وزن الأنابيب الفولاذية: الصيغ وطرق الحساب

قبل الشراء ، تحتاج إلى حساب وزن الأنبوب الفولاذي. هذا يرجع إلى هذه العوامل. أولا ، تباع المنتجات المماثلة بالوزن. وثانيًا ، ستحدد البيانات التي تم الحصول عليها قوة البنية التي تم إنشاؤها. يحتوي أي GOST ذو صلة على جدول لوزن الأنبوب الفولاذي يشير إلى الكتلة القياسية البالغة 1 متر خطي. ومع ذلك ، قد تختلف القيم الفعلية عن المعيار ، حتى إذا لم يختلف سمك الجدار وقطره.

المميزات والعيوب

تشير حقيقة أن منتجات الأنابيب الفولاذية تحتل جزءًا كبيرًا من الرفوف في أي متجر لمواد البناء إلى أن لها مزايا معينة مقارنة بمنافسيها. دعونا نتناولها بإيجاز.

• القوة الميكانيكية. يمكن أولاً استخدام درفلة الأنابيب الفولاذية في الأماكن التي تتعرض فيها إمدادات المياه لضغوط ميكانيكية خارجية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه المنتجات هي الخيار الأفضل لتنظيم نقل المياه تحت ضغط مرتفع للغاية.
• الرخص النسبية. بالطبع ، لا يمكنك استدعاء الأنابيب الفولاذية أرخص المواد. لكن حقيقة أنها واحدة من أرخص هذه المنتجات أمر مؤكد. في هذه الحالة ، لم يتم تعيين وزن الأنبوب للدور الرئيسي ؛
• تشكيلة واسعة من التجهيزات. إذا كان من المناسب في بعض الأحيان البحث عن تركيب بالشكل الضروري ، لأنبوب الماء من مادة البولي بروبيلين ، على سبيل المثال ، فإن المحملات العادية أو زوايا الحديد الزهر بكثرة موجودة على رفوف أي متجر للبناء ؛
• معامل التمدد الخطي المنخفض. هذه الخاصية مهمة للغاية عندما يتم لصق المياه الرئيسية (بغض النظر عن الفولاذ أو من مادة أخرى) أو تعليقها في ذراع التسوية. أي ، عندما يتم تسخين خط الأنابيب الفولاذية ، لن تظهر الشقوق في مثل هذا الطلاء.

العيوب الرئيسية للمنتجات الأنبوبية المعدنية بالإضافة إلى تعقيد التركيب والتفكيك ، يعزو الخبراء القابلية للتآكل وانخفاض التناقص المفيد مع مرور الوقت. بالنسبة لوزن الأنبوب الفولاذي بطول 1 متر ، سيشعر صاحب نظام إمدادات المياه المستقبلي بالأهمية الكبيرة لهذه المعلمة في جميع مراحل البناء. بدءًا من نقل مجموعة من منتجات الأنابيب ، بما في ذلك التفريغ وتنتهي بتركيب خط الأنابيب.

مثال لحساب وزن الأنبوب الفولاذي الدائري

بغض النظر عن طريقة الحساب التي سيتم استخدامها ، من الضروري معرفة القيم العددية للمعلمات التالية لأنبوب فولاذي مستدير:

• سمك الحائط؛
• القطر الخارجي.

مهم! واحدة من الخصائص الرئيسية عند حساب وزن الأنبوب الدائري هي درجة الفولاذ.

من دورة الفيزياء في المدرسة الثانوية ، من المعروف أنه لتحديد الجاذبية النوعية للأنبوب الفولاذي ، يجب مضاعفة حجم المواد المستخدمة في كثافتها. المعلمة الأخيرة هي قيمة ثابتة ، بينما يجب حساب حجم المادة (في حالتنا ، الفولاذ). هناك طريقتان لحل هذه المشكلة. هذا هو حساب حجم الورقة المكونة لأنبوب دائري ، أو حساب الفرق في الحجم بين الأسطوانة الخارجية والأسطوانة الداخلية.

1.لحساب وزن الأنبوب (على سبيل المثال ، بقطر 168 مم بسماكة جدار 8 مم) بالطريقة الأولى ، تحتاج أولاً إلى تحديد المحيط:

L = π * د - 3.14 * 0.168 = 0.52752 م.

هنا: D هو قطر المنتج ، وهو الثابت الرياضي المتسامي المعروف.

