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管道熱膨脹與柔性計算器
使用導向懸臂樑近似法計算管線系統的熱膨脹、所需膨脹彎尺寸及熱應力——此為簡化的篩選方法;符合 EN 13480 / ASME B31.3 的完整柔度分析需使用管線應力軟體。
結果
熱膨脹
管段之總熱膨脹量為:
- α — 熱膨脹係數 (µm/m/°C)
- L — 管長 (m)
- ΔT — 溫差 (°C)
膨脹彎尺寸計算
為吸收膨脹量且不超過允許應力,所需之膨脹彎臂長為:
- E — 彈性模數 (MPa)
- D — 管外径 (mm)
- Δ — 需吸收之熱膨脹量 (mm)
- Sa — 允許應力範圍 (MPa)
此為導向懸臂樑近似法(彎曲應力 σ = 3·E·D·Δ/L² 設為等於 Sa),假設單一膨脹彎臂吸收全部膨脹量。此方法保守,適用於篩選;並非完整的法規柔度分析。
導向懸臂法
若管線兩端剛性固定(完全約束)時的熱應力:
CTE 參考表
| 材料 | α (µm/m/°C) | E (GPa) |
|---|---|---|
| 碳鋼 | 12.0 | 200 |
| SS 304 | 17.3 | 193 |
| SS 316 | 16.0 | 193 |
| 銅 | 16.5 | 117 |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 |
| 鈦合金 Gr.2 | 8.6 | 105 |
已知: 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
L迴圈 = √(3 × 200,000 × 168.3 × 64.8 / 138) = √(4.74 × 10⁷) ≈ 6,886 mm ≈ 6.9 m
⚠️ 注意: 此為簡化的導向懸臂樑計算。實際管線柔度分析需考量分支連接、多方向彎折、支撐位置,且關鍵系統應使用管線應力分析軟體進行。
專業現場振動分析與動平衡校正儀器。應用於 50 多個國家。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師,也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來,他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正:粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具,而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年,自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A,一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作,處理各種棘手的動平衡校正案例,並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。