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Rechner für die thermische Ausdehnung und Flexibilität von Rohren
Berechnung der Wärmeausdehnung, der erforderlichen Abmessungen der Dehnungsschleife und der thermischen Spannung für Rohrleitungssysteme gemäß EN 13480 / ASME B31.3.
Ergebnisse
Wärmeausdehnung
Die gesamte thermische Ausdehnung einer Rohrleitung beträgt:
- α — Wärmeausdehnungskoeffizient (µm/m/°C)
- L — Rohrlänge (m)
- ΔT — Temperaturänderung (°C)
Dimensionierung der Dehnungsschleife
Die erforderliche Schenkellänge der Dehnungsschleife, um die Dehnung aufzunehmen, ohne die zulässige Spannung zu überschreiten:
- D — Rohraußendurchmesser (mm)
- Δ — zu absorbierende Wärmeausdehnung (mm)
- SA — zulässiger Spannungsbereich (MPa)
Geführte Kragarmmethode
Die ungebundene thermische Spannung, wenn das Rohr an beiden Enden starr fixiert ist:
CTE-Referenztabelle
| Material | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Kupfer | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titan Gr.2 | 8.6 | 105 |
Gegeben: L = 30 m, CS (α = 12,0), ΔT = 180 °C, AD = 168,3 mm, SA = 138 MPa
Δ = 12,0 × 30 × 180 / 1000 = 64,8 mm
LSchleife = √(3 × 168,3 × 64,8 / 138) = √(236,1) = 4,85 m
⚠️ Hinweis: Dies ist eine vereinfachte Berechnung für einen geführten Kragarm. Die tatsächliche Flexibilitätsanalyse von Rohrleitungen erfordert die Berücksichtigung von Abzweigverbindungen, mehreren Richtungsänderungen und Stützpositionen und sollte für kritische Systeme mit einer Software zur Rohrleitungsspannungsanalyse durchgeführt werden.
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