Фактическая толщина стенки трубы

Толщина стенки стальной трубы

Редакция E-metall Опубликовано 2021-02-06

К основным параметрам трубного проката относят толщину стенки, наружный и внутренний диаметры. Стенки трубопроводов испытывают внутренние нагрузки. Воздействие таких факторов как скорость движения потока в сочетании температурой, расчетным коррозионным износом закладывается при проектировании. При подземной прокладке учитывают воздействие толщи и сезонные подвижки грунта.

В зависимости от металлоемкости стальные трубы бывают облегченные, обыкновенные и усиленные.

По другой классификации: тонкостенные и толстостенные. Формула Барлоу описывает какое давление может выдержать цилиндрический сосуд в зависимости от прочности. Вычисления выглядят следующим образом:

  • P – давление;
  • S – пределы прочности конкретного сплава;
  • t – толщина
  • D – наружный диаметр.

Внешние нагрузки, учитывая протяженность трубопроводов, оказывают значительное воздействие на конструкцию в целом. При надземной прокладке это снег, дождь, ветер. При подземной: горизонтальное и вертикальное давление грунтов. Нормативы устанавливают в каждом географическом районе. Одновременно учитывают показатели материалов гидро- и теплоизоляции.

Коррозийный износ прогнозируют на основе наблюдений. В расчетах применяют данные: начальная толщина элемента трубопровода, ее изменения и интервал времени. Вычислив скорость разрушения за год можно определить необходимые характеристики, исходя из регламентированного срока службы инженерной сети. От расхода металла зависит общий вес конструкций, безопасность опор и креплений.

Классификация труб по толщине стенки

Толстостенность определяют по соотношению стенки к наружному диаметру. В ГОСТ 8734-75 «Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные» приведены категории:

  • Особотонкостенные – до 0,5 мм;
  • Тонкостенные – до 1,5 мм;
  • Толстостенные – отношение диаметра к величине стенки имеет значение 6-12,6;
  • Особотолстостенные – коэффициент менее 6.

Холоднокатаные и холоднотянутые трубы производят без предварительного нагрева стали. Показатели прочности достигаются за счет циклов рекристаллизации и приобретения однородной кристаллической решетки.

Горячекатаные

Горячекатаный прокат изготавливают из раскаленных заготовок. При данном способе производства невозможно получить легкую тонкостенную продукцию.

Толщина стенок изделий от 2,5 мм до 75 мм.

При прокатывании через валки структура сплава уплотняется, но сохраняет пластичность. При воздействии внутренних и внешних факторов трубопровод способен частично поглощать и распределять напряжения по всей длине. При транспортировке теплоносителей и горячих сред снижаются теплопотери.

Электросварные

Параметры электросварных труб зависят от характеристик листа или штрипса. Величину подбирают из значений 0,8 – 32 мм. Эти изделия не предназначены для предельных механических и динамических нагрузок, но легко справляются с широким рядом технических задач.

Трубы ВГП – отдельная категория электросварного проката. Они предназначены для обустройства коммунальных инженерных систем, соответствуют нормативным нагрузкам и проходят ряд специальных испытаний. Для определения толстостенности предусмотрено три категории:

  • Легкие;
  • Обыкновенные;
  • Усиленные.

В нормативы закладывают допуски на разностенность для нескольких классов точности. При расчете проекта вычисляют показатели максимально-возможного давления во время аварий и номинального. Существуют специальные программы подбора.

Таблицы толщины стенок стальных труб

Толщина стенки стальной трубы является регламентированной величиной, так как от нее зависит прочность и долговечность трубопроводной системы. В регламентах ГОСТ показатель соотносят со сплавом и диаметром изделия.

Величины приведены в стандартах для каждого вида трубного проката:

  • Бесшовные холоднодеформированные: ГОСТ 8734-75;
  • Бесшовные горячекатаные: ГОСТ 32528-2013;
  • Электросварные: ГОСТ 10704-91;
  • ВГП: ГОСТ 3262-75.

