TK-1-345

改02018年4月9日【高圧炉心スプレイ系ポンプ強度計算書との紐づけ】

NT2 補① 付録 13 R0

重大事故等クラス２ポンプの強度計算方法

目次1.

一般事項

11.1 概要

11.2 適用規格及び基準との適合性

11.3 計算精度と数値の丸め方

31.4 材料の表示方法

42.

5計算条件

2.1 ポンプの形式判別

52.2 計算部位

52.3 設計条件

53.

6

重大事故等クラス２ポンプの強度計算方法

3.1 共通記号63.2 うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの厚さ

73.3 うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの吸込み及び吐出口部分の厚さ8NT2 補① 付録 13 R0

3.4 横軸であって軸垂直割り軸対称ケーシングをもつ多段のターボポンプのケーシングのボルト穴の規定

93.5 往復ポンプのリキッドシリンダー及びマニホールドに関するものの厚さ

11

3.6 うず巻ポンプ，ターボポンプ又は往復ポンプのケーシングカバーの厚さ

123.6.1 うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングカバー（軸封部を除く。
）の厚さ

123.6.2 往復ポンプのケーシングカバー（リキッドシリンダーカバー及びマニホールドカバー）の厚さ
3.7 ボルトの平均引張応力1314

3.8 耐圧部分等のうち管台に係るもの（ケーシングの吸込口部分及び吐出口部分を除く。
）の厚さ

16

3.9 吸込及び吐出フランジ

164.

16

クラス２ポンプに評価式が規定されていない機器の強度計算方法

4.1 立形ポンプの強度計算方法

164.1.1 軸垂直割りケーシングをもった 1 段あるいは多段の立形ポンプの吐出エルボ，揚水管及びボウルの厚み
4.2 クラス１容器の規定を準用した強度計算方法

1618

1.

一般事項

1.1 概要本資料は，添付資料「Ⅴ-3-1-7 重大事故等クラス２機器及び重大事故等クラス２支持構造物の強度計算書の基本方針」に基づき，重大事故等クラス２ポンプが十分な強度を有することを確認するための方法を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）（以下「設計・建設規格」という。
）により行う。なお，設計基準対象施設のクラス３ポンプで重大事故等対処設備兼用となるポンプのうち，設計・建設規格のクラス２ポンプに規定がないものについては，クラス３ポンプの規定を準用する。
（例）軸垂直割りケーシングを持った 1 段あるいは多段の立形ポンプ

NT2 補① 付録 13 R0

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) 設計・建設規格に計算式の規定がないものについては，他の規格及び基準を適用して行う。
日本工業規格（以下「ＪＩＳ」という。
）と強度計算書との対応は，表 1-2 に示すとおりである。
(3) 強度計算書で計算するもの以外のフランジは，以下に掲げる規格（材料に係る部分を除く。）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a.

ＪＩＳ Ｂ ２２３８（1996）「鋼製管フランジ通則」

1-1PMC-3710）

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

強度計算書の計算式

規格番号（章節番号）

備考（重大事故等クラス２ポンプ）
PMC-31102.1Ⓐ ポンプの形式判別

PMC-3320

3.2Ⓑ うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの厚さ

PMC-3330

3.3Ⓒ うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの吸込み及び吐出口部分の厚さ

PMC-3340

3.4 Ⓓ Ⓔ 横軸であって軸垂直割り軸対称ケーシングをもつ多NT2 補③ Ⅴ-3-2-9 R0段のターボポンプのケーシングのボルト穴の規定
PMC-3350

3.5Ⓕ 往復ポンプのリキッドシリンダー及びマニホールドに関するものの厚さ

PMC-3410

3.6Ⓖ うず巻ポンプ，ターボポンプ又は往復ポンプのケーシングカバーの厚さ

PMC-3510

3.7Ⓗ ボルトの平均引張応力

PMC-36103.8Ⓘ 耐圧部分等のうち管台に係るもの（ケーシングの吸込口部分及び吐出口部分を除く。）の厚さ

PMC-3710

3.9Ⓙ 吸込及び吐出フランジ

1-2

表 1-2 ＪＩＳと強度計算書との対応
強度計算書のＪＩＳ

計算式
No.

