無料のエンジニアリングツール
パイプの熱膨張と柔軟性の計算機
ガイド付き片持ち梁近似を用いて、配管システムの熱膨張、必要な膨張ループ寸法、熱応力を計算します — これは簡易スクリーニング手法です。EN 13480 / ASME B31.3 に準拠した完全な柔軟性解析には配管応力解析ソフトウェアが必要です。
EN 13480
ASME B31.3
拡張ループ
結果
総熱膨張
—
必要なループ長（L_loop）
—
ループ幅（垂直）
—
完全拘束熱応力
—
ストレスチェック
—
熱膨張
パイプの全熱膨張は次のようになります。
- α — 熱膨張係数（µm/m/°C）
- L — パイプの長さ（m）
- ΔT — 温度変化（°C）
拡張ループのサイズ
許容応力を超えずに膨張を吸収するために必要な膨張ループ脚の長さ:
- E — 弾性係数 (MPa)
- D — パイプ外径（mm）
- Δ — 吸収される熱膨張（mm）
- Sa — 許容応力範囲（MPa）
これは案内片持ちはり近似です（曲げ応力 σ = 3·E·D·Δ/L² を Sa）、1本のループ脚が膨張全体を吸収すると仮定します。スクリーニングとしては保守的ですが、完全な規格準拠の柔軟性解析ではありません。
ガイド付きカンチレバー法
配管の両端が剛的に固定されている場合（完全拘束）の熱応力：
CTE参照表
| 材料 | α（µm/m/°C） | E (GPa) |
|---|---|---|
| 炭素鋼 | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| 銅 | 16.5 | 117 |
| インコネル625 | 12.8 | 207 |
| チタン Gr.2 | 8.6 | 105 |
例 — 6インチ炭素鋼、180°C
条件： 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ミリメートル
Lループ = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 mm ≈ 6.9 m
⚠️ 注意： これは簡略化されたガイド付き片持ち梁計算です。実際の配管柔軟性解析では、分岐接続、複数の方向変更、支持位置を考慮する必要があり、重要なシステム向けの配管応力解析ソフトウェアを使用して実行する必要があります。
Vibromera — ポータブル・バランシングおよび振動解析
プロフェッショナル現場向け振動解析・バランス調整機器。50カ国以上で使用されています。
もっと詳しく知る
プロフェッショナル現場向け振動解析・バランス調整機器。50カ国以上で使用されています。
カテゴリー