Бесшовные трубы

Наружный диаметр, мм Толщина
стенки, мм
Наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм
32 3,5 108 6
60 6 108 10
60 8 114 5
63 4 133 5
68 8 133 6
73 9 140 5
76 5 159 5
76 6 159 6
89 8 159 8
102 5 168 6
102 8 168 14
102 10 219 8
108 4 219 10
108 4,5 219 12
108 5 219 20
114 8 245 8
121 5 273 7
127 12 273 10
133 4 325 8

ВГП трубы

Условный проход Наружный диаметр Толщина стенки труб Масса 1м труб, кг
Лёгких Обыкновен. Усиленных Лёгких Обыкновен. Усиленных
6 10,2 1,8 2,0 2,5 0,37 0,40 0,47
8 13,5 2,0 2,2 2,8 0,57 0,61 0,74
10 17,0 2,0 2,2 2,8 0,74 0,80 0,98
15 21,3 2,35 1,10
15 21,3 2,5 2,8 3,2 1,16 1,28 1,43
20 26,8 2,35 1,42
20 26,8 2,5 2,8 3,2 1,5 1,66 1,86
25 33,5 2,8 3,2 4,0 2,12 2,39 2,91
32 42,3 2,8 3,2 4,0 2,73 3,09 3,78
40 48,0 3,0 3,5 4,0 3,33 3,84 4,34
50 60,0 3,0 3,5 4,5 4,22 4,88 6,16
65 75,5 3,2 4,0 4,5 5,71 7,05 7,88
80 88,5 3,5 4,0 4,5 7,34 8,34 9,32
90 101,3 3,5 4,0 4,5 8,44 9,60 10,74
100 114,0 4,0 4,5 5,0 10,85 12,15 13,44
125 140,0 4,0 4,5 5,5 13,42 15,04 18,24
150 165,0 4,0 4,5 5,5 15,88 17,81 21,63

Электросварные трубы

Наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм Наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм
16 1,5 89 3,5
18 1,5 89 4
20 1,5 102 4
25 1,5 108 3,5
26 2 108 4
32 1,5 114 4
32 2 127 4
40 1,5 133 4
42 3 133 5
45 1,5 159 4
45 2 159 4,5
48 1,5 159 5
48 2 159 6
51 3 219 5
57 2,5 219 6
57 3 219 8
57 3,5 273 8
76 3 426 10
76 3,5 1020 12
89 3

Расчет толщины стальных труб

Определение параметров толщины стенки труб отопления выполняют по разным методикам. Например, РД 10-249-98 «Нормы расчета стационарных котлов и трубопроводов горячей воды и пара» основана на вводе значений давления и температуры. Калькуляторы рекомендуют применение того или иного сплава автоматически: до 350 Со – Ст .20. Затем к вычислениям добавляют допуск на разностенность и поправки на коррозионный износ.

Положения СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети» указывает на необходимость разделения участков трубопроводной сети по степени ответственности. Определение величины стенки производят двумя способами:

  • Стойкость к внешним нагрузкам при условии, что внутри находится вакуум;
  • Устойчивость к внутренним нагрузкам при отсутствии внешних.

В промышленных системах закладывают высокие коэффициенты возможных перегрузок. Согласно проектным нормам, инженер должен искать решения по уменьшению веса, а значит по снижению материалоемкости и стоимости системы, в пределах, допустимых нормами безопасности.

ВВЕДЕНИЕ

Эрозионный износ стенок труб на криволинейных участках, вызванный высокими скоростями твердых частиц, переносимых газом, является одним из факторов, снижающих остаточный ресурс отводов. Процесс изнашивания внутренней поверхности отводов в большей степени проявляется на их выпуклой стороне (рис. 1). Опыт применения «Инструкции по контролю толщин стенок надземных газопроводов, технологической обвязки КС, ДКС, ГРС и гребенок подводных переходов магистральных газопроводов» (ВНИИГАЗ, 1987 г.) / 1 / показывает, что скорость износа составляет до 0,3 мм в год.

Оценка работоспособности отводов, имеющих утонение стенки, связана с оценкой их прочности. С этой целью во ВНИИГАЗе разработана программа расчета напряженно-деформированного состояния криволинейных трубопроводов с переменной толщиной стенки. Проведенные расчеты показали, что уменьшение толщины стенки на выпуклой стороне отвода при сохранении проектного положения обвязки не приводит к существенному увеличению изгибных кольцевых и продольных напряжений. Напряжениями, определяющими прочность, остаются безмоментные кольцевые напряжения от действия внутреннего давления.

