Как узнать вес трубы ВГП
Водогазопроводные трубы применяются при организации снабжения хозяйственных и жилых объектов водой и газом при высоких и средних показателях давления. Такого рода специализация требует определенных характеристик.
Область применения труб ВГП
- Подземные коммуникации – отличаются наиболее щадящими условиями эксплуатации, так как менее всего подвержены сильным температурным перепадам. При этом грунт воспринимает часть нагрузки, что способствует увеличению срока службы.
- Трубопровод в помещениях – в этом случае наибольшую опасность представляет не температурный режим, а высокая влажность.
- Надземные участки – относятся к самым сложным, так как труба подвергается действию погодных факторов: мороз, дождь, снег и так далее. Опасность промерзания жидкости в этом случае крайне велика, что с одной стороны, делает необходимым теплоизоляцию трубопровода, а с другой – требует от изделий высокой стойкости к деформации.
Классификация изделий
Изготавливаются ВГП электросваркой, сварочный шов относится к усиленным. Выпускается два основных вида:
- оцинкованные – покрытые защитным слоем цинка не менее чем в 30 мкм толщиной. Покрытие обеспечивает защиту от коррозии и увеличивает массу изделия на 2–3%,
- черные – стальные не оцинкованные.
Трубопровод предназначен и для подачи воды, и для организации отопления, то есть для разных эксплуатационных задач. Производители предлагают изделия с резьбой – производится накаткой либо нарезкой, и без резьбы. На фото – образец с резьбой.
ВГП применяется как для локальной подачи воды и газа, так и при организации магистральных трубопроводов.
- Изделия обычной точности – химический состав стали не нормируется, контролю подлежат только механические характеристики, в частности, стойкость к гидроударам. Этот сорт используется для обслуживания объектов.
- С повышенной точностью – нормируется и проверяется состав стали. Продукция применяется при строительстве магистралей.
ВГП: характеристики
Сортамент водогазопроводных труб определяется ГОСТ 3262-75.
- Диаметр – наружный, колеблется от 33 до 102 мм.
- Толщина стенок изменяется от 1 до 2,8 мм. По толщине черные трубы классифицируются как легкие, обыкновенные и усиленные.
- Длина – немерная составляет 4–12 м, мерная 4–8 и 8–12 м.
- Гидравлическое давление – от 25 кгс/кв. см, до 32 кгс/кв. см для легких и усиленных соответственно.
Расчет веса водогазопроводной трубы
Стоимость изделия в конечном итоге определяется массой металла. Любой проект – строительство каркаса или организация подачи воды, требует рассчитать необходимое количество труб, то есть, их совокупную длину. Однако продажа изделий производится из расчета на вес, а не погонаж.
При монтаже масса трубопровода – вес ВГП и подаваемой жидкости, определяет количество опор.
Таблица теоретического веса погонного метра изделия
Справочная литература предоставляет таблицы масс для каждого вида продукции металлопроката. Однако значения в них получены теоретическим путем, то есть, исходя из данных регламентированных ГОСТ. Реальные показатели могут заметно отличаться.
Как рассчитать вес круглой трубы
Наиболее часто применяется метод, предлагающий вычислить объем материала 1 метра изделия. Пусть, общая длина трубопровода, полученная при вычислениях, составляет 100 м, при диаметре равном 50 мм и толщине стенки 3 мм.
- Вычисляется длина окружности как произведение диаметра и числа пи: 0,050*3,142=0,1571 м.
- Так как определяется масса одного погонного метра, то нет нужды умножать полученную величину на единицу.
- Объем материала рассчитывается как произведение площади поверхности и толщины стенки: 0,1571*0,004=0,0006284 куб м.
- Вычисляется вес изделия, для этого полученная величина умножается на плотность (для ВГП применяется сталь с плотностью в 7,85 г/куб см). Отсюда: 0,0006284*7850=4,933 кг.
- Масса всего запланированного трубопровода составит: 100*4,933=493,3 кг.
Расчет по формуле
Для вычисления массы оцинкованного и черного изделий применяются разные формулы.
