Gratis ingeniørverktøy
Tillatt spenning etter materiale
Beregn tillatt dimensjonerende spenning i henhold til ASME VIII Div.1 eller EN 13445-3. Temperaturavhengige egenskaper, krypbruddkontroll, effektivitetsfaktor for sveiseskjøt. 12+ materialkvaliteter.
Design tillatt stress
EN 13445-3 (Ferritiske stål)
ASME VIII Div. 1
Temperaturnedgradering
Både utbytte og UTS avtar med temperaturen. Denne kalkulatoren bruker lineære nedgraderingskurver basert på EN 10028 / ASME II-D-data:
- Under 100 °C: egenskapene har romtemperaturverdier
- 100–400°C: gradvis reduksjon (flytegrensen synker raskere enn UTS)
- Over 400°C: betydelig reduksjon; kryp kan bli dimensjonerende
Kryperegime
Når dimensjonerende temperatur overstiger krypestarttemperaturen, styrer tidsavhengig bruddspenning. Typisk krypestart:
| Materialtype | Krypstart (°C) | Typisk Max Design T |
|---|---|---|
| Karbonstål (S235, S355) | ~350 | 400°C |
| C-Mn-trykk (P265GH, P355GH) | ~380 | 450°C |
| Mo-stål (16Mo3) | ~400 | 500°C |
| CrMo-stål (13CrMo4-5) | ~450 | 550°C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Austenittisk rustfritt stål (304, 316L) | ~500 | 700°C |
Praktisk eksempel
Gitt: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, sveise-E=1,0
Rp(250 °C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (nedgradering for temperatur)
f_utbytte = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2, 170,8) = 150,2 MPa (avkastningen styrer)
Med E=1,0: σ_allow = 150,2 MPa
Materialsammenligning ved romtemperatur
| Materiale | 0,2 kr | Rom | f (EN) | S (ASME) |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 235 | 360 | 150 | 103 |
| S355JR | 355 | 510 | 213 | 146 |
| P265GH | 265 | 410 | 171 | 117 |
| P355GH | 355 | 490 | 204 | 140 |
| 16. måned 3 | 280 | 450 | 187 | 129 |
| 13CrMo4-5 | 295 | 460 | 192 | 131 |
| 10CrMo9-10 | 275 | 450 | 183 | 129 |
| 304 rustfritt stål | 210 | 520 | 140 | 138 |
| 316L rustfritt stål | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Dupleks | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Merk: Denne kalkulatoren gir omtrentlige verdier for foreløpig design. Bekreft alltid med de faktiske kodetabellene (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) for din spesifikke materialkvalitet, produktform, tykkelse og temperatur.
Tillatt spenning er den maksimale spenningen som tillates i en komponent ved dimensjonering. Den er materialets fasthet delt på en sikkerhetsfaktor fastsatt i regelverket. Bruk av denne verdien sikrer at komponenten ikke svikter under normal (eller unormal) belastning, med en tilstrekkelig sikkerhetsmargin.
Ulike regelverk bruker ulike sikkerhetsfaktorer, noe som gir ulike tillatte spenninger for samme materiale.
ASME VIII bruker en sikkerhetsfaktor for UTS på 3.5 (den var 4.0 før 2007), mens EN 13445 bruker 2.4. Det betyr at ASME er mer konservativ når det gjelder UTS-kriteriet. Begge bruker imidlertid 1.5 for flytegrensen.
For materialer med høy fasthet der flytegrensen er dimensjonerende (f.eks. S355, 2205), gir begge regelverkene lignende resultater. For materialer med lavere fasthet der UTS er dimensjonerende, er ASME betydelig mer konservativ.
Både flytegrensen og UTS synker med økende temperatur. Flytegrensen synker raskere. Over temperaturen der kryp begynner, kan den tidsavhengige bruddspenningen bli det dimensjonerende kriteriet.
Eksempel: S355 ved 400°C har Rp ≈ 297 MPa (mot 355 ved RT), slik at tillatt spenning synker fra 213 til ~173 MPa (EN).
Kryp er betydelig over: ~350°C for karbonstål, ~400°C for Mo-stål, ~450°C for CrMo, ~500°C for austenittisk SS. Over disse temperaturene kan krypbruddspenningen for 100 000h, delt på den tilhørende sikkerhetsfaktoren, være lavere enn tillatt spenning basert på flytegrensen.
Sveiseskjøtfaktoren (E eller z) tar hensyn til mulige sveisefeil:
- E=1,0: Full radiografisk kontroll eller ultralydkontroll av alle sveiser
- E=0,85: Stikkprøvevis (delvis) radiografisk kontroll
- E=0,7: Ingen volumetrisk NDE (kun visuell kontroll)
Effektiv tillatt spenning = σ_allow × E. Bruk av E=1,0 krever mer NDE, men tillater tynnere vegger.
Prosedyrene som er beskrevet på denne siden, ble utviklet og testet i felt av Vibromera-teamet med Balanset-1A, en bærbar tokanals balanserer og vibrasjonsanalysator for balansering av rotorer på stedet.
Profesjonelle feltinstrumenter. Brukes i over 50 land.
