Vamzdžių svoris yra esminė specifikacija, kuri įtakoja transportavimo išlaidas, atramų nuostolius ir montoavimo darbus. Šiame straipsnyje susitelkiama į EN 10220 standartą, jo serijas, svorio skaičiavimo metodus ir tai, kaip skirtingos skirtingos sistemos paveikia projektavimo ir įgyvendinimo procesą.
EN 10220: standartizacija ir taikymo sritys
EN 10220 yra Europos standartas, reglamentuojantis besiūlių ir suvirintų plieninių vamzdžių matmenis ir tolerancijas. Standartas yra plačiai taikomas naftos, dujų, chemijos, statybos ir vandens valymo pramonėse. Jis pateikia aiškias gaires dėl išorinio skersmens (OD) ir sienelės storio (WT), užtikrinant nuoseklumą ir pakeičiamumą tarp skirtingų gamintojų gaminių.
Svorių skaičiavimo metodai EN 10220
Masės metrui vienetui ilgio skaičiavimo metodas pateiktas standarte EN 10220. M = (DT) × T × 0,0246615, kur DT - išorinis skersmuo milimetrais, T - sienelės storis milimetrais. Koeficientas 0,0246615 kg/dm3 priklauso tankio įverčiams. Apskaičiuotose vertėse galima taikyti ir skirtingas plieno rūšis (austenitinis nerūdijantis plienas - 1,015 koeficientas, feritinis ir martensitinis nerūdijantysis plienas - 0,985), remiantis EN 10088-1 standartu.
Siūlomos serijų klasifikacijos EN 10220
EN 10220 serijos skirstomos į tris lygius:
- 1 serija: išoriniai skersmenys, kuriems standartizuojami visi priedai; visiškai standartizuotos jungiamosios detalės (flanšai, jungtys, alkūnės).
- 2 serija: išoriniai skersmenys, kuriems daliai priedų yra standartai; kai kurios jungiamosios detalės gali būti standartizuotos.
- 3 serija: išoriniai skersmenys, kuriems yra labai mažai standartizuotų priedų.
Vamzdžių svorio lentelės pagal EN 10220 serijas
1 serija
Šioje serijoje išorinis skersmuo atitinka tarptautinius standartus, rinkoje yra visiškai standartizuotos jungiamoji detalės, todėl projektavimo ir montavimo procesas yra paprastesnis; mažiau papildomų išlaidų dėl pritaikymo.
2 serija
Šio tipo vamzdynų išorinis skersmuo yra standartizuotas, tačiau ne visos jungiamosios dalys. Gali būti įsigyjami kai kurie standartiniai fasai (flanšai, alkūnės), kitos dalys gali reikėti pritaikymo, todėl projekto kaina ir sudėtingumas didėja.
3 serija
Tai dažnai susiję su itin specifiniais arba netradiciniais vamzdžių dydžiais, kur reikalingos daug pritaikytų jungiamųjų detalių; tai iš plečia projekto laiką ir kainą.
Storis sienelių ir didelių vamzdžių įtaka
EN 10220 2 lentelėje nurodomi storio sienelių reikalavimai storuosieniams vamzdžiams (70-100 mm). Prieš perkant, reikėtų atsižvelgti, kad kai kuriais atvejais priedai gali būti neprieinami priklausomai nuo 1 lentelėje nurodyto išorinio skersmens ir serijos.
Matmenų ir svorių praktiniai pavyzdžiai
Žemiau pateikiami bendrai taikomi skaičiavimai ir faktai apie plieninių vamzdžių svorį, jų kilmę, bei įtaką projektui:
- Anglinio plieno vamzdžių svorio formulė: W = 10.68 × (OD - t) × t, lb/ft. Čia OD - išorinis skersmuo coliais, t - sienelės storis coliais.
- 40-jo grafiko (STD) vamzdžio svoris priklauso nuo nominaliojo dydžio. Pavyzdžiui, 6 colių STD vamzdis sveria 18.97 lb/ft (28.26 kg/m), o 6 colių 80-ojo grafiko vamzdis sveria 28.60 lb/ft (42.62 kg/m).
- Skirtumas tarp 80-jo ir 40-jo standarto vamzdžių didėja su dydžiu: 80-ojo standarto vamzdis sveria 40-66 % daugiau nei 40-ojo standarto vamzdis, priklausomai nuo nominaliojo dydžio.
- Nerūdijančio plieno (304 klasė) vamzdžiai yra šiek tiek sunkesni už anglinio plieno dėl tankio skirtumo: 304 klasė ~495 lb/ft³ vs anglinis ~490 lb/ft³; 304 vamzdis sveria apie 1% daugiau už tą patį dydį.
- Teoriniai svoriai yra tik orientaciniai; tikrasis vamzdžio svoris gali svyruoti 5-10% dėl gamybos tolerancijų ir medžiagos tankio variacijų. Praktinei transportavimo apskaičiai naudokite diagramų vertes.
