Труба из углеродистой стали Schedule 40 диаметром 6 дюймов весит 18.97 фунтов на фут. Труба того же диаметра из стали Schedule 80 весит 28.60 фунтов на фут. Увеличение веса на 50%, вызванное этим изменением конструкции, приведет к увеличению транспортных расходов на тысячи долларов при выполнении одного проекта. Труба Schedule 40 диаметром 2 дюйма весит всего 3.65 фунта/фут, в то время как труба Schedule 40 диаметром 12 дюймов весит 53.52 фунта/фут.
Вес материалов, используемых для трубопроводов, становится критически важным на этапе проектирования. Инженеры используют вес для определения стоимости доставки, требований к крану, расчета расстояний между опорами и оценки необходимого веса конструкции. Большинство инженеров по-прежнему полагаются на свою память или базовые методы оценки для расчета веса труб. Оценки, которые составляют инженеры, обычно содержат погрешность в 10-20%, что приводит к перерасходу средств на доставку и недооценке размеров опор трубопроводов.
В этой статье представлена полная таблица веса стальных труб из углеродистой и нержавеющей стали. Документ содержит таблицы веса с указанием номинальных размеров и характеристик, а также формулу расчета веса трубы, включающую пример расчета и практическую информацию о влиянии веса на транспортировку, погрузку и разгрузку, а также на проектирование конструкций.
Основные выводы
- Вес стальных труб зависит от номинального размера, типа стали и марки материала. Для точных расчетов необходима полная таблица веса стальных труб.
- Формула расчета веса трубы: W = 10.68 x (наружный диаметр – толщина стенки) x толщина стенки. Это дает значение фунт/фут для трубы из углеродистой стали в дюймах.
- Трубы Schedule 80 весят примерно на 40-70% больше, чем трубы Schedule 40 при том же показателе NPS, что напрямую увеличивает затраты на транспортировку и монтаж.
- Трубы из нержавеющей стали немного тяжелее труб из углеродистой стали при одинаковых размерах, поскольку стали марок 304 и 316 имеют более высокую плотность.
- Допуски, установленные на заводе-изготовителе, допускают толщину стенки до 12.5% ниже номинальной, поэтому фактический вес при транспортировке может быть на 5-10% меньше теоретических значений, указанных в таблице.
Как рассчитать вес трубы: формула
Прежде чем использовать таблицу веса стальных труб, полезно понять, откуда берутся эти цифры. Вес трубы — это просто объем стали в стенке трубы, умноженный на плотность материала.
Для труб из углеродистой стали стандартная формула в имперских единицах измерения выглядит следующим образом:
W = 10.68 x (OD – t) xt
Где W — вес в фунтах на фут, OD — наружный диаметр в дюймах, а t — толщина стенки в дюймах. Константа 10.68 объединяет плотность стали (приблизительно 490 фунтов/фут³) с коэффициентами пересчета единиц измерения.
В метрических единицах формула принимает следующий вид:
W = 0.02466 x (OD – t) xt
Где W — вес в килограммах на метр, OD и t — в миллиметрах, а 0.02466 включает метрическую плотность стали (7,850 кг/м³).
Вот пример решения задачи NPS 4, раздел 40:
- Внешний диаметр = 4.500 дюймов
- Толщина стенки = 0.237 дюйма
- W = 10.68 x (4.500 – 0.237) x 0.237
- W = 10.68 x 4.263 x 0.237
- Вт = 10.79 фунта/фут
Это точно соответствует стандартному табличному значению. Вы можете использовать эту формулу, когда в таблице веса стальных труб не указан вес нестандартного размера или когда у вас есть фактическая измеренная толщина стенки из сертификата производителя, а не номинальное значение.
Для более подробного ознакомления с принципами работы размеров и таблиц размеров труб, см. наше руководство по значениям таблиц размеров труб.
Таблица веса стальных труб: углеродистая сталь (ASME B36.10M)
В таблице ниже показан теоретический вес на фут для наиболее часто используемых размеров и типов труб из углеродистой стали согласно стандарту ASME B36.10M . Эти значения предполагают трубу с гладкими концами и номинальной толщиной стенки.
