Масса метра погонного трубы: Вес 1 погонного метра трубы профильной стальной
alexxlab | 22.03.2023 | 0 | Разное
как рассчитать массу погонного метра стальных изделий
Попробуем систематизировать все случаи, когда необходимо знать вес стальной квадратной трубы.
Узнаем мы, разумеется, и методики расчета.
Случаи, когда нужен точный расчет веса трубы, нередки
Зачем это нужно?
Стоит выделить две основных группы случаев, когда необходимо рассчитать, какой имеет вес квадратная труба. Это закупка и расчет конструкций.
Расчет закупок
Тут все просто: квадратная труба так же, как и большая часть стальных труб, в оптовых партиях продается не погонными метрами, а тоннажем. Разумеется, если вам нужно пять километров труб, кладовщики не будут отмерять пять тысяч метровых отрезков: вам просто предложат назвать вес квадратных труб, которые вам нужны.
Затем автоприцеп или грузовик загонят на весы, взвесят пустым, а потом будут укладывать на него трубы вплоть до требуемого числа на весах.
Это не просто площадка. Это весы, на которых взвешиваются грузовики и автоприцепы.
Сперва без груза, потом с грузом
Разумеется, это не всегда удобно: вам нужно проделывать сравнительно сложные расчеты, к тому же полученное вами количество труб из-за некоторого разброса параметров хоть немного, но будет отличаться от потребного вам.
Однако продавец думает прежде всего не о вашем удобстве, а о собственной выгоде. Ему интересны в первую очередь крупнооптовые продажи. А они подразумевают как раз такие объемы, которые с рулеткой просто не отмерять.
Обратите внимание: если вас интересует крупнооптовая партия — никто вам не помешает просто пройтись самому вдоль каждой упаковки труб и измерять их длину, а потом подсчитать количество труб в каждом пакете.
Всегда можно заказать не только определенный тоннаж, но и нужное вам количество упаковок. При погрузке, разумеется, их взвесят, но от пересчета тонн в метры вы избавитесь.
Двадцать две упаковки, пожалуйста
Расчет прочности конструкций
Квадратные трубы в силу своей прочности на изгиб часто используются в качестве несущих.
Из чего складывается нагрузка на несущие элементы сложных конструкций?
- Из собственно полезной нагрузки. Ей может быть максимальное количество людей на трибуне стадиона, количество снега на кровле или вес, который поднимает портовый кран;
- Из веса самой конструкции. Многометровый пролет, на котором держится перекрытие торгового центра — вовсе не пушинка. Вес трубы квадратного сечения может составлять существенную часть нагрузки и на нее, и на другие конструктивные элементы.
В случае декоративной конструкции весом трубы часто можно пренебречь
Выводы очевидны: для того, чтобы подобрать необходимые размеры и толщинку стенок той же самой трубы, из которой мы собираем каркас строения или опору для балкона — нам нужно знать важнейший параметр: вес погонного метра квадратной трубы.
Однако область применения квадратных стальных труб вовсе не ограничивается декоративным применением
Методики расчета
Вес трубы стальной квадратной можно рассчитать несколькими способами.
- Геометрический. Вес профильной трубы равен произведению объема ее стенок на плотность материала. Удельная плотность стали нам известна: 7850 кг/м3.
Как рассчитать количество стали в погонном метре трубы? Нужно умножить площадь стенок одного погонного метра трубы на их толщину.
Как рассчитать площадь? Она с приемлемой точностью равна учетверенной площади прямоугольника, меньшая сторона которого — размер трубы, а большая — тот самый погонный метр.
Таким образом, наша формула принимает вид M=7850*N*4*A*1, где M – вес погонного метра трубы квадратной, N- толщина ее стенки, A — размер трубы.
В качестве примера возьмем погонный метр трубы размером 100х100со стенкой толщиной 4 миллиметра. M=7850*0,004*4*0,1*1=12 килограммов. Все расчеты проводим в единицах СИ, чтобы упростить себе задачу.
- С использованием формулы, включающей константу для квадратной трубы. Вес трубы квадратной стальной равен (A — N) * N * 0,0316.
Значения используются те же, что и в прошлой формуле: A — размер трубы (ширина стенки в миллиметрах), N — толщина.
