При проведении монтажных работ для укладки трубопроводных систем применяются различные материалы для труб, а соединения осуществляются с использованием разнообразных компонентов, таких как фитинги, фланцы, пайка или сварка. Во время установки трубопровода, особенно когда требуется соединять трубы разных диаметров и использовать разные фасонные детали, сантехническую арматуру и оборудование, часто возникает вопрос: как определить диаметр трубы?
Определение диаметра трубы может быть актуально при пайке полипропилена (ПП), сборке водопроводных или отопительных сетей посредством компрессионных или натяжных (пресс-) фитингов в случаях, если используются комплектующие от разных производителей. Дело в том, что небольшие погрешности в размерах деталей от различных брендов могут привести к некачественному монтажу, нарушению его технологии и как следствие дальнейшим протечкам магистрали.
Рис. 1 Разновидности трубопроводов для хозяйственно-бытового применения: стальные, медные, полипропиленовые ПП, из сшитого полиэтилена РЕХ
Какие измеряют диаметры
Основные размеры любой трубы — это ее внутренний, наружный диаметры (D) и толщина стенки (S), в дальнейшем для первых двух параметров примем сокращенные обозначения Dвнутр. и Dнар.
Наиболее часто встречающиеся термины для названия внутреннего трубного диаметра: номинальный (это общепринятое наименование с маркировкой по ГОСТ 28338-89 — DN), условный (устаревшее название с символьными маркировками Ду, Dy). Нередко DN называют условным или проходом на свету.
Для любого специалиста или пользователя важно знать, что DN номинальный, приведенный в таблице рис. 2, не является фиксированной величиной и приблизительно определяется по внутреннему D в мм.
На технических чертежах DN обозначается символами перечеркнутого круга Ø или такими же литерами с проставленным рядом числовым значением в мм.
Рис. 2 Ряд DN по ГОСТ 28338-89 и его обозначение на чертежах (ГОСТ 21.601-2011)
Обозначение наружного диаметра не регламентировано в ГОСТ на металлопрокат, поэтому в технической документации могут проставлять различные символы из ряда D, Dн, DE, Дн и прочие в зависимости от выбора их составителей.
На чертежах Dнар. без специального обозначения показывают перечеркнутым кругом Ø с его цифровым номиналом и символом с числом, указывающим толщину стенки S.
Еще один размер трубы по наружному диаметру, с которым может столкнуться монтажник — резьбовая насечка, часто обозначаемая символом G. Главные типы резьбы, используемые в технике — метрическая и дюймовая, соответственно рядом с символом проставляют ее номинал в миллиметрах или дюймах.
Для труб из термопластов (полимеров, изменяющих свои линейные габариты при температурном воздействии) ГОСТ ИСО 161-1-2004 устанавливает следующие типы размеров:
- номинальный наружный диаметр dn, обозначение распространяется на все полимерные трубопроводы за исключением фланцевых и резьбовых, представляется целым числом. Нормированные показатели dn соответствуют приведенным в таблице на рис. 3;
- наружный, внешние средний и средний минимальный диаметры с обозначениями соответственно de, dem, и dem.min.
Рис. 3 Типовой ряд значений dn по ГОСТ ИСО 161-1-2004 и его описание
Диаметры некоторых популярных типов труб
Единственный размер труб, который вне зависимости от их материала изготовления, назначения, форм сечения принимают одинаковым для всех — номинальный DN (или условный проход Ду). Если прибавить к условному проходу толщину стенки S, которая различна у всех видов труб, легко получить их Dнар.
Поэтому регламентируется только номинальный диаметр, типовые значения которого приведены в ГОСТ 28338-89 и обязательны для всех видов трубопроводов и арматуры.
Размеры водогазопроводных стальных и медных труб
ГОСТ 3262-75 регламентирует сортамент сварных труб из не оцинкованной и оцинкованной стали для водопроводных, отопительных и газопроводных коммуникаций.
