海外国際規格応力 - CAESAR II - インストール & アップグレード

Stoomwezen

Slp + 0.75iMa / Z

< f

SUS

iMC / Z

< fe

EXP

Slp + 0.75i(Ma + Mb) / Z

< 1.2f

OCC

CODETI

Sl = Slp + 0.75iMA / Z

< Sh

SUS

iMC / Z

< f[1.25Sc + 0.25Sh]Eh/Ec

EXP

Slp + 0.75iMA / Z + 0.75iMB / Z

< kSh

OCC

代替方法:

(環境設定のスイッチ を TRUE に設定します)

Sl = Slp + Fax/Am + Sb

< Sh

SUS

(Sb2 + 4St2)1/2

< f[1.25(Sl + Sh) – Sl

EXP

Slp + Fax/Am + Sb

< kSh

OCC

Sb = {[(iiMi)2 + (ioMo)2]1/2} / Z

環境設定 (Configuration Editor) をクリックして手法を選択します。

Canadian Z662

完全拘束管 (FAC = 1.0)

Sh - SL

SL が負 (圧縮) の場合にのみ適用されます。

ここで:

S = 規格最小降伏強度

T = 温度係数 (Table 4.4)

Sh = PDo/2tcor 円周方向応力

ここで:
P = 設計圧力
Do = 管の外径
tcor = 腐れ代のある管の肉厚

< 0.9ST

OPE

SL = nSh - ECa(T2-T1) 長手方向応力

ここで:
n = Poisson’s ratio
EC = 雰囲気温度での縦弾性係数
a = 熱膨張係数
T2-T1 = 冷間時から熱間時の温度範囲

埋設管、地盤拘束をモデル化 (FAC = 0.001)

Sh – SL + SB

ここで:

SB = iMb/Z 曲げ応力

ここで:
i = 応力集中係数 (SIF)
Mb = 合成曲げモーメント
Z = (p/64)(Do4-Di4)/0.5Do 断面係数
Di = 管の内径 (呼び径)

< ST

OPE

地上設管 (FAC = 0.0)

|Slp+Fax/Am|+SB+Sh

ここで:

Slp = PDi2/(Do2 – Di2) 長手方向応力

Fax = 軸力

Am = 金属断面積

< ST

OPE

SE = (SB2 + 4St2)1/2

ここで:
St = Mt/2Z ねじり応力
Mt は ねじりモーメント

< 0.72ST

EXP

0.5Sh + Sb

< SFLT

OCC

ここで:

Sb = 持続および短期荷重合成による曲げ応力

F = 設計係数 (0.800)

L = 地域係数 (Table 4.2)

Canadian Z662 Chapter 11

sh = (Pi – Pe)Do/2tmin

< SyFAT

OPE, SUS, OCC

Seq = (sh2 + Sl2 - shSl + 3t2)1/2

CAESAR II は次の 2つの応力のうち
最も大きな値をレポートします。

< SyFBT

OPE, SUS, OCC

ここで:

Seq = 相当応力 (一般的に Von Mises 応力と呼ばれる)

sh = 円周方向応力

Sl = (Pi * Ri2 - Pe * Ro2) / (Ro2 - Ri2)

等価方向応力の式で使用される円周方向応力は管の呼び肉厚に基づきますが、別の規格応力比較で使用される円周方向応力は最小肉厚に基づきます。

Pi = 内圧

Pe = 静水外圧

Do = 管の外径

tmin = 腐れ代と製作公差に相当する管の最小肉厚

Sy = 規格最小降伏強度

FA = 設計係数 (Table 11.1, column A)

FB = 設計係数 (Table 11.1, column B)

T = 温度係数 (Table 4.4)

Sl = sax ± sb 長手方向応力
合成 Sl の値は等価応力式と最大合成等価応力式にともに考慮されます。

ここで:

sax = (Pi * Ri2 - Pe * Ro2) / (Ro2 - Ri2) 軸応力

From節点において評価では Fax / Am 項は減じられ、To節点にて加算されます。加算あるいは減算において、この項の符号は保持されます。

ここで:

Di = 腐れ代のない管の内径

Fax = すべての運転荷重に対する軸力

Am = 金属断面積

sb = SIF(Mb/Z) 曲げ応力

ここで:

