JPS58225267A - 圧力容器の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高圧発生や冷間鍛造などに用いられる圧力容
器の補強方法に関するものである。

高圧容器の破壊は、一般に円周方向の引張応力σθによ
って生じる。第７図に示すように、内半径ｒａ、外半径
ｒｂの単層厚肉円筒に一様な内圧ｐａが働くとき、σθ
は内壁において最大となり、内外径比をＫとすると（、
に＝ｒｂ／ｒａ） となるので、肉厚を増してＫの値を大きくしてもｑは常
にＰａよりも大きな値となってしまう。すなわち内圧Ｐ
ａが円筒材料の引張強度を越える以前に円筒は破壊して
しまう。これを防ぐために、第２図に示すように焼ばめ
や圧入をして、内側の円筒に外圧Ｐｂを加えて円筒を補
強する方法がある。

この外圧による円周方向応力の内壁における値は、とな
り、圧縮応力である。円筒に働く円周方向応力は、内圧
Ｐａによる引張応力と外圧Ｐｂによる圧縮応力の和であ
るから、外圧Ｐｂを大きくして（２）式のｑθの絶対値
を大きくすれば、大きな内圧に耐えることができるよう
になる。ところが、内圧Ｐａが働いていないときには、
外圧Ｐｂによる圧縮の円周方向応力のみが働き、これが
材料の圧縮強度よりも大きいと破壊してしまう。このた
め、焼ばめや圧入によって円筒を補強するときは、円周
方向の残留応力が圧縮強度より小さくなるようにせねば
ならない。すなわち、圧縮強度を越えた補強が行なえな
い。

本発明は、従来の補強方法の限界を乗シ越え、圧力容器
の耐圧力を向上させることを目的とする。

第３図に示す装置を複動プレスにセットし、ピストン（
５）と受圧板（８）への負荷を独立に制御できるように
する。まず、ピストン（５）及び受圧板（８）への負荷
が加わっていないときには、シリンダ（６ンにはパケッ
ト（７）の焼ばめによる外圧Ｐｂのみが働いているので
、内壁における円周方向応カー。は、である。ここで、
Ｋ−ｒｂ／ｒａであシ、ｒａ及びｒｂは第４図に示すと
おシである。なお、（３）式のσθＣはシリンダ（６）
の圧縮強度を越えない値である。すなわち、従、来の補
強方法による限界以下である。

次に、ピストン（５）に負荷を加えて圧力媒体（４）を
圧縮して内圧Ｐａを発生させると、Ｐａによる円周方向
応力の内壁における値σθＴは、 ｊ　　　　　である。への増加とともにσθＴも増加し
、外圧ｐｂによって補強されているにも拘わらず、シリ
ンダ（６）は破壊してしまう。そこで、これを防ぐため
に受圧板（８）に負荷ＦＢを加えて多層シリンダ（Ｑ）
を押すと、パケット（７）が多層シリンダ（９）に押し
込まれることになる。このＦＢによるパケット（７）と
多層シリンダ（９）の接触面圧の増加量△Ｐは、である
。ここで、μは摩擦係数、θ、ｒｏ及びｈは第り図に示
すとおりである。この八Ｐによって、シリンダ（６）と
パケット（７）の接触面圧も増加するので、シリンダ（
６）は補強され内圧Ｐａをさらに高めることかできる。

Ｐａを増加させて再びシリンダ（６）が破壊しそうにな
れば、Ｆｆｉを増加させることによって再び補強すれば
よい。すなわち、内圧の増加によってシリンダ（６）が
破壊しそうになれば、外圧を増加させて補強を繰り返し
、従来よりも太きな内圧に耐えることが可能となる。

本発明は、初期外圧によってのみシリンダを補強する従
来の方法に、内圧発生途中における外圧　　　いの増加
を付加することによって、シリンダの耐圧力の向上を可
能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は単層厚肉円筒の断面図１２図は二層円筒の断面
図、第３図は補強方法の説明図、第４図は焼はめしたシ
リンダとパケットの断面図を示す。 ／　・受圧板 ２・・・受圧板 ３・・ピストン ク・・・圧力媒体 Ｓ・・ピストン 乙・・シリンダ ７・・・パケット ｇ・・・受圧板 り・・・多層シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複動プレスを用いてピストン（５）とパケット（７）の
   押し込み量を独立に制御することによって、シリンダ（
   ６）の破壊を支配する円周方向応力・を調節して破壊を
   防ぐことを特徴とする圧力容器の補強方法。