M=Pi*(d-s)*s*R/1000 – для оцинкованных,
M=(d-s)*s/40,55 – для черного металлопроката.
- M= масса изделия,
- Pi= число пи равное 3, 142,
- d= наружный диаметр, фактический (мм),
- s= толщина стенки (мм),
- R= плотность стали (г/куб см).
Если предполагается использование нержавеющих ВГП, то приведенные выше данные при подстановке в формулу дадут такой результат: 3,142*(50-4)*4*7,85/1000=4,538 кг.
Теоретические вычисления, производимые по разным формулам, не дают точного совпадения цифр. Готовые таблицы данных содержат усредненный результат.
Как узнать вес трубы ВГП Инструкция по расчету веса 1 погонного метра трубы ВГП.
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ МЕТОДИКИ И НОРМАТИВЫ
При всем разнообразии существующих методов измерения, выбор расходомеров для учета пара ограничен. В данной статье предлагаем рассмотреть два основных способа – с помощью сужающих устройств и вихревых расходомеров.
Первый метод предусматривает установку в трубопроводе сужающего устройства (СУ). Преимущественно в качестве СУ используются диафрагмы, но также возможно применение сопел, труб Вентури и других местных гидравлических сопротивлений.
При прохождении потока через диафрагму характер его течения меняется. Непосредственно перед сужающим устройством давление среды возрастает, а после него – снижается. Чем больше разница давления до диафрагмы и после неё, тем выше расход.
Давление среды, а также его перепад на сужающем устройстве измеряют методами и СИ, соответствующими требованиям ГОСТ 8.586.5. Учет пара данным методом также регламентируется ГОСТ Р 8.586.1 – 2005, в котором, в частности, прописано, что по условиям применения стандартных сужающих устройств, контролируемая среда должна быть однофазной и однородной по физическим свойствам (п. 6.2.2), а её расход должен быть постоянным или медленно изменяющимся во времени. (п. 6.3.1)
Второй метод с помощью вихревых расходомеров основан на эффекте фон Кармана. За телом обтекания по обеим его сторонам в потоке происходит поочередное образование вихрей. Частота вихреобразования пропорциональна скорости потока. Измерив пульсацию давления, возникающего в потоке вихрей за телом обтекания, возможно узнать расход.
При учете пара вихревыми расходомерами, помимо расхода в рабочих условиях, также необходимо дополнительно измерять давление и температуру среды. Измеренные параметры поступают в тепловычислитель, который рассчитывает значение массы пара либо тепловой энергии.
Отметим, что для измерения массы насыщенного пара достаточно только одного внешнего датчика на выбор, поскольку определенное значение давления соответствует значению температуры.
Таблица температуры и давления насыщенных паров здесь
Алгоритмы расчета теплофизических свойств пара прописаны в методике Государственной службы стандартных справочных данных ГСССД МР 147-2008.
Как правило, в составе средств измерения указанные выше алгоритмы являются принадлежностью вычислителя или контроллера. Однако, применительно к вихревым расходомерам торговой марки «ЭМИС», такие алгоритмы являются составной частью программного обеспечения электронного блока вторичного преобразователя самого счетчика – расходомера.
В соответствии с данными алгори-ВИХРЬ 200» самостоятельно осуществляет коррекцию и вычисления, благодаря возможностям электронного блока с функцией вычислителя («ВВ»), предусматривающего подключение внешних датчиков давления и температуры.
Прибор рассчитывает следующие параметры: мгновенный и массовый расход пара, его плотность, энтальпию и накопленную энергию.
Таблица: Параметры алгоритмов расчета
При этом важно отметить, что при поверке функции «ВВ» расходомера в момент его выпуска из производства данная процедура должна осуществляться с применением датчика давления и температуры. Помимо встроенных аттестованных алгоритмов, в соответствие с ГСССД, в числе преимуществ вихревых расходомеров также следующие возможности:
Помимо встроенных аттестованных алгоритмов, в соответствие с ГСССД, в числе преимуществ вихревых расходомеров также следующие возможности:
-удаленная передача данных, в том числе беспроводная; -цифровая фильтрация сигнала; -имитационная поверка без снятия с трубопровода; -бесплатное фирменное сервисное и диагностическое ПО «ЭМИС»-Интегратор».