SIF = 応力集中係数

Mb = 合成曲げモーメント

Z = (p/64)(Do4 – Di4)/Ro 配管断面係数

t = Mt/2Z ねじり応力

ここで:

Mt = ねじりモーメント

Norwegian

SI = PDi2/Eff(Do2 – Di2) + 0.75Ma/Z

< Sh

SUS

iMC / Z

< Sh + Sr - Sl

EXP

PmaxDi2/(Eff(Do2 – Di2) + 0.75i(Ma + Mb) / Z

< 1.2Sh

OCC

ここで:

Sr = min(1.25Sc + .25Sh, FrRs – F2)

または

Fr(1.25R1 + 0.25R2)

Fr = 繰返し応力範囲低減係数

Rs = 7000サイクルに対する応力の範囲許容

R1 = Min(Sc, 0.267Rm)

R2 = Min(Sh, 0.367Rm)

Rm = 室温での引っ張り強さ

後者は温度 > 370 C に適用;
オーステナイト ステンレス鋼には 425 C に適用

FDBR

Sl = Slp + 0.75iMA / Z

< Sh

SUS

iMC / Z

< f[1.25(Sc + Sh) – Sl]

EXP

Slp + 0.75iMA / Z + 0.75iMB / Z

< kSh

OCC

BS 806

直管

fc= (F2 + 4fs2)1/2

< SAOPE
< SASUS
< SAEXP

fs = Mt(d + 2t) / 4I

F = max (ft, fL)

ft= pd/2t + 0.5p

fL= pd2/[4t(d + t)] + (d + 2t)[(mi2 + mo2)1/2] / 2I

ベンド

fc= (F2 + 4fs2)1/2

< SAOPE
< SASUS
< SAEXP

fs = Mt (d + 2t) /4I

F = max (ft, fL)

ft = r/I * [(miFTi)2 + (moFTo)2]1/2

fs = r/I * [(miFLi)2 + (moFLo)2]1/2

分岐部

fcb = q * [fb2 + 4fsb2]1/2

< SAOPE
< SASUS
< SAEXP

fb = (d + t)*p*m/(2t) + r/I*sqrt[(miFTL)2 + (moFTO)2]

Fsb = Mt (d + 2t) / 4I

運転荷重ケースを除いて q = 1.0
q = 5 または 0.44 ただし運転荷重ケースで d2/d1 の比率による

m = 形状パラメータ (geometric parameter)

SA = min[(H*Sproof ambient + H*Sproof design)
-または-
(H*Sproof ambient + F)]

EXP

SA = 設計温度での Savg rupture

OPE

SA = min[.8*Sproof, Screep rupture]

SUS

BS 7159

If Sx が引っ張りの場合:

(Sx2 + 4Ss2)1/2

< Sh

OPE

(Sf2+ 4Ss2)1/2

< EffSh

OPE

Sx が圧縮の場合:

< EffSh

OPE

|Sx|

< 1.25Sh

OPE

ここで:

Sx = PDm / 4t + [(ixiMi)2 + (ixoMo)2]1/2 / Z

Ss = Sx – Fx / A

If Fx / A > PDm / 4t で、かつ圧縮の場合:

Sf= MPDm / 2t

Sf = MPDm / 2t + [(ifiMi)2 +(ifoMo)2]1/2 / Z

Sf= MPDm / 2t + [(ixiMi)2 + (ixoMo)2]1/2 / Z

Dm と t は常にパイプランに対してになります

Eff = Ef/ Exff

直管に対して

ベンドに対して

分岐に対して

UKOOA

sab(f2/r) + PDm / 4t

< f1f2LTHS / 2.0

OPE

ここで:

sab = 機械的荷重による軸方向曲げ応力

f1 = 97.5% 下限界に対する安全率で、通常は 0.85

f2 = 配管系の安全率で、通常は 0.67

r = sa(0:1) / sa(2:1)

sa(0:1) = 圧力がない場合の長期軸方向引っ張り強さ応力

sa(2:1) = 圧力のみが作用する場合の長期軸方向引っ張り強さ応力

LTHS = 長期静水圧強度 (円周方向許容応力)

Det Norske Veritas (DNV)