Рис. 4 Сортамент водогазовых труб по ГОСТ 3262-75
Стандарт распространяется также на изделия с цилиндрической резьбой, полученной технологиями нарезки или накатки.
Если внимательно посмотреть на табличные данные рис. 4 размерных и весовых характеристик водогазопроводных труб, то можно заметить, что изделия с одинаковыми условным проходом Ду и наружным диаметром имеют разную ширину стенку S.
Это невозможно теоретически, если не учесть, что в ранее приведенном определении условного прохода указано на его приблизительное соответствие внутреннему диаметру.
К примеру, у обыкновенной легкой стальной трубы с Dнар. 17 мм и S стенки 2 мм, Dвнутр. будет равен 13 мм. Для тяжелого 17 мм изделия с S стенки 2,8 мм Dвнутр. — 11,4 мм, при этом условный проход DN в обоих изделиях одинаков и равен 10 мм согласно таблицы на рис. 4.
Иногда при монтаже систем отопления и укладке теплых полов используют медные трубопроводы, техусловия на которые приведены в ГОСТ 617-2006. Госстандарт напрямую указывает метод задания их размеров Dнар., толщиной стенки и длиной, в документе также отмечено, что по соглашению производителя с заказчиком за основу может быть принят Dвнутр. В некоторых пунктах документ также оперирует средним диаметром изделия, который определяют как среднее арифметическое от наибольшего и наименьшего его значений в одной плоскости сечения, перпендикулярного оси.
Рис. 5 Характеристики медных труб ГОСТ 617-2006
Размерные параметры НПВХ — труб для бытовой канализации
В отличие от металлических линий, участки которых соединяют между собой сваркой, основной вид стыковки безнапорных канализационных трубопроводов — раструбное соединение. Сущность метода заключается в том, что одна труба входит в расширенный раструб другой, имеющей внутри эластичное резиновое кольцо для обеспечения герметизации стыка.
То есть основными техническими размерами при данном методе стыковки являются наружный трубный или внутренний раструбный, а параметры ширины проходного канала имеют второстепенное значение.
Читайте также: Ревизия канализационная — назначение, виды, инструкция по установке
Поэтому ГОСТ 32412-2013, который регламентирует техусловия на внутренние канализационные трубопроводы из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ, указывает только их Dнар. из стандартизированного ряда и толщину стенки S (рис. 5).
Размеры полимерных труб для водоснабжения, отопления
Полимерные трубы являются лидерами по применению в бытовых коммуникациях подачи горячей и холодной воды, отопления, при укладке трубопроводов используют различные методы стыковки в зависимости от материала их изготовления.
Способ соединения труб напрямую связан с их размерами, которые обязаны соблюдать производители при изготовлении своей продукции.
Рис. 6 Типоразмеры канализационных НПВХ-труб по ГОСТ 32412-2013
Трубы из полипропилена
Полипропиленовые ПП-трубы соединяют между собой методом пайки, одновременно расплавляя оболочки снаружи и изнутри деталей, а затем вставляя их друг в друга. Поэтому логично предположить, что ПП-трубы при разных типоразмерах должны стыковаться между собой и соотноситься таким образом, чтобы внутренний диаметр первой детали приблизительно соответствовал наружному второй.
Данное правило находит свое подтверждение в таблице типоразмеров ПП-труб (рис. 6), где размеры по внешней окружности любой группы практически полностью совпадают с Dнар. предыдущей и Dвнутр. последующей.
К примеру, ПП-трубу размером Dнар. 32 мм и Dвнутр. 26 мм можно надеть методом пайки на изделие предыдущего типоразмера с Dнар. 25 мм или поместить внутрь последующего с Dвнутр. 32 мм.
Следует отметить, что ПП-трубы изготавливают с оболочками различной толщины виду того, что они рассчитаны на работу при разных давлениях в системе с диапазоном от 10 до 25 бар. Поэтому при больших толщинах стенок разница между внутренними и наружными диаметрами стыкуемых деталей может доходить до нескольких миллиметров. В этом нет ничего критичного, так как все паяльники имеют нагревательные насадки стандартизированной величины.
