目次 ページ 1. 調査の目的等 規制改革実施計画の内容等 規制改革の内容に係る背景等 調査のポイント 調査の内容 委員会構成 委員会開催状況 6 2. 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討 各規格の圧

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1 平成 29 年度石油精製等に係る保安対策調査等事業 ( 高圧ガス取扱施設における産業保安のスマート化に関する調査研究 ) (3) 特定設備検査規則に関する調査 報告書 平成 30 年 3 月 高圧ガス保安協会

2 目次 ページ 1. 調査の目的等 規制改革実施計画の内容等 規制改革の内容に係る背景等 調査のポイント 調査の内容 委員会構成 委員会開催状況 6 2. 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討 各規格の圧力制限について 別添 7の制定時における技術的な検討内容について 特定則の例示基準別の検査実績について 水素スタンド関連設備の事故事例の調査結果について 検討結果及び課題 よりも低い設計係数に対する検討等 米国における圧力容器に関する運用制度の概要等 欧州における圧力容器に関する運用制度の概要等 米国における 3.5 よりも低い圧力容器を有する規格及び運用について 国内における 3.5 よりも低い設計係数を有する規格及び運用について 検討結果 43 添付資料 1 技術基準における圧力制限の規定の抜粋添付資料 2 各規格の圧力制限について添付資料 3 高圧ガス設備に係る技術基準国際化研究会報告書添付資料 4 日米の制度の比較について添付資料 5 日米欧の適合性評価システム比較表添付資料 6 PED の概要添付資料 7 EN13445 の概要

3 1. 調査の目的等 1.1 規制改革実施計画の内容等 (1) 規制改革実施計画の内容平成 29 年 6 月 9 日に閣議決定された規制改革実施計画の 5. 投資等分野 7 次世代自動車 ( 燃料電池自動車 ) 関連規制の見直し において 水素スタンドに係る特定設備に関連する規制改革の内容が示された 当該規制改革実施計画の抜粋 (No40 及び No41) を表 1に示す 表 1 規制改革実施計画の抜粋 No 事項名 規制改革の内容 実施時期 40 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限の撤廃 設計係数 3.5 で設計された水素スタンド設備に係る圧力制限を撤廃した場合における安全性への影響について 事業者と協力して検討し 結論を得次第 圧力制限を撤廃する 平成 29 年度検討開始 平成 30 年度結論 結論を得次第速やかに措置 よりも低い設計係数 水素スタンドに係る特定設備の設計係数について 米国等諸外国の事例などを踏まえ 大臣特別認可や事前評価制度等を受けなくても 3.5 よりも低い設計係数 ( 例えば 2.4) で設計 製造を行う場合に必要な高圧ガス保安規制や技術基準について 事業者と協力して検討を開始する 平成 29 年度検討開始 (2) 経済産業省からの調査委託の内容上記に示す規制改革実施計画 No40 及び No41 の対応のため 経済産業省からの委託調査事業 ( 石油精製等に係る保安対策調査事業( 高圧ガス取扱施設における産業保安のスマート化に関する調査研究 ) ) において 以下に示す仕様書に基づき 特定設備検査規則に関する調査を行うこととなった 特定設備検査規則に関する調査 の仕様書高圧ガスの製造のための設備のうち 高圧ガスの爆発その他の災害の発生を防止するためには設計の検査 材料の品質の検査又は製造中の検査を行うことが特に必要なものとして経済産業省令で定める設備 ( 以下 特定設備 という ) の製造をする者は 経済産業省令で定めるところにより その特定設備について 経済産業省令で定める製造の工程ごとに 経済産業大臣等の特定設備検査を受けなければならないとされている 特定設備に関する保安については特定設備検査規則 ( 昭和五十一年二月十七日通商産業省令第四号 以下 特定則 という ) に定められ 国際整合化等は適宜図っているところであるが 特定設備の保安をとりまく状況が刻々と変化する中 材料の引張強さに 1

4 関する安全率及び適用範囲等について以下の検討を行い 特定設備検査規則をめぐる現状と課題について把握するとともに 今後特定則上でどの様な対応をするかの方向をまとめることとする 1 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討特定則別添 7の 第 1 条適用範囲 に規定されている設計圧力を 20MPa 以下とする制限の必要性 圧力制限が設定された根拠 経緯 他法規や規格の状況等を文献等により調査すると共に 圧力制限を見直した場合の安全性への影響を確認する よりも低い設計係数に対する検討等 設計係数 3.5 未満に対応する特定設備 を特定則に導入するに当たり 他規則への影響を含めて変更が必要な項目を文献等により調査すると共に 特定則の課題等を検討する 3 委員会の運営有識者 ( 選定に当たっては国と相談のうえ決定のこと ) により構成された委員会 ( 委員 6 名程度 委員会開催数 3 回程度 ) を運営し 上記 1 及び2の結果について議論して取りまとめる 1.2 規制改革の内容に係る背景等 (1) 規制改革の内容について水素スタンド用の設備をより経済的に設計するため 現在最も広く使用されている設 ( ) 計係数 4.0 の技術基準と比べて 設計係数をより低減した技術基準を使用したいという要望が背景にある ( ) 設計係数とは 設備を構成する材料の強度に対し どの程度の余裕を確保して設計するのかを示す係数である 設計係数を低くすると 設備を薄肉に ( より経済的に ) 設計できるようになる (2) 設計係数と技術基準の関係について設計係数毎に整理した ASME 特定則の例示基準 JIS の関係は 表 2のとおり なお 本報告書に記載される各技術基準の名称及び略称は以下のとおり 1)ASME 1 ASME Boiler & Pressure Vessel Code SectionⅧ Division1 Rules for Construction of Pressure Vessels( 以下 ASME SecⅧ Div1 という ) 2

5 2 ASME Boiler & Pressure Vessel Code SectionⅧ Division2 Alternative Rules( 以下 ASME SecⅧ Div2 という ) 3 ASME Boiler & Pressure Vessel Code SectionⅧ Division3 Alternative Rules for Construction of High Pressure Vessels ( 以下 ASME SecⅧ Div3 という ) 2) 特定則の例示基準 1 特定設備検査規則の機能性基準の運用について ( 商局第 4 号 ) 別添 1 特定設備の技術基準の解釈 ( 以下 別添 1 という ) 2 特定設備検査規則の機能性基準の運用について ( 商局第 4 号 ) 別添 7 第二種特定設備の技術基準の解釈 ( 以下 別添 7 という ) 3)JIS 1 JIS B 8265 圧力容器の構造 - 一般事項 ( 以下 JIS B 8265 という ) 2 JIS B 8266 圧力容器の構造 - 特定規格 ( 以下 JIS B 8266 という ) 3 JIS B 8267 圧力容器の設計 ( 以下 JIS B 8267 という ) 4)EN 1 EN13445 Unfired Pressure Vessels( 以下 EN13445 という ) 5) その他の技術基準 1 KHKS 0224 安全係数 2.4 の特定設備に関する基準 ( 以下 KHKS 0224 という ) 2 KHKS 0220 超高圧ガス設備に関する基準 ( 以下 KHKS 0220 という ) 3 HPIS C106 高圧容器規格 ( 以下 HPIS C106 という ) 表 2 設計係数と ASME 特定則の例示基準 JIS の関係 設計係数 ASME SecⅧ 特定則の例示基準 JIS 設計の方式 4.0 Div1(2001 年以前 ) 別添 1 JIS B Div1 別添 7 JIS B 8267 公式による設計 3.0 Div2 Class1 容器 なし ( 2) JIS B Div2 Class2 容器 なし ( 2) なし 解析による設計 2.4 ( 1) Div3 なし ( 2) なし ( 1) 流動応力に対する設計係数 ( 2) 特定案件事前評価 ( 大臣特認 ) 及び詳細基準事前評価で対応 3

6 1.3 調査のポイント (1) 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討 1 特定則の例示基準別添 7は設計係数 3.5 の ASME SecⅧ Div1 をベースに作られており ASME の規定を踏襲しているため 設計圧力を 20MPa 以下とする圧力制限がある 2 圧縮水素スタンド用の設備を代表とする高圧用設備 (82MPa) に適用する場合 現状の制度で使用することは可能であるが 詳細基準事前評価を受ける必要がある 3 本調査では 特定則の例示基準別添 7 の圧力制限の必要性等を検討し 圧力制限の見直しに係る方針について検討する (2)3.5 よりも低い設計係数に対する検討等 1 ASME では 設計係数が 3.5 よりも低い技術基準として ASME SecⅧ Div2 及び ASME Sec Ⅷ Div3 が制定済であるが 現状特定則は例示基準も含め未整備である よりも低い設計係数を採用する場合は 現状の制度で使用することは可能であるが 特定案件事前評価 ( 大臣特認 ) 及び詳細基準事前評価を受ける必要がある 3 本調査では 3.5 よりも低い設計係数を特定則に導入する際の特定則の課題等を検討する 4

7 1.4 調査の内容 (1) 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討以下の調査等を行い 別添 7 の圧力制限の必要性等を検討し 制限の見直しに係る方針を作成する 1 高圧法と他法規や規格における圧力制限の規定の対比整理以下の技術基準における圧力制限を対比 整理する 1) 別添 1 別添 7 2) JIS 規格 (JIS B 8265, JIS B 8266, JIS B 8267) 3) その他の技術基準 2 別添 7 の制定時における検討内容の調査 ASME SecⅧ Div1 が設計係数を 4.0 から 3.5 に低減する改正を受けて 特定則の例示基準別添 7 が制定された際の検討内容を調査する 高圧ガス設備に係る技術基準国際整合化研究会( 平成 13 年 2 月 ~6 月開催 ) 3 別添 7の圧力制限を見直した場合の安全性への影響の検討別添 7 及び別添 1を適用した特定設備の設計圧力の実績を調査すると共に 別添 7 の圧力制限を見直した場合における安全性への影響を検討する (2)3.5 よりも低い設計係数に対する検討等以下の調査等を行い 3.5 よりも低い設計係数の特定設備を取り入れに係る特定則上の課題を把握すると共に 特定則上の対応に係る方針を作成する 1 米国及び欧州の運用制度の調査並びに特定則の運用制度との対比整理 ASME SecⅧ Div2 の運用制度 ( 使用者の責務 製造者の責務 AI の義務及び PE の役割 製造者 AI 及び PE の認証制度 工場認定制度等 ) を調査し 特定則における運用制度と比較する また 併せて欧州の運用制度 (PED 及び EN13445) を調査し 特定則における運用制度と比較する これらの比較結果を踏まえて 3.5 よりも低い設計係数の特定設備を取り入れる際に考慮すべき留意点等を抽出する 2 特定則以外の規則において検討が必要な内容の抽出 3.5 よりも低い設計係数の特定設備を取り入れる際に 特定則以外の規則 ( 代表として一般則を検討 ) を含め検討が必要な内容を抽出する 5

8 1.5 委員会構成 1.4に示す調査の内容について検討するため 有識者により構成された委員会 ( 特定則調査委員会 ) を運営し 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討及び 3.5 よりも低い設計係数に対する検討等の結果について議論して取りまとめることとした 特定則調査委員会の委員は 特定則等の国内事情に加えて 海外規格の技術的内容及び制度にも精通した高い専門性を有するメンバーとして 以下に示す学識者 製造者 使用者 エンジニアリング事業者及び行政関係者を経済産業省と調整の上 選定した 委員長 ( 学識者 ) 小林英男 東京工業大学名誉教授 委員 ( 学識者 ) 辻裕一 東京電機大学 ( 製造者 ) 坂倉茂樹 株式会社 IHI ( 使用者 ) 後藤圭太 昭和電工株式会社 ( エンジ ) 永井正二郎 千代田化工建設株式会社 ( 行政 ) 工藤美子 神奈川県 1.6 委員会開催状況 第 1 回委員会開催日 平成 29 年 11 月 1 日 検討内容検討計画及び作業内容の審議 第 2 回委員会開催日 平成 29 年 12 月 26 日 検討内容検討状況の中間報告及び報告内容に対する審議 第 3 回委員会開催日平成 30 年 2 月 2 日検討内容検討状況の最終報告及び報告内容に対する審議報告書案の審議 6

