Толщина стенки трубы в зависимости от давления

Содержание

Определение расчетного диаметра трубопровода

Внутренний (расчетный) диаметр трубопровода при заданном расходе жидкости и скорости ее течения в трубопроводе определяется по формуле

где Q – расход жидкости в м3/ч;

ϑ – скорость течения жидкости в трубопроводе в м/сек.

Скорость течения жидкости в трубопроводе обычно принимается:

а) для воды и маловязких жидкостей (спирт, ацетон, бензин, слабые растворы кислот и щелочей и пр.) от 1 до 2,5 м/сек;

б) для жидкостей с большой вязкостью (масла, суспензии и пр.) – от 0,5 до 1,5 м/сек;

в) для сжатого воздуха и насыщенного пара – от 20 до 30 м/сек;

г) для перегретого пара и газов высокого давления – от 30 до 60 м/сек.

Получив расчетный диаметр трубопровода, подбирают из сортамента подходящую трубу по наружному диаметру и толщине стенки.

Как определить пропускную способность трубы в зависимости от диаметра и давления воды: несколько способов на выбор

Качественно сделанный водопровод прослужит без поломок долгие годы. Однако при его установке диаметр труб должен быть подобранным в соответствии с требованиями и нормами по строительству. Поэтому, планируя сделать водопровод в своём доме, нужно знать, как определяется пропускная способность трубы в зависимости от диаметра и давления воды. Разберёмся, почему это так важно, и как правильно делать замеры.

Диаметры труб и как они зависят от способа изготовления + таблица и примеры

Диаметр трубы – её главный параметр, полагаясь на который можно определить её сферу применения, длину, характеристики. Все параметры должны соответствовать единым нормам, установленным действующим законодательствам. Всю информацию об оптимальном размере труб можно узнать в ГОСТе. В случае несоответствия продукции нормам, производитель понесёт наказание, а система будет нуждаться в замене. Нормы прописывались не просто так, в случае их нарушения повышается риск возникновения опасных ситуаций или поломок. Разумеется, нельзя грести всех под одну гребёнку, ведь существует несколько видов труб, каждый из которых пригоден для отдельной сферы применения.

Какой толщины выбрать стальную трубу

При строительстве загородного дома важно провести все коммуникации, к которым относятся системы отопления, канализации и водоснабжения. При строительстве отдельной системы особое внимание уделяется выбору труб. Достаточно часто для трубопроводов выбираются стальные трубы, которые отличаются высокой устойчивостью к механическим воздействиям и возможностью выдерживать высокие температуры. Основными параметрами выбора являются толщина стальной трубы и ее диаметр.

Трубы из стали для различных коммуникаций

Трубы из стали для различных коммуникаций

Выбор характеристик полиэтиленовых труб в зависимости от результатов гидравлического расчета

Use of pressure polyethylene (PE) pipes for construction of outside networks is becoming more and more popular over the last years. An important stage of outside water supply pipelines’ design is correct selection of pipes. This article describes the main characteristics of pipes, provides an algorithm for hydraulic calculations and recommendations on selection of pipes based on their characteristics.

Использование напорных полиэтиленовых (ПЭ) труб для прокладки наружных сетей получило широкое распространение в последние годы. При проектировании трубопроводов наружного водоснабжения важным этапом является правильный выбор труб. В данной статье описаны основные характеристики труб, дан алгоритм проведения гидравлического расчета и рекомендации по выбору труб в зависимости от их характеристик.

Как рассчитать расход воды через трубу по давлению и диаметру

Пропускная способность трубы в гидравлике — объем или масса проходящего за единицу времени вещества через ее сечение. Этот показатель является важнейшим при расчете и проектировании трубопроводов, транспортирующих различные жидкости и газы. Правильно подобранные параметры позволяют системе функционировать без перегрузок, а также снизить расходы, связанные с ее устройством или модернизацией.

Расчет пропускной способности трубопровода

Размеры полипропиленовых (ППР) труб: диаметры и толщина стенок по ГОСТу

То, что металлические трубопроводы заменяют на пластиковые — давно не новость. Обычно только решают, какой именно материал выбрать. Полипропилен — один из лучших, хоть и не лишен недостатков. Какими могут быть диаметры полипропиленовых труб, для каких систем они предназначены и как выбрать диаметр. Обо всем этом читаем ниже.

Как выполняется расчет трубы на прочность и другие важные параметры

При монтаже бытовых трубопроводов расчет не выполняют, так как для этих целей применяют стандартные трубы, прочности которых вполне достаточно, чтобы выдержать давление воды, газа и пр. А вот строить промышленные магистрали без определенного расчета в большинстве случаев опасно, так как это может привести к быстрому выходу из строя системы и другим неприятным последствиям.

В данной статье мы рассмотрим основы того, как выполняется расчет прочности трубы, а также некоторых других параметров, которые необходимо знать, прежде чем построить конструкцию.

Промышленный трубопровод

Расчет труб на прочность (определение толщины стенки труб)

Толщина стенки стальных труб определяется по формуле

где P – расчетное давление в трубопроводе в кгс/см2;

DН – наружный диаметр трубы в мм;

σДОП – допускаемое напряжение на растяжение в кгс/мм2 в зависимости от температуры транспортируемого продукта (табл. 1)

φ – коэффициент прочности шва; для бесшовных труб φ=1; для труб соединяемых автоматической и ручной электросваркой при частичном контроле качества швов, φ=0,85; для других случаев ручной электрической и газовой сварки труб φ=0,7;

С – прибавка, учитывающая минусовой допуск толщины стенки трубы по ГОСТ и возможное утонение стенки при гнутье в допускаемых пределах; С принимается равной 15-20% толщины стенки, но не менее 0,5 мм.

