Cómo calcular los parámetros de la tubería

Durante la construcción y la mejora del hogar, las tuberías no siempre se utilizan para transportar líquidos o gases. A menudo actúan como material de construcción: para crear un marco para varios edificios, soportes para cobertizos, etc. Al determinar los parámetros de sistemas y estructuras, es necesario calcular las diferentes características de sus componentes. En este caso, el proceso en sí se denomina cálculo de tuberías e incluye tanto mediciones como cálculos.

¿Para qué sirven los cálculos de parámetros de tubería?

En la construcción moderna, no solo se utilizan tubos de acero o galvanizados. La elección ya es bastante amplia: PVC, polietileno (HDPE y LDPE), polipropileno, metal-plástico, acero inoxidable corrugado. Son buenos porque no tienen tanta masa como sus contrapartes de acero. Sin embargo, al transportar productos poliméricos en grandes volúmenes, es deseable conocer su masa para comprender qué tipo de máquina se necesita. El peso de las tuberías metálicas es aún más importante: la entrega se calcula por tonelaje. Por eso es deseable controlar este parámetro.

Lo que no se puede medir se puede calcular

Conocer el área de la superficie exterior de la tubería es necesario para la compra de pintura y materiales aislantes del calor. Pintan solo productos de acero, porque están sujetos a corrosión, a diferencia de los polímeros. Por eso hay que proteger la superficie de los efectos de entornos agresivos. Se utilizan con más frecuencia para la construcción. vallas, marcos para dependencias (garajes, saraev, cenadores, cambiar de casa), por lo que las condiciones de funcionamiento son difíciles, la protección es necesaria, por lo tanto, todos los marcos requieren pintura. Aquí es donde se requiere el área de la superficie pintada: el área exterior de la tubería.

Al construir un sistema de suministro de agua para una casa privada o una cabaña de verano, las tuberías se colocan desde una fuente de agua (pozos o pozos) a la casa - subterráneo. Y de todos modos, para que no se congelen, se requiere aislamiento. Puede calcular la cantidad de aislamiento conociendo el área de la superficie exterior de la tubería. Solo en este caso es necesario tomar material con un margen sólido; las juntas deben superponerse con un margen sólido.

La sección de la tubería es necesaria para determinar el rendimiento, si este producto podrá transportar la cantidad requerida de líquido o gas. A menudo se necesita el mismo parámetro al elegir el diámetro de las tuberías para calefacción y suministro de agua, calcular el rendimiento de la bomba, etc.

Diámetro interior y exterior, espesor de pared, radio

Las tuberías son un producto específico. Tienen un diámetro interior y exterior, ya que su pared es gruesa, su grosor depende del tipo de tubería y del material del que está fabricada. Las especificaciones técnicas suelen indicar el diámetro exterior y el grosor de la pared.

Diámetro interno y externo de la tubería, espesor de pared

Teniendo estos dos valores, es fácil calcular el diámetro interior; reste el doble del espesor de la pared del exterior: d = D - 2 * S. Si tiene un diámetro exterior de 32 mm, un grosor de pared de 3 mm, entonces el diámetro interior será: 32 mm - 2 * 3 mm = 26 mm.

Si, por el contrario, hay un diámetro interior y un grosor de pared, pero se necesita uno exterior, sumamos el doble del grosor de la pila al valor existente.

Con radios (indicados por la letra R) es aún más simple: esto es la mitad del diámetro: R = 1/2 D. Por ejemplo, encontramos el radio de una tubería con un diámetro de 32 mm. Simplemente divida 32 entre dos, obtenemos 16 mm.

Las medidas del calibrador son más precisas

¿Qué pasa si no hay datos técnicos para la tubería? Para medir. Si no necesita una precisión especial, una regla normal servirá; para obtener mediciones más precisas, es mejor usar un calibre a nonio.

Cálculo de la superficie de la tubería

El tubo es un cilindro muy largo y el área de superficie del tubo se calcula como el área del cilindro.Para los cálculos, necesita un radio (interior o exterior, depende de la superficie que necesite calcular) y la longitud del segmento que necesita.