9 2. 設計係数 3.5 の設計に係る圧力制限に対する検討 2.1 各規格の圧力制限について 技術基準の圧力制限圧力容器に係る代表的な規格における圧力制限の規定について 設計係数毎に整理した ASME 特定則の例示基準 JIS EN 及びその他の技術基準の圧力制限の規定は 表 3~ 表 7 のとおり 各技術基準における圧力制限の規定の抜粋を添付資料 1に示す また 表 3~ 表 7に示す各規格のうち ASME JIS 特定則等の各規格の圧力制限について図示したものを添付資料 2に示す 表 3 ASME の圧力制限について 設計係数 ASME SecⅧ 圧力制限 ( 1) 4.0 Div1(2001 年以前 ) 20MPa 以下 ( 1) 3.5 Div1 (2017) 20MPa 以下 3.0 Div2 Class1 容器 (2017) 制限なし ( 2) 2.4 Div2 Class2 容器 (2017) 制限なし ( 2) 2.4 ( 4) Div3 (2017) 制限なし ( 3) ( 1) 原則 20MPa 以下の制限があるが 高圧に配慮した場合は制限を超えて使用可 ( 2) 70MPa を超える場合には Div3 の適用を検討すべきことを明記 ( 3) 制限なしだが 70MPa 超を原則 ( 4) 流動応力に対する設計係数 表 4 特定則の例示基準の圧力制限について 設計係数 特定則の例示基準 圧力制限 4.0 別添 1 なし 3.5 別添 7 20MPa 以下 表 5 JIS の圧力制限について 設計係数 JIS 圧力制限 4.0 JIS B 8265 (2010) 30MPa 未満 3.5 JIS B 8267 (2015) 30MPa 未満 ( 1) 3.0 JIS B 8266 (2003) 100MPa 未満 ( 1) 原則 100MPa 未満の制限があるが 高圧に配慮した場合は制限を超えて使用可 7

10 表 6 EN の圧力制限について 設計係数 EN 圧力制限 2.4 EN13445 ( 1) (2009) なし ( 1) 最新版は 2015 年度版であるが 入手済の 2009 年度版で確認した結果である EN (Design) の Design Pressure of a vessel では 圧力を所定のしきい値以 下に制限する規定はなし 表 7 その他の技術基準の圧力制限について 設計係数基準名称圧力制限 2.4 KHKS 0224 (2014) 70MPa 以下 2.4 ( 3) ( 1) KHKS 0220 (2016) 350MPa 未満 2.4 ( 3) HPIS C106 (2013) 制限なし ( 2) ( 1) 原則 350MPa 未満の制限があるが 高圧に配慮した場合は制限を超えて使用可 ( 解説に記載 ) ( 2) 制限なしだが 70MPa 超を原則 ( 3) 流動応力に対する設計係数 技術基準の圧力制限の変遷 ASME 特定則の例示基準及び JIS 規格の圧力制限の規定の変遷は 以下のとおり (1)ASME SecⅧ Div1 ASME SecⅧ Div1 は 1925 年制定 ( 設計係数 5) 1951 年 1976 年改正 ( 設計係数 4) 1999 年改正 ( 設計係数 3.5) JIS や強制法規における技術基準作成の際の参考にされてきた ASME SecⅧ Div1 の圧力制限は 設計係数の変更に関わらず一貫して 20MPa であり これは確認した 年度版のいずれも同様であり 最新の 2017 年版でも変更はなし (2) 別添 1 及び別添 7 1 別添 年特定則制定 ( 設計係数 4) 2001 年特定則性能規定化 例示基準別添 1 制定 ( 設計係数 4) 特定則にはその制定時から圧力制限の規定はなく また 例示基準化された別添 1も同様に その制定時から現在まで圧力制限の規定はない 2 別添 年例示基準別添 7 制定 ( 設計係数 3.5) ASME SecⅧ Div1 の 1999 年改正 ( 設計係数 4 から 3.5) を受け 整合化を図るため制定された 別添 7 は ASME SecⅧ Div1 と同様に圧力制限は 20MPa であり 制定時から現在まで変更はなし 8

11 (3)JIS 規格 1 旧 JIS 規格 ( 現在は廃止 ) a) JIS B 8243 圧力容器の構造 ( 設計係数 4.0)1963 年制定 1993 年廃止 ASME SecⅧ Div1 をベースにし 強制法規 ( 圧力容器関連 4 法 ) における技術基準作成の際の参考にされてきた最も古い JIS 規格である 圧力は 1963 年の制定時には当時の国内要望を踏まえて 30MPa で制限されていたが その後の 1975 年の改正により 高圧に配慮することにより 30MPa 以上にも適用可能との以下の注記が追加された 設計圧力が 30MPa 以上のものであっても 鏡板 ふた板 管台 気密方式などについて 高圧に対する構造を考慮すれば 適用することができる b) JIS B 8250 圧力容器の構造 ( 特定規格 ) ( 設計係数 3.0) 1983 年制定 1993 年廃止 c) JIS B 8270 圧力容器 ( 基盤規格 ) ( 設計係数 2.4/3.0/4.0) 1993 年制定 2003 年廃止 2 JIS B 8265( 設計係数 4) 2000 年制定設計係数を改正する前の ASME SecⅧ Div1 に基づき 2000 年に制定された設計係数 4 の規格である 圧力制限は ASME SecⅧ Div1 の 20MPa とは異なり 30MPa となっている これは JIS B 8243 の制定時における圧力制限を踏襲したと推定される 3 JIS B 8267( 設計係数 3.5) 2007 年制定最新の ASME SecⅧ Div1 に基づき 2007 年に制定された設計係数 3.5 の規格である 圧力制限は ASME SecⅧ Div1 の 20MPa とは異なり 30MPa となっている これは 上記の JIS B 8265 における圧力制限の理由と同様の理由によるものと推定される 9

12 2.2 別添 7の制定時における技術的な検討内容について特定則の例示基準別添 7の制定に先立ち開催された研究会における以下に示す技術的な検討を踏まえ 別添 7は別添 1と同等以上の安全性が確保された基準として制定された (1) 別添 7の制定時における検討内容の調査結果について ASME SecⅧ Div1 が 1999 年に設計係数を 4.0 から 3.5 に低減する改正を行ったことを受けて 特定則の例示基準別添 7が制定された 別添 7の制定に先立ち 圧力容器規格に関する欧米各国の動きを踏まえた国際整合化に係る検討が行われており 高圧ガス設備に係る技術基準国際整合化研究会報告書 ( 添付資料 3 参照 ) としてまとめられている この報告書の3. 国際整合化に係る検討の一環として ASME SecⅧ Div1 との整合化について検討が行われた 検討内容は以下のとおり ただし 設計圧力の制限については特段議論の対象とはなっていない この報告書では ASME SecⅧ Div1 について技術的な観点から詳細に整合化の可能性を検討し 整合化しても基本的に安全上問題がないとの結論に達している 1 WRC レポートの内容についての検討 a) 運転実績 b) 破壊モード a) 過去の規格の改善 a) 重要事項の調査 2 ASME SecⅧ Div1 との整合化 a) 圧力容器の構造に関する事項 b) 各種試験に関する事項 c) 作業従事者等に関する事項 別添 7は この報告書の3.(2)2の各事項について必要な検討を進め 指摘事項を基本的に反映した形で制定された 従って 別添 7は 従来の別添 1と比較して同等以上の安全性が確保 ( 高いじん性要求等 ) された例示基準であるという理解である 10

13 2.3 特定則の例示基準別の検査実績について 例示基準別の実績特定則の例示基準別に整理した過去 5 年の特定設備検査の実績は表 8 及び図 1のとおり 特定設備の中で最も割合が大きいのは 別添 3を適用したバルク貯槽であり 全体の約 70% を占めている 次に割合が大きいのは 別添 1を適用した特定設備で 全体の約 30% を占めている 一方 別添 7を適用した特定設備は全体の 2% 程度であり 割合は小さい 表 8 特定則の例示基準別の検査実績について ( 単位 : 基 ) ( ) 例示基準 H24 H25 H26 H27 H28 合計平均割合 別添 1 3,636 3,624 4,576 4,380 4,044 20,260 4, % 別添 % 別添 3 8,357 9,903 10,118 9,694 9,425 47,497 9, % 別添 , % 合計 12,161 13,749 14,929 14,323 13,730 68,892 13,778 - ( ) 例示基準の内容は以下のとおり 1 別添 1 特定設備の技術基準の解釈 ( 設計係数 4.0 の一般基準 ) 2 別添 2 平底円筒形貯槽の技術基準の解釈 ( 設計係数 4.0 の特定用途用基準 ) 3 別添 3 バルク貯槽の技術基準の解釈 ( 設計係数 4.0 の特定用途用基準 ) 4 別添 7 第二種特定設備の技術基準の解釈 ( 設計係数 3.5 の一般基準 ) 別添 基 (2%) 別添 1 4,052 基 (29%) 別添 3 9,499 基 (69%) 別添 2 1 基 (0%) 図 1 特定則の例示基準別実績 11

14 2.3.2 設計圧力の区分別及び事前評価の実績 (1) 別添 1 適用の特定設備について表 8に示す特定設備のうち 別添 1を適用した特定設備における 設計圧力の区分別の実績及び事前評価の H24 から H28 までの5 年間の実績については 表 9のとおり なお 事前評価の実績を調査した目的は 事前評価を行った設備の中には 別添 1と比較して設計係数を低減した超高圧ガス設備に関する基準 (KHKS 0220) を適用している設備が含まれることによる 表 9から以下のことがわかる 1 別添 1を適用した特定設備の大半 (85%) は 20MPa 以下で使用されている 2 20MPa 以下で使用される特定設備で 事前評価を受けた設備は非常に少なく (1%) 大半は別添 1をそのまま適用している 3 20MPa を超える特定設備は全体の 15% で その内 70MPa を超えるものは全体の 4% である 4 20MPa を超え 70MPa 以下の設備は 割合的には大きな変化はなく一定数 ( 平均 400 基程度 ) の実績がある また 事前評価を受ける割合はそれほど多くはない (H24~H28 合計 (215 基 (10%))) 5 70MPa を超える設備は H26 以降に急増している (H25(60 基 ) H26(206 基 )) また 事前評価を受ける割合が高い (H24~H28 合計 (610 基 (77%))) なお 20MPa を超え 70MPa 以下の設備の中で事前評価を受けた設備についても 70MPa を超える設備と同様に H26 以降に増加している (H25(12 基 ) H26(49 基 )) これらの増加した設備の大半は 水素スタンド関連の設備である 6 20MPa を超える設備であっても 事前評価を受けず 別添 1をそのまま適用している特定設備も多く存在する 特に 20MPa を超え 70MPa 以下の設備は 別添 1をそのまま適用しているケースの方が主流である (H24~H28 合計 (1,974 基 (90%)) 表 9 別添 1を適用した特定設備の設計圧力の区分別及び事前評価の実績 ( 単位 : 基 ) 圧力区分 H24 H25 H26 H27 H28 合計平均割合 0~ 20MPa 以下 3,160 (4(0%)) 20MPa 超 ~ MPa 以下 (4(1%)) 70MPa 超 31 (20(65%)) 合計 3,636 (28(1%)) 3,191 (29(1%)) 3,998 (45(1%)) 3,501 (29(1%)) (12(3%)) (49(13%)) (91(14%)) (13(22%)) (163(79%)) (265(85%)) 3,624 4,576 4,380 (54(1%)) (257(6%)) (385(9%)) 3,431 17,281 3,456 (56(2%)) (163(1%)) (33(1%)) 433 2, (59(14%)) (215(10%) (43(10%)) (149(83%)) (610(77%)) (122(77%)) 4,044 (264(7%)) 注 :( ) 内の数値は 事前評価を実施した基数及びその割合を示す 20,260 4,052 (988(5%)) (198(5%)) 85% 11% 4% - 12

15 (2) 別添 7 適用の特定設備について表 8に示す特定設備のうち 別添 7を適用した特定設備における 設計圧力の区分別の実績及び事前評価の H24 から H28 までの5 年間の実績については 表 10のとおり なお 別添 7 を適用した特定設備 (1,130 基 ) のうち 50%(554 基 ) は設計が固定化されている CE 貯槽である 表 10から以下のことがわかる 1 別添 7を適用した特定設備は そのほぼ全てで事前評価を受けず 別添 7をそのまま適用している ( 事前評価は H27 に 2 基のみ ) 表 10 別添 7を適用した特定設備の設計圧力の区分別及び事前評価の実績 ( 単位 : 基 ) 圧力区分 H24 H25 H26 H27 H28 合計 平均 0~ 20MPa 以下 168 (0) 222 (0) 233 (0) 249 (2(1%)) 258 (0) 1,130 (2(0%)) 226 (0(0%)) 注 1:( ) 内の数値は 事前評価を実施した基数及びその割合を示す 注 2: 別添 7 を適用した特定設備 (1,130 基 ) のうち 50%(554 基 ) は CE 貯槽 高圧で使用される特定設備についての設計圧力の区分毎の実績 (1)20MPa 超の設計圧力の特定設備における事前評価の実績について表 9の別添 1を適用した特定設備のうち 20MPa 超の設計圧力の特定設備における事前評価の実績 ( 表 9より抜粋 ) は 表 11 及び表 12のとおり 表 11 別添 1 を適用した特定設備 (20MPa 超 ~70MPa 以下 ) の事前評価の実績 ( 単位 : 基 ) 事前評価 H24 H25 H26 H27 H28 合計平均 無 , 有 合計 , 表 12 別添 1を適用した特定設備 (70MPa 超 ) の事前評価の実績 ( 単位 : 基 ) 事前評価 H24 H25 H26 H27 H28 合計 平均 無 有 合計

