Instrument de inginerie gratuit
Tensiune admisibilă în funcție de material
Calculați tensiunea admisibilă de proiectare conform ASME VIII Div.1 sau EN 13445-3. Proprietăți dependente de temperatură, verificare a ruperii prin fluaj, factor de eficiență a îmbinărilor sudate. Peste 12 clase de materiale.
Tensiune admisibilă de proiectare
EN 13445-3 (Oțeluri feritice)
ASME VIII Divizia 1
Reducerea valorilor nominale în funcție de temperatură
Atât limita de curgere, cât și UTS scad odată cu temperatura. Acest calculator utilizează curbe de reducere a valorilor nominale liniarizate, bazate pe datele EN 10028 / ASME II-D:
- Sub 100°C: proprietățile sunt la valorile temperaturii camerei
- 100–400°C: reducere treptată (limita de curgere scade mai rapid decât UTS)
- Peste 400°C: reducere semnificativă; fluajul poate domina
Regimul de fluaj
Când temperatura de proiectare depășește temperatura de debut a fluajului, tensiunea de rupere dependentă de timp prevalează. Debutul tipic al fluajului:
| Tip de material | Debutul fluajului (°C) | Temperatura maximă de proiectare tipică |
|---|---|---|
| Oțel carbon (S235, S355) | ~350 | 400 °C |
| Presiune C-Mn (P265GH, P355GH) | ~380 | 450 °C |
| Oțel Mo (16Mo3) | ~400 | 500 °C |
| Oțel CrMo (13CrMo4-5) | ~450 | 550 °C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Oțel inoxidabil austenitic (304, 316L) | ~500 | 700 °C |
Exemplu practic
Dat: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, sudură E=1,0
Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (reducere în funcție de temperatură)
f_curgere = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2, 170,8) = 150,2 MPa (limita de curgere prevalează)
Cu E=1,0: σ_allow = 150,2 MPa
Compararea materialelor la temperatura camerei
| Material | 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 |
| Oțel inoxidabil 304 | 210 | 520 | 140 | 138 |
| Oțel inoxidabil 316L | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Duplex | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Notă: Acest calculator oferă valori aproximative pentru proiectarea preliminară. Verificați întotdeauna cu tabelele de coduri actuale (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) pentru gradul specific de material, forma produsului, grosimea și temperatura.
Tensiunea admisibilă este tensiunea maximă permisă într-o componentă proiectată. Ea reprezintă rezistența materialului împărțită la un coeficient de siguranță definit de cod. Utilizarea ei asigură că respectiva componentă nu va ceda sub sarcini normale (sau anormale), cu o marjă de siguranță adecvată.
Codurile diferite utilizează coeficienți de siguranță diferiți, ceea ce conduce la tensiuni admisibile diferite pentru același material.
ASME VIII utilizează un coeficient de siguranță pentru UTS de 3.5 (era 4.0 înainte de 2007), în timp ce EN 13445 utilizează 2.4. Aceasta înseamnă că ASME este mai conservator în privința criteriului UTS. Totuși, ambele utilizează 1.5 pentru limita de curgere.
Pentru materialele cu rezistență ridicată la care limita de curgere este determinantă (de exemplu, S355, 2205), ambele coduri dau rezultate similare. Pentru materialele cu rezistență mai mică la care UTS este determinantă, ASME este semnificativ mai conservator.
Atât limita de curgere, cât și UTS scad odată cu creșterea temperaturii. Limita de curgere scade mai repede. Peste temperatura de debut a fluajului, tensiunea de rupere dependentă de timp poate deveni criteriul determinant.
Exemplu: S355 la 400°C are Rp ≈ 297 MPa (față de 355 la RT), astfel încât tensiunea admisibilă scade de la 213 la ~173 MPa (EN).
Fluajul este semnificativ peste: ~350°C pentru oțelul carbon, ~400°C pentru oțelul Mo, ~450°C pentru CrMo, ~500°C pentru SS austenitic. Peste aceste temperaturi, tensiunea de rupere prin fluaj pentru 100.000h, împărțită la coeficientul său de siguranță, poate fi mai mică decât tensiunea admisibilă bazată pe limita de curgere.
Coeficientul de eficiență al îmbinării sudate (E sau z) ține cont de potențialele defecte de sudură:
- E=1,0: Examinare radiografică sau ultrasonică integrală a tuturor sudurilor
- E=0,85: Examinare radiografică prin sondaj (parțială)
- E=0,7: Fără NDE volumetric (doar vizual)
Tensiunea admisibilă efectivă = σ_allow × E. Utilizarea E=1,0 necesită mai mult NDE, dar permite pereți mai subțiri.
Procedurile descrise în această pagină au fost dezvoltate și testate pe teren de echipa Vibromera cu ajutorul Balanset-1A, un balansor portabil cu două canale și analizor de vibrații pentru echilibrarea rotoarelor la fața locului.
Instrumente profesionale de teren. Utilizate în peste 50 de țări.
