Densitatea materialului SS: Diagrama de densitate din oțel inoxidabil și Ghid de calcul al greutății

Ce densitatea materialului SS măsoară de fapt

Densitatea materialului SS este masa oțelului inoxidabil pe unitatea de volum, iar pentru tipurile de tuburi pentru câmpuri petroliere este în mod normal cotată între 7,70 și 8,10 g/cm3 la temperatura camerei.

Densitatea este masa împărțită la volum, deci unitățile contează la fel de mult ca valoarea. O calitate citată la 7,93 g/cm3 este, de asemenea, 7.930 kg/m3 și 495 lb/ft3. Greutatea specifică, cifra imprimată pe majoritatea certificatelor de fabrică, este același număr cu unitățile îndepărtate, deoarece apa se află la 1.000 g/cm3.

Numai densitatea nu vă va spune cât cântărește un tub. Greutatea este densitatea înmulțită cu volumul, deci o moară care menține densitatea la plus sau minus 0,02 g/cm3, dar are un perete cu o greutate de opt procente, încă livrează o șiră mai grea decât se presupunea graficul de încărcare. Cele două toleranțe trebuie citite împreună.

Densitatea oțelului inoxidabil în funcție de grad

Gradul 304 este aproape de 7,93 g/cm3, 316 la 8,00 g/cm3, 316L la 7,98 g/cm3, 321 la 7,90 g/cm3 și duplex 2205 la 7,80 g/cm3.

Modelul este ușor de citit. Nichelul la 8,90 g/cm3 și molibdenul la 10,2 g/cm3 trag densitatea în sus, motiv pentru care 316 cu 2 până la 3 procente de molibden este cel mai dens dintre cele două tipuri de cal de lucru. Cromul la 7,19 g/cm3 și rețeaua de ferită cubică centrată pe corp îl trag în jos, motiv pentru care 430 și duplex sunt mai jos. Familia de 18-8 ani din spatele majorității acestor clase este dezambalată în asta defalcarea clasei și a compoziției .

Tabelele publicate nu sunt de acord cu până la 0,05 g/cm3 pentru aceeași calitate, deoarece au fost măsurate la călduri diferite sau rotunjite diferit. Acolo unde o marjă de încărcare este sub 3 procente, luați densitatea din certificatul de fabrică, mai degrabă decât dintr-o pagină de catalog.

Ce schimbă numărul în serviciu

Pentru lucrul la încărcare la temperatura camerei, o valoare este suficientă. Trei efecte mută densitatea oțelului inoxidabil și doar primul dintre ele contează de obicei.

Temperatura

Inoxidabilul austenitic se extinde pe măsură ce se încălzește, astfel încât densitatea scade. Expansiunea liniară pentru 304 este de aproximativ 17,3 microdeformare pe grad Celsius, iar schimbarea volumetrică este de aproximativ trei ori mai mare, astfel încât între temperatura camerei și 700 C densitatea lui 304 scade de la 7,93 la aproximativ 7,65 g/cm3.

Munca la rece

Desenarea și bobinarea pot forma o mică martensită indusă de deformare, care împachetează atomii mai puțin eficient. Prelucrat la rece 304 măsoară în mod obișnuit 7,88 până la 7,91 g/cm3, cu aproximativ 0,3% sub cifra recoaptă. Mic, dar explică de ce două bobine de un singur grad pot diferi pe un pod cântărit.

Aliere și variație de căldură la căldură

Adăugarea a 2 procente de molibden la o substanță chimică de tip 304 crește densitatea cu aproximativ 0,07 g/cm3, în timp ce o structură complet feritică o scade cu 0,2 g/cm3 sau mai mult. Variația dintre căldurile într-un singur grad rămâne în mod normal în intervalul 0,02 g/cm3.

De la densitate la greutate pe metru de tub

Greutatea pe metru a unui tub rotund inoxidabil este pi înmulțit cu (OD minus perete) înmulțit cu perete înmulțit cu densitate, împărțit la 1000, cu OD și peretele în milimetri și densitatea în g/cm3.

Împărțirea pi ori densitatea la 1000 reduce formula într-un singur factor pe grad, motiv pentru care tabelele cu greutatea tuburilor sunt tipărite pe grad, mai degrabă decât pe familie de aliaje.

Un tub de 1,5 inchi cu 38,1 mm OD cu un perete de 0,095 inci de 2,41 mm în gradul 316 dă 0,02513 ori 2,41 ori 35,69 sau 2,16 kg/m. Același tub din 304 rulează 2,14 kg/m. Douăzeci de grame pe metru reprezintă zgomot; pe o bobină de 5.000 de metri este de aproximativ 100 de kilograme.

1. Confirmați OD și peretele din certificatul morii, nu din desenul nominal.
2. Calculați secțiunea transversală: aria este egală cu 3,1416 ori (DO minus perete) ori perete.
3. Înmulțiți cu densitatea gradului pentru a obține masa pe metru.
4. Înmulțiți cu lungimea totală, apoi adăugați fitinguri, cabluri și hardware pentru bobina pentru sarcina reală.

