内容積は、胴と鏡板に分けて形ごとの式で求め、合計します。
胴の内径・長さと鏡板の形・枚数から、円筒タンクの内容積(L・m³)
胴と鏡板に分けて合計する
消防庁の通知「タンクの内容積の計算方法について」(消防危第42号・平成13年3月30日)は、内容積の算定方法を「内容積は、タンクを胴・鏡板等に分けて、各部分の形状に応じた計算方法により計算し、その各部分の容積を合計すること。」としています。このアプリも、円筒の胴の容積と鏡板1枚の容積を求め、鏡板の枚数を掛けて合計します。
胴(円筒)の式
- V: 容積(寸法を mm で入力したときは mm³)
- D: 内径(mm)・r: 半径(D/2)
- L: 長さ又は胴長(mm)
通知の別添1 第2「1 胴部分の計算式」の「(2) 円筒」の式です。記号の定義も通知のとおりで、D は内径、L は長さ又は胴長です。
例: 内径 1,000 mm・胴の長さ 2,000 mm の胴は、π/4 × 1,000² × 2,000 = 1,570,796,327 mm³ で、1,570.8 L です。
鏡板の式
鏡板は、通知の別添1 第2「2 鏡板部分の計算式」の「(1) 胴の断面が円形の鏡板」の式で求めます。どれも胴の内径 D から求めます。
| 鏡板の形 | 容積の式 | 寸法の条件 |
|---|---|---|
| 10%皿形 | V = 0.09896 × D³ | R = D・r = 0.1D・L = 0.194D |
| 2:1半だ円体 | V = π/24 × D³ | L = D/4・R:r = 2:1 |
| 欠球型 | V = 1/3 × π × (3r − L) × L² | r は球の半径・L は高さ |
| 半球 | V = 2/3 × π × r³ | r = D/2 |
鏡板の式の L は鏡板の高さで、胴の長さの L とは別の寸法です。鏡板ごとの説明と例は「鏡板の容積の計算式」にまとめました。
単位の換算
寸法を mm で入力すると、容積は mm³ で求まります。1 L は 10 cm 角の立方体の容積で、100 × 100 × 100 = 1,000,000 mm³ です。mm³ を 1,000,000 で割ると L、さらに 1,000 で割ると m³ です。1 m³ は 1 kL です。
例: 内径 1,000 mm・胴の長さ 2,000 mm・2:1半だ円体の鏡板2枚のタンクは、1,570,796,327 mm³ + 130,899,694 mm³ × 2 = 1,832,595,715 mm³。1,000,000 で割って 1,832.6 L、m³ では 1.833 m³ です。
胴の断面が円でないタンク
同じ通知の胴部分の計算式には、角柱型 V = abL(a・b は断面の2辺)、だ円筒 V = πab/4 × L(a・b はだ円の長径と短径)、変だ円筒 V = SL(S は断面積)もあります。胴の断面がだ円のタンクの鏡板は、だ円 V = πab/4 × L/2 です。このアプリは円筒の胴だけを計算します。
出典
- 消防庁 消防危第42号「タンクの内容積の計算方法について」(平成13年3月30日・消防庁危険物保安室長): 記2 内容積の算定方法・別添1 第2 記号の定義・1 胴部分の計算式・2 鏡板部分の計算式
胴の内径・長さと鏡板の形・枚数から、円筒タンクの内容積(L・m³)