Gratis ingeniørverktøy
Kalkulator for termisk ekspansjon og fleksibilitet for rør
Beregn termisk ekspansjon, nødvendige dimensjoner på ekspansjonssløyfer og termisk spenning for rørsystemer ved hjelp av guided-cantilever-tilnærmingen — en forenklet screeningmetode; full fleksibilitetsanalyse etter EN 13480 / ASME B31.3 krever rørspenningsprogramvare.
Resultater
Termisk ekspansjon
Den totale termiske utvidelsen av et rørstrekk er:
- α — termisk utvidelseskoeffisient (µm/m/°C)
- L — rørlengde (m)
- ΔT — temperaturendring (°C)
Dimensjonering av utvidelsessløyfer
Nødvendig lengde på ekspansjonsløyfens ben for å absorbere ekspansjonen uten å overskride tillatt belastning:
- E — elastisitetsmodul (MPa)
- D — rørets utvendige diameter (mm)
- Δ — termisk ekspansjon som skal absorberes (mm)
- Sa — tillatt spenningsområde (MPa)
Dette er tilnærmingen for veiledet konsoll (bøyningsspenning σ = 3·E·D·Δ/L² satt lik Sa), forutsatt at ett sløyfebein absorberer hele ekspansjonen. Den er konservativ for screening; den er ikke en full fleksibilitetsanalyse etter kode.
Guidet Cantilever-metode
The thermal stress if the pipe is rigidly fixed at both ends (fully restrained):
CTE-referansetabell
| Materiale | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Karbonstål | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Kopper | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titan Gr.2 | 8.6 | 105 |
Gitt: 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 mm
Lløkke = √(3 × 200 000 × 168,3 × 64,8 / 138) = √(4,74 × 10⁷) ≈ 6 886 mm ≈ 6,9 m
⚠️ Merk: Dette er en forenklet, veiledet beregning av utkragning. Faktisk analyse av rørfleksibilitet krever at man tar hensyn til forgreningsforbindelser, flere retningsendringer og støtteplasseringer, og bør utføres med programvare for rørspenningsanalyse for kritiske systemer.
Profesjonelle instrumenter for vibrasjonsanalyse og balansering i felt. Brukes i over 50 land.
