ボイラー爆発

1888年12月22日、ノルウェーのオスロ近郊のストロメン駅で発生したボイラー爆発の直後。[ 1 ]機関車1台が空中に投げ出され、別の機関車の屋根に着地した。両機関車の乗務員は無傷で脱出した。[ 2 ]

ボイラー爆発はボイラー壊滅的な故障です。

ボイラーの爆発には 2 つの種類があります。1 つは、蒸気側側の圧力部品の故障です。原因は、安全弁の故障、ボイラーの重要な部品の腐食、水位の低下など、多岐にわたります。初期のボイラー爆発では、重ね継ぎ目のエッジに沿った腐食が一般的な原因でした。蒸気機関車のボイラーでは、初期の頃に試行錯誤で知識が得られていたため、爆発的な状況とそれに伴う爆発による損害は避けられませんでした。しかし、設計と保守の改善により、19 世紀末までにボイラーの爆発件数は大幅に減少しました。20 世紀にもさらに改善が続けられました。陸上のボイラーでは、ビクトリア朝時代の定置式蒸気ボイラーでは圧力システムの爆発が定期的に発生していましたが、現在ではさまざまな保護対策が講じられ、政府および業界の要件により定期検査が義務付けられているため、非常にまれになっています。

2つ目の種類は炉内での燃料と空気の爆発で、より正確には火室爆発と呼ばれます。固形燃料ボイラーにおける火室爆発はまれですが、ガスや石油を燃料とするボイラーにおける火室爆発は依然として潜在的な危険性を伴います。

原理

ボイラーの蒸気爆発

多くのシェル型ボイラーは、液体の水が入った大きな容器を備えており、この容器は大気圧下での沸騰水よりも高い温度と圧力(エンタルピー)に加熱されます。通常の運転中は、液体の水は重力によってボイラーの底部に留まり、蒸気泡は液体の水を通って上昇し、上部に集まり、飽和圧力に達するまで利用されます。その後、沸騰は停止します。圧力がいくらか解放されると、再び沸騰が始まり、これが繰り返されます。

蒸気が通常通り放出される場合、例えばスロットルバルブを開くことによって、水の泡立ち作用は中程度に保たれ、容器内の最も高い位置から比較的乾燥した蒸気を引き出すことができます。

蒸気がより速く放出されると、より激しい沸騰作用によって「湿り蒸気」として微細な液滴が噴き上がり、下流の配管、エンジン、タービン、その他の機器に損傷を与える可能性があります。

ボイラー容器に大きな亀裂やその他の開口部が生じ、内部圧力が急激に低下すると、水中に残留する熱エネルギーによってさらに多くの液体が蒸気泡に変化し、残りの液体を急速に押しのけます。蒸気と水が放出する位置エネルギーは、エンジン内部で起こるのと同様に、仕事に変換されます。このエネルギーは、破損箇所周辺の材料を剥がすのに十分な力となり、それまでステーで固定されていた、あるいは元の円筒形で自立していたプレートの形状を著しく歪ませます。蒸気と水の急激な放出は非常に強力な爆発を引き起こし、周囲の建物や人員に甚大な被害をもたらす可能性があります。このような事故は、沸騰液体膨張蒸気爆発(BLEVE)と呼ばれます。[ 3 ]

急速に膨張する蒸気泡は、ボイラー内部の開口部に向かって、驚くべき速度で巨大な「塊」状の水を噴出させるという作用も果たします。高速で移動する水塊は大きな運動エネルギーを帯びており、ボイラーの外殻に衝突すると、激しい破壊力を発揮します。これにより、元の破裂箇所が大きく拡大したり、外殻を真っ二つに引き裂いたりする可能性があります。[ 4 ]

多くの配管工、消防士、蒸気配管工は、「ウォーターハンマー」と呼ばれるこの現象を認識しています。数オンスの「塊」のような水が高速で蒸気管を通過し、90度エルボに衝突すると、通常の静水圧の何倍にも耐えられる継手でさえ、瞬時に破損する可能性があります。つまり、数百ポンド、あるいは数千ポンドもの水がボイラー内を同じ速度で移動すると、管板が簡単に破裂し、火室が崩壊し、さらには水がボイラーから排出される際に、まるで重砲が弾丸を発射した時の反動のように、ボイラー全体が驚くほどの距離を飛ばされる可能性があるということです。

