Труба электросварная – вес 1 метра определяем по таблицам и формулам

1 Удельный вес труб – что это такое, кому и зачем он нужен

Такая характеристика как удельный вес стальной электросварной трубы представляет собой числовое значение массы 1 погонного метра данного изделия. Этот параметр очень удобен тем, что, независимо от количества металлопродукции, позволяет быстро вычислить ее общий вес. Для этого достаточно знать или измерить в метрах длину всего объема имеющихся или предполагаемой партии труб. Понадобится также информация о размерах стальных изделий:

• наружный диаметр – для металлопродукции круглого сечения;
• длины сторон – для профильного трубного проката (квадратного, прямоугольного);
• толщина стенки;
• марка стали (для большей точности вычислений).

Эти данные берутся в сопроводительной спецификации на металлопрокат, либо замеряются. Каждому типоразмеру соответствует свой индивидуальный удельный вес трубы. Эту величину определяют одним из доступных способов и после перемножения на общую длину изделия получают искомую суммарную массу трубы (одной или всего объема данной металлопродукции).

В свою очередь, общий вес стальных электросварных труб - необходимая важная количественная характеристика во всех областях, где этот прокат "фигурирует". На заводе, выпускающем трубы, требуется знать сколько надо сырья для выполнения заказа по изготовлению партии этой продукции. Тут не обойтись без данных об общей массе поставки готовых изделий покупателю. Бухгалтерские, финансово-отчетные, складские, дорожно-транспортные, другие документы отражают учет и движение металлопродукции в тоннах и килограммах.

Массу трубного проката необходимо знать, чтобы выбрать способ его перемещения до пункта назначения и заказать соответствующий вид транспорта. Этой величиной оперируют при покупке и продаже, во время взаиморасчетов за стальную продукцию. Вес стальных труб является неотъемлемой частью расчетов надежности, прочности, массы разрабатываемых металлоконструкций и заносится в соответствующую технологическую документацию. И во всех случаях его можно быстро вычислить, зная общую длину и размерные параметры используемого изделия, с помощью соответствующей удельной массы (веса 1 метра).

2 Способы определения удельного веса стальных сварных труб

Масса любой трубы зависит от удельной плотности сплава, из которого она изготовлена, и ее геометрических параметров:

• толщины стенок;
• диаметра или ширины и высоты;
• длины.

То есть определяется как масса объема (в м³) цилиндрической или профильной формы, заполненного однородным металлом с соответствующей плотностью (в кг/м³). Длина изделия при определении его удельного веса равна 1 м. Для стального проката при всех расчетах плотность сплава, из которого он изготовлен, всегда принимается равной 7850 кг/м³. Чтобы выяснить вес 1 м электросварной трубы (удельную массу) используют следующие способы:

• с помощью таблиц, в которых искомые величины рассчитаны для стандартных типоразмеров трубной продукции;
• по математическим формулам.

Во всех случаях полученное значение является теоретическим, то есть приближенным, неточным. Это обусловлено следующими причинами:

• плотность различных марок стали отлична от 7850 кг/м³ и для некоторых сплавов разница достаточно ощутима при определении массы большой партии трубной продукции;
• при расчетах форма изделия принимается геометрически идеальной, правильной, без учета закруглений в углах (для профильного), наплывов металла на сварочном шве, превышений или уменьшений размеров относительно стандартных в пределах разрешенных допусков;
• при вычислениях нередко приходится делать округление рассчитанных величин.

С помощью специальных таблиц получают наиболее точное теоретическое значение удельной массы трубы, так как при их составлении использовались достаточно сложные формулы, максимально учитывающие геометрию и технологию изготовления изделий. Чтобы воспользоваться этим способом, сначала по имеющимся данным о металлопрокате выясняют его тип. Затем находят в интернете или справочной литературе соответствующую данному прокату таблицу либо ГОСТ на сортамент. Так, к примеру, для стальных труб квадратного сечения следует искать ГОСТ 8639-82, а для круглых электросварных прямошовных – ГОСТ 10704-91. Следующий шаг в определении удельного веса: по имеющимся данным о размерах изделия найти в таблице искомое значение. В случае, если замеренные толщина стенки и/или габариты продукции не соответствуют ни одному табличному, то выбирают величину удельного веса для наиболее близких по значению стандартных размеров.

Табличный способ хорош тем, что он очень прост и не требует проведения каких-либо расчетов, что исключает возможность допущения математической ошибки при вычислениях. Однако этот метод требует наличия литературы либо компьютера с выходом в интернет. Более универсальный способ – применение математических формул. Его можно использовать в любых условиях, даже в так называемых полевых, вдали от благ и возможностей цивилизации.

