محاسبه وزن لوله مانیسمان با فرمول و جدول وزن

چکیده : محاسبه وزن لوله مانیسمان یکی از مراحل مهم در انتخاب و خرید این نوع لوله فولادی بدون درز است. با استفاده از فرمول استاندارد وزن لوله و در نظر گرفتن عواملی مانند قطر، ضخامت و چگالی، می‌توان وزن دقیق هر شاخه لوله را محاسبه کرد. این اطلاعات به خریداران کمک می‌کند تا برآورد دقیقی از هزینه حمل، قیمت نهایی و نوع مناسب لوله برای پروژه‌های صنعتی یا ساختمانی داشته باشند.

محاسبه وزن لوله مانیسمان چطور انجام می‌شود؟ اگر در حال خرید یا طراحی پروژه ‌ای صنعتی هستید  دانستن وزن لوله مانیسمان یکی از مهم‌ ترین مواردی است که باید به آن توجه کنید. وزن لوله تأثیر مستقیم بر هزینه حمل، نصب و حتی انتخاب نوع سازه دارد. لوله‌های بدون درز که به لوله مانیسمان شناخته می‌شوند  به دلیل ساختار مستحکم و قابلیت تحمل فشار بالا، در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، تأسیسات و حتی خطوط هیدرولیک کاربرد فراوانی دارند. اما سؤال اینجاست: چطور وزن لوله مانیسمان را دقیق محاسبه کنیم؟

در این مقاله، ابتدا با فرمول دقیق محاسبه وزن آشنا می‌شویم و جدول وزن لوله مانیسمان در سایز های مختلف قرار گرفته است.

جدول وزن تقریبی لوله مانیسمان بر اساس قطر و ضخامت

قطر بیرونی (mm)	ضخامت (mm)	وزن هر متر (kg)
21.3	2.8	1.3
33.7	3.2	2.4
48.3	3.7	4.1
60.3	4.0	5.6
88.9	5.5	10.7
114.3	6.0	16.0
168.3	7.1	28.5

لوله مانیسمان چیست؟

لوله مانیسمان (Seamless Pipe) نوعی لوله فولادی بدون درز است که در آن از جوشکاری درز طولی خبری نیست. به همین دلیل این لوله‌ها تحمل فشار بالاتری نسبت به لوله‌ های درزدار دارند و در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی  و سیستم‌های تحت فشار کاربرد زیادی دارند.

محاسبه وزن لوله مانسمان

محاسبه وزن لوله مانیسمان یکی از مراحل مهم در خرید و طراحی پروژه‌های صنعتی و تأسیساتی است. این نوع لوله‌ها که به دلیل نداشتن درز جوش، مقاومت بسیار بالایی در برابر فشار و حرارت دارند  در سایزها و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شوند. بنابراین برای برآورد هزینه، انتخاب جرثقیل  یا محاسبه بار مرده سازه  باید بدانید که هر متر از لوله چه وزنی دارد. محاسبه وزن لوله مانیسمان به کمک یک فرمول مشخص و ثابت انجام می ‌شود که در آن قطر بیرونی، ضخامت جداره و طول لوله نقش اصلی را ایفا می‌ کنند. آشنایی با این فرمول باعث می ‌شود بتوانید قبل از خرید، وزن تقریبی لوله‌ها را محاسبه و با دقت بیشتری تصمیم‌ گیری کنید.

برای این منظور از فرمول زیر استفاده می‌شود:
وزن (kg) = (ضخامت × (قطر بیرونی - ضخامت)) × 0.02466 × طول
در این فرمول  تمامی مقادیر بر حسب میلی ‌متر و متر وارد می‌شوند و عدد 0.02466 به ‌عنوان ضریب چگالی فولاد در آن گنجانده شده است. با جایگذاری اندازه‌ های دقیق لوله در این فرمول  می‌ توانید وزن تقریبی هر شاخه از لوله را به ‌دست آورید. در مواردی که دقت بالا نیاز است، بهتر است علاوه بر محاسبه نظری، وزن واقعی لوله را نیز از فروشنده یا باسکول دریافت کنید  چرا که ترکیب آلیاژ و تلورانس تولید ممکن است وزن نهایی را کمی متفاوت کند.