SL-1実験炉事故に関するいくつかの報告では、圧力容器に対する水撃の信じられないほど強力な影響が鮮明に描写されています。

この加熱過程による膨張により、水が原子炉容器頭部に向かって加速され、水撃現象が発生しました。水が毎秒160フィート(50 m/s)の速度で原子炉容器頭部に衝突した際に、原子炉容器頭部には約1平方インチあたり10,000ポンド(69,000 kPa)の圧力がかかりました。…この極端な形態のウォーターハンマーは、制御棒、遮蔽プラグ、そして原子炉容器全体を押し上げました。その後の調査で、26,000ポンド(12,000 kg)の原子炉容器が9フィート1インチ(2.77 m)跳ね上がり、上部の制御棒駆動機構が元の位置に戻る前に原子炉建屋の天井に衝突したことが判明しました。[ 5 ]

350 psi (2,400 kPa)で作動する蒸気機関車の温度は約220 °C (400 °F)、比エンタルピーは960 kJ/kg (440 kJ/lb)です。[ 6 ]標準圧の飽和水の比エンタルピーはわずか420 kJ/kg (190 kJ/lb) なので、[ 7 ] 2つの比エンタルピーの差540 kJ/kg (240 kJ/lb)が爆発で消費される全エネルギーです。そのため、高圧高温状態で最大10,000 kg (22,000 lb) の水を保持できる大型機関車の場合、この爆発は理論的に約1,200 kg (2,600 lb)のTNT火薬に相当するエネルギー放出をもたらします。

火室爆発

火室爆発の場合、通常はバーナーのフレームアウト後に発生します。油煙、天然ガス、プロパン、石炭、その他の燃料が燃焼室内に蓄積される可能性があります。これは特に容器が高温のときに懸念されます。燃料は温度によって急速に揮発するからです。爆発下限界(LEL)に達すると、あらゆる発火源が蒸気の爆発を引き起こします。

火室内の燃料爆発により、加圧されたボイラー管および内部シェルが損傷し、構造的破損、蒸気または水漏れ、および/または二次的なボイラーシェル破損および蒸気爆発が発生する可能性があります。

火室における軽微な「爆発」の一般的な形態は「ドラミング」と呼ばれ、あらゆる種類の燃料で発生する可能性があります。通常の「轟音」の代わりに、火格子の下や火扉を通して、一連のリズミカルな「ドスン」という音と閃光が聞​​こえます。これは、利用可能な通風レベルに対して不適切な空気と燃料の混合気によって引き起こされる、一連の急速なデトネーションによって燃料の燃焼が進行していることを示しています。これは通常、機関車型ボイラーでは損傷を引き起こしませんが、放置すると石造ボイラーの設置部分に亀裂が生じる可能性があります。

溝入れ

初期の機関車ボイラーのプレートは、単純な重ね継ぎ目で接合されていました。この方法は、ボイラーの周囲を走る環状継ぎ手には適していましたが、ボイラーの長手方向の継ぎ目では、プレートの重なりによってボイラーの断面が理想的な円形から外れてしまいました。圧力がかかると、ボイラーは円形の断面にできるだけ近づこうと緊張しました。二重の厚さの重ね合わせは周囲の金属よりも強度が高かったため、ボイラー圧力の変動によって曲げと緩みが繰り返され、継ぎ目の長さに沿って内部亀裂や溝(深い孔食)が発生しました。この亀裂は内部腐食の起点となり、破損を早める可能性がありました。[ 8 ]最終的には、十分な大きさのプレートを使用して継ぎ目が水面より下にならないようにすることで、この内部腐食を軽減できることが分かりました。[ 9 ] [ 10 ]最終的に、単純な重ね継ぎ目は、この欠陥のないシングルまたはダブルのバットストラップ継ぎ目に置き換えられました。

