R404A用の高圧受液器として使用したい円筒胴圧力容器
過去問をこなしているなら、無問題！！
第一種冷凍機械責任者試験 令和元年度 問5（11月試験）
問5 下記の仕様で製作された円筒胴圧力容器を、R404A用の高圧受液器として使用したい。これについて、次の(1)の問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。また、(2)の問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。
（20点）
（円筒胴圧力容器の仕様）
使用鋼板 SM400B
円筒胴の外径 Do ＝ 620 mm
円筒胴板の厚さ ta ＝ 13 mm
円筒胴板の腐れしろ α ＝ 1 mm
円筒胴板の溶接継手の効率 η ＝ 0.7
ただし、R404Aの各基準凝縮温度における設計圧力は、次表の圧力を使用するものとする。
(1) この受液器が使用できる最高の基準凝縮温度（℃）を求めよ。また、その基準凝縮温度を選択した理由を記せ。
(2) この受液器に、基準凝縮温度50℃の設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力σt(N/mm^2)と長手方向の引張応力σ1(N/mm^2)をそれぞれ求めよ。
(1) この受液器が使用できる最高の基準凝縮温度（℃）を求めよ。また、その基準凝縮温度を選択した理由を示せ。
許容圧力は限界圧力（最高使用圧力）である。限界圧力をPaとすると、
使用鋼板SM400Bの許容引張応力σa＝100N/m^2とする。
ここで、円筒銅内径Diは、
Di＝620－13×2＝594mmである。
数値代入しましょ。
（切り捨て）
答え 設計圧力は、限界圧力2.76Mpsを超えてはならないので、表より設計圧力は2.48Mpaまで使用可能であり、 このときの基準凝縮温度は55℃である。したがって、この容器が使用できる最高の基準凝縮温度は55℃である。
（どんな問題の答えでも記述できるようにするために、ただ覚えるのではなくて 設計圧力
限界圧力
基準凝縮温度
の関係をイメージして文章を組み立てられるようにしておこう。
(2) この受液器に、基準凝縮温度50℃の設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力σt(N/mm^2)と長手方向の引張応力σ1(N/mm^2)をそれぞれ求めよ。
設問の表をここに記す（参考にするため）
設問の表より基準凝縮温度50℃の設計圧力Pを2.21Mpaとする。
ここで、接線方向の引張応力σtと、長手方向の引張応力σ1を求める式は、
では、数値代入しましょ。
答え
接線方向の引張応力σtは、50.5(N/mm^2)である。
長手方向の引張応力σ1は、25.3(N/mm^2)である。
訂正箇所履歴
【2020(R01)/02/08 新設】
- 数式の画像や解説など全般的に見直し。（2017(H29)/05/09）
- 「R4407C用」→「R404A用」、「ta ＝ 1 mm」→「ta ＝ 13 mm」、修正。（2020(R02)/12/03）