Вместе с тем необходимо заметить, что при требовании или желании заказчика может поставляться узел учета тепловой энергии «ЭМИС-Эско 2210», в состав которого также будет входить вычислитель, как отдельное средство СИ.
Гидравлические сопротивления и их расчет
Виды гидравлических сопротивлений
При движении жидкости в трубе между нею и стенками трубы возникают дополнительные силы сопротивлении, в результате чего частицы жидкости, прилегающие к поверхности трубы, тормозятся. Это торможение благодаря вязкости жидкости передается следующим слоям, отстоящим далее от поверхности трубы, причем скорость движения частиц по мере удаления их от оси трубы постепенно уменьшается.
Равнодействующая сил сопротивления Т направлена в сторону, противоположную движению жидкости, и параллельна направлению движения. Это и есть силы гидравлического трения (сопротивления гидравлического трения).
Для преодоления сопротивления трения и поддержания равномерного поступательного движения жидкости необходимо, чтобы на жидкость действовала сила, направленная в сторону ее движения и равная силе сопротивления, т. е. необходимо затрачивать энергию. Энергию или напор, необходимый для преодоления сил сопротивления, называют потерянной энергией или потерянным напором.Потери напора, затрачиваемые на преодоление сопротивления трения, носят название потерь напора на трение или потерь напора по длине потока(линейные потери напора) и обозначаются обычно hтр.
Однако трение является не единственной возможной причиной, вызывающей потери напора. Резкое изменение сечения также оказывает сопротивление движению жидкости (так называемое сопротивление формы) и вызывает потери энергии. Существуют и другие причины, вызывающие потери напора, например внезапное изменение направления движения жидкости. Потери напора, вызываемые резким изменением конфигурации границ потока (затрачиваемые на преодоление сопротивления формы), называют местными потерями напора или потерями напора на местные сопротивления и обозначаются через hм.
Таким образом, потери напора при движении жидкости складываются из потерь напора на трение и потерь на местные сопротивления, т. е.:
hS = hтр + hм
Потери напора при равномерном движении жидкости в трубах
Найдем общее выражение для потерь напора на трение при равномерном движении жидкости в трубах, справедливое как для ламинарного, так и для турбулентного режимов.
При равномерном движении величина средней скорости и распределение скоростей по сечению остаются неизменными по всей длине трубопровода. Поэтому равномерное движение возможно лишь в трубах постоянного сечения S, так как в противном случае будет изменяться средняя скорость в соответствии с уравнением:
v = Q/S = const
Равномерное движение имеет место в прямых трубах или в трубах с очень большим радиусом кривизны R(прямолинейное движение), так как в противном случае средняя скорость может изменяться по направлению. Кроме того, условие неизменности характера скоростей жидкости по живому сечению можно записать в виде α= const, где α – коэффициент Кориолиса. Последнее условие может быть соблюдено лишь при достаточном удалении рассматриваемого участка потока от входа в трубу.
Если выделить на участке трубы с равномерно текущей жидкостью два произвольных сечения 1 и 2, то потери напора при перемещении жидкости между этими сечениями можно описать при помощи уравнения Бернулли:
z1 + p1/γ = z2 + p2/γ +hтр
где: z1 и z2 – перепад высот между центрами соответствующих сечений;p1 и p2 – давление жидкости в соответствующих сечениях;γ – удельная плотность жидкости, γ = gρ;hтр – величина потерянной энергии (потери на трение).
Из этой формулы выразим величину потерянной энергии hтр:
hтр = (z1 + p1/γ) — (z2 + p2/γ)
Это выражение называют уравнением равномерного движения жидкости в трубопроводе. Если труба расположена горизонтально, т. е. перепад высот между ее сечениями отсутствует, то уравнение примет упрощенный вид:
hтр = p1/γ — p2/γ = (p1 – p2)/γ
Устойчивость трубопровода
При расчете магистралей кроме прочности трубопровода ответственным параметром есть его устойчивость в продольном направлении.