円周方向応力: Sh

< nsSMYS

OPE, SUS, OCC

円周方向応力: Sh

< nuSMTS

OPE, SUS, OCC

長手方向応力: SL

< nSMYS

OPE, SUS, OCC

等価方向応力: Se

< nSMYS

OPE, SUS, OCC

ここで:

Sh = (Pi – Pe)(D-t)/2t

ns = 円周方向応力降伏係数 (Tables C1 と C2)

nu = 円周方向応力破壊係数 (Tables C1 と C2)

SMYS = 運転温度での規格最小降伏点

SMTS = 運転温度での規格最小引っ張り強さ

SL = 長手方向最大応力

SL = SLP + Fax / Am ± Sb

SLP = (Pi * Ri2 - Pe * Ro2) / (Ro2 - Ri2)

Sb = iMb/Z

Mb - 合成曲げモーメント

n = 等価応力係数 (Table C4)

Se = [Sh2 + SL2 – ShSL + 3t2]1/2

t = せん断応力 + ねじり応力

EN-13480-3-2017

s1 = Pcdo/4en + 0.75iMA/Z

< ff

SUS

s3 = iMc/Z

< fa

EXP

s2 = Pcdo/4en + 0.75iMA/Z + 0.75iMB/Z

< kff

OCC

s5 = Pcdo/4en + 0.75iMA/Z + 0.75iMC/3Z

< fCR

CRP

代替オプション:

s1 = Pcdo/4en + SbA

< ff

SUS

s3 = (SbC2 +4StC2)1/2

< fa

EXP

s2 = Pcdo/4en + SbA + SbB

< kff

OCC

s5 = Pcdo/4en + SbA + [(SbC2 +4StC2)1/2]/3

< fCR

CRP

ここで:

SbA = [(iiMi)2+(ioMo)2]1/2 / Z (一次荷重による)

SbC は SbA として定義される。ただし、熱膨張による合成モーメントの範囲を使用する場合を除く。

SbB は SbA として定義される。ただし、短期荷重のみによるモーメントを使用する場合を除く。

StC = MtC/2Z, 熱膨張による合成モーメント範囲でのねじり応力

en = 公称厚さ

ff, fCR = 熱間時許容応力

fa = 許容応力範囲

MA = 自重、その他の機械的荷重による合成モーメント (SUS)

MB = 短期荷重あるいは異常状態荷重 (OCC) での合成モーメント

MC = 熱膨張と変動交番荷重 (EXP) による合成モーメント範囲

s3 の条件が満足しない場合、s4 を使うことができます。技術詳細説明の EN-13480 を参照してください。

EN-13480-3:2017/A4:2021

s1 = SaA + 0.75iMA/ZC

< ff

SUS

s2 = Sa(A+B) + 0.75i[(MA + MB)/ZC]

< kff

OCC

s3 = ia|FaxC|/Am + iMC/Z

< fa

EXP

s5 = s1 + ia|FaxC|/3Am + 0.75iMC/3Z

< fCR

CRP

代替オプション:

s1 = [(SaA + SbA)2 + 4S2tA]1/2

< ff

SUS

s2 = [(Sa(A+B) + Sb(A+B))2 + 4S2t(A+B)]1/2

< kff

OCC

s3 = [(ia|FaxC|/Am + SbC)2 + 4S2tC]1/2

< fa

EXP

s5 = s1 + {[(ia|FaxC|/Am + [(0.75SbC)2]1/2/Z)2 + 4S2tC]1/2}/3

< fCR

CRP

ここで:

SaA = iamax(|FaxA/AmC|, |FaxA/AmC + Slp|), SUS による最大全軸応力

Sa(A+B) = iamax(|FaxA/AmC|, |FaxA/AmC + Slp|, |(FaxA +FaxB)/AmC|, |(FaxA +FaxB)/AmC +Slp|), SU+OCCS による最大全軸応力

SbA = [(0.75iiMi)2 + (0.75ioMo)2]1/2/ZC (一次荷重による)

SbC = [(iiMi)2 + (ioMo)2]1/2/Z (熱膨張による)