При расчете труб на прочность прибавка С предусмотрена для трубопроводов, транспортирующих неагрессивные и малоагрессивные и малоагрессивные продукты.

Для трубопроводов, транспортирующих агрессивные продукты, должна учитываться прибавка на коррозию (табл. 2).

Во всех случаях номинальная толщина стенки трубы должна быть не менее, указанной в таблице 3.

Таблица 1. Допускаемые напряжения на растяжение для труб из углеродистых и легированных сталей в зависимости от температуры транспортируемого продукта

Расчетная
температура, °С
Марка стали
Ст. 2 10 Ст.3 20 12МХ 15ХМ 12Х1МФ Х18Н10Т,
Х18Н12Т
Допускаемые напряжения на растяжение в кгс/мм2
20 13 13 14 14.7 14.7 15.3 17.3 14.6
100 12.3 12.4 13.3 14.2 14.6 15.3 17.1 13.9
150 11.8 12 12.9 13.9 14.6 15.2 16.9 13.4
200 11.4 11.6 12.4 13.5 14.5 15.2 16.8 13
250 10.9 11.2 12 13.2 14.5 15.2 16.6 12.5
275 10.3 10.6 11.4 12.6 14.3 14.9 16.2 12.2
300 9.8 10 10.8 11.9 14.1 14.7 15.9 12
400 ­– 7.7 ­– 9.2 13.2 13.7 14.5 11.1

П р и м е ч а н и е. Для температур промежуточных значений величина допускаемого напряжения определяется интерполяцией двух ближайших значений с округлением результата до 0,05 кгс/см2 в сторону меньшей величины.

Таблица 2. Величина прибавки на коррозию в мм для труб на Ру до 100 кгс/см2

Dy, мм Трубы из стали
углеродистой легированной легированной нержавеющей
10-40 1,5-2 1,5-3,5 1-1,5
50-80 3,5-4,5 1,5-3,5 1-1,5
100 3,5-4,5 1,5-3,5 2
125 и выше 4-5 3-6 2

Таблица 3. Номинальная толщина стенки труб

Диаметр труб, мм Номинальная толщина стенки, не менее, мм
до 38 1.75
до 51 2
до 79 2.5
до 90 3
до 108 3.5

Расшифровка значений коэффициентов mi

m1 — для оценки отсутствия или наличия подземной воды соответствующего качества. Принимается один из четырех вариантов: m1 — 0,375 — отсутствие воды; m1 = 0,3542 — наличие пресной воды; m1 = 0,3384 наличие слабоминерализованной воды; m1 = 0,3126 — наличие минерализованной воды.

m2 — для оценки наличия или отсутствия СКЗ; принимается один из двух вариантов: m2 = 0,3125 — наличие СКЗ и m2 = 0,1876 — отсутствие СКЗ.

m3 — для оценки грунтов и динамики старения труб в зависимости от срока эксплуатации, лет (принимается один из множества вариантов, в зависимости от срока эксплуатации (таблица ниже)).

Как правильно выбрать диаметр трубы

При прокладке труб для водопровода или отопления необходимо выбрать их размер, который обеспечит нужное давление, но при этом будет достаточно свободным, чтобы через него легко проходила вода. При этом важно принять в расчёт следующее:

  1. Диаметр сечения трубы.
  2. Величину, на которую уменьшится напор на рассматриваемом участке.
  3. Скорость потока воды, текущего по трубе.
  4. Наибольшее возможное давление, которое должна выдерживать труба.
  5. Длину отрезков трубы и материал, из которого они сделаны.

На практике часто применяется выбор диаметра на основании использования специальной таблицы. Этот способ несложный, однако, является одним из наименее точных.

Основные характеристики труб из стали

Трубы по способу изготовления подразделяются на следующие виды:

  • бесшовные;
  • электросварные.

Бесшовные трубы могут быть:

  • горячедеформированными. Изготовление таких труб производится из горячих заготовок методом прессования;
  • холоднодеформированными. Трубы такого вида после прохождения через пресс охлаждаются, и именно в таком виде производится их окончательное формирование.

Трубы из стали, изготовленные с помощью пресса

Трубы из стали, изготовленные с помощью пресса

Электросварные трубы также подразделяются на два основных вида:

  • спиралешовные;
  • прямошовные.

Трубы с прямым швом по своим техническим показателям практически не отличаются от бесшовных.

Перед изготовлением спиралешовных труб листы металла закручиваются. Такой способ производства позволяет достичь повышенной прочности труб на разрыв. Спиралешовные трубы используются преимущество для прокладки газопроводов и нефтепроводов в зонах с повышенной сейсмической активностью.

Трубы, изготовленные методом сварки

Трубы, изготовленные методом сварки

Основными характеристиками труб являются следующие параметры:

  • диаметр, который бывает внутренним, наружным, условным;
  • толщина стенки.

Основные параметры стальных труб

Основные параметры стальных труб

Все трубы изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ и могут иметь следующие типовые размеры:

  • электросварные трубы (основной ГОСТ 10707-80) могут иметь диаметр до 110 мм и толщину стенки до 5 мм. Основные размеры труб и соответствующая толщина представлены в таблице;
  • бесшовные трубы различных видов (основной ГОСТ 9567-75). Изготавливаемые типовые размеры представлены в таблице;

Диаметры стальных труб чаще всего обозначаются миллиметрами, но на практике можно встретить трубы, характеристики которых представлены в дюймах.

Перевести дюймовый диаметр в миллиметровый (или обратно) можно при помощи “Конвертера”.

Более подробно разобраться с соответствием дюймов и миллиметров для различных видов труб поможет видео.

Для чего определяется пропускная способность?

При расчете водопровода стоит задача определить оптимальный диаметр трубы для обеспечения нормативного потребления воды.

