SS-materialtetthet: Tetthetsskjema i rustfritt stål og veiledning for vektberegning

Hva SS-materialtetthet faktisk måler

SS-materialtetthet er massen av rustfritt stål per volumenhet, og for oljefeltrørkvaliteter er den normalt oppgitt mellom 7,70 og 8,10 g/cm3 ved romtemperatur.

Tetthet er masse delt på volum, så enhetene betyr like mye som verdien. En karakter oppgitt til 7,93 g/cm3 er også 7930 kg/m3 og 495 lb/ft3. Egenvekt, tallet som er trykt på de fleste møllesertifikater, er det samme tallet med enhetene strippet av, fordi vannet ligger på 1.000 g/cm3.

Tetthet alene vil ikke fortelle deg hva et rør veier. Vekt er tetthet multiplisert med volum, så en kvern som holder tettheten til pluss eller minus 0,02 g/cm3, men kjører veggen åtte prosent tung, sender fortsatt en streng tyngre enn lastdiagrammet antatt. De to toleransene må leses sammen.

Rustfritt stål tetthet etter klasse

Klasse 304 ligger nær 7,93 g/cm3, 316 ved 8,00 g/cm3, 316L ved 7,98 g/cm3, 321 ved 7,90 g/cm3 og dupleks 2205 ved 7,80 g/cm3.

Mønsteret er lett å lese. Nikkel ved 8,90 g/cm3 og molybden ved 10,2 g/cm3 trekker tettheten opp, og derfor er 316 med 2 til 3 prosent molybden den tettere av de to arbeidshestkvalitetene. Krom på 7,19 g/cm3 og det kroppssentrerte kubiske ferrittgitteret trekker det ned, og det er grunnen til at 430 og dupleks sitter lavere. 18-8-familien bak de fleste av disse karakterene er pakket ut i dette karakter og sammensetning .

Publiserte tabeller er uenige med opptil 0,05 g/cm3 for samme karakter, fordi de ble målt på forskjellige heat eller avrundet forskjellig. Der en lastemargin er under 3 prosent, ta tettheten fra fabrikksertifikatet i stedet for en katalogside.

Hva endrer nummeret i tjeneste

For romtemperaturbelastningsarbeid er én verdi nok. Tre effekter flytter rustfritt ståls tetthet, og bare den første av dem betyr vanligvis noe.

Temperatur

Austenittisk rustfritt ekspanderer når det varmes opp, så tettheten faller. Lineær ekspansjon for 304 er omtrent 17,3 mikrobelastning per grad Celsius og volumetrisk endring er omtrent tre ganger så stor, så mellom romtemperatur og 700 C faller tettheten til 304 fra 7,93 til omtrent 7,65 g/cm3.

Kaldt arbeid

Trekning og kveiling kan danne litt belastningsindusert martensitt, som pakker atomer mindre effektivt. Kaldbearbeidet 304 måler vanligvis 7,88 til 7,91 g/cm3, omtrent 0,3 prosent under det glødede tallet. Liten, men det forklarer hvorfor to spoler av en klasse kan være forskjellige på en brovekt.

Legering og varme til varme variasjon

Tilsetning av 2 prosent molybden til en kjemi av typen 304 øker tettheten med omtrent 0,07 g/cm3, mens en fullstendig ferritisk struktur reduserer den med 0,2 g/cm3 eller mer. Variasjon mellom varme i en enkelt klasse holder seg normalt innenfor 0,02 g/cm3.

Fra tetthet til vekt per meter rør

Vekt per meter av et rundt rustfritt rør er pi multiplisert med (OD minus vegg) multiplisert med vegg multiplisert med tetthet, delt på 1000, med OD og vegg i millimeter og tetthet i g/cm3.

Ved å dele pi ganger tetthet med 1000 kollapser formelen til en enkelt faktor per klasse, og det er grunnen til at rørvekttabeller skrives ut per klasse i stedet for per legeringsfamilie.

Et 1,5 tommers rør med 38,1 mm ytre diameter med en 0,095 tommers vegg på 2,41 mm i klasse 316 gir 0,02513 ganger 2,41 ganger 35,69, eller 2,16 kg/m. Samme rør i 304 går 2,14 kg/m. Tjue gram per meter er støy; over en 5000 meters snelle er det ca 100 kilo.

1. Bekreft OD og vegg fra møllesertifikatet, ikke fra nominell tegning.
2. Regn ut tverrsnittet: areal tilsvarer 3,1416 ganger (OD minus vegg) ganger vegg.
3. Multipliser med karaktertettheten for å få masse per meter.
4. Multipliser med total lengde, og legg deretter til beslag, kabel og spoler for den virkelige belastningen.