備考

項

（章節番号）ＪＩＳ Ｂ ８２６５（2003）

3

3.7

ボルトの平均引張応力「圧力容器の構造－一般事項」附属書 34

3.9

吸込及び吐出フランジ＊＊（規定）「圧力容器のボルト締めフランジ」
注記 ＊：設計・建設規格

PMC-3710 によりＪＩＳ

Ｂ ８２６５（2003）「圧力容器の構造－一般事項」（以下「ＪＩＳ Ｂ ８２６５」という。
）の附属書 3（規定）「圧力容器のボルト締めフランジ」を用いて計算を行う。
1.3 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 1-3 に示すとおりとする。

NT2 補① 付録 13 R0

表 1-3 表示する数値の丸め方
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

最高使用温度℃－－

整数位

MPa

小数点以下第 1 位

切捨て

整数位

MPa

小数点以下第 1 位

切上げ

整数位

下記以外の長さmm

小数点以下第 2 位四捨五入

小数点以下第 1 位

計算上必要な厚さmm

小数点以下第 2 位切上げ

小数点以下第 1 位

最小厚さmm

小数点以下第 2 位切捨て

小数点以下第 1 位

ボルト谷径mm－－

小数点以下第 3 位

面積mm2

有効数字 5 桁目

四捨五入

有効数字 4 桁＊2

力N

有効数字 5 桁目

四捨五入

有効数字 4 桁＊2

許容応力

＊1

算出応力
長さ

注記 ＊1：設計・建設規格

付録材料図表に記載された温度の中間における許容引張応力は，比例法により補間した値の小数点以下第 1 位を切捨て，整数位までの値とする。
＊2：絶対値が 1000 以上のときは，べき数表示とする。

1-3

1.4 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）

SCS14相当（ASME SA351 Gr.CF8M）(2) 使用する厚さ又は径等によって許容引張応力が異なる場合，材料記号の後に該当する厚さ又は径等の範囲を付記して表示する。
（例） SNB7（径≦63mm）(3) ガスケット材料で非石綿の場合の表示は以下とする。
NT2 補① 付録 13 R0（例）非石綿ジョイントシート
渦巻形金属ガスケット（非石綿）（ステンレス鋼）
平形金属被覆ガスケット（非石綿板）（ステンレス鋼）
なお，この場合のガスケット係数ｍ及びガスケットの最小設計締付圧力ｙは，ＪＩＳＢ

８２６５ 附属書 3 表 2 備考 3 より，ガスケットメーカ推奨値を適用する。

1-4

2.

計算条件

2.1 ポンプの形式判別 Ⓐ
ポンプの形式が，設計・建設規格

PMC-3110 に掲げるもののうち，いずれかの形式に該当するかを判別する。
(1) うず巻ポンプであって，ケーシングが軸垂直割り又は軸平行割りであるもの(2) ターボポンプであって，ケーシングが軸垂直割りで軸対称であるもの又は軸平行割りであるもの(3) 往復ポンプ
上記(1)及び(2)に掲げるポンプについては，設計・建設規格 PMC-3320 から PMC-3340 及びPMC-3400 から PMC-3700，(3)に掲げるポンプについては設計・建設規格 PMC-3350 から PMC3700 の規定に従って計算を行う。

NT2 補① 付録 13 R0

2.2 計算部位
設計・建設規格PMC-3000 において強度計算の対象となる部位を略図を用いて明らかにする。
2.3 設計条件
ポンプの強度計算は，最高使用圧力及び最高使用温度に対して行う。
耐圧部（吸込口及び吐出口を除く。）の厚さを求める計算において，使用する最高使用圧力は，以下の(1)又は(2)による。
(1) 最高使用圧力がポンプの吐出側，吸込側で同一の場合は，その最高使用圧力を使用する。
(2) 最高使用圧力がポンプの吐出側，吸込側で相違している場合は，以下の条件のうちいずれかにする。
a.