火室は絶えず膨張と収縮を繰り返しているため、ステイボルトの端部(火室プレートに挿入される箇所)で同様の「応力腐食」が発生する可能性があり、水質の悪化によってさらに進行します。この腐食は「ネッキング」と呼ばれることが多く、[ 11 ]ステイボルトの強度を低下させ、常圧下では火室を支えられなくなる可能性があります。

溝(深い局所的な孔食)は、特に脱気処理や酸素除去剤処理が施されていない水が供給されるボイラーで、水面付近にも発生します。すべての「天然」水源には溶解した空気が含まれており、水が加熱されるとガスとして放出されます。この空気(酸素を含む)は水面近くの層に集まり、その部分のボイラープレートの腐食を著しく促進します。[ 12 ]

ファイアボックス

機関車の火室は複雑な形状をしており、軟銅製であれ鋼製であれ、内壁にかかる蒸気圧に耐えられるのは、内壁が内桁と外壁に取り付けられたステーで支えられている場合に限られます。ステーは疲労(内壁と外壁では火の熱による膨張率が異なるため)、腐食、または火にさらされたステーの頭部が燃え尽きることによって損耗し、破損しやすくなります。ステーが破損すると、火室は内側に爆発します。これを防ぐために、定期的に内部と外部の目視検査を実施しています。[ 9 ] [ 13 ]ボイラー内の水位が低下して火室の上部プレート (クラウン シート) が露出すると、よく保守された火室でも爆発的に破損します。[ 14 ]この現象は、丘の頂上を越えるときに発生することがあります。水がボイラーの前部に流れ込み、火室のクラウン シートが露出する可能性があるためです。機関車の爆発の大部分は、このようなクラウンシートの露出によって引き起こされる火室爆発である。[ 15 ]

原因

1896年、テキサス州クラッシュで発生した衝突事故では、2台の機関車が宣伝目的で衝突しました。両方のボイラーが爆発し、2名が死亡、さらに爆発で飛び散った破片が群衆の中に飛び散り、多数の負傷者が出ました。

ボイラー爆発の原因は様々です。例えば、水処理の不備によるスケール付着やプレートの過熱、水位低下、安全弁の故障、さらには炉の爆発などがあり、これらが深刻な場合はボイラー爆発を引き起こす可能性があります。操作者の訓練不足に起因するボイラーの不注意やその他の不適切な取り扱いは、産業革命初期から頻繁に発生しています。19世紀後半から20世紀初頭にかけて、米国、英国、欧州の様々な機関の検査記録によると、ボイラー爆発の最も頻繁な原因は単純な錆によるボイラーの劣化であり、他のすべての原因の2倍から5倍に上っていました。

材料科学、検査基準、品質管理が急速に成長するボイラー製造業界に追いつく以前は、多くのボイラー爆発事故が、設計不良、職人技の欠陥、そして品質の低い材料に見過ごされていた欠陥に直接起因していました。米国では、材料や設計の欠陥に起因するボイラー故障が驚くほど頻繁に発生しており、ASMEなどの国際的な技術標準化団体の注目を集めていました。ASMEは1884年に最初のボイラー試験規格を制定しました。 1905年3月10日、マサチューセッツ州ブロックトンのグローバー靴工場で発生したボイラー爆発事故は、58人の死者と150人の負傷者を出し、マサチューセッツ州は1908年に最初のボイラー法を制定しました。

ボイラー爆発の原因については、いくつかの文献で簡潔に説明されています。

爆発の主な原因、実際は唯一の原因は、ボイラーの外殻またはその他の部品の強度不足、過圧、過熱です。蒸気ボイラーの強度不足は、初期欠陥、施工不良、使用による劣化、あるいは不適切な管理によって発生する可能性があります。[ 16 ]

そして:

原因:ボイラーの爆発は、常にボイラーの一部が何らかの理由で、その圧力に耐えられないほど脆弱であるために発生します。その原因は2つ考えられます。ボイラーが適正な作動圧力を安全に維持できるほど十分に強度がないか、安全弁の固着などにより圧力が通常の圧力を超えて上昇した場合です。[ 17 ]

