🛡️ ASME Section VIII 압력용기 계산기

ASME Section VIII Div 1에 따라 내압을 받는 원통형 및 구형 압력용기의 요구 두께를 계산합니다.

🛡️ ASME Section VIII 압력용기 계산기

ASME Section VIII Div 1에 따라 내압을 받는 원통형 및 구형 압력용기의 요구 두께를 계산합니다.

용기 형태

내부 반지름 (R)

허용 응력 (S)

용접 효율 (E)

✅ 계산 결과

요구 두께 (t)-mm

압력용기 단면

P →

Cylindrical Shell

R = 500 mm

t = ? mm

계산기 설명

ASME Section VIII 압력용기 계산기는 보일러 및 압력용기 규격인 ASCE Section VIII Div.1에 따라, 내압을 받는 원통형·구형 쉘의 필요 벽 두께를 구합니다. 용기 파열을 막기 위해 후크 응력이 재료의 허용 응력을 넘지 않도록 두께를 정합니다.

이 계산기가 구하는 것

용기 형상(원통/구), 설계 압력 P, 내경 반경 R, 허용 응력 S, 접합 효율 E를 입력하면 필요 두께 t를 계산합니다.

왜 필요한가

압력용기·저장 탱크·열교환기 쉘의 안전 설계
재질·접합 방식(효율)에 따른 경제적 두께 결정
기존 용기의 재평가 및 보수 설계

계산 공식

ASME Section VIII Div.1 식

원통형은 종방향 용접부를 통한 후크 응력을, 구형은 전 방향 균일 응력을 기준으로 합니다. 분모의 0.6P·0.2P 항은 후육 보정입니다.

\text{Cylinder:}\;\; t = \dfrac{P R}{S E - 0.6 P}

\text{Sphere:}\;\; t = \dfrac{P R}{2 S E - 0.2 P}

t — 필요 벽 두께 [mm (Metric) 또는 in (Imperial)]
P — 내부 설계 압력 [MPa (Metric) 또는 psi (Imperial)]
R — 내경 반경 (Inside radius) [mm (Metric) 또는 in (Imperial)]
S — 최대 허용 응력값 [MPa (Metric) 또는 psi (Imperial)]
E — 접합 효율 (0.1 ~ 1.0)

식의 의미 (어떻게 구하나)

압력 P나 반경 R이 클수록, 허용 응력 S나 접합 효율 E가 작을수록 필요 두께 t가 커집니다.
같은 조건에서 구형이 원통형보다 얇아집니다(분모의 2배 효과).
분모가 0 이하(허용 응력보다 압력이 지나치게 큼)가 되면 식이 성립하지 않으므로 계산이 거부됩니다.

계산 예시

원통형, P = 2.5 MPa, R = 500 mm, S = 138 MPa, E = 1.0인 경우: t = (2.5×500)/(138×1.0 − 0.6×2.5) = 1250 / 136.5 ≈ 9.16 mm가 필요합니다. 같은 조건의 구형은 t = 1250/(2×138 − 0.2×2.5) = 1250/275.5 ≈ 4.54 mm입니다.

유용한 팁

실무 팁

R은 내경 반경이므로 외경을 쓰는 B31.3 식과 혼동하지 마세요. 이 코드는 내경 기준입니다.
S는 ASME II Part D의 온도별 허용 응력에서, E는 접합 검사 등급(점진/전수 RT 등)에서 정합니다.
헤드(평판/타원/구형)나 플랜지·노즐은 별도의 부록 식을 사용합니다.

한계와 주의사항

내압 후크 응력만 다루며, 외압 좌굴·지지·열응력·피로는 별도 평가가 필요합니다.
최소 두께 및 부식 여유(CA) 규정도 적용해야 하므로 계산 두께에 CA를 더하세요.
단위계(Metric MPa·mm ↔ Imperial psi·in)를 일치시키세요.