3 Определяем удельный вес трубы по формулам

Как упоминалось выше, расчет основан на определении объема стали, израсходованной на изготовление 1 м трубного проката. После чего эту величину необходимо умножить на плотность сплава (в данном случае на 7850 кг/м³). Искомый объем вычисляют следующим образом:

1. Определяют объем отрезка трубы длиной в 1 м по ее внешним габаритам. Для этого вычисляют площадь сечения изделия, которую умножают на длину, то есть на 1 м.
2. Определяют объем полой части проката длиной 1 м. Для этого сначала вычисляют размеры полости (для круглой продукции внутренний диаметр получают, отнимая от внешнего диаметра удвоенную толщину стенки, а для профильной – вычисляют ширину и высоту внутреннего сечения, отнимая удвоенную толщину от внешних размеров). Затем по полученным данным производят расчет, аналогичный приведенному в первом шаге.
3. В заключение от первого результата отнимают второй – это и есть объем трубы.

Для второго шага можно произвести дополнительные замеры – кому как удобней.

Все расчеты производят после перевода исходных данных в метры и килограммы. Если замеры в сантиметрах, то 1 см = 0,1 м, когда в миллиметрах – 1 мм = 0,001 м. Расчет объема цилиндрических (круглого сечения) объектов, труб производят по следующей формуле:

V = R*R*3,14*L,

где V – объем, м³;

R – радиус, равен половине диаметра изделия, м;

L – длина, м.

Вычисления удельной массы продукции с наружным диаметром 159 мм и толщиной стенки 8 мм выглядят следующим образом. Сначала находят внешний объем. Для этого определяют наружный радиус:

0,159/2 = 0,0795 м.

V (внешний) = 0,0795*0,0795*3,14*1 = 0,019845585 м³. Округляем до 0,019846 м³.

Рассчитываем внутренний объем. Сначала вычисляем диаметр:

0,159 – 2*0,008 = 0,143 м.

Определяем радиус:

0,143/2 = 0,0715 м.

V (внутренний) = 0,0715*0,0715*3,14*1 = 0,016052465 м³. Округляем до 0,016052 м³.

Искомый объем металла трубы:

V = 0,019846 – 0,016052 = 0,003794 м³.

Удельный вес = 0,003794*7850 = 29,7829 кг.

Ответ: Труба электросварная – вес 1 метра диаметром 159 мм с толщиной стенки 8 мм равен 29,78 кг. Для сравнения – в таблице ГОСТа 10704-91 указано значение 29,79 кг.

Еще одна простая формула только для стальных круглых изделий:

Вес = 3,14*(D – T)*T*L*P,

где D – наружный диаметр, м;

T – толщина стенки, м;

L – длина, м;

P – плотность материала, кг/м³.

Для вышеуказанных исходных данных получится:

Вес = 3,14*(0,159 – 0,008)*0,008*1*7850 = 29,775992 кг.

4 Формулы для расчета веса профильных изделий

Расчет профильного металлопроката по разнице объемов основан на формуле:

V = A*B*L,

где V – объем, м³;

A и B – размеры сторон, м;

A*B – соответственно, площадь сечения, м²;

L – длина, м.

Определение массы 1 м квадратного металлопроката с наружным размером 100x100 мм и толщиной стенки 8 мм.

V (внешний) = 0,1*0,1*1 = 0,01 м³.

Внутренний размер сторон = 0,1 – 2*0,008 = 0,084 м.

V (внутренний) = 0,084*0,084*1 = 0,007056 м³.

V (металла трубы) = 0,01 – 0,007056 = 0,002944 м³.

Вес 1 м = 0,002944*7850 = 23,1104 кг. В таблице ГОСТа 8639-82 указана величина 22,25 кг.

Еще две простые формулы только для стальной профильной продукции. Исходные размеры должны быть в миллиметрах, ответ получают в килограммах. Первая формула – для квадратного сечения:

Удельный вес = (A – T)*T*0,0316.

Для вышеуказанных данных:

Вес 1 м = (100 – 8)*8*0,0316 = 23,2576 кг.

Для трубной продукции прямоугольного сечения:

Удельный вес = (A + B – 2T)*T*0,0158.

Используя прежние исходные данные получают:

Вес 1 м = (100 + 100 – 2*8)*8*0,0158 = 23,2576 кг.

Каким способом определять удельный вес каждый решает сам. При расчетах надо быть внимательным, чтобы не допустить ошибок в вычислениях.

В итоге, зная массу 1 метра трубы и общую длину партии или мерного отрезка металлопроката, можно подсчитать суммарный вес любого изделия, даже нестандартных размеров.