原因の初期調査

機械の動力源として用いられた定置式蒸気機関は、産業革命期に初めて脚光を浴びましたが、初期には様々な原因でボイラー爆発が多発しました。この問題を最初に研究した一人はウィリアム・フェアバーンで、彼は爆発による損害を扱う最初の保険会社の設立に貢献しました。彼はまた、ボイラーのような円筒形の圧力容器における周方向応力が縦方向応力の2倍であることを実験的に証明しました。[注 1 ]このような研究は、彼をはじめとする研究者がボイラーの劣化における応力集中の重要性を説明するのに役立ちました。

ボイラー爆発の最も一般的な原因は、おそらく劣化と不適切な取り扱いですが、壊滅的なボイラー故障の実際のメカニズムは、20世紀初頭に米国のボイラー検査官が広範な実験を行うまで、十分に文書化されていませんでした。様々な方法でボイラーを爆発させようとする試みがいくつか行われましたが、最も興味深い実験の一つは、特定の状況下でボイラーが突然開き、蒸気が急速に漏れると、ウォーターハンマーによって圧力容器全体が破壊される可能性があることを実証しました。

円筒形のボイラーが試験され、300ポンド(300psiまたは2,068kPa)の蒸気圧に耐え、損傷はなかった。…[排出]バルブが235ポンド(235psiまたは1,620kPa)の圧力で突然開かれたとき、ボイラーは破損し、鉄がねじれて破片に引き裂かれ、四方八方に飛び散った。その理由は、ボイラーから排出管に蒸気が突然流れ込んだことで、ボイラー内の圧力が急激に低下したためである。この圧力低下によって水中に大量の蒸気が突然発生し、蒸気が排出される開口部に向かって激しい勢いで噴き出した大量の水が、その開口部付近のボイラーの各部に衝突して破損を引き起こした。[ 18 ]

しかし、ボイラー爆発における水撃の非常に破壊的なメカニズムは、それよりずっと前から理解されていました。DKクラークは1860年2月10日にメカニクスマガジンの編集者に宛てた手紙の中でこう書いています。

ボイラー内の水がボイラーの境界面に突然拡散し、飛び散ることが、結果の激しさの大きな原因である。拡散は、水塊全体に瞬間的に蒸気が発生したことによって引き起こされ、蒸気は逃げようとして水を運び、蒸気と水の複合運動量はそれらを弾丸のように境界面を貫通し、境界面の間を運び、単純な超過圧力や単純な蒸気の運動量では説明できないほど変形させたり粉砕したりする。[ 19 ]

沈没船では、高温のボイラーが冷たい海水に触れるとボイラー爆発がよく起こる。高温の金属が急激に冷えて割れるからだ。例えば、SS ベンロモンド号がUボートの魚雷攻撃を受けたとき、魚雷とそれに伴うボイラー爆発で船は2分で沈没し、53人の乗組員のうちプーン・リムだけが生き残った。 [ 20 ] [ 21 ]

機関車では

ボイラー爆発は、(機関車タイプの)火管ボイラーでは特に危険です。これは、火室の上部(クラウンシート)を常に一定量の水で覆う必要があるためです。そうしないと、通常の作動圧力であっても、火の熱によってクラウンシートまたはクラウンステーが破損する恐れがあります

これが1995年、ペンシルベニア州ガードナーズ近郊で発生したゲティスバーグ鉄道の火室爆発[ 22 ]の原因となった。水位が低いため、クラウンシートの前面が過熱し、通常のクラウンステーがシートを突き抜け、ボイラーの圧力がかかった大量の蒸気と水が火室に放出された。クラウンシートの設計には、ボタンヘッド型の安全ステーが交互に複数列配置されており、これによりクラウンシートの破損は従来のステーの最初の5~6列に限定され、クラウンシート全体の崩壊を防いだ。

