圧力容器円筒胴肉厚計算

プラント・プロセス設計向けエンジニアリング計算ツール · 最終更新: 2026年3月

内圧を受ける圧力容器円筒胴の肉厚を t = P·R/(S·E − 0.6P) + CA で概算します。Rは胴の内半径です。外圧、開口部、局部荷重、疲労は対象外です。

この計算ツールの用途

本ツールは、内圧を受ける圧力容器の円筒胴について圧力必要肉厚と腐食代込み合計肉厚を概算します。 入力する寸法は胴の内半径 R です。

主な用途

  • 圧力容器円筒胴の予備板厚検討
  • 設計圧力・内半径・材料許容応力の感度比較
  • 溶接継手効率と腐食代の影響確認

計算式と方法論

本計算機が実装する内半径式は次のとおりです：

t = P · R / (S · E − 0.6 · P) + CA

P は設計内圧、R は円筒胴の内半径、S は許容応力、E は溶接継手効率、CA は腐食代です。 分母 S·E − 0.6P は正でなければならず、圧力に対して十分余裕がない条件では本式を使用できません。

前提条件と制限事項

  • 内圧が設計を支配
  • 均一な材料特性
  • 外部荷重（曲げ、熱応力）は考慮しない
  • 肉厚が半径に対して十分小さい薄肉円筒として扱えるかを別途確認

設計上の注意点

表示する圧力必要肉厚とCA込み合計肉厚はいずれも板厚選定の出発点であり、選定公称板厚そのものではありません。 材料規格・調達仕様で定める板材の負側厚さ許容差、成形減肉、製作最小厚さを考慮して公称板厚を選定します。 外圧座屈、開口補強、局部荷重、疲労は扱いません。

計算例

条件:

  • 設計圧力 P = 1.0 MPa（内圧）
  • 円筒胴の内半径 R = 600 mm
  • 許容応力 S = 140 MPa、溶接継手効率 E = 1.00
  • 腐食代 CA = 3.0 mm

方法: 圧力必要肉厚 = P·R/(S·E − 0.6P) = 1.0·600/(140·1.00 − 0.6·1.0) = 4.304 mm。合計 = 4.304 + 3.0。

結果: 圧力必要肉厚 = 4.30 mm、CA込み合計肉厚 = 7.30 mm。

解釈: 本計算機の初期値と内半径を用いる円筒胴式に一致します。CA込み結果は必要最小値であり、選定公称板厚ではありません。板材の材料規格・調達仕様で定める負側厚さ許容差、成形減肉、製作最小厚さを考慮して公称板厚を選定します。S·E−0.6P > 0と薄肉円筒としての適用性も確認し、外圧、開口部、局部荷重、疲労は別途評価します。

よくある誤用・注意点

  • 円筒胴の内半径 R が必要な欄に容器直径や外半径を入力すること。
  • 腐食代を二重加算すること — 計算機は圧力必要肉厚を求めた後、入力CAを加えます。
  • 指定された内圧設計圧力ではなく運転圧力を使うこと。
  • 外圧、開口部、局部荷重、疲労、成形影響を省いた予備結果を完全な設計とみなすこと。

よくある質問

腐食代は含まれますか？

はい。まず P·R/(S·E − 0.6P) で圧力必要肉厚を求め、入力した腐食代 CA を加えて合計肉厚を表示します。

配管肉厚計算ですか？

いいえ。このページは圧力容器円筒胴の内半径を使います。配管入力と配管固有の肉厚選定には、別の「配管肉厚計算」を使用してください。

内半径を使う円筒胴式はいつ適用できますか？

分母 S·E − 0.6P が正であることが必要です。また、肉厚が半径に対して十分小さい薄肉円筒として扱えるか確認してください。いずれかが疑わしい場合、この予備式だけでは不十分です。

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利用上の注意
  • 更新: 2026年3月
  • 用途: 予備エンジニアリング検討支援

本ツールは教育および概算検討を目的としています。計算結果は、前提条件、入力値、流体・材料物性、使用式の適用範囲によって大きく変わる場合があります。設計、調達、製作、運転、安全上の判断に使用する前に、重要な計算は必ず独立して検証し、適用規格・仕様書および正式な設計レビュー手順に従ってください。