يختلف وزن أنبوب حديد الدكتايل (DIP) في المقام الأول مع القطر الاسمي وسُمك الجدار (الفئة) وفقًا لـ AWWA C151. بالنسبة "للفئة 53" الأكثر شيوعًا (ANSI/AWWA C151/A21.51)، يتراوح الوزن لكل قدم من حوالي 11.4 رطل/قدم للأنبوب 3 بوصة حتى 370.5 رطل/قدم للأنبوب 48 بوصة. عند ملئها بالماء، يمكن أن يزيد الوزن الإجمالي إلى أكثر من الضعف (على سبيل المثال 15.2 رطل/قدم إلى 1199.4 رطل/قدم لنفس الأحجام). كما تؤثر المتغيرات مثل تبطين الملاط الأسمنتي (AWWA C104)، وفئات الضغط الخاصة، وأنواع الوصلات والطلاءات على الوزن الإجمالي.
1. مخطط الوزن القياسي (الفئة 53، AWWA C151)
يوضح الجدول التالي الأحجام الاسمية من 3″ إلى 12″ (الفئة 53). "الوزن لكل قدم" هو وزن الفولاذ وحده؛ ويضيف "الوزن + الماء" 62.4 رطل/قدم مكعب من الماء (الحجم الداخلي للأنبوب × كثافة الماء).
| الحجم الاسمي (بالبوصة) | O.D. (بالداخل) | ثك الجدار (بوصة) | الوزن لكل قدم (رطل) | الوزن + الماء لكل قدم (رطل) |
|---|---|---|---|---|
| 3 | 3.96 | 0.31 | 11.40 | 15.20 |
| 4 | 4.80 | 0.32 | 14.40 | 20.30 |
| 6 | 6.90 | 0.34 | 22.20 | 35.30 |
| 8 | 9.05 | 0.36 | 31.50 | 54.50 |
| 10 | 11.10 | 0.38 | 41.10 | 77.50 |
| 12 | 13.20 | 0.40 | 51.60 | 103.90 |
بالنسبة للأقطار الأكبر (14 ″- 48″)، يزداد الوزن بشكل حاد:
| الحجم الاسمي (بالبوصة) | O.D. (بالداخل) | ثك الجدار (بوصة) | الوزن لكل قدم (رطل) | الوزن + الماء لكل قدم (رطل) |
|---|---|---|---|---|
| 14 | 15.30 | 0.42 | 63.60 | 134.70 |
| 16 | 17.40 | 0.43 | 74.30 | 167.40 |
| 18 | 19.50 | 0.44 | 85.40 | 203.30 |
| 20 | 21.60 | 0.45 | 96.90 | 242.70 |
| 24 | 25.80 | 0.47 | 121.10 | 442.30 |
| 30 | 32.00 | 0.51 | 163.80 | 487.80 |
| 36 | 38.30 | 0.58 | 219.50 | 688.80 |
| 42 | 44.50 | 0.65 | 285.20 | 920.10 |
| 48 | 50.80 | 0.72 | 360.30 | 1189.20 |
2. العوامل المؤثرة في وزن الأنبوب
-
فئة السُمك: تحدد AWWA C151 فئات سماكة متعددة (على سبيل المثال 51 لـ 3 ″- 4″، 50 لـ 6 ″- 54″). فئة أعلى → جدران أكثر سمكاً → أنابيب أثقل.
-
تبطين الملاط الأسمنتي: وفقًا لـ AWWA C104، تضيف البطانة الأسمنتية القياسية سمكًا داخليًا يصل إلى 1/8 بوصة، مما يزيد الوزن قليلاً ويقلل من التعريف الداخلي.
-
فئة الضغط: تستخدم بعض التطبيقات فئات الضغط (على سبيل المثال 150 رطل لكل بوصة مربعة و350 رطل لكل رطل لكل قدم، ولكل منها سمك جدار ووزن محددين لكل قدم.
