압력용기 설계 시 어떤 경우에 분석법 JB4732를 사용하나요? 급합니다
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압력용기 설계 시 어떤 경우에 분석법 JB4732를 사용하나요? 급합니다
저희는 고객의 요청에 따라 작업을 진행합니다. 고객들은 대체로 해외의 대형 화학 기업들입니다
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**GB150, JB4732, JB/T4735의 적용 범위와 주요 차이점**
| 항목 | GB150 《강철 제작 압력 용기》 | JB4732 《강철 제작 압력 용기 – 해석 설계 기준》 | JB/T4735 《강철 제작 용접 상압 용기》 |
|------|--------------------------|--------------------------------------------|------------------------------------|
| 설계 압력 | 0.1MPa ≤ pd ≤ 35MPa, 진공도는 0.02MPa 이상 | 0.1MPa ≤ pd < 100MPa, 진공도는 0.02MPa 이상 | -0.02MPa < pd < 0.1MPa |
| 설계 온도 | 강재의 허용 사용 온도에 따름 (최대 700℃, 최소 -196℃) | 강재의 크리프 현상을 고려한 설계 응력 강도가 적용되는 온도보다 낮음 (최대 475℃) | -20℃ ~ 350℃ (오스테나이트계 고합금 강철로 만들어진 용기나, 설계 온도가 -20℃ 미만이지만 저온·저응력 조건을 충족하며 조정된 설계 온도가 -20℃보다 높은 용기는 이 제한에 해당하지 않음) |
| 기본 안전 계수 | 탄소강, 저합금강: nb≥3.0, ns=nts≥1.6, nD≥1.5, nn≥1.0 | — | — |；고합금강: nb≥3.0, ns=nts≥1.5, nD≥1.5, nn≥1.0
탄소강, 저합금강, 페라이트계 고합금강: nb≥2.6, ns=nts≥1.5；오스테나이트계 고합금강: ns=nts≥1.5 탄소강, 저합금강, 페라이트계 고합금강: nb≥2.5, ns=nts≥1.5；오스테나이트계 고합금강: ns=nts≥1.5 매체에 대한 제한 없음 고독성 또는 극도로 해로운 매체를 담는 용기에는 적용되지 않음 설계 기준 탄성 파괴 설계 기준, 소성 파괴 설계 기준 및 피로 파괴 설계 기준, 국부 응력은 한계 해석 및 안정성 해석 결과로 평가 일반적으로 탄성 파괴 설계 기준 및 불안정 파괴 설계 기준이 사용됨 응력 해석 방법은 재료역학, 판·껍질 이론 공식을 기반으로 하며, 응력 증가 계수와 형상 계수를 도입함 탄성 유한요소법; 소성 해석; 소성 이론 및 판·껍질 이론 공식; 실험적 응력 해석은 재료역학, 판·껍질 이론 공식을 기반으로 하며, 응력 증가 계수와 형상 계수를 도입함 강도 이론 최대 주응력 이론, 최대 전단응력 이론 최대 주응력 이론이지만, 대부분의 용기 설계 두께는 최소 두께에 의해 결정됨 용기 케이싱 비파괴검사 요구사항은 강종, 두께, 매체 특성 및 내압 시험 종류에 따라 결정됨 비파괴검사 요구사항; 국부 비파괴검사 요구사항은 각 용접선 길이의 20% 이상이며 250mm 이상이어야 함 모든 A급 또는 B급 용접 접합부; 원통체 또는 헤드의 명목상 두께가 65mm보다 큰 C급 용접 접합부(다층 감싸기 원통체의 C급 제외); 개구부 직경이 100mm보다 크고 원통체 또는 헤드의 