الخطوة التالية هي حساب مساحة السطح. يتم إجراء هذا الحساب عن طريق ضرب محيط وحدة إنتاج الأنبوب الدائري في طوله. عند حساب وزن متر من الأنابيب الفولاذية في حالتنا ، تأخذ الصيغة الشكل التالي:

ق = 0.52752 * 1 = 0.52752 م² ،

حيث S هي مساحة 1 متر من الأنبوب الدائري.

في المرحلة التالية من حساب وزن الأنبوب الدائري 1 متر ، يتم حساب حجم الفولاذ المستخدم في إنتاج هذا المنتج. يتم ذلك عن طريق ضرب المساحة في سمك الجدار:

V = S * W = 0.52752 * 0.008 = 0.00422 متر مربع

في الخطوة الأخيرة لحساب وزن 1 متر من الأنابيب الدائرية الفولاذية ، يتم تحديد كثافة الفولاذ. في جدول خاص ، تشير قيمة هذه المعلمة إلى - 7850 كجم / م 3. ثم يتم ضرب كثافة الفولاذ في الحجم:

P = 7850 * 0.00422 = 33.127 كجم.

يوضح الجدول 1 نتائج الحساب لمنتجات الأنابيب ذات الأحجام القياسية الأكثر شيوعًا. يجب التأكيد على أن هذه هي القيمة النظرية لوزن متر خطي من الأنابيب.

الجدول 1

إنش	القطر الخارجي	تمرير شرطي	سمك الحائط			الوزن 1 م الخطي ، كجم
			عززت نيويورك	عادة الأوردة	رئة	عززت نيويورك	عادة الأوردة	رئة
2 ½	75,5	65	4,5	4,0	3,20	7,88	7,05	5,71
2 ¼		57
2	60,0	50	4,50	3,50	3	6,16	4,88	4,22
1 ¾		45
1 ½	48,0	40	4	3,50	3	4,34	3,84	3,33
1 ¼	42,3	32	4,0	3,20	2,80	3,78	3,09	2,73
1	33,5	25	4	3,20	2,8	2,91	2,39	2,12
¾	26,8	20	3,20	2,80	2,5	1,86	1,66	1,5
½	21,3	15	3,20	2,80	2,5	1,43	1,28	1,16
¼	10,2	6,0	2,50	2,0	1,80	0,47	0,4	0,37

 

2. يتضمن حساب وزن متر خطي واحد من الأنابيب بالطريقة الثانية حساب أحجام الأسطوانات الداخلية والخارجية. الخطوة الأولى هي حساب مساحات الأسطح الخارجية والداخلية.

المنطقة الخارجية هي:

س_نار = π * د - 3.14 * 0.168 = 0.5278 م².

لحساب المساحة الداخلية ، تحتاج أولاً إلى معرفة قطر الاسطوانة الداخلية. إنه مثل هذا: 0.168-0.016 = 0.152 ملم. والمساحة الداخلية 0.152 × 3.14 = 0.4773

علاوة على ذلك ، من الممكن بالفعل حساب الكميات. بالنظر إلى حقيقة أن هذه التقنية تتعلق بحساب وزن متر من أنبوب دائري فولاذي ، فإن الصيغ تبدو بسيطة للغاية.

سيكون حجم الاسطوانة الخارجية 0.5278 × 1 = 0.5278 ، والداخلية 0.4773 × 1 = 0.4773.

الفرق في الأحجام هو: 0.5278-0.4773 = 0.00505.

لحساب وزن الأنبوب الفولاذي ، يبقى فقط مضاعفة الحجم بالكثافة:

0.00505 × 7850 = 39.64 كجم.

كما نرى ، لم تتطابق النتائج. لكن الفرق معقول.

مهم! إذا كنت تشير إلى GOST ذي الصلة ، فستشاهد في الجدول قيمة مختلفة تمامًا لوزن الأنبوب الفولاذي الدائري. هذا يرجع إلى حقيقة أن الشركات المصنعة تستخدم الأخطاء المسموح بها في هذا المستند.

كيفية حساب وزن الأنبوب بطريقة دائرية بسيطة

على الرغم من أن الطرق المذكورة أعلاه لا يمكن أن تسمى معقدة ، إلا أن هناك طريقة أبسط لحساب وزن الأنبوب حسب القطر وسمك الجدار. تبدو الصيغة كما يلي:

P = π * (D - S_ش) * س_ش* T.