Этот расчет делают из условия — S?mNкр, где
- S — продольное эквивалентное осевое упрочнение в сечении системы.
- m — коэффициент условий работы системы. Данное значение находится в справочниках.
- Nкр – критическое продольное упрочнение, при котором трубопровод теряет продольную устойчивость. Данное значение нужно определять в соответствии с существующим правилам строительной механики, с учетом изначального искривления системы, наличия балласта, который закрепляет трубопровод, и черт грунта. На обводненных участках нужно кроме этого учитывать гидростатическое действие воды.
Обратите внимание! Продольную устойчивость нужно контролировать для криволинейных участков в плоскости изгиба магистрали. На прямолинейных участках продольную устойчивость подземных участков необходимо контролировать в вертикальной плоскости, радиус начальной кривизны наряду с этим принимается равным 5000 м. Продольное эквивалентное осевое упрочнение направляться определять в зависимости от воздействий и расчётных нагрузок с учетом поперечных и продольных перемещений магистрали
Продольное эквивалентное осевое упрочнение направляться определять в зависимости от воздействий и расчётных нагрузок с учетом поперечных и продольных перемещений магистрали.
Выполняется расчет по следующей формуле —
S=100 F
- ? — коэффициент линейного расширения материала трубы,
- E — переменный параметр упругости,
- ?t — температурный расчетный перепад,
- ?кц — кольцевые напряжения от внутреннего расчетного давления,
- F – площадь поперечного сечения трубопроводной магистрали.
Обратите внимание! При определении устойчивости надземных магистралей, нужно произвести расчет анкерных опор, арочных систем, анкерных висячих опор и других элементов конструкции на опрокидывания и возможность сдвига
Необходимые формулы
Площадь трубы Если труба имеет полностью округлую форму, то вычисление проводится по общей геометрической формулировке площади поперечного сечения:
S=ПR^2, где:
- П — число Пифагора, приблизительно равное 3.14;
- R — радиус трубы;
При более точных расчётах, проводимых для безнапорных конструкций, применяется другая формула, учитывающая толщину стенок:
S=[П(D/2-I)]^2, где:
- П — число Пифагора;
- D — внешний диаметр;
- I — толщина стенок трубы;
В магистралях с гидравлическими системами часто вводится понятие живого сечения. Это те участки трубы, по которым приходится наибольшее давление во время транспортировки. Для его расчёта применяется следующая формула:
S=PL, где:
- P — периметр перпендикулярного сечения;
- L — длина трубы;
Подробности
Определяя расход воды по диаметру, необходимо обязательно учитывать давление внутри труб.
К примеру, сквозь трубу в один метр, имеющую сечение один сантиметр, транспортируется намного меньше воды за такое же время, как через трубопрокат с диаметром в 20 метров. Самый большой показатель воды будет у труб с самым большим диаметром и с самым большим давлением внутри них.
Расход воды у трубы при оптимальном давлении. Расчет пропускной способности по диаметру трубопровода нужен, чтобы определить средний показатель водного расхода при хорошем напоре.
Если подбирать диаметр трубы по объему расходуемой воды, учитывая данные таблицы, то сделать это просто, но данные будут неточными. Если учитывать давление и скорость жидкости в трубах, имеющихся на практике, произвести расчеты на месте, то показатели будут более верными.
Таблица приводит данные расчетов расхода жидкости по трубам с часто применяемым сечением и разных значениях давления.
Средний показатель давления в стандартном стояке считается равен от полутора до двух с половиной атмосфер.
Уровень давления зависит от многоэтажности здания, зависимость регулируют, разделяя систему водопровода на сегменты. Работа насосов для подачи воды изменяет скорость жидкости.
Обращаясь к данным таблицы, расчет потребления жидкости производят, учитывая количество кранов, водонагревательных приборов и ванн и т.д.