فرمول محاسبه وزن لوله مانیسمان

فرمول محاسبه وزن لوله مانیسمان  بر اساس هندسه لوله و چگالی فولاد طراحی شده است و به صورت زیر بیان می‌شود:
وزن = (ضخامت × (قطر بیرونی - ضخامت)) × 0.02466 × طول
در این فرمول، ضخامت (Thickness) و قطر بیرونی (Outer   Diameter  بر حسب میلی ‌متر و  طول  بر حسب متر وارد می‌ شوند. عدد 0.02466 حاصل ضرب چگالی فولاد (7.85 گرم بر سانتی ‌متر مکعب) در فاکتورهای تبدیل واحدها به کیلوگرم است. این فرمول در واقع حجم فولاد به ‌کار رفته در یک متر لوله را محاسبه کرده و آن را به کیلوگرم تبدیل می‌کند.

تفاوت این فرمول با محاسبه وزن ورق یا پروفیل در این است که به‌ جای سطح مقطع ساده  از مقطع دایره‌ ای توخالی استفاده می‌ کند. عبارت (قطر بیرونی - ضخامت) نشان ‌دهنده قطر داخلی تقریبی لوله است. بنابراین حاصل ‌ضرب ضخامت در این مقدار  مساحت سطح مقطع فولاد در هر مقطع دایره‌ ای را به دست می ‌دهد. سپس این مساحت در طول و چگالی ضرب می ‌شود تا وزن نهایی به ‌دست آید. این محاسبه برای لوله‌های مانیسمان که دیواره‌ یکنواخت و بدون درز دارند  بسیار دقیق است و برای سایزهای مختلف از نیم اینچ تا 24 اینچ قابل استفاده می‌باشد.

وزن لوله مانیسمان

یکی از مهم ‌ترین پارامترهایی است که هنگام خرید و طراحی پروژه‌های صنعتی، تأسیساتی یا ساختمانی باید در نظر گرفته شود. از آن‌جا که لوله‌های مانیسمان بدون درز و کاملاً یکپارچه هستند  معمولاً در ضخامت‌های بالاتری نسبت به لوله‌های درزدار تولید می‌ شوند تا بتوانند فشار بیشتری را تحمل کنند. همین موضوع باعث می ‌شود که وزن آن‌ها نیز بیشتر باشد. به همین دلیل  دانستن وزن دقیق یا تقریبی لوله در هر متر طول  برای محاسبه قیمت، هزینه حمل‌ ونقل، میزان بار وارد بر سازه و حتی انتخاب تجهیزات نصب مثل جرثقیل  اهمیت زیادی دارد.

وزن لوله مانیسمان با توجه به قطر بیرونی، ضخامت دیواره و طول لوله متغیر است. هرچه ضخامت لوله بیشتر باشد  مقدار فولاد به‌ کاررفته در آن افزایش می ‌یابد و در نتیجه وزن آن نیز بیشتر خواهد شد. معمولاً برای هر سایز از لوله مانیسمان، جدول وزن استانداردی وجود دارد که به‌صورت تقریبی  وزن هر متر لوله را نشان می‌ دهد. البته در پروژه‌ هایی که دقت بالا نیاز است  باید از فرمول محاسبه وزن استفاده کرد یا از فروشنده درخواست وزن واقعی لوله (باسکولی) را داشت تا از بروز خطا در برآورد هزینه‌ ها جلوگیری شود.

عوامل تاثیر گذار بر وزن لوله مانیسمان

قطر بیرونی لوله (Outer Diameter)

قطر بیرونی یکی از اصلی‌ ترین عوامل تعیین‌ کننده وزن لوله مانیسمان است. هرچه قطر بیرونی بیشتر باشد  سطح مقطع فولادی که در ساخت لوله استفاده می‌شود افزایش می‌یابد و در نتیجه وزن آن نیز بیشتر خواهد بود. این پارامتر در فرمول محاسبه وزن نقش مستقیم دارد و تأثیر آن به‌ صورت خطی در کنار ضخامت و طول قابل مشاهده است. برای مثال  یک لوله با قطر بیرونی 168 میلی‌ متر  حتی اگر ضخامت دیواره آن کم باشد  باز هم نسبت به لوله ‌ای با قطر 60 میلی ‌متر وزن بیشتری خواهد داشت.