Hvorfor nummeret er viktig nede i hullet og på hjulet

Tetthet mater belastningssiden av hver rørbeslutning: strengvekt, snellekapasitet, vinsjklassifisering og transportgrenser.

Tre tall følger for en typisk 3000 meter jobb.

• I luft veier 3000 m av 1,5 tommer x 0,095 tommer 316 rør omtrent 6,5 tonn.
• I 1,5 egenvektslake er oppdriftsfaktoren 1 minus 1,5 delt på 7,93, eller 0,81, så vekten under vann er ca. 5,3 tonn.
• Samme rør på en 5000 m snelle er 10,8 tonn før spolen, kabelen og beslagene telles.

Kontinuerlig oljerør i rustfritt stål for brønnarbeid og boring Kontinuerlige rør i 316L, 316, 304, Incoloy og duplekskvaliteter passer til brønnarbeid, logging og boring, inkludert typiske 3000 meters jobber. Se produkt →

En kvart tommers kontrolllinje med en 0,035 tommers vegg i 316 veier omtrent 0,12 kg/m, så 8000 meter på en spole blir i underkant av ett tonn, lett nok til å kjøre fra en liten workover-rigg.

Hydraulisk kontrollrørledning og kapillærrør i rustfritt stål Kvarttommers 316 kontrolllinje veier ca. 0,12 kg/m; sjekk materiale og enhetstetthet nøye for trykkovervåking, kjemisk injeksjon og ventilkontroll. Se produkt →

Fem tetthetsfeil som når virkelige spesifikasjoner

De fleste tetthetsfeil i slangespesifikasjoner kommer fra blanding av materialer, blandeenheter eller forutsatt at antallet er nøyaktig.

• Bruker 7,85 g/cm3 som tall for stål. Det er karbonstål; brukt på 316 undervurderer den vekten med omtrent 1,9 prosent.
• Blander lb/ft3 med kg/m3. 495 mot 7.930 er en faktor på seksten, og det skjer oftest når en amerikansk vekttabell møter en metrisk innkjøpsordre.
• Bruker nominell vegg. En veggtoleranse på pluss eller minus 10 prosent flytter massen langt mer enn noe klassevalg i 300-serien.
• Ignorerer oppdrift. I saltlake med 1,5 egenvekt er den effektive strengvekten omtrent 81 prosent av luftvekten.
• Forutsatt én tetthet over et sertifikat. Varmen varierer med omtrent 0,02 g/cm3, og den blandes med veggtoleranse.

Fittings og koblinger legger til en liten, men reell masse ved hvert ledd, og deres oppførsel under vibrasjonsskalaer med belastningen hele strengen bærer, så de hører hjemme i samme beregning.

Hylseskjøt i rustfritt stål for væske- og gassrør Fittings legger til masse- og vibrasjonsbelastninger; denne 304/316L hylseterminalen er vurdert til 0–20 MPa for olje, vann og gass, med austenittisk tetthet nær 8000 kg/m³. Se produkt →

Ofte stilte spørsmål

Hva er tettheten til rustfritt stål i kg/m3?

De fleste austenittiske kvaliteter faller mellom 7 900 og 8 000 kg/m3 ved romtemperatur. Grad 304 er vanligvis tatt som 7.930 kg/m3 og karakter 316 som 8.000 kg/m3.

Er rustfritt stål tettere enn karbonstål?

Litt. Karbonstål er rundt 7,85 g/cm3 og 304 rustfritt er 7,93 g/cm3, omtrent én prosent mer, så en ordre på ti tonn karbonstål blir omtrent 10,1 tonn i rustfritt stål.

Forandres tettheten i rustfritt stål med temperaturen?

Ja. Termisk ekspansjon senker den med omtrent 3 til 4 prosent mellom romtemperatur og 700 C, så forhøyede temperaturbelastningsestimater bør bruke en redusert tetthet i stedet for katalogtallet.

Hvordan beregner jeg vekten av et rustfritt rør ut fra dets tetthet?

Multipliser pi med (OD minus vegg) med vegg med tetthet og del på 1000, med dimensjoner i millimeter og tetthet i g/cm3. For 304 er snarveien 0,02491 ganger veggtider (OD minus vegg) i kilo per meter.

Hvis tetthet, veggtoleranse og vekt per meter må bekreftes mot en bestemt streng, send OD, vegg, karakter og total lengde med forespørselen via kontaktside og tallene kommer tilbake med sitatet.