Расчет
Как своими руками рассчитать оптимальный размер трубы при монтаже водопровода или отопления?
Инструкция для систем отопления и водоснабжения будет заметно различаться.
Отопление
Здесь ключевой параметр — тепловой поток, который способна пропустить труба. Его можно увеличить за счет роста внутреннего диаметра (что невыгодно, поскольку с его увеличением цена погонного метра трубы растет нелинейно) или скорости теплоносителя.
Скорость, однако, ограничена сверху максимальным значением в 1,5 м/с: при ее дальнейшем повышении гидравлические шумы становятся труднопереносимыми. На практике при расчете систем отопления и вовсе используют диапазон скоростей 0,4 — 0,6 м/с.
К счастью, современные циркуляционные насосы позволяют гибко регулировать производительность.
Для удобства читателя я включу в статью таблицу зависимости теплового потока от номинального диаметра трубы.
| DN | Тепловой поток (КВт) при скорости теплоносителя | ||
| 0,4 м/с | 0,5 м/с | 0,6 м/с | |
| 15 | 5,8 | 7,2 | 8,6 |
| 20 | 10,2 | 12,8 | 15,3 |
| 25 | 16 | 20 | 24 |
| 32 | 26,2 | 32,7 | 39,2 |
| 40 | 40,9 | 51,1 | 61,3 |
| 50 | 63,9 | 79,8 | 95,8 |
Как пользоваться этой таблицей? Нужно просто подобрать максимально близкое к вашему значение теплового потока значение и найти в левом столбце соответствующий ему диаметр.
Как вычислить тепловой поток в вашей системе отопления?
- Для автономного контура при расчете розлива тепловая нагрузка берется равной номинальной мощности котла;
- Отдельные участки контура и подводки к радиаторам рассчитываются по паспортной мощности приборов;
- В отсутствие технической документации к ним мощность можно грубо оценить из расчета 200 ватт на секцию радиатора.
Тепловая мощность некоторых отопительных приборов.
Водоснабжение
Точный расчет пропускной способности стальной трубы при известном диаметре крайне сложен, поскольку, кроме давления в водопроводе, должен учитывать его гидравлическое сопротивление.
А оно, в свою очередь, зависит от:
- длины трубы;
- количества и угла поворотов;
- запорной и регулирующей арматуры;
- шероховатости стенок трубы;
- срока ее службы. Со временем стальные трубы зарастают ржавчиной и известью, что увеличивает их шероховатость и уменьшает просвет.
Типичное состояние старой водопроводной трубы.
На практике владельцу квартиры или частного дома достаточно запомнить простое правило:
- При длине подводки водоснабжения до пяти метров и количестве одновременно используемых сантехнических приборов не более трех используется размер ДУ 15;
- При длине водопровода 5 — 30 метров и количестве одновременно используемых сантехнических приборов до пяти номинальный размер водопровода увеличивается до ДУ 20;
- При большей длине и/или количестве туалетов и раковин используется стальная труба ДУ 25 или эквивалентная ей по пропускной способности пластиковая.
Металлопластиковая подводка к умывальнику в моем подвале.
Диаметры электросварных круглых труб ГОСТ 10704
| Параметры трубы (наружный диаметр) | Сталь | Толщина Стенки, мм | |||
| Ø 16 | Ø 18 | Ø 19 | Ø 20 | ст3 ст20 09Г2С 08пс | от 1 до 3 мм |
| Ø 25 | Ø 28 | Ø 30 | Ø 32 | ст3 ст20 09Г2С 08пс | от 1 до 3 мм |
| Ø 35 | Ø 38 | Ø 40 | Ø 42 | ст3 ст20 09Г2С 08пс | от 1 до 3 мм |
| Ø 48 | Ø 51 | Ø 57 | Ø 60 | ст3 ст20 09Г2С 08пс | от 1 до 3 мм |
| Ø 76 | Ø 89 | Ø 102 | Ø 108 | ст3 ст20 09Г2С | от 2 до 10 мм |
| Ø 114 | Ø 127 | Ø 133 | Ø 159 | ст3 ст20 09Г2С | от 3 до 10 мм |
| Ø 219 | Ø 273 | Ø 325 | Ø 377 | ст3 ст20 09Г2С | от 3 до 12 мм |
| Ø 426 | Ø 530 | Ø 630 | Ø 720 | 17Г1С ст3 ст20 09Г2С | от 4 до 50 мм |
| Ø 820 | Ø 920 | Ø 1020 | Ø 1220 | 17Г1С ст3 ст20 09Г2С | от 4 до 50 мм |
| Ø 1320 | Ø 1420 | Ø 1520 | Ø 1620 | 17Г1С ст3 ст20 09Г2С | от 4 до 50 мм |
| Ø 1720 | Ø 1820 | Ø 1920 | Ø 2020 | 17Г1С ст3 ст20 09Г2С | от 4 до 50 мм |
| Ø 2120 | Ø 2220 | Ø 2520 | Ø 2620 | 17Г1С ст3 ст20 09Г2С | от 4 до 50 мм |
| Ø 2720 | Ø 2820 | 17Г1С ст3 ст20 09Г2С | от 4 до 50 мм |
Единицы измерения условного прохода трубы
На отечественный рынок поставляется широкий ряд продукции от зарубежных производителей, в большинстве европейских стран принята дюймовая система измерения размерных параметров труб. Поэтому нередко на их товаре условные трубные проходы обозначают не в миллиметрах, а дюймах, единица которых равна 25,4 мм.
