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내경 2000mm, 사용압력 10kgf/cm2의 보일러 강판의 두께는 … | [에너지관리기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 15년 1회차
내경 2000mm, 사용압력 10kgf/cm2의 보일러 강판의 두께는 몇 mm로 해야 하는가? (단, 강판의 인장강도 40kgf/mm2, 안전율 4.5, 이음효율 η=70%, 부식여유 2mm를 가산한다.)
1
16mm
2
18mm
3
20mm
4
24mm
해설

보일러 동체와 같은 원통형 압력용기의 최소 두께는 t=PD200σaη+Ct = \dfrac{P \cdot D}{200\,\sigma_a\,\eta} + C (단, PP: 사용압력[kgf/cm²], DD: 내경[mm], σa\sigma_a: 허용응력[kgf/mm²], η\eta: 이음효율, CC: 부식여유[mm])로 구한다.

허용응력은 인장강도를 안전율로 나누어 σa=404.58.89 kgf/mm2\sigma_a = \dfrac{40}{4.5} \approx 8.89\ \mathrm{kgf/mm^2}이 되고, 이를 대입하면 t=10×2000200×8.89×0.7+216.1+218 mmt = \dfrac{10\times2000}{200\times8.89\times0.7} + 2 \approx 16.1 + 2 \approx 18\ \mathrm{mm}로 계산된다.

따라서 부식여유를 포함한 필요 강판 두께는 약 18mm이며, 이는 제시된 조건을 그대로 반영한 결과이다.

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