Cálculo de parámetros de tubería: cómo calcular correctamente el peso, masa y volumen de una tubería
La necesidad de calcular una tubería y determinar con precisión su gravedad específica, masa total y volumen surge al colocar nuevos elementos de comunicación o reemplazar los antiguos, durante las reparaciones de rutina o el mantenimiento programado de los sistemas, durante la construcción de edificios privados y de apartamentos, edificios públicos e industriales. estructuras.
Los datos obtenidos se ingresan en la documentación del proyecto y permiten elaborar un presupuesto con la mayor precisión posible, indicar el costo total del próximo trabajo y determinar la cantidad de personal y equipo capaz de completar la tarea de acuerdo con los plazos establecidos. .
Descubramos juntos cómo y por qué se calcula el peso y el volumen de las tuberías.
El contenido del artículo:
- ¿Por qué se diseñan las tuberías?
- ¿Cómo calcular correctamente los parámetros en la vida cotidiana?
- Métodos de cálculo en la industria.
- Determinación del diámetro del material de la tubería.
- Características del cálculo del volumen de la tubería.
- Reglas para calcular el peso de una pieza de tubería.
- Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
¿Por qué se diseñan las tuberías?
Un cálculo preliminar detallado de las tuberías le permite saber cuánto material se requiere para instalar correctamente el sistema seleccionado y ayuda a evitar un desperdicio innecesario de dinero en la compra, transporte y posterior instalación de piezas.
Con el enfoque correcto, la tubería terminada funcionará de manera precisa y confiable, y refrigerante se moverá en él a la velocidad requerida, asegurando así el rendimiento operativo más eficiente de todo el sistema de comunicación.
Al preparar estimaciones de costos, los diseñadores de sistemas de plomería recomiendan tener en cuenta indicadores como:
- permeabilidad básica de tuberías;
- nivel de pérdida potencial de calor;
- tipo, volumen y espesor del aislamiento requerido;
- la cantidad de material que protege las tuberías de la corrosión y otras influencias externas negativas;
- el grado de suavidad o rugosidad de la superficie interior de la tubería.
Con base en estos datos, será mucho más rápido y sencillo elegir el tipo adecuado y pedir la cantidad necesaria de productos de tubería.
¿Cómo calcular correctamente los parámetros en la vida cotidiana?
Para calcular correctamente los parámetros básicos de la tubería de laminación planificada para su uso, en primer lugar, determine el tipo de material y la sección transversal de la pieza, el diámetro externo e interno, el espesor de la pared y la longitud de la tubería.
Algunos de los datos se obtienen de forma rápida y sencilla midiendo el producto seleccionado con una cinta de construcción. Se proporciona información más detallada en los documentos adjuntos, los certificados de calidad emitidos al fabricante por las autoridades pertinentes, los directorios de perfiles, los GOST actuales y las fuentes abiertas de Internet.
Métodos de cálculo en la industria.
En instalaciones grandes y de gran escala en construcción o renovación, el proceso de determinación de parámetros comienza con la inspección entrante. Los ingenieros e instaladores verifican la documentación adjunta, los certificados y las marcas de la empresa aplicadas por el fabricante al laminado de tuberías.
A partir de estos datos se obtienen las dimensiones nominales del material resultante, la calidad del metal o el tipo de plástico, el número de lote del producto, los resultados de la detección de defectos por rayos X realizada por el fabricante y el análisis químico del producto. fundición, el tipo de tratamiento térmico y la fecha de especificaciones.
En condiciones de producción, la longitud real de la tubería se mide utilizando un cable de medición o una cinta métrica. La desviación de las cifras indicadas en la documentación de fábrica, hacia arriba o hacia abajo, para productos de primera clase se considera aceptable si no excede los 15 milímetros, para productos de segunda clase, 100 milímetros.
