Планирование коммуникаций с помощью стальных труб: диаметры и особенности

Популярность полимерных материалов в коммуникациях привела к вытеснению многих металлических аналогов. Тем не менее, сталь сохраняет свою актуальность в изготовлении трубопроводов. Важнейшая характеристика стальных труб, определяющая их применение – диаметр. Этот показатель необходим при составлении строительных схем. ГОСТы устанавливают параметры диаметров стальных труб.

Классификация стальных труб по технологии изготовления.

Стальные трубы применяют при строительстве водопроводных систем и газотранспортных коммуникаций. Изделия обладают высокой прочностью и устойчивостью к линейному расширению. Недостатком служит слабая устойчивость к коррозийным воздействиям. Все стальные трубы разделяют по способу изготовления и назначению.

Электросварные, или прямошовные трубы, изготавливают из листовой стали и пользуются большой популярностью.
Благодаря использованию электросварочного оборудования получается ровный шов. Трубы применяют при прокладке водопроводов и газовых сетей. Определить диаметр трубопровода можно по нормативной документации (ГОСТ 10704-91). Диапазон размеров сечения в этом случае составляет от 10 до 1420 мм.

Спиралешовными называются стальные трубы, изготовленные из стали, поставляемой в рулонах. Как и предыдущий тип, эти детали имеют шов, отличающийся не минимальной шириной. Поэтому спиралешовные трубы не выдерживают высоких показателей давления (в отличие от электросварных). Из-за этого их не используют для прокладки газотранспортных систем. Данные изделия регламентирует ГОСТ 8696-74.

В современном производстве возможно изготовление конструкций без швов. Такие трубы выпускаются из специальных заготовок. Изготавливают их двумя способами: горячим и холодным. Диаметры стальных труб прописываются в таблицах ГОСТов, содержащих также другие геометрические характеристики, что упрощает подбор. Детали бесшовные регламентируют ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75.

Изделия без швов выпускаются диаметром от 10 до 550 миллиметров. Отсутствие шва существенно улучшает прочность труб, делая возможным применение их в важных сетях.

Обратите внимание! Нормативная документация контролирует бесшовные изделия, но этот контроль касается только деталей диаметром до 250 мм.

Значение диаметров стальных труб и способы их определения.

Определив точный диаметр водопроводной или газовой трубы, можно рассчитать объем транспортируемого вещества. В строительстве такое применение труб подразумевает четкое определение размерных характеристик для расчетов коммунальных систем.

Отопление — яркий пример. Для обеспечения равномерного обогрева жилых помещений зимой диаметр труб в системе необходимо рассчитать точно.

В настоящее время доступно несколько методов вычисления диаметра стальных труб. Таблица размеров, содержащаяся в нормативно-технической документации, – наиболее простой из них. Также можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на специализированных веб-ресурсах.

Расчет диаметра коммуникации проводится с помощью математических формул. Выбор конкретной формулы определяется назначением коммуникации. Для расчета диаметра труб отопления используется такое уравнение:

D = sqrt ((3,14 х Q)/ (V х DT)), где:

D – диаметр (внутренний);
Q – показатель теплового потока, исчисляемый в кВт;

Скорость движения вещества по трубам равна пяти метрам в секунду.

DT — разница температур на начале и конце системы (вход/выход).
sqrt – квадратный корень.

Данная формула точна для определения диаметра трубы. Указание этого параметра на схеме позволяет верно подсчитать необходимое давление и объем транспортируемого вещества за определенный промежуток времени.

Диаметры каких труб бывают и какие их виды?

В зависимости от того, что измеряется, диаметры бывают разными видами. Для расчетов лучше ознакомиться с их типами.

Условный проход трубы (DN) — это показатель внутреннего пространства трубы, измеряемый в миллиметрах или дюймах. В случае измерения в дюймах величина округляется. Зная условный проход, можно подобрать фитинги нужного размера к трубам.

Номинальный диаметр – это показатель, очень похожий на предыдущий, но имеющий отличия. Высокая точность его основного параметра не допускает округления.

