en

Công thức tính trọng lượng ống thép, ống inox

12/31/2019

Mặc dù việc tính trọng lượng ống thép và công thức tính trọng lượng ống thép nghe chừng khá đơn giản. Tuy nhiên, trong thực tế ứng dụng, có nhiều vấn đề phức tạp hơn dễ dẫn đến nhầm lẫn hoặc bất đồng về khối lượng tính toán.

Công thức tính trọng lượng ống thép áp dụng cho cả ống hàn, ống đúc (gọi chung là ống thép đen), ống thép mạ kẽm và ống inox, hay ống thép không gỉ. Phần đầu của bài viết sẽ trình bày công thức tính trọng lượng ống thép đen và ống thép mạ kẽm, gọi chung là ống thép. Nội dung tiếp theo là điều chỉnh công thức để tính trọng lượng ống inox hay ống thép không gỉ. Tuy nhiên, công thức sử dụng chung cơ bản là giống nhau cho cả hai loại ống, sự khác biệt nhỏ là trọng lượng riêng của ống thép và ống inox. Do vậy, nhớ được công thức cũng như cách sử dụng công thức cho ống thép, chúng ta có thể dễ dàng suy ra đối với công thức của ống inox.

Nội dung chính:

- Công thức tính khối lượng ống thép;

  - Dạng đầy đủ của công thức tính khối lượng ống thép;

  - Công thức tính độ dày ống thép;

  - Công thức tính trọng lượng ống inox;

  - Sai số khi tính trọng lượng ống thép, ống inox;

  - Vì sao công thức tính trọng lượng lại quan trọng?

Ghi nhớ và sử dụng công thức tính trọng lượng ống thép, ống inox là cách hiệu quả và chính xác nhất. Bởi vì hiện nay có rất nhiều tiêu chuẩn dẫn đến sự khác biệt về kích cỡ ống (đường kính, độ dày) nên trọng lượng ống trên mỗi mét dài cũng rất khác nhau. Công thức tính trọng lượng ống thép, ống inox sẽ áp dụng được cho mọi tiêu chuẩn. Ngoài ra, trong quá trình triển khai công việc, sẽ phát sinh nhiều trường hợp chênh lệch do áp kích thước ống khác nhau. Sự sai lệch có thể phát sinh từ làm tròn hệ số trọng lượng riêng. Công thức tính trọng lượng là cách duy nhất giải thích được sự khác biệt này mà chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn ở phần sau.

Công thức tính khối lượng ống thép

Thông thường, khi mạ thêm lớp kẽm bên ngoài, ống thép mạ kẽm sẽ nặng hơn ống đen (ống thép hàn và ống thép đúc). Tuy nhiên, người ta vẫn dùng công thức dưới đây để tính trọng lượng lý thuyết (hay đôi khi chúng ta vẫn gọi là barem) cho cả ống thép đen và ống thép mạ kẽm, được đặt tên là công thức số (1):

M = (OD - WT) x WT x 0,02466 (1)

Trong đó:

M: là trọng lượng, đơn vị tính là kg cho một mét dài ống thép

OD: là đường kính ngoài, đơn vị tính là mm

WT: là độ dày thành ống, đơn vị tính là mm

Ví dụ: Trên đề nghị mua hàng của Công ty XYZ có yêu cầu mua 800 cây ống thép kích cỡ OD114,3mm x 7,14mmWT x 6000mmL. Trong đó 114,3 là đường kính ngoài (OD), 7,14mm là độ dày thành ống (WT), 6000mm (6 mét) là chiều dài ống.

Lắp vào công thức trên, chúng ta có trọng lượng đơn vị cho một mét dài ống là:

M = (114,3 - 7,14) x 7,14 x 0,02466 = 18,87kg/m.

Do Công ty XYZ mua 800 cây, chiều dài mỗi cây là 6 mét nên tổng khối lượng ống thép cần mua là:

18,87kg/m x (800 x 6) = 90.566 kg.

Công thức tính trọng lượng thép ống nêu trên M = (OD - WT) x WT x 0,02466 là công thức rút gọn, dễ nhớ nhất áp dụng cho 1 mét dài ống thép. Nó có thể sử dụng cho ống thép các bon ở mọi kích cỡ đường kính và độ dày thành ống. Sau đó, chúng ta chỉ cần nhân với chiều dài một ống thép (6 mét, 12 mét, …) để có trọng lượng cho một cây thép.

