Rørvægt-beregner

En rørvægt-beregner udregner, hvor tung et rør er, ud fra dets længde, diameter, godstykkelse og materiale. Den bruges af ingeniører, entreprenører og fabrikanter til at planlægge materialebestillinger, vælge løfteudstyr og designe understøtninger til rørsystemer.

Beregneren accepterer enten godstykkelsen eller den indvendige diameter, arbejder i metriske enheder (millimeter, kilogram) eller britiske/amerikanske enheder (tommer, pund) og dækker syv almindelige rørmaterialer: kulstofstål, rustfrit stål, aluminium, kobber, PVC, HDPE og støbejern.

Formel for rørvægt

Et rør er en hul cylinder. Dets vægt svarer til volumen af materiale i rørvæggen ganget med det pågældende materiales densitet. Væggens volumen er volumen af den ydre cylinder minus volumen af det hule rum indeni.

$W = \frac{\pi \times (D_o^2 - D_i^2) \times L \times \rho}{4}$

Hvor:

• $W$ = rørets vægt
• $D_o$ = udvendig diameter
• $D_i$ = indvendig diameter
• $L$ = rørets længde
• $\rho$ = materialets densitet
• $\pi$ ≈ 3,14159

Hvis godstykkelsen er kendt i stedet for den indvendige diameter, findes den indvendige diameter først:

$D_i = D_o - 2t$

Her er $t$ godstykkelsen. Den fordobles, fordi godstykkelsen gælder på begge sider af røret.

Alle længder skal være i samme enhed, før formlen anvendes. Beregneren omregner millimeter til meter ved at dividere med 1.000, og tommer til meter ved at gange med 0,0254. Resultatet fremkommer i kilogram. For at få pund divideres med 0,45359237, fordi ét pund er præcis 0,45359237 kilogram.

Materialedensiteter

Et stålrør vejer omkring 5,6 gange så meget som et PVC-rør med samme mål. Et aluminiumsrør vejer omkring en tredjedel af et tilsvarende stålrør.

Sådan beregnes rørvægt

1. Vælg et enhedssystem: metrisk (mm, kg) eller britisk/amerikansk (in, lbs).
2. Vælg en inputmetode: udvendig diameter med godstykkelse, eller udvendig diameter med indvendig diameter.
3. Indtast rørets længde og diametermål.
4. Vælg rørmaterialet.
5. Aflæs den vægt, som beregneren viser.

Godstykkelsen skal være mindre end halvdelen af den udvendige diameter, og den indvendige diameter skal være mindre end den udvendige diameter. Både længde og diameter skal være større end nul.

Gennemregnet eksempel

Find vægten af et 6 meter langt kulstofstålrør med en udvendig diameter på 114,3 mm og en godstykkelse på 6,02 mm.

Trin 1: Find den indvendige diameter.

$D_i = 114,3 - (2 \times 6,02) = 102,26 \text{ mm}$

Trin 2: Omregn til meter, og find radierne.

Udvendig diameter = 0,1143 m, så udvendig radius = 0,05715 m. Indvendig diameter = 0,10226 m, så indvendig radius = 0,05113 m.

Trin 3: Find væggens tværsnitsareal.

$A = \pi \times (0,05715^2 - 0,05113^2) = \pi \times 0,00065185 = 0,0020478 \text{ m}^2$

Trin 4: Find volumen.

$V = 0,0020478 \times 6 = 0,012287 \text{ m}^3$

Trin 5: Gang med densiteten for kulstofstål (7.850 kg/m³).

$W = 0,012287 \times 7{,}850 \approx 96,5 \text{ kg}$

Denne 6 meter lange rørlængde vejer omkring 96,5 kg. Det svarer til cirka 16,1 kg pr. meter, tæt på den offentliggjorte vægt for et 4-tommer Schedule 40-stålrør.

Hvorfor rørvægt er vigtig

At kende rørets vægt på forhånd påvirker flere dele af et projekt:

• Bærende understøtninger. Et tungere rør kræver understøtninger, der er placeret tættere sammen, eller som er bygget til at bære større last.
• Løft og transport. Kranens og løfteudstyrets kapacitet samt lastbilers vægtgrænser afhænger af den faktiske vægt, der flyttes.
• Omkostningsvurdering. Mange rørprodukter prissættes efter vægt, så præcise tal betyder noget for budgetter og tilbud.
• Offshore- og undervandsrørledninger. Vægten afgør, om en rørledning har brug for ekstra ballast for at blive på havbunden, eller om den flyder uden.

En beregnet vægt forudsætter nøjagtige mål. Et reelt rør varierer en smule på grund af produktionstolerancer, typisk inden for et par procent af den nominelle størrelse, så den faktiske vægt kan afvige lidt fra den beregnede værdi.

Ofte stillede spørgsmål

Hvor præcis er en rørvægt-beregner? Den er lige så præcis som de indtastede mål og densitet. Produktionstolerancer betyder, at et reelt rørs vægt kan afvige fra den beregnede værdi med en lille margin, som regel inden for ca. 2–3 %.

Giver den nominelle rørstørrelse samme resultat som de faktiske mål? Nej. Nominal Pipe Size (NPS) er en betegnelse, ikke et mål — for størrelser under 14 tommer svarer den ikke til den faktiske udvendige diameter. Brug altid den faktiske udvendige diameter og enten den faktiske indvendige diameter eller godstykkelsen, ikke den nominelle størrelse.

Hvordan påvirker rørets schedule vægten? Schedule-nummeret beskriver godstykkelsen. En højere schedule (for eksempel Schedule 80 i stedet for Schedule 40) betyder en tykkere væg og en mindre indvendig diameter ved samme udvendige diameter, så røret vejer mere.

Er beslag eller belægninger inkluderet i den beregnede vægt? Nej. Den dækker kun en almindelig, lige rørlængde. Beslag, flanger, ventiler, isolering og belægninger skal vejes eller vurderes separat og lægges til den samlede vægt.

Kan jeg bruge denne formel til andre materialer end dem, der er nævnt? Ja. Brug den samme formel med densiteten for det pågældende materiale i kg/m³ i stedet for en af de nævnte densiteter.

Hvordan omregner jeg resultatet mellem kilogram og pund? Ét pund er præcis 0,45359237 kilogram. Divider kilogram med 0,45359237 for at få pund, eller gang pund med 0,45359237 for at få kilogram. Det er den præcise omregning, som beregneren bruger.

Standarder for rørmål og -vægt

Flere standarder offentliggør referencemål og -vægte for almindelige rørstørrelser: ASME B36.10M for kulstofstålrør, ASME B36.19M for rustfrie stålrør, ASTM A53 for svejsede og sømløse stålrør, API 5L for rørledningsrør og ISO 4200 for stålrørs mål og masse. Disse tabeller er nyttige til standardstørrelser; en beregner er nyttig til alt uden for dem, eller til materialer, der ikke er dækket af en tabel.