タンク図面に記載されたTLやWLの意味

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タンクの図面において鏡板近くにはTLやWLと書いてあるのを見かけます。

今回はタンク図面に記載されているTLやWLの意味を解説します。

この記事の内容
  1. TLやWLの意味
  2. TLとWLの関係
  3. 関連記事

TLやWLの意味

タンジェントライン TL

TLはタンジェントライン(Tangent Line)の略です。

タンク(圧力容器)の曲線部と直線部の境界線を表しており、特にタンク容量を計算する時に用いられます。

縦形の槽の図。上下の鏡板と胴の境目にTL(タンジェントライン)があり、TL間の長さ(TL–TL)、鏡板の深さh、内径Dを示している
TL は鏡板と胴の境目。容量は TL–TL の胴と上下の鏡板に分けて計算する

タンクの曲線部は鏡板(かがみいた)と呼ばれ、様々な形状があります。

内径をそろえて描いた皿形鏡板、半だ円体形鏡板(2:1)、全半球形鏡板の断面。深さはそれぞれ約0.19D、0.25D、0.5D
鏡板の主な形(内径 D をそろえて描いた。皿形は R=D、r=0.1D の例)

鏡板の形状は複雑ですが、日本鏡板工業株式会社のHP(別サイト)にて容量計算することが出来ます。

直径や板厚が分かればすぐに計算できますので是非活用してみてください。

ウェルディングライン WL

WLはウェルディングライン(Welding Line)の略です。

ウェルドラインとも呼ばれます。

タンク製造時に胴体と鏡板を溶接接続する位置を表しています。

一般的にタンクは胴体と鏡板を突合せ溶接します。

なぜ溶接位置を意識しなければならないのかは次で解説します。

TLとWLの関係

胴体と鏡板を突合せ溶接する際にはタンジェントライン(TL)を意識する必要があります。

溶接位置

WLは基本的にTLから板厚の3倍以上離れた位置にしなければなりません。

ただし板厚が13mm以上になってもWLを38mm以上離す必要はありません。

胴と鏡板の継ぎ目の断面。鏡板はTLから下にフランジ部が続き、TLから3t以上下のWLで胴板と突合せ溶接する
TL と WL の位置(t:板厚)

例外として全半球形鏡板は溶接位置に指定は無くTL=WLとすることも可能です。

溶接位置はJIS B 8267 : 2015「圧力容器の設計」に記載されています。

溶接位置が決められている理由

胴体と鏡板を溶接した箇所は応力腐食割れが起こりやすくなっています。

更に胴体や鏡板を製造した時にも残留応力があります。

また鏡板の構造上、曲線が急な箇所(ナックルアール)と曲線が緩やかな箇所(クラウンアール)の2種類が存在します。

特にナックルアール部には応力が集中しており、その付近で溶接することは避ける必要があります。

ナックルアール部はタンジェントライン(TL)近くにあることから、少し離れた場所にウェルディングライン(WL)が設定されています。

一方、全半球形鏡板はナックルアール部が全く無い半球形状であるためTLをWLとしても問題がありません。

皿形鏡板の右半分の断面。TLのすぐ上の曲がりが急なナックルアール部と、中央の曲がりが緩いクラウンアール部。全半球形鏡板にはナックルアール部が無く、TLとWLが一致してよい
皿形鏡板のナックルアール部と、全半球形鏡板の例外

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