Для отводов вследствие их кривизны характерно неравномерное распределение кольцевых напряжений по сечению. Максимальные напряжения имеют место на вогнутой стороне отвода, минимальные — на выпуклой. Уменьшение толщины стенки (до определенного предела) на выпуклой стороне не приводит к потере общей прочности отвода, а, следовательно, и работоспособности. Таким образом, имеется некоторый запас по толщине стенки выпуклой стороны отвода, определяемый характером напряженного состояния. Кроме того, запас по толщине стенки может быть обусловлен превышением фактической толщины стенки значения толщины стенки, рассчитанного по СНиП /2/ . Эти обстоятельства нашли свое отражение в критериях оценки работоспособности отводов настоящей редакции «Инструкции. «. Их учет позволит сократить объем ремонтных работ на технологических обвязках, имеющих отводы с эрозионным износом, при сохранении необходимого уровня прочности.

1 КОНТРОЛЬ ТОЛЩИН СТЕНОК

1.1. Требования к квалификации оператора

К контролю толщины стенок отводов допускаются дефектоскописты I уровня квалификации и выше, аттестованные в соответствии с программой Национального Аттестационного Комитета Российской Федерации по ультразвуковым методам контроля и имеющие допуск Госгортехнадзора к проведению работ на объектах трубопроводного транспорта.

1.2. Проведение контроля толщин стенок

На компрессорных станциях — отводы технологической обвязки нагнетателей ГПА («высокой стороны»), пылеуловителей и АВО газа, входного и выходного шлейфов.

На газораспределительных станциях — отводы на площадках ГРС.

На подводных переходах — гребенки и компенсаторы.

Контроль за уменьшением толщины стенок на отводах должен производиться регулярно с периодичностью, определяемой скоростью износа стенки, но не реже одного раза в год.

Периодичность контроля может быть обоснована предприятием, исходя из специфики технологии и фактических данных по интенсивности износа стенки конкретного отвода.

Для проведения измерений толщины стенки необходимо выбрать участок на выпуклой стороне отвода, для чего находится опорная точка в месте пересечения стенки отвода с линией, образованной пересечением горизонтальной и вертикальной плоскостей, проходящих через ось трубопровода (рис. 2). Контролируемый участок на отводе представляет собой круг с радиусом 20 мм и центром в опорной точке. Определение зоны максимального износа стенки производится путем сравнения результатов измерений в опорной точке и четырех точках, расположенных попарно слева — справа и сверху — снизу относительно опорной точки на расстоянии 20 мм.

В каждой точке следует регистрировать показания толщины стенок не менее трех раз и полученные абсолютные значения вносить в «Акт об измерениях толщины стенок отводов»:

«Акт об измерениях толщины стенок отводов»

Условное обозначение отвода

Дефектоскопист по УЗК _____________________________________ /Ф.И.О./

Выдан «___» ________________ 19___ года

Дата контроля «___» ______________ 19___ года.

Тип толщиномера __________________________

Для подготовки поверхности объекта к проведению измерений необходимо очистить от грязи участок контроля размерами 50 ´ 50 мм и зачистить его до металлического блеска. Шероховатость поверхности должна быть не более Rz 40.

В тех случаях, когда трубопровод снабжен теплоизоляцией и защитным кожухом, необходимо изготовить быстросъемные заглушки, представляющие собой фрагмент теплоизоляции и обшивки кожуха, предназначенные для предохранения от попадания на контролируемую поверхность стенки отвода влаги и грязи. На поверхность контролируемого изделия наносится слой контактной смазки, которая входит в комплект поставки толщиномера, или смазка типа ЦИАТИМ.

Для определения толщины стенок отводов как при наличии, так и при отсутствии металлургических дефектов типа расслоений и ликвационных зон следует использовать импульсные ультразвуковые толщиномеры со специальным дисплеем, на котором регистрируются импульсы, отраженные не только от противоположной стенки, но и от всех дефектов, расположенных на пути зондирующего импульса.