Минимальный шаг дюймовой маркировки – 1/16 дюйма, однако практически для всех групп трубопроводов размерный шаг принят кратным 1/4 дюйма. К примеру, наиболее ходовые трубопроводы для бытового использования идут с размерами условных проходов 1/2, 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2 дюйма.
Рис. 4 Таблица соответствия диаметров в миллиметрах и дюймах.
Что такое DN, Ду и PN ?
DN – Номинальный диаметр элементов трубопровода (труб, арматуры и соединительных частей) понимают внутренний диаметр труб округлённый вверх или вниз до значений стандартного ряда в миллиметрах.
Ду – образовано от двух слов: Диаметр и Условный, т.е. Условный проход элементов трубопровода — это устаревшее обозначение — Номинального диаметра DN и числового значения, выбранного из ряда.
PN – Под номинальным давлением понимается наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20 °С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений трубопроводов и арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчётом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 20 °С.
Применяется согласно ГОСТ 26349-84 для арматуры и соединительных частей трубопроводов, таких как фланцы, отводы, тройники и др., этим же стандартом установлены конкретные значения применяемых в этой области номинальных (условных) давлений.
Номинальный диаметр DN по условиям стандарта не имеет строгой привязки к единице измерения, но при этом обозначает именно размер диаметра (диаметр условного прохода; условный проход; номинальный размер; условный диаметр; номинальный проход): выраженному в миллиметрах и соответствующему ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке из ряда п. 2 ГОСТа 28338-89, где указаны строгие значения по порядку как: 2,5..4..15,20,25…100, 150.. и только их нужно выбирать для обозначения.Условный проход – говорит о том, что это внутренний диаметр трубы, выраженный в миллиметрах — условно. Термин «Условно» говорит о том, что значение диаметра не точное. Условно мы принимаем, что оно примерно равно некоторым значениям стандарта.
Под условным проходом (номинальным размером) понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры. Условный проход (номинальный размер) приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.
По стандарту из: ГОСТ 28338-89 принято выбирать те цифры, о которых указаны в стандарте.
Например:
— DN 15,7 — считается ошибкой обозначения.
— Если реальный внутренний диаметр равен 76,2 мм, тогда пишем — DN 80. То есть выбираем ближайшее по значению число из списка стандарта ГОСТ 28338-89.
Вся производимая и поставляемая ОЕМ-производителями арматура высокого давления обозначена в дюймах, русское обозначение: дюйм; международное: inch, in или ″ — двойной штрих; — неметрическая единица измерения расстояния и длины в некоторых системах мер. В настоящее время под дюймом обычно подразумевают используемый в США английский дюйм (англ. inch), в точности равный 2,54 см (1⁄12 фута).
Руководствуясь нормами стандарта ГОСТ 28338-89, размерность будет выглядеть следующим образом:
1/2 “ = 25.4 / 2 = 12,7, но в реальности такой размер 1/2 “ равно проходу 15 мм. Точнее может быть 14.9мм. для стальной трубы. В общем, размеры могут отличаться на несколько мм. Поэтому в таких случаях для точных расчётов нужно узнавать внутренний диаметр у конкретной модели отдельно.
Например, размер 3/4” = 25,4 х 3/4 = 19 мм. Но пишем в документах «условно» DN20 – примерно внутренний диаметр равен 20мм.
Заявление об ограничении ответственности:
Эти данные предоставлены только для общей информации и использованы лишь для идентификационных целей и являются собственностью своих соответствующих владельцев. Намерение состоит в том, чтобы предоставить точную информацию; в предоставленной информации могут быть ошибки. Если точность имеет решающее значение, основывайте своё окончательное решение на данных, представленных в корневом документе, которые являются документами, защищёнными авторским правом. Для покупки копий посетите авторизованного реселлера. Любое торговое наименование, используемое в этом документе, является информацией, предоставленной для удобства пользователей, и не означает одобрения.
ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — оператор Федерального информационного фонда стандартов, технических регламентов и стандартов:
Диаметр труб (DN, Ду)
Традиционно диаметр труб у нас измеряют в миллиметрах. Труба имеет два диаметра — внутренний и внешний и характеризуется толщиной стенки. В зависимости от стандарта, по которому изготовлена труба, когда говорят о размерах труб, в одних случаях имеется ввиду наружный диаметр, в других внутренний.
Труба может использоваться при разном давлении. Для более высокого давления необходима большая прочность, что обеспечивается толщиной стенки трубы. При этом наружный диаметр трубы оставляют фиксированным. По другому не получится соединять отрезки труб, возникнут сложности с резьбой, фитингами и т.д. Так что наружный диаметр — это только внешний параметр. Поэтому было введено такое понятие, как условный проход (Ду) или, по новому — номинальный диаметр (DN).
Что такое Ду?
Ду – образовано от двух слов: Диаметр и Условный. Ду = DN. Ду тоже самое что DN. Просто DN более международный стандарт. Ду – русскоязычный вариант DN. В настоящее время, нужно категорически отказаться от такого наименования, как Ду.
Что такое DN?
DN — Cтандартизованное представление диаметра. ГОСТ 28338-89 и ГОСТ Р 52720
Номинальный диаметр DN (диаметр условного прохода; условный проход; номинальный размер; условный диаметр; номинальный проход) — величина, которая примерно соответствует внутреннему диаметру трубы в миллиметрах. Это основная размерная характеристика водогазопроводных труб, соединительных частей к ним и запорной арматуры.
При строительстве трубопроводов подбирают материалы с тем же средним значением DN. Такая система на всех участках будет иметь одинаковую скорость потока, это значит, что гидравлические потери будут незначительны, а для поддержания давления не потребуется дополнительная аппаратура.
Стенки трубы при одинаковом наружном размере имеют разную толщину, т.е. просвет меняется. Чтобы стандартизировать это ввели условный проход. Условный проход трубы определяется ГОСТом 28338-89. Реальные размеры округляются до ближайшего номинального по стандартизированной таблице.
Пример
Внутренний диаметр каждой трубы зависит от толщины её стенок. Стальные трубы по условиям технологии их производства имеют постоянные наружные диаметры. Чтобы увеличить прочность трубопровода, работающего при высоких давлениях, увеличивают толщину стенки трубы, поэтому внутренние диаметры труб отличаются от условных проходов.
Труба с наружным диаметром 159 мм:
- при толщине стенки 9 мм имеет внутренний диаметр 141 мм;
- при толщине стенки 7 мм имеет внутренний диаметр 145 мм;
- при толщине стенки 5 мм имеет внутренний диаметр 149 мм;
но обозначается DN150.
DN150 будет обозначать внутренний диаметр примерно 150 мм.
Все существующие элементы водопроводных и газопроводных трубопроводов маркированы в соответствии с перечнем стандартных величин. Реальный размер внутреннего сечения трубы или арматуры может быть больше или меньше. Он округляется до ближайшего нормативного значения.
Ряды номинальных диаметров элементов трубопровода установлены в ГОСТ 28338-89 «Соединения трубопроводов и арматура. Номинальные диаметры. Ряды»:
Таблица рядов условных проходов трубы (Ду) или номинальных диаметров (DN)
|
Ряд условных проходов трубы (Ду) или номинальных диаметров (DN) |
||||||
| 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 10 | 12 |
| 15 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 |
| 63 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 160 |
| 175 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
| 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1200 |
| 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | 2600 |
| 2800 | 3000 | 3200 | 3400 | 3600 | 3800 | 4000 |
Например, если реальный внутренний диаметр равен 14 мм, то пишем как: DN15. Если внутренний диаметр 22мм. то принимаем значение DN20. То есть выбираем ближайшее по значению число из списка стандарта: ГОСТ 28338-89.