Изменяя характеристики проходимости труб посредством установки приборов, контролирующих и экономящих водорасход, типа WaterSave, изменяются данные, не соответствующие табличным значениям.
Как определить диаметр согласно СНиП 2.0.4.01 – 85.
Процесс расчета диаметра трубы относится к сложным, требующим инженерных знаний работам. Часто проектируя трубопроводную систему частного дома, все расчеты выполняют своими руками.
Данные расчета для определения водопропускного объема конструкции можно взять из таблицы, при этом надо точно знать сколько сантехнических приборов и кранов подключено к системе.
СНиП 2.04.01 – 85 предоставляет данные, которыми можно воспользоваться, имея вышеуказанные сведения. С помощью этих показателей устанавливают объем жидкости по сечению труб.
Размер диаметра трубопровода влияет на расчет расхода воды. Не профессионалы могут воспользоваться формулой для получения данных, зная давление с диаметром труб.
Как вычислить расход жидкости, зная давление и диаметр.
Для расчетов применяют формулу q=π × d²/4 × V, в которой:
-q расход воды в литрах.
-d внутренний диаметр трубы в сантиметрах.
-V скорость транспортировки жидкости, измеряется м/с.
Если напор воды обеспечивает водонапорная башня, без нагнетающих насосов, значит, скорость жидкости равна 0.7 до 1.9 метров в секунду. При наличии работы насоса прикладывается паспорт с указанием коэффициента имеющегося напора и скоростью движения жидкости.
Внимание! Данная формула для расчетов считается наиболее доступной, но не единственной. Формула не учитывает качество внутренней поверхности трубы, к примеру, изделия из пластика внутри гладкие, не изменяют напор воды. Совсем иначе себя ведет внутренняя поверхность изделий из стали
Совсем иначе себя ведет внутренняя поверхность изделий из стали
Формула не учитывает качество внутренней поверхности трубы, к примеру, изделия из пластика внутри гладкие, не изменяют напор воды. Совсем иначе себя ведет внутренняя поверхность изделий из стали.
Показатель коэффициента сопротивления пластиковых труб меньше, продукция устойчива к образованию коррозии, и увеличивает качество пропускной способности системы.
Устойчивость трубопровода
При расчете магистралей помимо прочности трубопровода важным параметром является его устойчивость в продольном направлении.
Данный расчет выполняют из условия – S≤mNкр, где
- S – продольное эквивалентное осевое усилие в сечении системы.
- m – коэффициент условий работы системы. Данное значение находится в справочной литературе.
- Nкр – критическое продольное усилие, при котором трубопровод теряет продольную устойчивость. Данное значение необходимо определять согласно существующим правилам строительной механики, с учетом изначального искривления системы, наличия балласта, который закрепляет трубопровод, и характеристик грунта. На обводненных участках необходимо также учитывать гидростатическое воздействие воды.
Изгиб магистрали
Продольное эквивалентное осевое усилие следует определять в зависимости от расчетных нагрузок и воздействий с учетом поперечных и продольных перемещений магистрали.
Выполняется расчет по следующей формуле –
- α – коэффициент линейного расширения материала трубы;
- E – переменный параметр упругости;
- ∆t – температурный расчетный перепад;
- σкц – кольцевые напряжения от внутреннего расчетного давления;
- F – площадь поперечного сечения трубопроводной магистрали.
Трубы прочности К55
Как вычислить вес
При покупке стальной трубы очень важно заранее определить ее вес. Ведь от этого параметра зависят многие вопросы транспортировки и монтажа
Для определения веса трубы используют несколько способов.
Наиболее точно можно определить вес 1 погонного метра трубы, вооружившись таблицей, приведенной в ГОСТе. Однако этот способ требует определенных технических навыков, и умения пользоваться документацией.
Для приблизительного вычисления (такой точности обычно достаточно) можно применить правило: Вес = (Диаметр – Толщина стенок)*Толщина стенок*0,025. Последнее число – коэффициент, который применяют для вычисления веса округлых труб. У квадратного сечения берется коэффициент 0,0316, у прямоугольного – 0,0158.
