Mød Vibromera.com — vores nye internationale hjemmeside. Besøg Vibromera.com →

Gratis ingeniørværktøj

Tilladt spænding efter materiale

Beregn den tilladelige konstruktionsspænding i henhold til ASME VIII Div.1 eller EN 13445-3. Temperaturafhængige egenskaber, krybebrudskontrol, svejsefugeeffektivitetsfaktor. 12+ materialekvaliteter.

ASME VIIIEN 13445σ_tilladtKrybekontrolSvejsefaktor
Hurtige forudindstillinger

Tilladelig designspænding

Tilladt spænding σ_allow × E
—
Rp0,2(T) / Sikkerhedsfaktor
—
Rm(20°C) / Sikkerhedsfaktor
—
σ_allow (før svejsefaktor)
—
Styrende kriterium
—
Kontrol af krybeområde
—
Tilladt belastningsjusteret
—
Materialeegenskaber ved T
—

EN 13445-3 (Ferritiske stål)

ASME VIII, afdeling 1

Temperaturnedtrapning

Både udbytte og UTS falder med temperaturen. Denne beregner bruger lineariserede reduktionskurver baseret på EN 10028 / ASME II-D data:

  • Under 100°C: Egenskaberne er ved stuetemperaturværdier
  • 100–400°C: gradvis reduktion (udbyttet falder hurtigere end UTS)
  • Over 400°C: betydelig reduktion; krybning kan være afgørende

Kryberegime

Når den designmæssige temperatur overstiger krybestarttemperaturen, er det den tidsafhængige brudspænding, der gælder. Typisk krybestart:

MaterialetypeKrybningsstart (°C)Typisk maks. designtemperatur
Kulstofstål (S235, S355)~350400 °C
C-Mn-tryk (P265GH, P355GH)~380450 °C
Mo-stål (16Mo3)~400500 °C
CrMo-stål (13CrMo4-5)~450550 °C
2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10)~470600 °C
Austenitisk rustfrit stål (304, 316L)~500700 °C

Praktisk eksempel

Eksempel — P265GH ved 250°C, EN 13445

Givet: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, svejse-E=1,0

Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (temperaturreduktion)

f_udbytte = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa

f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa

f = min(150,2, 170,8) = 150,2 MPa (udbyttet styrer)

Med E=1,0: σ_allow = 150,2 MPa

Materialesammenligning ved stuetemperatur

MaterialeRp0,2Rmf (EN)S (ASME)
S235JR235360150103
S355JR355510213146
P265GH265410171117
P355GH355490204140
16Mo3280450187129
13CrMo4-5295460192131
10CrMo9-10275450183129
304 rustfrit stål210520140138
316L rustfrit stål200500133133
2205 Dupleks450620258177

⚠️ Bemærk: Denne beregner giver omtrentlige værdier for det indledende design. Kontroller altid med de faktiske kodetabeller (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) for din specifikke materialekvalitet, produktform, tykkelse og temperatur.

Tilladelig spænding er den maksimale spænding, der må forekomme i en dimensioneret komponent. Det er materialets styrke divideret med en sikkerhedsfaktor defineret i regelsættet. Ved at anvende den sikres det, at komponenten ikke svigter under normal (eller unormal) belastning med en tilstrækkelig sikkerhedsmargin.

Forskellige regelsæt anvender forskellige sikkerhedsfaktorer, hvilket fører til forskellige tilladelige spændinger for det samme materiale.

ASME VIII anvender en sikkerhedsfaktor for UTS på 3.5 (den var 4.0 før 2007), mens EN 13445 anvender 2.4. Det betyder, at ASME er mere konservativ med hensyn til UTS-kriteriet. Begge anvender dog 1.5 for flydespændingen.

For materialer med høj styrke, hvor flydespændingen er dimensionerende (f.eks. S355, 2205), giver begge regelsæt lignende resultater. For materialer med lavere styrke, hvor UTS er dimensionerende, er ASME væsentligt mere konservativ.

Både flydespændingen og UTS falder med stigende temperatur. Flydespændingen falder hurtigere. Over temperaturen, hvor krybning begynder, kan den tidsafhængige brudspænding blive det dimensionerende kriterium.

Eksempel: S355 har ved 400°C Rp ≈ 297 MPa (mod 355 ved RT), så den tilladelige spænding falder fra 213 til ~173 MPa (EN).

Krybning er væsentlig over: ~350°C for kulstofstål, ~400°C for Mo-stål, ~450°C for CrMo, ~500°C for austenitisk SS. Over disse temperaturer kan krybebrudspændingen for 100,000h divideret med dens sikkerhedsfaktor være lavere end den tilladelige spænding baseret på flydespændingen.

Svejsesømsfaktoren (E eller z) tager højde for mulige svejsefejl:

  • E=1.0: Fuld radiografisk undersøgelse eller ultralydsundersøgelse af alle svejsninger
  • E=0.85: Stikprøvevis (delvis) radiografisk undersøgelse
  • E=0.7: Ingen volumetrisk NDE (kun visuel undersøgelse)

Den effektive tilladelige spænding = σ_allow × E. Brug af E=1.0 kræver mere NDE, men muliggør tyndere vægge.

Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.

Vibromera — Bærbar balancering og vibrationsanalyse
Professionelle feltinstrumenter. Anvendes i over 50 lande.
Læs mere om Vibromeras balanceringsinstrumenter
Kategorier:

WhatsApp
Balanset-1A · €1975Spørg ingeniøren