Внутренний диаметр (Dу) — это физическая величина, измеряемая в миллиметрах.
Его используют для расчета пропускной способности трубопроводов. Важно отличать этот показатель от условного диаметра труб.

Обратите внимание! Чтобы рассчитать это значение, применяется специальная формула: Дy = Дн — 2S.

В зависимости от наружного диаметра (Dн), трубы из стали делятся на три группы: малую, среднюю и большую. Каждая группа имеет свои размеры и предназначение. Таблицы с размерами стальных труб можно найти в ГОСТах, которые легко обнаружить в интернете.

Важно учитывать толщину стенок данного параметра. Это физическое свойство влияет на качество детали. От неё зависит объём изделия и его масса. Толщину стенок измеряют в миллиметрах. Для её вычисления применяют следующую простую формулу:

t = Dн — Dу

Таблица размеров диаметров труб: дюймы и миллиметры.

Изделия с диаметром, измеряемым в дюймах (например, 5″), применяют при строительстве водопроводных сетей и газотранспортных сооружений. В интернете доступны таблицы с данными о диаметре как в миллиметрах, так и в дюймах. Некоторые схемы используют обе системы измерения, что удобно. Пятидюймовая труба имеет стандартный внутренний диаметр 125 мм.

Диаметр труб в дюймах используют при установке водо- и газопроводов, упрощая расчеты. Один дюйм равен 25,4 мм, но размер трубы в один дюйм составляет 33,5 мм.
Это различие объясняется тем, что габариты труб определяются по внутреннему диаметру, а не внешнему. При составлении плана и схемы монтажа нужно учитывать это расхождение. Такая информация помогает правильно измерить диаметр трубы и избежать ошибок.

Таблица 1. Диаметр в миллиметрах и дюймах стальных труб.

Полезная информация! При монтаже только стальных изделий обычно не возникают затруднений, так как их измерения ведутся в дюймах. Однако замена старой стальной коммуникации на пластиковую может создать путаницу из-за различий между фактическими и метрическими размерами дюйма. Поэтому следует помнить о таких отличиях.

Прокладка дюймовых труб обычно не вызывает сложностей. Несоответствие заключается в маркировке стальных водо- и газопроводов: по номинальному диаметру, а фактическое сечение отличается. Например, труба с наружным диаметром 140 мм и стенкой толщиной 5,5 мм.

Чтобы узнать фактический диаметр, применяют простое математическое выражение:

D = Dн – t х 2

После подстановки значений формула принимает вид: D = 140 – 5,5 х 2 = 129 мм. Данный показатель совпадает с фактическим диаметром трубы, у которой наружный сечение стенки равно 140 мм. В строительстве главным значением является условный проход или внутренний диаметр дюймовой (или миллиметровой) трубы. Для этой величины, равной 125 мм, проводятся большинство расчетов.

Специальные фитинги используются для соединения стальных и пластиковых труб. Такие переходники позволяют соединить трубы с разными сечениями, изготовленные из разных материалов. Для правильного монтажа или замены коммуникации необходимо учитывать как внешний, так и внутренний диаметры стальных труб.

Классификация стальных труб по наружному диаметру (Dн).

Внутренний и наружный диаметры различаются между собой. Первый используется при определении отдельных элементов трубных конструкций, а также при изготовлении стальных изделий. Значение внутреннего диаметра важно для расчёта монтажа трубопроводов воды или газа. Наружный диаметр применяют для оценки прочности трубопровода и его способности противостоять механическим нагрузкам.

Классификация стальных труб осуществляется по наружному диаметру. В соответствии с этим показателем выделяют три основных типа трубопроводов.

• маленькие;
• средние;
• большие.

Маленькие трубы имеют диаметр от 10 до 102 миллиметров. Средние — от 102 до 426 мм. Диаметры больших стальных труб начинаются с 426 мм. Внутренний диаметр лучше определять по таблице.