Тоже в миллиметрах. Рассчитаем, к примеру, с помощью этой формулы вес метра погонного трубы размером 80х80 с толщиной стенок 2 миллиметра: M=(80-2)*2*0,0316=4,9296 кг. - На основе ГОСТ. Не поверите, но стандарт 8639-82 включает таблицу сортамента профильных труб, в которой для каждого размера и толщины стенок приводится вес труб квадратных:
Значения используются те же, что и в прошлой формуле: A — размер трубы (ширина стенки в миллиметрах), N — толщина.Наружный размер А, мм | Толщина стенки s, мм | Масса | |
1,0 | 0,269 | ||
15 | 1,0 | 0,426 | |
1,5 | 0,605 | ||
20 | 1,0 | 0,583 | |
1,5 | 0,841 | ||
2,0 | 1,075 | ||
25 | 1,0 | 0,740 | |
1,5 | 1,07 | ||
2,0 | 1,39 | ||
2,5 | 1,68 | ||
3,0 | 1,95 | ||
30 | 2,0 | 1,70 | |
2,5 | 2,07 | ||
3,0 | 2,42 | ||
3,5 | 2,75 | ||
4,0 | 3,04 | ||
35 | 2,0 | 2,02 | |
2,5 | 2,46 | ||
3,0 | 2,89 | ||
3,5 | 3,30 | ||
4,0 | 3,67 | ||
5,0 | 4,37 | ||
40 | 2,0 | 2,33 | |
2,5 | 2,85 | ||
3,0 | 3,36 | ||
3,5 | 3,85 | ||
4,0 | 4,30 | ||
5,0 | 5,16 | ||
6,0 | 5,92 | ||
42 | 3,0 | 3,55 | |
3,5 | 4,07 | ||
4,0 | 4,56 | ||
5,0 | 5,47 | ||
6,0 | 6,30 | ||
45 | 3,0 | 3,83 | |
3,5 | 4,40 | ||
4,0 | 4,93 | ||
5,0 | 5,94 | ||
6,0 | 6,86 | ||
7,0 | 7,69 | ||
8,0 | 8,43 | ||
50 | 3,0 | 4,31 | |
3,5 | 4,94 | ||
4,0 | 5,56 | ||
5,0 | 6,73 | ||
6,0 | 7,80 | ||
7,0 | 8,79 | ||
8,0 | 9,69 | ||
60 | 3,5 | 6,04 | |
4,0 | 6,82 | ||
5,0 | 8,30 | ||
6,0 | 9,69 | ||
7,0 | 11,00 | ||
8,0 | 12,20 | ||
70 | 4,0 | 8,07 | |
5,0 | 9,87 | ||
6,0 | 11,57 | ||
7,0 | 13,19 | ||
8,0 | 14,71 | ||
80 | 4,0 | 9,33 | |
5,0 | 11,44 | ||
6,0 | 13,46 | ||
7,0 | 15,38 | ||
8,0 | 17,22 | ||
90 | 5,0 | 13,00 | |
6,0 | 15,34 | ||
7,0 | 17,58 | ||
8,0 | 19,73 | ||
100 | 6,0 | 17,22 | |
7,0 | 19,78 | ||
8,0 | 22,25 | ||
9,0 | 24,62 | ||
110 | 6,0 | 19,11 | |
7,0 | 21,98 | ||
8,0 | 24,76 | ||
9,0 | 27,45 | ||
120 | 6,0 | 20,99 | |
7,0 | 24,18 | ||
8,0 | 27,27 | ||
9,0 | 30,28 | ||
140 | 6,0 | 24,76 | |
7,0 | 28,57 | ||
8,0 | 32,29 | ||
9,0 | 35,93 | ||
150 | 7,0 | 30,77 | |
8,0 | 34,81 | ||
9,0 | 38,75 | ||
10,0 | 42,61 | ||
180 | 8,0 | 42,34 | |
9,0 | 47,23 | ||
10,0 | 52,03 | ||
12,0 | 61,36 | ||
14,0 | 70,33 | ||
32 | 4,0 | 3,30 | |
36 | 4,0 | 3,80 | |
40 | 2,0 | 2,33 | |
65 | 6,0 | 10,63 |
Важно: если таблица и формула с константой подходят только для стальных труб, то первый — геометрический — способ может применяться для квадратной трубы любого размера, включая нестандартные, и любого материала.
Все, что нужно — это подставить значение плотности, соответствующее материалу трубы.
К примеру, для квадратной полиэтиленовой трубы плотность берется равной 960 кг/м3, а для жаростойкой нержавеющей стали 7960 кг/м3.
Вес алюминиевой квадратной трубы можно рассчитать по этой же формуле. Его удельный вес 2699 кг/м3
Заключение
В методах расчета массы профильных труб, как видите, ничего сложного или мистического нет. В сущности, наиболее универсальный способ расчета вытекает из курса геометрии средней школы. Будем надеяться, что методы вам пригодятся. Удачи!
Изменение высоты трубы и влияние на потерю давления
Когда жидкость течет по системе трубопроводов, где трубы поднимаются и опускаются, изменяя высоту, давление в конкретной точке трубы также зависит от произошедших изменений высоты жидкости.
Например, рассмотрим одиночную вертикальную трубу, по которой жидкость течет вверх, набирая высоту по мере продвижения.
Вес жидкости, действующей «поверх» жидкости в точке трубы, уменьшается по мере того, как мы рассматриваем точки выше по трубе, поскольку над ней меньше жидкости. Следовательно, при подъеме жидкости в трубе происходит потеря давления.
Наоборот, в нижней части вертикальной трубы вся масса жидкости в трубе «давит» на эту точку, и за счет этого давление в этой точке увеличивается (по сравнению с давлением на жидкость в точке верх трубы). Следовательно, при падении жидкости давление в трубе увеличивается.
