Введите строку (30 м сталь от 20 до 180 °C; 12 м нержавеющая 316 от 15 до 95 °C; удлинение 40 мм 25 м сталь) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.
Введите длину участка трубы, температуру монтажа, рабочую температуру и коэффициент линейного расширения — свой или пример для одного из пяти материалов, — и калькулятор покажет свободное тепловое удлинение участка в мм и в мм на метр. Если труба остывает ниже температуры монтажа, получается укорочение. Обратный расчёт даёт разность температур, при которой участок удлинится на заданную величину, или длину участка для заданного удлинения. Расчёт показан по шагам с вашими числами, рисунок сравнивает участок при двух температурах, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.
Только удлинение: калькулятор не подбирает сильфонный или П-образный компенсатор, не считает усилия, нагрузки на неподвижные опоры и напряжения и не называет допустимых перемещений изделий. Коэффициент — среднее значение на диапазоне температур; определяющими являются сертификат на трубу или данные изготовителя.
удлинение = коэффициент x длина x разность температур = 12 x 1e-6 1/К x 30000 мм x 160 К = 57,6 мм для участка из углеродистой стали длиной 30 м от 20 до 180 °C, то есть 1,92 мм на метр. Диаметр и стенка в расчёт не входят. 12 здесь — пример, среднее значение до 100 °C; до 180 °C среднее выше, и значение для расчёта берут из данных изготовителя.
Если рабочая температура ниже температуры монтажа, разность отрицательная: медная линия 20 м от 25 до -10 °C — 16,8 x 1e-6 x 20000 мм x (-35 К) = -11,76 мм, укорочение на 11,76 мм. Значение для меди — среднее от 20 до 100 °C, поэтому ниже 20 °C это оценка.
Разность = удлинение / (коэффициент x длина): 40 мм на 25 м углеродистой стали — 133,3 К. Длина = удлинение / (коэффициент x разность): 50 мм от 20 до 180 °C — 26,04 м. В обоих случаях взят пример 12 — среднее до 100 °C; выше 100 °C среднее значение больше.
| Материал | Среднее на диапазоне | 1e-6 1/К | мм/м на 100 К | мм на 10 м при 100 К |
|---|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь | от 0 до 100 °C | 12,0 | 1,20 | 12,0 |
| Нержавеющая сталь 1.4401 / 316 | от 20 до 100 °C | 16,0 | 1,60 | 16,0 |
| Медь Cu-DHP | от 20 до 100 °C | 16,8 | 1,68 | 16,8 |
| Медно-никелевый сплав 90/10 | от 20 до 300 °C | 17,0 | 1,70 | 17,0 |
| Алюминий EN AW-6061 | от 20 до 100 °C | 23,6 | 2,36 | 23,6 |
Это примеры, а не значения вашей трубы: коэффициент зависит от сплава, а средний коэффициент растёт с температурой, поэтому среднее на диапазоне до более высокой температуры выше. Для стали 304 (1.4301) и пластиковых труб примеров нет — источники расходятся; введите значение из сертификата.
Удлинение — простая арифметика: удлинение = коэффициент x длина x разность температур и обратный расчёт. Каждый пример коэффициента взят только там, где два независимых источника сходятся с точностью до 0,5 x 1e-6 1/К на указанном диапазоне: для углеродистой стали — расчётное значение для стали по EN 1993-1-1 и справочные данные для низкоуглеродистых сталей; для нержавеющей стали 1.4401 / 316 — таблица EN 10088-1 в изложении ассоциации производителей нержавеющей стали и паспорт марки поставщика; для меди Cu-DHP, медно-никелевого сплава 90/10 и алюминия EN AW-6061 — паспорта материалов двух разных компаний и справочник по металлам. Для стали 1.4301 / 304 источники расходятся на 1,2 x 1e-6 1/К (16,0 и 17,2), поэтому примера нет. 1 фут = 0,3048 м и 1 дюйм = 25,4 мм — точные значения по определению. Сертификат на трубу и данные изготовителя всегда важнее.