Если сечение слишком мало, это приводит к недостаточному напору в трубах даже при большом давлении, в результате:

  • насосное оборудование быстрее изнашивается,
  • чаще происходят аварии на линии,
  • увеличивается расход энергии.

Для ремонта систем требуются дополнительные траты, что повышает стоимость эксплуатации.

Свойства полипропилена

Хотя полипропилен наименее плотный из всех пластмасс, он более стоек к истиранию, лучше переносит нагревание, размягчаться начинает только при 140°C, химически стоек, почти не трескается в результате коррозии. Материал пластичный. При нагрузках, не превышающих предельные, он растягивается, а потом возвращается в прежнюю форму без каких-либо изменений в свойствах и характеристиках. Так что действительно неплохой и безопасный вариант. Из полипропиленовых труб делают трубопроводы на пищевых предприятиях.

Дополнительный плюс — полипропиленовые трубы легко соединяются — они свариваются. А вообще, из полипропилена делают не только водопроводы и отопление. Этот материал могут использовать как каркас для теплиц, дачной мебели и кучи других полезных вещей.

Так выглядят трубы из ПП

Как видите, диаметры полипропиленовых труб разные. И это еще далеко не все. Есть еще до 1600 мм

Недостатков у полипропилена два: большое тепловое расширение и реакция на кислород и ультрафиолет. И с тем, и с другим научились бороться. Для того чтобы полипропилен переносил УФ лучи и свет, добавляют стабилизаторы. Для уменьшения теплового расширения делают армированные трубы. Но даже с армированием увеличение остается большим и в трубопроводах обязательно надо ставить компенсаторы.

Еще один недостаток полипропиленовых труб — они становятся хрупкими при низких температурах. Некоторые виды начинают крошиться при -5°C, другие при -15°С. Так что наружные трубопроводы из полипропилена требуют защиты от ультрафиолета и утепления. Поэтому, наверное, их предпочитают закапывать.

Определение допустимого давления в трубопроводе

Величину допустимого рабочего давления трубопровода определяют по формуле

Значение коэффициента m3 в зависимости от грунтов и сроков эксплуатации

1-4 года

5-9 лет

10-14 лет

15-19 лет

20 лет и более

Грунты

Сухой пылевидный грунт

Сухой пылевидный грунт с глинистыми включениями

Влажный пылевидный грунт

Влажный пылевидный грунт с глинистыми включениями

m 4 — для оценки скученности подземных коммуникаций: высокая (с 2 и более пересечениями) над участком трубопровода — 0,0; то же под участком трубопровода — 0,0156; низкая (с 1 пересечением) над участком трубопровода — 0,0312; то же под участком трубопровода — 0,0469; отсутствие пересечений с коммуникациями — 0,0625.

m5 — для оценки скученности наземных объектов: ж/д пути и/или автомобильные трассы — 0,0; мосты и/или путепроводы — 0,0156; наличие водных преград —0,0312; наличие жилых строений на расстоянии менее 10 м — 0,0469; отсутствие каких-либо объектов — 0,0625.

На рисунке ниже представлено основное диалоговое окно: в его левой части — учитываемые алгоритмом программы параметры, в правой части — их диапазоны (в виде стандартных границ), а в центре в свободных полей и раскрывающихся списков — вводимая исходная информации для проектирования.

Полное содержание, т.е. перечень исходных параметров проектирования с их расшифровкой и конкретными исходными данными, соответствующими информации в диалоговом окне на рисунке ниже, для виртуального участка 12-13 представлено в таблице ниже.

Применение табличного метода

В этом случае для создания справочной таблицы использовались наиболее типичные значения основных параметров. Для вычисления расхода воды по диаметру трубы и давлению, таблица должна использоваться следующим образом:

  • В верхней строке каждой колонки указаны девять наиболее распространённых диаметров труб.
  • По строкам указана величина давления.
  • В левой колонке указаны значения, выраженные в Паскалях на метры, в следующей – в миллибарах на метр (в атмосферах).
  • Подбор можно производить с учётом скорости движения потока воды. В таблице указан водорасход в соответствии с диаметром трубы и другими параметрами.

В большинстве водопроводных систем давление находится в пределах 1,5-2,5 атмосфер. В домах с большой этажностью принято применять несколько отдельных сегментов. Поэтому данные таблицы применимы также и к многоэтажным домам.

Выбор труб для коммуникаций

Стальные трубы преимущественно используются для проведения систем отопления и водоснабжения. Чтобы самостоятельно определить наиболее подходящий диаметр того или иного трубопровода, необходимо знать технические характеристики трубопровода и формулу для расчета.

Подбор параметров труб для водоснабжения

Диаметр труб для водопровода или канализации определяется с учетом следующих параметров:

  1. длины трубопровода;
  2. пропускной способности;
  3. наличия поворотов в системе.

Определяющим фактором является пропускная способность, которую можно рассчитать по следующей математической формуле:

Правила для расчета пропускной способности

Правила для расчета пропускной способности

Определив пропускную способность, диаметр можно рассчитать по формуле или подобрать по таблице ниже.

Подбор диаметра по пропускной способности трубопровода

Подбор диаметра по пропускной способности трубопровода

Чтобы избежать сложности математических расчетов, можно воспользоваться рекомендациями специалистов:

  1. монтаж стояка системы должен обустраиваться трубами с диаметром не менее 25 мм;
  2. разводку водопроводных труб можно проводить трубами диаметром 15 мм.

Дополнительно при определении диаметра трубопровода можно ориентироваться на зависимость между длиной трубопровода и диаметром труб, которая выражается следующими характеристиками:

  • если общая длина системы водоснабжения менее 10 м, то подходят трубы диаметром 20 мм;
  • если длина трубопровода находится в пределах 10 – 30 м, то целесообразнее применять трубы с диаметром 25 мм;
  • при общей длине более 30 м рекомендуется использовать трубы, имеющие диаметр 32 мм.