Можно рекомендовать толщиномеры типа DMS (фирма Крауткремер, ФРГ), 26 DL Plus и 36 DL Plus (фирма Панаметрикс, США), технические характеристики которых приведены в Приложении 1 .

Настройка толщиномера перед измерениями должна осуществляться в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

При измерении толщины стенок на реальном трубопроводе необходимо иметь в виду, что точность измерений зависит от следующих факторов:

а) поверхности стенок трубопровода могут быть непараллельны;

б) шероховатость внешней и внутренней поверхностей может быть различной;

в) металл может иметь структурную неоднородность, несплошности, другие металлургические дефекты;

г) кривизны поверхности выпуклой стороны отвода;

д) правильности калибровки толщиномера перед измерениями.

Точность измерений также зависит от качества акустического контакта, определяемого равномерностью усилия прижатия датчика.

Для обеспечения стабильного акустического контакта необходимо, установив датчик на поверхности трубопровода, повернуть его влево — вправо на 10-15 градусов до вытеснения излишней смазки из-под датчика.

Для реализации точности прибора, гарантируемой заводом изготовителем, геометрия контролируемого объекта и состояние поверхности в зоне контроля должно соответствовать требованиям, изложенным в технической документации, прилагаемой к толщиномеру.

Калибровка толщиномера должна осуществляться по образцам, выполненным из того же материала, что и контролируемый объект. Толщина образца должна быть измерена с точностью, на порядок превосходящей точность измерения стенки отвода. В тех случаях, когда отсутствует такой образец, можно воспользоваться ступенчатым эталоном, входящим в комплект толщиномера.

Из опыта по измерению толщины стенок трубопроводов известно, что структурная неоднородность металла трубопровода и соответствующий разброс скорости распространения ультразвуковых колебаний приводит к тому, что точность измерений находится, в среднем, в пределах 1 — 2 % от измеряемой величины. Поэтому для практических целей достаточно иметь толщиномер с ценой деления 0,1 мм, а разброс показаний компенсировать путем усреднения нескольких (не менее трех) измерений.

Наличие скрытых металлургических дефектов, например расслоений, располагающихся как правило в средней части стенки трубопровода, может исказить результаты измерений. Характерным признаком подобных дефектов является скачкообразное изменение показаний толщиномера при перемещении датчика по поверхности отвода.

Используя дисплей для просмотра формы сигнала (толщиномер 26 DL +, 36 DL +) можно обнаружить импульсы, отраженные от противоположной стенки и от дефекта. Уточнить форму дефекта и его тип можно с помощью наклонных датчиков.

2 ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ОТВОДОВ С ЭРОЗИОННЫМ УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ

2.1. Механические характеристики материала отводов

Для отводов применяются трубы стальные бесшовные, электросварные прямошовные из спокойных или полуспокойных углеродистых и низколегированных марок стали, из малоперлитных микролегированных сталей регулируемой прокатки.

Согласно СНиП /2/ отводы должны изготавливаться из труб или листовой стали в соответствии с государственными, отраслевыми стандартами или техническими условиями, утвержденными в установленном порядке. Для коллекторов обвязочных трубопроводов КС, ДКС и ГРС должны применяться отводы гнутые гладкие, изготовленные из труб путем протяжки в горячем состоянии, гнутые при индукционном нагреве, штампосварные из двух половин, отводы сварные секторные. Длина секторов сварных отводов по внутренней образующей должна быть не менее 0,150 D .

Основными марками стали для труб и отводов обвязочных трубопроводов являются ВМСт30; 20; 10; 17Г1С, 15ХСНД, хладостойкая сталь 09Г2С — при обустройстве объектов в условиях Крайнего Севера, малоперлитные микролегированные стали регулируемой прокатки со 100 % контролем неразрушающими методами.

Механические характеристики материалов для отводов представлены в таблице 1.

Расчет толщины стенки трубопровода

Страница 1 из 2 1 2 >
Anecka konstruktor
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Anecka konstruktor

Солидворкер
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Солидворкер

Anecka konstruktor
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Anecka konstruktor

инженер-механик, оборудование под давлением (pressure vessels, piping, storage tanks)

Рассчитывается, как правило , толщина стенки
Расчет на воздействие давления, с учетом допускаемых напряжений в зависимости от температуры, по обычным формулам для расчета стенки цилиндра дает заниженные значения, т.к. не учитывается плотность среды, условия опирания, вес изоляции, прибавка на коррозию, условия компенсации температурных деформаций.
Хорошо проверяют принятую толщину стенки на воздействие всех параметров такие программы как Аутопайп (Бентли), Цезарь — 2 (COADE), учитывающие давление, температуру, вес, силовые факторы, и рассматривающие трубопровод как стержневую систему.