ケーシングの耐圧部（吸込口及び吐出口を除く。）を吸込側，吐出側に分けそれぞれの最高使用圧力を使用する。
（分けない場合は，吐出側のみの最高使用圧力を使用する。
）b.

ピットバレル形（軸垂直割り軸対称ケーシング）ポンプの場合は，吸込側の最高使用圧力のみを使用する。（ただし，一部管台の計算においては，吐出側の最高使用圧力を使用する。
）

1-5

3.

重大事故等クラス２ポンプの強度計算方法

3.1 共通記号
重大事故等クラス２ポンプの強度計算において，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。
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示

ＰＰ

最高使用圧力MPa

ＳＳ

最高使用温度における設計・建設規格 付録材料図

MPa

表示内容表ｔη単位Part5 表 5 に規定する材料の許容引張応力ｔ

ケーシングの計算上必要な厚さmmｔｓ

最小厚さmmｔｓｏ

呼び厚さmmη

長手継手の効率で，設計・建設規格 PVC-3130 を適－NT2 補① 付録 13 R0用する。

1-6

3.2 うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの厚さⒷ

重大事故等クラス２ポンプにおけるうず巻ポンプ又はターボポンプのケーシング厚さは，設計・建設規格 PMC-3320 を適用する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示

ＡＡ

表示内容

単位

図 3-1～2（設計・建設規格 図 PMC-3320-1，5）にmm示す寸法(2) 算式ｔ＝ＰＡ
2ＳⒷ-1

ただし，片吸込み 1 重うず巻ポンプについては，

NT2 補① 付録 13 R0ｔ＝ＰＡＳ(3) 評価
最小厚さ（ｔｓ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）ならば十分である。

図 3-1 1 重うず巻ポンプの例

図 3-2 ターボポンプの例（設計・建設規格（設計・建設規格図 PMC-3320-1）

図 PMC-3320-5）

1-7

3.3 うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの吸込み及び吐出口部分の厚さ Ⓒ
重大事故等クラス２ポンプにおけるうず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングの吸込み及び吐出口部分の厚さは，設計・建設規格 PMC-3330 を適用する。
Ⓒ(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号表示

表示内容単位

図 3-3（設計・建設規格 図 PMC-3330-1）に示す

mm

範囲
ｒｉｒｉ

吸込口部分又は吐出口部分の内半径mmｒｍｒｍ

次式により計算した値

mm

ｒｍ＝ｒｉ＋0.5 ｔｔｔoの範囲の最小厚さmmの範囲の呼び厚さmmNT2 補① 付録 13 R0(2) 算式＝0.5 ｒｍ ｔ Ⓒ-1
ただし，ｒｍ＝ｒｉ＋0.5 ｔⒸ-2(3) 評価の範囲の最小厚さ（ｔ ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）＊ならば十分である。
Ⓒ
注記 ＊：ピットバレル形ポンプの吐出口部分については，吐出口の内径と吐出側の最Ⓒ-3

高使用圧力を用いて求めた必要厚さと，ケーシング内径と吸込側の最高使用圧力を用いて求めた必要厚さの大きい値とする。

図 3-3 吸込み及び吐出口部分の厚さの規定範囲の例（設計・建設規格 図 PMC-3330-1）

1-8

3.4 横軸であって軸垂直割り軸対称ケーシングをもつ多段のターボポンプのケーシングのボルト穴の規定 Ⓔ
重大事故等クラス２ポンプにおける 2.1 項の(2)に掲げるポンプのうち，横軸であって軸垂直割り軸対称ケーシングをもつ多段ポンプのケーシングのボルト穴は，設計・建設規格 PMC3340(8)，(9)を適用する。
(1) 記号の説明設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示ａ