Подбор параметров труб для отопления

При подборе труб для отопления необходимо предварительно определить следующие параметры:

  • разницу температур при входе в систему и выходе (обозначается Δtº);
  • скорость движения теплоносителя по системе (V);
  • количество тепла, требуемого для обогрева помещения определенной площади (Q).

Зная эти параметры, произвести расчет можно по математической формуле:

Расчет диаметра отопительного трубопровода

Расчет диаметра отопительного трубопровода

Чтобы не проводить сложные расчеты самостоятельно можно воспользоваться готовой таблицей для подбора диаметра трубы системы отопления (с инструкцией по ее использованию можно ознакомиться по ссылке).

Подбор диаметра труб по параметрам системы

Подбор диаметра труб по параметрам системы

После определения оптимального диаметра трубопровода толщина стенки трубы определяется в соответствии с вышеуказанными таблицами. Для системы отопления достаточно толщины стальной трубы 0, 5 мм, а для системы водоснабжения 0,5 – 1, 5 мм в зависимости от условий прохождения трубопровода.

Таблица толщины стенок и диаметров стальной трубы

В наличии и под заказ все ключевые размеры, производимые российскими и зарубежными предприятиями. Если вам, к примеру, нужна труба стальная диаметром 60 мм в СПб, обратитесь к менеджерам «РДМ». Наши сотрудники легко подберут требуемые образцы, уточнят кол-во и наличие по складам, расскажут вам, как оформить заказ, оплатить его, решить вопрос с доставкой со склада на ваш объект.

Таблица толщины стенок и диаметров стальной трубы

В ассортименте имеются трубы большого диаметра стальные. Они используются для прокладки нефтепроводов, газопроводов. Также их применяют для защиты различных коммуникаций от повреждений. Используются как для внешней, так и для подземной укладки. Обладают хорошей свариваемостью с высокой надёжностью сварного шва.

Любой внутренний диаметр стальных труб, требуемый вам для создания каких-либо инженерных конструкций, доступен в продаже на нашем сайте. Всё, что вам требуется – уточните параметры, сообщите тип изделия. Консультант проверит наличие в базе, сообщит вам стоимость. Далее останется только принять ваш заказ. Отправка осуществляется оперативно, и возможна не только по Санкт-Петербургу, но и в любой город России.

Устойчивость трубопровода

При расчете магистралей помимо прочности трубопровода важным параметром является его устойчивость в продольном направлении.

Данный расчет выполняют из условия – S≤mNкр, где

  • S – продольное эквивалентное осевое усилие в сечении системы.
  • m – коэффициент условий работы системы. Данное значение находится в справочной литературе.
  • Nкр – критическое продольное усилие, при котором трубопровод теряет продольную устойчивость. Данное значение необходимо определять согласно существующим правилам строительной механики, с учетом изначального искривления системы, наличия балласта, который закрепляет трубопровод, и характеристик грунта. На обводненных участках необходимо также учитывать гидростатическое воздействие воды.

Изгиб магистрали

Обратите внимание!
Продольную устойчивость необходимо проверять для криволинейных участков в плоскости изгиба магистрали.
На прямолинейных участках продольную устойчивость подземных участков нужно проверять в вертикальной плоскости, радиус начальной кривизны при этом принимается равным 5000 м.

Продольное эквивалентное осевое усилие следует определять в зависимости от расчетных нагрузок и воздействий с учетом поперечных и продольных перемещений магистрали.

Выполняется расчет по следующей формуле –

  • α – коэффициент линейного расширения материала трубы;
  • E – переменный параметр упругости;
  • ∆t – температурный расчетный перепад;
  • σкц – кольцевые напряжения от внутреннего расчетного давления;
  • F – площадь поперечного сечения трубопроводной магистрали.

Обратите внимание!
При определении устойчивости надземных магистралей, необходимо произвести расчет анкерных опор, арочных систем, анкерных висячих опор и прочих элементов конструкции на возможность сдвига и опрокидывания.

Трубы прочности К55

Трубы прочности К55

Основное диалоговое окно (электронный паспорт) программы расчета толщины стенки участка трубопровода

3.26

Для чего нужно правильно определять параметры труб

Конечно, понятно, что в сложной технической системы всё должно быть точно рассчитано. Однако остаётся вопрос о том, что плохого может случиться при неподходящем сечении труб.

Система потребления и отвода воды в квартире сильно взаимосвязана. Открытый кран на кухне может ослабить течение воды в ванной или прекратить набор её для слива в туалете. Важно понимать, что к этому может привести не только неправильная установка оборудования, но и засорение труб с течением времени.

Например, металлические изделия с течением времени ржавеют и покрываются изнутри отложениями от недостаточно чистой воды. Пластиковые лишены этого недостатка. Они не загрязняются и не разрушаются за долгий период времени.

При слишком узких трубах могут возникать проблемы со стоками. Превышение давления в водопроводной сети приведёт к протечкам и повышению аварийности.

Расчёт труб важен при снабжении водой и водоотведении для многоэтажного дома. При этом должны соответствовать друг другу трубы. Подходящие снаружи и те, по которым вода протекает внутри.

При оплате коммунальных счетов фирмами и организациями не всегда используются счётчики. В этих случаях обычно предъявляется счёт в соответствии с проходимостью трубы.

Трубы в доме могут выполнять различные функции. Они относятся к поступлению горячей и холодной воды, канализации напорной или безнапорной, снабжению природным газом, отоплению. В каждом из перечисленных случаев к ним предъявляются требования, которым они должны соответствовать.

Коммуникации в доме будут работать, не создавая проблем, в том случае, если их пропускная способность определена правильно. В противном случае придётся их ремонтировать.

