გაეცანით Vibromera.com-ს — ჩვენს ახალ საერთაშორისო ვებსაიტს. ეწვიეთ Vibromera.com →

უფასო საინჟინრო ინსტრუმენტი

მილების თერმული გაფართოებისა და მოქნილობის კალკულატორი

გამოთვალეთ თერმული გაფართოება, საჭირო კომპენსაციის მარყუჟის ზომები და თერმული ძაბვა მილსადენის სისტემებისთვის მართული კონსოლის მიახლოების გამოყენებით — გამარტივებული სკრინინგის მეთოდით; EN 13480 / ASME B31.3-ის მიხედვით მოქნილობის სრული ანალიზი მოითხოვს მილსადენის ძაბვის ანალიზის პროგრამულ უზრუნველყოფას.

EN 13480 ASME B31.3 გაფართოების ციკლი
სწრაფი წინასწარ დაყენებული პარამეტრები

შედეგები

სრული თერმული გაფართოება
—
საჭირო ციკლის სიგრძე (L_loop)
—
მარყუჟის სიგანე (პერპენდიკულარული)
—
სრულად შეზღუდული თერმული ძაბვა
—
სტრესის შემოწმება
—

თერმული გაფართოება

მილის სრული თერმული გაფართოებაა:

  • α — თერმული გაფართოების კოეფიციენტი (µm/m/°C)
  • L — მილის სიგრძე (მ)
  • ΔT — ტემპერატურის ცვლილება (°C)

გაფართოების მარყუჟის ზომის განსაზღვრა

გაფართოების მარყუჟის ფეხის საჭირო სიგრძე დასაშვები დაძაბულობის გადაჭარბების გარეშე გაფართოების შთანთქმისთვის:

  • E — ელასტიკურობის მოდული (MPa)
  • D — მილის გარე დიამეტრი (მმ)
  • Δ — შთანთქმადი თერმული გაფართოება (მმ)
  • Sა — დასაშვები დაძაბულობის დიაპაზონი (MPa)

ეს არის გადამყვანი კანტილევრის მიახლოება (ღუნვის ძაბვა σ = 3·E·D·Δ/L², რომელიც ტოლდება S-ისა), იმ ვარაუდით, რომ მარყუჟის ერთი შტო მთლიან გაფართოებას შთანთქავს. სკრინინგისთვის ეს კონსერვატიული მიდგომაა; ეს არ არის ნორმატიული მოქნილობის სრული ანალიზი.

მართვადი კონსოლური მეთოდი

თერმული ძაბვა, თუ მილი მკაცრად ფიქსირებულია ორივე ბოლოზე (სრულად შეზღუდული):

CTE-ის საცნობარო ცხრილი

მასალაα (მკმ/მ°C)E (გპა)
ნახშირბადოვანი ფოლადი12.0200
SS 30417.3193
SS 31616.0193
სპილენძი16.5117
ინკონელი 62512.8207
ტიტანი Gr.28.6105
მაგალითი — 6 დიუმიანი ნახშირბადოვანი ფოლადი 180°C-ზე

მოცემული: L = 30 მ, CS (α = 12.0, E = 200 გპა = 200,000 მპა), ΔT = 180°C, OD = 168.3 მმ, Sა = 138 მპა

Δ = 12.0 × 30 × 180 / 1000 = 64.8 მმ

Lციკლი = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 მმ ≈ 6.9 მ

⚠️ შენიშვნა: ეს არის გამარტივებული მართვადი კონსოლური გაანგარიშება. მილსადენების ფაქტობრივი მოქნილობის ანალიზი მოითხოვს განშტოებების შეერთებების, მიმართულების მრავალი ცვლილების, საყრდენი ადგილების გათვალისწინებას და უნდა შესრულდეს კრიტიკული სისტემებისთვის განკუთვნილი მილების დაძაბულობის ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.

The classic guided cantilever formula for expansion loop leg length is:

L_loop = √(3 × E × D × Δ / S_a)

Where E is the elastic modulus (MPa), D is pipe OD (mm), Δ is thermal expansion (mm), and S_a is allowable stress range (MPa). This gives the minimum loop leg length in mm. It comes from the guided-cantilever bending stress σ = 3·E·D·Δ/L².