Dạng đầy đủ của công thức tính khối lượng ống thép

Thực ra, công thức số (1) nói trên là dạng rút gọn (nên rất dễ nhớ), công thức tính đầy đủ của nó, mà chúng ta có thể thấy trong một vài tài liệu khác, có dạng như dưới đây, được đặt tên là công thức số (2):

M = (OD - WT) x WT x 0,003141 x Dt (2)

Dt là trọng lượng riêng của ống thép các bon, có giá trị là 7,85 g/cm3. Các ký hiệu M, OD và WT, bạn có thể xem lại ở công thức rút gọn số (1) đã nêu.

Thay giá trị của D bằng 7,85 vào công thức. Do 0,003141 x Dt = 0,003141 x 7,85 = 0,02466, nên công thức M = (OD - WT) x WT x 0,003141 x Dt sẽ trở về dạng rút gọn M = (OD - WT) x WT x 0,02466 như đã đề cập ở trên.

Công thức tính độ dày ống thép

Trong một số trường hợp, chẳng hạn trên đề nghị mua vật tư, người ta chỉ ghi đường kính ngoài (OD) và đường kính trong (ID) mà không ghi độ dày thành ống. Khi đó, chúng ta cần tính độ dày thành ống WT bằng công thức: WT = (OD - ID)/2. Sau đó lắp vào công thức nói trên sẽ tính được trọng lượng ống. Bạn có thể băn khoăn tại sao cần phải chia cho 2 trong công thức tính độ dày thành ống, chúng ta sẽ quan sát hình ảnh mặt cắt của ống thép như hình dưới:

Nếu chỉ lấy giá trị độ dày thành ống bằng (OD - ID), khi đó, độ dài thành ống sẽ bị tính gấp đôi nên cần phải chia cho 2 để có độ dày thực.

Ví dụ: Trong đề nghị, bộ phận thi công yêu cầu mua 800 cây ống thép kích cỡ OD114,3mm x ID100,02mm x 6000mmL. Khi đó, độ dày thành ống sẽ bằng (OD-ID)/2 = (114,3mm - 100,02mm)/2 = 7,14. Thay vào công thức, chúng ta sẽ có kết quả khối lượng tương tự như đã tính ở phần công thức dạng rút gọn nêu trên.

Công thức tính trọng lượng ống inox

Để tính trọng lượng ống inox (hay ống thép không gỉ), chúng ta vẫn dùng công thức chung đầy đủ nêu trên. Tuy nhiên, do trọng lượng riêng của inox bằng 7,93 (inox 304) khác với trọng lượng riêng của ống thép các bon, nên công thức dạng đầy đủ số (2) sẽ được điều chỉnh cho phần trọng lượng riêng để tính khối lượng ống inox, gọi là công thứ số (3):

M = (OD - WT) x WT x 0,003141 x Di (3)

Thay trọng lượng riêng của ống inox là 7,93 vào, chúng ta có:

 M = (OD - WT) x WT x (0,003141 x 7,93)

Hay M = (OD - WT) x WT x 0,02491 (4). Đây là dạng rút gọn của công thức tính trọng lượng ống inox.

0,02466 (ống thép) và 0,02491 (ống inox) là những hằng số nên chúng ta gọi tắt tương ứng là hệ số ống thép và hệ số ống inox. Như vậy, công thức rút gọn của cả ống thép và ống inox gần như giống hệt nhau. Sự khác biệt nhỏ nằm ở hệ số của ống thép 0,02466 và hệ số của ống inox 0,02491. Sự khác biệt đó sẽ giúp chúng ta dễ nhớ cả hai công thức tính trọng lượng ống thép và ống inox.

Tuy nhiên, trọng lượng riêng của ống inox 7,93 nêu trên là trọng lượng riêng của các loại ống inox sử dụng phổ biến hiện nay như inox 304. Bạn có thể cần xem thêm trọng lượng riêng của thép, inox để đảm bảo độ chính xác khi tính trọng lượng các loại ống.