Классы прочности стальных труб

Чтобы после выполнения всех необходимых расчетов прочности трубопровода легче было подобрать подходящие трубы, были введены классы прочности труб. В данном случае прочность изделий оценивается сопротивлением металла при растяжении.

Группа прочности труб обозначается буквой «К» и нормативным значением в кгс/мм2 от 34 до 65. К примеру, газопроводы в районах средней полосы, с учетом средней температуры окружающей среды около 0 градусов по Цельсию и рабочего давления в системе в 5,4 МПа, выполняют из труб класса прочности K52.

В условиях Крайнего Севера, где средняя температура составляет -20 градусов по Цельсию и рабочее давление в системе планируется в 7,4Мпа, выполняют газопроводы из труб класса прочности К55-К60.

Монтаж трубы газопровода класса прочности К60

Монтаж трубы газопровода класса прочности К60

Классификация по давлению

Так как для транспортировки среды в трубопроводе создается определенное давление, полипропиленовые трубы имеют и такую классификацию. Есть четыре категории:

  • PN10. Рабочее давление 10 Бар (1 МПа), максимальная температура +45°C. Для систем ХВС и невысокого давления.
  • PN16. Выдерживает давление до 15 Бар (1,5 МПа), температуру до +60°C. Тоже для холодной воды, но можно и в многоэтажках ставить.
  • PN20. Давление 20 Бар (2 МПа) и нагрев до +75°C. Обычно это армированные трубы, но с небольшой толщиной стенки. Применяются для ГВС.
  • PN25. Самые прочные трубы. Рабочее давление 25 Бар или 2,5 МПа, длительный нагрев до +95°C. Это исключительно армированные, причем с толстой стенкой. Применяются для ГВС с нестабильным давлением (в многоэтажках) и для разводки отопления.

Если говорить о том, какие трубы ППР выдерживают какое давление, то однослойные (без армирования) могут применяться вплоть до PN20. Разница в толщине стенки и это видно по таблице. Внешние диаметры полипропиленовых труб ни о чем не говорят (первая колонка). Один и тот же внешний размер может быть рассчитан на разное давление. Зависит это от толщины стенки и наличия/отсутствия армирования. Так что маркировка труб обязательна. Там указывается класс по давлению.

Наружные диаметры полипропиленовых труб, мм PN 10 PN 20 PN 25
Внутренний диаметр, мм Толщина стенки, мм Внутренний диаметр, мм Толщина стенки, мм Внутренний диаметр, мм Толщина стенки, мм
16 10,6 2,7
20 16,2 1,9 13,2 3,4 13,2 3,4
25 20,4 2,3 16,6 4,2 16,6 4,2
32 26,0 3,0 21,2 5,4 21,2 3,0
40 32,6 3,7 26,6 6,7 26,6 3,7
50 40,8 4,6 33,2 8,4 33,2 4,6
63 51,4 5,8 42,0 10,5 42,0 5,8
75 61,2 6,9 50,0 12,5 50,0 6,9
90 73,6 8,2 60,0 15,0
110 90,0 10,0 73,2 18,4

Обратите внимание, что толщина стенки в третьем столбце — PN25 — меньше, чем в предыдущих, хотя трубы рассчитаны на более высокое давление. Это не ошибка. Просто тут трубы только армированные. А в предыдущих двух категориях указана толщина стенок и диаметры полипропиленовых труб без армирующего слоя.

От чего зависит проходимость трубы

Чтобы определить то, с какой скоростью расходуется вода, необходимо учитывать несколько различных факторов. На первый взгляд может показаться, что для этого можно ограничиться учётом только диаметра трубы.

На практике необходимо принять во внимание комплекс факторов:

  • Нужно учитывать длину сегмента трубы, по которой движется жидкость. Важность этого параметра основана на наличии трения стенок и жидкости. Чем длиннее используемый сегмент трубы, тем сильнее он способен замедлить протекание жидкости.
  • Хотя важную роль играет исходное давление, однако замедляющееся течение жидкости не позволит новым порциям попасть в трубу в течение некоторого времени.
  • Диаметр влияет на скорость протекания. Однако он воздействует на жидкость несколькими способами. При использовании узких труб степень замедления резко усиливается.
  • Для стенок может использоваться различный материал. В пластиковых трубах вода течёт с большей скоростью, чем в металлических того же диаметра.
  • Время, в течение которого происходит эксплуатация труб. Этот параметр не оказывает существенного влияния на пластиковые трубы, но важен для металлических. Они со временем зарастают изнутри и ржавеют. Это отрицательно сказывается на их проходимости.
  • Различные сегменты соединяются при помощи фиттингов, развилок, переходников. Они замедляют прохождения воды. Оказываемое ими торможение необходимо учитывать при расчётах.

Если при определении проходимости игнорировать хотя бы одну из приведённых особенностей, то это может изменить расчётную величину в несколько раз.

Заключение

Расчёт диаметра следует начать с определения необходимых параметров. Диаметр может быть внутренним, внешним, номинальным. Для расчётов чаще всего используется внутренний. Если человек знает внешний диаметр, можно легко определить толщину стенки (и наоборот). Благодаря этому можно рассчитать прочность системы. Пожалуй, это главное, что должно интересовать заказчика, ведь некачественное выполнение работы может доставить дискомфорт тем или иным людям.

Бесшовные горячедеформированные трубы

ТУ на длины стальных труб данного типа выглядят следующим образом:

  • Технологию производства и типоразмеры горячедеформированных труб регламентирует ГОСТ 8732-78;
  • Наружный диаметр варьируется от 20 до 550 мм, а толщина стенок может иметь толщину от 2,5 до 75 мм;
  • Трубы могут иметь мерную и немерную длину, которая варьируется в пределах от 4 до 12,5 метров.

Размеры бесшовной стальной трубы, выпущенной данным методом, могут отличаться от стандартных. В крайнем случае берется откалиброванная заготовка, внутри которой просверливается сквозное отверстие, и результатом становится труба с особо толстыми стенками.