Таблица диаметров стальных и полимерных труб
|
Наружный диаметр(Dh), трубы, в мм по ГОСТ и DIN / EN |
|||||
| Условный проход (Dy) трубы, в мм | Диаметр резьбы трубы (G), в дюймах | Наружный диаметр трубы D, мм | |||
| DIN/ EN | Трубы стальные водогазопроводные | Стальные электросварные и бесшовные трубы | Полимерные трубы ПЭ, ПП, ПВХ | ||
| 10 | 3/8″ | 17,2 | 17 | 16 | 16 |
| 15 | 1/2″ | 21,3 | 21,3 | 20 | 20 |
| 20 | 3/4″ | 26,9 | 26,8 | 26 | 25 |
| 25 | 1″ | 33,7 | 33,5 | 32 | 32 |
| 32 | 1 1/4″ | 42,4 | 42,3 | 42 | 40 |
| 40 | 1 1/2″ | 48,3 | 48 | 45 | 50 |
| 50 | 2″ | 60,3 | 60 | 57 | 63 |
| 65 | 2 1/2″ | 76,1 | 75,5 | 76 | 75 |
| 80 | 3″ | 88,9 | 88,5 | 89 | 90 |
| 90 | 3 1/2″ | 101,6 | 101,3 | 102 | 110 |
| 100 | 4″ | 114,3 | 114 | 108 | 125 |
| 125 | 5″ | 139,7 | 140 | 133 | 140 |
| 150 | 6″ | 168,3 | 165 | 159 | 160 |
| 160 | 6 1/2″ | 177,8 | — | 180 | 180 |
| 200 | 8″ | 219,1 | — | 219 | 225 |
| 225 | 9″ | 244,5 | — | 245 | 250 |
| 250 | 10″ | 273 | — | 273 | 280 |
| 300 | 12″ | 323,9 | — | 325 | 315 |
| 400 | 16″ | 406,4 | — | 426 | 400 |
| 500 | 20″ | 508 | — | 530 | 500 |
| 600 | 24″ | 609,6 | — | 630 | 630 |
| 800 | 32″ | 812,8 | — | 820 | 800 |
| 1000 | 40″ | 1016 | — | 1020 | 1000 |
| 1200 | 48″ | 1219,2 | — | 1220 | 1200 |
Номинальное давление трубы (PN)
Номинальное (условное) давление (PN или Ру) – максимальное избыточное давление в системе при температуре рабочей среды 20° С, позволяющее обеспечить эксплуатационный срок службы отдельных элементов соединительной арматуры и трубопровода. Обозначения и значения условного давления должны соответствовать номиналам, указанным в ГОСТ 26349-84.
PN (ранее в СССР и РФ — «Ру») это не единица давления, а скорее «класс прочности по внутреннему давлению» трубопроводов и арматуры, кроме того ряды PN отличаются габаритными и присоединительными размерами при одинаковых DN (Ду).
Имеет единицу измерения: кгс/cм2. Обозначение кгс означает кг × с (килограмм умноженное на с). с=1. с характеризует как бы коэффициент силы. То есть умножая килограмм(массу) на силу мы конвертируем массу в силу. Это такая поправка для дотошных физиков. Если Вы обозначите кг/cм2 в принципе тоже не ошибетесь, если будите полагать что массу мы воспринимаем как силу. Также такая единица как кг/cм2 ошибочна тем, что давление образована из двух единиц (сила и площадь). Масса это другой параметр. Потому что масса только на поверхности земля создает ту силу которая давит на землю(сила тяготения). Значение с=1 на поверхности земля. И если Вы улетите на другую планету, то сила гравитации будет другая, и масса будет создавать другую силу. И на другой планете коэффициент с=1 будет равен другому значению. Например, с=0,5 создаст давление в два раза меньше.
Для чего нужен PN ?
Значение PN нужно для того, чтобы указать прибору предел давления, которое нельзя превышать для нормальной работы прибора, для которого это значение задано. То есть при проектировании, проектант должен за ранее знать, на какое максимальное давление рассчитан прибор.
Например, если прибору дали значение PN25 это означает, что прибор рассчитан на эксплуатацию с давлением не превышающим 25 кгс/см2. Что примерно равно 15 Бар.
1 кгс/см2 = 0.98 Бар. Грубо говоря значение PN примерно равно Бару или атмосфере.
Например, если прибору дали значение PN16 то оно рассчитано на давление не превышающую 16 Бар.
Определение PN по стандарту
Наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 293 К (20 °С), при котором обеспечивается заданный срок службы (ресурс) корпусных деталей арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 293 К (20 °С).
