圧力容器最高使用圧力と安全弁

Question

お世話になります｡
圧力容器の考え方についてご教授願います｡
?最高使用圧力の決め方
構造計算を行う際、最高使用圧力にて計算を行いますが､最高使用圧力についてどの様に決定していますでしょうか？
１）最高使用圧力 ＝ 使用圧力（常用圧力） × ○○倍
２）最高使用圧力 ＝ 圧力源の最高圧
３）最高使用圧力 ＝ 安全弁の設定圧
など、考え方があるかと思います。
特に１）については、設計者の考え方一つで決まるかと思います。探した限りは基準が見当たらないので、どの様に考えていますでしょうか？
また、３）の場合は、公称吹出し量決定圧力（＝設定圧力×1.1など）を最高使用圧力としていますでしょうか？

?安全弁について
液体用の安全弁の選定をする際、弁の所要吹出し量に対して、比較する送入量はどの様に考えますか？
１）ポンプの最高公称吐出量
２）配管径と流速（２～４m/s）より算定する最大量

参考文献等もあれば教えて頂きたく、宜しくお願い致します。

Accepted Answer

数百文字では言い表せない話し故、以下でご容赦ください。
貴1項について；
JIS B8265等で言う圧力容器の世界では最高使用圧力という言葉は使いません。設計圧力(Design pressure)と言います。JIS B8201等で規定されるボイラの世界では最高使用圧力(MAWP)という言葉を使います。平たく言えば、同じものと言えるかもしれません。さて、設計圧力の決め方ですが、言われるように”設計者の考え方一つで決まる”とも言えるのでしょう。要は、そのシステム、装置、機器、計器、使用材料の能力・限界等々をどこまで知っているか、理解できているか、経験したかに依ります。なかなか数式等で表せないものです。ですから、公的な規格類では明確な規定がありません。抽象的な表現にとどまっています。予想される最高の圧力･･･というような表現です。海外の資料には多少分かりやすく（決して良いことではありません）表現したものがあります。一例として、NORSOK P-001を検索で探してみてください。
安全弁のSet pressureの決め方はいろいろありますが、保護されるべき機器の設計圧力とする方法が最も一般的と考えます。
貴2項について；
一番権威あるものはAPI Standard 521です。ひょっとすると和訳があるかもしれません。日本規格協会に聞いてください。

残念ながら、日本語の権威ある資料を見たことがありません。

API 521の2007年版がありました。5項、Table 2では、容器の出口弁を誤って全て閉めてしまった場合、その容器に送液しているポンプの最大吐出量以上の吹き出し容量を持った安全弁を選ぶことになっています。容器で、蒸気等を使って加熱操作をしていれば様相はまた違ってきます。

Answer

正確な数値に関しては、圧力容器製造の法律にて確認ください。

圧力容器の最高使用圧力の決め方は、
構造計算を行ない、破損する最低圧力の２倍以上(法律等で定められている)の安全率で
決めます。(最高使用圧力＝破損する最低圧力×{1/2以下})

> １）最高使用圧力 ＝ 使用圧力（常用圧力） × ○○倍
　 シリンダ等では、動く最低圧力×余裕率が使用圧力又は設定圧力になります。
　 シリンダ等の最高使用圧力は、SMCさんのカタログでも確認できますが、決定方法は、
　 前述の内容と、SMCさん等の社内規定安全率です。
　 考える方向が、逆の世界です。
> ２）最高使用圧力 ＝ 圧力源の最高圧
　最高使用圧力 ＜ 圧力源の最高圧
　圧力源の最高圧又は使用圧 → 減圧弁 → 圧力容器の最高使用圧力以内
　最高使用圧力 ≧ 圧力源の最高圧
　圧力源の最高圧又は使用圧 → 圧力容器の最高使用圧力(以内)
　使用方法をするので、圧力容器の最高使用圧力の言葉にならない。
> ３）最高使用圧力 ＝ 安全弁の設定圧
　最高使用圧力 ≧ 圧力源の最高圧　だけど、圧力容器が最高使用圧力以上になる場合を考慮し
　圧力源の最高圧又は使用圧 → 圧力容器の最高使用圧力(以内)＋安全弁の設定圧
　にて、圧力容器を保護するので、圧力容器の最高使用圧力の言葉にならない
。
等々になります。

> ?安全弁について
> 液体用の安全弁の選定をする際、弁の所要吹出し量に対して、比較する送入量はどの様に考えますか？
安全弁の排出量や減圧弁のリリーフ特性/量は、圧力容器等への流入(送入？)量以上に
設定する必要があります。<３）の使用方法ではね>

Answer

FMEA
http://ja.wikipedia.org/wiki/FMEA

まあ、代表格である原発は爆発したが

圧力容器最高使用圧力と安全弁