Если труба покрыта защитным слоем цинка, нужно дополнительно увеличить значение на 0,3%.
На основе формул многие производители труб предлагают трубные калькуляторы. Это специальные формы на страницах производителей в сети Интернет. В окошки нужно ввести параметры трубы, и программа сама определит вес.
Полученное по формуле или с помощью калькулятора значение не будет соответствовать ГОСТу, но разницей можно пренебречь ввиду малых размеров. И конечно, нужно не забыть умножить полученное значение на длину трубы.
Расчет веса трубы онлайн
Трубный онлайн калькулятор позволяет выполнить подсчеты для погонного метра изделий
Опираясь на эти данные можно получить ориентировочную весовую величину партии труб, а это очень важно при поиске вида транспорта для их перевозки. Можно не применять калькулятор, а посчитать все вручную, используя специальные формулы
Но, легче и быстрее для этих действий применить первый вариант. Принцип работы трубного онлайн калькулятора основан на математическом подсчете, и все, что требуется от оператора – это введение некоторых исходных данных. В результате калькулятор производит необходимые расчеты с высокой точностью.
Правила вычисления веса стальной трубы
Многим людям может показаться, что определение массы труб является простым делом
Однако подобный расчет имеет множество нюансов, на которые необходимо обратить внимание
В первую очередь важно запомнить, что при приобретении партии стальных труб обязательно требуется производить проверку веса. Любые расхождения в расчетах могут привести к тому, что материала попросту не хватит
Любые расхождения в расчетах могут привести к тому, что материала попросту не хватит.
Избыток веса может отразиться на строительных характеристиках будущей конструкции. Нагрузка, оказываемая на сооружение, должна находиться в пределах, рассчитанных ранее и указанных в соответствующем чертеже. Вес 1 метра трубы вычисляется с учетом марки стали, из которой выполнено изделие.
Часто случается так, что фактический вес трубы не соответствует удельной массе, прописанной в нормативной документации. Это происходит из-за особенностей производства. Изделие, идеально соответствующее документации, выполнить практически невозможно. Поэтому в ГОСТах указываются допустимые по размерам отклонения.
При определении веса метра стальной трубы рекомендуется воспользоваться сразу несколькими способами. Это позволит свести расчетные ошибки к минимуму. Если для определения массы применяется формула, то тогда рекомендуется достоверность итоговых результатов перепроверить несколько раз.
Приобретая партию стальных труб, обязательно нужно производить проверку веса
Применение труб из полипропилена
Если для контура отопления применить полипропиленовые трубы для отопления как выбрать диаметр согласно вышеприведенным формулам? Да точно так же. Но у полипропиленовых труб огромный срок службы, до 100 лет, поэтому отопительная система, правильно рассчитанная и аккуратно смонтированная, будет служить очень долго. На вопрос — как подобрать размеры труб для отопления, ответ можно найти по таблицам, которые можно скачать в сети Интернет.
Популярность полипропиленовых труб для создания систем отопления довольно высока, ведь они значительно дешевле металлических, экологичны и имеют неплохой внешний вид. Да и монтаж контуров систем при использовании таких труб значительно облегчается. Разработаны специальные аппараты для сваривания труб, различные переходники, фитинги, краны и другие необходимые комплектующие. Сам процесс монтажа похож на сборку системы из конструктора.
Общие подходы или немного скучной теории
Для определения веса любого предмета достаточно умножить его объём на удельный вес. Если с удельным весом всё более-менее понятно, то объём определить труднее (если не рассматривать такие простые формы как куб). Наиболее общим принципом расчёта объёма считается принцип Гюльдена, когда площадь поперечного сечения какого-либо предмета умножают на его высоту. С высотой металлоконструкции проблем также обычно не возникает, её легко (либо почти легко) замерить непосредственно, особенно, если сечение по высоте постоянно. Так можно поступить в отношении стальных труб любого сечения и профиля, двутавров, швеллеров, уголков и т.д. Метод определения массы металлических предметов сложных и непостоянных по высоте форм рассмотрим позднее.
