El volumen de agua en la tubería, así como algunos otros parámetros, deben calcularse al establecer comunicaciones y realizar trabajos de reparación. Los cálculos inexactos pueden convertirse en problemas en forma de costos excesivos para el transporte y la instalación. Donde las peores consecuencias de la negligencia serán una presión insuficiente o excesiva en el sistema, lo que conducirá a alteraciones inevitables debido al bajo rendimiento o al desgaste prematuro.
La cantidad de medio de trabajo que se transportará a través de la tubería depende de un parámetro como el volumen de la tubería.
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¿Cómo se realiza el cálculo en una instalación industrial?
El volumen de la tubería de agua, gas, alcantarillado o calefacción se calcula de dos maneras:
- Externo o actual.
- Interno o útil.
Antes de calcular el volumen de la tubería, es necesario determinar qué tipo de forma se trata. Si desea calcular los volúmenes de gas o líquido que se bombearán, entonces el cálculo se refiere a la forma interna o útil.
En las instalaciones grandes, el comienzo del trabajo implica la realización de una inspección entrante, dirigida a verificar la presencia de:
- documentación adjunta;
- certificados
- Marcas aplicadas por el fabricante en la superficie de los productos.
En esta etapa, reciben toda la información necesaria sobre la tubería, incluidos los tamaños nominales, lo que permite los cálculos necesarios. Para calcular el volumen de la tubería más común con una sección transversal circular, debe obtener datos sobre su longitud y diámetro.
¡Bueno saber! La longitud real en el sitio de producción se mide usando una cinta métrica de construcción o un cable de medición. Al mismo tiempo, se observan las desviaciones existentes de los datos ingresados en la documentación de fábrica y su cumplimiento con los estándares establecidos por GOST.
La reconciliación del diámetro exterior se lleva a cabo utilizando la fórmula:
D = L: π - 2∆p - 0.2 mm.
Aquí están involucradas las siguientes cantidades: D - diámetro exterior; L - la longitud de la circunferencia exterior del producto; π - 3.14; ∆p es el grosor del material utilizado para hacer la cinta de construcción; margen permitido de 0.2 mm, relacionado con el ajuste de la herramienta de medición a la superficie del producto.
Al realizar la verificación del diámetro exterior, se tienen en cuenta los valores de desviaciones y errores establecidos por GOST.
¿Cómo es el cálculo del volumen externo (real) de una tubería redonda?
El valor principal requerido durante los cálculos será el diámetro del producto. Debe tenerse en cuenta que las mediciones de tuberías de acero se realizan tradicionalmente en el llamado sistema imperial, que operan en pulgadas y fracciones de pulgadas. Traduciendo a un sistema métrico más familiar, tomamos el tamaño de una pulgada para 25, 4 mm. Sin embargo, para el diámetro de la tubería en la versión normal se toma como 25.5 mm, en la versión reforzada como 27.1 mm. Es costumbre descuidar las desviaciones menores, usando el pase condicional adimensional - Ду, determinado usando tablas especiales en los cálculos.
Las juntas de las tuberías de acero con el diámetro indicado en el sistema imperial, en pulgadas, con plástico, aluminio o cobre, cuyo diámetro generalmente se indica utilizando el sistema métrico, en milímetros, se realiza con adaptadores especiales.
El cálculo del volumen de agua para el sistema de suministro de calor se reduce, como de costumbre, a la determinación de la necesidad de líquido no congelante para evitar costos cuando aparecen excedentes. Los cálculos se reducen al uso de las dimensiones del tanque de expansión, midiendo sus diámetros:
- externo;
- La cavidad interna.
Al medir el diámetro de la tubería en el sistema métrico, debe saber cómo traducir correctamente el valor resultante en pulgadas
Se utiliza la fórmula del volumen del cilindro:
V = πR2H.
Aquí estamos tratando con V: el externo deseado (volumen real) de la tubería redonda; π - 3.14; R es el radio exterior del producto; H - altura del cilindro o longitud de la tubería.
