Cálculo del peso de la tubería | Tabla de pesos de tubos de acero (con PDF)

El cálculo del peso de la tubería es un parámetro muy importante en la ingeniería de tuberías. El peso de la tubería está directamente relacionado con su espesor (Pipe Schedule). Cuanto mayor sea el grosor de la tubería o el programa de la tubería, mayor será el peso de la tubería. Cuanto mayor sea el peso de la tubería, mayor será su rigidez y menor su flexibilidad. Más peso de tubería significa más costo de adquisición. Más pesos de tubería agregan más cargas en los soportes de tubería que requieren requisitos de miembros estructurales más robustos. Entonces, podemos decir que el peso de la tubería está relacionado con el costo total de la planta de alguna manera. En este artículo, exploraremos las metodologías de cálculo del peso de la tubería.

Fórmula de cálculo del peso de la tubería

Para calcular la masa de cualquier objeto podemos usar la siguiente fórmula

Masa (M)= Densidad (D) X Volumen (V) …(ecuación 1)

El peso de la tubería también se calcula usando la misma ecuación. El peso de la tubería normalmente se expresa en Peso de tubería por metro de longitud o Peso de tubería por pie de longitud. Además, hay otros dos términos asociados con el cálculo del peso de la tubería. Estos son

  • Cálculo del peso de la tubería vacía y
  • Cálculo del peso de la tubería llena de agua.

Cálculo del peso de la tubería vacía

El peso de la tubería vacía significa el peso de la tubería sin ningún contenido en su interior. Entonces, es el peso del metal presente en la tubería. Consulte la Fig. 1 a continuación:

Fig. 1: Imagen de referencia para el cálculo del peso de la tubería

Entonces siguiendo la ecn. 1 anterior, primero tenemos que calcular el volumen (V) de la tubería y luego tenemos que multiplicar el volumen calculado con la densidad del material de la tubería (D) en unidades consistentes. Para calcular el volumen de la tubería necesitamos los siguientes parámetros:

  • Diámetro exterior de la tubería (OD) (Obtenido de ASME B 36.10M / ASME B 36.19M)
  • Espesor de tubería (T) (Obtenido de ASME B 36.10M / ASME B 36.19M), y
  • Longitud de la tubería (=1 ya que el peso de la tubería se expresa en peso de la tubería por unidad de longitud)
  • El diámetro interior (ID) de la tubería se puede calcular fácilmente como ID=OD-2T
  • La sección transversal del metal de la tubería se calcula como Π (OD 2 -ID 2 )/4

El volumen (V) de la tubería se calcula como V = Área de la sección transversal del metal de la tubería X longitud de la tubería = {Π (OD 2 -ID 2 )/4} * 1

Calculemos el peso de una tubería CS de 6 pulgadas con Sch. 40 como espesor de tubería. De ASME B 36.10M

  • Tubo OD=168,3 mm
  • Grosor de la tubería = 7,11 mm
  • Por lo tanto, DI=168,3-2*7,11=154,08 mm
  • Área de la sección transversal del metal=(Π)*(168,3 2 – 154,08 2 )/4=3600,4565 mm 2
  • Entonces, volumen por unidad de longitud de tubería = 3600.4565 * 1 = 3600.4565 mm 3 = (3600.4565/1000000) = 0.0036004565 m 3

Así que ahora tenemos que multiplicar este volumen por la densidad de la tubería CS (7850 kg/m 3 ) para obtener el peso real de 1 m de longitud de tubería.

Entonces Peso de metal de 1 m de longitud de tubería = 0.0036004565 * 7850 = 28.26358356 Kg.

Para calcular el peso de la tubería para más longitudes, simplemente multiplique el valor anterior por la longitud real de la tubería.

De manera similar, podemos calcular el peso de una tubería vacía por pie de longitud considerando todos los valores anteriores en un sistema de unidades FPS consistente.

Peso de la tubería llena de agua

Se requiere el peso de la tubería llena de agua para calcular las cargas durante la prueba hidráulica. Para el diseño de soporte estructural de líneas no críticas, las cargas de la tubería se calculan o se aproximan en función del peso de la tubería llena de agua.