16 (2) 設計圧力区分毎の実績について表 11 及び表 12に示す実績に対し 設計圧力区分毎 (10MPa 間隔 ) の実績を詳細に調査した結果を図 2~ 図 4に示す なお 図 2~ 図 4は5 年間の合計値のみを示した 設計圧力区分毎の調査を行った目的は 以下 a)~d) を調査することにより 別添 1を含めた各規格の使用状況の実態を把握し この結果を踏まえて 別添 1と同様に別添 7 の設計圧力の制限を撤廃することの妥当性について判断するためである a) 設計圧力の実績の上限値 b) 設計圧力の実績の偏りの有無 c) 別添 1をそのまま適用した特定設備の設計圧力の実績 d) 高圧での使用を想定した基準 (KHKS 0220) を適用した特定設備の設計圧力の実績 図 2~ 図 4 から以下のことがわかる 1 図 2 及び図 3より 設計圧力が 20MPa 超 ~50MPa 以下で 実績が非常に多い 2 図 4より 設計圧力が 80MPa 超 ~110MPa 以下で 実績が非常に多い また 最も高い設計圧力の実績は 330MPa であった 3 図 2~ 図 4から 設計圧力が 20MPa 超 ~50MPa 以下の範囲及び 80MPa 超 ~110MPa 以下の範囲で実績が非常に多く 設計圧力の実績には大きな偏りがあることがわかる 4 図 3より 設計圧力が 20MPa 超 ~70MPa 以下では KHKS 0220 を適用した実績は無い 14

17 圧力区分 (MPa) 合計 全 1,974 基 ( 単位 : 基 ) 事前評価を行わない場合における 水素スタンド関係 / 水素スタンド関係以外の内訳については不明 基数 圧力区分毎の基数 (20MPa 超 ~70MPa 以下 事前評価無し ) 圧力区分 (MPa) 図 2 圧力区分毎の基数 (20MPa 超 ~70MPa 以下 事前評価無し ) 圧力区分 (MPa) 水素スタンド関係の設備水素スタンド関係以外の水素の設備上記以外合計 全 215 基 ( 単位 : 基 ) MPa 超 ~70MPa 以下の場合 KHKS0220 を適用した設備はなかった 基数 圧力区分毎の基数 (20MPa 超 ~70MPa 以下 事前評価有り ) 熱交換器 25 基 鋼製蓄圧器 53 基熱交換器 3 基 FRP 製蓄圧器 121 基 ( 移動式 17 基含む ) 熱交換器 9 基 水素スタンド関係以外の水素の設備 水素スタンド関係の設備 圧力区分 (MPa) 図 3 圧力区分毎の基数 (20MPa 超 ~70MPa 以下 事前評価有り ) 15

18 全 790 基 ( 単位 : 基 ) 圧力区分 (MPa) 合計 圧力区分 (MPa) 合計 圧力区分 (MPa) 合計 圧力区分 (MPa) 合計 MPa 超の場合は 事前評価有りが 77% で 別添 1 をそのまま適用せず KHKS0220 を適用した案件が多いと推定される 基数 圧力区分毎の基数 (70MPa 超 ~350MPa 以下 ) 圧力区分 (MPa) 図 4 圧力区分毎の基数 (70MPa 超 ~350MPa 以下 ) 16

19 2.3.4 各規格の実際の適用状況について (1) 特定則等に係る各規格の圧力制限について特定則等に係る各規格の圧力制限を図 5に示す 図 5のとおり 別添 1は規格上の圧力制限はない (2) 各規格の実際の適用状況について図 2~ 図 4の内容を踏まえ 圧力区分に応じた各規格の実際の適用状況を図示した結果を図 6に示す 1 70MPa 以下の場合 a) 表 9に示すとおり 70MPa 以下の場合は事前評価を行わず別添 1をそのまま適用するケースが大半である b) 事前評価を行うケースもあるが 3. の図 3に示すとおり 70MPa 以下の場合 KHKS 0220 は使用されていない 70MPa 以下の事前評価は 例えば FRP 製蓄圧器といった例示基準によれない特殊な構造を有する設備に係るものや 水素に適した材料の申請 ( 肉厚計算は別添 1どおり ) である なお KHKS 0224 はこれまでに使用された実績はない 2 70MPa 超 ~150MPa 程度以下の場合 a) 表 9に示すとおり 70MPa を超える場合 77% は事前評価を受けており その大半は KHKS 0220 を適用していると推定される b) 70MPa を超える場合 23% は別添 1をそのまま適用している c) 上記 a)b) のとおり 70MPa 超 ~150MPa 程度以下の領域では 別添 1をそのまま適用するケースと KHKS 0220 を適用するケースが混在している状況であるが どちらかといえば KHKS 0220 を適用するケースが多い d) 図 4に示すとおり 70MPa を超える場合では 80MPa 超 ~110MPa 以下の設備が非常に多く 水素スタンドで使用される設備が大半と推定される 3 150MPa 程度超の場合 a) 別添 1をそのまま適用したケースで最も高圧であったものは 150MPa 程度であった b) 150MPa 程度を超えた場合 別添 1をそのまま適用するケースはなく 事前評価を行い KHKS 0220 が適用されている (3) まとめ別添 1は規格上の圧力制限はないが 実際の適用状況を見ると 70MPa 以下では別添 1がそのまま適用されているが 70MPa を超えると徐々に高圧での使用を想定した基準 (KHKS 0220) が適用されることがわかった 17

20 圧力 (MPa) 圧力 (MPa) 最も高圧であった設備の実績は 330MPa 別添 1 をそのまま適用したケースで最も高圧であったものは 150MPa 程度 150MPa 程度を超えた場合 KHKS0220 を適用 150 程度 70MPa を超えるもののうち 23% は別添 1 をそのまま適用している 70MPa を超えるもののうち 77% は事前評価を受けており その大半は KHKS0220 を適用していると推定される MPa 以下は 全て別添 1 をそのまま適用している 70MPa 以下では KHKS0220 は使用されていない 特定則等 特定則等 KHKS0224 は使用されていない 規格 特定則別添 1 特定則別添 7 KHKS KHKS 規格 特定則 特定則 KHKS KHKS 別添 1 別添 設計係数 流動応力 設計係数 流動 応力 図 5 各規格の圧力制限図 6 各規格の実際の適用状況 18

21 2.4 水素スタンド関連設備の事故事例の調査結果について事故データベースより検索した過去 10 年間 (2007 年 ~2016 年 ) の水素スタンド関連設備における事故事例をまとめた結果は 表 13のとおり 1 過去 10 年間の全事故件数 4,010 件のうち 水素スタンド関連の事故は 52 件であった 2 事故対象の設備は 弁 継手 ホースなどが大半で 特定設備検査の対象となる設備ではない ( 高圧ガス設備試験 ( 一般則 ) の対象設備 ) 3 事故の主要因の大半は 締結管理不良やシール管理不良などであり 例示基準上の問題に起因するものではない 表 13 水素スタンド関連設備における事故事例 No 主要因の区分 事故例 件数 1 締結管理不良 圧縮機吐出の逆止弁グランドねじ部からの水素漏えい 20 ( 弁 継手 ) 2 シール管理不良 圧縮水素スタンドの遮断弁から水素漏えい 8 ( ディスペンサー出口側フィルターの本体ねじ込み接合部で漏えい 当該フィルターの締付トルク値の管理不良のためと推定 ) 3 設計不良 スタンドの遮断弁から漏えい 7 ( 低温環境での使用の影響によるシール材の劣化 ) 4 製作不良 圧縮水素スタンドの蓄圧器ユニット内の減圧弁から水素漏え 4 い ( 減圧弁組立時 もしくは減圧弁配管施工時に内部に混入した異物が O リングに付着し 凹みが発生した結果 漏洩 ) 5 施工管理不良 移動式圧縮水素スタンド圧縮機配管接続部から水素漏えい 3 ( 施工不良による O リングの外周の傷により 微少漏えいが発生したと推定 ) 6 操作基準の不備 スタンドの蓄圧器元バルブからの水素漏えい 2 ( 各継手部のゆるみ及びトルク点検を実施中の操作ミス ) 7 劣化 ( 摩耗 ) 水素ステーションにおける水素ガス漏えい事故 ( 配管 バルブ パッキン ) 1 8 劣化 ( 疲労 ) 充てん作業中に充てんホースから水素漏えい ( ホース ) 9 認知確認ミス 水素ステーションにおける漏えい事故 ( ホース カプラー Oリング )

22 10 点検不良 水素ステーションからの水素漏えい事故 1 ( 設備の充てんノズルの自動車側受け口のOリングが傷つき漏洩 ) 11 自然災害 ( 地震 ) 地震によりディスペンサー継手部からの水素漏えい 1 12 検査管理不良 圧縮水素スタンドのパージ用治具から水素漏えい 1 ( 充てん用ホースの交換終了後にホース内の水素置換を開始後 治具部から漏洩発生 治具に何らかの影響で微少なすき間ができたためと推定 ) 13 その他 スタンドにおける圧縮機インタークーラー接合部からの水素 1 ( 機器誤作動 ) 漏えい ( 水素圧縮機の低圧段が運転中に 中間蓄圧器の遮断弁が閉止されたことにより 低圧圧縮機の吐出圧力に異常高が発生 ) 14 その他 水素ステーションの吸入 吐出弁取付部からの水素漏えい 1 ( 水素ステーションの圧縮機の吐出 吸込バルブの表面研磨処理の不良 運転中の温度 振動の影響により漏えいと推定 ) 合計 52 20

23 2.5 検討結果及び課題 検討結果別添 7は 現在までに 20MPa を超える設計圧力における多数の使用実績を有する別添 1 と比較して同等以上の安全性が確保された例示基準であること また 使用実績等を踏まえて総合的に判断すると 別添 1と同様に別添 7の圧力制限を撤廃することに大きな支障はないと考える (1) 技術基準について別添 7は その制定に先立ち開催された研究会において ASME SecⅧ Div1 について技術的な観点から詳細に整合化の可能性を検討し 整合化しても基本的に安全上問題がないとの結論を受け 別添 1と比較して同等以上の安全性が確保 ( 高いじん性要求等 ) された例示基準として制定されている 参考 2.2 別添 7 の制定時における技術的な検討内容について (2) 使用実績等について 1 各規格の適用状況等別添 1は特定則の制定時から圧力制限の規定はないが 現在までに別添 1を適用した 20MPa を超える特定設備は 多数の実績を有している また 無制限に高圧で別添 1がそのまま適用されることはなく 申請者が自発的に判断して 高圧での使用を想定した基準 (KHKS 0220 等 ) を選択して事前評価を受けているのが実態であることが 別添 1を含めた各規格の適用状況に係る調査結果からわかった この調査結果から 別添 7の圧力制限を撤廃した場合であっても 別添 1の適用状況と同様の結果となると想定されるため 保安上の問題は生じないと考えられる 参考 2.3 特定則の例示基準別の検査実績等について 2 事故事例水素スタンド関連設備に係る過去の事故事例の調査結果から 事故対象の設備は 弁 継手 ホースなどが大半であり特定設備検査の対象となる設備ではなく また 事故の主要因の大半は締結管理不良やシール管理不良等であり 別添 1に係る技術基準上の規定の問題に起因するものではなかった 参考 2.4 水素スタンド関連設備の事故事例の調査結果について 21

24 3 一般則の圧力制限特定則の別添 7の圧力制限を撤廃した場合であっても 水素スタンド関連の設備については 一般則の圧力制限 ( 常用の圧力 82MPa 以下 ( 一般則第七条の三 )) が適用される 現状 高圧で使用されている設備の多くは水素スタンド関連の設備であるため 一般則の圧力制限を踏まえると 別添 7の圧力制限を撤廃することの影響は小さいと考えられる 課題 (1) 一般則の例示基準への設計係数 3.5 の反映現行の特定則では 第一種特定設備 ( 設計係数 4.0) と第二種特定設備 ( 設計係数 3.5) の2つの特定設備の区分が規定されている 一方 現行の一般則の例示基準 8. 高圧ガス設備及び導管の強度 に規定されている肉厚算定では 第一種特定設備 ( 設計係数 4.0) は引用しているが 第二種特定設備 ( 設計係数 3.5) は引用していない このため 必要に応じて第二種特定設備 ( 設計係数 3.5) の引用を検討する必要がある 22