重量と短期モーメントの組み合わせを用いることを除いて、Sb(A+B) は SbA と定義する

StA = itMtA/(2ZC), SUS によるねじり応力

St(A+B) = itMt(A+B)/(2ZC), SUS+OCC によるねじり応力

StC = itMtC /(2Z), EXP によるねじり応力

Z = 腐れ代を考慮しない断面係数

ZC = 腐れ代を考慮した断面係数

Am = 腐れ代を考慮しない断面積

AmC = 腐れ代を考慮した断面積

ff , fCR = 熱間時許容応力

fa = 許容応力範囲

MA = 自重、その他の機械的荷重による合成モーメント (SUS)

MB = 短期荷重あるいは異常状態荷重 (OCC) での合成モーメント

MC = 熱膨張と変動交番荷重 (EXP) による合成モーメント範囲

s4 の条件が満足しない場合、s3 を使うことができます。技術詳細説明の EN-13480 を参照してください。

HPGSL および JPI

Sl = Slp + Sb + Fax/Am

< Sh

SUS

(Sb2 + 4St2)1/2

< f[1.25(Sc + Sh) – Sl]

EXP

Slp + Sb + Fax/Am

< kSh

OCC

Sl = Sb + Fax/Am

< S

K1P

< 2S

K2P

SE = [(iiMi)2 + (ioMo)2 + (Mt)2]1/2 / Z

< 2 Sy

K1SR, K2SA

< 4 Sy

K2L, K2SR

S は次のように定義されます:

室温以下の温度で使用する低温用アルミニウム合金材及び 9% ニッケル鋼

S は次の(1)及び(2)のいずれか小なる値:

(1) 0.6SU

(2) 0.9Sy

室温以上の高温で使用するオーステナイト系ステンレス鋼及び高ニッケル合金鋼

S は次の(1)及び(2)のいずれか小なる値:

(1) 0.6SUo (3) 0.9Syo

(2) 0.6SU (4) Sy

上記以外の材料

S は次の(1)及び(2)のいずれか小なる値:

(1) 0.6SUo (3) 0.9Syo

(2) 0.6SU (4) 0.9Sy

指定なし

S ＝ 0

ここで:

Sc = 雰囲気温度 (常温) での最低金属温度における基本許容応力で、0.66Syc か 0.33Suc のいずれか小さい方

Sh = 高温での最高金属温度における基本許容応力で、0.66Sy or 0.33Su のいずれか小さい方

Sb = (iiMi)2 + (ioMo)2]1/2 / Z で定義される合成曲げ応力

SU = 材料の設計温度における引っ張り強さであり、設計温度が 0℃から40℃までにあって材料規格に定める最小値以下とし、それ以外の場合は、特定設備検査規則の機能性基準の運用について別添1別表1の値 (注43に該当するものを除く) の4倍の値

SUo = 材料の常温における引っ張り強さであり、材料規格に定める最小値以下の値

Sy = 材料の設計温度における降伏点又は 0.2％耐力で、設計温度が0℃から40℃までにあって材料規格に定める最小値以下とし、それ以外の場合は、特定設備検査規則の機能性基準の運用について別添1別表3の値

Syo = 材料の常温における降伏点又は 0.2％耐力で材料規格に定める最小値以下の値

PD8010 Part 1

円周方向応力: Sh

< eSy

OPE, SUS, OCC

等価方向応力: Se

< 0.9Sy

OPE, SUS, OCC

ここで:

Sy = 規格最小降伏強度

e = 溶接継手係数

Sh = P(Do2 + Di2)/(Do2 - Di2)

Se = [Sh2 + SL2 – ShSL + 3St2]1/2

St = MT/2Z + 2Fs/A

MT= ねじりモーメント

Fs = せん断力

非拘束:

SL = Slp +iM/Z

拘束:

FAC = 1.0 (完全拘束):

SL = nSh - EadT

FAC = 0.001 (埋設管、地盤拘束):

SL = Fax/Am +Sh(1-n) + Sb

PD8010 Part 2

円周方向応力: Sh

< fdhSy

OPE, SUS, OCC

等価方向応力: Se

< fdeSy

OPE, SUS, OCC

ここで:

fdh = Table 2 による円周方向応力設計係数

fde = Table 2 による等価方向応力設計係数

Sh = (Pe-Pi)(Do2 + Di2)/(Do2-Di2)

Se = [Sh2 + SL2 – ShSL + 3St2]1/2

St = Mt/2Z + iM/Z

SL = Slp + iM/Z

RCC-M C&D

Slp + 0.75iMa/Z

< Sh

SUS

iMC/Z

< f[1.25(Sc+Sh) – Sl]