در پروژه ‌هایی که لوله‌ های با قطر بالا مورد استفاده قرار می ‌گیرند (مثلاً در خطوط انتقال نفت یا بخار)  وزن لوله به ‌شدت افزایش می ‌یابد و می‌تواند در طراحی پایه، نوع فونداسیون  یا انتخاب ماشین‌آلات حمل ‌ونقل تأثیر بگذارد. بنابراین  مهندسان طراح باید در کنار بررسی تحمل فشار  به افزایش وزن ناشی از قطر بزرگ ‌تر نیز توجه کنند تا از بروز خطا در محاسبات سازه یا هزینه ‌ها جلوگیری شود.

ضخامت دیواره لوله (Wall Thickness)

ضخامت لوله دومین عامل حیاتی در تعیین وزن لوله مانیسمان است. هرچه ضخامت بیشتر باشد  میزان فولاد به ‌کاررفته در هر متر لوله بیشتر شده و به تبع آن وزن نیز افزایش می‌ یابد. در فرمول محاسبه وزن  ضخامت هم در داخل پرانتز و هم به ‌صورت ضرب مستقیم حضور دارد  بنابراین نقش دوگانه ‌ای در افزایش وزن دارد. به‌عنوان مثال  اگر یک لوله 114 میلی ‌متری را از ضخامت 4 به 6 میلی ‌متر افزایش دهیم  وزن آن به ‌طور قابل ‌توجهی افزایش خواهد یافت.

در صنعت  انتخاب ضخامت لوله معمولاً با توجه به فشار کاری صورت می‌گیرد. لوله‌های مانیسمان با ضخامت بالا برای کاربردهایی مانند خطوط بخار فشار بالا یا انتقال گازهای خطرناک استفاده می‌شوند. اما باید توجه داشت که افزایش ضخامت،  نه‌ت نها باعث افزایش وزن و قیمت می ‌شود  بلکه در مواردی می‌تواند فرآیند جوشکاری، نصب و حمل را نیز دشوارتر کند. بنابراین انتخاب ضخامت باید بین استحکام، وزن و هزینه به ‌درستی توازن داشته باشد.

طول لوله

عامل سوم در تعیین وزن لوله مانیسمان  طول آن است. در فرمول محاسبه  وزن با طول لوله رابطه مستقیم دارد. یعنی هرچه لوله بلندتر باشد  وزن آن نیز بیشتر خواهد بود. معمولاً لوله‌ های مانیسمان در شاخه‌ های 6 متری تولید و عرضه می‌ شوند  اما در پروژه‌ های خاص ممکن است طول لوله به 12 متر یا حتی بیشتر برسد. در چنین شرایطی  محاسبه دقیق وزن برای حمل و نگهداری اهمیت زیادی پیدا می ‌کند.

افزایش طول لوله  در پروژه ‌های انتقال سیال  می ‌تواند مزایای فنی داشته باشد  اما در مقابل باعث افزایش وزن کل شاخه و نیاز به تجهیزات قوی ‌تر برای جابجایی و نصب خواهد شد. از طرفی  لوله‌ های طولانی‌ ممکن است محدودیت ‌هایی برای حمل در جاده یا بارگیری در کانتینر ایجاد کنند. بنابراین  طول لوله علاوه بر تأثیر مستقیم بر وزن  جنبه‌های اجرایی و لجستیکی را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.

نوع آلیاژ و چگالی فولاد

نوع فولاد یا آلیاژ استفاده‌ شده در تولید لوله مانیسمان می ‌تواند تأثیر قابل ‌توجهی بر وزن نهایی آن داشته باشد. اگرچه بیشتر لوله ‌های مانیسمان از فولاد کربنی با چگالی حدود 7.85 گرم بر سانتی ‌متر مکعب ساخته می‌شوند  اما در برخی کاربردها از فولاد های آلیاژی مانند استنلس استیل (با چگالی حدود 8.0) یا آلیاژهای خاص با چگالی ‌های متفاوت استفاده می‌شود. تفاوت در چگالی باعث می‌شود حتی با ابعاد کاملاً یکسان  وزن نهایی لوله تغییر کند.

این عامل معمولاً در پروژه‌های تخصصی مانند صنایع دارویی، غذایی یا نفت و گاز با الزامات خاص اهمیت پیدا می‌ کند. در چنین مواردی  طراح باید علاوه بر ابعاد لوله، نوع آلیاژ را نیز در محاسبه وزن لحاظ کند. استفاده از عدد 0.02466 در فرمول فقط برای فولاد معمولی کاربرد دارد. در حالی که برای آلیاژهای دیگر، این عدد باید متناسب با چگالی واقعی ماده اصلاح شود تا محاسبه دقیق ‌تری انجام شود.