Российские нормы: ГОСТ 26349-84, ГОСТ 356-80, ГОСТ Р 54432-2011
Европейские нормы: DIN EN 1092-1-2008
Американские нормы: ANSI/ASME B16.5-2009, ANSI/ASME B16.47-2006
| Обозначение номинального (условного) давления | Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см³) | Обозначение номинального (условного) давления | Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см³) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| PN 0,1 | 0,01 (0,1) | PN 63 | 6,3 (63,0) | ||
| PN 0,16 | 0,016 (0,16) | PN 80 | 8,0 (80,0) | ||
| PN 0,25 | 0,025 (0,25) | PN 100 | 10,0 (100,0) | ||
| PN 0,4 | 0,040 (0,40) | PN 125 | 12,5 (125,0) | ||
| PN 0,63 | 0,063 (0,63) | PN 160 | 16,0 (160,0) | ||
| PN 1 | 0,1 (1,0) | PN 200 | 20,0 (200,0) | ||
| PN 1,6 | 0,16 (1,6) | PN 250 | 25,0 (250,0) | ||
| PN 2,5 | 0,25 (2,5) | PN 320 | 32,0 (320,0) | ||
| PN 4 | 0,4 (4,0) | PN 400 | 40,0 (400,0) | ||
| PN 6,3 | 0,63 (6,3) | PN 500 | 50,0 (500,0) | ||
| PN 10 | 1,0 (10,0) | PN 630 | 63,0 (630,0) | ||
| PN 16 | 1,6 (16,0) | PN 800 | 80,0 (800,0) | ||
| PN 25 | 2,5 (25,0) | PN 1000 | 100,0 (1000,0) | ||
| PN 40 | 4,0 (40,0) |
Указание номинального диаметра в зависимости от типа трубы
С указанием условного прохода для трубопроводной арматуры всё предельно просто. Указывается округлённый внутренний диаметр, например, так: DN20, но иногда может встречаться устаревшее обозначение: Ду20, или Dy20, по ранее действующему СЭВ 254-76.
ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Переход с чугуна на пластик канализация — как и чем соединить, способы, правила, состыковка, инструкция с фото и видео
Но вот с указанием для разных видов металлических и пластиковых труб, не всё так просто, и часто происходит путаница, связанная с неправильным указанием или неопределенностью, какой указан диаметр внешний или внутренний (условный проход).
И возникает вопрос, как правильно указывается диаметр трубы? Далее приведены примеры правильного обозначения для некоторых видов трубопроводов.
Обозначение водогазопроводной трубы (Труба ВГП)
К водогазопроводным трубам (ВГП) относятся металлические сварные изделия, изготовленные из стали по ГОСТу 1050 и ГОСТу 380, а также другими утверждёнными регламентами. Применяются:
- В системах отопления зданий;
- Различных видах водопроводов;
- В конструкциях газопроводных систем и газопроводов;
Пример обозначений
Стальная труба, выпущенная по ГОСТу 3262-75, с условным проходом 32 миллиметра, и толщиной стенки 3,2 миллиметра.
То же самое только с муфтой.
Стальная ВГП с резьбой, цинковым покрытием, мерной длины. И так далее.
Обозначение электросварных прямошовных труб
Прямошовные электросварные производятся из низколегированных или углеродистых видов стали. Применяются для изготовления трубопроводов различного применения.
Пример обозначения
Стальная труба, выпущенная по ГОСТу 10704-91, с наружным диаметром 70.0 миллиметров, толщиной стенки 4.0 миллиметра, мерной длины (5000мм), II класс (точность изготовления по длине), из стали «СтЗсп» выпущенная по группе «В» ГОСТу 10705-80.
ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: ПНД или полипропилен для водоснабжения – что выбрать
Указание диаметра бесшовных стальных труб
Стальные бесшовные трубы изготавливаются из легированных или углеродистых видов стали. Отсутствие швов повышает стойкость трубопровода к различным физическим воздействиям, таким как рабочая температура и номинальное давление.
Пример обозначения
Стальная труба, выпущенная согласно ГОСТу 32528-2013, с наружным диаметром 60.0 миллиметров, толщиной стенки 4.0 миллиметра, мерной длины (6000мм), повышенной точности изготовления, сталь марки 40Х, выпущенная по группе «В».
Немерной длины, выпущенная согласно ГОСТу 32528-2013, с наружным диаметром 95.0 миллиметров и внутренним диаметром 76.0 миллиметров, сталь марки 10, выпущенная по группе «Б».
Указание диаметров пластиковых труб
Пластиковые трубы и различные фитинги производятся из термопластов следующих видов:
Применяются для изготовления труб отопления, водопроводов горячей и холодной воды по ГОСТу 32415-2013.
Пример обозначения пластиковых труб и фитингов
Изготовленная из НПВХ, с номинальным наружным диаметром 25.0 миллиметров, номинальная толщина стенки 2,3 миллиметра, номинальным давлением PN25.
Условное обозначение пластиковых фитингов:
Муфта, изготовленная из НПВХ, для соединения трубопроводов с DN 63.0 миллиметра, соответствует SDR 13,6, номинальное расчётное давление PN16.
ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Пластиковые воздуховоды для кухонной вытяжки: правила монтажа
Таблица стальных труб: диаметры, цена за метр проката
Стоимость одного метра данных изделий определяется их массой. В этом случае прослеживается определенная зависимость: чем толще изделие из стали, тем больше его вес. В интернете можно найти множество таблиц, которые содержат информацию о ценах различных деталей, классифицируемых по внутреннему диаметру. Стальные трубы относятся к среднему ценовому сегменту. Они дороже полимерных, однако превосходят их по прочности и сопротивляемости давлению.