25 3.3.5 よりも低い設計係数に対する検討内容 3.1 米国における圧力容器に関する運用制度の概要等 米国における圧力容器に関する規制の概要 (1) 連邦法による規制米国では 定置式の圧力容器について 連邦法である The Occupational Safety and Health Act(OSH Act, 29 U.S.C. 651 et seq.) 及び OSH Standard(29CFR Part1910) によっても規制しているが 多くの州では州法により圧力容器を規制している ( 市など地方自治体でも規制がある ) 1972 年に OSH Standard が公布されるまで連邦政府は圧力容器の規制に関与せず 各州政府により規制が行われていた 1972 年以降 連邦法と州法の2 本立てになったが OSH Standard では ASME 規格の適合を要求しているが 実際のチェック機能はない OSH Standard では未だに 1968 年版の ASME 規格を指定している また規制対象の範囲が州法に比べて狭い等の問題があり 実際には OSH Standard による規制は形骸化しており 州法による規制だけで運用されている (2) 州法による規制米国各州は基本的には ASME 規格を引用しているが 圧力容器を取り巻く環境が異なっているため 州毎によりその規制には相違がある 州法に採用している ASME 規格 (ASME SecⅧ) の発行年 適用範囲 (Div1~Div3) をまとめたものを 表 14に示す 表 14に示すように 多くの州では圧力容器の設計 製造の規格として ASME 規格を引用しているが 引用している ASME 規格の発行年 適用範囲等は州ごとに相違がある ASME を州法に取り込むことによって 工場認定制度や認定検査機関による検査が必要となる 23

26 表 14 米国各州における圧力容器規格の適用について No. 州 ASME SecⅧ ( 注 ) Div1 Div2 Div3 発行年 州法 1 Alabama Y Y Y 2007 有 2 Alaska Y Y Y 2007 有 3 Arizona Y Y Y 2007 有 4 Arkansas Y Y Y 2004 有 5 California Y Y N 2007 有 6 Colorado Y Y Y 2010 有 7 Connecticut N N N - 無 8 Delaware Y Y Y Current 有 9 Florida N N N - 無 10 Georgia Y Y Y 2001 有 11 Hawaii Y Y Y 1998 有 12 Idaho N N N - 無 13 Illinois Y Y Y 2007 有 14 Indiana Y Y Y 2007 有 15 Iowa Y Y Y 2007 有 16 Kansas Y Y Y 2007 有 17 Kentucky Y Y N Accepted 有 18 Louisiana N N N - 無 19 Maine Y Y Y 2004 有 20 Maryland Y Y Y 1998 有 21 Massachusetts Y N N 2004 有 22 Michigan Y Y Y 2007 無 23 Minnesota Y Y Y Current 有 24 Mississippi Y N N Current 有 25 Missouri Y Y N 2007 有 26 Montana N N N 2004 無 27 Nebraska Y Y Y 2007 有 28 Nevada Y Y Y 2010 有 29 New Hampshire Y Y N 2007 有 30 New Jersey Y Y N 2007 有 31 New Mexico N N N - 無 32 New York Y N N Current 有 33 North Carolina Y Y Y Current 有 24

27 34 North Dakota Y Y Y 2007 有 35 Ohio Y Y N 2007 有 36 Oklahoma Y Y Y Current 有 37 Oregon Y Y Y 2007 有 38 Pennsylvania Y Y Y 2004 有 39 Rhode Island Y Y N Current 有 40 South Carolina N N N - 無 41 South Dakota N N N - 無 42 Tennessee Y Y Y Current 有 43 Texas Y Y N Current 無 44 Utah Y Y Y 2007 有 45 Vermont Y Y Y - 有 46 Virginia Y Y N 2001 有 47 Washington Y Y Y 2010 有 48 West Virginia N N N - 無 49 Wisconsin Y Y N 2007 有 50 Wyoming Y Y Y 1968 無 ( 注 ) 発行年については 2011 年時点の調査結果であるため 最新情報ではない 25

28 (3) 検査機関及び検査員に係る規定各州の圧力容器法令では 検査機関や検査員を公認するプロセスを規定しているが NBBI ( 注 ) の規格や ASME 規格にも検査機関や検査員に関する規定があり それぞれが互いに補完する形となっている ( 注 ) NBBI(The National Board of Boiler and pressure vessel Inspectors 全米圧力容器検査官協議会) NBBI はボイラ及び圧力容器に関する検査員の試験などを行う非営利組織であり 米国 カナダの州 市などで ASME 規格を採用している自治体の主任検査員からなる組織である NBBI では ボイラ及び圧力容器検査員の資格試験及び任命 検査員の研修 ボイラ及び圧力容器の OUIO(Owner-User Inspection Organization 所有者/ 使用者検査機関 ) の認定 新規製造されたボイラ 圧力容器の登録等の活動が行われている 1) 検査員の資格要件米国の多くの州では 検査を行うための要件を州法により定めており その要件の 1 つとして NBBI が資格認定する検査員資格 (National Board Commission) を有していることを要求している NBBI が資格認定する検査員資格を取得するための要件 試験及び資格の更新等については NB-263(Inservice and New Construction Commissioned Inspectors) で規定されている NB-263 では以下の製造時検査の検査員資格を規定している ( その他にも供用中検査の検査員資格も規定しているが ここでは省略する ) 1 製造時検査資格 (National Board New Construction Commission) - ASME 規格によるボイラ及び圧力容器の製造時検査を実施する検査員資格 2) 圧力容器の製造時検査 ASME SecⅧ Div1 では UG-91 において検査員の要件を規定しており 原則として QAI-1(Qualifications for Authorized Inspection ASME QAI-1 規格 ) の要求事項に従って ASME の認可した以下のいずれかの公認検査機関 ( 以下 2を AIA という ) が検査を実施することを要求している これらの検査機関の検査員は 製造者に雇用された者であってはならず ASME 規格を採用している米国の州又はカナダの州の規則に基づき認定された者でなければならない 1 米国の州 市及びカナダの州の検査機関 2 ボイラ及び圧力容器の保険を取り扱うための ASME の認可を受けた保険会社 26

29 3.1.2 圧力容器の製造に係る米国の運用制度と特定則の運用制度との比較について (1)ASME 規格の品質保証体制 ASME 規格を適用する圧力容器の品質保証体制は 主に以下の要素からなっている 1 規格 (ASME Boiler & Pressure Vessel Code) に定められる技術的要求 2 認定された製造者 (STAMP Holder) による圧力容器の製造 3 認定された設計者 (Registered Professional Engineer) による設計評価 4 認定された検査員 (Authorized Inspector) による立会検査等 (2) 米国の運用制度 1) 製造者の認証制度 ( 工場認定制度 ) 1 認定された製造者 (STAMP Holder) による圧力容器の製造米国における圧力容器の設計及び製造の基準は前述の通り大部分の州で州法により規制されている その基準は州によって異なるが 多くの州で設置する圧力容器が ASME 規格に適合していることを証する認定マーク (Certification Mark) のスタンプを要求している 当該スタンプは ASME から認定 ( 工場認定 ) を受けた圧力容器の製造者が保有を許されるものであり 実際に圧力容器の製造を行う前に 製造を行うための品質管理能力を有することを審査 認定する制度が設けられている 2 AIA による品質管理システムの審査及び定期的更新工場認定を受けるにあたり 製造者は 材料 設計 製作 検査 試験 圧力試験 認証を含む 規格に規定される全ての要求を満たした品質管理システムを有していることを実証しなければならない また この品質管理システムは マニュアルとして文書化する必要がある 品質管理システムの有効性の実証は ASME と ASME の認定を受けた AIA による工場審査により行われ 認められれば認定を受けることができる この認定は 定期的 (3 年毎 ) な更新が必要である 2)ASME SecⅧ Div2 を適用する場合の運用制度 1 使用者による設計仕様書の作成及び設計者による設計書の作成 ASME SecⅧ Div2 を適用する場合 使用者は ASME SecⅧ Div2 に従って設計及び製作する圧力容器の設計根拠となる詳細な情報を含んだ設計仕様書 (User s Design Specification - UDS) を作成する 製造者は 使用者から提出を受けた設計仕様書の内容を反映し 適切な設計を行ったことを示す 設計書 (Manufacturer s Design Report - MDR) を作成する 27

30 2 RPE による設計仕様書及び設計書の評価 ASME SecⅧ Div2 を適用する場合は 使用者が作成する設計仕様書及び製造者が作成する設計書の評価を登録専門技術者 (Registered Professional Engineer - RPE) が行う 登録専門技術者は 圧力容器の設計の経験を有し アメリカ合衆国の州政府又はカナダの州政府に登録された者 またはそれと同等の資格を有する者である この登録専門技術者の関与は ASME SecⅧ Div1 を適用する場合は課されておらず ASME SecⅧ Div2 の場合に適用される 3 公認検査員による立会検査等製造者は 圧力容器の製造工程において公認検査員 (Authorized Inspector - AI) の書類確認検査及び立会検査を受けなければならない この際 実際の圧力容器の製造工程において 工場認定の際に審査した品質管理システムが遵守されているかについても確認される 公認検査員は ASME 規格を採用している州政府の担当部門又は AIA に所属し また NBBI が資格認定する検査官の資格を有する者である 4 製造者の ASME 規格適合宣言製造者は ASME SecⅧ Div2 の要求事項に従っていることを示す書類として データレポートの作成 また 設計書に従って製造されていることを示す 非破壊検査記録 補修記録などを含んだ製作工程における製造記録 (Manufacturer s Construction Report - MCR) の作成を行う 製造工程における公認検査員の立会検査を受け 問題がないことを公認検査員が認めた後 最終的に 製造者が ASME 規格への適合を宣言し 認定マークのスタンプをする 3)ASME SecⅧ Div2 における設計上の要求内容の違い ASME SecⅧ Div1 は 公式による設計 (Design by rule) の規格であるのに対し 設計係数をより低減した規格である ASME SecⅧ Div2 は 解析による設計 (Design by Analysis) の規格となっている ASME SecⅧ Div1 と ASME SecⅧ Div2 における設計上の要求内容を比較すると ASME SecⅧ Div2 では ASME SecⅧ Div1 の要求内容に付加して主に以下のものが要求されている 1 詳細解析による精緻な設計 疲労評価の要求がある 2 設備の使用者が提示した設備の使用条件を反映して詳細解析等を行う必要がある 3 設備の使用者は 疲労に配慮して設備を運転する必要がある 28

31 (3) 特定則の運用制度日本においては 高圧ガス保安法対象の圧力容器の設計及び製造を行うにあたり 一部を除き 設計圧力 (P( メガパスカル )) と内容積 (V( 立方メートル )) の積の大きさが所定のしきい値を超えるもの (PV>0.004) について特定則が適用される 以下に 現行の材料の最小引張強さに対する設計係数 4.0 及び 3.5 の特定設備を適用する場合に 使用者 製造者 検査機関が行うべき内容を示す なお 製造者による自主検査が認められる制度 ( 特定設備製造業者の登録の制度 ( 法第五十六条の六の二 )) が存在するが 本制度は製造者に対し必須で課されるものではないため ここでは説明を省略する 1) 使用者について 1 使用者は 高圧ガスの処理量に応じ 高圧ガスの製造に関する許可 届出の申請を設置県に行う ( 法第五条 ) 2 許可申請を行った使用者は 完成検査を受検する ( 法第二十条 ) 高圧ガスの製造のための施設に用いられる高圧ガス設備について完成検査を行うが 特定設備検査を受け合格したものについては完成検査を要しない ( 法第二十条の二 ) 3 特定則では 使用者に直接何かを要求する規定はない 従って米国で設計係数 2.4 の基準 (ASME SecⅧ Div2) を適用する場合に使用者に対し要求されている設計仕様書の提出はない 2) 製造者について 1 製造者に対する認証制度 ( 工場認定制度 ) は課されていない 2 製造者は 所定の様式に従って特定設備検査の申請を行う ( 特定則第五条 ) 申請にあたっては 設計書及び構造図を添付する 3 特定則第四条に基づく製造の工程毎の検査として 設計 材料の品質確認 加工 溶接及び構造の検査を受検する 4 米国で ASME 規格を適用する場合に要求されている 製造者による適合宣言は 特に要求されていない 3) 検査機関について特定設備検査機関 ( 経済産業大臣 高圧ガス保安協会又は指定特定設備検査機関 ) は 申請があった特定設備に対し 特定則第四条に基づく製造の工程毎の検査として 設計 材料の品質確認 加工 溶接及び構造の検査を行う 特定則第四十六条に基づき設計の検査を行い 検査の結果を設計検査成績表 ( 様式第三 ) に記録する また 特定則第四十七条に基づき材料の検査 第四十八条に基づき加工の検査 第四十九条に基づき溶接の検査 第五十条に基づき構造の検査を行う それらの検査の結果を 材料 加工検査成績表 ( 様式第四 ) 溶接検査成績表( 様式第 29

