Expansion Loop
Expansion Loop
Index
References
Rev. cjc. 30.01.2014
loop calculation
n loop equation
Data
Material: A 53 - Gr. B
dn = 10 in Elasticity module
SCH = 40 Elasticity module of selected material
Linst = 100 m at operation temperature
tinst = 10 ºC Polar inertia moment
toperation = 174.2 °C Material type, to obtain "E" I= p/4 *(re^4-ri^4)
Carbon steel C <= 0.3% de = #VALUE!
Allowable stress E= 1.93E+11 Pa re = #VALUE!
Allowable stress of selected material Auxiliary data di = #VALUE!
at operation temperature Pipe dimensions (Note 1) ri = #VALUE!
sallow = 137.9 MPa dn = 10 in I= #VALUE!
Linear expansion coefficient SCH = 40 - Temperature differential
Expansion coefficient of selected mater di = Pipe_Imp_CS_Dint_dn_sch Dt = toperation - tinst
at operation temperature di = #VALUE! mm toperation = 174.2
Carbon Steel de = Pipe_Imp_CS_Dext_dn tinst = 10
l= 1.29E-05 m/(m*K) de = #VALUE! mm Dt = 164.2
Note 1. The pipe dimensions are automatically calculated only for carbon steel materials. For other materials,
the interior and exterio diameter dimensions must be entered manually into the corresponding cells
d= #VALUE! m
DL = 0.211 m
sallow = 1.38E+08 Pa
L= #VALUE! m
W= #VALUE! m
d= #VALUE! m
DL = 0.090 m
sallow = 4.96E+07 Pa
L= #VALUE! m
W= #VALUE! m
PVC
Modulus of elasticity @ 23 ºC Expansion (PVC)
E= 4.3E+05 psi DL = L * l * Dt
E= 3.0E+06 kPa L= 91.4 m
l= 0.000054 m / (ºC * m)
Tensile strength @ 23 ºC Dt = 18.3 ºC
s= 7200 psi DL = 0.090 m
s= 5.0E+04 kPa
Annexes A, B y C
Do not delete these lines
DL/ DL/2
2
C D
C
A W B
Esquema de la lira
p/4 *(re^4-ri^4)
m
m Pipe expansion DL
mm The expansion loop will absorb this length
m DL = l * Linst * Dt
m 4
l= 1.29E-05 m/(m*K)
differential Linst = 100 m
operation - tinst Dt = 164.2 K
ºC DL = 0.21 m
ºC DL = 211.27 mm
K DL = 0.211 m
or other materials, www.piping-tools.net
Expansion_loop.xlsm
Carbon steel expansion loop
Pipe dimensions
dn = 10 in
SCH = STD -
de = Pipe_Imp_CS_Dext_dn
de = #VALUE! mm
d= #VALUE! m
Pipe expansion DL
The expansion loop will absorb this length
DL = l * Linst * Dt
l= 1.29E-05 m/(m*K)
Linst = 100 m
Dt = 164.2 K
DL = 0.211 m
El cálculo de la longitud "L" de los brazos se realiza considerando la condición de que se produzca como máximo un es
Viga en voladizo con carga concentrada Una flecha "f2", debida al giro del codo Ecuación diferencial de la curva
en el extremo libre (brazos) de la lira en el punto "A", se agrega a deformada de la viga "A-B" (Figura 2)
la flecha "f1" debida a la flexión del 2
d y
L brazo. La flecha total es f = f1 + f2 EI⋅ =M
P dx 2
A P con
C C D
f1 C M = P⋅L
f
se tiene
Figura 1
2
L Lira EI⋅
d y
= P⋅L
Flecha. [1]. Tabla 8.1, página 218 dx 2
Flecha debida a la flexión de la viga x Intergrando
3 a
∫ EI⋅dx ( dx )⋅dx=∫ P⋅L⋅dx
P⋅L A B d dy
(1)
f 1= m
3⋅E⋅I y
dy
EI⋅ = P⋅L⋅x +c
Fuerza "P" asociada a la flecha f1 Figura 2 dx
√
σ max =M max⋅ (6)
6⋅E⋅d⋅( f tot / 2 )
I⋅2 6 E⋅f ⋅d L=
de (3) σ max = 7⋅σ max
7 L2
M =P⋅L
y reemplazando P de (2) Despejando
L=
√ 6⋅E⋅d⋅f tot
14⋅σ max
√
3⋅E⋅I⋅f 1 6⋅E⋅d⋅f
P= L2 = 3⋅E⋅d⋅f tot
L 3
7⋅σ max L=
7⋅σ max
√
d 6⋅E⋅d⋅f
σ max =P⋅L⋅ (7)
I⋅2 L=
3⋅E⋅I⋅f 1 d
7⋅σ max
σ max = 3 ⋅L⋅
L I⋅2 Relación válida para la deflexión
3⋅E⋅f 1 d de un brazo
σ max = 2 ⋅
L 2
Momento en el codo (punto A)
M max =P⋅L
Reemplazando la fuerza P por (2)
(2)
3⋅E⋅I⋅f 1
M max = ⋅L
L3
3⋅E⋅I⋅f 1
M max =
L2
Rev. cjc. 30.01.2014
1 de 4
D
C
B
L/2
2 de 4
encial de la curva Para x = m/2
