JIS B 8241:1989 継目なし鋼製高圧ガス容器

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             B 8241-1989

継目なし鋼製高圧ガス容器

Seamless Steel Gas Cylinders

1. 適用範囲 この規格は,高圧ガスを充てんする内容積が1.0lを超え700.0l以下の継目なし鋼製高圧ガ
ス容器(以下,容器という。)について規定する。
    備考1. この規格でいう高圧ガスとは,圧縮ガス及び液化ガスをいう。
         2. この規格で[{}]を付けて示してある単位及び数値は,従来単位によるものであって,参考と
            して併記したものである。
  引用規格及び関連規格 : 16ページに示す。
2. 用語の意味 この規格で用いる主な用語の意味は,次による。
(1) 圧縮ガス 温度35℃において圧力(ゲージ圧力をいう。以下,同じ。)が10bar [{10kgf/cm2}] 以上の圧
    縮ガス。
(2) 液化ガス 温度40℃において圧力が2bar [{2kgf/cm2}] 以上の液化ガス。ただし,液化酸化エチレン及
    び液化シアン化水素を含む。
(3) 耐圧試験圧力 完成した容器の耐圧試験に使用する圧力。容器の厚さ計算に使用する。
(4) 最高充てん圧力 圧縮ガスでは,35℃において充てんできる最高値であって,耐圧試験圧力の53倍の
    圧力。液化ガスでは,表4の耐圧試験圧力の53倍の圧力。
(5) 胴部計算厚さ 耐圧試験圧力のもとで容器の胴部に生じる応力が,使用材料の許容応力以下になるよ
    うに計算された厚さ。
(6) 胴部最小厚さ 胴部計算厚さ以上の厚さであって,容器製造上の余肉などを考慮して製造業者が保証
    する厚さ。
3. 種類 容器の種類は,使用材料及び熱処理方法によって区分し,表1のとおりとする。
                                           表1 種類
              種類                          使用材料                      熱処理方法
                         1種 炭素含有量0.25%以下の炭素鋼
   炭素鋼容器                                                     焼なまし又は焼ならし
                         2種 炭素含有量0.33%以下の炭素鋼
                         1種 マンガン鋼                           焼ならし又は焼ならし後焼戻し
   マンガン鋼容器
                         2種                                      焼入れ後焼戻し
   クロムモリブデン鋼容器     クロムモリブデン鋼                  焼入れ後焼戻し
   ニッケルクロムモリブデン鋼容器 ニッケルクロムモリブデン鋼      焼入れ後焼戻し
   オーステナイト系      1種 オーステナイト系ステンレス鋼         非熱処理
   ステンレス鋼容器      2種                                      固溶化熱処理
   オーステナイト・フェライト系
                              オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼 固溶化熱処理
   ステンレス鋼容器

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B 8241-1989
4. 設計
4.1   胴部最小厚さ 容器の胴部厚さは,表2に示す許容応力を用いて次の式によって計算した値(胴部
計算厚さ)以上でなければならない。ただし,最小値は表3に示す値以上とする。
                           D      10S  3.1P          d   10S  4.0P
                        t     1              又は t                 1
                           2      10S  4.0P          2   10S  3.1P
                            D      10S  3.1P          d   10S  4.0P
                         t     1              又は t                 1
                            2      10S  4.0P          2   10S  3.1P
                      ここに,   t :  胴部計算厚さ (mm)
                                D :  外径 (mm)
                                d :  内径 (mm)
                                S :  許容応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}] (表2による。)
                                P :  表4による耐圧試験圧力 (bar) [{kgf/cm2}]
                                      表2 容器の許容応力
                       種類                               許容応力
                                1種
            炭素鋼容器                 引張強さ×125
                                2種
                                1種    引張強さ×95
            マンガン鋼
                                2種    降伏点又は耐力×65
            クロムモリブデン鋼容器     降伏点又は耐力×65
            ニッケルクロムモリブデン鋼容器 降伏点又は耐力×65
            オーステナイト系    1種    耐力×109又は引張強さ×125のいずれか小さい数値
            ステンレス鋼容器    2種
            オーステナイト・フェライト系
                                       耐力×65
            ステンレス鋼容器
            備考1. 降伏点又は耐力及び引張強さは,容器製造業者が保証する値とする。
                2. 焼入れ後焼戻しする容器を設計する場合に用いる降伏点又は耐力は,容器製造業
                   者が保証する引張強さの値の85%以下とする。
                                        表3 胴部の厚さ
                                                           単位 mm
                                  外径 D                厚さ
                                   125以下              1.5
                                                        D
                            125を超えるもの            250 1