表示内容単位

図 3-4(a)（設計・建設規格 図 PMC-3340-3(a)）にmm示すケーシングボルト中心円上の隣り合うボルト穴の中心間の弧の計算上必要な長さａｓ

図 3-4(a)（設計・建設規格 図 PMC-3340-3(a)）にmm示すケーシングボルト中心円上の隣り合うボルト穴の中心間の弧の最小長さ
NT2 補① 付録 13 R0ａｓｏ

図 3-4(a)（設計・建設規格 図 PMC-3340-3(a)）にmm示すケーシングボルト中心円上の隣り合うボルト穴の中心間の弧の呼び長さ
ＸＸ

図 3-4(b)（設計・建設規格 図 PMC-3340-3(b)）にmm示すケーシングボルト穴と吐出ノズル内面との間の計算上必要な距離Ｘｓ

図 3-4(b)（設計・建設規格 図 PMC-3340-3(b)）にmm示すケーシングボルト穴と吐出ノズル内面との間の最小距離
Ｘｓｏ

図 3-4(b)（設計・建設規格 図 PMC-3340-3(b)）にmm

示すケーシングボルト穴と吐出ノズル内面との間の呼び距離
ｄｄｂｍ

ケーシングボルトの呼び径1-9mm

NT2 補① 付録 13 R0(a)(b)

図 3-4 横軸であって軸垂直割り軸対称ケーシングをもつ多段のターボポンプのケーシングのボルト穴回りの形状（設計・建設規格 図 PMC-3340-3）(2) 算式a.

ａ＝ 2 ｄｂｍb.

Ｘ＝ｔ又は 0.5 ｄｂｍ のうちいずれか大きい値(3) 評価a.

最小長さ（ａｓ）≧計算上必要な長さ（ａ）ならば十分である。

b.

最小距離（Ｘｓ）≧計算上必要な距離（Ｘ）ならば十分である。

1-10

3.5 往復ポンプのリキッドシリンダー及びマニホールドに関するものの厚さ Ⓕ
重大事故等クラス２ポンプにおける往復ポンプのリキッドシリンダー及びマニホールドに関するものの厚さは，設計・建設規格 PMC-3350 を適用する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格強度計算書のの記号

表示Ｄｉ

Ｄｉ

リキッドシリンダー又はマニホールドの内径mm

Ｒｉ

Ｒｉ

リキッドシリンダー又はマニホールドの内半径mm

ＺＺ

次式により計算された値

－

表示内容

単位

Ｚ＝Ｓ η＋ＰＳ η－Ｐ

NT2 補① 付録 13 R0

継手の種類
継手有り

同左

－継手無し

同左

－(2) 算式
厚さが内半径の 2 分の 1 以下のもの
ｔ＝

Ｐ Ｄｉ
2 Ｓ η－ 1.2 Ｐ

厚さが内半径の 2 分の 1 を超えるもの
ｔ＝Ｒｉ
ただし，Ｚ＝Ｚ

1Ｓη＋ＰＳη－Ｐ(3) 評価
最小厚さ（ｔｓ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）ならば十分である。

1-11

3.6 うず巻ポンプ，ターボポンプ又は往復ポンプのケーシングカバーの厚さ Ⓖ
3.6.1 うず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングカバー（軸封部を除く。
）の厚さ
重大事故等クラス２ポンプにおけるうず巻ポンプ又はターボポンプのケーシングカバー（軸封部を除く。）の厚さは，設計・建設規格 PMC-3410(1)を適用する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示ｄｄ

表示内容

単位

設計・建設規格 表 PMC-3410-1 に示すケーシングmm

カバーの取付け方法に応じたケーシングカバーの径又は最小内のりＫＫ

設計・建設規格 表 PMC-3410-1 に規定するケーシングカバーの取付け方法による係数

NT2 補① 付録 13 R0(2) 算式
ｔ＝ｄＫＰＳ(3) 評価
最小厚さ（ｔｓ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）ならば十分である。

1-12－

3.6.2 往復ポンプのケーシングカバー（リキッドシリンダーカバー及びマニホールドカバー）の厚さ
重大事故等クラス２ポンプにおける往復ポンプのケーシングカバー（リキッドシリンダーカバー及びマニホールドカバー）の厚さは，設計・建設規格PMC-3410(1)を適用する。