Маленькие трубы устанавливают при прокладке коммуникаций в жилых зданиях. Средними трубами обустраивают городские водопроводные магистрали, их также используют компании, занимающиеся добычей сырой нефти. Большие стальные трубы применяют в нефте- и газотранспортной отраслях. Из больших деталей собирают магистральные трубопроводы. Диаметр газовых труб может достигать 1220 мм.

Диаметры стальных труб: табличное представление и характеристики.

При измерении внутреннего диаметра величина, указывающая на размеры предполагаемого прохода, корректируется до нуля или пяти. В результате установления данного показателя размер стандартизируется до ближайшей единицы метрической системы.

С этой информацией расчет диаметра трубы становится проще. Способы измерения этого параметра в миллиметрах и дюймах были указаны ранее.

Обратите внимание! Изделия диаметром от 426 до 1220 мм наиболее востребованы благодаря своей пригодности к эксплуатации. Трубы из стали этого диаметра применяют в качестве магистральных линий для газо- и нефтепроводов, канализаций и конструкций, используемых для орошения полей.

В домах для водопровода используют стальные трубы диаметром 15 или 20 миллиметров (иногда 32 мм). Для канализации устанавливают более крупные трубы, так как нужно отводить стоки. Трубы отопительных систем маленькие.

Таблица 2. Влияние диаметра на область применения.

В нормативных документах есть более подробные таблицы с данными о сечении и других геометрических характеристиках. С их помощью легко определить диаметр труб в миллиметрах и дюймах. Важно помнить, что специальные таблицы позволяют вычислить необходимый показатель сечения (внутреннего или наружного) для стальных и других видов труб.

Таблица стандарта ГОСТ с параметрами толщин стальных труб.

В нормативных документах специальные таблицы ускоряют поиск нужного параметра, будь то внутренний или наружный диаметр. Там же указаны и вспомогательные геометрические характеристики: толщина стенки, масса и пр.

Разница между наружным диаметром металлических труб и Du может быть до 7 мм (в зависимости от вида металлопроката). Например, стальные электросварные детали для хозяйственных коммуникаций могут отличаться на 5-10 мм.

Таблица 3. Параметры стальных электросварных труб.

Главный признак принадлежности изделия — внутренний диаметр. Трубы еще маркируют внешним сечением, которое важно для расчета прочности.

Обратите внимание! Для определения размеров изделий с дюймовой маркировкой удобно использовать табличный метод. При соединении стальных труб с трубами из других материалов, например, пластика, нужно учитывать как наружный диаметр (Ду), так и внутренний (Дн).

Табличный метод популярен потому что в современных реалиях часто применяются комбинированные трубопроводы.

Цены на стальные трубы по диаметру.

Цена за метр изделий рассчитывается исходя из массы. Связь между толщиной изделия из стали и его весом ясна: чем изделие толще, тем оно тяжелее. В сети доступны таблицы с ценами на различные детали, разделенные по внутреннему диаметру. Трубы из стали относятся к среднеценовому сегменту. Хотя они дороже полимерных, но превосходят их прочностью и устойчивостью к давлению.

Для изготовления стальных труб применяются разные сплавы и добавки для защиты от коррозии, что сказывается на стоимости готовой продукции. Так, например, оцинкованные детали или трубы из нержавеющей стали стоят дороже изделий из обычной стали.

Таблица 4. Цена самых востребованных стальных труб для воды и газа.

Диаметр водопроводных труб и газотранспортных изделий влияет на их цену. Детали сечением более 100 мм редко применяются в быту. Стоимость таких труб высока, так как один метр может весить свыше 10 килограммов. Самая тяжелая труба имеет диаметр 1220 мм и стенку толщиной 16 мм. Вес метра такой детали приблизительно 475 килограммов.

Диаметр – важный параметр при проектировании трубопроводов. Существуют разные виды диаметров, которые обозначаются в нормативной документации, чаще всего внутренним диаметром стальных труб. Для расчета сечения трубопровода можно использовать формулу, обратив внимание на примеры из справочника.