Необходимо отметить, что для производства стальных труб могут использоваться различные сплавы и защитные добавки. Это также оказывает влияние на конечную стоимость изделий. Например, оцинкованные детали или трубы из нержавейки имеют более высокую цену, чем элементы, изготовленные из обычной стали.
Таблица 4. Стоимость наиболее популярных водо- и газопроводных труб из стали:
| Dу, мм | Цена, руб. (за 1 м) |
| 50 | 80-170 |
| 15 | 32-70 |
| 40 | 80-108 |
| 32 | 53-95 |
| 20 | 40-50 |
Таким образом, диаметр водопроводных труб и газотранспортных изделий оказывает влияние на их стоимость. Детали, которые имеют сечение свыше 100 мм, практически не используются в быту. Стоимость таких труб довольно высока, так как 1 м детали может весить более 10 кг. Самая тяжелая труба имеет диаметр 1220 мм и толщину стенки 16 мм. Вес метра такой детали составляет приблизительно 475 кг.
Диаметр – необходимая характеристика, без которой невозможна прокладка трубопроводной конструкции. При определении этого параметра необходимо четко понимать, что существует несколько его разновидностей. В таблицах, которые можно найти в соответствующей нормативной документации, чаще всего указывается внутренний диаметр стальных изделий
Если вы решили воспользоваться специальной формулой для определения сечения, рекомендуется обратить внимание на примеры, содержащие решение
Таблица соответствия диаметров труб в дюймах и миллиметрах
Сразу скажем, что трубы измеряются не обычными дюймами, а трубными. Если обычный дюйм равен 25,4 мм, то трубный по ГОСТу составляет 33,249 мм. И трубы с таким наружным диаметром (или близким к нему) принято называть дюймовыми. Но внутренний диаметр может сильно отличаться: толщина стенки у дюймовой трубы может быть 2,5 мм, а может быть 8 мм. Соответствие номинального диаметра в дюймах и миллиметрах приведены в таблице.
Таблица соответствия условного прохода или условного диаметра труб в дюймах и миллиметрах
Если рассмотреть таблицу соответствия, видно, что при вычислении условного диаметра применяется обычный дюйм. Трубный применяем, когда надо условное обозначение перевести в наружный диаметр. Но даже знание величины трубного дюйма не поможет получить точное значение наружного диаметра. Оно дает примерное соответствие, по которому можно ориентироваться. Точные данные приведены в таблице ниже.
Диаметры стальных труб в дюймах, наружный размер в миллиметрах и номинальный эквивалент в нашей метрической системе
Как перевести размеры трубы в дюймах в сантиметры и наоборот? Если переводить в дюймы, надо делить на обычный дюйм и полученное число округлять до ближайшего нормативного. Диаметры стальных труб ходовых размеров сведены в таблицы. Если таблицы нет, внешний диаметр можно посчитать примерно, используя «трубный дюйм». Размер трубы в дюймах умножаем на 33,249, получим близкое к табличному значению число. Почему не точное? Потому что пытаемся перевести номинальный (читай — условный) диаметр в реальную величину — внешний размер. Поэтому и результат только приближенный к табличному.
Основные положения гидравлического расчета
Рабочий носитель (жидкость, газ, пар), переносимый проектируемым трубопроводом, в силу своих особых физико-химических свойств определяет характер течения среды в данном трубопроводе. Одним из основных показателей характеризующих рабочий носитель, является динамическая вязкость, характеризуемая коэффициентом динамической вязкости – μ.
Инженер-физик Осборн Рейнольдс (Ирландия), занимавшийся изучением течения различных сред, в 1880 году провел серию испытаний, по результату которых было выведено понятие критерия Рейнолдса (Re) – безразмерной величины, описывающей характер потока жидкости в трубе. Расчет данного критерия проводится по формуле:
Критерий Рейнольдса (Re) дает понятие о соотношении сил инерции к силам вязкого трения в потоке жидкости. Значение критерия характеризует изменение соотношения указанных сил, что, в свою очередь, влияет на характер потока носителя в трубопроводе. Принято выделять следующие режимы потока жидкого носителя в трубе в зависимости от значения данного критерия:
- ламинарный поток (Re<2300), при котором носитель-жидкость движется тонкими слоями, практически не смешивающимися друг с другом;
- переходный режим (2300<Re<4000), который характеризуется нестабильной структурой потока, когда отдельные слои жидкости перемешиваются;
- турбулентный поток (Re>4000) – устойчивый режим, при котором в каждой отдельной точке потока происходит изменение его направления и скорости, что в итоге приводит к выравниванию скорости движения потока по объему трубы.