El diámetro exterior de las tuberías utilizadas en la industria se comprueba mediante la fórmula:
D = L:π-2Δр-0,2 mm
Tiene en cuenta parámetros tales como:
- D – diámetro requerido;
- L – longitud de la circunferencia exterior de la tubería;
- Δр – espesor del material del que está hecha la cinta métrica;
- 0,2 milímetros es el margen permitido para el contacto con la superficie del instrumento de medición.
Se permiten errores y desviaciones del diámetro real de los declarados por el fabricante para productos con una sección transversal de hasta 200 milímetros dentro de 1,5 milímetros. Para tuberías de gran sección transversal, esta cifra se considera normal si no supera el 0,7% del diámetro especificado en la documentación.
Determinación del diámetro del material de la tubería.
Para aclarar el diámetro de la tubería utilizada en el proceso de reparación e instalación, primero mida su circunferencia. Para esto es adecuada una cinta métrica de costura común. Si no lo tiene a mano, simplemente envuelva el tubo con hilo grueso, cuerda o cordel, luego aplique el fragmento a una regla y averigüe su longitud.
Para realizar cálculos precisos posteriores, utilice una fórmula matemática elemental para determinar la circunferencia:
L=πD
(L - denota la longitud de la circunferencia exterior de un círculo; π - es un número constante "pi", que tiene el mismo valor en todos los casos - 3,14 (para los cálculos más precisos, se toman hasta ocho dígitos después del punto decimal en cuenta); D - simboliza el diámetro del círculo círculo).
Para calcular correctamente el diámetro exterior, transforme la ecuación a la fórmula D=L/π y realice todos los cálculos necesarios.
Para determinar el tamaño del diámetro interior del círculo, en primer lugar, mida el grosor de las paredes del material de la tubería y luego este valor, multiplicado por 2, se resta del número que determina el diámetro exterior del producto.
Medición de parámetros en condiciones difíciles
Si es difícil acceder a la tubería a medir, utilice el método de copia y aplique a la pieza una herramienta de medición adecuada o un objeto con parámetros ya conocidos, por ejemplo, una caja de cerillas.
Luego se fotografía el área requerida y todos los demás cálculos se realizan basándose en la imagen. Los valores obtenidos se convierten luego en parámetros reales de laminación de tuberías, teniendo en cuenta la escala del estudio realizado.
Matices de medir el diámetro de las tuberías para un sistema de calefacción.
En el proceso de disposición de un complejo de calefacción, el diámetro de las tuberías se determina de la forma más correcta y precisa posible. De la exactitud de estos datos dependerá la eficiencia posterior de todo el sistema y su capacidad para producir la cantidad necesaria de calefacción.
Las tuberías instaladas para calentar locales residenciales o industriales están sujetas a requisitos especiales. Se espera que tengan una alta estabilidad operativa y la capacidad de soportar la presión del refrigerante.
Cuando se utilizan elementos del diámetro incorrecto, esta tarea se vuelve extremadamente difícil. Como resultado, se produce una importante pérdida de calor y el apartamento, casa, oficina o taller se vuelve frío e incómodo.
Características del cálculo del volumen de la tubería.
Calcular el volumen exacto de tubería utilizada es un procedimiento obligatorio a la hora de instalar cualquier sistema de comunicación. Si este paso se omite o se trata de manera irresponsable, se acumulará demasiada presión en el proceso de funcionamiento.
Acelerará el desgaste del material y conducirá al hecho de que el sistema requerirá reparaciones constantes y eventualmente simplemente fallará, sin siquiera completar el período de garantía establecido.
La baja presión también tendrá un impacto negativo, porque complicará significativamente o incluso hará completamente imposible el funcionamiento completo y cómodo del sistema en un modo conveniente para el consumidor.
Parámetros generales y cálculos necesarios.
Para calcular el volumen de una sección determinada de una pieza de tubería, primero determine la circunferencia de la tubería por su diámetro exterior. Lo hacen usando fórmulas.