Свободное удлинение равно коэффициенту линейного расширения, умноженному на длину участка и на разность между рабочей температурой и температурой монтажа. Участок из углеродистой стали длиной 30 м, смонтированный при 20 °C и работающий при 180 °C, с коэффициентом 12 x 1e-6 1/К удлиняется на 12 x 1e-6 x 30000 мм x 160 К = 57,6 мм, то есть на 1,92 мм на метр. 12 — пример для углеродистой стали, среднее значение до 100 °C; до 180 °C среднее выше, поэтому для настоящего участка берите значение для этого диапазона из данных изготовителя. Диаметр и стенка в расчёт не входят: свободный участок удлиняется одинаково при любом размере трубы.
Средний коэффициент для вашего диапазона температур — из сертификата на трубу, стандарта на трубу или данных изготовителя. Он зависит от сплава и от диапазона: средний коэффициент на более широком диапазоне выше, для нержавеющей стали 1.4401 по таблице EN 10088-1 — 16,0 x 1e-6 1/К от 20 до 100 °C и 16,5 от 20 до 200 °C. Примеры значений даны только там, где два источника сходятся с точностью до 0,5 x 1e-6 1/К: углеродистая сталь 12,0, нержавеющая сталь 1.4401 / 316 16,0, медь Cu-DHP 16,8 и алюминий EN AW-6061 23,6 (до 100 °C), а также медно-никелевый сплав 90/10 17,0 (от 20 до 300 °C). Для стали 304 примера нет — источники расходятся на 1,2; для пластиковых труб тоже — значения зависят от марки и изготовителя: введите значение из сертификата.
Тогда разность температур отрицательная и участок укорачивается. Медная линия длиной 20 м, смонтированная при 25 °C и охлаждённая до -10 °C: 16,8 x 1e-6 x 20000 мм x (-35 К) = -11,76 мм, то есть укорочение на 11,76 мм. Значение для меди — среднее от 20 до 100 °C, поэтому ниже 20 °C это оценка; определяющими являются данные изготовителя.
Формулу переворачивают. Разность температур равна удлинению, делённому на коэффициент и длину: 40 мм на участке из углеродистой стали длиной 25 м — это 40 / (12 x 1e-6 x 25000) = 133,3 К, то есть от 20 °C примерно до 153,3 °C. Длина равна удлинению, делённому на коэффициент и разность температур: 50 мм для углеродистой стали от 20 до 180 °C — это 50 / (12 x 1e-6 x 160) = 26042 мм, около 26,04 м. В обоих случаях взят пример 12 — среднее до 100 °C; выше 100 °C среднее значение больше, и определяющими являются данные изготовителя.
Нет. Он показывает только свободное удлинение прямого участка между двумя точками. Он не подбирает сильфонный компенсатор, линзовый или П-образный компенсатор и не даёт усилий, нагрузок на опоры, напряжений и допустимых перемещений каких-либо изделий: их определяет изготовитель компенсатора или проектировщик трубопровода по удлинению, размеру трубы, среде, давлению и температурам. Строка с результатом переносит удлинение в запрос, с местом для размера трубы и среды.
Длина — в м, мм, см, футах или дюймах (1 фут = 0,3048 м и 1 дюйм = 25,4 мм точно), температуры — в °C, разность — в К (разность в 1 °C равна 1 К), удлинение — в мм, см, м или дюймах. Коэффициент — в 1e-6 1/К (12 или 12e-6), в мм/м на 100 К (1,2) или в мм/(м К) (0,012): для углеродистой стали это одно и то же значение. Температуры в °F не принимаются.
Калькулятор считает только удлинение. Если нужен сильфонный компенсатор или другие детали трубопровода, отправьте удлинение, размер трубы, среду, давление и температуры, а также фото таблички старого компенсатора, если она есть, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.
