簡易熱応力評価線図 : 第1報 平板の非定常熱応力の理論解析

Diagram for thermal stress evaluation; Vol.1 Theoretical analysis of thermal transient stress in the wall

渡士 克己; 古橋 一郎*; 今津 彰

not registered; Furuhashi, Ichiro*; Imazu, Akira

高温で運転される化学プラント、火力発電所、高速増殖炉などでは、プラントの起動・停止や異常時の緊急停止等の過渡時にはプラント構成機器に熱応力が発生するので、これらの熱応力を許容値以下に収まるようにプラント機器の構造設定ではパラメトリックな構造解析が実施される。本報は、これらのパラメトリックな解析をしなくても熱過渡によって生じる板厚内温度分布による熱応力を簡便に線図から読みとれるよう、種々の影響因子について熱応力を線図化したものである。ここに示した簡易熱応力評価線図は過渡的温度変化によって構造板厚内に発生する応力を評価対象としており、これ以外の荷重も構造物に重畳負担される場合にはその評価精度は悪くなるが、最終形状に到るまでの機器・構造の熱過渡荷重に対する形状サーベイ解析の段階で効力を発揮するものと考える。

The thermal stresses are generated in the walls of chemical plants, thermal power plants, and fast breeder reactors, etc. during start-up or shut-down of plants or during emergency shut-down. Parametric structural analyses will be required in the structural design of these plants to demonstrate that these thermal stresses are lower than allowable values. This report gives diagrams for calculating thermal stresses due to temperature distribution in wall thickness for various thermal parameters. We can get thermal stresses quickly by these diagrams without parameteric structural analyses. These diagrams can be most effectively applied for choosing the most desirable geometries at the initial stage of the design, even though they are not recommended to be used for the different types of thermal stresses caused by temperature distribution in axial direction of pipings and vessels.