هنا: D القطر الخارجي ؛ سانت - سمك الحائط؛ T هي الكثافة (الثقل النوعي).

في حالتنا ، اتضح:

P = 3.14 * (0.168 - 0.008) * 0.008 * 7850 = 31.55 كجم.

بهذه الطريقة ، يمكنك معرفة مدى تعليق أنبوب من أي حجم. على سبيل المثال ، يزن 1 متر من المنتج بقطر خارجي 75.5 ملم وسمك جدار 4.5 ملم:

P = 3.14 * (0.0755 - 0.0045) * 0.0045 * 7850 = 7.82 كجم.

حسنًا ، من أجل معرفة الكتلة الكاملة للأنابيب الفولاذية ، تحتاج إلى ضرب العدد الناتج في عدد الأمتار من منتجات الأنابيب المستخدمة.

لا تتأثر النتيجة النهائية فقط بفئة الفولاذ ، ولكن أيضًا بطريقة الإنتاج. لذا ، على سبيل المثال ، لن يكون وزن المنتج السلس هو نفسه ملحومة الصلب الكهربائيةحتى لو كانت أقطارها الخارجية وسمك الجدار متساوية. في الواقع ، لإنتاج كل نوع من المواد ، يتم استخدام المواد الخام (بمعنى الفولاذ) لتركيبة معينة تتميز بقيمة كثافة فردية.

ولحظة واحدة.وزن منتج الأنابيب المجلفنة يزيد بنسبة 3 في المائة عن وزن الأنابيب غير المجلفنة ذات الأبعاد المتشابهة.

مثال لحساب وزن مقطع الأنابيب الفولاذية

هناك منتجات فولاذية في السوق ليست فقط مستديرة ، ولكن أيضًا بأقسام مربعة وكذلك مستطيلة. أولاً ، لنتحدث عن كيفية التعرف على وزن الأنبوب المربع.

صيغة الحساب هي كما يلي:

P = (L - S_ش) * س_ش*0,0316.

هنا: P هو وزن متر واحد من الأنابيب الفولاذية ؛ L هو حجم الجانب. سانت - سمك الحائط؛ 0.0316 هو معامل ثابت موجود تجريبيًا.

على سبيل المثال ، إذا كان L = 33.5 مم ، S = 4 مم ، ثم:

(33.5-4) × 4 × 0.03163.73 كجم.

الآن حول كيفية التعرف على وزن الأنبوب بقسم مستطيل. للقيام بذلك ، استخدم الصيغة التالية:

P = (L1 - L₂ - س_ش) * س_ش*0,0158,

حيث L1 و L2 هي أحجام الجانبين ؛ سانت - سمك الحائط؛ 0.0158 هو أيضا معامل ثابت يحدد تجريبيا.

على سبيل المثال ، إذا كانت L1 = 40 مم ، L2 = 20 مم ، S = 2 مم ، يساوي وزن 1 متر من الأنبوب الفولاذي المستطيل:

P = (40 + 20-2 * 2) * 2 * 0.0158≈1.77 كجم.

كيفية حساب وزن الأنبوب بمقطع عرضي غير عادي

في بعض الأحيان ، يتم استخدام منتجات البناء من المنتجات المعدنية المدرفلة ليس فقط مع المقطع العرضي المستطيل والمربع والمستدير. على سبيل المثال ، تصنع مجموعة متنوعة من الأسوار والسور من منتجات ذات مقطع عرضي بيضاوي. وفي الهندسة الميكانيكية ، وجدوا تطبيقًا واسعًا في إنشاء مشعات التبريد والأنظمة الهيدروليكية المختلفة.

لحساب وزن الأنبوب بمقطع عرضي غير عادي ، يجب عليك استخدام الصيغة التالية:

P = ρ * X * L ،

حيث P هي كتلة المنتج ؛ ρ هي كثافة المادة ؛ X هي منطقة المقطع العرضي. L - طول ماسورة الوحدة.

هذه الصيغة مفيدة للمنتجات مع أي قسم. لفهم ما إذا كانت المنتجات المستلمة تتوافق مع المتطلبات المحددة في الطلب ، يكفي تحديد عدة عينات من دفعة الإيجار وقياسها وحسابها.

