Apakah tekanan yang dibenarkan?

Tegasan yang dibenarkan (σ_allow atau f atau S) ialah tegasan maksimum yang dibenarkan dalam reka bentuk. Ia bersamaan dengan kekuatan bahan dibahagikan dengan faktor keselamatan yang ditakrifkan oleh kod reka bentuk (cth. ASME VIII, EN 13445).

Bagaimanakah tegasan yang dibenarkan dikira mengikut ASME VIII?

ASME VIII Div.1: S = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) pada suhu bilik. Pada suhu tinggi, sifat-sifat yang bergantung pada masa (rayapan) mungkin mempengaruhi. Edisi 2007 mengurangkan faktor UTS daripada 4 kepada 3.5.

Bagaimanakah tegasan yang dibenarkan dikira mengikut EN 13445?

EN 13445-3: f = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) untuk keluli ferit. Untuk austenit: f = maks(Rp0.2/1.5, Rp1.0/1.2) tetapi ≤ Rm/3. Nilai yang bergantung kepada suhu daripada EN 10028.

Bilakah rayapan menjadi penting?

Rayapan adalah ketara melebihi ~350°C untuk keluli karbon, ~400°C untuk aloi rendah, ~450°C untuk keluli tahan karat austenit, ~500°C untuk aloi tinggi. Di atas suhu ini, tegasan pecah yang bergantung pada masa mengawal suhu yang dibenarkan.

Apakah kecekapan sambungan kimpalan?

Kecekapan sambungan kimpalan (E atau z) mengurangkan tegasan yang dibenarkan berdasarkan tahap NDE: E=1.0 untuk pemeriksaan radiografi penuh, E=0.85 untuk RT titik, E=0.7 untuk tiada NDE volumetrik. Ia mengambil kira potensi kecacatan kimpalan.

Alat Kejuruteraan Percuma

Tegasan yang Dibenarkan oleh Bahan

Kira tegasan yang dibenarkan reka bentuk mengikut ASME VIII Div.1 atau EN 13445-3. Sifat bergantung suhu, pemeriksaan pecah rayapan, faktor kecekapan sambungan kimpalan. 12+ gred bahan.

ASME VIIIEN 13445σ_benarkanPemeriksaan RayapanFaktor Kimpalan

Gred Bahan

Kod Reka Bentuk

Suhu Reka Bentuk (darjah Celsius)

Kecekapan Sambungan Kimpalan

Jenis Beban

Pratetap pantas

Tegasan Dibenarkan Reka Bentuk

Tegasan Dibenarkan σ_allow × E

—

Rp0.2(T) / Faktor Keselamatan

—

Rm(20°C) / Faktor Keselamatan

—

σ_allow (sebelum faktor kimpalan)

—

Kriteria Pentadbiran

—

Pemeriksaan Julat Rayapan

—

Dibenarkan Pelarasan Beban

—

Sifat Bahan pada T

—

EN 13445-3 (Keluli Ferit)

ASME VIII Bahagian 1

Penurunan Suhu

Kedua-dua hasil dan UTS berkurangan dengan suhu. Kalkulator ini menggunakan lengkung penyahtaratan linear berdasarkan data EN 10028 / ASME II-D:

Di bawah 100°C: sifat berada pada nilai suhu bilik
100–400°C: pengurangan secara beransur-ansur (hasil menurun lebih cepat daripada UTS)
Melebihi 400°C: pengurangan ketara; rayapan mungkin menguasai

Rejim Rayapan

Apabila suhu reka bentuk melebihi suhu permulaan rayapan, tegasan pecah yang bergantung pada masa akan menentukannya. Permulaan rayapan tipikal:

Jenis Bahan	Permulaan Rayapan (°C)	Reka Bentuk Maks Tipikal T
Keluli karbon (S235, S355)	~350	400°C
Tekanan C-Mn (P265GH, P355GH)	~380	450°C
Keluli Mo (16Mo3)	~400	500°C
Keluli CrMo (13CrMo4-5)	~450	550°C
2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10)	~470	600°C
SS Austenit (304, 316L)	~500	700°C

