Ilmainen suunnittelutyökalu
Putken lämpölaajenemisen & joustavuuden laskuri
Laskee putkistojärjestelmien lämpölaajenemisen, tarvittavat paisuntalenkin mitat ja lämpöjännityksen käyttäen ohjatun ulokepalkin approksimaatiota — yksinkertaistettua esiseulontamenetelmää; täysi joustavuusanalyysi standardien EN 13480 / ASME B31.3 mukaan edellyttää putkijännitysten laskentaohjelmistoa.
Tulokset
Lämpölaajeneminen
Putkilinjan kokonaislämpölaajeneminen on:
- α — lämpölaajenemiskerroin (µm/m/°C)
- L — putken pituus (m)
- ΔT — lämpötilan muutos (°C)
Laajennussilmukan mitoitus
Vaadittava laajenemislenkin haaran pituus laajenemisen vaimentamiseksi ylittämättä sallittua jännitystä:
- E — kimmomoduuli (MPa)
- D — putken ulkohalkaisija (mm)
- Δ — absorboitava lämpölaajeneminen (mm)
- Sa — sallittu jännitysalue (MPa)
Tämä on ohjatun konsolin approksimaatio (taivutusjännitys σ = 3·E·D·Δ/L² asetettu yhtä suureksi kuin Sa), olettaen, että yksi lenkin haara ottaa vastaan koko laajenemisen. Menetelmä on konservatiivinen esiseulontaan; se ei ole täysi standardin mukainen joustavuusanalyysi.
Ohjattu ulokepalkkimenetelmä
The thermal stress if the pipe is rigidly fixed at both ends (fully restrained):
CTE-viitetaulukko
| Materiaali | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Hiiliteräs | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Kupari | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titaani Gr.2 | 8.6 | 105 |
Annettu: 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
Lsilmukka = √(3 × 200 000 × 168,3 × 64,8 / 138) = √(4,74 × 10⁷) ≈ 6 886 mm ≈ 6,9 m
⚠️ Huomautus: Tämä on yksinkertaistettu ohjattu ulokepalkkilaskenta. Todellinen putkiston joustavuusanalyysi edellyttää haaraliitosten, useiden suunnanmuutosten ja tukien sijaintien huomioon ottamista, ja se tulisi suorittaa putkien jännitysanalyysiohjelmistolla kriittisissä järjestelmissä.
Ammattimaiset kenttävärähtelyanalyysi- ja tasapainotuslaitteet. Käytössä yli 50 maassa.