S=π(D/2)² o S=πR²
En este caso, D significa un indicador digital del diámetro exterior de la tubería y R es la mitad del diámetro exterior, es decir, el radio. El valor resultante se multiplica por la longitud del fragmento procesado y se obtiene el volumen resultante en metros cúbicos.
Se realizan más cálculos necesarios utilizando la fórmula para calcular el volumen de un cilindro.
V=SH
donde V es el volumen de la tubería expresado en metros cúbicos, S es el área de la sección transversal externa expresada en metros cuadrados y H es la longitud de la sección de la tubería expresada en metros. Para la corrección de las acciones, primero todas las unidades de medida se convierten en un solo vector y solo después se realizan los cálculos necesarios.
Cálculo del volumen de tuberías para suministro de agua y gas.
El cálculo correcto del volumen de tuberías de acero destinadas a las comunicaciones encargadas del suministro de agua y gas comienza con la determinación del diámetro. Los modelos más populares son los tubos reforzados con un diámetro de base de 25,5 milímetros y los universales ordinarios con un diámetro de 27,1 milímetros.
Según los profesionales, al instalar un sistema simple, la precisión de los indicadores no es muy importante, ya que el volumen de la tubería se calcula utilizando indicadores adimensionales generalmente establecidos llamados diámetro nominal. El valor digital de estos valores se determina mediante tablas especiales y solo en el caso de que sea necesario calcular la presión.
Si planea utilizar anticongelante, intente realizar los cálculos con mayor precisión. Esto le permite evitar costos de materiales innecesarios y reduce significativamente los costos generales de instalación de comunicaciones.
A continuación, calcule el radio de la pieza. Para hacer esto, use la fórmula:
R=D/2
ingresan los datos contenidos en la documentación adjunta o en las marcas de la tubería (D significa el diámetro de la base declarado por el fabricante) y luego, utilizando las cifras obtenidas, realizan las acciones computacionales necesarias.
En la siguiente etapa se encuentra el área de la sección transversal. Para ello, se eleva al cuadrado el valor numérico del radio y se vuelve a multiplicar por el número PI (3.14). Si el radio de la pieza se expresa en milímetros, el área de la sección transversal se calcula en milímetros cuadrados. Al final, todos los valores obtenidos se ponen en la fórmula V=SH y se obtiene el número deseado.
También recomendamos leer un artículo más detallado sobre cómo calcular correctamente el volumen de tuberías. Más detalles - ir a enlace.
Reglas para calcular el peso de una pieza de tubería.
A primera vista, calcular el peso de un metro lineal de tubería no resulta difícil. Basta con mirar el etiquetado del producto, comprobar los materiales de referencia pertinentes (certificados de certificación, documentación adjunta, GOST aprobados, etc.) y obtener de allí todos los datos necesarios.
Puede utilizar un programa en línea especialmente diseñado, ingresar la información que tiene a mano y en 1 o 2 minutos ver resultados precisos en el monitor de su computadora, la pantalla de su tableta o la pantalla de su teléfono.
Pero a veces no hay libros de referencia a mano y también falta la posibilidad de utilizar recursos virtuales. Pero hay material de tubería hecho de metal o el plastico, requiriendo urgentemente la determinación de su masa real.
Y el procedimiento de cálculo aquí es muy importante, ya que muchos tipos de productos se venden por peso y los más pesados a menudo difieren significativamente en costo de los más livianos.
Además, los datos de peso precisos ayudan a determinar la resistencia de la estructura que se está construyendo y le permiten saber qué nivel de carga operativa podrá soportar en el futuro.
Además, la información sobre los parámetros de peso es necesaria para seleccionar un vehículo capaz de entregar material a un sitio de reparación o construcción y para determinar la cantidad de mano de obra y equipo de construcción necesarios para la carga/descarga y posterior instalación de elementos en el sistema general.
Determinar el peso de un tubo redondo.
El peso de un trozo de material de tubería con una sección transversal redonda se determina en función del diámetro exterior del producto, el espesor de la pared, la densidad específica del material y la longitud total del segmento en metros lineales.