e la viga "A-B" (Figura 2) dy/dx = 0
luego
c=− P⋅L⋅m / 2
(3) Reemplazando en (3)
dy
EI⋅ =P⋅L⋅x−P⋅L⋅m/2
dx
dy
EI⋅ =P⋅L⋅( x−m / 2 )
dx
y
x)⋅dx=∫ P⋅L⋅dx
P⋅L⋅x +c
(4)
⋅L⋅x+ c
E⋅I
3 de 4
l punto C debida al Relaciones f/f1 y f/f2
3
7⋅P⋅L
f=
12⋅E⋅I
(5) 3
4⋅P⋅L
f 1=
12⋅E⋅I
3⋅P⋅L3
f 2=
12⋅E⋅I
4⋅P⋅L3
f 1 12⋅E⋅I 4
= 3
=
f 7⋅P⋅L 7
12⋅E⋅I
4
f 1= ⋅f
7
3
3⋅P⋅L
f 2 12⋅E⋅I 3
= =
f 7⋅P⋅L3 7
12⋅E⋅I
3
f 2 = ⋅f
7
4 de 4
mpleta, es decir
la deflexión de los dos
f=
f tot
2
L=
1
√7 √ 3⋅E⋅d⋅f tot
σ max
E⋅d⋅( f tot / 2 )
L= 0. 378⋅
√ 3⋅E⋅d⋅f tot
σ max
t= 593 621.0
S= 66.9 53.1
Table A-1. Basic alowable stresses in tension for metals (Page 157 - 161) de ASME B31.3-2002
ASME B31.3-2002 Table A-1. Basic alowable stresses in tension for metals (Page 157 - 161)
38
to
Material Spec Grade 100
A 285 G A 134 … 15
A 285 G A 672 A45 15
Type F A 53 Gr. A 16
A 53 A 16
A 106 A 16
A 135 A 16
A 369 FPA 16
API 5L A 16
A 53 B 20
A106 B 20
A 333 6 20
A 334 6 20
A 369 FPB 20
A 381 Y35 20
API 5L B 20
100
API 5L X42 20
API 5L X46 21
API 5L X52 22
API 5L X56 23.7
100
A 516 GrA 671 CC65 21.7
A 515 GrA 671 C865 21.7
A 515 GrA 672 B65 21.7
A 516 GrA 672 C65 21.7
100
A 516 G A 671 CC70 23.1
A 515 G A 671 CB70 23.1
A 515 G A 672 B70 23.1
A 516 G A 672 C70 23.1
A106 C 23.3
API 5L X60 25
API 5L X65 25.7
API 5L X70 27.3
API 5L X80 30
Table C
ASME B31.3
1
1 2 3 4 5 6
Material -536 -522 -508 -494 -480
(Through 1 2 3 4 5 6
1 3Cr-Mo) - - - - -
2 9Cr-Mo - - - - -
3 18Cr-8Ni - - - - -
4 27Cr - - - - -
5 25Cr-20Ni - - - - -
6 67Ni-30Cu
7 3.5Ni
8 Alloys 1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.4E-05
9 Aluminum - - - - -
10 Iron - - - - -
11 Bronze - - - - -
12 Brass - - - - -
13 70Cu-30Ni - - - - -
14 Ni-Fe-Cr - - - - -
15 Ni-Cr-Fe
Ductile - - - - -
16 Iron - - - - -
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
-466 -452 -438 -424 -411 -397 -383 -369 -355 -341
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
9.0E-06 9.1E-06 9.2E-06 9.3E-06 9.4E-06 9.5E-06 9.7E-06 9.9E-06 1.0E-05 1.0E-05
8.4E-06 8.5E-06 8.6E-06 8.7E-06 8.8E-06 9.0E-06 9.2E-06 9.3E-06 9.5E-06 9.5E-06
1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05
7.7E-06 7.8E-06 7.8E-06 7.9E-06 8.0E-06 8.1E-06 8.3E-06 8.5E-06 8.5E-06 8.6E-06
- - - - - - - - - -
9.9E-06 1.0E-05 1.0E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
8.5E-06 8.8E-06 9.0E-06 9.2E-06 9.5E-06 9.8E-06 9.9E-06 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05
1.4E-05 1.4E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05
- - - - - - - - - -
1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.4E-05
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - 8.4E-06 8.6E-06 8.8E-06 8.9E-06 9.2E-06
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
-327 -313 -299 -286 -272 -258 -247 -230 -216 -202
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
1.0E-05 1.0E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.1E-05 1.1E-05
9.7E-06 9.9E-06 9.9E-06 9.9E-06 1.0E-05 9.8E-06 1.0E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
8.8E-06 9.0E-06 9.0E-06 9.0E-06 9.0E-06 9.0E-06 9.4E-06 1.0E-05 9.8E-06 9.9E-06
- - - - - - - 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05
1.0E-05 1.0E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.1E-05 1.1E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
2.0E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.2E-05 2.3E-05 2.3E-05 2.3E-05
- - - - - - - 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05