Поток при множественных изменениях высоты
Как описано выше, давление на жидкость в точке участка трубопровода изменяется с высотой жидкости. Когда жидкость поднимается, происходит потеря давления, а когда она падает, возникает эквивалентный прирост давления (для одного и того же изменения высоты). Поэтому нам нужно только учитывать чистое изменение высоты жидкости между начальной и конечной точками потока, чтобы рассчитать потерю/прирост давления из-за изменения высоты.
Если жидкость входит в отрезок трубы с начальной высотой, скажем, 2 м (относительно некоторой нулевой точки), а затем течет по системе труб, много раз поднимаясь и опускаясь, прежде чем, наконец, выйдет на высоте, скажем, 5 м, то сеть изменение высоты составляет 3 м (5 м – 2 м), и результатом будет потеря давления из-за изменения высоты напора жидкости на 3 м (которое при необходимости может быть преобразовано в бары или фунты на квадратный дюйм).
Конечно, также будут потери давления из-за трения в трубе, и на приведенной выше диаграмме насос должен создать достаточный дополнительный напор (давление), чтобы компенсировать как потерю давления из-за изменения высоты, так и потерю давления из-за трение трубы.
Линия энергетического класса
Линия уровня энергии, также называемая линией энергии (EL), представляет собой график уравнения Бернулли или сумму трех членов уравнения работа-энергия. EL равен сумме скоростного напора жидкости, давления и напора по высоте.
EL = (V²/2g) + (p/γ) + h
где
В = скорость
g = ускорение свободного падения
p = статическое давление (относительно движущейся жидкости)
γ = удельный вес
ч = высота возвышения
Трубка Пито может быть вставлена в трубу таким образом, что жидкость сначала течет в конец трубки, пока высота жидкости в трубке не уравновешивает поступающую энергию, после чего поток в трубку прекращается и скорость жидкости на самом конце трубки Пито становится равным нулю. Давление и скоростной напор жидкости фактически преобразуются в эквивалентный напор по высоте жидкости (т. е. жидкость поднимется на высоту EL для этой конкретной точки потока).
Гидравлическая нивелирная линия
Гидравлическая линия уклона (HGL) представляет собой сумму напора и высоты подъема. Эта сумма известна как пьезометрический напор, и ее можно измерить, вставив трубку пьезометра в трубу так, чтобы она находилась на одном уровне с краем трубы.
HGL = (p/γ) + h
где
p = статическое давление (относительно движущейся жидкости)
γ = удельный вес
ч = высота возвышения
Схема гидравлической и энергетической линии
HGL и EL потока в трубе можно проиллюстрировать на диаграмме, где труба изображена под углом, а соответствующие значения высоты, давления и скорости отмечены на вертикальной оси на каждом конце трубы. Результирующие линии HGL и EL затем могут быть проведены между определенными точками на каждой вертикальной оси, чтобы дать хорошую визуализацию того, как они изменяются для потока жидкости в разных точках вдоль трубы.
Расчет смещения трубы
Автор: DrillingFormulas.Com | | Основные формулы бурения
Просмотры сообщений: 51 595
Водоизмещение трубы , обычно в баррелях/футах или м3/м, представляет собой объем стали на длину стальной трубы.
Когда мы извлекаем из скважины или спускаем в скважину любые трубы, такие как бурильные трубы, обсадные трубы или насосно-компрессорные трубы, вы должны знать, сколько жидкости нужно вытеснить из стального объема.
Например, когда мы вытаскиваем из скважины, необходимо все время контролировать путевой лист. Мы должны знать, сколько жидкости заполнит скважину каждой вынутой стойкой бурильной трубы. Если объем вытеснения меньше теоретического значения вытеснения, у нас могут возникнуть проблемы из-за свабирования пласта в ствол скважины.
В этой статье показано, как рассчитать водоизмещение трубы по следующей формуле:
Нефтяная единица
Водоизмещение трубы в баррелях/футах = (OD 2 – ID 2 ) ÷ 1029,4
Где;
Внешний диаметр в дюймах
Внутренний диаметр в дюймах
Где
Внешний диаметр трубы в дюймах.
ID — внутренний диаметр трубы в дюймах.
Эта формула представляет собой для смещения простых труб , таких как обсадные и насосно-компрессорные трубы. Это не для смещения с закрытым концом. Это не достаточно точно для бурильных труб, потому что эта формула не учитывает смещение бурильного замка, поэтому для его смещения вам потребуется спецификация бурильной трубы.
Пример: Определение смещения трубы в баррелях/футах для обсадных труб 9-5/8” 40 фунтов на фут, наружный диаметр = 9,625 дюйма, внутренний диаметр = 8,835 дюймов ft = (9.625 2 – 8.835 2 ) ÷1029.4
Pipe Displacement of 9-5/8” casing 40 ppf in bbl/ft = 0.01417 bbl/ft
Metric Unit
Annular вместимость в м 3 /м = (НД 2 – ID 2 ) ÷1 273 240
Где;
Наружный диаметр в мм
Внутренний диаметр в мм
Пример: Определить водоизмещение трубы в баррелях/футах обсадной колонны 9-5/8” 40 ppf, наружный диаметр = 244,475 мм, внутренний диаметр = 244,409 мм
Водоизмещение трубы 9-5 обсадная труба /8” 40 ppf в м 3/ м = (244.