Napratec Engenharia & Energia
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Como preencherimagem de referência e instruções
- 1Material
Escolha o material e α e E são preenchidos. Para outro material, escolha “Outro” e digite os valores.
- 2Coeficiente (α)
Dilatação por unidade de comprimento e por grau, em ×10⁻⁶ por kelvin (ou por °F).
- 3Comprimento (L)
Trecho reto entre dois pontos fixos (ancoragens).
- 4Temperatura de instalação (T₁)
Temperatura em que o tubo foi montado, na posição a frio.
- 5Temperatura de operação (T₂)
Temperatura máxima (ou mínima) do tubo em serviço. No modo “Temperatura final” é o resultado.
- 6Dilatação (ΔL)
Resultado no modo “Dilatação”; no modo “Temperatura final” é a dilatação ou a folga disponível.
- 7Módulo de elasticidade (E)
Rigidez do material, em GPa; usado só para a tensão se a dilatação for impedida.
- 8Área metálica (A)
Opcional: área da seção da parede do tubo, para obter a força sobre as ancoragens.
Os valores de tensão e força são do tubo totalmente restringido (limite superior); em uma linha com lira ou junta de expansão a tensão é bem menor.
Como usar
Escolha o material (α e E são preenchidos), informe o comprimento entre ancoragens e as temperaturas de instalação e de operação. O resultado é a dilatação ΔL, a deformação e a tensão que surgiria se o tubo fosse impedido de dilatar. Clique em “Temperatura final (T₂)” para saber a que temperatura uma dilatação (ou folga) dada é consumida. Informe a área da seção metálica para obter a força sobre as ancoragens.
Sobre o cálculo
ΔL = α·L·(T₂ − T₁), com α o coeficiente médio de dilatação linear. Se o tubo é totalmente restringido, aparece a tensão σ = E·α·ΔT, que não depende do comprimento: o aço-carbono impedido de dilatar sofre cerca de 2,4 MPa por kelvin. Uma lira, um trecho em L ou em Z ou uma junta de expansão absorve a dilatação sem essa tensão.
Os valores de α são médios entre a temperatura ambiente e cerca de 200 °C; α aumenta com a temperatura e varia com a liga, por isso confirme na tabela da norma (ASME B31.3, Apêndice C) para temperaturas altas. A tensão calculada é a do tubo totalmente restringido, um limite superior: o projeto real de flexibilidade exige análise de tensões da linha. Não considera pressão, peso nem atrito dos suportes.
Cálculo de referência com fórmulas simplificadas; não substitui o projeto, as normas aplicáveis nem a verificação de profissional habilitado. Confirme sempre com o projeto, com a norma vigente e com o fabricante antes de especificar, comprar ou executar.