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                                                                                    B 8241-1989
                                 表4 耐圧試験圧力及び充てん比
                                                  耐圧試験圧力(最小値)
               ガスの区分  充てんするガスの種類                          充てん比
                                                      (bar) [{kgf/cm2}]
                圧縮ガス     酸素その他のガス  最高充てん圧力の35倍の圧力   −
                         炭酸ガス(1)                    250[{250}]           0.75
                         亜酸化窒素(1)                  250[{250}]           0.75
                         炭酸ガス+亜酸化窒素(1)        250[{250}]           0.75
                         エチレン                       225[{225}]           0.29
                         フロン13                       210[{210}]           1.00
                         エタン                         200[{200}]           0.36
                         六ふっ化硫黄                   200[{200}]           1.10
                液化ガス
                         炭酸ガス+酸化エチレン         200[{200}]           0.75
                         四ふっ化エチレン               140 [{140}]          0.90
                         キセノン                       130 [{130}]          1.23
                         塩化水素                       130 [{130}]          0.60
                         フロン13B1                      50 [{ 50}]          1.27
                         アンモニア                      50 [{ 50}]          0.54
                         塩素                            50 [{ 50}]          1.25
               注(1) 炭酸ガス及び亜酸化窒素並びにこれらの混合ガスの耐圧試験圧力は,受渡当
                    事者間の協議によって200bar [{200kgf/cm2}] とすることができる。
               備考1. 表4に示すもの以外の液化ガス並びに液化ガス及び圧縮ガスからなる混合
                      ガスの耐圧試験圧力は,原則として48℃における圧力の35倍に相当する圧
                     力とする。
                  2. 充てん比とは,容器内容積1l当たりの液化ガスの充てん質量 (kg) をいい,
                     次の式によって計算したものである。
                       表4の値は充てん比の最大値を示す。
                             G
                         FR
                             V
                      ここに, FR :  充てん比
                                 V :  容器の内容積 (l)
                                 G :  液化ガスの充てん質量 (kg)
4.2   肩部及び底部の厚さ 容器肩部の厚さ及び凸形容器の底部の厚さは,胴部最小厚さより厚くなけれ
ばならない。
  また,凹形容器の底部接地部以内の厚さは,胴部計算厚さ(ただし,表3の条件を満足する。)の2倍以
上なければならない。
5. 性能
5.1   容器の引張試験及び衝撃試験における性能は,次のとおりとする。
(1) 容器の降伏点又は耐力及び引張強さは,容器製造業者が保証する値以上とする。ただし,炭素鋼容器
    1種,2種及びマンガン鋼容器1種の降伏点又は耐力は規定しない。
(2) 焼入れ後焼戻しを施したマンガン鋼容器,クロムモリブデン鋼容器及びニッケルクロムモリブデン鋼
    容器では,降伏比は90%以下とする。
(3) 容器の伸び及び衝撃値は,表5のとおりとする。ただし,オーステナイト系ステンレス鋼容器及びオ
    ーステナイト・フェライト系ステンレス鋼容器の衝撃試験は行わない。