De ce contează numărul în fond și pe tambur

Densitatea alimentează partea de încărcare a fiecărei decizii privind tubulatura: greutatea firului, capacitatea bobinei, capacitatea troliului și limitele de transport.

Urmează trei numere pentru o lucrare tipică de 3.000 de metri.

• În aer, 3.000 m de tub 316 de 1,5 inci pe 0,095 inci cântăresc aproximativ 6,5 tone.
• În saramură cu greutate specifică 1,5 factorul de flotabilitate este 1 minus 1,5 împărțit la 7,93 sau 0,81, deci greutatea scufundată este de aproximativ 5,3 tone.
• Același tub pe o bobină de 5.000 m este de 10,8 tone înainte ca bobina, cablul și fitingurile să fie numărate.

Conductă de ulei continuă din oțel inoxidabil pentru repararea puțurilor și foraj Tuburile continue din 316L, 316, 304, Incoloy și duplex se potrivesc lucrărilor de prelucrare a puțurilor, exploatare forestieră și foraj, inclusiv lucrări tipice de 3.000 de metri. Vizualizare produs →

O linie de control de un sfert de inch cu un perete de 0,035 inci în 316 cântărește aproximativ 0,12 kg/m, așa că 8.000 de metri pe o bobină reprezintă puțin sub o tonă, suficient de ușor pentru a rula de la o platformă mică de prelucrare.

Conductă de control hidraulic din oțel inoxidabil și tuburi capilare Linia de control 316 de un sfert de inch cântărește aproximativ 0,12 kg/m; verificați cu atenție materialul și densitatea unității pentru monitorizarea presiunii, injecția chimică și controlul supapelor. Vizualizare produs →

Cinci greșeli de densitate care ating specificațiile reale

Cele mai multe erori de densitate în specificațiile tubulaturii provin din amestecarea materialelor, unități de amestecare sau presupunând că numărul este exact.

• Folosind 7,85 g/cm3 ca cifra pentru oțel. Adică oțel carbon; aplicat la 316, subestimează greutatea cu aproximativ 1,9 la sută.
• Amestecarea lb/ft3 cu kg/m3. 495 față de 7.930 este un factor de șaisprezece și se întâmplă cel mai adesea atunci când un tabel de greutate din SUA îndeplinește o comandă de achiziție metrică.
• Folosind peretele nominal. O toleranță a peretelui de plus sau minus 10 la sută mișcă masa mult mai mult decât orice alegere de grad din seria 300.
• Ignorând flotabilitatea. În saramură cu greutate specifică 1,5 greutatea efectivă a firului este de aproximativ 81% din greutatea aerului.
• Presupunând o densitate într-un certificat. Călzirile variază cu aproximativ 0,02 g/cm3 și se combină cu toleranța peretelui.

Fitingurile și conectorii adaugă o masă mică, dar reală la fiecare îmbinare, iar comportamentul lor la scara de vibrații cu sarcina pe care o suportă întregul șir, deci aparțin aceluiași calcul.

Imbinare din oțel inoxidabil pentru conducte de fluid și gaz Fitingurile adaugă sarcini de masă și vibrații; acest terminal de virolă 304/316L este evaluat 0–20 MPa pentru petrol, apă și gaz, cu densitate austenitică aproape de 8.000 kg/m³. Vizualizare produs →

Întrebări frecvente

Care este densitatea oțelului inoxidabil în kg/m3?

Majoritatea claselor austenitice se încadrează între 7.900 și 8.000 kg/m3 la temperatura camerei. Gradul 304 este de obicei luat ca 7.930 kg/m3 și gradul 316 ca 8.000 kg/m3.

Este oțelul inoxidabil mai dens decât oțelul carbon?

Ușor. Oțelul carbon are aproximativ 7,85 g/cm3 și 304 inoxidabil este de 7,93 g/cm3, cu aproximativ un procent mai mult, așa că o comandă de zece tone de oțel carbon devine aproximativ 10,1 tone în inox.

Se schimbă densitatea oțelului inoxidabil cu temperatura?

Da. Expansiunea termică o scade cu aproximativ 3 până la 4 procente între temperatura camerei și 700 C, așa că estimările de încărcare a temperaturii ridicate ar trebui să utilizeze o densitate redusă mai degrabă decât cifra de catalog.

Cum calculez greutatea unui tub inoxidabil din densitatea acestuia?

Înmulțiți pi cu (OD minus perete) cu perete cu densitate și împărțiți cu 1000, cu dimensiunile în milimetri și densitatea în g/cm3. Pentru 304, comanda rapidă este de 0,02491 ori timpii peretelui (OD minus perete) în kilograme pe metru.

Dacă densitatea, toleranța peretelui și greutatea pe metru trebuie să fie confirmate față de un anumit șir, trimiteți OD, peretele, gradul și lungimea totală împreună cu cererea prin intermediul pagina de contact iar cifrele revin cu citatul.