Para calcular el peso del contenido (agua) dentro de la tubería tenemos que multiplicar la densidad del agua (1000 Kg/m 3 ) con el volumen de la sección transversal interna de la tubería 1*(Π * ID 2 )/4 .

Para la tubería anterior bajo consideración, el área transversal interna de la tubería = Π* 154.08 2 /4 = 18645.86008 mm 2 = 18645.86008/1000000 = 0.01864586006 m 2

Entonces peso del contenido de agua dentro de la tubería por metro de longitud=1000*0.01864586006=18.64586 Kg/m.

Ahora agregue este peso de contenido con el peso de la tubería de metal para obtener el peso total de la tubería llena de agua. Asi que,

Peso de la tubería llena de agua (Kg/m) = Peso de la tubería vacía (Kg/m) + Peso del contenido (Kg/m)

En el ejemplo anterior, Peso de la tubería llena de agua = 28,26 + 18,65 = 46,91 Kg/m

Simplemente multiplicando el valor anterior (46,91 kg/m) con la longitud real de la tubería, puede calcular el peso de la tubería llena de agua en kg.

Calculadora de peso de tubería

He preparado una Calculadora de peso de tubería utilizando los pasos mencionados anteriormente y la adjunto aquí para su consideración. El sistema de unidades métricas se utiliza en la hoja de Excel Calculadora de peso de tuberías. Simplemente, ingrese sus datos en cuadros resaltados en amarillo y obtenga los valores reales calculados fácilmente. Puede bajar la calculadora de peso de la tubería haciendo clic en el botón de descarga que se muestra a continuación.

Descarga de calculadora de peso de tubería

Esta calculadora de peso de tubería se puede utilizar para calcular los pesos de cualquier material de tubería cambiando la densidad de la tubería a la densidad del material de la tubería correspondiente. Por lo tanto, el peso de la tubería de PVC, el peso de la tubería de cobre, el peso de la tubería GRE, el peso de la tubería de aluminio, etc. se pueden calcular fácilmente utilizando la calculadora de peso de la tubería adjunta.

Tabla de pesos de tubos de acero

Para las tuberías de acero al carbono y acero inoxidable, el peso de la tubería por pie o el peso de la tubería por metro de longitud se puede tomar fácilmente directamente de la tabla de pesos de tuberías de acero proporcionada en ASME B 36.10M (para acero al carbono) o ASME B 36.19M (para acero inoxidable). Acero).

Esos dos códigos ASME proporcionan los pesos de las tuberías de acero directamente en sus tablas como peso de tubería por pie o peso de tubería por metro de longitud. Parte de la tabla de ASME B 36.10M para una línea de 6 pulgadas que consideramos anteriormente como ejemplo se produce aquí para explicar la tabla.

Tabla de peso de tubería de ASME B 36.10M
Fig. 2: Tabla de peso de tubería de ASME B 36.10M

Como puede ver, el peso de la tubería vacía que calculamos para Sch. La tubería 40 coincide exactamente con el valor proporcionado en el Código ASME anterior.

Sin embargo, la tabla de peso de la tubería de acero anterior proporciona solo el valor del peso de la tubería vacía directamente. El peso de la tubería llena de agua debe calcularse manualmente utilizando el procedimiento anterior.

Cálculo del peso de la tubería con Pipedata-Pro

Tanto el peso de la tubería vacía como el peso de la tubería llena de agua se pueden obtener fácilmente si tiene el software Pipedata-Pro. Ese software proporciona directamente los valores de peso de tubería de todos los tamaños de tubería correspondientes a los espesores de tubería. La Fig. 3 muestra la captura de pantalla Pro de datos de tubería de muestra para el Sch. 40 que consideramos en nuestro cálculo del peso de la tubería.

Datos de peso de tubería según Pipedata-Pro
Fig. 3: Datos del peso de la tubería según Pipedata-Pro

Los valores anteriores se muestran en peso de tubería en Kg/m. Sin embargo, puede cambiar fácilmente la unidad si necesita datos sobre el peso de la tubería por pie.

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