この種の故障は鉄道機関車に限ったことではありません。機関車型ボイラーは、牽引機関車、可搬式機関車、鉱業や伐採に使用されるスキッド機関車、製材所や工場の定置式機関車、暖房用、そして他のプロセスに蒸気を供給するパッケージボイラーなどにも使用されています。あらゆる用途において、適切な水位を維持することは安全な運転に不可欠です。

1850 年頃の鉄道機関車のボイラー爆発後の様子。

ヒューイソン(1983)[ 23 ]は、1815年から1962年までのイギリスのボイラー爆発137件を網羅的に記述している。注目すべきは、このうち122件が19世紀に発生し、20世紀に発生したのはわずか15件である。

ボイラー爆発は、一般的に 2 つの種類に分けられます。1 つ目は、ボイラー胴自体が弱さや損傷、または内部圧力が高すぎるために破損し、広範囲に蒸気が突然噴出するものです。初期のボイラー爆発では、重ね継ぎ目の応力腐食割れが一般的な原因で、苛性脆化が原因と考えられます。ボイラーで使用する水は厳密に管理されておらず、酸性の場合は錬鉄製のボイラー板を腐食することがありました。銅と鉄が接触すると、ガルバニック腐食という別の問題もありました。ボイラー板は 4 分の 1 マイルも飛ばされたことがあります (Hewison、Rolt)。2 つ目のタイプは、隣接するボイラーからの蒸気圧によって火室が崩壊し、炎と高温ガスが運転室内に放出されるものです。設計と保守の改善により、最初のタイプはほぼ完全に排除されましたが、運転手と火夫がボイラー内の水位を維持しないと、2 番目のタイプが常に発生する可能性があります。

ボイラーバレルは、内部圧力が高くなりすぎると爆発する可能性がありました。これを防ぐため、一定圧力で圧力を解放する安全弁が設置されました。初期のものはバネ式でしたが、ジョン・ラムズボトムが不正開封防止弁を発明し、これが広く採用されました。爆発のもう一つの一般的な原因は、内部腐食です。内部腐食によってボイラーバレルが弱くなり、通常の運転圧力に耐えられなくなるのです。特に、水面下の水平継ぎ目(重ね継ぎ目)に溝が生じることがありました。この結果、数十件もの爆発が発生しましたが、突合せ継ぎ目の採用、メンテナンススケジュールの改善、定期的な水圧試験によって、1900年までに発生はなくなりました。

火室は一般的に銅製でしたが、後の機関車には鋼鉄製の火室が採用されました。火室はステー(多数の小さな支持部材)によってボイラーの外側に固定されていました。蒸気圧が直接作用する火室部分は、過熱や劣化を防ぐため、常に水で覆っておく必要があります。火室の崩壊の一般的な原因は、ボイラーの水位が低下しすぎて火室上部(クラウンシート)が露出し、過熱することです。これは、火夫が水位管理を怠った場合、または水位計(ゲージガラス)に不具合がある場合に発生します。あまり一般的ではない原因としては、腐食や不適切な材料の使用により、多数のステーが破損することが挙げられます。

20世紀を通して、英国ではボイラー胴体の破損が2件、火室の崩落が13件発生しました。ボイラー胴体の破損は1909年にカーディフで、1921年にはバクストンで発生しました。いずれも安全弁の組み立てミスによりボイラーが設計圧力を超えたことが原因です。13件の火室の崩落のうち、4件はステーの破損、1件は火室へのスケールの堆積、残りは水位低下が原因でした。

蒸気船ボイラー

1830年、テネシー州メンフィスで蒸気船が爆発

ペンシルバニア号は、ミシシッピ川でボイラーが爆発し、 1858年6月13日にテネシー州メンフィス近郊のシップ島で沈没した外輪船の蒸気船でした。乗船していた450人の乗客のうち、作家マーク・トウェインの弟ヘンリー・クレメンスを含む250人以上が亡くなりました。