명목상 두께가 65mm보다 큰 D급 용접 접합부는 모두 100% 비파괴검사를 실시해야 함 용기의 공칭 용량, 두께, 설계 온도, 매체 독성 정도 및 가연성, 내압 시험 종류와 강종에 따라 비파괴검사 필요 여부를 결정하며, 검사 길이는 각 용접선 길이의 10% 이상이어야 함 필요 여부 응력 해석 불필요하나 본 기준 규정을 초과할 경우 응력 해석이 필요함 필요하나 본 기준에 따라 설계된 구형 케이싱, 원통체, 헤드 등에는 응력 해석이 불필요함 불필요함 필요 여부 피로 해석 피로 해석이 필요한 용기에는 적용되지 않음 필요하나 면제 조건이 있음(하중 반복 횟수 또는 응력 진폭에 따라 피로 해석 면제 조건 제공) 피로 해석이 필요한 용기에는 적용되지 않음 자격 요구사항 설계 단위와 제조 단위는 각각 설계 승인서 또는 제조 허가증을 보유해야 함; 용접은 해당 등급 자격을 갖춘 용접공이 수행해야 함; 비파괴검사는 해당 등급 자격을 갖춘 인원이 수행해야 함 설계 단위는 응력 해석 설계 자격증을 취득해야 하며, 설계 문서는 자격증을 갖춘 세 명의 해석 설계자가 서명해야 함; 제조 단위는 3종류 용기의 제조 허가증을 반드시 보유해야 함; 용접은 해당 등급 자격을 갖춘 용접공이 수행해야 함; 비파괴검사는 1급 또는 2급 인원이 수행해야 함 설계 및 제조 모두 자격 요구사항 없음; 비파괴검사가 필요한 용기는 비파괴검사 자격을 갖춘 인원이 수행해야 함; 일부 용기는 시험 합격증을 갖춘 용접공이 수행해야 함 종합 경제성 일반 구조의 용기는 종합 경제성이 좋음 대형 복잡 구조의 용기도 종합 경제성이 좋음 해당 범위 내의 용기는 종합 경제성이 좋음
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**GB150, JB4732, JB/T4735의 적용 범위와 주요 차이점**
| 항목 | GB150 《강철 제작 압력 용기》 | JB4732 《강철 제작 압력 용기 – 해석 설계 기준》 | JB/T4735 《강철 제작 용접 상압 용기》 |
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| 설계 압력 | 0.1MPa ≤ pd ≤ 35MPa, 진공도는 0.02MPa 이상 | 0.1MPa ≤ pd < 100MPa, 진공도는 0.02MPa 이상 | -0.02MPa < pd < 0.1MPa |
| 설계 온도 | 강재의 허용 사용 온도에 따름 (최대 700℃, 최소 -196℃) | 강재의 크리프 현상을 고려한 설계 응력 강도가 적용되는 온도보다 낮음 (최대 475℃) | -20℃ ~ 350℃ (오스테나이트계 고합금 강철로 만들어진 용기나, 설계 온도가 -20℃ 미만이지만 저온·저응력 조건을 충족하며 조정된 설계 온도가 -20℃보다 높은 용기는 이 제한에 해당하지 않음) |
| 기본 안전 계수 | 탄소강, 저합금강: nb≥3.0, ns=nts≥1.6, nD≥1.5, nn≥1.0 | — | — |；고합금강: nb≥3.0, ns=nts≥1.5, nD≥1.5, nn≥1.0