(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示ｄｄ

表示内容単位

設計・建設規格 表 PMC-3410-1 に示すケーシング㎜

カバー（リキッドシリンダーカバー又はマニホールドカバー）の取付け方法に応じたケーシングカバー（リキッドシリンダーカバー又はマニホールドカバー）の径又は最小内のり
ＦＦ全体のボルトに作用する力（セルフシールガスケッNトを用いる場合，Ｆはボルト等に加わる平均引張応
NT2 補① 付録 13 R0

力の計算におけるＷと等しい。
）
ｈｇ

ｈｇ

ボルト中心円直径とｄとの差の 2 分の 1㎜

ＫＫ

設計・建設規格 表 PMC-3410-1 に規定するケーシ－ングカバー（リキッドシリンダーカバー又はマニホールドカバー）の取付け方法による係数で，本プラントにおいては，取付け方法が（ｍ）の場合のみであるので，以下に（ｍ）の場合の取付け方法による係数の求め方を示す。
Ｋ＝ 0.20 ＋ＷＷ

1.0 Ｆ ｈｇ
Ｗ ｄ

パッキンの外径又はケーシングカバーの接触面の外径内の面積に作用する全圧力(2) 算式
平板形の場合ｔ＝ｄＫＰＳ

ただし，Ｋ＝ 0.20 ＋1.0 Ｆ ｈｇ
Ｗ ｄ(3) 評価
最小厚さ（ｔｓ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）ならば十分である。

1-13MPa3.7 ボルトの平均引張応力 Ⓗ
重大事故等クラス２ポンプのボルトの平均引張応力は，設計・建設規格

PMC-3510 を適用Ⓗし，以下の方法により求める。
(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示

ＡｂＡｂ

表示内容
ボルト 1 本当たりの最小軸断面積

単位Ⓗmm2Ａｂ＝（π／4）・ｄｂ2
ｂ

ガスケット座の有効幅mmｂｏ

ガスケット座の基本幅mm（ＪＩＳ Ｂ ８２６５ 附属書 3 表 3 による。
）
ｄｂ

ボルトのねじ部の谷の径と軸部の径の最小部のいずmm

NT2 補① 付録 13 R0

れか小さい方の径Ｄｇ

セルフシールガスケットの外径mm

Ｇ

ガスケット反力円の直径mm

Ｇｓ

ガスケット接触面の外径mmＨ

圧力によってフランジに加わる全荷重

NＨｐ

気密を十分に保つために，ガスケット又は継手接触N面に加える圧縮力ｍｍ

ガスケット係数－（ＪＩＳ Ｂ ８２６５ 附属書 3 表 2 による。
）
Ｎ

ガスケットの接触面の幅mm（ＪＩＳ Ｂ ８２６５ 附属書 3 表 3 による。
）
ｎボルトの本数－Ｓｂ

最高使用温度における 設計・建設規格 付録材料

MPa

図表 Part5 表 7 に規定する材料の許容引張応力
ＷＷ

ボルトに作用する引張荷重

N

Ｗｍ１

Ｗｍ１

使用状態における必要な最小ボルト荷重

N

Ｗｍ２

Ｗｍ２

ガスケット締付けに必要な最小ボルト荷重

Nｙｙ

ガスケットの最小設計締付圧力

N/mm2（ＪＩＳ Ｂ ８２６５ 附属書 3 表 2 による。
）
Ｓｂπ

円周率－σ

耐圧部分等のうちボルト等に係るものの最高使用圧

MPa

力又はガスケット締付時のボルト荷重と釣り合う場合に生じる平均引張応力

1-14(2) 算式
円形フランジをボルト等により締め付ける場合
設計・建設規格 PVB-3121 の解説及びＪＩＳ Ｂ ８２６５ 附属書 3 の方法により計算する。
σ＝Ｗｎ Ａｂ Ⓗ-2

