Brezplačno inženirsko orodje
Kalkulator toplotnega raztezanja in fleksibilnosti cevi
Izračunajte toplotno raztezanje, potrebne dimenzije dilatacijske zanke in toplotno napetost cevovodnih sistemov z uporabo približka vpete konzole (guided-cantilever) — poenostavljene presejalne metode; popolna analiza prožnosti po EN 13480 / ASME B31.3 zahteva programsko opremo za analizo napetosti cevi.
Rezultati
Toplotno raztezanje
Skupni toplotni raztezek cevovoda je:
- α — koeficient toplotnega raztezanja (µm/m/°C)
- L — dolžina cevi (m)
- ΔT — sprememba temperature (°C)
Velikost ekspanzijske zanke
Potrebna dolžina kraka raztezne zanke za absorpcijo raztezanja brez prekoračitve dovoljene napetosti:
- E — modul elastičnosti (MPa)
- D — zunanji premer cevi (mm)
- Δ — toplotni raztezek, ki ga je treba absorbirati (mm)
- Sa — dovoljeno območje napetosti (MPa)
To je približek vpete konzole (guided-cantilever) (upogibna napetost σ = 3·E·D·Δ/L², izenačena z Sa), pri čemer se predpostavlja, da en krak zanke absorbira celotno raztezanje. Metoda je konservativna za presejanje; ni popolna analiza prožnosti v skladu s standardi.
Metoda vodene konzole
The thermal stress if the pipe is rigidly fixed at both ends (fully restrained):
Referenčna tabela CTE
| Material | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Ogljikovo jeklo | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Baker | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titan Gr.2 | 8.6 | 105 |
Dano: 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
Lzanka = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 mm ≈ 6.9 m
⚠️ Opomba: To je poenostavljen voden izračun konzole. Dejanska analiza prožnosti cevovodov zahteva upoštevanje odcepnih priključkov, več sprememb smeri, lokacij podpor in jo je treba za kritične sisteme izvesti s programsko opremo za analizo napetosti v ceveh.
Profesionalni instrumenti za analizo in uravnoteženje vibracij na terenu. Uporabljajo se v več kot 50 državah.
