パラメータ設定
材料
パイプサイズ (NPS)
スケジュール
設計温度 T_design
250 ℃
据付温度 T_install
20 ℃
配管長さ L
10.0 m
端部条件
エルボ SIF 計算
エルボ曲率比 R/D
1.50
—
熱膨張量 ΔL [mm]
—
熱膨張力 F [kN]
—
熱応力 σ [MPa]
—
SIF値 (i)
温度差 vs 熱応力
NPS別 熱膨張力（現在の条件）
計算理論（Caesar-II準拠）
熱膨張量：
$$\Delta L = \alpha \cdot \Delta T \cdot L$$完全拘束時の熱応力：
$$\sigma_{th} = \alpha \cdot \Delta T \cdot E$$熱膨張力（両端アンカー）：
$$F = \sigma_{th} \cdot A = \alpha \cdot \Delta T \cdot E \cdot A$$SIF補正後の等価応力（ASME B31.3）：
$$S_E = i \cdot \frac{M_c}{Z} \leq S_A$$柔軟性特性（エルボ）：$h = \dfrac{t \cdot R}{r^2}$， $i = \dfrac{0.9}{h^{2/3}}$， $k = \dfrac{1.65}{h}$
Caesar-II連携： 上記の熱膨張力・応力はCaesar-IIの静的解析結果と一致します。詳細な配管ルーティング（ループ・オフセット）や支持スパン最適化にはCaesar-II/AutoPipe等の専用ソフトを使用してください。高温プロセスプラント（石油精製・発電所）では配管応力解析がエンジニアリング設計の核心です。