EXP

Slpmax + 0.75i(Ma+Mb)/Z

< 1.2Sh

OCC

ISO 14692 2005

ISO 14692 2005 では、円周方向応力の合計 (sh, sum) と軸方向応力の合計 (sa, sum) をすべての配管系の状態について評価しなければなりません。CAESAR II は応力タイプ OPE、SUS、OCC (運転荷重、持続荷重、短期荷重) の応力について評価します。円周方向応力が許容値を満足していない場合、軸方向応力は出力されません。

配管:

完全に実測された包絡:

(shl(1,1) と sal(1,1) が入力されているとき)

If:

sh,sum

で、かつ:

sh,sum

の場合、次を使用:

sa,sum

£ f2A1A2A3shl(2,1)

£ f2A1A2A3shl(1,1)

£ f2A1A2A3sal(0,1) + [(sal(1,1) – sal(0,1))/shl(1,1)] (sh,sum )

もし:

sh,sum

の場合、次を使用:

sa,sum

³ f2A1A2A3shl(1,1)

£ f2A1A2A3sal(1,1)+{[sal(2,1) – sal(1,1)]/[shl(2,1)-shl(1,1)]}[sh,sum–f2A1A2A3shl(1,1)]

単純化した包絡:

(shl(1,1) と sal(1,1) が入力されていないとき)

sh,sum

および

sa,sum

£ f2A1A2A3shl(2,1)

£ f2A1A2A3sal(0,1) + [sal(2,1) – sal(0,1)]sh,sum/shl(2,1)

継手とベンド:

単純化した包絡 (r £ 1):

sh,sum

および

sa,sum

£ f2A1A2A3sqs

£ f2A1A2A3rsqs / 2 + (1-r)sh,sum / 2

継手とベンド:

矩形包絡 (r ³ 1):

sh,sum

および

sa,sum

£ f2A1A2A3sqs

£ f2A1A2A3rsqs / 2

分岐:

矩形包絡 (r = 1):

sh,sum

および

sa,sum

£ f2A1A2A3sqs

£ f2A1A2A3sqs / 2

ここで:

f2 = 荷重に対する係数 (Table 3 にデフォルトが示されています)

0.89 短期荷重

0.83 熱荷重を含む持続荷重

0.67 熱荷重を含まない持続荷重

A1 = 温度に対する係数

A2 = 科学的抵抗に関する係数

A3 = 繰り返し運転に関する係数

sqs = 品質保証応力 (ベンド、継手、接合部に対して入力)

sal(0,1) = 応力比 0:1 での長期軸方向強度

sal(1,1) = 応力比 1:1 での長期軸方向強度

shl(1,1) = 応力比 1:1 での長期円周方向強度

sal(2,1) = 応力比 2:1 での長期軸方向強度

shl(2,1) = 応力比 2:1 長期円周方向強度

r = 2軸応力比 2sal(0,1)/sqs (単純化および矩形包絡における)

sa,sum = 軸応力の和 {(sap + sab)2 + 4x2}1/2

sh,sum = 円周方向応力の和 [sh2 + 4x2]1/2

sap = 圧力による軸応力

sab = 軸方向曲げ応力

x = ねじり応力

sh = 円周方向応力

ISO 14692 2017

円周方向応力:

sh,sum = shp + shu

shp = PDm/2tn

shu = rcDfEhb(Dy/Dm)(tn/Dm) リング曲げ応力で 埋設管にのみ適用

ここで:

rc = 復元力特性係数

For P £ 3: rc = 1 - P/3

For P > 3: rc = 0

軸応力:

sa,sum = sap±sab + saf±sac + sat

sap = PDm/4tn 閉じた非拘束管に適用

sap = n(P*Dm/2tn) 軸方向に拘束された配管のみに適用

sab = [(SIFaiMi)2 + (SIFaoMo)2]1/2/Zr

Zr = ( P/32)[(D4o - D4i)/Do]

saf = Fax/Ar = Fax/[P/4)(D2o - D2i)]

sac = (Do/2C)/E

ここで、C = 曲げ半径

sat = a(Tinstall - Tdesign)E

管寸法は補強された値とします。添字 m は変化の率 (パーセント) を示します。