Mật độ ống X52
Mật độ của ống thép X52 là 7850 kg/m³, hoặc 7,85 g/cm³. X52 là cấp API 5L với giới hạn chảy tối thiểu được chỉ định là 52 000 psi, tương đương với 360 MPa và là một trong những cấp được sử dụng rộng rãi nhất để truyền dầu và khí đốt. Bởi vì nó là thép carbon nên mật độ của nó giống như mật độ của mọi loại ống đường ống khác; con số này phụ thuộc vào đế sắt và các hợp kim nhỏ bổ sung chứ không phụ thuộc vào mức độ bền.
Mật độ là mối liên hệ giữa hình dạng của đường ống và trọng lượng của nó. Khi đã biết-diện tích mặt cắt ngang, mật độ sẽ chuyển thể tích thành khối lượng và khối lượng sẽ quyết định khả năng nâng, chi phí vận chuyển, thiết bị lắp đặt và tải trọng kết cấu mà các giá đỡ phải mang.
Tính khối lượng từ mật độ
Hai tuyến đường cho cùng một câu trả lời. Đầu tiên là tính thể tích trực tiếp cho một hình trụ rỗng:
V=π × (OD² − ID²) × L / 4, khi đó khối lượng=V × 7850 kg/m³
Hệ số thứ hai và hệ số được sử dụng hàng ngày trong các nhà máy và thương mại là hệ số thép cacbon tiêu chuẩn:
W = 0.02466 × S × (D − S)
trong đó W là kg trên mét, D là đường kính ngoài danh nghĩa tính bằng mm và S là độ dày thành danh nghĩa tính bằng mm. Ví dụ đã làm: đối với ống có đường kính ngoài 323,9 mm và độ dày thành 9,53 mm, W=0.02466 × 9,53 × (323,9 − 9,53)=73.88 kg/m. Cùng một đường ống dài 12 m nặng khoảng 886 kg.
Khối lượng trên mét cho kích thước X52 phổ biến
| Đường kính ngoài, mm | Độ dày của tường, mm | Khối lượng lý thuyết, kg/m |
| 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 |
Các giá trị này được tính toán từ kích thước danh nghĩa và mật độ tiêu chuẩn của thép. Khối lượng thực tế thay đổi một chút với dung sai cho phép về độ dày thành và đường kính ngoài, do đó con số được tính toán là khối lượng lý thuyết chứ không phải trọng lượng vận chuyển được đảm bảo. API 5L đặt ra các giới hạn dung sai cho cả độ dày thành và khối lượng chiều dài đơn và đơn đặt hàng thường nêu rõ cơ sở tính toán khối lượng.
Tính chất cơ học của ống X52
| Tài sản | PSL1 | PSL2 |
| Sức mạnh năng suất, tối thiểu | 360 MPa | 360 MPa |
| Sức mạnh năng suất, tối đa | 530 MPa | 530 MPa |
| Độ bền kéo, tối thiểu | 460 MPa | 460 MPa |
| Độ bền kéo, tối đa | 760 MPa | 760 MPa |
| Kiểm tra tác động | Không bắt buộc | Yêu cầu |
| Kiểm tra không{0}}phá hủy | Nền tảng | Mở rộng, bao gồm cả kiểm tra đường hàn |
Ống PSL2 cũng có tính chất hóa học hạn chế, kiểm soát lượng carbon tương đương và khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ, đó là lý do tại sao các dự án truyền tải có yêu cầu về độ bền chỉ định PSL2 ngay cả khi PSL1 đáp ứng tính toán áp suất.
Mật độ có ý nghĩa gì đối với việc đặt hàng và hậu cần
Khối lượng trên mét thúc đẩy mặt thực tế của đơn đặt hàng đường ống. Nó thiết lập số lượng khớp nối trên mỗi xe tải hoặc container, quyết định mức xếp hạng của cần trục bên hoặc cần cẩu được sử dụng để lắp đặt và xác định lớp phủ và thiết bị xử lý cần thiết. Do đó, việc lựa chọn độ dày của tường là một sự cân bằng: một bức tường nặng hơn làm tăng mức áp suất và khả năng chống sập, nhưng nó cũng làm tăng khối lượng trên mét, chi phí vận chuyển và thời gian hàn. Bởi vì tất cả các loại thép đều có cùng mật độ, cách duy nhất để giảm khối lượng trên mét cho cùng một mức áp suất là chuyển sang loại có cường độ cao hơn và thành mỏng hơn.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Mật độ của ống X52 tính bằng kg/m³ là bao nhiêu?
7850 kg/m³. Con số tương tự áp dụng cho ống X42, X60, X65 và X70, vì mật độ là đặc tính của thép cacbon chứ không phải của cấp độ bền.
Hỏi: Trọng lượng của một chiều dài ống X52 được tính như thế nào?
Tính khối lượng trên mét với W=0.02466 × S × (D − S) và nhân với chiều dài. Một ống 323,9 mm x 9,53 mm cho 73,88 kg/m, do đó chiều dài 12 m nặng khoảng 886 kg.
Hỏi: Trọng lượng lý thuyết có giống với trọng lượng được giao không?
Không chính xác. Trọng lượng lý thuyết sử dụng kích thước danh nghĩa và mật độ 7850 kg/m³, trong khi đường ống được giao thay đổi trong phạm vi dung sai tiêu chuẩn trên tường và đường kính, đồng thời cũng có thể có lớp phủ hoặc lớp bảo vệ đầu để tăng thêm khối lượng.
Hỏi: Tại sao cấp độ cao hơn lại cho phép đường ống nhẹ hơn?
Cường độ năng suất cao hơn cho phép bức tường mỏng hơn với cùng áp suất bên trong và do mật độ không thay đổi nên mặt cắt giảm sẽ chuyển trực tiếp thành ít thép hơn trên mỗi mét đường.
Hỏi: Sự khác biệt giữa X52 PSL1 và PSL2 là gì?
PSL2 bổ sung thêm các chất hóa học hạn chế, giới hạn tương đương cacbon, thử nghiệm va đập bắt buộc và kiểm tra không-phá hủy trên phạm vi rộng hơn, mang lại mức độ dẻo dai và khả năng hàn cao hơn và dễ dự đoán hơn.
Hỏi: Mật độ thép có thay đổi theo điều kiện giao hàng không?
Không. X52 được chuẩn hóa, nhiệt-được cán và làm nguội bằng cơ học và được tôi luyện có cùng mật độ. Điều kiện phân phối làm thay đổi cấu trúc vi mô và tính chất cơ học, chứ không phải khối lượng của một thể tích nhất định.