Более примитивно — подбор по таблицам, имевшимся в каждой приличной проектной организации, и опыту.

Anecka konstruktor
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Anecka konstruktor

инженер-механик, оборудование под давлением (pressure vessels, piping, storage tanks)

Anecka konstruktor
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Anecka konstruktor

Вложения

СНиП 2.04.12-86Расчет на прочность ст трубопроводов.rar (636.8 Кб, 4448 просмотров)

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

Как правило, толщина стенки для обвязки чего-либо вообще никем не рассчитывается, ибо давным-давно всё рассчитано — для обычных условий.
Обычно принимается минимальная толщина стенки из прокатываемых или близкая к ней. Исключение — когда задают что-то с супер-давлением.

Неужели трудно написать трубу с чем именно и с каким давлением задали технологи? Вода? Пар? Сжатый воздух? Пиво? Кобылье молоко?

Были бы конкретные ответы.

инженер-механик, оборудование под давлением (pressure vessels, piping, storage tanks)

Как правило, толщина стенки для обвязки чего-либо вообще никем не рассчитывается, ибо давным-давно всё рассчитано — для обычных условий.
Обычно принимается минимальная толщина стенки из прокатываемых или близкая к ней. Исключение — когда задают что-то с супер-давлением.

Неужели трудно написать трубу с чем именно и с каким давлением задали технологи? Вода? Пар? Сжатый воздух? Пиво? Кобылье молоко?

. технологический газ с высоким содержанием сероводорода или нефтепродукт, самовозгорающийся при пропуске и имеющий повышенную коррозионность

— второе немаловажное обстоятельство — от выбора толщины стенки трубопровода в какой-то мере зависят гибкость трубопровода и нагрузки, передаваемые на штуцер аппарата или патрубок насоса, а они жестко нормирубтся

За последние 3-4 годв на двух НПЗ из-за порванных трубопроводов горели две вакуумных колонны на установках крекинга. Одна после 5-часового рожара устояла вертикально, вторая — с большим шумом грохнулась, а вес, как-никак, около 500 тонн

Стальные трубы водоснабжения – размеры и материал

Сооружение водо- и газоснабжения в частных загородных жилищах, как и выбор трубопровода, является задачей самого владельца.

Механические характеристики

Для элементов системы водоснабжения наиболее важными факторами представляются прочность, точность размеров и стойкость к гидравлическим ударам.

Размеры

К необходимым при проектировании системы параметрам относятся следующие характеристики:

  • условный проход – условная величина, используемая при описании системы. Представляет собой значение фактического внутреннего диатрема, округленного до ближайшего из стандартного ряда, и служит точкой отсчета для подбора размеров остальных деталей и оборудования.Его значение стандартизированного согласно ГОСТа 28338-89, округление производится всегда в большую сторону. Измеряется в дюймах или мм. Для труб водоснабжения размерный диапазон составляет от 10 до 150 мм;
  • внутренний диаметр – фактическая величина параметра, получаемая непосредственным измерением, как правило, указывается в мм;
  • наружный – фактический диаметр изделия с учетом толщины стенки, в мм;
  • номинальный диаметр;
  • толщина стенки – регламентированная величина.

Длина изделия не является константой, но учитывается при расчетах не только как фактор регулировки водяного давления, но и как экономический. Стальной трубопровод выпускается как мерной и кратной длины, то есть, в виде стандартных отрезков, так и немерной. Диапазон последнего – 4–12 м. Более подробно смотрите на таблице 2.

Системы измерения

Трубы для водо- и газоснабжения измеряются с применением дюймовой системы измерения (иначе имперской). Размеры всех остальных указываются в метрической, то есть в мм.

Так как последняя более распространена, прижилась практика указывать внутренний условный диаметр и в дюймах, и в мм.