Fórmula para calcular la superficie lateral de la tubería.

Para encontrar el área lateral del cilindro, multiplicamos el radio y la longitud, el valor resultante se multiplica por dos, y luego por el número "Pi", obtenemos el valor deseado. Si lo desea, puede calcular la superficie de un metro, luego puede multiplicarla por la longitud deseada.

Por ejemplo, calculemos la superficie exterior de una pieza de tubería de 5 metros de largo, con un diámetro de 12 cm. Primero, calculemos el diámetro: dividimos el diámetro por 2, obtenemos 6 cm. Ahora todos los valores deben reducirse a las mismas unidades de medida. Dado que el área se calcula en metros cuadrados, traducimos centímetros a metros. 6 cm = 0.06 m. Luego sustituimos todo en la fórmula: S = 2 * 3.14 * 0.06 * 5 = 1.884 m2. Si redondeas, obtienes 1,9 m2.

Cálculo de peso

Con el cálculo del peso de la tubería, todo es simple: necesita saber cuánto pesa un metro lineal, luego multiplique este valor por la longitud en metros. El peso de los tubos redondos de acero está en libros de referencia, ya que este tipo de laminado de metal está estandarizado. La masa de un metro lineal depende del diámetro y del espesor de la pared. Un punto: el peso estándar se da para acero con una densidad de 7,85 g / cm2; este es el tipo recomendado por GOST.

Tabla de peso de tubería de acero redonda

En la tabla D - diámetro exterior, diámetro interior nominal - diámetro interior, y un punto más importante: se indica la masa de los productos laminados de acero ordinario, galvanizados un 3% más pesado.

Tabla de pesos para tubo cuadrado

Cómo calcular el área de la sección transversal

La fórmula para encontrar el área de la sección transversal de una tubería redonda.

Si la tubería es redonda, el área de la sección transversal debe calcularse utilizando la fórmula para el área de un círculo: S = π * R²... Donde R es el radio (interior), π - 3,14. Total, necesitas elevar el radio al cuadrado y multiplicarlo por 3,14.

Por ejemplo, el área de la sección transversal de una tubería con un diámetro de 90 mm. Encuentra el radio - 90 mm / 2 = 45 mm. En centímetros es 4.5 cm. Lo cuadramos: 4.5 * 4.5 = 2.025 cm², sustituimos en la fórmula S = 2 * 20.25 cm² = 40,5 cm².

El área de la sección transversal de una tubería perfilada se calcula usando la fórmula para el área de un rectángulo: S = a * b, donde ayb son las longitudes de los lados del rectángulo. Si consideramos la sección del perfil 40 x 50 mm, obtenemos S = 40 mm * 50 mm = 2000 mm² o 20 cm² o 0,002 m².

Cómo calcular el volumen de agua en una tubería.

Al organizar un sistema de calefacción, a veces es necesario tener un parámetro como el volumen de agua que cabrá en la tubería. Esto es necesario al calcular la cantidad de refrigerante en el sistema. Para este caso, necesita una fórmula de volumen de cilindro.

La fórmula para calcular el volumen de agua en una tubería.

Aquí hay dos formas: primero, calcule el área de la sección transversal (descrita anteriormente) y multiplíquela por la longitud de la tubería. Si cuenta todo de acuerdo con la fórmula, necesitará un radio interior y la longitud total de la tubería. Calculemos cuánta agua cabrá en un sistema de tuberías de 32 mm y 30 metros de largo.

Primero, traducimos milímetros a metros: 32 mm = 0.032 m, encontramos el radio (reducido a la mitad) - 0.016 m. Sustituimos V = 3.14 * 0.016 en la fórmula² * 30 m = 0,0241 m³... Resultó = poco más de dos centésimas de metro cúbico. Pero estamos acostumbrados a medir el volumen del sistema en litros. Para convertir metros cúbicos en litros, debes multiplicar la cifra resultante por 1000. Resulta 24,1 litros.