2021년05월15일 96번
[열설비설계] 내압을 받는 보일러 동체의 최고사용압력은? (단, t : 두께(mm), P : 최고사용압력(MPa), Di : 동체 내경(mm), η : 길이 이음효율, σa : 허용인장응력(MPa), α : 부식여유, k : 온도상수이다.)
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①
-
②
-
③
-
④
(정답률: 35%)
문제 해설
보일러 동체는 내부에 높은 압력을 가지고 있는 증기나 물을 저장하고 있기 때문에 내압을 견딜 수 있어야 합니다. 내압을 견딜 수 있는 보일러 동체의 최고사용압력은 다음과 같이 계산됩니다.
P = (2σaη)/(Di(1-η)) × (k/t) × α
여기서, t는 동체의 두께, Di는 동체의 내경, η는 길이 이음효율, σa는 허용인장응력, α는 부식여유, k는 온도상수입니다.
위 식에서, 길이 이음효율은 동체의 길이 방향으로 이음부위가 있는 경우 이음부위의 강도가 낮아져서 적용됩니다. 이 값이 1에 가까울수록 이음부위의 강도가 높아지므로 최대값인 1을 대입합니다.
또한, 부식여유는 동체가 사용되는 환경에 따라 달라지는 값으로, 일반적으로 1.25 ~ 1.5 정도의 값을 사용합니다.
따라서, P = (2σa)/(Di) × (k/t) × 1.5
위 식에서, 최고사용압력 P는 동체의 두께 t, 내경 Di, 허용인장응력 σa, 온도상수 k에 따라 결정됩니다. 이 중에서 가장 큰 영향을 미치는 것은 동체의 두께 t입니다. 따라서, 보기 중에서 t값이 가장 큰 ""가 정답입니다.
P = (2σaη)/(Di(1-η)) × (k/t) × α
여기서, t는 동체의 두께, Di는 동체의 내경, η는 길이 이음효율, σa는 허용인장응력, α는 부식여유, k는 온도상수입니다.
위 식에서, 길이 이음효율은 동체의 길이 방향으로 이음부위가 있는 경우 이음부위의 강도가 낮아져서 적용됩니다. 이 값이 1에 가까울수록 이음부위의 강도가 높아지므로 최대값인 1을 대입합니다.
또한, 부식여유는 동체가 사용되는 환경에 따라 달라지는 값으로, 일반적으로 1.25 ~ 1.5 정도의 값을 사용합니다.
따라서, P = (2σa)/(Di) × (k/t) × 1.5
위 식에서, 최고사용압력 P는 동체의 두께 t, 내경 Di, 허용인장응력 σa, 온도상수 k에 따라 결정됩니다. 이 중에서 가장 큰 영향을 미치는 것은 동체의 두께 t입니다. 따라서, 보기 중에서 t값이 가장 큰 "
"가 정답입니다.연도별
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