Вес труб из углеродистой стали в зависимости от толщины (NPS) и толщины (Schedule).
| NPS | OD (дюйм) | Sch 40 (фунт/фут) | Sch 40 (кг/м) | Sch 80 (фунт/фут) | Sch 80 (кг/м) | Sch 160 (фунт/фут) | Sch 160 (кг/м) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 / 2 " | 0.840 | 0.85 | 1.27 | 1.09 | 1.62 | 1.31 | 1.95 |
| 3 / 4 " | 1.050 | 1.13 | 1.68 | 1.47 | 2.19 | 1.94 | 2.89 |
| 1 " | 1.315 | 1.68 | 2.50 | 2.17 | 3.23 | 2.84 | 4.23 |
| 1-1 / 2 ″ | 1.900 | 2.72 | 4.05 | 3.63 | 5.41 | 4.86 | 7.24 |
| 2 " | 2.375 | 3.65 | 5.44 | 5.02 | 7.48 | 7.46 | 11.11 |
| 3 " | 3.500 | 7.58 | 11.29 | 10.26 | 15.29 | 14.32 | 21.33 |
| 4 " | 4.500 | 10.79 | 16.07 | 14.99 | 22.33 | 22.51 | 33.54 |
| 6 " | 6.625 | 18.97 | 28.26 | 28.60 | 42.62 | 36.39 | 54.22 |
| 8 " | 8.625 | 28.55 | 42.55 | 43.43 | 64.71 | 67.76 | 100.94 |
| 10 " | 10.750 | 40.48 | 60.31 | 64.49 | 96.11 | 104.13 | 155.14 |
| 12 " | 12.750 | 53.52 | 79.73 | 88.71 | 132.15 | 143.68 | 214.08 |
Указанные значения веса являются теоретическими для труб с гладкими концами. Фактический вес при транспортировке может незначительно отличаться в зависимости от марки материала и производственных допусков.
Разница в весе между препаратами Списка 40 и Списка 80
| NPS | Вес Sch 40 | Вес Sch 80 | Увеличение веса |
|---|---|---|---|
| 2 " | 3.65 фунт / фут | 5.02 фунт / фут | на 38% тяжелее |
| 4 " | 10.79 фунт / фут | 14.99 фунт / фут | на 39% тяжелее |
| 6 " | 18.97 фунт / фут | 28.60 фунт / фут | на 51% тяжелее |
| 8 " | 28.55 фунт / фут | 43.43 фунт / фут | на 52% тяжелее |
| 12 " | 53.52 фунт / фут | 88.71 фунт / фут | на 66% тяжелее |
Разница в весе между трубами Schedule 40 и Schedule 80 увеличивается с увеличением номинального диаметра. Для труб малого диаметра эта разница приемлема. Для трубопроводов большого диаметра дополнительный вес может потребовать более крупных кранов, более прочных опор и более дорогостоящей транспортировки.
Таблица веса труб из нержавеющей стали
В таблице веса труб из нержавеющей стали указаны их значения в соответствии с таблицей ASME B36.19, которые отличаются от B36.10M для труб большего диаметра. Плотность нержавеющей стали немного превышает плотность углеродистой стали. Плотность стали марки 304 составляет 495 фунтов/фут³ (7,930 кг/м³), в то время как плотность углеродистой стали составляет 490 фунтов/фут³ (7,850 кг/м³).
Вес трубы из нержавеющей стали 304 (стандарты Schedule 40S и 80S)
| NPS | OD (дюйм) | Sch 40S (фунт/фут) | Sch 40S (кг/м) | Sch 80S (фунт/фут) | Sch 80S (кг/м) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 / 2 " | 0.840 | 0.85 | 1.27 | 1.09 | 1.62 |
| 1 " | 1.315 | 1.68 | 2.50 | 2.17 | 3.23 |
| 2 " | 2.375 | 3.65 | 5.44 | 5.02 | 7.48 |
| 4 " | 4.500 | 10.79 | 16.07 | 14.99 | 22.33 |
| 6 " | 6.625 | 18.97 | 28.26 | 28.60 | 42.62 |
| 8 " | 8.625 | 28.55 | 42.55 | 43.43 | 64.71 |
| 12 " | 12.750 | 49.56 | 73.84 | 88.71 | 132.15 |
Толщина стенок труб Schedule 40S и Schedule 40S одинакова по измерениям и соответствует их весовым характеристикам для всех размеров труб ниже NPS 8. При NPS 12 толщина стенок Schedule 40S меньше, чем у Schedule 40 (0.375″ против 0.406″), поэтому вес нержавеющей стали снижается до 49.56 фунтов/фут³ по сравнению с 53.52 фунтами/фут³ для углеродистой стали Schedule 40.
В условиях сильной коррозии, где требуется использование труб из нержавеющей стали , всегда проверяйте фактическое обозначение стандарта. Стандарты B36.19 с суффиксом S не взаимозаменяемы со стандартами B36.10M для труб номинальным диаметром 10 мм и выше.