32 五 ) 構造検査成績表( 様式第六 ) に記録する 特定設備が特定設備検査に合格した場合 高圧ガス保安法第五十六条の四に基づき 特定則第五十三条で定められた特定設備検査合格証 ( 様式第七 ) を交付する (4) 圧力容器の製造に関する運用制度の比較について高圧ガス保安法における現行の運用制度と米国の運用制度について比較した結果を表 15に示す 表 15のとおり 特定則には製造者の品質管理システムを評価 / 認定する制度はないが 製造工程ごとに第三者 ( 特定設備検査機関 ) の検査を受けることが要求されている 検査記録の作成及び適合宣言も特定設備検査機関が行うなど 第三者の検査により 第三者が適合を宣言する制度である 一方 現在の特定則における設計係数と同じ設計係数の基準である ASME SecⅧ Div1 の運用制度では 品質管理システムの評価 / 認証制度があり 公認検査員の立会検査を受けることとなっているが 適合宣言は製造者が行うこととなっている 基本的に製造者自らが適合を宣言する制度であり 自己責任に立脚していると考えられる ASME SecⅧ Div2 の運用制度では Div1 に課された要求に加えて 使用者が作成した設計仕様書及び製造者が作成した設計書は登録専門技術者の審査 認証を受けることとなっている これは ASME SecⅧ Div2 に基づく設備の設計が 使用条件を正確に反映させたより精緻なものでなければならないこと 及び公認検査員とは別の専門知識を有する資格者の評価が安全確保のために必要であることによると考えられる 以上をまとめた日米の制度の比較として 公式による設計を採用した場合の比較 ( 特定設備検査 ( 事前評価無 ) と ASME SecⅧ Div1 の比較 ) 解析による設計を採用した場合の比較 ( 特定設備検査 ( 事前評価有 ) と ASME SecⅧ Div2 の比較 ) を添付資料 4に示す 30

33 表 15 圧力容器の製造に関する運用制度の比較について 項目 高圧ガス保安法 ( 特定則 ) ( 公式による設計 ) ASME SecⅧ Div1 適用時の運用制度 ( 公式による設計 ) ASME SecⅧ Div2 適用時の運用制度 ( 解析による設計 ) 製造者の資格認定制度 なし 工場認定制度あり 工場認定制度あり 品質管理システムの認証 遵守確認使用者に対する要求事項 なし ASME と ASME の認定を受けた AIA による工場審査により認証される 圧力容器の製造工程において 品質管理システムが遵守されているか公認検査員が確認する ASME と ASME の認定を受けた AIA による工場審査により認証される 圧力容器の製造工程において 品質管理システムが遵守されているか公認検査員が確認する なし なし 圧力容器の設計根拠と なる詳細な情報を含ん だ 設計仕様書を作成 しなければならない 設計仕様書に対する登録専門技術者の審査 認証製造者に対する要求 ( 設計書類 ) なし なし 登録専門技術者が設計 仕様書を審査 認証す る 特定設備検査のなし申請を行う際 設 ( 品質管理システムの認計書及び構造図証時に設計システムの確を添付する 認を行うのみ ) 特定設備検査機関が検査する 使用者から提出を受けた設計仕様書を満たす適切な設計を行ったことを示す 設計書を作成する 設計書に対する登録専門技術者の審査 認証 なし なし 登録専門技術者が設計 書を審査 認証する 31

34 製造者に対 製造の工程毎の 圧力容器の製造工程に 圧力容器の製造工程に する要求 検査が要求され おいて公認検査員の書 おいて公認検査員の書 ( 工程中検 ており 設計 材 類確認検査及び立会検 類確認検査及び立会検 査 ) 料の品質確認 加 査を受ける 査を受ける 工 溶接及び構造 の検査を受検す る 特定設備検査機 関が検査する 製造者に対 設計 材料の品 製造者は ASME SecⅧ 製造者は ASME SecⅧ する要求 質確認 加工 溶 Div1 の要求事項に従っ Div2 の要求事項に従っ ( 検査記録 ) 接及び構造の検 ていることを示すデー ていることを示すデー 査の結果を特定 タレポートの作成 及 タレポートの作成 及 設備検査機関が び設計書に従って製造 び設計書に従って製造 工程ごとに法定 されていることを示す されていることを示す 様式に記録する 製作工程における製造 製作工程における製造 記録の作成を行う 記録の作成を行う 圧力容器の製造工程に 圧力容器の製造工程に おいて公認検査員の検 おいて公認検査員の検 査を受ける 査を受ける 適合宣言 特定設備検査機 製造者が ASME 規格への 製造者が ASME 規格への 関が発行する特 適合を宣言し 認定マ 適合を宣言し 認定マ 定設備検査合格 ークをスタンプする ークをスタンプする 証 32

35 3.2 欧州における圧力容器に関する運用制度の概要等 (1) 欧州における圧力容器に関する運用制度について欧州では EU 統一を機に単一市場の形成及び技術障壁の排除の促進 達成を目的に多くの宣言及び指令が制定されており 圧力設備に関しては 1997 年に圧力設備指令 (Pressure Equipment Directive 97/23/EC - PED) ( 注 ) が採択され PED 附属書 Ⅲで適合評価モジュールが規定されている また PED では 附属書 Ⅱで危険度分類と適合評価モジュール 附属書 Ⅶで適合宣言を規定している PED は統一欧州の技術障壁の排除の側面もあり 適合性評価 検査機関の認証等において日米のシステムとは大きく異なる ( 注 )PED は 2014 年 5 月 15 日付けで Directive 2014/68/EU が施行され 内容が一部修正されているが 97/23/EC に基づき作成した 1) 危険度分類と適合評価モジュール評価モジュールは 工程に応じて設計と生産に区分され 圧力設備では 流体 設計圧力 内容積を基に設備の危険度を評価し その危険度に応じて適用評価モジュールを定めている カテゴリーが上がるにつれて 認定機関 (Notified Body - NB) の関与が多くなる 製造者が どの適合性評価モジュールを選択するかは自由であり 選択したモジュールの種類により 認定機関による立会検査の有無の項目が異なる 1 流体の種類による分類流体の種類により 危険度を分類している グループ1: 危険性流体 ( 爆発性 可燃性 毒性など ) グループ2: その他の流体 2 設備の危険度による分類流体の状態 ( ガス 液体 ) エネルギー(PV 値 ) により 危険度を分類している カテゴリー Ⅰ( 危険度低 )~カテゴリー Ⅳ( 危険度高 ) 33

36 < 危険度分類の例 > < 危険度分類と適合性評価モジュール > カテゴリー Ⅰ カテゴリー Ⅱ カテゴリー Ⅲ カテゴリー Ⅳ A A1 B1+D B+D D1 B1+F B+F E1 B+E G B+C1 H1 H 34

37 < 適合性評価モジュール> モジュール 設 計 生 産 A 技術文書 内部管理 A1 技術文書 内部管理 最終検査モニター B 型式証明 - B1 設計証明 - C1 - 最終検査モニター D - 製作 検査の品質保証システム D1 技術文書 製作 検査の品質保証システム E - 検査の品質保証システム E1 技術文書 検査の品質保証システム F - 個別検証 G 個別検証 H 設計 製作 検査の品質保証システム H1 設計 製作 検査の品質保証システム 設計証明 最終検査のモニタリング 2) 適合宣言適合宣言書は 製造者が自ら作成し 署名し 製造者の責任の明確化のために作成される 適合宣言書の内容は 製造者の氏名及び住所 圧力設備の明細 使用した適合性評価要領等が含まれる 3) 特定則及び ASME について特定則及び ASME の場合 欧州の適合性評価モジュールの該当箇所は以下のとおりであり 認定機関の関与の度合いが高い区分に該当する 1 特定則モジュール G( 個別検証 ) 2 ASME モジュール G( 個別検証 ) +モジュール H( 設計 製作 検査の品質保証システム ) 35

38 (2)PED ASME と特定則における試験 検査関係の比較 ( 注 PED(EN13445) ASME と特定則における試験 検査関係の規定を比較した結果 ) を添付資料 5に示す 基本的には三者ともに概ね同様であるが 以下の点について大きな差異がある なお PED の概要を添付資料 6に また EN13445 の概要を添付資料 7に示す ( 注 )pren (1999) 及びその当時の ASME SecⅧ Div1 特定則に基づき作成した比較結果であ る 1 材料特定則及び ASME では 検査機関が材料証明書より確認するのに対し PED(EN13445) では 材料製造者による材料証明書の発行は 次のいずれかを前提とする規定がある a) 材料製造者 QS 方式材料製造者は検査機関の審査に基づく QS(ISO9002+α) を保持する b) 直接検査方式材料製造者又は検査機関が検査する 2 溶接施工法特定則では 施工法は 予め確認されたものである ことのみの規定であり また 溶接士認定の規定はない 一方 PED(EN13445) 及び ASME では 溶接施工法認定 溶接士認定の規定がある 3 非破壊検査特定則には NDE 要領書の検証 NDE 検査員の資格認定の規定はない 一方 PED(EN13445) では NDE 要領書の検証 NDE 検査員の資格認定の規定があり ASME では NDE 検査員の資格認定の規定がある 36

39 3.3 米国における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格及び運用について 米国における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格米国における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格等として 以下 (1) ~(4) に示す規格等が既に制定され 活用されている (1)ASME SecⅧ Div2(2017)Class 1 ASME SecⅧ Div2 は 1968 年に制定され 2017 年以前の ASME SecⅧ Div2 では Class 1 及び Class 2 の区分はなく ASME SecⅧ Div2 は設計係数を 3.0 とし 設計係数 3.5 (1968 年当時は設計係数 4.0) の ASME SecⅧ Div1 の代替規格として制定されていた ASME SecⅧ Div2 は 2007 年に大幅な改訂が行われ その改訂の一部として設計係数が 3.0 から 2.4 に低減されている その後 圧力容器規格体系についての見直しが検討され 2017 年に ASME SecⅧ Div2 は設計係数 3.0 の Class 1 と 設計係数 2.4 の Class 2 に分化して制定されている ASME SecⅧ Div2 Class 1 は 上記の ASME SecⅧ Div2 が大幅改訂された以前の 2006 年 Addenda 版の ASME SecⅧ Div2( 設計係数 3.0) を元に制定された規格である (2)ASME SecⅧ Div2(2017)Class 2 上記 (1) に記したように ASME SecⅧ Div2 は 2007 年に大幅な改訂が行われ その改訂の一部として設計係数が 3.0 から 2.4 に低減されている これは 当時の欧州における圧力設備指令 (Pressure Equipment Directive - PED) 及び PED に整合する欧州火なし圧力容器規格 EN13445 において 設計係数 2.4 が採用されており 対欧州規格に対する競争力強化の面も兼ね備えた改訂である ASME SecⅧ Div2 Class 2 は 上記の ASME SecⅧ Div2 が大幅改訂された以降の 2016 年版の ASME SecⅧ Div2( 設計係数 2.4) を元に制定された規格である (3)ASME SecⅧ Div3(2017) ASME SecⅧ Div3 は 1997 年に制定されている 当時 70MPa を超えるような高圧容器であっても 140MPa 程度 ( 研究用小型容器では 210MPa 程度 ) まで ASME SecⅧ Div2 が採用されていたが 設計圧力が 70MPa を超える厚肉容器に対しては最適な圧力容器設計を提供していなかったため ASME SecⅧ Div3 が制定された 既存の ASME SecⅧ Div1 及び ASME SecⅧ Div2 では 内外径比が増すにつれて計算の精度が悪くなるため 内外径比が 1.5 を超えるような容器に対して弾塑性解析を要求する基準として制定されている また ASME SecⅧ Div3 の設計係数は 上記 (2) の ASME SecⅧ Div2 の大幅改訂及び日本からの提案を取り入れて 2009 年に従来の設計係数 2.0 から流動応力に対する 2.4 に改訂されている 37

