Libreng Kasanayan sa Inhinyero
Pipe Thermal Expansion & Flexibility Calculator
Calculate thermal expansion, required expansion loop dimensions, and thermal stress for piping systems using the guided-cantilever approximation — a simplified screening method; full flexibility analysis per EN 13480 / ASME B31.3 requires pipe stress software.
Results
Thermal na Pagpapalaki
Ang kabuuang thermal expansion ng isang takbo ng tubo ay:
- α — koepisyente ng thermal expansion (µm/m/°C)
- L — haba ng tubo (m)
- ΔT — pagbabago ng temperatura (°C)
Expansion Loop Sizing
Ang kinakailangang haba ng binti ng expansion loop upang masipsip ang expansion nang hindi lalampas sa pinapayagang stress:
- E — elastic modulus (MPa)
- D — pipe outside diameter (mm)
- Δ — thermal expansion na dapat sipsipinin (mm)
- Sa — allowable stress range (MPa)
This is the guided-cantilever approximation (bending stress σ = 3·E·D·Δ/L² set equal to Sa), assuming one loop leg absorbs the full expansion. It is conservative for screening; it is not a full code flexibility analysis.
Guided Cantilever Method
Ang walang hadlang na thermal stress kung ang tubo ay mahigpit na nakaayos sa magkabilang dulo:
CTE Reference Table
| Material | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| Carbon Steel | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| Copper | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| Titanium Gr.2 | 8.6 | 105 |
Given: 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
Lloop = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 mm ≈ 6.9 m
⚠️ Note: Ito ay isang pinasimpleng kalkulasyon ng guided cantilever. Ang aktwal na pagsusuri ng flexibility ng piping ay nangangailangan ng pagsasaalang-alang sa mga branch connection, maraming pagbabago ng direksyon, mga lokasyon ng suporta, at dapat isagawa gamit ang software ng pagsusuri ng stress ng tubo para sa mga kritikal na sistema.
Mga propesyonal na instrumento para sa field vibration analysis at balancing. Ginagamit sa 50+ na bansa.