ただし，Ｗは次式で計算されるＷｍ１，Ｗｍ２のいずれか大きい値とする。

Ⓗ

Ｗｍ１＝Ｈ＋Ｈｐ
ここで，Ｈ＝π・Ｇ2・Ｐ4

Ｈｐ＝2・π・ｂ・Ｇ・ｍ・Ｐ
Ｗｍ２＝π・ｂ・Ｇ・ｙｂｏ≦6.35mm の場合
ｂ＝ｂｏ
Ｇ＝Ｇｓ－ＮNT2 補① 付録 13 R0ｂｏ＞6.35mm の場合
ｂ＝2.52・ ｂｏ
Ｇ＝Ｇｓ－2・ｂなお，セルフシールガスケットを使用する場合は，次式を用いる。
Ｗｍ１＝Ｈ＝π・Ｄｇ2・Ｐ4Ⓗ-1

Ｗｍ２＝0(3) 評価

ボルトの平均引張応力（σ）≦許容引張応力（Ｓｂ）ならば十分である。

Ⓗ1-15

3.8

耐圧部分等のうち管台に係るもの（ケーシングの吸込口部分及び吐出口部分を除く。）の厚さⒾ

重大事故等クラス２ポンプについては設計・建設規格 PMC-3610 を適用する。

Ⓘ(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示

ＤｏＤｏ

表示内容

単位

管台の外径mm

継手有り

同左

－継手無し

同左

－継手の種類(2) 算式NT2 補① 付録 13 R0ｔ＝

Ｐ Ｄｏ
2 Ｓ η＋ 0.8 ＰⒾ-1(3) 評価
最小厚さ（ｔｓ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）ならば十分である。

Ⓘ
3.9 吸込及び吐出フランジ
重大事故等クラス２ポンプについては設計・建設規格

PMC-3710 に規定されるフランジ（ＪＩＳ規格（材料に係る部分を除く。
）又は，設計・建設規格 別表 2 のいずれか）を用いる。これ以外のフランジを用いる場合は，ＪＩＳ Ｂ ８２６５ 附属書 3 により応力計算を行い，必要な強度を有することを確認する。
4.

クラス２ポンプに評価式が規定されていない機器の強度計算方法

4.1 立形ポンプの強度計算方法Ⓚ
重大事故等クラス２ポンプのうち立形ポンプについては，設計・建設規格におけるクラス２ポンプに評価式が規定されていないため，立形ポンプの強度評価については，以下に示すとおりの重大事故等クラス２ポンプの評価手法として妥当性を確認した設計・建設規格に規定されているクラス３ポンプの評価式及び判断基準を用いた評価を実施する。
4.1.1 軸垂直割りケーシングをもった 1 段あるいは多段の立形ポンプの吐出エルボ，揚水管及びボウルの厚み

1-16

(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示

Ｄｏ

Ｄｏ

表示内容単位

図 4-1（設計・建設規格 図 PMD-3310-7）に示す吐mm

出エルボの外径寸法，揚水管の外径寸法又は個々のボウルの吸込み側の最大外径寸法
ｄｄ

吐出エルボ，揚水管又はボウルの内径寸法mm

ｙｙ0.4（Ｄｏ／ｔ≧6.0 の場合）

－ｄ／（ｄ＋Ｄｏ）（Ｄｏ／ｔ＜6.0 の場合）
(2) 算式
ｔ＝

Ｐ Ｄｏ
2 （Ｓη＋Ｐ ｙ）(3) 評価NT2 補① 付録 13 R0

最小厚さ（ｔｓ）≧計算上必要な厚さ（ｔ）ならば十分である。

図 4-1

軸垂直割りケーシングをもった多段の立形ポンプの例（設計・建設規格 図 PMD-3310-7）

1-17

4.2 クラス１容器の規定を準用した強度計算方法 Ⓛ
重大事故等クラス２機器の評価において，公式による評価を満足しない部位については，より精緻な評価を実施する必要があるため，設計・建設規格にて規定されている準用規定に基づき，クラス１容器の規定を準用し，解析による評価を実施する。
(1) 記号の説明
設計・建設規格