Вес труб в реальных условиях эксплуатации
Данные из таблицы веса стальных труб — это не просто справочная информация. Они напрямую влияют на закупку, логистику, монтаж и проектирование конструкций в каждом промышленном проекте.
Влияние стоимости доставки и грузоперевозок
Стандартный метод расчета стоимости морских перевозок стальных труб предполагает измерение веса стальных труб в метрических тоннах. Вес одной партии, содержащей 5,000 футов 6-дюймовой трубы Schedule 40, составляет приблизительно 142 метрические тонны. Труба той же длины из трубы Schedule 80 весит около 214 метрических тонн. Текущие затраты на перевозку из Китая в Европу и на Ближний Восток приводят к дополнительным расходам на доставку в размере от 4,000 до 8,000 долларов из-за разницы в весе в 72 метрические тонны.
Ли Вэй, работающий менеджером по закупкам в строительной компании в Дубае, обнаружил эту информацию во время работы над проектом трубопроводов для охлажденной воды в 2024 году. Согласно спецификации, для обеспечения механической защиты на всем протяжении проекта требовалось использование труб Schedule 80. Ли Вэй получил предложения как по трубам Schedule 40, так и по трубам Schedule 80. Разница в стоимости материалов между ними оставалась умеренной. Разница в стоимости доставки была существенной. Трубы Schedule 80 весили на 50% больше, что привело к увеличению стоимости фрахта. Внедренный им процесс оптимизации затрат позволил сэкономить 200 долларов на доставке и снизить расходы на аренду крана на объекте за счет замены некритичных ответвлений на трубы Schedule 40. Это изменение не повлияло на безопасность системы, поскольку рабочее давление было значительно ниже допустимого для труб Schedule 40.
Проектирование несущих и несущих конструкций
Вес трубы определяет расстояние между опорами, нагрузки на анкеры и сейсмические силы. 100-футовый участок трубы диаметром 8 дюймов (по стандарту Schedule 40) весит 2,855 фунтов. Такой же участок трубы (по стандарту Schedule 80) весит 4,343 фунта. Эти дополнительные 1,488 фунтов требуют:
- Более прочные опоры для труб расположены ближе друг к другу.
- Анкерные болты большего диаметра и опорные плиты.
- Дополнительная стальная несущая конструкция в каркасе здания.
- Повышенная сейсмостойкость.
В сейсмически активных зонах значение веса многократно возрастает. Сейсмические силы пропорциональны массе. Труба, на 50% тяжелее, создает на 50% большие боковые силы во время землетрясения. Инженеры иногда указывают трубу Schedule 40 вместо Schedule 80 для некритических трубопроводов специально для снижения сейсмических нагрузок на конструкцию.
Работы по погрузке и установке
Для монтажа требуется дополнительное оборудование и персонал для работы с более тяжелыми трубами. Вес трубы диаметром 12 дюймов (по стандарту Schedule 40) составляет 53.5 фунта на каждый фут ее длины. Вес одного отрезка длиной 20 футов составляет 1,070 фунтов. Для подъема такого объекта требуется два человека. Труба того же размера (по стандарту Schedule 160) весит 143.7 фунта/фут. Вес отрезка длиной 20 футов составляет 2,874 фунта. Для монтажа каждого стыка требуется вилочный погрузчик или кран.
Процесс монтажа может затянуться из-за различий между двумя различными элементами. Рабочие могут легко перемещать легкие трубы, поскольку для этого не требуется специальное оборудование. В процессе монтажа рабочим необходимо использовать такелажное оборудование, поскольку тяжелые трубы требуют особого обращения.
Для получения рекомендаций по выбору оптимального графика давления в соответствии с вашими требованиями к весу и давлению, ознакомьтесь с нашим руководством по номинальным давлениям для труб Schedule 40.
Допуски по весу труб и заводские сертификаты.
Разница в весе между указанными в таблицах весов стальных труб и фактическим весом при транспортировке обусловлена производственными допусками. Стандарты ASTM A53 и ASTM A106 допускают толщину стенки до 12.5% меньше номинального значения. Для труб стандарта Schedule 40 номинальная толщина стенки 0.237 дюйма может достигать 0.207 дюйма.
Толщина стенки трубы определяет ее вес, поскольку вес трубы напрямую связан с толщиной стенки. Чем тоньше стенка на 12.5%, тем меньше стали содержится в трубе. Разница в общем весе крупной партии может быть значительной.