Contoh Praktikal

Contoh — P265GH pada 250°C, EN 13445

Diberi: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, kimpalan E=1.0

Rp(250°C) ≈ 265 × 0.85 = 225.3 MPa (penurunan suhu)

hasil_f = 225.3 / 1.5 = 150.2 MPa

f_UTS = 410 / 2.4 = 170.8 MPa

f = min(150.2, 170.8) = 150.2 MPa (hasil mentadbir)

Dengan E=1.0: σ_allow = 150.2 MPa

Perbandingan Bahan pada Suhu Bilik

bahan	Rp0.2	RM	f (EN)	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 SS	200	500	133	133
2205 Dupleks	450	620	258	177

⚠️ Nota: Kalkulator ini memberikan nilai anggaran untuk reka bentuk awal. Sentiasa sahkan dengan jadual kod sebenar (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) untuk gred bahan, bentuk produk, ketebalan dan suhu khusus anda.

Tegasan dibenarkan ialah tegasan maksimum yang dibenarkan dalam komponen reka bentuk. Nilainya ialah kekuatan bahan dibahagikan dengan faktor keselamatan yang ditetapkan oleh kod. Penggunaannya memastikan komponen tidak akan gagal di bawah pembebanan normal (atau luar biasa), dengan margin keselamatan yang mencukupi.

Kod yang berbeza menggunakan faktor keselamatan yang berbeza, lalu menghasilkan tegasan dibenarkan yang berbeza untuk bahan yang sama.

ASME VIII menggunakan faktor keselamatan UTS sebanyak 3.5 (4.0 sebelum 2007), manakala EN 13445 menggunakan 2.4. Ini bermakna ASME lebih konservatif bagi kriteria UTS. Walau bagaimanapun, kedua-duanya menggunakan 1.5 bagi kekuatan alah.

Untuk bahan berkekuatan tinggi yang ditentukan oleh kekuatan alah (contohnya S355, 2205), kedua-dua kod memberikan hasil yang serupa. Untuk bahan berkekuatan lebih rendah yang ditentukan oleh UTS, ASME jauh lebih konservatif.

Kekuatan alah dan UTS kedua-duanya menurun apabila suhu meningkat. Kekuatan alah menurun dengan lebih cepat. Di atas suhu permulaan rayapan, tegasan pecah yang bergantung pada masa mungkin menjadi kriteria penentu.

Contoh: S355 pada 400°C mempunyai Rp ≈ 297 MPa (berbanding 355 pada RT), maka tegasan dibenarkan menurun daripada 213 kepada ~173 MPa (EN).

Rayapan menjadi ketara pada suhu melebihi: ~350°C untuk keluli karbon, ~400°C untuk keluli Mo, ~450°C untuk CrMo, ~500°C untuk SS austenit. Di atas suhu-suhu ini, tegasan pecah akibat rayapan bagi 100,000h yang dibahagikan dengan faktor keselamatannya mungkin lebih rendah daripada tegasan dibenarkan berasaskan kekuatan alah.

Kecekapan sambungan kimpalan (E atau z) mengambil kira kemungkinan kecacatan kimpalan:

E=1.0: Pemeriksaan radiografi atau ultrasonik penuh bagi semua kimpalan
E=0.85: Pemeriksaan radiografi setempat (separa)
E=0.7: Tiada NDE volumetrik (visual sahaja)

Tegasan dibenarkan berkesan = σ_allow × E. Penggunaan E=1.0 memerlukan lebih banyak NDE tetapi membolehkan dinding yang lebih nipis.

Prosedur yang diterangkan pada halaman ini telah dibangunkan dan diuji di lapangan oleh pasukan Vibromera menggunakan Balanset-1A, iaitu pengimbang dua saluran mudah alih dan penganalisis getaran untuk pengimbangan rotor di tapak.

Kalkulator Tekanan Dibenarkan | ASME VIII / EN 13445 | Penurunan Suhu | Alat Percuma