1860年代初頭、サンペドロ港に寄港した大型沿岸蒸気船との間で乗客や貨物を輸送するために使われていた小型蒸気船、 SS エイダ・ハンコック号は、1863年4月27日、カリフォルニア州ウィルミントン近郊のロサンゼルス港サンペドロ湾でボイラーが激しく爆発し、26人が死亡、乗船していた53人以上の乗客のうち多数が負傷するという大惨事に見舞われた。

1865年4月27日、蒸気船サルタナ号は爆発事故で沈没し、アメリカ合衆国史上最大の海難事故となりました。船の4つのボイラーのうち3つが爆発し、サルタナ号はテネシー州メンフィス近郊で炎上、沈没しました。推定1,549人の乗客が死亡しました。原因は、1つのボイラーの外板の修理が不十分だったこととされ、補修が失敗し、そのボイラーの破片がさらに2つのボイラーを破裂させました。

南北戦争におけるもう一つの蒸気船爆発は、1865年1月27日に起きた第9インディアナ砲兵隊を乗せた蒸気船エクリプス号の爆発である。公式記録によると、死者10名、負傷者68名と報告されている。 [ 24 ]後の報告書では、死者27名、負傷者78名とされている。[ 25 ]フォックスの連隊損失記録では、死者29名と報告されている。[ 26 ] [ 27 ]

カナダのPSワウブノ号のボイラーは、1879年の最後の航海で爆発した可能性があるが、沈没の原因は不明である。爆発は、保守の不備、あるいは嵐で沈没中にジョージアン湾の冷たい水に触れたことが原因と考えられる。 [ 28 ]

現代のボイラー

現代のボイラーは、ポンプ、バルブ、水位モニター、燃料遮断弁、自動制御装置、圧力逃し弁などの冗長構成を備えています。さらに、構造は関係当局が定めた厳格な技術ガイドラインに準拠する必要があります。NBIC 、ASMEなどの機関は、詳細な規格を公表することで、安全なボイラー設計の確保に努めて​​います。その結果、壊滅的な事故の発生リスクが低いボイラーユニットが実現しています。

安全性の向上に寄与しているもう一つの要因は、「パッケージボイラー」の普及です。これは工場で製造され、完成したユニットとして現場​​に出荷されるボイラーです。現場でチューブ1本ずつ組み立てられるボイラーよりも、パッケージボイラーは一般的に品質が高く、問題も少ないのが特長です。パッケージボイラーは、最終的な接続(電気、ブリーチング、コンデンセートラインなど)を行うだけで設置が完了します。

主要な安全性の進展

イベント/アクティビティ タイプ 説明
1840 ヘンリー・R・ワージントンがボイラー給水ポンプを発明 装置 アメリカ合衆国運転圧力をかけたままボイラーに水を追加できる自動ボイラー給水システム。
1847 機械技術者協会技術協会イギリスIMechE が設立され、特に蒸気動力に関する専門的な機械知識の重要性が強調されました (土木技術者協会も参照)。
1855 Steamユーザー協会 技術協会 イギリスマンチェスターでは、蒸気ボイラー爆発防止協会と蒸気発生・使用の経済化協会が設立され、直接的な規制を避け、訓練を受けた検査官の育成を提唱した。[ 29 ]後に、協会名に「マンチェスター蒸気使用者協会 」という接頭辞が付け加えられた。 [ 30 ]
1855 ラムズボトム安全弁 装置 イギリスジョン・ラムズボトムは不正開封防止安全弁を発明した。
1864 1864年ベンガル法第6号[ 31 ]立法 インドコルカタおよびその周辺の蒸気ボイラーの検査を実施しました。
1866 ハートフォード蒸気ボイラー検査保険会社コマーシャル アメリカ合衆国アメリカで最初のボイラー保険会社がコネチカット州ハートフォードに設立された。[ 32 ]
1866 ダンプフケッセルンの幻想的なシャフトとVersicherung技術協会 ドイツビール工場の爆発事故を受け、会員向けにボイラー検査サービスを提供する民間団体が設立されました。この団体は大きな成功を収め、後に現代のTÜV(テュフ・ド・ルブ・ルブ)となりました。
1880 アメリカ機械学会技術協会 アメリカ合衆国ASMEは、主にボイラーの安全性向上を求める声に応えて設立されました。
1882 1882年ボイラー爆発法45&46 Vict. c. 22)[ 33 ]立法 イギリスボイラー爆発が発生した場合は、発生後 24 時間以内に商務省に通知する必要があり、調査権限も確立されています。
1884 ASMEボイラー試験規格 安全基準 アメリカ合衆国米国初のボイラー試験実施規則「蒸気ボイラー試験実施規則」が発行される。
1887 ロバート・ヘンリー・サーストンの著書『蒸気ボイラー爆発の理論と実践』アメリカ合衆国
1890 1890年ボイラー爆発法[ 34 ]立法 イギリス1882 年の要件を海洋船舶にまで拡大しました。
1911 マサチューセッツ州統一ボイラー規則[ 35 ]立法 アメリカ合衆国マサチューセッツ州は、米国で初めて州全体に適用されるボイラー規則である統一ボイラー規則を採用しました。同等の規則がすぐに他の州 (オハイオ州など) でも採用されました。
1915 ASMEボイラー規格[ 36 ]安全基準 アメリカ合衆国ASME ボイラー規格委員会は、「高圧が封じ込められるボイラーおよびその他の容器の仕様および構造に関する規格」を発行します。
1919 ボイラーおよび圧力容器検査官全国委員会 安全基準 アメリカ合衆国「圧力機器の建設、設置、修理、保守、検査の統一を通じて生命と財産の安全性を高める」ために設立されました。

