1種冷凍学識計算攻略-問5：圧力容器問題は落とすな、桁にひっかるべからず。
EchoLand-plus
まずは小手調べです、簡単で無難な問題です。
圧力容器円筒胴の問題ならこれがいちばん簡単？無難？これができなかったらもう一度テキスト読んでね…、みたいな問題です。
近年は（2007年記）わりと簡単になっています、ただし、少々？引っ掛けられる場所がありますから注意してください。注意するところ？それは、ずばり桁です。さぁ、何はともあれ解いてみましょう。
第一種冷凍機械責任者試験 平成18年度（11月試験）
問5 下記仕様で製作された円筒胴圧力容器がある。この容器をR22用の高圧受液器として使用したい。これについて、次の(1)、(2)および(3)の問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。 （20点）
使用鋼板 SM400B
円筒胴板の厚さ t ＝ 10 mm
円筒胴の外径 Do ＝ 570 mm
円筒胴板の溶接継ぎ手の効率 η ＝ 0.6
円筒胴板の腐れしろ α ＝ 1 mm
ただし、冷凍保安規則関係例示基準によるR22の各基準凝縮温度における設計圧力は、次表の通りである。
(1) この受液器の許容圧力は、何Mpaか。小数点以下2桁まで求めよ。
(2) この受液器の設計圧力は何Mpaまで可能か。
(3) この受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される最大の引張応力は何N/mm^2か。
(1) この受液器の許容圧力は、何Mpaか。小数点以下2桁まで求めよ。
ルンルン、鼻歌交じりで解きましょう。
「最高使用圧力Pa ＝ 許容圧力」ですから、最高使用圧力Paを求めればよいですね。
ここに、許容引張応力σaは100（N/mm^2）、最高使用圧力をPa、内径をDiとする。
Di ＝ 570 － 10×2 ＝ 550（mm）
内径Diで計算することを忘れないでください、うっかりミスすると悔しいですから。（これは、定番の引掛けです。）
ここで、下2桁までと指定されていますが四捨五入して1.93としないように！
最高使用圧力（許容圧力）が計算結果より大きくなってしまうことになります。 1.93とすると、たぶん致命的なミスとされて、計算式があっているから1点！ぐらいもらえるかもしれません。
答えは、切り捨てして1.92 Mpaとなります。
答え 許容圧力は、1.92 Mpa
(2) この受液器の設計圧力は何Mpaまで可能か。
設計圧力は、表から選ぶだけです。
表から選ぶだけですが…、表中の設計圧力は許容圧力として良い（『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P169左（b）＞）から、（1）で求めた許容圧力は1.92Mpaなので、1.9か2.2のどちらかを選ぶことになります。
ここで、1.92より低い1.9を選びます。当然と言えば当然ですが、うっかり勘違いしないでください。
答え 設計圧力は1.9Mpaまで使用可能
(3) この受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される最大の引張応力は何N/mm^2か。
円筒胴板に誘起される最大の引張応力とは！
円筒胴板に誘起される最大の引張応力とは接線方向の引張応力（σt）である。 ← これ覚えてくださいね。
（参考：『SIによる 上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P170左から右へかけて＞）
答え 引張応力は、52.25 N/mm^2
ここで、1.92とか、570とか、代入する数値を間違わないように、特に1.92（許容圧力）なんてしちゃうと致命的ミスで0点かもしれません。
訂正箇所履歴
【2016/03/17 新設】
- （『SIによる 上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜7次：P134右（b）＞を、
（『SIによる 上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜6次：P134右（b）＞＜7次：P146左（b）＞＜8次：P169左（b）＞）に修正。 - スマホなどで崩れる計算式などを、自動で大きさが変化する画像にした。解説文等も見直し。（2017/04/11）
- テキストの＜6次＞＜7次＞改訂版のページ云々は非表示にし、8次のみにした。（2017/04/11）
- (3)内「接線方向の引張応力（αt）である。」→「接線方向の引張応力（σt）である。」に訂正（「α（アルファ）」→「σ（シグマ）」）。（2022(R04)/02/19）
- 設問内の「外形」→「外径」に訂正。（2022(R04)/02/23）