כלי הנדסי חינמי
מחשבון התפשטות תרמית & גמישות צנרת
חשבו התרחבות תרמית, ממדי לולאת התרחבות נדרשים ומאמץ תרמי למערכות צנרת באמצעות קירוב הקונזולה המונחית — שיטת סינון מפושטת; ניתוח גמישות מלא לפי EN 13480 / ASME B31.3 דורש תוכנת מאמצי צנרת.
תוצאות
התפשטות תרמית
ההתפשטות התרמית הכוללת של מקטע הצנרת היא:
- α — מקדם התפשטות תרמית (µm/m/°C)
- L — אורך הצינור (m)
- ΔT — שינוי טמפרטורה (°C)
ממדי לולאת ההתפשטות
אורך רגל לולאת ההתפשטות הנדרש כדי לספוג את ההתפשטות מבלי לחרוג מהמאמץ המותר:
- E — מודול אלסטי (MPa)
- D — הקוטר החיצוני של הצינור (mm)
- Δ — ההתפשטות התרמית שיש לקלוט (mm)
- Sa — טווח מאמץ מותר (MPa)
זהו קירוב קונזולה מונחית (מאמץ הכפיפה σ = 3·E·D·Δ/L² מושווה ל-Sa), בהנחה שרגל לולאה אחת סופגת את כל ההתפשטות. זהו קירוב שמרני לסינון; זהו לא ניתוח גמישות מלא לפי הקוד.
שיטת הקונזולה המונחית
The thermal stress if the pipe is rigidly fixed at both ends (fully restrained):
טבלת ייחוס CTE
| חומר | α (מיקרומטר/מטר/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| פלדת פחמן | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| נְחוֹשֶׁת | 16.5 | 117 |
| אינקונל 625 | 12.8 | 207 |
| טיטניום Gr.2 | 8.6 | 105 |
נתון: 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
Lלוּלָאָה = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 mm ≈ 6.9 m
⚠️ הערה: זהו חישוב מפושט לפי שיטת הקונזולה המונחית. ניתוח גמישות אמיתי של צנרת מחייב להביא בחשבון חיבורי הסתעפות, שינויי כיוון מרובים, מיקומי תומכות, ולמערכות קריטיות יש לבצעו באמצעות תוכנת ניתוח מאמצי צנרת.
מכשירים מקצועיים לניתוח ואיזון רעידות בשטח. בשימוש ביותר מ-50 מדינות.
