Bezmaksas inženiertehniskais rīks
Pieļaujamais spriegums atkarībā no materiāla
Aprēķiniet pieļaujamo projektēto spriegumu saskaņā ar ASME VIII 1. nodaļu vai EN 13445-3. No temperatūras atkarīgas īpašības, šļūdes plīšanas pārbaude, metinājuma šuves efektivitātes koeficients. 12+ materiālu klases.
Projektētais pieļaujamais spriegums
EN 13445-3 (ferītiskie tēraudi)
ASME VIII 1. divīzija
Temperatūras pazemināšanās
Gan ražība, gan UTS samazinās līdz ar temperatūru. Šis kalkulators izmanto linearizētas jaudas samazināšanas līknes, kuru pamatā ir EN 10028 / ASME II-D dati:
- Zem 100°C: īpašības atbilst istabas temperatūras vērtībām
- 100–400 °C: pakāpeniska samazināšanās (raža samazinās ātrāk nekā UTS)
- Virs 400°C: ievērojama samazināšanās; var būt dominējoša šļūde
Šļūdes režīms
Kad projektēšanas temperatūra pārsniedz šļūdes sākuma temperatūru, noteicošais ir no laika atkarīgs pārrāvuma spriegums. Tipisks šļūdes sākums:
| Materiāla veids | Šļūdes sākums (°C) | Tipisks maksimālais dizains T |
|---|---|---|
| Oglekļa tērauds (S235, S355) | ~350 | 400 °C |
| C-Mn spiediens (P265GH, P355GH) | ~380 | 450 °C |
| Mo tērauds (16Mo3) | ~400 | 500 °C |
| CrMo tērauds (13CrMo4-5) | ~450 | 550 °C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Austenīta nerūsējošais tērauds (304, 316L) | ~500 | 700 °C |
Praktisks piemērs
Ņemot vērā: P265GH, Rp(20) = 265 MPa, Rm = 410 MPa, T = 250 °C, metinājuma E = 1,0
Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (jaudas samazināšana temperatūras dēļ)
f_ienesīgums = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150.2, 170.8) = 150,2 MPa (ienesīgums nosaka)
Ar E=1,0: σ_allow = 150,2 MPa
Materiālu salīdzinājums istabas temperatūrā
| Materiāls | 0,2 Rp | Rm | f (angļu) | S (ASME) |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 235 | 360 | 150 | 103 |
| S355JR | 355 | 510 | 213 | 146 |
| P265GH | 265 | 410 | 171 | 117 |
| P355GH | 355 | 490 | 204 | 140 |
| 16Mo3 | 280 | 450 | 187 | 129 |
| 13CrMo4-5 | 295 | 460 | 192 | 131 |
| 10CrMo9-10 | 275 | 450 | 183 | 129 |
| 304 SS | 210 | 520 | 140 | 138 |
| 316L nerūsējošā tērauda | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Duplekss | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Piezīme: Šis kalkulators sniedz aptuvenas vērtības sākotnējam projektam. Vienmēr pārbaudiet faktiskās kodu tabulas (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) atbilstoši jūsu konkrētajai materiāla klasei, izstrādājuma formai, biezumam un temperatūrai.
Pieļaujamais spriegums ir maksimālais spriegums, kas atļauts projektētā komponentā. Tas ir materiāla stiprība, dalīta ar normatīvā noteiktu drošības koeficientu. Tā izmantošana nodrošina, ka normālas (vai neparastas) slodzes apstākļos nenotiks komponenta atteice, saglabājot pietiekamu drošības rezervi.
Dažādi normatīvi izmanto atšķirīgus drošības koeficientus, tādēļ vienam un tam pašam materiālam iegūst atšķirīgus pieļaujamos spriegumus.
ASME VIII izmanto UTS drošības koeficientu 3.5 (bija 4.0 pirms 2007. gada), savukārt EN 13445 izmanto 2.4. Tas nozīmē, ka pēc UTS kritērija ASME ir konservatīvāks. Tomēr abi tecēšanas robežai izmanto 1.5.
Augstas stiprības materiāliem, kuriem noteicošā ir tecēšanas robeža (piem., S355, 2205), abi normatīvi dod līdzīgus rezultātus. Zemākas stiprības materiāliem, kuriem noteicošais ir UTS, ASME ir ievērojami konservatīvāks.
Paaugstinoties temperatūrai, samazinās gan tecēšanas robeža, gan UTS. Tecēšanas robeža samazinās straujāk. Virs šļūdes sākuma temperatūras par noteicošo kritēriju var kļūt no laika atkarīgais pārrāvuma spriegums.
Piemērs: S355 pie 400°C ir Rp ≈ 297 MPa (salīdzinājumā ar 355 pie RT), tādēļ pieļaujamais spriegums samazinās no 213 līdz ~173 MPa (EN).
Šļūde ir nozīmīga virs šādām temperatūrām: ~350°C oglekļa tēraudam, ~400°C Mo tēraudam, ~450°C CrMo, ~500°C austenīta SS. Virs šīm temperatūrām 100 000h ilgumam atbilstošais šļūdes pārrāvuma spriegums, dalīts ar tā drošības koeficientu, var būt zemāks par pieļaujamo spriegumu, kas balstīts uz tecēšanas robežu.
Metinātā savienojuma efektivitāte (E vai z) ņem vērā iespējamos metinājuma defektus:
- E=1.0: Visu metinājumu pilna radiogrāfiskā vai ultraskaņas pārbaude
- E=0.85: Atsevišķu vietu (daļēja) radiogrāfiskā pārbaude
- E=0.7: Bez tilpuma NDE (tikai vizuāla pārbaude)
Efektīvais pieļaujamais spriegums = σ_allow × E. Izmantojot E=1.0, nepieciešams vairāk NDE, taču var izmantot plānākas sienas.
Šajā lapā aprakstītās procedūras izstrādāja un lauka apstākļos pārbaudīja Vibromera komanda, izmantojot Balanset-1A — pārnēsājamu divkanālu balansētāju un vibrāciju analizatoru rotoru balansēšanai uz vietas.
Profesionāli lauka instrumenti. Izmanto vairāk nekā 50 valstīs.