Маркировка полипропиленовых труб

Как уже говорили, по наружному диаметру не определить на какое давление рассчитана труба. Мало того, определить тип материала тоже сложновато. Поэтому вся эта информация указывается в маркировке, которая наносится на трубу. Она повторяется примерно каждый метр, так что не увидеть просто нереально.

Как маркируют ПП-Р трубы

Маркировка полипропиленовых труб: разбираем пример

На первом месте обычно ставят название фирмы или ее логотип. Безымянные трубы лучше не покупать. Но есть также опасность попасть на подделку, если фирма известная. Надо хорошо изучить логотип и покупать только при полном совпадении. Далее указывается такая информация:

  • Материал, из которого изготовлена труба. Для полипропилена это PP. Также может указываться армирующий материал.
    • Если это алюминий стоит AL.
    • Стекловолокно — GF.
    • Композитный материал со стекловолокном — PPR-GF.
    • PP-R100. Это трубы для трубопроводов с температурой до 100°C.
    • PP-B80. Трубы для канализации с температурой транспортируемой среды +70°C.
    • PP-R80. Для холодного и горячего водоснабжения, температура до 100°C.

    Так что нанесена полная информация, которая необходима для того, чтобы определиться с тем, где использовать и при каких условиях.

    Обозначение класса эксплуатации ПП труб Температура транспортируемой среды (рабочая/максимальная) в °C Область использвоания
    ХВ до 20 Только для холодного водоснабжения.
    1 60/80 Для ГВС с рабочей температурой 60°C.
    2 70/80 Для ГВС с рабочей температурой 70°C.
    3 40/60 Для подогрева пола с температурой теплоносителя до 40°C.
    4 60/70 Системы отопления и подогрева пола с рабочей температурой не выше 60°C.
    5 80/90 Системы отопления и подогрева пола с рабочей температурой не выше 800°C.

    Оценка ситуации и принятие решения по реновации

    Расчетная (ожидаемая) минимальная толщина стенки (S, см) на данный момент времени

    Оценка ситуация и рекомендации

    Принимаемое решение в случае необходимости ремонта

    Меньше минимальной, т. е. 0,2 см

    Обязательно проведение натурных экспериментов по определению реальной толщины стенки и фиксации всех типов дефектов

    В случае подтверждения информации необходима замена участка трубопровода или его восстановление с усилением несущей способности (например, использование полимерных рукавов или других защитных покрытий на основе экспертного заключения)

    В диапазоне 0,2-1,0 см (между минимальной и проектной)

    Проведение натурных экспериментов по определению реальной толщины стенки; проведение прочностного расчета по определению остаточного ресурса трубопровода; обязательное моделирование влияния окружающей обстановки во времени

    В случае единичных дефектов (например, свищей) целесообразен метод восстановления с помощью нанесения ЦПП (если несущая способность трубы не нарушена) или использование полимерных рукавов или других защитных покрытий на основе экспертного заключения

    Больше проектной, т. е. 1,0 см

    Трубопроводная система работоспособна (т, е. несущая способность не нарушена) и может эксплуатироваться до истечения нормативного срока службы трубопровода с периодическим моделированием влияния окружающей обстановки во времени

    Площадь внешней поверхности

    При монтаже разных магистралей может потребоваться их утепление, гидроизоляция, покраска и пр. Для этого необходимо определить площадь трубопровода, что позволит посчитать количество материала. Чтобы выполнить данный расчет, надо длину окружности наружного сечения умножить на длину трубы.

    Формула определения окружности выглядит следующим образом – L=πD. Длину отрезка трубы обозначим как H.

    В таком случае площадь наружной окружности трубы будет выглядеть следующим образом – St=πDH м2, где:

    • St — площадь поверхности трубы, которая измеряется в метрах квадратных.
    • π – Число «пи», которое всегда равняется 3,14;
    • D — внешний диаметр;
    • H — как уже было сказано выше, обозначает длину трубы в метрах.

    К примеру, имеется труба длиной 5 метров и диаметров 30 см. Ее площадь поверхности равняется St=πDH=3,14*0,3*5=4,71 квадратных метров.

    На основе вышеприведенных формул также можно выполнить расчет объема трубопровода и площадь внутренних его стенок. Для этого надо лишь изменить в расчетах величину внешнего диаметра на величину внутреннего. Все эти параметры могут потребоваться при монтаже бытового трубопровода.

    Как устроено водоснабжение в квартире или доме

    Хотя внутренний диаметр имеет существенное значение при расчете водопотребления, тем не менее, определить его иногда бывает сложно. Для этой цели могут использоваться специальные таблицы, однако не для всех марок оборудования можно здесь найти информацию.

    Если есть возможность непосредственно измерить искомую величину, то её нужно использовать для расчётов. Однако такой способ удобен при применении пластиковых или металлопластиковых труб.

    Если рассматривать металлические, то с течением времени они зарастают изнутри, причём это происходит неравномерно. Поэтому в таком случае сделать расчет потребления воды непосредственно затруднительно. Обычно для компенсации сужения берут трубы чуть большего диаметра по сравнению с расчётным.

    Как подобрать нужный диаметр

    Диаметр водопровода считается одной из главных характеристик, так как посчитать пропускную способность трубы, для обеспечения нормальной работы системы без этих данных невозможно. Вы можете смонтировать систему из любого материала, но главным показателем все равно будет диаметр.

    Схема точек водопотребления.

    Если вы в стремлении сэкономить возьмете трубы меньшего диаметра, то при прохождении через них жидкость будет вызывать завихрения, на языке профессионалов турбулентность. Это явление характеризуется мелкой вибрацией и повышенным шумом. В результате соединительные элементы системы и сами трубы будут быстро выходить из строя.