النصيحة! إذا كنت تعرف وزن الدفعة ، باستخدام هذه الصيغة ، يمكنك معرفة عدد الأمتار من الأنابيب التي تم تسليمها: L = P / ρ * X.

دقة حساب كتلة الأنابيب الفولاذية بهذه الطريقة هي النسبة المئوية. تعتمد النتيجة النهائية على العديد من العوامل ، بما في ذلك تكوين الفولاذ ، وتآكل المعادن ، وسمك الجدار الموحد ، وحتى رطوبة الهواء ، ناهيك عن درجة الحرارة المحيطة. لذلك ، من أجل الحصول على قيمة أكثر دقة لوزن الأنبوب المعدني ، على الأقل من الضروري توضيح درجة الفولاذ ، وعند إجراء الحسابات ، استبدل كثافته (الثقل النوعي) في الصيغة. للقياسات ، يوصى باستخدام أداة أكثر دقة من مقياس الشريط ، خاصة عند قياس سمك الجدار.

حساب بديل لوزن الأنابيب الفولاذية 1 م

لتحديد وزن الأنبوب الدائري ، لا تكون الحسابات المعقدة ضرورية على الإطلاق. سيتيح لك الوصول إلى الإنترنت العثور بسهولة على الآلة الحاسبة الجماعية عبر الإنترنت واستخدامها لحساب المواد من كلا النوعين - سواء المستديرة أو الجانبية.

ومع ذلك ، من أجل معرفة وزن الأنبوب ، يمكنك القيام بما يلي: فقط تعرف على الطاولة الموضوعة في المعيار المقابل. مرة أخرى ، يمكن القيام بذلك عبر الإنترنت. على سبيل المثال ، إذا لزم الأمر ، قم بشراء ماسورة مياه في مربع بحث Yandex أو Google ، اكتب عبارة "GOST 3262 75". ردًا على ذلك ، ستتلقى حوالي مليون خيار. انقر فوق الأنسب وعلى الصفحة الأولى من هذا المستند التنظيمي سترى جدولًا لوزن الأنبوب الفولاذي. عليك فقط العثور على الصف والعمود ، الذي يعرض أبعاد منتجات الأنابيب الخاصة بك. يعرض قيمة الوزن النظري للأنبوب الدائري الصلب. لكنها تختلف قليلاً عن تلك الفعلية. ويمكن العثور على الكتلة الأكثر دقة للأنبوب فقط عن طريق الوزن.

استخلاص النتائج

في الواقع هناك عدد قليل منهم.

• طرق مختلفة لحساب وزن 1 متر من الأنبوب تعطي تشتت ملحوظ إلى حد ما من النتائج. هذا ليس بالغ الأهمية من وجهة نظر هامش سلامة الهياكل المعدنية: على أي حال ، فإن هذه الخاصية من الصلب ستغطي بشكل مفرط الانحرافات عن الكتلة المحسوبة لمتر واحد من الأنابيب المدرفلة. ومع ذلك ، عند شراء مجموعة كبيرة من الأنابيب ، يمكنك ارتكاب خطأ في اللقطات إلى جانب أصغر أو أكبر. وهذا سيتسبب في الحاجة إلى إعادة الشراء أو يؤدي إلى تجاوز التكاليف ؛
• عند شراء الأنابيب ، من المستحسن الاعتماد على الأرقام المعروضة في GOST. ثم ، إذا نشأ موقف مثير للجدل ، ستكون حججك أكثر إقناعًا. على سبيل المثال ، تقول الوثيقة التنظيمية أنه يجب أن يكون هناك 110 مترًا من الأنبوب لكل طن من الأنابيب الفولاذية ، ويوجد 120 أنبوبًا ، وفي هذه الحالة ، يمكننا أن نفترض أن الشركة المصنعة أهملت متطلبات المعايير من أجل التوفير. ومع ذلك ، لا يتم استبعاد العامل البشري هنا.

النصيحة! سيسمح لك الحساب الأولي بتحديد مبدئيًا تردد تثبيت دعامات خط الأنابيب الخارجي لمنعه من الترهل.

إذا كان لا يزال عليك شراء الأنابيب ولم يتم ربط هذا الإجراء بصعوبات كبيرة ، فمن الأفضل لأسباب اقتصادية أن تأخذ في الاعتبار الحد الأدنى من قيم الوزن المحسوبة.