탄소강, 저합금강, 페라이트계 고합금강: nb≥2.6, ns=nts≥1.5；오스테나이트계 고합금강: ns=nts≥1.5 탄소강, 저합금강, 페라이트계 고합금강: nb≥2.5, ns=nts≥1.5；오스테나이트계 고합금강: ns=nts≥1.5 매체에 대한 제한 없음 고독성 또는 극도로 해로운 매체를 담는 용기에는 적용되지 않음 설계 기준 탄성 파괴 설계 기준, 소성 파괴 설계 기준 및 피로 파괴 설계 기준, 국부 응력은 한계 해석 및 안정성 해석 결과로 평가 일반적으로 탄성 파괴 설계 기준 및 불안정 파괴 설계 기준이 사용됨 응력 해석 방법은 재료역학, 판·껍질 이론 공식을 기반으로 하며, 응력 증가 계수와 형상 계수를 도입함 탄성 유한요소법; 소성 해석; 소성 이론 및 판·껍질 이론 공식; 실험적 응력 해석은 재료역학, 판·껍질 이론 공식을 기반으로 하며, 응력 증가 계수와 형상 계수를 도입함 강도 이론 최대 주응력 이론, 최대 전단응력 이론 최대 주응력 이론이지만, 대부분의 용기 설계 두께는 최소 두께에 의해 결정됨 용기 케이싱 비파괴검사 요구사항은 강종, 두께, 매체 특성 및 내압 시험 종류에 따라 결정됨 비파괴검사 요구사항; 국부 비파괴검사 요구사항은 각 용접선 길이의 20% 이상이며 250mm 이상이어야 함 모든 A급 또는 B급 용접 접합부; 원통체 또는 헤드의 명목상 두께가 65mm보다 큰 C급 용접 접합부(다층 감싸기 원통체의 C급 제외); 개구부 직경이 100mm보다 크고 원통체 또는 헤드의 명목상 두께가 65mm보다 큰 D급 용접 접합부는 모두 100% 비파괴검사를 실시해야 함 용기의 공칭 용량, 두께, 설계 온도, 매체 독성 정도 및 가연성, 내압 시험 종류와 강종에 따라 비파괴검사 필요 여부를 결정하며, 검사 길이는 각 용접선 길이의 10% 이상이어야 함 필요 여부 응력 해석 불필요하나 본 기준 규정을 초과할 경우 응력 해석이 필요함 필요하나 본 기준에 따라 설계된 구형 케이싱, 원통체, 헤드 등에는 응력 해석이 불필요함 불필요함 필요 여부 피로 해석 피로 해석이 필요한 용기에는 적용되지 않음 필요하나 면제 조건이 있음(하중 반복 횟수 또는 응력 진폭에 따라 피로 해석 면제 조건 제공) 피로 해석이 필요한 용기에는 적용되지 않음 자격 요구사항 설계 단위와 제조 단위는 각각 설계 승인서 또는 제조 허가증을 보유해야 함; 용접은 해당 등급 자격을 갖춘 용접공이 수행해야 함; 비파괴검사는 해당 등급 자격을 갖춘 인원이 수행해야 함 설계 단위는 응력 해석 설계 자격증을 취득해야 하며, 설계 문서는 자격증을 갖춘 세 명의 해석 설계자가 서명해야 함; 제조 단위는 3종류 용기의 제조 허가증을 반드시 보유해야 함; 용접은 해당 등급 자격을 갖춘 용접공이 수행해야 함; 비파괴검사는 1급 또는 2급 인원이 수행해야 함 설계 및 제조 모두 자격 요구사항 없음; 비파괴검사가 필요한 용기는 비파괴검사 자격을 갖춘 인원이 수행해야 함; 일부 용기는 시험 합격증을 갖춘 용접공이 수행해야 함 종합 경제성 일반 구조의 용기는 종합 경제성이 좋음 대형 복잡 구조의 용기도 종합 경제성이 좋음 해당 범위 내의 용기는 종합 경제성이 좋음
이는 설계 파라미터, 안전성, 비용, 설계 제조 수준, 사용 관리를 종합적으로 고려하는 문제로, 보통 장비 사용자가 요구사항을 제시합니다.
설계 압력이 35MPa를 초과할 경우, 반드시 응력 해석 방법을 사용하여 설계해야 합니다.
즉, 압력이 GB150 기준을 초과하여 35MPa 이상인 고압 용기는 분석법 JB4732만 사용할 수 있다는 뜻인가요?
지나가다가, 배웠어요. 3층 옥상에서요.
아니요, 4732에도 압력 제한이 있어서 100Mpa를 초과하면 4732도 사용할 수 없습니다
피로 하중을 받는 용기는 해석법을 이용하여 설계해야 한다...