    Среднее значение скорости движения воды в системе, которое принято учитывать при расчетах, составляет порядка 2-х метров в 1 секунду. Но кроме этого, как упоминалось ранее, большое значение имеет протяженность водопроводной системы.

    Водопроводная развязка в доме.

    Зависимость диаметра от протяженности

    • При условии стабильного давления в муниципальном водопроводе, для монтажа трассы протяженность, которой находится в районе 10м, вполне достаточно диаметра 20 мм. Более того, в частном строительстве, при разумном количестве точек водопотребления, это сечение считается оптимальным.
    • Для трассы, размер которой может достигать двадцати метров, уже рекомендуется использовать сечение 25 мм.
    • Системы протяженностью от 30, до 50м требуют использования труб сечением 32 мм.
    • Системы с внутренним сечением в 50 мм используются для водопроводов от 50, до 200м.
    • Трубы сечением в 100 мм используются для прокладки магистралей в частном секторе или запитывания распределительной системы многоэтажных зданий.

    Трубы из полипропилена.

    Также важно учесть количество одновременно работающих точек, принято считать, что через один кран в доме может проходить до 5л воды за минуту. Из этого значения следует рассчитывать нормы потребления на дом или квартиру.

    Точек водоразбора в доме можно наставить сколь угодно много, но если количество жителей невелико, то и расчет водопотребления можно значительно упростить.

    Несколько слов о размерности

    Диаметр водопроводных конструкций может обозначаться разными значениями. Люди далекие от сантехнических терминов привыкли все измерять традиционной метрической системой, в миллиметрах, сантиметрах или в метрах. Но специалисты зачастую характеризуют сечение трубы в дюймах, только медные и алюминиевые изделия всегда измеряются в миллиметрах.

    Мы не будем вдаваться в происхождение этой классификации, скажем лишь, что 1 дюйм принято считать равным 25,4 мм. В документации они могут обозначаться кавычками, так 1″=25,4 мм. Промежуточные сечения традиционно обозначаются дробями, например 1/2″ – полдюйма (12,7 мм) или 3/4″ – три четверти дюйма (19 мм).

    На видео в этой статье показаны примеры расчетов.

    Стандартные диаметры полипропиленовых труб и толщина стенок в зависимости от максимального давления в трубопроводе

    Номинальный наружный диаметр, мм до 25 Атм до 25 Атм до 20 Атм до 12 Атм до 7 Атм до 5 Атм до 4 Атм до 4 Атм
    10 2,0
    12 2,4 2,0 1,8 1,8
    16 3,3 2,7 2,2 1,8
    20 4,1 3,4 2,8 1,9
    25 5,1 4,2 3,5 2,3
    32 6,5 5,4 4,4 2,9 1,8
    40 8,1 6,7 5,5 3,7 2,3 1,8
    50 10,1 8,3 6,9 4,6 2,9 2,0 1,8
    63 12,7 10,5 8,6 5,8 3,6 2,5 2,0 1,8
    75 15,1 12,5 10,3 6,8 4,3 2,9 2,3 1,9
    90 18,1 15,0 12,3 8,2 5,1 3,5 2,8 2,2
    110 22,1 18,3 15,1 10,0 6,3 4,2 3,4 2,7
    125 25,1 20,8 17,1 11,4 7,1 4,8 3,9 3,1
    140 28,1 23,3 19,2 12,7 8,0 5,4 4,3 3,5
    160 32,1 26,6 21,9 14,6 9,1 6,2 4,9 4,0
    180 36,1 29,9 24,6 16,4 10,2 6,9 5,5 4,4
    200 33,2 27,4 18,2 11,4 7,7 6,2 4,9
    225 3,4 30,8 20,5 12,8 8,6 6,9 5,5
    250 34,2 22,7 14,2 9,6 7,7 6,2
    280 38,3 25,4 15,9 10,7 8,6 6,9
    315 28,6 17,9 12,1 9,7 7,7
    355 32,2 20,1 13,6 10,9 8,7
    400 36,3 22,7 15,3 12,3 9,8
    450 40,9 25,5 17,2 13,8 11,0
    500 28,4 19,1 15,3 12,3
    560 31,7 21,4 17,2 13,7
    630 35,7 24,1 19,3 15,4
    710 40,2 27,2 21,8 17,4
    800 45,3 30,6 24,5 19,6
    900 51,0 34,4 27,6 22,0
    1000 38,2 30,6 24,5
    1200 45,9 36,7 29,4
    1400 53,5 42,9 34,3
    1600 61,2 49,0 39,2

    Какой длины бывают трубы из ПП? Если они продаются отрезками, то максимальная длина отрезка 24 метра. Могут быть и меньше, шаг кратности — 25 см. Более тонкие — диаметром до 180 мм могут быть в бухтах. Длина бухты — по согласованию. Есть только ограничение по внутреннему диаметру бухты: он должен быть не менее 20-кратного сечения трубы.

    Важны толщина стенки и диаметр

    Диаметры полипропиленовых труб и толщина стенки — основные размеры

    Как видим, сортамент более чем обширный. Какие же диаметры полипропиленовых труб обычно используют при ремонте дома? Это, конечно, «средняя температура по больнице», но в целом ситуация такая:

    • Для водопровода самые ходовые диаметры — 16-25 мм. Для стояков берут уже более толстые — от 30 мм до 110 мм. Стояки-то бывают разные.
    • Для систем отопления диаметр разводки — 32-40 мм, отводков на радиаторы — на шаг (на один размер) меньше. Но зависит от типа системы. Для самотечных может потребоваться и 90, и 110 мм. Тут уж точно надо считать.
    • Системы вентиляции требуют больших размеров. Обычно больше 110 мм.
    • Трубы ППР для канализации отличаются обычно цветом, да и наличием раструба и уплотнительных колец. Их не перепутаешь. Самые маленькие — 40 мм, но их применяют редко — для подключения слива от раковин. Отводки от стояков делают 110 мм или больше.

