横型容器の水圧試験および熱処理について
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二重鞍座式水平容器、直径5400mm、接線長さ16000mm、壁厚28mm、材質はQ245R。 現在、設計者の間には2つの意見があり、1つは設計計算がすべて合格しているので二重アームレストを使えばよいというものです；もう一つは、製造時に問題が発生することを恐れているためで、例えば水圧試験や熱処理の際に筒体が崩壊したり変形したりすることがあるため、3つのサドルを使用する必要があるのです。 経験豊富な海友の皆様、上記の容器は水圧試験や熱処理時に筒体が崩壊したり変形したりすることはありますか？
設計計算には水圧試験時の強度計算を含めるべきであり、設計計算に問題がなければ、水圧試験にも問題は生じない。熱処理によって崩壊の問題が生じるかどうかですが、心配であれば、製造業者に熱処理時に一時的な鞍状の支持材を追加して剛性を高めてもらうよう依頼することができます。ただし、熱処理自体では問題は起きないはずで、熱処理時には容器構造の自重による応力しかなく、他の外部からの応力はありません。設計時は2つの鞍座を選ぶようにし、できるだけ3つの鞍座は選ばないでください。
熱処理時には一時的な支持を行うのが望ましい。設計は一般的にうまくいかず、熱処理時の計算、すなわちアニーリング温度における強度値は調べにくい。Q245Rのアニーリング温度600～650℃における強度値については、公式なデータはほとんど存在しない。
ありがとう！三つの鞍座を使うのは確かに面倒です。 3つの鞍座を使うという考え方が生まれたのは、以前、同様の容器を圧縮する際に補助支持を設けなかったため、2つの鞍座の間の筒体のたわみが大きくなってしまったからです。
熱処理に関する実務的な経験は一般的に製造工場にしかなく、支援が必要かどうかは彼らが状況に応じて判断する必要がある。
そうです、使用時の問題は設計によって決まり、製造過程での一時的な問題は製造元が責任を持ちます。
鞍座は必要なく、熱処理時には仮の治具を使用できる。もし水圧試験で崩壊が起きた場合、その装置の設計は不合格となります。装置の設計においては、水圧試験時の状況だけでなく、最も過酷な状況も考慮しなければなりません。
私たちの部署では、二重アーム式の水圧試験において応力検算に合格しなかったことがあります。主な原因は、水を注入した後に装置の重量が非常に重くなり、約400トンにも達したこと、そしてケーシングが比較的薄かったことです。そのため4つのアームを使用する方式を採用しました（3つのアームでは強化ができず、周方向の応力検算に合格しなかったためです）。
二重アームを使用すれば問題なく通過できますが、アームは150度のものを選び、シートプレートはタンク本体より薄くしてはいけません。熱処理、この作業状況は、計算時に考慮されていません。一般的な熱処理の要件に従えば、仮の鞍座を設置することが求められます。
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設計計算の過程で、水を満たした非加圧状態と加圧状態の両方における計算が既に考慮されており、これに合格していれば圧力試験時に問題はないはずです。熱処理の過程では、一時的な支持材を追加すればよいです。