El algoritmo de cálculo se describe mediante la fórmula:
M = π * Ro * s * (D – s) * L
Los caracteres alfabéticos representan los siguientes parámetros:
- M es la masa requerida de la tubería en estudio;
- Πi es un valor constante igual a 3,14, relevante para calcular el área de un círculo;
- Ro es el peso específico del material del que está hecho el producto (para los metales se indica como densidad en kilogramos por metro cúbico);
- S – espesor de la pared de la tubería;
- D – tamaño del diámetro exterior de la circunferencia de la tubería;
- L – longitud del producto.
Después de realizar todos los cálculos necesarios y descubrir cuánto pesa un metro lineal, el valor resultante se multiplica por el número total de metros lineales de tubería enrollada comprados.
De esta forma se obtienen datos sobre el peso total relativo de los productos necesarios para instalar un sistema de comunicación o construir cualquier edificio.
¿Cómo calcular la masa de tubos perfilados?
Todas las ecuaciones, algoritmos y fórmulas presentados anteriormente son relevantes solo para tubos laminados con una sección transversal redonda. Es la opción más común y más utilizada que todas las demás para fines industriales y domésticos.
Sin embargo, hay situaciones en las que es necesario calcular la masa de productos con una sección transversal ovalada, rectangular, cuadrada, trapezoidal o algún otro tipo de sección no estándar.
El peso de las piezas de tubería con una sección transversal no estándar se calcula mediante varias fórmulas simples. La masa de un tubo cuadrado se puede encontrar mediante la ecuación:
M = (Ro) * 0,0157 * s * (A * 2 – 2,86 * s) * L,
donde los caracteres alfanuméricos significan lo siguiente:
- Ro – gravedad específica (densidad) del material;
- 0,0157 – valor calculado constante;
- S – espesor de pared;
- 2,86 es un valor constante calculado en función del radio de la esquina;
- L – longitud de la tubería, indicada en metros lineales.
Para una parte de tubería rectangular, la siguiente ecuación es relevante:
M = (Ro/7850) * 0,0157 * s * (A + B – 2,86 * s) * L,
donde además de todos los datos descritos anteriormente, se tienen en cuenta los valores de A y B, simbolizando la longitud de los lados. Más información sobre los tipos de tubos de acero con diferentes secciones se puede leer en este material.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Trucos, consejos útiles y recomendaciones visuales sobre cómo medir de forma rápida, sencilla y sin esfuerzo el diámetro de la tubería requerida. Los métodos son aplicables a piezas de cualquier tamaño, fabricadas con diversos materiales:
Reglas para calcular el volumen de tuberías en metros cúbicos mediante fórmulas matemáticas. Descripción detallada de todas las acciones en modo paso a paso:
Consejos para artesanos del hogar sobre cómo calcular correctamente la masa de un metro de tubo redondo y perfilado. Recomendaciones detalladas para utilizar tablas temáticas, fórmulas y calculadoras en línea:
Con base en la información presentada anteriormente, podemos decir que no es tan difícil calcular de forma independiente el peso, el volumen, el diámetro, la masa y la sección transversal de tuberías hechas de varios materiales.
Por supuesto, la tarea requiere atención, escrupulosidad, precisión y lleva algo de tiempo. Pero todos los esfuerzos darán sus frutos en un futuro muy próximo. El sistema de comunicación, formado según los parámetros más precisos, funciona con total claridad y garantiza retornos operativos eficaces.
Si quedan dudas y no hay confianza absoluta en la capacidad de realizar cálculos precisos de forma independiente, conviene confiar esta cuestión a los diseñadores. Harán todo rápidamente y proporcionarán al cliente un desglose completo de los costos de todos los parámetros requeridos.
Esperamos que el material presentado anteriormente le haya ayudado a calcular tuberías hechas de diversos materiales. Si tiene alguna pregunta, puede formularla en el bloque a continuación e intentaremos responderla lo antes posible.