    Все приведенные диаметры полипропиленовых труб ориентировочные. Чтобы вы знали хотя бы в какую сторону смотреть. Для каждой системы есть методы расчета или подбора. «На глаз» выбирать лучше не надо.

    Видео описание

    Как правильно выбрать диаметр трубы, вы увидите в этом видео:

    На практике в квартирах или частных домах обычно для водопроводных труб берут изделия диаметром 10 или 15 мм, для стояков – 20 или 25 мм. Если используется оборудование с размером, указанным в дюймах, то используются значения, близкие к указанным.

    Принято считать, что в водопроводе максимально допустимая скорость протекания воды составляет 2 метра в секунду. Диаметр выбирают в зависимости от длины трубы:

    1. В тех случаях, когда эта величина не превосходит 10 метров, достаточно использовать трубу диаметром 20 мм.
    2. В случае, когда её протяжённость находится в пределах от 10 до 30 метров, подойдёт использование трубы с диаметром, равным 25 мм.
    3. Когда участок трубопровода длиннее 30 метров, можно взять изделие диаметром 32 мм.
    4. Для протяжённости больше 50 метров подойдут трубы с диаметром 50 мм.
    5. Для ещё больших участков трубопровода и при наличии многочисленных мест водозабора применяются искомая величина достигает 100 мм.

    Методы расчета пропускной способности трубопроводов

    Гидравлические расчеты проводятся с целью подбора элементов системы с оптимальными характеристиками для обеспечения бесперебойной работы, уменьшения эксплуатационных расходов и снижения износа оборудования.

    Гидравлический расчет трубопровода

    Расчеты ведутся с помощью таблиц Шевелева по следующему алгоритму:

    1. Задается нужный расход Q и оптимальная скорость среды на каждом участке.
    2. Подбирается диаметр трубы, определяются потери напора по длине.
    3. Процедура повторяется для всех участков.
    4. Находится удельное значение потери давления на 1 пог. м.
    5. Суммируются все остальные потери от всасывания, местного сопротивления и т.д. Полученное значение должно быть меньше или равно мощности насоса.
    6. Исходя из технических характеристик оборудования определяется расход Qнасоса.
    7. Сравниваются Q и Qнасоса. При приблизительном равенстве значений насос подобран правильно. Если нет, нужно задать новые параметры и посчитать заново.

    Расчет пропускной способности канализационных труб

    Задается диаметр и угол наклона, при котором сточные воды стекают произвольно, а система постоянно самоочищается (от 0,005 до 0,035 в зависимости от сечения):

    Степень наполнения трубы по нормативу 0,6-0,8 и также зависит от диаметра:


    Зависимость наполнения от диаметра трубы

    По таблицам Лукиных уточняется, соответствует ли выбранный диаметр заданным параметрам. Если есть отклонения, сечение нужно изменить в большую/меньшую сторону. Для более точных расчетов используются графики, формулы и поправочные коэффициенты.

    Расчет пропускной способности газопроводов

    В соответствии с параметрами проектируемой сети задаются диаметры труб на входе и выходе в ГРС. Затем, сравнивая значения по таблицам, находят такое соотношение, при котором условия максимально соблюдены.

    Способ соединения

    Как уже говорили, соединяют полипропилен при помощи сварки. Но несмотря на высокий уровень пластичности, минимальный радиус изгиба не позволяет делать повороты даже с углом 90°, не говоря уже про более крутые. Все ответвления и повороты делают при помощи фитингов. Это специальные элементы для соединения пластиковых труб. Это целый ассортимент различных деталей для каждого диаметра.

    Какие бывают фитинги для PP труб

    Фитинги для полипропиленовых труб: виды и разновидности

    Разница в том, что в маркировке указывается диаметр трубы, для которой эти элементы предназначены. Так что никакого подбора по размерам вам не надо. Если вы используете трубу, скажем диаметром 25 мм, то просто берете фитинги с такой же маркировкой. Покупать лучше и то и другое одной фирмы. Тогда проблем не будет. Если пришлось взять изделия разных фирм, для уверенности «примеряйте» их. Возьмите отрезок трубы в магазин и проверьте совместимость. Входить должно без особых проблем, но плотно, без зазоров.

    Как учитывать давление

    Вода может поступать в жильё самотёком или двигаться в трубах под давлением. В последнем случае необходимо использовать более широкие трубы. Если этого не сделать, то поток станет более турбулентным, трубопровод станет вибрировать и шуметь и из-за этого станет изнашиваться существенно быстрей. Такая ситуация повысит риск возможного наступления аварии.

    Для того, чтобы система водоснабжения была надёжной, нужно производить расчёт с учётом давления.

    Различные виды труб

    В доме или квартире используются различные трубопроводные системы. Требования и способы расчёта для них могут отличаться.

    Например, расчет пропускной способности трубопровода по диаметру и давлению для канализационной трубы происходит на основании следующих параметров:

    1. Диаметр трубопровода.
    2. Средняя скорость потока.
    3. Гидравлический уклон (l), под которым движутся трубы.
    4. Степень наполненности трубы содержимым (h/d). При определении этого параметра используют понятие гидравлического радиуса.

    Коротко о главном

    Определение пропускной способности трубы в зависимости от диаметра и давления воды представляют собой сложную задачу. Для этой цели могут использоваться формулы, специальные таблицы, онлайн калькуляторы или специализированные программы.

    Правильно выбранные трубы обеспечат качество и долговечность работы водопроводной и других систем коммуникаций в доме или квартире. При расчёте параметров труб нужно учитывать величину напора, делать поправку на его падение, принимать во внимание длину и срок службы труб.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий