東海第二発電所 工事計画審査資料
資料番号

工認-357 改 2

提出年月日

平成 30 年 6 月 28 日

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

Ⅴ-3-2-8 クラス４管の強度計算方法

目次
1.

一般事項

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

1.1 概1要1

1.2 適用規格及び基準との適合性

11.3 強度計算書の構成とその見方

3

1.4 計算精度と数値の丸め方

31.5 材料の表示方法

4

1.6 概略系統図の管継手及び仕様変更点の表示方法

51.7 長方形の管の表示方法

52.

5クラス４管の強度計算方法

2.1 共通記号

62.2 管の板厚計算

62.3 フランジの強度計算

72.4 伸縮継手の強度計算

81.

一般事項

1.1 概要本計算方法は，発電用原子力設備のうちクラス４管の基本板厚計算書（以下「強度計算書」という。）について説明するものである。
1.2 適用規格及び基準との適合性(1) 強度計算は，発電用原子力設備規格（設計・建設規格（2005年版（2007年追補版含む。））
ＪＳＭＥ Ｓ ＮＣ１－2005/2007）（日本機械学会

2007年9月）（以下「設計・建設規格」という。）により行う。
設計・建設規格各規格番号と強度計算書との対応は，表1-1に示すとおりである。
(2)

強度計算書で計算するもの以外の管継手は，以下に掲げる規格（形状及び寸法に関する部分に限る。）又は設計・建設規格

別表4に掲げるものとし，接続配管のスケジュール番NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0号と同等以上のものを使用する。（設計・建設規格

PPH-3045）a.

ＪＩＳ Ｂ ２３１１（2001）「一般配管用鋼製突合せ溶接式管継手」

b.

ＪＩＳ Ｂ ２３１２（2001）「配管用鋼製突合せ溶接式管継手」

c.

ＪＩＳ Ｂ ２３１３（2001）「配管用鋼板製突合せ溶接式管継手」

d.

ＪＩＳ Ｂ ２３１６（1997）「配管用鋼製差込み溶接式管継手」(3)

強度計算書で計算するもの以外のフランジ継手については，以下に掲げる規格（材料に関する部分を除く。）又は設計・建設規格 別表2に掲げるものを使用する。（設計・建設規格 PPH-3040）

a.

ＪＩＳ Ｂ ２２３８（1996）「鋼製管フランジ通則」

b.

ＪＩＳ Ｂ ２２３９（1996）「鋳鉄製管フランジ通則」

c.

ＪＩＳ Ｂ ２２４０（1996）「銅合金製管フランジ通則」

1

表1-1 設計・建設規格各規格番号と強度計算書との対応
設計・建設規格 規格番号

強度計算書の計算式

備考（章節番号）

PPH-3020（管の厚さ）2.2

管の板厚計算PPH-3040（継手の構造）

2.3

フランジの強度計算（1.2(3) フランジ継手）

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

PPH-3045（管継手）

1.2(2)管継手

準用
PPC-3416(伸縮継手)

2.42

伸縮継手の強度計算

1.3 強度計算書の構成とその見方(1) 強度計算書は，本計算方法と各配管の強度計算書から成る。
(2) 各配管の強度計算書では，記号の説明及び計算式を省略しているので，本計算方法によるものとする。
(3) 各配管の強度計算書において，ＮＯ．の番号は概略系統図の丸で囲んだ番号を表す。
1.4 計算精度と数値の丸め方
計算の精度は6桁以上を確保する。
表示する数値の丸め方は表1-2に示すとおりとする。
表1-2 表示する数値の丸め方

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

数値の種類

単位

処理桁

処理方法

表示桁

最高使用圧力MPa――

小数点以下第2位＊1

温度℃

―

―

整数位

算出応力

MPa

小数点以下第1位

切上げ

整数位

長

下記以外の長さmm

小数点以下第3位

四捨五入

小数点以下第2位

計算上必要な厚さmm――

小数点以下第2位

最小厚さmm

小数点以下第3位

切捨て

小数点以下第2位

有効数字5桁目

四捨五入

有効数字4桁＊2

さ面積mm2

注記 ＊1：必要に応じて小数点以下第3位を用いる。
＊2：絶対値が1000以上のときは，べき数表示とする。

3

1.5 材料の表示方法
材料は次に従い表示するものとする。
(1) 設計・建設規格に定める材料記号を原則とする。
設計・建設規格に記載されていないが設計・建設規格に相当材が記載されている場合は，次のように表示する。
相当材記号 相当（当該材記号）（例1） SM400A 相当（SMA400AP）（例2） SCMV3-1 相当（ASME SA387 Gr.11Cl.1）(2) 管の強度計算書において管の製造方法の区別を表示するので，材料表示としては，製造方法の区別を特に表示しない。
（継目無管：S，溶接管：W）(3) 強度区分により許容引張応力の値が異なる場合，材料記号の後にＪＩＳで定める強度区分を付記する。
（例）

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

設計・建設規格の表示計算書の表示付録材料図表SCMV3SCMV3-1Part5 表5の許容引張応力の上段
付録材料図表SCMV3SCMV3-2Part5 表5の許容引張応力の下段

4

1.6 概略系統図の管継手及び仕様変更点の表示方法(1) 管継手の表示方法
概略系統図において，計算対象となる管と管継手の区別をするために管継手のみの管番号に“＊”を付け，概略系統図中に“注記＊：管継手”と表示する。
(2) 管の仕様変更点の表示方法
概略系統図中，管の途中において仕様変更が生じた場合は“
1.7 長方形の管の表示方法
長方形の管の長径及び短径の表示は，以下の例のように記載する。
（W及びHはそれぞれ幅及び高さを意味する。）

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0（例）角形 1600W×1650H5”のように表示する。

2.

クラス４管の強度計算方法
発電用原子力設備のうちクラス４管の強度計算に用いる計算式と記号を以下に定める。

2.1 共通記号
特定の計算に限定せず，一般的に使用する記号を共通記号として次に掲げる。
なお，以下に示す記号のうち，各計算において説明しているものはそれに従う。
設計・建設規格の記号計算書の表示ＮＯ．

表示内容管，フランジ及び伸縮継手等の番号

単位－

数字のみ：管Ｆ：フランジ
Ｅ：伸縮継手NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0Ｐ

Ｐ

最高使用圧力（内圧）Ｑ

厚さの負の許容差

MPa％，mm

2.2 管の板厚計算
管の板厚計算は，設計・建設規格 PPH-3020を適用する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格の記号計算書の表示表示内容

Ｄｏ

管の外径mmｔｒ

管に必要な厚さmmｔｓ

管の最小厚さmm

製法－S

継目無管

W溶接管

(2) 算式管に必要な厚さは，次に掲げる値のいずれか大きい方の値とする。
a.

円形の管設計・建設規格 PPH-3020(1)の表PPH-3020-1により求めた値：ｔb.

単位

長方形の管
設計・建設規格 PPH-3020(2)の表PPH-3020-2より求めた値。

(3) 評価管の最小厚さ（ｔｓ）≧管に必要な厚さ（ｔｒ）ならば強度は十分である。

62.3 フランジの強度計算
フランジの強度計算は，設計・建設規格 PPH-3040を適用する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格又は計算書の表示
ＪＩＳの記号

表示内容

単位

Ｄ

フランジの外径mmｄ０

管内径mm

ｈ

ボルトの穴径mmｔ

フランジ厚さmm(2) 評価実際の断面積≧必要な断面積(25mm×25mm×3mmの形鋼の断面積＝141mm2)ならば強度は十NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0分である。
(3) 補足設計・建設規格 PPH-3040(1)の規定に関する代表例を図2-1に示す。

Ａ2≧Ａ1
図2-17

2.4 伸縮継手の強度計算
伸縮継手の強度計算は，設計・建設規格 PPH-3045(設計・建設規格 PPC-3416準用)を適用する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格の記号計算書の表示表示内容単位ｂｂ

継手部の波のピッチの2分の1mm

ｃｃ

継手部の層数－ＥＥ

材料の縦弾性係数MPa

設計・建設規格

付録材料図表

Part6

表1に

ｈｈ

継手部の波の高さmm

ＮＮ

許容繰返し回数－

Ｎｒ

実際の繰返し回数－ｎｎ

継手部の波数の2倍の値

－

ｔ

ｔ

継手部の板の厚さmm

Ｕ

実際の繰返し回数(Ｎｒ)／許容繰返し回数(Ｎ)

－

δ

δ

全伸縮量mm

σ

σ

継手部応力

MPa

算式

－

A

調整リング無しの場合

B

調整リング付きの場合(2) 継手部の形状
継手部の形状を図2-2に示す。

ｔｈ

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

よる。

ｂ

図2-2 継手部の形状

8

(3) 算式
伸縮継手の許容繰返し回数は
Ｎ＝11031 3.5σ

ただし，材料がステンレス鋼及び高ニッケル合金のものに限る。
a.

調整リングが付いていない場合の継手部応力1.5・Ｅ・ｔ・δ Ｐ・ｈ２
σ＝＋····························································· (A)2・ｔ２・ｃｎ・ ｂ・ｈ３

b.

調整リングが付いている場合の継手部応力1.5・Ｅ・ｔ・δ Ｐ・ｈ
σ＝＋································································ (B)ｔ・ｃｎ・ ｂ・ｈ３

(4) 評価実際の繰返し回数（Ｎｒ）と許容繰返し回数（Ｎ）の比（Ｕ＝Ｎｒ／Ｎ）がＵ≦1であればNT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

伸縮継手の強度は十分である。
実際の繰返し回数が2種類以上の場合は，実際の繰返し回数と許容繰返し回数の比を加えた値（ Ｕ＝ ( Ｎｒｉ／Ｎｉ ) ）がＵ≦1であれば伸縮継手の強度は十分である。
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NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

別紙 1 基本板厚計算書の概略系統図記載要領

基本板厚計算書の概略系統図記載要領については，添付書類「Ⅳ－3－2－2 クラス１管の強度NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

計算書 別紙１ 基本板厚計算書の概略系統図記載要領」による。

別 1-1

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0

別紙 2 管の基本板厚計算書のフォーマット

管の基本板厚計算書のフォーマットについては，添付書類「Ⅳ－3－2－2 クラス１管の強度計

NT2 補③ Ⅴ-3-2-8 R0E算書 別紙 2 管の基本板厚計算書のフォーマット」による。

別 2-1