40 (4)Interpretation 及び Code Case( 参考 ) 1)Interpretation Edition 及び Code Case の要求事項の解釈例が Interpretation である Interpretation はそれらの要求事項の特定の適用例について ( 一般的な適用例でもよい ) 具体的な解釈を示したもので 規格の要求そのものではない Interpretation はその場限りのものであるため 年々規格の考えが変わるような分野については古いものは参考にならない Interpretation は 質問者に対して直接個別に発送され それらの Interpretation を年 2 回編集して 7 月と 12 月に発行し, ウェブサイトに掲載される 2)Code Case Code Case には 既存の規格で扱われていない新しい材料や構造について その改訂を待たずに緊急に規定を作成する必要があって発行されたものや 十分な実績データがないが便宜上特別に規定を設けたものが含まれている 従来 Code Case は有効期限付きであったが 2005 年に有効期限は撤廃され 全ての Code Case は, 規格委員会が削除するまで有効とされている Code Case は 規格の要求の範囲外の分野について規定しているため 正式の規格の要求とみなされないので 適用する場合には注意が必要である 機器の契約時に特定の Code Case の適用を指定するとともに 必要に応じて製品を設置する管轄行政区域の行政機関等の許可を得る必要がある 米国における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格の運用について ASME では 圧力容器を製造するための材料 設計 加工 製作 検査 試験等の技術基準に加えて ASME SecⅧ Div1 ASME SecⅧ Div2 又は ASME SecⅧ Div3 を使用する上で 圧力容器製造者及び 使用者が満足すべき責任と義務を規定している なお 本項の内容は 3.1.1~3.1.2に記載したものと一部内容が重複している (1) 工場認定制度圧力容器の設計及び製造の基準は州法により規制されるが 多くの州で設置する圧力容器が ASME 規格に適合していることを証する認定マークの ASME スタンプを要求している この ASME スタンプは ASME から認定 ( 工場認定 ) を受けた圧力容器の製造者が所持を許されるものであり 実際に圧力容器の製造を行う前に製造を行うための品質管理能力を有することを審査 認定する制度が設けられている なお 認定証の有効期限は3 年で 更新の制度も設けられている 1 ASME SecⅧ Div1 容器 : U スタンプ 2 ASME SecⅧ Div2 容器 : U2 スタンプ 38

41 3 ASME SecⅧ Div3 容器 : U3 スタンプ (2) 使用者の責務 1 使用者は ASME SecⅧ Div2 及び ASME SecⅧ Div3 の適用において 圧力容器の使用条件に対する設置場所 圧力容器の識別 容器形状と主要寸法 設計条件の詳細 運転条件 運転寿命 過圧防止 追加要求事項を記した設計仕様書 (User s Design Specification - UDS) を作成しなければならない 2 設計仕様書は 登録専門技術者の認証を受けなければならない (3) 製造者の責務 1 工場認定の維持 2 品質管理システムの維持 3 製造者は ASME SecⅧ Div2 及び ASME SecⅧ Div3 の適用において 設計仕様書の内容を反映し 適切な設計を行ったことを示す設計書 (Manufacturer s Design Report) を作成しなければならない なお 設計書には 応力解析等に係る全ての計算も含まれる 4 設計書は 登録専門技術者の認証を受けなければならない (4) 登録専門技術者 (Registered Professional Engineer - RPE) 等の関与 1 設計仕様書の認証 2 設計書の認証 (5) 公認検査官 (Authorized Inspector - AI) の関与 1 規格で規定する全ての検査の実施 2 必要な全ての設計計算がなされていることの確認 3 設計仕様書に規定の全て内容が設計書に反映されていることの確認 4 有効な品質管理システムを保持していることの確認等 39

42 3.4 国内における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格及び運用について 国内における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格 ASME では ASME SecⅧを Div1 から Div3 まで3 区分 (Div2 は Class 1 及び Class 2 の 2 区分 ) し これらの各区分に対して異なる設計係数を設定し かつ 材料 設計 製作 検査 試験等に対する要求規定も設計係数が低くなるにつれてより厳しくすることで 低圧から高圧までの圧力容器の製造に対応している この対応方法は 国内における圧力容器の規格についても同様であり 特定設備検査規則では設計係数 4.0 と 3.5 に対応する例示基準 ( 別添 1 及び別添 7) を制定している また 国内における 3.5 よりも低い設計係数を用いた圧力容器の規格として 以下 (1) ~(4) に示す規格が既に制定されている (1)JIS B 8266(2003) 圧力容器の規格- 特定規格 設計係数 3.0 の JIS 圧力容器規格で ASME SecⅧ Div2 の 2002 年版までを参考に ASME 規格にできる限り整合させて作成されている (2)KHKS 0224(2014) 安全係数 2.4 の特定設備に関する基準 ASME SecⅧ Div2 (2011) に対応する設計係数 2.4 の KHK 基準として ASME SecⅧ Div2 及び別添 7 を参考に作成されている 本基準は 設計係数 2.4 の特定設備に対しては 当面の間 経済産業大臣の認可を受けた特例として対応する ため 当該認可に係る事前評価に資する技術基準の役割を目的に作成されている (3)KHKS 0220(2016) 超高圧ガス設備に関する基準 KHKS 0220 は 1998 年に超高圧ガス設備に関する基準として制定された 2004 年には設計係数が 3.0 から流動応力に対して 2.4 に低減され その後 設計疲労曲線の見直し等がなされて現在に至っている 設計は 破裂前漏洩 き裂進展解析を主とする破壊力学評価に基づいており ASME Sec Ⅷ Div3 に対応する基準となる ただし ASME SecⅧ Div3 では溶接構造も対象としているが KHKS 0220 では非溶接構造に限定している (4)HPIS C106(2013) 高圧容器規格 HPIS C106 は ( 一社 ) 日本高圧力技術協会が作成している基準である 規定内容は ASME SecⅧ Div3 (2010) をベースに ASME に提案の事項を盛り込んだ規定内容となっており 設計係数は流動応力に対して 2.4 とし ASME SecⅧ Div3 にも取り入れられている また ASME SecⅧ Div3 と同じく 溶接構造も対象としている 40

43 3.4.2 国内における 3.5 よりも低い設計係数を有する圧力容器の規格の運用について現在 特定則が適用される特定設備を 3.5 より低い設計係数を用いて製造する場合 特定則第 14 条 ( 材料の許容引張応力 ) に規定される設計係数 ( 第一種特定設備にあっては 4.0 第二種特定設備にあっては 3.5) と異なるため 特定則第 51 条 ( 特殊な設計による特定設備についての特例 ) を根拠として 経済産業大臣の認可を受けるための特定案件事前評価を申請しなければならない これまで 設計係数の低減に関連する特定案件事前評価の申請は 多数行われているが 70MPa 超の設備に対しては KHKS 0220 の適用を申請する例が大多数である 特定案件事前評価の申請は 申請者より提出された規則によれない理由 対応策等を示す申請資料を基に 高圧ガス保安協会に設置された特定案件事前評価委員会で申請内容の妥当性が審議され 妥当であるとの結論に至った場合には 評価結果が通知され その後 大臣認可を受けるための手順に進むこととなる また 現在 特定則では 3.5 よりも低い設計係数を有する特定設備に係る例示基準は制定されていないため 特定則が適用される特定設備を 3.5 より低い設計係数を用いて製造する場合 上記に記載する特定案件事前評価とは別に 詳細基準事前評価を申請しなければならない 詳細基準事前評価の申請は 申請者より提出された規則によらない理由 対応策等を示す申請資料を基に 高圧ガス保安協会に設置された詳細基準事前評価委員会で申請内容の妥当性が審議され 妥当であるとの結論に至った場合には 評価結果が通知される 特定案件事前評価及び詳細基準事前評価の制度においては 制度運用の可能な範囲での簡略化を計るべく 以下 (1) 及び (2) に示す工夫がなされている (1) 包括事前評価申請特定案件事前評価及び詳細基準事前評価に共通して設けられている制度として 以下 1) 及び2) に示す包括事前評価申請の制度がある なお 包括事前評価申請の制度を含め その詳細は 特定案件事前評価にあっては特定案件事前評価実施要領 詳細基準事前評価にあっては詳細基準事前評価実施要領を参照されたい 1) 特定設備に係る包括事前評価申請同一の仕様で 申請に係る機能性基準規定条項及び対応策が同一の特定設備を将来的に複数製造する場合 包括事前評価申請を行うことで個別案件ごとの申請は省略できる なお 包括事前評価の有効期限は 5 年間である 41

44 2) 特定設備の材料に係る包括事前評価申請特定設備に使用する材料に関し 同一材料の条件 ( 材料規格 材料の製法が同一 ) を満足し 寸法範囲 設計温度範囲が特定でき 対応条項及び対応策が同一の場合 包括事前評価申請を行うことで個別案件ごとの申請は省略できる なお 有効期限は 上記 1) と同じ 5 年間である (2) ファストトラック制度平成 28 年度にファストトラック制度が創設されたことに伴い 従来は申請者個者による申請のみが可能であった詳細基準事前評価の制度において 以下 1) 及び2) に示すグループ申請及び公開事前評価申請が可能となった なお 本制度は 特定案件事前評価には適用されない 1) グループ申請ファストトラック制度の創設に伴って導入された制度で 複数の事例が同一の仕様であって 当該複数の事例に係る詳細基準が同一の場合 申請の簡略化を計るため 全ての申請をまとめて1つの申請書類によって行うこができる 2) 公開事前評価申請ファストトラック制度の創設に伴って導入された制度で 申請者が申請する詳細基準を公開することを目的とした事前評価申請をいう 公開に係る事前評価の結果 公開詳細基準が機能性基準に適合し 加えて公開に適する場合には 高圧ガス保安協会は申請された技術基準を協会のホームページで公開する 他の製造者又は事業者は 公開された技術基準を個々の許可 検査等に係る申請等に適用することができる 42

45 3.5 検討結果 3.5 よりも低い設計係数の特定設備に関する技術基準では 従来の公式による設計ではなく解析による設計が採用されるが この技術基準を新たに特定則に導入する場合 設計係数の低減に伴い発生応力が増大することで 設備の危険性は増加する このため 設備の安全性を確保するためには 解析による設計を採用した技術基準では 従来と比べより精緻な設計 製作 検査等の確実な実施を要求する必要がある 解析による設計を採用した場合における 現在の日米の運用を比較した結果を 表 1 6に示す 日本では 設計係数を低減 ( 例えば 設計係数 2.4) した設計を採用する場合 特定案件事前評価委員会及び詳細基準事前評価委員会による詳細設計等の審査を行う 一方 米国では 設計係数を低減 ( 例えば 設計係数 2.4(ASME SecⅧ Div2 Class2)) した設計を採用する場合 設計の審査を登録専門技術者 (RPE) が行う 日米を比較した場合 米国の ASME では設計係数の低減に係わらず工場認定制度が存在しており 制度の一部だけの単純比較は適切ではないが 設計係数を低減した設計を採用した場合 審査者の違いはある ( 日本は機関 米国は個人 ) ものの 通常の検査に加えて 設備の詳細設計 ( 応力解析 疲労解析等 ) の妥当性に係る特別な審査を行うという点で 日米の運用に根本的な違いはないと考える 上記を踏まえると 米国の制度を参考にして新たに制度を創設する等して義務付けることの負荷 ( 制度設計 使用者及び製造者の対応 検査機関の対応 規則での対応等 ) を勘案すると 国内において当面の間は現状のまま運用することが妥当と判断される 表 16 解析による設計を採用した場合における日米の運用の比較 No 区分 日本米国 ( 特定設備検査 ( 事前評価有 )) (ASME SecⅧ Div2 Class2) 1 工場認定制度 なし あり (3 年毎の更新が必要 ) 2 事前又は追加の審査 事前評価委員会による審査対象 : 設計 材料 加工 溶接 登録専門技術者 (RPE) による審査対象 : 設計の審査 構造の審査 ( 申請内容による ) 3 検査 検査機関による検査対象 : 設計 材料 加工 溶接構造の検査 認定検査員 (AI) による検査対象 : 設計 材料 加工 溶接構造の検査 43

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47 添付資料 1 技術基準における圧力制限の規定の抜粋 1.ASME 規格 (1)ASME BPVC Sec. VIII Div U-1 SCOPE (d) The rules of this Division have been formulated on the basis of design principles and construction practices applicable to vessels designed for pressures not exceeding 3,000 psi (20 MPa). For pressures above 3,000 psi (20 MPa), deviations from and additions to these rules usually are necessary to meet the requirements of design principles and construction practices for these higher pressures. Only in the event that after having applied these additional design principles and construction practices the vessel still complies with all of the requirements of this Division may it be stamped with the applicable Certification Mark with the Designator. ( 注 ) 上記の ASME SecⅧ Div1(2017)U-1 (d) における圧力制限の規定は 1971 年度版 1998 年度版 2001 年度版のいずれも同じ規定であった (2)ASME BPVC Sec. VIII Div SCOPE ADDITIONAL REQUIREMENTS FOR VERY HIGH PRESSURE VESSELS The rules of this Division do not specify a limitation on pressure but are not all-inclusive for all types of construction. For very high pressures, some additions to these rules may be necessary to meet the design principles and construction practices essential to vessels for such pressures. However, only in the event that, after application of additional design principles and construction practices, the vessel still complies with all of the requirements of the Code, may it be stamped with the Certification Mark As an alternative to this Division, Section VIII, Division 3 should be considered for the construction of vessels intended for operating pressures exceeding MPa (10,000 psi). ( 注 ) 上記の ASME SecⅧ Div2(2017) における圧力制限の規定は 1998 年度版と同じ規定であった なお については 1998 年度版では規定されていない

48 (3)ASME BPVC Sec. VIII Div KG-100 SCOPE KG-101 INTENT The rules of this Division constitute requirements for the design, construction, inspection, and overpressure protection of metallic pressure vessels with design pressures generally above 10 ksi (70 MPa). However, it is not the intent of this Division to establish maximum pressure limits for either Section VIII, Division 1 or 2, nor minimum pressure limits for this Division. Specific pressure limitations for vessels constructed to the rules of this Division may be imposed elsewhere in this Division for various types of fabrication. Whenever Construction appears in this document, it may be considered an all-inclusive term comprising materials, design, fabrication, examination, inspection, testing, certification, and pressure relief.