В метрической системе измерительный эталон – мм, является величиной постоянной. В имперской дюйм означает не только эталонную единицу длины, но и условную. Связано это с особенностями резьбы.

  1. Дюйм равен 25,4 мм и используется для указания величины внутреннего диаметра трубы.
  2. Трубный дюйм равен 33, 294 мм, эта величина применяется для указания резьбового диаметра. Резьба производится снаружи изделия, поэтому параметр включает в себя внутренний диаметр и толщину обеих стенок. Исключение составляет труба в 1/2 дюйма: ее наружный диаметр равен 21, 25 мм.
  3. Шаг резьбы изменяется в зависимости от величины условного диаметра: в диапазоне от 1/2 до 3/4 дюйма он составляет 1,814, а от 1 до 6 – 2, 309.

Разница между дюймовой и метрической трубой заметна даже невооруженным взглядом – по величине резьбы и закругленности нитей.

Путаница между показателями измерений связана с нарушением общего правила: измерять дюймовые трубы по внутренней стороне, а метрические по наружной.

Диаметры стальных труб таблица

Условный проход (Dy) трубы, в мм Диаметр ее резьбы (G), в дюймах Наружный диаметр (Dh), трубы, в мм
Стальная шовная, водо- и газопроводная Бесшовная стальная
10 3/8″ 17 16
15 1/2″ 21,3 20
20 3/4″ 26,8 26
25 1″ 33,5 32
32 1 1/4″ 42,3 42
40 1 1/2″ 48 45
50 2″ 60 57
65 2 1/2″ 75,5 76
80 3″ 88,5 89
90 3 1/2″ 101,3 102
100 4″ 114 108
125 5″ 140 133
150 6″ 165 159

Стандартные диаметры стальных труб на таблице с толщиной стенки и массой регулирующимися ГОСТ. (Для водопроводных труб.)

Условный проход Наружный диаметр Толщина стенки труб Масса 1 м труб, кг
легких обыкновен­ных усилен­ных легких обыкновен­ных усилен­ных
6 10,2 1,8 2,0 2,5 0,37 0,40 0,47
8 13,5 2,0 2,2 2,8 0,57 0,61 0,74
10 17,0 2,0 2,2 2,8 0,74 0,80 0,98
15 21,3 2,35 1,10
15 21,3 2,5 2,8 3,2 1,16 1,28 1,43
20 26,8 2,35 1,42
20 26,8 2,5 2,8 3,2 1,5 1,66 1,86
25 33,5 2,8 3,2 4,0 2,12 2,39 2,91
32 42,3 2,8 3,2 4,0 2,73 3,09 3,78
40 48,0 3,0 3,5 4,0 3,33 3,84 4,34
50 60,0 3,0 3,5 4,5 4,22 4,88 6,16
65 75,5 3,2 4,0 4,5 5,71 7,05 7,88
80 88,5 3,5 4,0 4,5 7,34 8,34 9,32
90 101,3 3,5 4,0 4,5 8,44 9,60 10,74
100 114,0 4,0 4,5 5,0 10,85 12,15 13,44
125 140,0 4,0 4,5 5,5 13,42 15,04 18,24
150 165,0 4,0 4,5 5,5 15,88 17,81 21,63

Классификация

Трубопровод для подачи воды относится к категории труб общего назначения и рассчитан на относительно невысокую нагрузку, поэтому при организации водоснабжения в загородном доме рекомендуется использовать сварные стальные водопроводы. Их стоимость ниже бесшовных аналогов, а технические характеристики вполне достаточны.

Материалы

Водопроводные трубы изготавливаются из различных сортов стали, что обуславливает различные качества:

  • из углеродистой стали – обладают хорошими прочностными характеристиками, низкой стоимостью, но не недостаточно устойчивы к коррозии;
  • из оцинкованной стали – цинкование придает трубопроводу отличные антикоррозийные качества и обеспечивает длительный срок службы. Для организации подачи питьевой воды рекомендуется изделия этой категории. Недостаток – трубопровод соединяется только на резьбу;
  • из нержавеющей стали – отличается и прочностью, и стойкостью к коррозии и доступной стоимостью. К его недостаткам относится очень сложный первичный монтаж.