Критерий Рейнольдса зависит от напора, с которым насос перекачивает жидкость, вязкости носителя при рабочей температуре и геометрических размеров используемой трубы (d, длина). Данный критерий является параметром подобия для течения жидкости,поэтому, используя его, можно осуществлять моделирование реального технологического процесса в уменьшенном масштабе, что удобно при проведении испытаний и экспериментов.
Проводя расчеты и вычисления по уравнениям, часть заданных неизвестных величин можно взять из специальных справочных источников. Профессор, доктор технических наук Ф. А. Шевелев разработал ряд таблиц для проведения точного расчета пропускной способности трубы. Таблицы включают значения параметров, характеризующих как сам трубопровод (размеры, материалы), так и их взаимосвязь с физико-химическими свойствами носителя. Кроме того, в литературе приводится таблица приближенных значений скоростей движения потока жидкости, пара,газа в трубе различного сечения.
Основные характеристики труб ВГП
Не будем рассматривать всевозможные нюансы этих изделий, они обычному потребителю зачастую не требуются. Остановимся на самых основных эксплуатационных характеристиках труб ВГП, которые необходимо знать для работы с ними.
Обычно подобные знания могут понадобиться в тех случаях, когда требуется своими силами провести какой-либо немасштабный ремонт отопительных труб или самостоятельно провести водопровод.
Классификация ВГП труб
ГОСТ 3262-75 определяет сортамент труб ВГП из стали.
По материалу, методу изготовления и способу обработки труб ВГП их классифицируют по следующему принципу:
- оцинкованные стальные ВГП трубы;
- трубы ВГП стальные (черные), неоцинкованные.
Кроме перечисленных параметров, при изготовлении труб учитываются также некоторые размеры трубы ВГП: условный проход (обозначается как ДУ) и толщина стенки. Диаметры ВГП труб и прочие параметры должны в точности соответствовать ГОСТу.
Есть два типа готовности, с которыми готовое изделие покидает конвейер:
- с резьбой на обоих концах, изготовленной способом накатки или нарезки;
- без резьбы.
Таблица зависимости толщины стенки трубы от диаметра ВГП труб различных типов
Диаметры труб ВГП связаны с их обозначением в дюймах. Например, ВГП труба с параметром Ду 15 означает, что перед вами «полдюймовая» труба, а Ду 25 – «дюймовая».
Соответственно, труба Ду 20, Ду 32, Ду 40 и Ду 50 обозначают три четверти дюйма, дюйм с четвертью, полтора дюйма и два дюйма соответственно. Обозначение труб в миллиметрах несколько упрощает подбор труб нужного диаметра.
Группы точности труб ВГП
Трубы ВГП выпускают в следующих группах точности:
- Водогазопроводные трубы из стали обычной точности. При их изготовлении не нормируется химический состав и свойства механического характера. Применяются изделия обычной точности для прокладки водопроводных систем, отопления и газовых систем бытового значения.
- Водогазопроводные трубы из стали повышенной точности. К ним относятся оцинкованные стальные трубы. Применяются такие изделия для изготовления деталей, входящих в системы глобальных трубопроводов.
Данные: как рассчитать диаметр трубы для отопления
Для расчета диаметра трубопровода понадобятся такие данные: это и общие теплопотери жилища, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, а также способ разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную или естественную вентиляцию.
Также обратите внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб наружного диаметра. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стенки
У металлопластиковых и стальных труб внутренний размер проставляется при маркировке.
К сожалению, рассчитать точно сечение труб невозможно. Так или иначе, а придется выбирать вам из пары вариантов. Этот момент стоит пояснить: к радиаторам нужно доставить определенное количество тепла, добившись при этом равномерного нагрева батарей. Если речь идет о системах с принудительной вентиляцией, то делается это при помощи труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что нужно – это прогнать за некий временной промежуток нужное количество теплоносителя.
Получается, что можно выбрать трубы меньшего диаметра, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно сделать также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен первый вариант.
Какие бывают диаметры (+ таблица с размерами)
Важно ориентироваться не только в видах труб, но и в типах диаметра. Если взять для расчёта не те данные, из строя может выйти вся система
Чтобы не допустить распространённых ошибок, важно ознакомиться со всеми нормами и понятиями.
Крайне непрофессионально использовать исключительно теоретический диаметр трубы для проведения расчётов. Да, это удобно, быстро, но ненадёжно. Чтобы понять, как измерить диаметр, нужно определиться с тем, какой именно параметр необходимо определить. Существует несколько значений, необходимых для корректных расчётов:
- Условный проход. Это размер трубы от стенки к стенке, измеряемый в миллиметрах. При использовании дюймовой измерительной системы необходимо округление, что может негативно сказаться на точности результатов. Понятие необходимо при соединении нескольких элементов, например, трубы и фитинга.