49 2. 特定則の例示基準 (1) 例示基準別添 1

50 (2) 例示基準別添 7

51 3.JIS 規格 1)JIS B 8265(2010)

52 2)JIS B 8267(2015)

53 3)JIS B 8266(2003)

54 4.EN 規格 1)EN (2009):Unfired pressure vessels Part 3: Design Design pressure of a vessel (or a chamber) The absolute value of the design pressure P d for normal operating load cases shall not be smaller than the absolute value of PS. 5. その他の技術基準 1)KHKS 0224(2014): 安全係数 2.4 の特定設備に関する基準 KHKS0224 の解説

55 2)KHKS 0220(2016): 超高圧ガス設備に関する基準 KHKS0224 の解説

56 3)HPIS C106(2013): 高圧容器規格

57 添付資料 2 圧力 (MPa) 各規格の圧力制限について ASME JIS 及び特定則等の各規格の圧力制限について 横並びで図示したものを図 1 に示す 別添 1 を除き 設計係数が小さくなるにつれて 圧力制限は大きな値に設定されていることがわかる ( 注 ) 図 1において 実線 点線 線無は 以下を示す 1 実線圧力制限を示す 2 点線条件付きの圧力制限を示す ( 高圧に対する配慮を行った場合は 当該圧力制限を超えられる等 ) 3 線無圧力制限が無いことを示す MPa 超は Div3 を推奨 ASME JIS 特定則等 規格 ASME ASME ASME ASME JIS B JIS B JIS B SecⅧ SecⅧ SecⅧ SecⅧ Div1 Div2 Div2 Div3 Class1 Class2 特定則別添 1 特定則別添 7 KHKS KHKS 設計係数 流動 応力 流動応力 図 1 ASME JIS 及び特定則等の各規格の圧力制限 1 高圧に対する配慮により適用可能 2 圧力容器内外表面の仕上げ ( 粗さ ) ねじ 非破壊検査等に対する技術的配慮 により適用可能

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59 添付資料 3

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75 添付資料 4 日米の制度の比較について 1. 公式による設計を採用した場合 ( 特定設備検査 ( 事前評価無 ) と ASME SecⅧ Div1 の比較 ) 日本米国 No 区分 ( 特定設備検査 ( 事前評価無 )) (ASME SecⅧ Div1) 1 工場認定制度なしあり (3 年毎の更新が必要 ) 2 検査検査機関による検査 ( 注 1) 認定検査員 (AI) による検査 対象 : 設計 材料 加工 溶接 構造の検査 対象 : 設計 材料 加工 溶接 構造の検査 2. 解析による設計を採用した場合 ( 特定設備検査 ( 事前評価有 ) と ASME SecⅧ Div2 の比較 ) 日本米国 No 区分 ( 特定設備検査 ( 事前評価有 )) (ASME SecⅧ Div2) 1 工場認定制度なしあり (3 年毎の更新が必要 ) 2 事前又は追加 の審査 事前評価委員会による審査 ( 注 2) 登録専門技術者 (RPE) による審査 ( 注 3) 対象 : 設計 材料 加工 溶接 構造の審査 3 検査検査機関による検査 ( 注 1) 対象 : 設計の審査 認定検査員 (AI) による検査 対象 : 設計 材料 加工 溶接 構造の検査 対象 : 設計 材料 加工 溶接 構造の検査

76 ( 注 1) 特定設備検査を行う検査機関とは 高圧ガス保安協会 指定特定設備検査機関等である ( 注 2) 日本では ASME SecⅧ Div2 相当の特定設備に対し 規則や例示基準によらない設備の安全性を確認するための審査 ( 事前評価 ( 特定案件事前評価 詳細基準事前評価 )) を行う なお 事前評価では 規則や例示基準によらないと申請があった内容の全てが審査の対象となるため 審査の対象は設計の審査に限定されない ( 注 3) 米国では ASME SecⅧ Div2 に基づく詳細設計の妥当性を登録専門技術者 (RPE) が審査し認証する ( 使用者が作成した設計仕様書 製造者が作成した設計書を審査 認証 ) RPE は 応力解析や疲労解析等に係る設計書を審査 認証する AI は解析等に係る設計書の内容は確認せず RPE の認証があることを確認するのみである なお 公式による設計を行った部分については AI による検査で確認する

77 日米欧の適合性評価システム比較表 添付資料 5 別表

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85 添付資料 6 PED( 圧力設備指令 ) の概要 1 PED の背景 EU 連合 & 欧州経済圏での単一マーケットの達成 域内での生産品の自由移動 非関税障壁 ( 物理的障害, 技術的障害 ) の解消 New Approach 宣言及び Global Approach 宣言 生産品の規則 適合性評価 2

86 New Approach 宣言 (1985 年 ) 技術整合化への新たな規則技術及び戦略 基本 : 法制上の整合は基本的安全要求事項のみ ESR を満足する技術仕様として整合 (EN) 規格整合規格は非強制整合規格による製造品の ESR 適合見なし Global Approach 宣言 (1989 年及び 93/465/EEC) 指令で用いる適合性評価のガイドライン及び詳細要領 基本 : モジュール方式の導入 EN ISO 9000 シリーズ及び EN45000 シリーズの採用認証システムの設定及び内部比較技術の適用の推進 CE マーキングの貼付及び使用の規則 3 圧力設備指令 (PED) の採択と実施 (Pressure Equipment Directive) PED の採択 加盟国の法制化 同上の施行日 1997 年 5 月 29 日 1999 年 5 月 29 日 1999 年 11 月 29 日 移行期間 強制施行期日 2002 年 5 月 29 日 4

87 圧力設備指令 (PED) の構成 共通決議 : 27 項目 第 1 条適用範囲と定義 第 10 条適合性評価 第 2 条市場監視 第 11 条欧州材料承認 第 3 条技術的要求事項 第 12 条公認機関 第 4 条自由移動 第 13 条認定第三者機関 第 5 条適合の見なし規定 第 14 条使用者検査員 第 6 条規格委員会 第 15 条 CEマーキング 第 7 条圧力設備委員会 第 16 条 ~19 条 ( 略 ) 第 8 条安全保護条項 第 20 条置換えと移行措置 第 9 条圧力設備の分類 第 21 条 ( 略 ) 5 圧力設備指令 (PED) の構成 附属書 Ⅰ 附属書 Ⅱ 附属書 Ⅲ 附属書 Ⅳ 附属書 Ⅴ 附属書 Ⅵ 附属書 Ⅶ 基本的安全要求事項危険度分類と適用評価モジュール適合性評価モジュール公認機関 認定第三者機関の要件使用者検査員の要件と適用 CEマーキング適合宣言 6

88 PED 基本的安全要求事項 適合性評価 整合 EN 規格 CE マーキング ( 見なし規定 ) ( 域内の自由移動 ) 7 第 1 条 適用範囲 圧力設備及び組立品の設計 製作 適合性評価 最高使用圧力 : 0.5 BarG 以上 適用設備 容器 配管 安全装置 圧力装置 上記の組立品 8

89 第 1 条 適用範囲外の設備 適用範囲外として 21 設備を規定 パイプライン 単純圧力容器 ( 指令 87/404/EEC) 原子力装置関係 自動車 船舶用の圧力設備 エンジン等のケーシング又は機械を含む設備 高圧電気設備のケーシング 炭酸飲料の缶及びボトル等々 9 第 3 条 技術的要求事項 付属書 Ⅰ(Essential Safety Requirements 基本的安全要求事項 ESRs) の満足 流体の状態による分類 - 流体の状態による分類 ガス 液化ガス 蒸気 液体 - 流体のエネルギーによる分類 許容最大圧力 (P-bar) 容積 (V-Liter) PV 値 非該当設備 Sound Engineering Practice による 10

90 附属書 Ⅰ 基本的安全要求事項 (ESRs) 基本理念 ESRs は 強制要求 製造者による危険要因解析の義務 及び設備の設計製作への考慮 高水準の健康と安全の維持と調和する今日的な技術と実際と解釈される 規定内容 設計 製作 材料及び特定の設備に対する機能性規定 一部の数値規定 11 附属書 Ⅰ 基本的安全要求事項 (ESRs) 危険要因解析 (Hazard Analysis) 下記の手順を規定 - 危険要因の排除 - 軽減できない危険要因に防御策 - 残留危険要因は使用者に伝え リスクを低減する適切な手段が必要か指示する 間違った使用が予見できる場合 -それを考えた設計をする -できなければ警告する 12

91 附属書 Ⅰ 基本的安全要求事項 (ESRs) 設計要求 ( 性能規定表示の例 ) 設備は その寿命の間安全であることを確実にするために すべての関連する因子を考慮して適切に設計 目的とする用途及び他の合理的に予見できる運転条件の荷重に対して適切に設計すること 適切な強度に対する設計は2.2.3によること 計算方法 : 公式による設計, 解析による設計, 破壊力学による設計 適切な設計計算が圧力設備の抵抗の確立に用いられる事 輸送及びハンドリングの危険を考慮する必要な軽減措置を講じる事 安全取り扱い及び安全運転を確実化, 等々 13 附属書 Ⅰ 基本的安全要求事項 (ESRs) 一部の数値規定 許容応力 フェライト鋼 : Min ( R m/20 /2.4 ; R e/t /1.5 ) 溶接継手効率 非破壊検査の割合に応じ の 3 種 耐圧試験圧力 PT = Max ( 1.25Px 設計温度の応力による補正 ; 1.43P ) 材料の特性 伸びは 14% 以上 Vノッチ衝撃試験での吸収エネルギーは27J 以上 (@ 20 ) 14

92 第 5 条 適合の見なし規定 CE マーキングと付属書 Ⅶ のよる適合宣言書を備えた圧力設備は PED に適合していると見なす メンバー国は EC 官報で公示された整合規格を国家規格として公表する 例 ) BS-EN-13445, DIN-EN 附属書 Ⅶ 適合宣言書 製造者が自ら作成し 署名 製造者責任の明確化 適合宣言書の内容 - 製造者の氏名 住所 - 圧力設備の明細 - 用いた適合性評価要領 - 検査を実施したNBの名前及び住所 ( 適用する場合 ) - 製造者のQAシステムをモニタリングしたNBの名前及び住所 ( 適用する場合 ) - 適用した整合規格の名称 ( 適用する場合 ) 等々 16

93 第 9 条 圧力設備の ( 危険度 ) 分類 流体による分類 Group1 : 危険性流体 ( 爆発性 可燃性 毒性等 ) Group 2 : その他の流体 設備の危険度分類 ( カテゴリー分類 ) 附属書 AnnexⅡ カテゴリー Ⅰ~Ⅳ の 4 分類 流体 流体の状態 エネルギーに応じ カテゴリー区分に用いる表は異なる 容器と配管とでの区分 17 表 1: ガス - Group 1 流体 18

94 表 2 : ガス - Group 2 流体 19 表 3 : 液体 - Group 1 流体 20

95 設計G H (完全な品質保証)(EC 個別検証)生産第 10 条 適合性評価 製造者は適合性評価を実施しなければならない カテゴリーが上がるにつれて公認機関の関与が多くなる 上位の評価モジュールを使用してもよい 複数のモジュールを同時に使用できない 組立品 (Assemblies 例えば空気分離装置のようなものをいう ) に対する規定 カテゴリー Ⅰ カテゴリー Ⅱ カテゴリー Ⅲ カテゴリー Ⅳ A A1 B1+D B+D D1 B1+F B+F E1 B+E G B+C1 H1 H 21 評価モジュールの基本形 A 生産の内部管理)B (EC 型式審査 ) (C D (E (F (型生検製式産査品へのののの品品検適質質証合保保))証証))(22

96 計生産PED での評価モジュール A A1 D1 E1 設B G H1 B1 H C1 D E F 23 適合性評価モジュール モジュール 設 計 生 産 A 技術文書 内部管理 A1 技術文書 内部管理 最終検査モニター B 型式証明 - B1 設計証明 - C1 - 最終検査モニター D - 製作 検査の品質保証システム D1 技術文書 製作 検査の品質保証システム E - 検査の品質保証システム E1 技術文書 検査の品質保証システム F - 個別検証 G 個別検証 H 設計 製作 検査の品質保証システム H1 設計 製作 検査の品質保証システム 設計証明 最終検査のモニタリング 24