An expansion loop is needed when the thermal expansion of a straight pipe run would cause stresses exceeding the allowable range. As a rule of thumb, any run over 10 m with ΔT > 50°C should be checked. The fully restrained thermal stress σ = E·α·ΔT must be compared to the allowable stress.

Alternatives include:

  • Bellows expansion joints — compact but require maintenance
  • Slip joints — for large movements
  • Natural flexibility — using existing direction changes (L-bends, Z-bends)
  • Flexible pipe sections — braided hose for small sizes

Both are piping design codes. EN 13480 is the European metallic industrial piping standard, ASME B31.3 is the American process piping code. Both require flexibility analysis but use slightly different allowable stress formulations. The expansion loop formula is the same engineering principle in both.

CTE (Coefficient of Thermal Expansion, α) is a material property that defines how much a material expands per unit length per degree of temperature change. Higher CTE means more expansion. Stainless steel (α ≈ 17.3) expands about 44% more than carbon steel (α ≈ 12.0) for the same temperature change.

ამ გვერდზე აღწერილი პროცედურები შემუშავებულია და საველე პირობებში გამოცდილია Vibromera-ს გუნდის მიერ Balanset-1A-ს გამოყენებით, რომელიც წარმოადგენს პორტატულ ორარხიან დამაბალანსებელს და ვიბრაციის ანალიზატორს როტორების ადგილზე დაბალანსებისთვის.

ვიბრომერა — პორტატული დაბალანსება და ვიბრაციის ანალიზი
პროფესიონალური საველე ვიბრაციის ანალიზისა და დაბალანსების ინსტრუმენტები. გამოიყენება 50+ ქვეყანაში.
შეიტყვეთ მეტი Vibromera-ს ბალანსირების ხელსაწყოების შესახებ

© 2024–2025 Vibromera — საინჟინრო კალკულატორები

მართული კონსოლის სკრინინგის მეთოდი; ნორმებთან შესაბამისი მოქნილობის ანალიზისთვის იხილეთ EN 13480-3 / ASME B31.3. ბოლო განახლება: July 2026

კატეგორიები:

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko არის ვიბრაციის ანალიზის ინჟინერი და Vibromera-ს დამფუძნებელი და აღმასრულებელი დირექტორი. 15 წელზე მეტია ის ბალანსირებას უკეთებს მბრუნავ დანადგარებს ადგილზე და არა საცდელ სტენდზე: მულჩერებს, სამრეწველო ვენტილატორებს, სამსხვრევებს, ცენტრიფუგებს, ლილვებსა და შპინდელებს. სწორედ ამ სამუშაოდან წარმოიშვა Balanset-ის ხელსაწყოები — ისინი შეიქმნა როგორც ინსტრუმენტი, რომელიც სპეციალისტს შეუძლია მიიტანოს მანქანასთან და დამოუკიდებლად გამოიყენოს ადგილზე, და არა როგორც ლაბორატორიული აღჭურვილობა. Vibromera დაარსდა 2017 წელს, ხოლო 2023 წლიდან ბაზირებულია პორტოში, პორტუგალია. აქ მიმდინარეობს Balanset-ის ხაზის შემუშავება, აწყობა და მხარდაჭერა. მთავარი ხელსაწყოა Balanset-1A — პორტატული ანალიზატორი ერთ და ორ სიბრტყეში ბალანსირებისა და ვიბრაციის დიაგნოსტიკისთვის. Nikolai პირადად მონაწილეობს მომხმარებელთა მხარდაჭერაში, ბალანსირების რთული შემთხვევების გადაწყვეტასა და პროგრამული უზრუნველყოფის შემუშავებაში. ის მუშაობს მომხმარებლებთან მთელ მსოფლიოში, ნებისმიერ ენაზე.

ვოთსაპი
ბალანსეტ-1A · 1975 ევროჰკითხეთ ინჟინერს