Priklausomybė nuo skersmens ir serijos
1 serijos vamzdžiai turi visiškai standartizuotas jungiamąsias dalis, todėl svorio lentelės yra tiesiogiai taikomos. 2 serijos vamzdžiams dalis jungiamųjų dalių yra standartizuotos, tačiau kai kurios gali būti pritaikytos, todėl svorį reikia koreguoti pagal galimų jungiamųjų dalių prieinamumą. 3 serijos vamzdžiai yra retai standartizuoti, tad dažnai reikalingos pritaikytos detalės, kainos ir laikai didėja.
Specialūs atvejai: storasienės įtakos ir pavyzdžiai
Storos sienelės vamzdžiai (sienelės storis 70-100 mm) gali turėti ribotą prieinamumą priedams, todėl priedai gali būti neprieinami net jei išorinis skersmuo atitinka lentelėje pateiktą matmenį. Siekiant išvengti rizikos, rekomenduojama patikrinti faktinį tvarkaraščio žymėjimą (MTR) kartu su svorio skaičiavimais konkrečiai šilumos partijai.
Praktiniai patarimai projektavimo ir logistikos ekspertams
- Naudokite diagramas, kad tiksliai apskaičiuotumėte svorį vienam metrui arba pėdai pagal išorinį skersmenį ir sienelės storį.
- Įvertinkite svorį teigiamam transportavimo biudžetui: laikykitės teorinių svorių tik kaip orientacinių; realios svorių klaidos dažnai siekia 5-10%.
- Apsvarstykite, kaip pasirinktas tvarkaraštis (40, 80) paveiks pervežimo kainas, saugumą ir montavimo laiką, ypač seisminėse zonose, kur svoris turi tiesioginį poveikį šoninėms jėgoms.
- Stenkitės naudoti 1 serijos vamzdžius, kai įmanoma, siekiant mažesnių sąnaudų ir paprastesnio įgyvendinimo.
Pramoniniai faktai ir realios įžvalgos
Kiekviename vamzdynų projekto etape svoris yra svarbi specifikacija. Palyginimo pavyzdžiai: 12 colių skersmens 40-ojo standarto vamzdis gali sverti apie 53.5 lb per pėdą; 20 pėdų ilgio vamzdis gali sverti apie 1,070 lb. Pacitavimai rodo, kad didesnis svoris gali padidinti kranų apkrovas, atramų atstumus ir įrankių bei personalo poreikį montavimui. 20 pėdų ilgio 80-ojo standarto vamzdis sveria apie 143.7 lb per pėdą, palyginti su 2 colių 40-ojo grafiko vamzdžiu, kuris sveria apie 3.65 lb/ft.
Branduolinis išvadas apie svorį galima pagrįsti formulėmis: 6 colių nominalaus skersmens 40-ojo standarto anglinio plieno vamzdis sveria 18.97 lb/ft (28.26 kg/m); to paties dydžio 80-ojo standarto vamzdis sveria 28.60 lb/ft (42.62 kg/m). Taip pat galima pastebėti, kad 80-ojo standarto vamzdžio svoris gali būti net apie 40-66 % didesnis už 40-ojo standarto viršikaitis, priklausomai nuo dydžio.
Žinių šaltiniai ir praktinės įžvalgos visiems inžinieriams
Šiame straipsnyje pateikiamos teorinės anglinio ir nerūdijančio plieno vamzdžių svorio lentelės atsižvelgia į dažniausiai pasitaikančius dydžius ir schemas. Realiems projektams naudokite diagramų vertes, nes jos atspindi transportavimo kainas, inkarų apkrovas ir seismines jėgas. Jei reikia tikslumo, kreipkitės į gamintojo MTR dokumentus ir prisitaikykite svorį pagal tikrąjį sienelės storį ir medžiagos tankį.
Papildoma diagrama ir lentelė (pridėti šalia)
Žemiau pateikta priemonė: diagrama, kurioje parodytas svoris per pėdą skirtingiems NPS dydžiams ir skirtingoms grafiko serijoms. Deginamas priminimas: laikykitės tiksliai skaičiuotų vertių, o realius projektus atitikite diagramomis.
| Nominalus dydis | 40 grafikas (lb/ft) | 80 grafikas (lb/ft) | Pastabos |
|---|---|---|---|
| 2 in | 3.65 | 5.20 | STP palyginimas |
| 4 in | 10.79 | 15.10 | Didelis poveikis transportavimui |
| 6 in | 18.97 | 28.60 | Dažnai naudojamas dydis |
| 8 in | 28.55 | 42.62 | Didelis skirtumas |
Šio straipsnio tikslas - pateikti išsamų ir praktišką vadovą apie plieninių vamzdžių svorį pagal EN 10220, kaip jį skaičiuoti ir kaip sprendimai dėl 40/80 grafiko bei sienelių storio įtaka gali paveikti projektavimo ir įgyvendinimo procesus.
tags: #plieniniai #vamzdziai #svoris