強度計算書のの記号

表示

Ｐｂ

Ｐｂ

一次曲げ応力

MPa

ＰＬ

ＰＬ

一次局部膜応力

MPa

Ｐｍ

Ｐｍ

一次一般膜応力MPa

ＳｍＳｍ

設定応力強さMPa(2)

表示内容単位強度計算方法a. ケーシングカバーの応力計算（設計・建設規格 PVB-3111 準用）ⓁNT2 補① 付録 13 R0

設計・建設規格に基づく評価を実施する場合クラス１容器の応力評価の規定である設計・建設規格 PVB-3111を準用して応力解析を実施し，その一次応力強さは次の規定を満足することを確認する。＊(a) 一次一般膜応力強さがＳｍを超えないこと。 Ⓛ(b) 一次局部膜応力強さが1.5Ｓｍを超えないこと。
(c) 一次膜応力と一次曲げ応力を加えて求めた応力強さが1.5Ｓｍを超えないこと。

Ⓛ

注記 ＊：以下の規定から，重大事故等クラス２ポンプのケーシング及びケーシングカバーについて，クラス１容器の応力評価の規定 設計・建設規格 PVB-3111 を準用することとする。
・設計・建設規格解説 PMC-3410 において，本規定は「クラス２容器の平板の必要厚さ（PVC-3310）及びフランジ付きさら形ふた板（PVC-3410，PVC-3420）の必要最小厚さの計算式を採用したものである。
」と記載されている。
・クラス２容器の材料及び構造の特例 設計・建設規格 PVC-1210 では，「PVC2000 から PVC-2400，PVC-3100 から PVC-3800 及び PVC-4100 までの規定にかかわらず，クラス２容器の材料及び構造の規格は，PVB-2000 から PVB-2400 及びPVB-3100 から PVB-4100 までの規定に準ずることができる。
」と記載されていることから，重大事故等クラス２ポンプのケーシングカバーは，クラス１容器の応力評価の規定 設計・建設規格 PVB-3111 を準用する。

1-18

NT2 補① 付録 13 R0

別添 1 ポンプの強度計算書のフォーマット

○○○ポンプの強度計算書

NT2 補① 付録 13 R0

Ⅴ－○－○－○－○

別 1-1

まえがき
本計算書は，「Ⅴ-3-1-7 重大事故等クラス２機器及び重大事故等クラス２支持構造物の強度計算書の基本方針」（以下「基本方針」という。）に基づいて計算を行う。

NT2 補① 付録 13 R0

なお，本計算書においては，基本方針で定義された記号を使用する。

別 1-2目次
1.

計算条件

1.1 ポンプ形式
1.2 計算部位
1.3 設計条件
2.

強度計算

2.1 ケーシングの厚さ2.2 ケーシングの吸込み及び吐出口部分の厚さ2.3 ケーシングのボルト穴
2.4 ケーシングカバーの厚さ2.5 ボルトの平均引張応力
2.6 耐圧部分等のうち管台に係るものの厚さNT2 補① 付録 13 R0

2.7 設計・建設規格における材料の規定によらない場合の評価

別 1-3

1.

計算条件

1.1 ポンプ形式
ターボポンプであって，ケーシングが軸垂直割りで軸対称であるものに相当する。
1.2 計算部位

NT2 補① 付録 13 R0

概要図に強度計算箇所を示す。

図 1-1 概要図

別 1-4

1.3 設計条件
設計条件
最高使用圧力（MPa）
最高使用温度（℃）

2.