Сертификаты заводских испытаний существуют для обеспечения качества продукции. Сертификат заводских испытаний отслеживает фактические измерения толщины стенок вместе с расчетами веса, относящимися к конкретной партии плавки. При использовании теоретических значений из таблицы расчетный вес может быть завышен на 5-10%. Теоретический вес является надежным вариантом для планирования транспортных расходов. Для точных расчетов прочности конструкции следует использовать фактический вес, указанный в сертификате заводских испытаний.
Номинальный вес соответствует одной из стандартных маркировок труб. На трафарете номинальный вес указан как 18.97 фунтов/фут с помощью маркировки NPS 6 SCH 40 18.97 фунтов/фут. MTR предоставляет информацию о фактическом весе, а также позволяет измерить длину образца с помощью сертифицированных весов.
Часто задаваемые вопросы о весе труб
Сколько весит труба Schedule 40?
Вес трубы Schedule 40 зависит от ее номинального размера в соответствии с таблицами веса стальных труб. Вес 2-дюймовой трубы Schedule 40 достигает 3.65 фунтов на фут. Вес 4-дюймовой трубы достигает 10.79 фунтов на фут. Вес 6-дюймовой трубы достигает 18.97 фунтов на фут. Вес 8-дюймовой трубы достигает 28.55 фунтов на фут. Таблица веса стальных труб содержит полную информацию о весе всех труб, используемых в данной статье.
Какова формула расчета веса трубы?
Формула W = 10.68 x (OD – t) xt вычисляет вес трубы из углеродистой стали в имперских единицах. В формуле W обозначает вес в фунтах на фут, OD – наружный диаметр в дюймах, а t – толщину стенки в дюймах. Метрическая формула W = 0.02466 x (OD – t) xt вычисляет вес в кг/м, используя размеры в миллиметрах.
Каков вес стальной трубы диаметром 6 дюймов?
Вес трубы из углеродистой стали Schedule 40 номинальным диаметром 6 дюймов составляет 18.97 фунтов/фут (28.26 кг/м). Труба того же размера из стали Schedule 80 весит 28.60 фунтов/фут (42.62 кг/м). Вес трубы из нержавеющей стали Schedule 40S равен весу трубы из углеродистой стали Schedule 40 этого же размера.
Трубы из нержавеющей стали тяжелее труб из углеродистой стали?
Ответ — да, потому что нержавеющая сталь марки 304 весит больше, чем углеродистая сталь. Плотность нержавеющей стали марки 304 составляет приблизительно 495 фунтов/фут³ по сравнению с 490 фунтами/фут³ у углеродистой стали. При одинаковых размерах труба из нержавеющей стали 304 весит примерно на 1% больше, чем труба из углеродистой стали. Вес труб с маркировкой NPS 8 и ниже следует рассматривать как эквивалентный вес в большинстве практических применений.
В чём разница в весе между разделом 40 и разделом 80?
Трубы Schedule 80 весят на 40-66% больше, чем трубы Schedule 40, в зависимости от номинального размера. Разница наименьшая для труб малого диаметра (38% для NPS 2) и наибольшая для труб большого диаметра (66% для NPS 12). Увеличение веса напрямую влияет на три области: транспортные расходы, проектирование системы поддержки и потребности в рабочей силе для монтажа.
Заключение
На каждом этапе проекта по прокладке трубопроводов вес трубы является основополагающим параметром. Приведенная в этой статье таблица веса стальных труб содержит теоретические значения для труб из углеродистой и нержавеющей стали наиболее распространенных размеров и типоразмеров. Формула расчета веса трубы поможет вам рассчитать вес труб нестандартных размеров и подтвердить значения из таблицы.
Теоретические значения веса существуют только в качестве теоретических понятий. Фактический вес объекта может изменяться на 5–10 процентов из-за производственных допусков, колебаний плотности материала и обработки торцов. Используйте значения из таблицы для оценки стоимости доставки. Для проведения точных расчетов конструкции необходимо использовать сертификаты заводских испытаний.
Выбор между стандартом Schedule 40 и стандартом Schedule 80 — это не просто решение, связанное с давлением. Для принятия решения необходимы расчеты веса, которые повлияют на стоимость доставки и обработки, а также на затраты на проектирование и монтаж. Стандарт Schedule 40 соответствует требованиям по давлению для большинства применений, обеспечивая при этом меньший вес и экономическую выгоду.
Запросите ценовое предложение на трубы из углеродистой или нержавеющей стали с точными данными о весе для ваших расчетов при транспортировке и строительстве. Компания LIANYUNGANG DAPU METAL CO., LTD поставляет трубы стандартных и нестандартных размеров с полными сертификатами производителя, документацией о теоретическом и фактическом весе, а также осуществляет доставку по всему миру на ваш объект.