«>Как реализуется очистка воды от железа из скважины выявление и поиск причин проникновения.

О том как сделать скважину для воды своими руками читайте в этой статье.

Классификация по уровню прочности

При этом для поставки холодной воды применится обыкновенные трубы, для горячей – усиленные.

Трубы 2-го класса рекомендуется использовать при строительстве магистралей, так как их стойкость к давлению намного выше.

Для частного жилища параметры класса в большинстве случаев являются избыточными.

Классы качества

Наиболее важными свойствами для водопровода выступают постоянство механических показателей – диаметр, длина, форма, и способность выдерживать гидравлические нагрузки.

Соответственно, рекомендуется использовать изделия следующих групп:

  • класс А – контролируются механические показатели продукции;
  • класс Д – трубопровод тестируется на стойкость к гидравлическим нагрузкам.

Расчет требуемых параметров трубы водоснабжения необходимо доверить специалистам, особенно если речь идет о достаточно крупном проекте. В простых случаях допустимо ориентироваться на общие рекомендации.

  1. Для внутриквартирной разводки или загородного дома площадью до 70 кв. м, используются трубы с диаметром в 3/8 или 1/2 дюйма. Для стояка – с диаметром в 3/4 или 1 дюйм.
  2. Внутренний диаметр трубопровода определяет пропускную способность системы, поэтому, чем выше потребность в воде, тем больше должен быть калибр.
  3. Увеличением сложности системы требует соответствующего увеличения диаметра.

Как рассчитать параметры труб

При строительстве и обустройстве дома трубы не всегда используются для транспортировки жидкостей или газов. Часто они выступают как строительный материал — для создания каркаса различных построек, опор для навесов и т.д. При определении параметров систем и сооружений необходимо высчитать разные характеристики ее составляющих. В данном случае сам процесс называют расчет трубы, а включает он в себя как измерения, так и вычисления.

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ, полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус

Трубы — специфический продукт. Они имеют внутренний и наружный диаметр, так как стенка у них толстая, ее толщина зависит от типа трубы и материала из которого она изготовлена. В технических характеристиках чаще указывают наружный диаметр и толщину стенки.

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Имея эти два значения, легко высчитать внутренний диаметр — от наружного отнять удвоенную толщину стенки: d = D — 2*S. Если у вас наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 3 мм, то внутренний диаметр будет: 32 мм — 2 * 3 мм = 26 мм.

Если же наоборот, имеется внутренний диаметр и толщина стенки, а нужен наружный — к имеющемуся значению добавляем удвоенную толщину стеки.

С радиусами (обозначаются буквой R) еще проще — это половина от диаметра: R = 1/2 D. Например, найдем радиус трубы диаметром 32 мм. Просто 32 делим на два, получаем 16 мм.

Измерения штангенциркулем более точные

Что делать, если технических данных трубы нет? Измерять. Если особая точность не нужна, подойдет и обычная линейка, для более точных измерений лучше использовать штангенциркуль.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

Таблица веса круглых стальных труб

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Как высчитать площадь поперечного сечения

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R 2 . Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см 2 , подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см 2 = 40,5 см 2 .

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм 2 или 20 см 2 или 0,002 м 2 .

Как рассчитать объем воды в трубопроводе

При организации системы отопления бывает нужен такой параметр, как объем воды, которая поместится в трубе. Это необходимо при расчете количества теплоносителя в системе. Для данного случая нужна формула объема цилиндра.

Формула расчета объема воды в трубе

Тут есть два пути: сначала высчитать площадь сечения (описано выше) и ее умножить на длину трубопровода. Если считать все по формуле, нужен будет внутренний радиус и общая длинна трубопровода. Рассчитаем сколько воды поместится в системе из 32 миллиметровых труб длиной 30 метров.

Сначала переведем миллиметры в метры: 32 мм = 0,032 м, находим радиус (делим пополам) — 0,016 м. Подставляем в формулу V = 3,14 * 0,016 2 * 30 м = 0,0241 м 3 . Получилось = чуть больше двух сотых кубометра. Но мы привыкли объем системы измерять литрами. Чтобы кубометры перевести в литры, надо умножить полученную цифру на 1000. Получается 24,1 литра.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: