Kepadatan Bahan SS: Bagan Kepadatan Baja Tahan Karat dan Panduan Penghitungan Berat

Apa yang Sebenarnya Diukur Kepadatan Material SS

Kepadatan material SS adalah massa baja tahan karat per satuan volume, dan untuk kualitas pipa ladang minyak biasanya berkisar antara 7,70 dan 8,10 gram/cm3 pada suhu kamar.

Massa jenis adalah massa dibagi volume, sehingga satuan sama pentingnya dengan nilainya. Nilai yang dikutip pada 7,93 g/cm3 juga sama dengan 7.930 kg/m3 dan 495 pon/kaki3. Berat jenis, angka yang tertera pada sebagian besar sertifikat pabrik, adalah angka yang sama dengan satuan yang dihilangkan, karena kandungan air berada pada 1.000 g/cm3.

Kepadatan saja tidak akan memberi tahu Anda berapa berat sebuah tabung. Berat adalah massa jenis dikalikan dengan volume, jadi pabrik yang memiliki massa jenis plus atau minus 0,02 g/cm3 tetapi menjalankan dinding dengan berat delapan persen masih mengirimkan tali yang lebih berat dari asumsi grafik beban. Kedua toleransi tersebut harus dibaca bersama-sama.

Kepadatan Baja Tahan Karat berdasarkan Kelas

Kelas 304 berada di dekat 7,93 g/cm3, 316 pada 8,00 g/cm3, 316L pada 7,98 g/cm3, 321 pada 7,90 g/cm3 dan dupleks 2205 pada 7,80 g/cm3.

Polanya mudah dibaca. Nikel pada 8,90 g/cm3 dan molibdenum pada 10,2 g/cm3 meningkatkan kepadatannya, itulah sebabnya 316 dengan 2 hingga 3 persen molibdenum adalah yang lebih padat dari kedua kelas pekerja keras tersebut. Kromium pada 7,19 g/cm3 dan kisi ferit kubik yang berpusat pada badan menariknya ke bawah, itulah sebabnya 430 dan dupleks berada lebih rendah. Keluarga 18-8 di balik sebagian besar nilai ini dibongkar dalam hal ini rincian kelas dan komposisi .

Tabel yang dipublikasikan berbeda hingga 0,05 g/cm3 untuk kadar yang sama, karena tabel tersebut diukur pada panas yang berbeda atau dibulatkan secara berbeda. Jika margin muatan di bawah 3 persen, ambil kepadatan dari sertifikat pabrik, bukan dari halaman katalog.

Apa yang Mengubah Nomor dalam Layanan

Untuk pekerjaan beban suhu ruangan, satu nilai sudah cukup. Ada tiga efek yang mengubah kepadatan baja tahan karat, dan hanya efek pertama yang biasanya penting.

Suhu

Baja tahan karat austenitik mengembang saat dipanaskan, sehingga kepadatannya menurun. Ekspansi linier untuk 304 adalah sekitar 17,3 mikrostrain per derajat Celcius dan perubahan volumetrik terjadi sekitar tiga kali lipatnya, sehingga antara suhu kamar dan 700 C, kepadatan 304 turun dari 7,93 menjadi sekitar 7,65 g/cm3.

Pekerjaan dingin

Penarikan dan penggulungan dapat membentuk sedikit martensit yang disebabkan oleh regangan, sehingga pengemasan atom menjadi kurang efisien. Pengolahan dingin 304 umumnya berukuran 7,88 hingga 7,91 g/cm3, kira-kira 0,3 persen di bawah angka anil. Kecil, tapi ini menjelaskan mengapa dua kumparan dengan kualitas yang sama dapat berbeda pada jembatan timbang.

Paduan dan variasi panas ke panas

Menambahkan 2 persen molibdenum ke bahan kimia tipe 304 meningkatkan kepadatan sekitar 0,07 g/cm3, sementara struktur feritik penuh menurunkannya sebesar 0,2 g/cm3 atau lebih. Variasi antara pemanasan dalam satu tingkatan biasanya berada dalam kisaran 0,02 g/cm3.

Dari Kepadatan hingga Berat per Meter Tabung

Berat per meter tabung stainless bulat adalah pi dikalikan (OD dikurangi dinding) dikalikan dinding dikali massa jenis, dibagi 1000, dengan OD dan dinding dalam milimeter dan massa jenis dalam g/cm3.

Membagi kerapatan kali pi dengan 1000 akan meruntuhkan rumus menjadi satu faktor per tingkatan, itulah sebabnya tabel berat tabung dicetak per tingkatan, bukan per kelompok paduan.

Tabung 1,5 inci dengan OD 38,1 mm dengan dinding 0,095 inci 2,41 mm di kelas 316 menghasilkan 0,02513 kali 2,41 kali 35,69, atau 2,16 kg/m. Tabung yang sama di 304 berjalan 2,14 kg/m. Dua puluh gram per meter adalah kebisingan; pada gulungan 5.000 meter beratnya sekitar 100 kilogram.

1. Konfirmasikan OD dan dinding dari sertifikat pabrik, bukan dari gambar nominal.
2. Hitunglah luas penampangnya: luasnya sama dengan 3,1416 kali (OD dikurangi dinding) dikali dinding.
3. Kalikan dengan kepadatan kelas untuk mendapatkan massa per meter.
4. Kalikan dengan panjang total, lalu tambahkan perlengkapan, kabel, dan perangkat keras gulungan untuk beban sebenarnya.