-
الوصلة والطلاء: تضيف الأجراس ذات الوصلات الميكانيكية أو وصلات Tyton® أو الطلاءات البيتومينية وزنًا هامشيًا.
-
أنظمة التبطين والطلاء: تزيد الأكمام الإيبوكسي أو البولي إيثيلين من الوزن المركب.
3. تقدير الوزن: المعادلات الأساسية
-
وزن الفولاذ لكل قدم:
Wpipe= π4 (OD2-ID2)× OD2-ID2)×ρDI×12W_{\text{pipe}} = \frac{\pi}{4}\، (OD^2 - ID^2)\times \rho_{\text{{DI}} \times 12
حيث ρ<sDI ≈ 491 رطل/قدم³ (حديد الدكتايل) . -
وزن الماء لكل قدم:
Wwater=0.4333×(I.D. بالبوصة)2W_{\نص{المياه}} = 0.4333 \times (I.D.\، \نص{بالبوصة})^2. -
الوزن الإجمالي = W<sأنبوب + W ماء.
4. لماذا وزن الأنبوب مهم
-
التصميم الإنشائي: يجب أن تستوعب الدعامات والشماعات والبطانة الحمولة الميتة.
-
المناولة والتركيب: تحديد سعة الرافعة/العربة ومتطلبات الطاقم.
-
تكاليف النقل: أنابيب أثقل ← نفقات شحن أعلى.
-
تقدير التكلفة: وزن الوحدة يدفع تكلفة المواد لكل قدم طولي.
5. الأسئلة الشائعة
س1: ما وزن أنبوب حديد الدكتايل مقاس 8 بوصة لكل قدم؟
A: بالنسبة للفئة 53 (AWWA C151)، يزن DIP 8 بوصة 31.5 رطل/قدم بمفرده و54.5 رطل/قدم مملوء بالماء.
س2: كيف يمكنني حساب وزن DIP غير المدرج في الجداول القياسية؟
A: استخدم معادلة المقطع العرضي أعلاه مع OD/ID للأنبوب وكثافة DI. أضف أوزان البطانة والمفصل بشكل منفصل إذا لزم الأمر.
س3: هل تضيف البطانة الأسمنتية وزناً كبيراً؟
A: تضيف بطانة الملاط الأسمنتي القياسية (AWWA C104) ما يقرب من 1/16 ″- 1/8 ″ إلى سمك الجدار، مما يزيد من وزن الأنبوب بحوالي 5-101 تيرابايت 3 طن حسب القطر.
س4: هل تختلف جداول الوزن بالنسبة لأنابيب فئة الضغط؟
A: نعم-فئات الضغط (على سبيل المثال 150 رطل لكل بوصة مربعة و350 رطل لكل بوصة مربعة) لها متطلبات الحد الأدنى للسُمك ومخططات الوزن الخاصة بها وفقًا لجداول فئات الضغط C151 من AWWA.
س5: أين يمكنني العثور على جدول الوزن الكامل لجميع أحجام DIP؟
A: تُنشر جداول الوزن الكاملة ANSI/AWWA C151 للسمك وفئات الضغط في أوراق بيانات المصنعين (على سبيل المثال، EJ Prescott, McWane) وكتيبات AWWA.
المراجع:
- AWWA C151: الأنابيب المصنوعة من حديد الدكتايل المصبوب بالطرد المركزي للمياه - الرابطة الأمريكية لأشغال المياه
- AWWA C104: التبطين الأسمنتي-الملاط لأنابيب وتركيبات حديد الدكتايل - الرابطة الأمريكية لأعمال المياه
- أنابيب حديد الدكتايل - ويكيبيديا
- مواد البنية التحتية للمياه: مراجعة لتاريخها وأدائها - مطبعة الأكاديميات الوطنية
- حاسبة وزن أنابيب حديد الدكتايل والموارد الفنية - McNichols
AR 
EN