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B 8241-1989
                                     表5 容器の機械的性質
                            種類              伸び     衝撃値 (J/cm2) [{kgf・m/cm2}]
                                              (%)       平均値       個々の値
                                      1種    30以上
                 炭素鋼容器                          60 [{6.0}] 以上45 [{4.5}] 以上
                                      2種    25以上
                                      1種    20以上  50 [{5.0}] 以上38 [{3.8}] 以上
                 マンガン鋼容器
                                      2種    17以上  70 [{7.0}] 以上53 [{5.3}] 以上
                 クロムモリブデン鋼容器      17以上  90 [{9.0}] 以上68 [{6.8}] 以上
                                             17以上
                 ニッケルクロムモリブデン鋼容器      90 [{9.0}] 以上68 [{6.8}] 以上
                 オーステナイト系     1種
                                             35以上       −           −
                 ステンレス鋼容器     2種
                 オーステナイト・フェライト系
                                             18以上       −           −
                 ステンレス鋼容器
                 備考1. 容器胴部の厚さが8mm未満の場合には,伸びの最小値は試験片の実
                        測厚さが8mmから1mm,又はその端数を減少するごとに表5の伸び
                        の数値から1.0を減じて得た数値とする。
                     2. 幅3mmの試験片が採れない容器及び焼入れ後焼戻しを施した容器
                        であって,マンガン鋼容器の場合は引張強さが900N/mm2
                        [{90kgf/mm2}] 以下,また,クロムモリブデン鋼容器及びニッケルク
                        ロムモリプデン鋼容器の場合は引張強さが950N/mm2 [{95kgf/mm2}]
                        以下の場合は,衝撃試験を省略することができる。
5.2   容器は,表6に示す条件で11.4の圧壊試験を行い,容器胴壁にきず,割れを生じてはならない。た
だし,圧壊試験を行うことが不適当な容器は,圧壊試験の代わりに表6に示す条件で11.5の曲げ試験を行
うことができる。この場合に,曲げ部にきず,割れを生じてはならない。曲げの条件は,表6による。
                                     表6 圧壊及び曲げ条件
                                                     圧壊試験        曲げ試験
                              種類
                                                両くさび間の距離 (T) 曲げ心金の径
                                       1種             5tm              3tm
                 炭素鋼容器
                                       2種             6tm              4tm
                                       1種             7tm              5tm
                 マンガン鋼容器
                                       2種             8tm              6tm
                 クロムモリブデン鋼容器                8tm              6tm
                 ニッケルクロムモリブデン鋼容器        8tm              6tm
                 オーステナイト系       1種
                                                       4tm              2tm
                 ステンレス鋼容器       2種
                 オーステナイト・フェライト系
                                                       8tm              6tm
                 ステンレス鋼容器
                 備考 圧壊試験及び曲げ試験におけるtmは,それぞれ容器の胴部及び試験片
                      の平均厚さとする。
5.3   容器は,表7に示す容器区分に従い表7に該当する11.6の試験を行い,次の項目に適合する条件を
満足しなければならない。
  なお,試験圧力は表4に示す耐圧試験圧力以上とする。
(1) 膨張測定試験又は代表膨張測定試験を行う場合,漏れ,異常膨張などがなく,圧力を除いた後の内容
    積の恒久増加量は,圧力を加えたときの全増加量の10%を超えてはならない。
(2) 加圧試験を行う場合,漏れ及び異常膨張があってはならない。

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                                                                                    B 8241-1989
                                      表7 耐圧試験の種類
                             容器の区分                            耐圧試験の種類
         破壊に対する安全係数が3.5以上内容積が2lを超えるもの 代表膨張測定試験及び加圧試験
         となるように厚さを定めた容器  内容積が2l以下のもの 加圧試験
                             その他の容器                   膨張測定試験
         備考 破壊に対する安全係数は,次の式による。
                              20 ft           20 ft
                         K          又は K
                            P(D  t)          P(d  t)
                              200 ft           200 ft
                          K          又は K
                             P(D  t)          P(d  t)
                      ここに, K :  安全係数
                                 f :  容器の引張強さ(容器製造業者が保証する値)(N/mm2)
                                      [{kgf/mm2}]
                                 t :  容器の胴部最小厚さ (mm)
                                P :  最高充てん圧力    (bar) [{kgf/cm2}]
                                D :  容器の胴部の外径    (mm)
                                 d :  容器の胴部の内径   (mm)
5.4   底部を鍛接又は溶接によって閉じた容器は,表4に示す耐圧試験圧力の53倍以上の圧力を加え11.7
の気密試験を行い,鍛接部又は溶接部に漏れが生じてはならない。
6. 形状及び寸法
6.1   形状 容器の形状は,特に指定がない限り図1のとおりとする。
                                        図1 容器の形状
6.2   内容積,外径及び厚さ 容器の内容積,外径及び厚さは,特に指定がない限り表8のとおりとする。

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