注目すべき事故

参照

注記

  1. ^フェアバーンの理論計算では、円筒形の容器の長さが直径よりもはるかに長いと仮定しています。実際には、直円筒形以上のボイラーであれば、この近似値は適用可能です。スコッチボイラーのような短くてずんぐりとした形状のボイラーであっても、管によって端面積が小さくなり、端板に管が引っかかるため、主応力は依然としてこのフープ応力となります。

参考文献

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  30. ^フェアバーン、ウィリアム(1864年)[第1版1855年]。「講義III『ボイラー爆発について:爆発による事故の防止に適用される対策』」および付録IV「蒸気ボイラー爆発防止協会」エンジニアのための有用な情報(第4版)」ロンドン:Longman 、Green、Longman、Roberts、and Green。pp.  75– 83、350– 353。2009年6月13日閲覧
  31. ^ボンベイ立法評議会 (1870).ボンベイ知事評議会議事録. ガバメント・セントラル・プレス. p. 85. 2009年6月14日閲覧
  32. ^ザートマン、レスター・ウィリアム (1909). 「第19章 蒸気ボイラー保険」 .火災保険. ニューヘイブン、コネチカット州: イェール大学出版局. pp.  352– 353. 2009年6月14日閲覧
  33. ^グレートブリテン (1882). 1882年法律ジャーナル報告書、ボイラー爆発法(第22章) . pp.  41– 43. 2009年6月13日閲覧
  34. ^イギリス (1890). 1890年議会実務法、1890年ボイラー爆発法.ロンドン: ホレス・コックス. pp.  332– 333. 2009年6月13日閲覧
  35. ^ Heine Safety Boiler Co. (1920). Steam Boiler Engineering . St. Louis, Missouri: Heine Safety Boiler Co. p. 51 . 2009年6月14日閲覧
  36. ^クロフト、テレル編(1921年)。蒸気ボイラー、第4部「ボイラー規格および検査法」. ニューヨーク:マグロウヒル. pp.  73– 76. 2009年6月14日閲覧

さらに読む

  • バートリップ、PWJ「イギリスにおける国家と蒸気ボイラー」『国際社会史評論』第25号、1980年、77-105ページ。19世紀イギリスにおける定置式ボイラーに関する政府の介入と利益団体の役割。
  • ウィンシップ、IR「1850~1900年におけるイギリスにおける機関車ボイラー爆発の減少」ニューコメン協会紀要60、1988~1989年、73~94ページ。爆発発生率を低下させた技術的要因およびその他の要因。