كثافة الأنابيب X52
كثافة الأنابيب الفولاذية X52 هي 7850 كجم/م3، أو 7.85 جم/سم3. X52 هي درجة API 5L بحد أدنى محدد لقوة الإنتاج يبلغ 52 000 رطل لكل بوصة مربعة، أي ما يعادل 360 ميجا باسكال، وهي واحدة من أكثر الدرجات استخدامًا لنقل النفط والغاز. نظرًا لأنه من الفولاذ الكربوني، فإن كثافته هي نفس كثافة أي درجة أنابيب خطية أخرى؛ ويعتمد الشكل على القاعدة الحديدية والإضافات الصغيرة على السبائك وليس على مستوى القوة.
الكثافة هي الرابط بين هندسة الأنبوب ووزنه. بمجرد معرفة -مساحة المقطع العرضي، تحول الكثافة الحجم إلى كتلة، وتتحكم الكتلة في قدرة الرفع، وتكلفة النقل، ومعدات وضع المعدات، والأحمال الهيكلية التي يجب أن تحملها الدعامات.
حساب الكتلة من الكثافة
طريقان يعطيان نفس الإجابة. الأول هو حساب الحجم المباشر للأسطوانة المجوفة:
V=π × (OD² − ID²) × L / 4، ثم الكتلة=V × 7850 كجم/م³
أما العامل الثاني والذي يستخدم يوميا في المطاحن والتجارة فهو عامل الصلب الكربوني القياسي:
W = 0.02466 × S × (D − S)
حيث W هو كجم لكل متر، D هو القطر الخارجي الاسمي بالملليمتر وS هو سمك الجدار الاسمي بالملم. مثال عملي: لأنبوب بقطر خارجي 323.9 مم وسمك جدار 9.53 مم، W=0.02466 × 9.53 × (323.9 − 9.53)=73.88 كجم/م. ويزن نفس الأنبوب بطول 12 مترًا حوالي 886 كجم.
الكتلة لكل متر لأحجام X52 المشتركة
| القطر الخارجي، مم | سمك الجدار، مم | الكتلة النظرية، كجم/م |
| 168.3 | 7.11 | 28.26 |
| 219.1 | 8.18 | 42.55 |
| 323.9 | 9.53 | 73.88 |
| 406.4 | 9.53 | 93.27 |
| 508.0 | 11.13 | 136.37 |
يتم حساب هذه القيم من الأبعاد الاسمية والكثافة القياسية للصلب. تختلف الكتلة الفعلية قليلاً مع التفاوتات المسموح بها على سمك الجدار والقطر الخارجي، وبالتالي فإن الرقم المحسوب هو كتلة نظرية وليس وزن شحن مضمونًا. يضع API 5L حدود التسامح على كل من سمك الجدار وكتلة الطول الواحد، ويوضح أمر الشراء عادةً أساس حساب الكتلة.
الخواص الميكانيكية لأنابيب X52
| ملكية | بسل1 | بسل2 |
| قوة الخضوع، دقيقة | 360 ميجا باسكال | 360 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع، ماكس | 530 ميجا باسكال | 530 ميجا باسكال |
| قوة الشد، دقيقة | 460 ميجا باسكال | 460 ميجا باسكال |
| قوة الشد، ماكس | 760 ميجا باسكال | 760 ميجا باسكال |
| اختبار التأثير | غير مطلوب | مطلوب |
| فحص غير مدمر-. | أساسي | ممتد، بما في ذلك فحص التماس اللحام |
يحمل أنبوب PSL2 أيضًا كيمياء مقيدة وتحكمًا مكافئًا للكربون وإمكانية تتبع كاملة، ولهذا السبب تحدد مشاريع النقل ذات متطلبات المتانة PSL2 حتى عندما يفي PSL1 بحساب الضغط.
ماذا تعني الكثافة للطلب والخدمات اللوجستية
الكتلة لكل متر هي التي تحرك الجانب العملي لطلب الأنابيب. فهو يحدد عدد الوصلات لكل شاحنة أو حاوية، ويقرر تصنيف ذراع الرافعة الجانبية أو الرافعة المستخدمة في التركيب، ويحدد معدات الطلاء والمناولة اللازمة. وبالتالي فإن اختيار سمك الجدار يعد بمثابة توازن: فالجدار الأثقل يرفع معدل الضغط ومقاومة الانهيار، ولكنه يزيد أيضًا من كتلة المتر وتكلفة النقل ووقت اللحام. نظرًا لأن جميع درجات الفولاذ تشترك في نفس الكثافة، فإن الطريقة الوحيدة لتقليل الكتلة لكل متر لنفس واجب الضغط هي الانتقال إلى درجة قوة أعلى وجدار أرق.
التعليمات
س: ما هي كثافة أنبوب X52 بالكيلوجرام/م3؟
7850 كجم/م3. وينطبق نفس الرقم على الأنابيب X42، وX60، وX65، وX70، نظرًا لأن الكثافة هي خاصية للفولاذ الكربوني وليست درجة القوة.
س: كيف يتم حساب وزن طول واحد من أنبوب X52؟
احسب الكتلة لكل متر باستخدام W=0.02466 × S × (D − S) واضربها في الطول. يعطي الأنبوب مقاس 323.9 مم × 9.53 مم 73.88 كجم/م، وبالتالي فإن طول 12 مترًا يزن حوالي 886 كجم.
س: هل الوزن النظري هو نفس الوزن المسلم؟
ليس بالضبط. يستخدم الوزن النظري أبعادًا اسمية وكثافة تبلغ 7850 كجم/م3، بينما تختلف الأنابيب المسلمة ضمن التفاوتات القياسية على الجدار والقطر، وقد تحمل أيضًا طبقة حماية أو حماية نهائية تضيف كتلة.
س: لماذا تسمح الدرجة الأعلى بخط أنابيب أخف؟
تسمح قوة الخضوع الأعلى بجدار أرق لنفس الضغط الداخلي، وبما أن الكثافة لم تتغير، فإن المقطع العرضي المنخفض يترجم مباشرة إلى فولاذ أقل لكل متر من الخط.
س: ما هو الفرق بين X52 PSL1 وPSL2؟
يضيف PSL2 الكيمياء المقيدة، وحدود مكافئ الكربون، واختبار تأثير شاربي الإلزامي وفحصًا غير مدمر أكثر شمولاً-، مما يوفر مستوى أعلى ويمكن التنبؤ به من المتانة وقابلية اللحام.
س: هل تتغير كثافة الفولاذ مع حالة التسليم؟
لا. إن X52 المطبيع والمدرفل حراريًا-المدرفل ميكانيكيًا والمروي والمقسى له نفس الكثافة. تغير حالة التسليم البنية المجهرية والخواص الميكانيكية، وليس كتلة حجم معين.
