The Stress range according to Stoomwezen D1101
By Paul W.H. Voorhaar

De Spanningsrange is het spanningsgebied tussen de laagste optredende temperatuur en de hoogste optredende temperatuur. In het algemeen zal de laagste temperatuur de installatie temperatuur zijn. Indien in het proces hogere en lagere temperaturen dan de installatietemperatuur voorkomen, is de spanning over het gehele traject bepalend.

Door een deelberekening te maken van de installatie temperatuur naar de hoogste temperatuur en een deelberekening van de installatie temperatuur naar de laagste temperatuur zijn de afzonderlijke spanningen te bepalen. Het systeem moet in ieder geval aan deze spanningen voldoen. Bovendien moet de som van de temperatuurspanningen lager zijn dan de totale spanningsrange. Echter indien b.v. de temperatuursverplaatsing in het ene geval +2mm is in het andere geval +6mm, is de spanningsrange gebaseerd op +6mm bepalend. Optellen van de spanningen zou in dit geval conservatief zijn en overeenkomen met -2mm en +6mm temperatuur verplaatsing.

Conform D1101 par. 6.3 dient de warmte-uitzetting volledig op het spanningsloze systeem aangebracht te worden. Ook de definitie van µ max in par. 5.1 wijst erop dat slechts één maximaal temperatuurstraject voorkomt. In de berekening is dit te verwezenlijken door het spanningstraject te bepalen gaande van de negatieve naar de positieve temperatuur.
Voor de bepaling van de steunpuntsreacties dient wel gescheiden gerekend te worden. Ook een eventueel benodigde gecombineerde run, waarin rekening gehouden wordt met de verhinderde uitzetting dan wel krimp, kan gebaseerd worden op deze scheiding.
De toetsspanning voor de spanningsrange is en blijft 0.8*(Re+Rev). Waarbij Rev gebaseerd wordt op de hoogste temperatuur.
De spanningsrange conform D1101 is gebaseerd op Tresca met als grenswaarden 0.8 * Re. Een en ander kan grafisch worden voorgesteld:

 
Bepaling van de codespanningen.
Bovendien geldt:

Mx, My en Mz zijn momenten die door evenwichtspanningen (druk, eigengewicht e.d.) ontstaan.
Indien we uitgaan van een druk van 0 bar, zien we dat voor eigengewicht overblijft:

 

We zien dat de toetsspanning voor evenwichtsspanningen door gewicht en druk (buiten de hoopstress) 0.9*Rev bedraagt. Deze toetsspanning is d.m.v. de truc met 0.75 ondergebracht in het gedeelte voor inwendige druk met als toetsspanning 0.67*Rev. Aangezien 0.75*i 1 moet zijn wordt de rechte pijp benadeeld t.o.v. de bocht omdat 0.75*1 tòch 1 wordt en geen 0.75.

De Huber-Hencky spanning van P10 bevat eveneens de factor 0.75*i ondanks het feit dat deze spanning niet aan D1101 getoetst kan worden. De berekende Huber-Henckyspanning is als vergelijkspanning dus aangepast aan D1101. Indien men een toets wil uitvoeren met NEN 3650 of dergelijke moet binnen P10 de default waarde van 0.75 op 1 gesteld worden.