انواع رده های لوله مانیسمان

در صنعت فولاد  لوله‌های مانیسمان بر اساس ضخامت و مقاومت به چند رده (Schedule) تقسیم می ‌شوند که هر رده نشان ‌دهنده میزان تحمل فشار و به‌ تبع آن  میزان ضخامت و وزن لوله است. در ادامه  رایج ‌ترین رده‌های لوله مانیسمان را نام برده ایم .

لوله مانیسمان رده 20

لوله مانیسمان رده 20 جزو سبک ‌ترین انواع لوله ‌های بدون درز محسوب می ‌شود. این رده دارای دیواره نازک‌ تری نسبت به سایر رده‌هاست و به همین دلیل  وزن آن در هر متر طول کمتر است. معمولاً در پروژه‌ هایی استفاده می ‌شود که فشار کاری پایین باشد و کاهش وزن سازه اهمیت داشته باشد. به دلیل وزن پایین، حمل و نصب آن نیز آسان است و در بسیاری از تأسیسات سبک مثل خطوط هوا، آب سرد و سیستم‌های کنترل استفاده می‌شود.

از نظر اقتصادی نیز لوله رده 20 به‌صرفه‌ تر است، چرا که هم هزینه مواد اولیه کمتر دارد و هم بار مرده کمتری به سازه وارد می‌کند. اما باید توجه داشت که استفاده از این لوله در کاربردهای صنعتی سنگین یا سیستم‌هایی که تحت فشار بالا هستند  مناسب نیست  چرا که ضخامت کم باعث می ‌شود مقاومت آن محدود باشد.

لوله مانیسمان رده 40

رده 40 یکی از پرکاربرد ترین و رایج ‌ترین رده‌های لوله مانیسمان در بازار ایران است. ضخامت این لوله نسبت به رده 20 بیشتر است و در نتیجه وزن آن در هر متر نیز افزایش می‌یابد. این افزایش وزن به دلیل استفاده از حجم بیشتر فولاد در هر شاخه است که به مقاومت مکانیکی بالاتر منجر می‌شود. این رده در پروژه‌ های صنعتی، ساختمانی و انتقال سیالات با فشار متوسط بسیار پرکاربرد است.

با وجود وزن بیشتر نسبت به رده 20  همچنان حمل و نصب آن برای اکثر پروژه‌ها قابل مدیریت است. جدول وزن لوله‌های رده 40 در سایزهای مختلف به‌ خوبی نشان می ‌دهد که با افزایش سایز، وزن به ‌شدت بالا می‌رود. به همین دلیل  در پروژه‌ هایی که هم نیاز به استحکام وجود دارد و هم کنترل وزن اهمیت دارد  لوله مانیسمان رده 40 گزینه ‌ای متعادل بین عملکرد و وزن به حساب می‌آید.

لوله مانیسمان رده 80

لوله مانیسمان رده 80 نسبت به رده 40 دارای دیواره ضخیم ‌تری است و همین موضوع باعث می‌ شود وزن آن به‌ مراتب بیشتر باشد. این نوع لوله برای کاربردهایی که فشار کاری بالا و امنیت بیشتر نیاز دارند، طراحی شده است.   در صنایع پتروشیمی، نیروگاه‌ ها، پالایشگاه‌ها و خطوط بخار. افزایش ضخامت باعث می‌ شود مقاومت مکانیکی بهبود یابد اما در عین حال  وزن بالاتری به سازه تحمیل می‌شود.

وزن زیاد لوله‌ های رده 80 نیازمند استفاده از تجهیزات ویژه برای نصب و جابجایی است  به‌ خصوص در سایزهای بالا. همچنین افزایش وزن می‌تواند روی هزینه حمل و سازه نگهدارنده تأثیر قابل توجهی بگذارد. بنابراین در انتخاب این لوله‌ها باید به دقت بین نیاز به استحکام و محدودیت‌های وزنی تعادل ایجاد شود. این لوله‌ها اغلب در مکان‌هایی استفاده می ‌شوند که جان انسان یا تجهیزات حساس در معرض خطر باشند.

