建設およびインフラストラクチャ産業に関しては、ASTM A252グレード3パイプは、特にブリッジやその他の重い義務構造などの用途など、その強度と耐久性が高いため、人気のある選択肢です。 ASTM A252グレード3パイプのサプライヤーとして、私はしばしばこれらのパイプのフロー容量を計算する方法について問い合わせを受けます。このブログ投稿では、プロセスを段階的に案内します。
ASTM A252グレード3パイプの理解
ASTM A252グレード3パイプは、主に杭に使用されるスチールパイプの一種です。指定された最小降伏強度は46,000 psiで、最小引張強度は60,000 psiです。これらのパイプは、高応力条件に耐えるように設計されており、さまざまな構造用途での使用に適しています。
フロー容量の計算を開始する前に、パイプの基本的な寸法を知ることが重要です。重要な寸法には、内径（ID）、外径（OD）、壁の厚さが含まれます。これらの値は、その後のすべての計算の基礎を形成するため、重要です。
フロー容量計算の基本
パイプの流れ容量は、本質的には、時間単位あたり通過できる流体の量です。通常、1秒あたりの立方フィート（CFS）または1分あたりガロン（GPM）で測定されます。パイプの流れ容量を計算するために使用される最も一般的な式は、ダーシー - ワイズバッハ方程式であり、これは流体力学の原理に基づいています。
ダーシー - ワイズバッハ方程式は次のように与えられます。
[h_f = f \ frac {l} {d} \ frac {v^{2}} {2g}]
どこ：
- （h_f）は摩擦による頭部損失です（フィート）
- （f）はダーシー摩擦係数です
- （l）はパイプの長さ（フィート）です
- （d）パイプの内径（フィート）
- （v）流体の平均速度（1秒あたりのフィート）
- （g）重力による加速（（32.2 \ ft/s^{2}））
ただし、実用的な目的のために、私たちはしばしばHazen -Williams方程式を使用します。ヘイゼン - ウィリアムズ方程式は次のとおりです。
[Q = 0.284C_D^{2.63} S^{0.54}]
どこ：
- （Q）は流量です（gpm）
- （c）はヘイゼン - ウィリアムズ係数（鋼パイプの場合、（c）通常100〜140の範囲。新しいASTM A252グレード3パイプの場合、（c = 120）の値がよく使用されます）
- （d）パイプの内径（インチ）
- （s）エネルギーグレードラインの勾配です（頭部損失のパイプの長さの比率）
ステップ - by-ステップ計算
-
内径を決定する（（d））：
まず、ASTM A252グレード3パイプの外径（（OD））と壁の厚さ（（t））を測定または取得します。内径は、式（d = od -2t）を使用して計算できます。たとえば、パイプの外径が12インチで、壁の厚さが0.5インチの場合、内径（d = 12-2 \ Time0.5 = 11）インチ。 -
ヘイゼンを確立 - ウィリアムズ係数（（c））：
前述のように、新しいASTM A252グレード3パイプの場合、（C = 120）と仮定できます。ただし、パイプが長い間使用されており、腐食または堆積物がある場合、（c）の値が減少する場合があります。 -
勾配を計算する：
勾配は、パイプの両端間の標高の違いをパイプの長さで割ったことによって決まります。たとえば、100フィートの長さのパイプの入口と出口の標高差が2フィートの場合、（s = \ frac {2} {100} = 0.02）。 -
Hazen -Williams方程式を適用します：
（c）、（d）、および（s）の値をHazen -Williams方程式に置き換えます（q = 0.284c_d^{2.63} s^{0.54}）。以前の例（（c = 120）、（d = 11）インチ、および（s = 0.02）の値を使用してください。
[Q = 0.284 \ Times120 \ Times11^{2.63} \ Times02^{0.54}]
最初に、（11^{2.63} \ amptx478.7）および（0.02^{0.54} \ Amptox0.137）を計算します。
次に（q = 0.284 \ times120 \ times478.7 \ times0.137 \ aptx2217.4）gpm
流れ容量に影響する他の要因
- パイプ継手とバルブ：パイプシステムに肘、ティー、バルブが存在すると、頭部損失が増加し、流れ容量を減らすことができます。各フィッティングには、計算で考慮する必要がある特定の抵抗係数があります。
- 流体特性：流体の粘度と密度も、流れ容量に役割を果たします。たとえば、より粘性のある液体は、同じ条件下では粘性の低い流量と比較して低流量が低くなります。
ASTM A252グレード3パイプのアプリケーション
ASTM A252グレード3パイプは、特にブリッジやその他の大規模な構造の建設で、さまざまな用途で広く使用されています。たとえば、として使用できますブリッジビル構造パイプとパイル。これらのパイプは、ブリッジ構造に必要なサポートと安定性を提供し、その長期の耐久性を確保します。
さらに、一般的に使用されますユーロアンダーグラウンドパイル地下建設プロジェクトで。 ASTM A252グレード3パイプの高強度特性により、地下環境の圧力と負荷に耐えるのに適しています。
別のアプリケーションはですEN10219 S355J0H構造パイプ、さまざまな構造コンポーネントの構築に使用されます。
結論
ASTM A252グレード3パイプのフロー容量を計算することは、多くのエンジニアリングおよび建設プロジェクトにおいて重要なステップです。このブログ投稿で概説されている手順に従って、流れ容量に影響するさまざまな要因を検討することにより、パイプを通過できる流体の量を正確に判断できます。
ASTM A252グレード3パイプのサプライヤーとして、高品質の製品と技術サポートを提供することに取り組んでいます。当社の製品について質問がある場合、またはフロー容量の計算に関するさらなる支援が必要な場合は、調達と交渉についてお気軽にお問い合わせください。次のプロジェクトで皆さんと協力することを楽しみにしています。
参照
- クレーンカンパニー。 「バルブ、フィッティング、パイプを通る流体の流れ。」テクニカルペーパーNo. 410。
- Streeter、VL、およびWylie、EB「Fluid Mechanics」。 McGraw -Hill、1979。
- Hazen、A。、およびWilliams、GS「パイプでの水の放電を見つけるための油圧テーブル」。ジョン・ワイリー＆サンズ、1905年。
