Besplatan Inženjerski Alat
Kalkulator toplinske ekspanzije i fleksibilnosti cijevi
Izračunajte toplotno širenje, potrebne dimenzije ekspanzione petlje i toplotno naprezanje cjevovodnih sistema koristeći aproksimaciju vođene konzole — pojednostavljenu metodu procjene; potpuna analiza fleksibilnosti prema EN 13480 / ASME B31.3 zahtijeva softver za analizu naprezanja cijevi.
Rezultati
Termička ekspanzija
Ukupna toplinska ekspanzija trase cijevi je:
- α — koeficijent toplotnog širenja (µm/m/°C)
- L — dužina cijevi (m)
- ΔT — promjena temperature (°C)
Dimenzioniranje petlje za dilataciju
Potrebna dužina kraka petlje za dilataciju kako bi se apsorbovala dilatacija bez prekoračenja dozvoljenog naprezanja:
- E — modul elastičnosti (MPa)
- D — vanjski promjer cijevi (mm)
- Δ — toplinska dilatacija koja se mora apsorbovati (mm)
- Sa — dozvoljeni raspon naprezanja (MPa)
Ovo je aproksimacija vođene konzole (savojno naprezanje σ = 3·E·D·Δ/L² izjednačeno sa Sa), pod pretpostavkom da jedan krak petlje apsorbuje cijelo širenje. Konzervativna je za procjenu; nije potpuna analiza fleksibilnosti prema propisima.
Metoda votkaste konzole s vodilicama
Toplotni napon ako je cijev kruto fiksirana na oba kraja (potpuno ograničena):
Tablica referentnih vrijednosti CTE
| Materijal | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Ugljenični čelik | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Bakar | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titan Gr.2 | 8.6 | 105 |
Zadano: L = 30 m, CS (α = 12,0, E = 200 GPa = 200.000 MPa), ΔT = 180°C, OD = 168,3 mm, Sa = 138 MPa
Δ = 12,0 × 30 × 180 / 1000 = 64,8 mm
Lpetlja = √(3 × 200.000 × 168,3 × 64,8 / 138) = √(4,74 × 10⁷) ≈ 6.886 mm ≈ 6,9 m
⚠️ Napomena: Ovo je pojednostavljena kalkulacija votkaste konzole s vodilicama. Analiza fleksibilnosti stvarnog cjevovoda zahtijeva razmatranje granskih spojeva, više promjena smjera, lokacija oslonaca i trebala bi se provesti pomoću softverskog alata za analizu naprezanja cjevovoda za kritične sustave.
Procedure opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prenosivi dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na licu mjesta.
Profesionalni instrumenti za analizu vibracija i balansiranje na terenu. Korišteni u više od 50 zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženjer analize vibracija te osnivač i izvršni direktor kompanije Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacionu opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala serija instrumenata Balanset — osmišljeni su kao alat koji stručnjak može ponijeti do mašine i njime raditi sam, na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravni te za vibracijsku dijagnostiku. Nikolai lično učestvuje u podršci korisnicima, u rješavanju složenih slučajeva balansiranja i u razvoju softvera. Radi s korisnicima širom svijeta, na bilo kojem jeziku.
