تلعب الأنابيب الفولاذية غير الملحومة والملحومة دورًا حيويًا كمكونات أساسية للصناعة الحديثة.
تُحدد مواصفات هذه الأنابيب بشكل أساسي بالقطر الخارجي (OD) وسماكة الجدار (WT) والطول (L)، بينما يعتمد حساب وزن الأنبوب الفولاذي على هذه الأبعاد بالإضافة إلى كثافة المادة (ρ). يُعدّ حساب وزن الأنابيب الفولاذية بدقة أمرًا بالغ الأهمية لتخطيط المشاريع والتحكم في التكاليف والخدمات اللوجستية. تُقدّم هذه المقالة ثلاث طرق لحساب وزن الأنابيب الفولاذية، وتُبيّن كيفية استخدامها من خلال أمثلة عملية.
الحساب الأساسي لوزن الأنابيب
يمكن تقدير وزن أنبوب فولاذي عن طريق حساب حجمه مضروبًا في كثافة الفولاذ.
للأنابيب الفولاذية المستديرة (بما في ذلك الأنابيب غير الملحومة وأنابيب فولاذية ملحومةيتم حساب الوزن على النحو التالي:
وزن(كجم) = × (القطر الخارجي)2-(OD-2×WT)2)×L×ρ
ODيمثل القطر الخارجي لأنبوب الصلب بالأمتار (م)؛
WTيمثل سمك جدار الأنبوب الفولاذي بالأمتار (م)؛
Lيمثل طول الأنبوب الفولاذي بالأمتار (م)؛
ρهي كثافة الفولاذ، وبالنسبة للفولاذ الكربوني العادي، تبلغ حوالي 7850 كجم/م3.
خوارزمية مبسطة: الوحدات الإمبراطورية
وزن(رطل/قدم) = (القطر الخارجي (بوصة) - الوزن (بوصة)) × الوزن (بوصة) × 10.69
حيث أن 10.69 هو عامل محسوب من كثافة الفولاذ وتحويل الوحدة المستخدم لتحويل الأبعاد من البوصات إلى الأرطال لكل قدم من الطول.
أمثلة على الحسابات
بافتراض جزء منأنبوب فولاذي ملحوم بالمقاومة الكهربائيةإذا كان قطر الأنبوب الخارجي 10 بوصات وسمك جداره 0.5 بوصة، فاحسب الوزن لكل قدم من طوله: الوزن (رطل/قدم) = (10 - 0.5) × 0.5 × 10.69
يبلغ وزن كل قدم من طول أنبوب الصلب هذا حوالي 50.7775 رطلاً.
خوارزمية مبسطة: الوحدات المترية
الوزن (كجم) = (القطر الخارجي - الوزن) × الوزن × الطول × 0.0246615
OD هو القطر الخارجي لأنبوب الصلب، بالمتر (مم)؛
WT هو سمك جدار الأنبوب الفولاذي بالأمتار (مم)؛
L هو طول الأنبوب بالأمتار (م)؛
يعتمد الرقم 0.0246615 على كثافة الفولاذ (حوالي 7850 كجم/م³) ومعامل تحويل الوحدة.
أمثلة على الحسابات
لنفترض أن لديناأنبوب فولاذي غير ملحوميبلغ قطر الأنبوب الخارجي 114.3 مم، وسماكة جداره 6.35 مم، وطوله 12 م. احسب وزن الأنبوب باستخدام الصيغة البسيطة أعلاه:
1. احسب الفرق بين القطر وسمك الجدار: 114.3 - 6.35 = 107.95. 2.
2. احسب الوزن بالتعويض بالصيغة التالية: 107.95 × 6.35 × 12 × 0.0246615. 3.
3. النتيجة هي: 202.86
وبالتالي، فإن الوزن الإجمالي للأنبوب يبلغ حوالي 202.86 كجم.
يعتمد المعاملان 10.69 و0.0246615 في الصيغة على متوسط كثافة الفولاذ. قد تختلف كثافة أنواع الفولاذ المختلفة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، وما إلى ذلك)، ويجب تعديل هذه العوامل وفقًا لذلك.
توفر هذه الحسابات تقديرًا لوزنسلسوأنابيب فولاذية ملحومة. ونظرًا لاختلاف كثافة المواد، وتفاوتات التصنيع، وعوامل أخرى، فقد تختلف الأوزان الفعلية.
قد تختلف الأوزان الفعلية تبعًا لتفاوتات التصنيع وكثافة المواد، لذا فإن هذه الصيغة تقديرية. وللحصول على حساب دقيق للوزن، يُنصح بالرجوع إلى البيانات المقدمة من الشركة المصنعة أو إجراء قياسات فعلية.
للحصول على حسابات هندسية دقيقة أو عروض أسعار تجارية، يوصى باستخدام بيانات أكثر تفصيلاً أو الاتصال بموردي أنابيب الصلب للحصول على معلومات دقيقة عن الوزن.
تُعدّ حسابات وزن الأنابيب جزءًا أساسيًا من التصميم الهندسي والتحكم في التكاليف، ويتطلب فهم هذه الحسابات وتطبيقها بشكل صحيح فهمًا دقيقًا لها. تُناسب هذه الطريقة الحسابية أنابيب الصلب غير الملحومة ذات الجدران الرقيقة نسبيًا. أما في حالة أنابيب الصلب غير الملحومة ذات الجدران السميكة جدًا، فقد يلزم النظر في حسابات أكثر تعقيدًا.
الكلمات المفتاحية: وزن الأنابيب، أنابيب فولاذية، غير ملحومة، ملحومة.
تاريخ النشر: 27 فبراير 2024