1.6E-05 1.7E-05 2.0E-05 1.7E-05 1.6E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.8E-05 1.7E-05 1.8E-05
1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.5E-05 1.5E-05
- - - - - - - 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05
- - - - - - - 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
9.4E-06 9.6E-06 9.8E-06 9.9E-06 7.7E-06 1.1E-05 1.1E-05 1.0E-05 1.1E-05 1.1E-05
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
-188 -174 -161 -147 -133 -119 -105 -91 -77 -63
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
9.9E-06 9.9E-06 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.5E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
2.3E-05 2.3E-05 2.3E-05 2.4E-05 2.4E-05 2.4E-05 2.4E-05 2.4E-05 2.4E-05 2.5E-05
1.0E-05 1.0E-05 1.0E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05
1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05
Table C-1
Thermal expansion coefficient " l " [m/(m*K)] for metals
Temperatura °C
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
-49 -36 -22 -8 6 20 34 48 62 76
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.7E-05 - -
2.5E-05 2.5E-05 2.5E-05 2.5E-05 2.5E-05 2.5E-05 2.5E-05 2.6E-05 - -
1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.8E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05
1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05
- - - - - - - - - -
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
47 48 49 50 51 52 53 54 55 56
89 103 117 131 145 159 173 187 201 214
47 48 49 50 51 52 53 54 55 56
1.3E-05 1.3E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.1E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.3E-05 1.3E-05
1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05
2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.1E-05
- - - - - - - - - -
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.5E-05 1.5E-05 - - - -
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
228 242 256 270 284 298 312 326 339 353
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.6E-05 1.6E-05 1.6E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
1.3E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 - - - - - -
1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 2.0E-05 2.0E-05 2.0E-05 - -
2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 2.1E-05 - -
- - - - - - - - - -
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
- - - - - - - - - -
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 - - - - - -
67 68 69 70 71 72 73 74 75 76
367 381 395 409 423 437 451 464 478 492
67 68 69 70 71 72 73 74 75 76
1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05 1.5E-05
1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.3E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05 1.4E-05
1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05
1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05 1.2E-05
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05
1.7E-05 1.7E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.7E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
- - - - - - - - - -
- - - - - - - - - -
77 78 79 80
506 520 534 548
77 78 79 80
- - - -
- - - -
1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05 1.9E-05
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05 1.8E-05
- - - -
- - - -
Table B. Young Modulus of Elasticity E [Pa]
Metal Temperature