強度計算

2.1 ケーシングの厚さ
設計・建設規格 PMC-3320
計算部位

材料ＰＳＡ

（MPa）

（MPa）

（mm）

NT2 補① 付録 13 R0①ｔ

ｔｓｏｔｓ（mm）

（mm）

（mm）

評価：ｔｓ≧ｔ，よって十分である。
2.2 ケーシングの吸込み及び吐出口部分の厚さ
設計・建設規格 PMC-3330
計算部位

ｒｉ（単位：mm）
ｔｒｍ②③
評価：ｔ ≧ｔ，よって十分である。

別 1-5ｔｏｔ2.3 ケーシングのボルト穴
設計・建設規格 PMC-3340
計算部位

ｄｂｍ

（単位：mm）

ａ

ａｓｏａｓ

Ｘ

Ｘｓｏ

④
評価：ａｓ≧ａ，よって十分である。
評価：Ｘｓ≧Ｘ，よって十分である。
2.4 ケーシングカバーの厚さ
設計・建設規格 PMC-3410
計算部位

材料ＰＳ（MPa）

（MPa）

⑤

NT2 補① 付録 13 R0⑥⑦ｔ

ｔｓｏｔｓ（mm）

（mm）

（mm）

評価：ｔｓ≧ｔ，よって十分である。

別 1-6

平板形ｄ（mm）

ＫＸｓ

2.5 ボルトの平均引張応力
設計・建設規格 PMC-3510
計算部位

ＰＳｂｄｂ（MPa）

（MPa）

（mm）

ガスケット厚さ

ガスケット

ＧｓＧＤｇ（mm）

座面形状（mm）

（mm）

（mm）

材料

Ａｂｎ（mm2）⑧⑨NT2 補① 付録 13 R0ガスケット材料

ＨＨｐ

Ｗｍ１

Ｗｍ２

Ｗ

σ（N）

（N）

（N）

（N）

（N）

（MPa）

評価：σ≦Ｓｂ，よって十分である。

別 1-7

2.6 耐圧部分等のうち管台に係るものの厚さ設計・建設規格 PMC-3610
計算部位

材料

ＰＳＤｏ（MPa）

（MPa）

（mm）

⑩⑪

NT2 補① 付録 13 R0

継手の種類

放射線透過試験の有無

ηｔｔｓｏｔｓ（mm）

（mm）

（mm）

評価：ｔｓ≧ｔ，よって十分である。

別 1-8

設計・建設規格における材料の規定によらない場合の評価の評価結果例
2.7 設計・建設規格における材料の規定によらない場合の評価
ケーシング（使用材料規格：ＪＩＳ Ｇ ○○○○△△△△）の評価結果（比較材料：ＪＩＳ Ｇ ○○○○ △△△△）（材料記号を記載）(1) 機械的強度
引張強さ

降伏点又は耐力

使用材料

370 N/mm2 以上

215 N/mm2 以上

比較材料

370 N/mm2 以上

215 N/mm2 以上

比較結果
引張強さ及び降伏点は同等である。

(2) 化学的成分

NT2 補① 付録 13 R0E

化学成分（%）
C

Si

使用

0.25

0.35

材料

以下

以下

比較

0.25

材料

以下

Mn
0.30～

P

S

0.040

0.040

以下

以下

0.035

0.035以下

以下

0.90

0.10

0.30～

～

0.35

0.90

Cu

Ni

CrMo

V－－－－－－－－－－

Si，P，S の成分規定に差異があるが，以下により，本設備の環境下での使用は問題ないと考える。
Si：一般的に機械的強度に影響を与える成分であるが，(1)の評価結果からも機械強度は同等以上であること。
P ：冷間脆性に影響を与える成分であるが，本設備において使用される材料は，薄比較肉（16 mm 未満）であるため，脆性破壊が発生しがたい寸法の材料であるこ

結果と，さらには，設計・建設規格クラス２の規定でも破壊脆性試験が要求されない範囲であること。
S ：熱間脆性に影響を与える成分であるが，本設備において使用される材料は、薄肉（16 mm 未満）であるため，脆性破壊が発生しがたい寸法の材料であること，さらには，設計・建設規格クラス２の規定でも破壊脆性試験が要求されない範囲であること。

(3) 評価結果(1)(2)の評価により，機械的強度，化学成分，いずれにおいても比較材料と同等であることを確認したため，本設備において，△△△△を重大事故等クラス２材料として使用することに問題ないと考える。
（材料記号を記載）

別 1-9