Sai số khi tính trọng lượng ống thép, ống inox

Ngay cả khi chúng ta sử dụng công thức chính xác vẫn có thể dẫn đến sai số, đúng hơn là sai sót. Điều này dường như đôi khi vẫn xảy ra khi so sánh trọng lượng giữa cách tính của chúng ta với nhà sản xuất, hoặc với các đại lý cung cấp hay khách hàng. Với ống thép có đường kính, chiều dày nhỏ, sai số trọng lượng có thể không đáng kể. Nhưng khi ống có đường kính và chiều dày lớn, sai số đôi khi lên đến xấp xỉ một kg trên mỗi mét dài dẫn đến sai số rất lớn cho cả lô hàng. Sự chênh lệch này thường là do chúng ta làm tròn một hoặc tất cả các thông số dưới đây:

Làm tròn số thập phân của đường kính hoặc độ dày: Nhiều người thường hay làm tròn số liệu đường kính, kể cả độ dày về hai, một hoặc không có số thập phân trong khi kích thước nên để đầy đủ ba số thập phân (đối với đường kính), hoặc hai số thập phân (đối với độ dày) mới đảm bảo độ chính xác cao. Chẳng hạn, đường kính ống đầy đủ là 42,164 mm, nhưng được làm tròn thành 42,16 mm, 42,2 mm hoặc thậm chí làm tròn về 42 mm. Tương tự với độ dày thành ống.

Làm tròn hệ số trong công thức tính: Hệ số trong công thứ tính số (1) và (4) cũng thường hay được làm tròn. Cụ thể hơn, ở công thức tính số (1), khi chúng ta lấy 0,003141 nhân với trọng lượng riêng ống thép 7,85 sẽ cho kết quả chính xác là 0,02465685. Nhưng hầu hết chúng ta thường làm tròn về 0,02466 cho dễ nhớ. Tương tự với ống inox.

Vì vậy, khi dùng công thức tính trọng lượng ống thép, ống inox, bạn nên sử dụng thông số kích cỡ chính xác như trong bảng Quy cách ống thép hoặc Quy cách ống inox, nhất là với ống có đường kính và độ dày lớn. Ngoài ra, các bảng này cũng giúp bạn quy đổi đường kính danh nghĩa DN (ví dụ DN100, DN150, DN200, …), hoặc chiều dày theo hệ SCH (ví dụ SCH10, SCH40, …) và tra trọng lượng cụ thể của từng loại ống theo tiêu chuẩn ASTM, ASME, và ANSI.

Vì sao công thức tính trọng lượng lại quan trọng?

Như trên đã đề cập, chúng ta có thể gặp rất nhiều trường hợp dẫn đến sự khác biệt về khối lượng, bao gồm sai sót do quy đổi. Để đưa ra số liệu chính xác, người ta chỉ có thể quay về sử dụng công thức gốc với kích cỡ chính xác của đường kính, độ dày ống để giải thích về các chênh lệch này. Chính vì vậy, công thức tính trọng lượng còn quan trọng hơn cả bảng tra trọng lượng sẵn có, bởi vì bảng tra trọng lượng không giúp giải thích được nguyên nhân chênh lệch. Hơn nữa, không phải lúc nào chúng ta cũng tìm được bảng tra trọng lượng chính xác. Chẳng hạn, khi việc mua bán ống thép không phù hợp với tiêu chuẩn kích cỡ thông dụng mà chúng ta thường dùng, do có rất nhiều tiêu chuẩn khác nhau trên thế giới, hoặc yêu cầu thiết kế đặc thù, nên kích cỡ ống cũng khác nhau. Ví dụ: Tiêu chuẩn BSi (Anh Quốc) có quy định đường kính 21,0 nhưng tiêu chuẩn ASTM (Mỹ) không có.

Trường hợp bạn có ý định sử dụng một bảng tra trọng lượng sẵn có cho một tiêu chuẩn không quen thuộc, bạn nên sử dụng công thức để kiểm tra lại, ít nhất là chọn một vài kích cỡ ống và tính lại khối lượng, để đảm bảo mức độ chính xác của bảng trọng lượng ống thép theo tiêu chuẩn mới mà bạn có ý định dùng.

Nhìn chung, khi ước tính trọng lượng mà không đòi hỏi độ chính xác cao, chúng ta sử dụng công thức dạng rút gọn. Trường hợp yêu cầu chính xác, chúng ta nên sử dụng công thức dạng đầy đủ và chỉ sử dụng bảng tra trọng lượng khi chúng đảm bảo độ chính xác cao hoặc cần phải kiểm tra lại bảng trọng lượng ống thép đó bằng công thức dạng đầy đủ trước khi sử dụng.

Cần thông tin tư vấn thêm, bạn vui lòng gửi email hoặc điện thoại tư vấn.