1 2 3 4 5 6 7 8
1 -200 -129 -73 21 93 149 204
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Carbon steel C <= 0.3% 2.2E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11
2 Carbon steel C => 0.3% 2.2E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11
3 Carbon-moly steels 2.1E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11
4 Nickel steels Ni 2% - 9% 2.0E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11 1.8E+11 1.8E+11
5 Cr-Mo steels Cr 1/2% - 2% 2.2E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11
6 Cr-Mo steels Cr 2 1/4% - 3% 2.2E+11 2.2E+11 2.2E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11
7 Cr-Mo steels Cr 5% - 9% 2.3E+11 2.2E+11 2.2E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11
8 Chromium steels Cr 12%, 17%, 27% 2.2E+11 2.1E+11 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11
Austenitic steels (TP304, 310, 316, 321,
9 347) 2.1E+11 2.0E+11 2.0E+11 2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11 1.8E+11
Cast iron
Gray cast iron ### ### ### ###
http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_773.html
Mpsi = 6.9E+09 Pa
Elasticity E [Pa]
Temperature (oC)
9 10 11 12 13 14 15 16
260 316 371 427 482 538 593 649 Metal
9 10 11 12 13 14 15 16 3
1.9E+11 1.8E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.5E+11 1.4E+11 1.2E+11 "N/A" Carbon steel C <= 0.3%
1.9E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.7E+11 1.5E+11 1.4E+11 1.2E+11 1.1E+11 Carbon steel C => 0.3%
1.9E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.6E+11 1.5E+11 1.4E+11 1.2E+11 1.1E+11 Carbon-moly steels
1.8E+11 1.7E+11 1.7E+11 1.6E+11 "N/A" "N/A" "N/A" "N/A" Nickel
Cr-Mosteels
steelsNi
Cr2% - 9%
1/2% -
1.9E+11 1.9E+11 1.8E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.6E+11 1.6E+11 1.5E+11 2%
Cr-Mo steels Cr 2 1/4% -
2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11 1.8E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.6E+11 1.6E+11 3%
2.0E+11 1.9E+11 1.9E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.6E+11 1.4E+11 1.3E+11 Cr-Mo steels Cr 5% - 9%
Chromium steels Cr 12%,
1.8E+11 1.8E+11 1.8E+11 1.7E+11 1.6E+11 1.5E+11 1.3E+11 1.1E+11 17%, 27%
Austenitic steels (TP304,
1.8E+11 1.7E+11 1.7E+11 1.7E+11 1.6E+11 1.6E+11 1.5E+11 1.5E+11 310, 316, 321, 347)
Cast iron
13.4 13.2 12.9 12.6 12.2 11.7 11 10.2
482 538 593 649
5 6 7 8 9
22.4 20.4 18
22.2 20.2 17.9 15.4
22.2 20.1 17.8 15.3
DL =
dn =
Estimated value from Fig. 10.4
W=
ibution/pipe-expansion-and-support.asp
90 mm
273 mm
Estimated value from Fig. 10.4
2.55 m
http://static.victaulic.com/assets/uploads/literature/26.02-SPA.pdf
Vitaulic equation for an expansion loop
Vitaulic equation
H=0. 4⋅
5W =
W=
L
√
L/5
3⋅E⋅d⋅f tot
σ
H= 2*W
H= 2*L/5
H= 0.4 * L
L=0. 378⋅
√ 3⋅E⋅d⋅f tot
σ max
Equation deducted in sheet 2
E: Elasticity module of material
d: exterior pipe diameter
8⋅
√ 3⋅E⋅d⋅f tot
σ max
ucted in sheet 2
odule of material
ress of material
[1] Elementos de resistencia de materiales
S. Timoshenko, D. H. Young
Ed. Limusa, 1996
[2]
[3]
[4] http://static.victaulic.com/assets/uploads/literature/26.02-SPA.pdf
[5] http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/steam-distribution/pipe-expansion-and-support.asp
[6] http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_773.html
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pipe-expansion-and-support.asp
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