Cálculo del volumen interno (útil) de una tubería redonda
Un indicador como el espesor de la pared tiene un efecto bastante significativo en la determinación del volumen de las tuberías, determinando la diferencia entre externo e interno (útil y real).
¡Nota! Dado que es habitual operar con el suministro de productos de agua y gas de acero solo con la condición nominal Du y tipo (ligero, ordinario o reforzado), para calcular el volumen, debe consultar los datos tabulares contenidos en GOST 3262-75.
El trabajo con la tabla GOST se realiza en el siguiente orden:
- De la columna izquierda, se toman el pase condicional - Du y el valor correspondiente del diámetro externo en la siguiente columna.
- Conociendo el tipo de tubería, el espesor de la pared duplicada se resta del diámetro exterior.
- El valor obtenido del diámetro interno dividiendo entre dos vueltas en el valor del radio de la sección interna.
Para calcular el área de esta sección, use la fórmula
S = πr2, donde:
S es el área deseada; π - 3.14; r es el radio de la sección interior.
La definición del volumen interno (útil) de una tubería redonda se realiza mediante la fórmula
V = SL, en el que:
V es el volumen interno (útil) deseado; S es el área de la sección transversal interna; L es la longitud de la tubería.
Para calcular el volumen útil de la tubería, debe conocer su diámetro interno
Calcularemos el volumen neto de una tubería ordinaria con un diámetro nominal igual a 100. El valor tabular del diámetro exterior en este caso será de 114 mm, y el espesor de la pared - 4.5 mm. Después de restar 114 - 2x4.5, obtenemos el valor del diámetro interno - 105 mm, la mitad del cual será un radio igual a, respectivamente, 52.5 mm. Por conveniencia, traduciremos más cálculos a metros: 0.0525 m. El área de la sección transversal será 0.0525 m, multiplicada por π -0.16485 m3, redondeada a 0.165 m3. Para la traducción en litros, el valor resultante se multiplica por 1000, obtenemos - 165 litros.
¿Cómo son los cálculos de volumen de tubería con una sección transversal?
Como regla general, al describir el cálculo del volumen de laminación de tuberías, por defecto se refieren exclusivamente a productos de sección transversal circular. Sin embargo, en la vida cotidiana moderna, se incluyen cada vez más tubos de perfil con una forma transversal diferente:
- oval;
- cuadrado;
- rectangular;
- trapezoidal
Con una sección rectangular, el cálculo del volumen de la tubería se lleva a cabo de acuerdo con la fórmula V = SH (en forma expandida - abH), es decir, se requieren datos sobre las dimensiones del producto (longitud, ancho, altura). Con una sección transversal de 15x10 mm para un segmento de cinco metros, obtenemos 0.015x0.010x5, que equivale a 0.0075 m3 o siete litros y medio.
Los cálculos para un producto con una sección cuadrada se simplifican, ya que es necesario conocer los valores de un solo lado de la sección y la longitud. La fórmula es la siguiente:
V = a2H.
Con una sección de 180x180 mm para un segmento de cinco metros, obtenemos 0.182x5, que es 0.16 m3 o 160 litros.
Con una sección ovalada, se usa la fórmula:
V = SL.
El cálculo del área de la sección transversal ovalada se lleva a cabo utilizando la fórmula S = πav, donde es necesario sustituir los valores de la longitud de los semiejes mayores y menores de la elipse (ovales).
La forma más fácil de calcular el volumen de una tubería de perfil cuadrado, ya que sus cuatro lados son iguales
La sección transversal trapezoidal de las tuberías, cada vez más utilizada, junto con la rectangular, en la disposición de alcantarillas o una chimenea, para determinar el volumen implica el uso de la misma fórmula V = SL. Para calcular el área del trapecio, se toma la fórmula S = 0.5 av.
La aparición de un número cada vez mayor de programas informáticos especiales para realizar cálculos en relación con el laminado de tuberías de varios perfiles puede simplificar significativamente el proceso. Es suficiente usar los servicios de una calculadora en línea e ingresar los datos disponibles para obtener instantáneamente los resultados necesarios.
