Gratis technisch hulpmiddel
Calculator voor thermische uitzetting en flexibiliteit van leidingen
Bereken thermische uitzetting, vereiste afmetingen van de uitzetlus en thermische spanning voor leidingsystemen met de guided-cantilever-benadering — een vereenvoudigde screeningsmethode; voor een volledige flexibiliteitsanalyse volgens EN 13480 / ASME B31.3 is leidingstresssoftware vereist.
Resultaten
Thermische uitzetting
De totale thermische uitzetting van een leidingtraject is:
- α — coëfficiënt van thermische uitzetting (µm/m/°C)
- L — pijplengte (m)
- ΔT — temperatuurverandering (°C)
Dimensionering van expansielussen
De vereiste lengte van de poten van de expansielus om de uitzetting op te vangen zonder de toelaatbare spanning te overschrijden:
- E — elasticiteitsmodulus (MPa)
- D — buitendiameter van de buis (mm)
- Δ — thermische uitzetting die geabsorbeerd moet worden (mm)
- SA — toelaatbaar spanningsbereik (MPa)
Dit is de benadering met een geleide console (buigspanning σ = 3·E·D·Δ/L² gelijkgesteld aan SA), waarbij wordt aangenomen dat één poot van de lus de volledige uitzetting opneemt. Dit is conservatief voor screening; het is geen volledige flexibiliteitsanalyse volgens de norm.
Geleide cantilevermethode
De thermische spanning als de leiding aan beide uiteinden stijf is bevestigd (volledig geremd):
CTE-referentietabel
| Materiaal | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Koolstofstaal | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Koper | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titanium Gr. 2 | 8.6 | 105 |
Gegeven: 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
Llus = √(3 × 200.000 × 168,3 × 64,8 / 138) = √(4,74 × 10⁷) ≈ 6.886 mm ≈ 6,9 m
⚠️ Let op: Dit is een vereenvoudigde berekening van een geleide cantileverconstructie. Een daadwerkelijke analyse van de flexibiliteit van leidingen vereist dat rekening wordt gehouden met aftakkingen, meerdere richtingsveranderingen, ondersteuningslocaties en dient te worden uitgevoerd met software voor spanningsanalyse van leidingen voor kritische systemen.
Professionele instrumenten voor trillingsanalyse en balanceren in het veld. Gebruikt in meer dan 50 landen.