97 第 11 条材料の欧州承認 (EAM 材料 ) 公認機関 (Notified Bodies) が実施 承認に際し, 以前に使用に際しては安全と認識されている場合には このことを考慮のこと 承認された材料はデータシート (EMDS) が作成され EU 官報で承認材のリストが公示される 注 ) 本来はEN 規格材に取り入れられなかった既存欧州規格材料 を救う目的であったが 現状はEN 規格材と同等の既存規格材料は認めていない EN 規格材料の作成されていない非鉄材料を主体に承認 EAMに替わる方法としてPMA(Paticular Material Approval 特定材料承認 ) のルーとがある PMAは個別特認申請で 同材料であっても毎回申請 25 第 12 条,13 条,14 条 第 13 条公認機関 Notified Bodies(NB) 適合性評価,EAM の実施 第 14 条認定第三者機関 Recognized Third Party Organizations(RTPO) 非破壊検査員の認定を実施 第 15 条使用者検査員 User Inspectorates(UI) 自国の検査員が属するグループの設備に限定 評価モジュールは A1, C1,F 及び G に限定 CE マーキングは貼付できない 附属書 Ⅳ 及び Ⅴ に NB,RTPO 及び UI の認定基準を規定 26

98 第 15 条及び附属書 Ⅵ CE マーキング 目的は 適合証明の識別 製作者が自らマーキング 公認機関関与の場合は 公認機関の識別番号も貼付 高さ寸法は 5mm 以上 27

99 添付資料 7 EN13445 の概要 1 適用範囲及び適用除外設備 適用範囲 最大許容圧力 0.5 bar 以上 クリープ領域外適用除外項目 移動用容器 原子力用に特定設計されたもの 蒸気発生用設備 過加熱水用設備 リベット構造容器 多層容器 パイプライン及び工業用配管 2

100 EN13445 の構成 Part 1 : 一般規定 Part 2 : 材料規定 Part 3 : 設計規定 Part 4 : 製作規定 Part 5 : 検査及び試験規定 Part 6 : 球状黒鉛鋳鉄製圧力容器の設計及び製作要求規定約 920ページ ( その内 Part 3が 75% を占める ) (CR : 適合性評価要領の使用に関するガイダンス ) 3 規定内容の特徴 Part 1( 一般 ) 各 Partの規定の概要適用範囲及び適用除外規定用語の定義 圧力容器 流体 配管 最高許容圧力等々関連 EN 規格 : EN764 Part 1 及びPart 2 単位系 ISO 単位系但し 圧力はBarを使用 (ISOフォーマット) 4

101 規定内容の特徴 Part 2( 材料 ) 使用可能材料の規定 EN 規格材料,EAM 材料, 又は PMA 材料 CR ISO 15608による材料グループ分類化学成分, 最小破断伸び等の強制要求事項脆性破壊防止 衝撃試験は強制要求 運転経験に基づく方法による評価 運転経験と破壊力学との組合わせによる評価 破壊力学による評価 EN10204 による材料の適合証明許容応力表はない! 5 EN 規格材料例 )EN10028( 板及び帯鋼 ) Part 1 : 共通規定 - 規定試験 : とりべ分析 引張試験 衝撃試験 目視検査 - 任意試験 : 製品分析 高温引張試験 板厚方向試験 - 試験片数量及び採取要領 - 検査書類の内容 Part 2 : 高温用非合金 合金鋼 - 鋼材グレード - 化学成分規定 - 通常の熱処理 常温での機械的性質 高温降伏点 衝撃試験条件及び吸収エネルギー規定 - クリープ強度データ規定 Part 3 : 焼きならし細粒鋼 Part 4 : ニッケル合金 Part 5 : 熱加工細粒鋼 Part 6 : 焼入れ焼戻し細粒鋼 Part 7 : ステンレス鋼 6

102 耐圧部用材料に対する強制要求 化学成分規定材料グループ毎の C P 及び S の最大含有量制限 規定最小破断伸び A 5 14% ( 標点間距離 ) 規定最小衝撃吸収エネルギーフェライト鋼及び 1.5~5% ニッケル合金 : 27J オーステナイト鋼 ニ相ステンレス等 : 40J 7 脆性破壊防止規定 1 (Annex B) 方法 -1 : 運転経験に基づく方法 - 適用範囲 : 全ての整合 EN 規格材料 - 要求規定 材 料 吸収エネルキ ー 衝撃試験温度 T KV 制限厚さ (mm) 備考 (N/mm 2 ) フェライト鋼 27J T R 30 (AW) σ y ~5%Ni 合金 27J T R 60 (PWHT) 310<σ y 460 9%Ni 合金 40J 衝撃試験温度 T KV 設計参照温度 T R : T KV = T R : T R = T M + T S 最低金属温度 T M 発生応力と設計応力との比に応じた試験温度低減 T S 8

103 脆性破壊防止規定 2 (Annex B) 方法 -2 : 運転経験と破壊力学との組合わせ展開 - 適用範囲 :σ y 460N/mm 2 の炭素鋼及び低合金鋼 - 要求規定 : 衝撃試験温度 (T KV ) は 設計参照温度 (T R ) 板厚 吸収エネルキ ー及びPWHTの有無により定まる 規定最小降伏点 吸収エネルギー 衝撃試験温度 σ y N/mm 2 J 非溶接 PWHT 溶接のまま (AW) σ y < 図 B.4-1 図 B σ y 図 B.4-1 図 B 図 B.4-3 図 B <σ y 図 B.4-1 図 B 図 B.4-3 図 B.4-5 非溶接 PWHT は 110mm まで AW は 35mm まで適用 9 脆性破壊防止規定 2 (Annex B) 60<t 110 t =50 t =40 t =30 t =20 t =10 板厚 (mm) 例 ) 図 B.4-1 : 設計参照温度と衝撃試験温度との関係 (PWHT を行う場合 ) σy 310N/mm 2 の場合は 27J σy>310n/mm 2 の場合は 40J 10

104 脆性破壊防止規定 3 (Annex B) 方法 -3 : 破壊力学解析による方法 - 方法 -1 又は2でカバーされない場合 ( 材料 板厚等 ) - 方法 -1 又は2により得られる結果が適合しない場合 - 検査により公差を逸脱する欠陥が検出された場合解析要領として BS7910, INSTA 技術報告, Sanz 又は Sandstromによる報告等を列挙 11 材料の適合証明 (EN764 Part 5) 圧力設備用材料 カテゴリー Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ の主耐圧部材料 カテゴリー Ⅰ の主耐圧部材料 全カテゴリーの主耐圧部以外の耐圧部材料 カテゴリー Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ への取付品 その他の材料 品質管理ルート 直接検査ルート 検査証明書 検査報告書タイプ 3.2 試験報告書 適合証明書 タイプ 3.1B 又は タイプ 2.2 タイプ 2.1 検査証明書タイプ 3.1C 検査証明書 検査報告書 適合証明書等のタイプは EN10204 による 12

105 材料の適合証明 (EN10204) EN10204( 金属製品 - 検査書類のタイプ ) 書類の区分試験のタイプ書類の承認者 適合証明書タイプ 2.1 試験報告書タイプ 2.2 試験報告書タイプ 2.3 検査証明書タイプ 3.1A 検査証明書タイプ 3.1B 検査証明書タイプ 3.1C 検査報告書タイプ 3.2 非特定試験 検査 特定試験 検査 製造者製造者 製造者 ( 製造部門より独立した品質管理部門を持たない場合のみ使用 ) 法律により任命された検査員製造部門より独立しているスタッフで 権限を与えられている代表材料購入者が権限を与えた代表製造部門より独立して権限を与えられている製造者の代表及び材料購入者が権限を与えた代表 13 規定内容の特徴 Part 3( 設計 ) (1/2) 許容応力 : 常温引張強さへの安全率 2.4 極限解析 (Limit Analysis) の採用 円すい胴の大径端 / 小径端の設計 平板の設計 フランジ及び管板の設計方法の別法 非圧力荷重に対する設計 穴補強 : ( 設計圧力 x 圧力の作用断面積 ) ( 部材の有効断面積 x 許容応力 ) 14

106 規定内容の特徴 Part 3( 設計 ) (2/2) 解析による設計 (DBA Design By Analysis) 2つのDBA 方法 : 直接ルート及び応力分類法 公式による設計 (DBF Design By Formulas) の代替として使用できる 応力分類法による場合 胴及び鏡板の厚さは DBF による必要厚さ以上のこと 疲労評価の要求 - 簡便評価法 / 詳細評価法 全圧力サイクル数が 500 回以下の場合は免除 非圧力荷重に対する強度計算方法の規定 15 許容応力 1. 伸びが 30% 未満のフェライト鋼 2. 伸びが 30% 以上 35% 未満のオーステナイト鋼 3. その他 伸び35% 以上のオーステナイト鋼 鋳鋼 ボルトの設計応力規定 σ T / 20 : 常温での引張強さ, σ y 0.2 / t 又は σ y 1.0 / t : 温度 t での 0.2% 又は 1% 耐力 16

107 溶接継手効率 容器の試験グループに応じて規定 試験グループ 1 及び2 3 4 溶接継手効率 支配溶接継手に適用 ( 胴の長手, 球形胴の溶接, 鏡板の溶接 ) 母材部では 管板の設計 2 つの設計方法 方法 1 : Gardner 等の弾性解析による方法 方法 2 : 極限解析による方法で 旧東独で開発 トピックス EN13445,ASME,CODAPによる管板設計の整合化 ASME Sec.Ⅷ Div.1 App.AA を Mandatory な規定へ 2003 Addenda, Part UHX の新設 Code Case 2429 : TEMAは2004 年 12 月まで使用可 18

108 疲労評価の免除規定 疲労評価 全圧力サイクルの繰返し数が500 回以下の場合 試験グループ4の容器は 繰返し運転用途には適用不可 簡便疲労評価法及び詳細疲労評価法 簡便法は 圧力変動のみを考慮 疲労寿命の20% 経過時にNDTによる使用中検査 設計疲労曲線 非溶接部と溶接部とで区分 溶接部は 継手形状に応じて更に強度を区分 応力に対して 1.5, 繰返し数に対して 10 の安全余裕 (ASME Sec.Ⅷ Div.2の設計疲労曲線では 2 と 20 ) 19 溶接部の疲労設計曲線 20

109 溶接継手の強度区分例 21 規定内容の特徴 Part 4( 製作 ) ASME Sec.Ⅷ Div.1/2との主な相違点 成形加工後の熱処理及び確認試験規定 施工法確認試験 プロダクション試験の試験項目 溶接後熱処理の時間及び温度 公認機関又は認定第三者機関に認定された溶接士及びオペレータの従事 22

110 成形加工後の確認試験 成形加工後の熱処理が必要な場合に実施試験の種類 引張試験及び衝撃試験 溶接部を有する場合は 溶接部の引張試験及び衝撃試験 試験片数量 30 個の試験片が合格するまでは個々 その後は バッチ試験 ( 例 : 10 個毎に1 個 25 個毎に2 個 ) 23 溶接部の機械試験 (1/2) 材料及び板厚による試験項目の区分 ( 例 ) 材料 板厚 (mm) 試験項目 t 12 1FB, 1RB, 1Ma 1.1, < t 35 3IW, 1Ma 35< t 3IW, 1TT, 1LT, 1Ma 1.3, 2.1 t 12 1FB, 1RB, 1TT, 1Ma, HT 12< t 3IW, 3IH, 1TT, 1LT, 1Ma, HT 3.1 t 12 1FB, 1RB, 1TT, 1Ma, HT 12< t 3IW, 3IH, 1TT, 1LT, 1Ma, HT FB : 表曲げ RB : 裏曲げ TT : 直角方向引張り LT : 長手溶接引張り IW : 溶着金属の衝撃 IH :HAZ の衝撃 Ma : マクロ HT : 硬度 24

111 溶接部の機械試験 (2/2) 材料の種類に応じた試験片採取規定 材料 1.1, : 長手溶接に対し 継手効率 1.0 の場合は容器当たり 1 個 試験グループ 4 の容器は 試験不要 長手方向引張試験 設計温度 300 以上では 高温引張試験 再試験 引張及び曲げ試験 : 2 個の追加試験片 衝撃試験 : 3 個の試験片を追加し 合計 6 個で評価 25 溶接後熱処理 - 熱処理温度 ENの熱処理温度は 日米の規格温度に較べて - 炭素鋼 2.5Ni, 3.5Niでは低温側 - 低合金鋼では同等 又は高温側 材質 熱処理温度 ( ) EN13445 BS5500 CODAP ASME Div.1 炭素鋼 Min Cr-0.5Mo Min Cr-1Mo Min