لوله مانیسمان رده 160

رده 160 یکی از سنگین ‌ترین انواع لوله ‌های مانیسمان است که دارای ضخامت بسیار بالا و به تبع آن  وزن بسیار زیاد در هر متر طول است. این لوله‌ها در سیستم هایی استفاده می‌شوند که فشار فوق ‌العاده بالا یا دمای بالا دارند و نیاز به اطمینان بالا در برابر ترک، ترکیدن یا خوردگی داخلی دارند. ضخامت زیاد آن باعث می‌شود در هر شاخه لوله  مقدار قابل ‌توجهی فولاد استفاده شده باشد و این موضوع وزن را به‌ شدت بالا می‌برد.

لوله‌های رده 160 بیشتر در صنایع حساس مثل نفت و گاز دریایی، پتروشیمی‌های سنگین و خطوط فوق فشار بخار کاربرد دارند. وزن بسیار بالای آن‌ها باعث می‌شود نصب این لوله‌ ها نیاز به جرثقیل‌های قوی، نگهدارنده‌ های مقاوم و طراحی سازه ‌ای خاص داشته باشد. در عین حال  این وزن بالا خود نشان ‌دهنده استحکام و دوام بالای لوله است.

وزن و قیمت لوله مانیسمان

وزن و قیمت لوله مانیسمان دو فاکتور کاملاً وابسته به هم هستند. به ‌طوری‌ که هرچه وزن لوله بیشتر باشد، قیمت آن نیز به تناسب افزایش می‌یابد. وزن لوله مانیسمان بر اساس عواملی مانند ضخامت دیواره، قطر بیرونی، طول لوله و نوع آلیاژ فولاد محاسبه می‌شود. به همین دلیل  حتی دو لوله با سایز ظاهری یکسان ممکن است وزن متفاوتی داشته باشند حتی اگر از رده یا ضخامت متفاوتی برخوردار باشند. جدول وزن استاندارد لوله‌ها یا استفاده از فرمول محاسبه وزن  اولین قدم برای برآورد دقیق قیمت است.

قیمت لوله مانیسمان معمولاً بر اساس وزن هر کیلوگرم فولاد ضرب در وزن کل لوله محاسبه می‌شود. به این معنا که اگر وزن یک شاخه 6 متری لوله 40 کیلوگرم باشد و قیمت هر کیلو فولاد مثلاً 50 هزار تومان باشد، قیمت نهایی آن شاخه حدود دو میلیون تومان خواهد بود. البته این محاسبه به نرخ روز بازار، برند تولید کننده، کشور سازنده و شرایط موجودی انبار هم بستگی دارد. در نتیجه  آگاهی از وزن دقیق لوله به خریدار کمک می‌کند تا قیمت واقعی را بدون اتکا به تخمین‌های غیر دقیق  محاسبه و مقایسه کند.

برای مشاهده قیمت لوله مانیسمان آهن جم  لینک زیر را لمس کنید .

https://ahanjam.com/%d9%84%d9%88%d9%84%d9%87-%d9%85%d8%a7%d9%86%db%8c%d8%b3%d9%85%d8%a7%d9%86/

 کلام آخر

وزن لوله مانیسمان نقش کلیدی در تعیین قیمت، نحوه حمل ‌ونقل، نوع کاربرد و حتی طراحی سازه دارد. عواملی مانند قطر بیرونی، ضخامت دیواره، طول لوله و نوع آلیاژ همگی به‌طور مستقیم بر وزن تأثیر می‌گذارند و هر تغییر کوچک در این پارامترها می‌تواند وزن و به‌ دنبال آن قیمت لوله مانیسمان را تغییر دهد. رده‌های مختلف لوله مثل رده 20، 40، 80 و 160 نیز در واقع بیانگر همین تفاوت در ضخامت و وزن هستند.

بنابراین اگر قصد خرید لوله مانیسمان دارید  توصیه می‌شود ابتدا وزن دقیق لوله را با استفاده از فرمول یا جدول استاندارد محاسبه کرده و سپس بر اساس قیمت روز فولاد، قیمت تمام ‌شده را برآورد کنید. این کار هم در کنترل بودجه کمک ‌کننده است و هم از بروز اختلاف در هنگام خرید جلوگیری می‌ کند. انتخاب درست  ترکیبی از شناخت نیاز فنی پروژه و توجه به مشخصات وزنی و قیمتی لوله خواهد بود.