Mengapa Nomor Downhole dan Reel Penting

Kepadatan mempengaruhi sisi beban dari setiap keputusan pipa: berat senar, kapasitas gulungan, peringkat winch, dan batas pengangkutan.

Tiga angka mengikuti untuk pekerjaan khas 3.000 meter.

• Di udara, tabung 316 berukuran 1,5 inci kali 0,095 inci berukuran 3.000 m memiliki berat sekitar 6,5 ton.
• Dalam air garam berat jenis 1,5 faktor daya apungnya adalah 1 dikurangi 1,5 dibagi 7,93, atau 0,81, sehingga berat terendam adalah sekitar 5,3 ton.
• Tabung yang sama pada gulungan 5.000 m adalah 10,8 ton sebelum gulungan, kabel dan perlengkapannya dihitung.

Pipa Minyak Berkelanjutan Stainless Steel untuk Perbaikan dan Pengeboran Sumur Pipa kontinyu dalam grade 316L, 316, 304, Incoloy dan duplex cocok untuk pengerjaan sumur, logging dan pengeboran, termasuk pekerjaan umum sepanjang 3.000 meter. Lihat Produk →

Garis kendali seperempat inci dengan dinding 0,035 inci pada 316 memiliki berat sekitar 0,12 kg/m, jadi 8.000 meter pada spool hanya memiliki berat kurang dari satu ton, cukup ringan untuk dijalankan dari peralatan kerja kecil.

Pipa Kontrol Hidraulik Stainless Steel dan Tabung Kapiler Garis kendali 316 seperempat inci memiliki berat sekitar 0,12 kg/m; periksa kepadatan material dan unit dengan cermat untuk pemantauan tekanan, injeksi bahan kimia, dan kontrol katup. Lihat Produk →

Lima Kesalahan Kepadatan Yang Mencapai Spesifikasi Sebenarnya

Sebagian besar kesalahan kepadatan dalam spesifikasi pipa berasal dari pencampuran bahan, unit pencampuran, atau asumsi jumlah yang tepat.

• Menggunakan 7,85 g/cm3 sebagai angka untuk baja. Itu adalah baja karbon; diterapkan pada 316, hal ini mengecilkan bobot sekitar 1,9 persen.
• Mencampur lb/ft3 dengan kg/m3. 495 versus 7.930 adalah faktor dari enam belas, dan ini paling sering terjadi ketika tabel bobot AS memenuhi pesanan pembelian metrik.
• Menggunakan dinding nominal. Toleransi dinding plus atau minus 10 persen menggerakkan massa jauh lebih banyak dibandingkan pilihan grade mana pun dalam seri 300.
• Mengabaikan daya apung. Dalam air garam dengan berat jenis 1,5, berat tali efektif adalah sekitar 81 persen dari berat udaranya.
• Dengan asumsi satu kepadatan di seluruh sertifikat. Panas bervariasi sekitar 0,02 g/cm3, dan hal ini sejalan dengan toleransi dinding.

Perlengkapan dan konektor menambahkan massa yang kecil namun nyata pada setiap sambungan, dan perilakunya di bawah skala getaran dengan beban yang dibawa seluruh rangkaian, sehingga keduanya termasuk dalam perhitungan yang sama.

Sambungan Ferrule Stainless Steel untuk Perpipaan Cairan dan Gas Perlengkapan menambah beban massa dan getaran; terminal ferrule 304/316L ini mempunyai nilai 0–20 MPa untuk minyak, air dan gas, dengan kepadatan austenitik mendekati 8.000 kg/m³. Lihat Produk →

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Berapa massa jenis baja tahan karat dalam kg/m3?

Kebanyakan kadar austenitik turun antara 7.900 dan 8.000 kg/m3 pada suhu kamar. Grade 304 biasanya diambil sebagai 7,930 kg/m3 dan grade 316 sebagai 8,000 kg/m3.

Apakah baja tahan karat lebih padat dari baja karbon?

Agak. Baja karbon mengandung sekitar 7,85 g/cm3 dan baja tahan karat 304 memiliki kandungan 7,93 g/cm3, kira-kira satu persen lebih tinggi, sehingga pesanan baja karbon sepuluh ton menjadi sekitar 10,1 ton baja tahan karat.

Apakah kepadatan baja tahan karat berubah seiring suhu?

Ya. Ekspansi termal menurunkannya sekitar 3 hingga 4 persen antara suhu kamar dan 700 C, sehingga perkiraan beban suhu tinggi harus menggunakan kepadatan yang lebih rendah daripada angka yang ada di katalog.

Bagaimana cara menghitung berat tabung stainless dari massa jenisnya?

Kalikan pi dengan (OD dikurangi dinding) dengan dinding dengan massa jenis dan bagi dengan 1000, dengan dimensi dalam milimeter dan massa jenis dalam g/cm3. Untuk 304, pintasannya adalah 0,02491 kali waktu dinding (OD dikurangi dinding) dalam kilogram per meter.

Jika kepadatan, toleransi dinding, dan berat per meter perlu dikonfirmasi berdasarkan string tertentu, kirimkan OD, dinding, kemiringan, dan panjang total dengan pertanyaan melalui halaman kontak dan angka-angka tersebut muncul kembali dengan kutipan.