- Толщина стенок отыгрывает далеко не последнюю роль в точности расчётов. Благодаря понятию можно легко определить прочность и надёжность системы, рассчитать максимальные нагрузки и определить пригодность трубы для той или иной сферы применения.
- Наружный диаметр – внутренний диаметр, к которому прибавлена толщина стенок.
- Номинальный диаметр – аналог условного прохода, просчитанный более точными методиками.
Диаметры труб. ГОСТИсточник mirtrub8.ru
Измерение диаметра трубы
Важно определить, в какой единице измерения должен быть результат. Это могут быть как дюймы, так и миллиметры
Намного удобнее использование метрической системы. Подобный подход позволяет более точно определить конечные характеристики полученной системы. Несмотря на это, чаще всего используются именно дюймы. Благодаря им результат можно легко округлить, что упрощает задачу, но снижает точность показателей. Стоит отметить, что разница совершенно незначительна. Для более чёткого понимания, рекомендуется ознакомиться с размерами труб в дюймах и миллиметрах. Таблица позволит легко адаптироваться, научиться понимать незнакомые размеры. Таблица диаметров стальных труб:
| Условный диаметр | Дюймы |
| 150 | 6 |
| 200 | 8 |
| 250 | 10 |
| 300 | 12 |
| 350 | 14 |
| 400 | 16 |
| 500 | 20 |
Таблица размеров диаметров стальных труб разрабатывалась таким образом, чтобы пропускная способность увеличивалась до 50 процентов во время увеличения индекса. В целом же, 1 дюйм составляет 25,4 миллиметра. Например, 86,36 миллиметров – размер трубы в 3,4 дюйма. Диаметр трубы в 1-2 дюйма – 25,4 – 50,8 миллиметров.
Нередко можно прочесть о том, что в данной ситуации отлично подойдёт средний размер. Порой, не совсем понятно, какой размер относиться к большому, какой к маленькому. Первым делом требуется определить, какой именно диаметр указан в рекомендациях. Если речь идёт о внешних диаметрах, следует полагаться на следующие параметры:
- менее 102 – маленькие;
- 102 – 246 – средние;
- 425 и более – большие.
Внутренний диаметр зачастую не сильно отличается от внешнего, он это не означает, что его измерением можно пренебречь.
Чем толще стена – тем больше нагрузок выдержит труба. К сожалению, по-настоящему толстыми стенки бывают не частоИсточник trubametall.uz
Расчёт внутреннего диаметра трубы
Чтобы определить внутренние размеры, необходимо узнать внешние данные. Для этого следует взять рулетку и обвести её вокруг трубы. После полученное число следует умножить на 3,1415 (число П).
Для определения внутреннего диаметра необходимо знать толщину стенок. Данное значение необходимо умножить на 2, после чего отнять результат от внешнего диаметра.
Обозначение буквИсточник satu.kz
Перед закупкой труб необходимо определить задачи, которые будет выполнять установленная система. В случае, если требуется высокая устойчивость к внутреннему давлению, лучше всего использовать бесшовный вариант. Если же нагрузки будут минимальными, выбор значительно увеличивается, шов может быть как маленьким, так и огромным. Это слабое место, которое может не выдержать серьёзного напряжения. Полагаясь на данные, полученные временем, лучше не использовать самые дешёвые варианты.
Диаметр труб также отыгрывает большую роль в дальнейшей эксплуатации. Для измерения следует воспользоваться простой формулой: длинна умноженная на число П. Если же речь о внутреннем диаметре, достаточно отнять от полученных результатов толщину стенки, умноженную на 2.
Перед приобретением трубы важно определить конкретные задачи. Если это небольшая или нерегулярная нагрузка, подойдут бюджетные варианты
В противном случае нужны исключительно бесшовные модели. Благодаря надёжной структуре такая труба не будет нуждаться в ремонте максимально длительный период.
Подробнее, как разобраться с диаметрами труб в видео:
Полезные мелочи
Напоследок позволим себе дать несколько полезных советов владельцу дома или квартиры, который собирается монтировать водопровод или систему отопления своими руками.
- Черную сталь есть смысл использовать только на отоплении. И то при условии, что система отопления не сбрасывается на лето: сочетание сырости и доступа воздуха стали противопоказано.
- Оцинковка собирается исключительно на резьбах. Инструкция связана с тем, что на сварных соединениях цинковое покрытие выгорает.
- Для герметизации резьбовых соединений проще и дешевле всего использовать лен с краской. Лен дешев, но подвержен гниению; краска полностью решает эту проблему.
Подмотка резьбы льном с краской.