Рис. 7 Типоразмеры ПП-труб
Трубы из полиэтиленов и металлопласта
ГОСТ Р 52134-2003 регламентирует размерные параметры всех используемых в бытовом хозяйстве пластиковых труб, разбивая их на группы по размерному соотношению SDR — частному от деления наружного диаметра на толщину стенки S.
Основной метод стыковки РЕХ-труб из сшитого полиэтилена — применение фитингов с натяжными гильзами, технология заключается в том, что внутрь РЕХ-трубы вставляют фитинговый штуцер, а снаружи на внешнюю оболочку в месте стыка с усилием натягивают гильзу. В результате эластичная трубная оболочка зажимается между штуцером и гильзой, обеспечивая прочное и герметичное соединение.
Для соединения жестких металлопластиковых трубопроводов используют пресс-гильзы, в отличие от натяжной технологии, вставленный внутрь РЕХ-трубы штуцер фитинга прижимают к трубным стенкам наружной гильзой, которую сжимают пресс-клещами.
Третий способ соединения любых типов термопластичных трубопроводов — применение компрессионных фитингов, которые прижимаются к вставленному в трубу внутреннему штуцеру наружной накидной гайкой (одна из их разновидностей – Пуш-фитинг, фиксирующийся одним щелчком).
Следует отметить, что все фирмы поставляют свою продукцию с отличными друг от друга внутренними диаметрами из-за разной толщины стенок. Это приводит к тому, что для компрессионного, натяжного или прессового соединения гильзами с фитингами, которые вставляют внутрь труб, лучше других подойдут изделия аналогичного бренда от одного производителя.
Если использовать трубопровод, арматуру и фитинги от разных фирм-производителей, значительно повышается вероятность возникновения проблем при монтаже коммуникаций из-за небольших различий в размерах.
Рис. 8 Характеристики труб из термопластов серии 5 для бытового использования по ГОСТ Р 52134-2003
Напорные трубы из НПВХ
Один из видов трубопроводов, применяемых для транспортировки холодной воды и стоков в напорной канализации — НПВХ-трубы, техусловия на которые заданы ГОСТ Р 51613-2000.
НПВХ-трубы выпускают с раструбами и без, соответственно методы их соединения — раструбовое или клеевое в раструбы или на муфты.
Размеры изделий задаются средним наружным (получают делением длины окружности на число пи, равное 3,142), номинальными наружным диаметрами и толщиной стенки S.
Так как одним из основных методов соединения НПВХ-труб является клеевое, размеры их раструбов изнутри должны совпадать с трубными наружными, по стандарту первые больше вторых на 0,3 — 0,4 мм. Из табличных данных на рис. 8 видно, что все типоразмеры НПВХ-труб соответствуют стандартному ряду 10, 12, 16, 20, 25, 32 и т.д.
Рис. 9 Характеристики напорных НПВХ-труб по ГОСТ Р 51613-2000
Отличия систем измерения
Иногда специалистам или обычным пользователям приходится сталкиваться с обозначением трубных диаметров в дюймах. Для преобразования в метрическую форму, дюймы в сантиметры переводят по формуле 1 к 2,54 см.
Обычно нет необходимости проводить подобные расчеты на калькуляторе, для упрощения задачи есть специальные таблицы. Правда при их использовании следует знать, что значения дюймов в миллиметрах различны для разных типов труб. Если рассматривать трубы из металлов, то соотношение 25,4 мм к 1 дюйму выдерживается практически на этом уровне без больших погрешностей и обозначает ширину их проходного канала.
Если в дюймах измеряют полимерные трубы, то это означает наружный диаметр, больший на один типоразмер внутреннего для металлических или самих полимерных изделий.
Существует и трубный дюйм, которым регламентируют размерные характеристики изделий с трубной резьбой, его значение на единицу — 33,25 мм.
Рис. 10 Таблица перевода дюймов в мм
Как правильно рассчитать диаметр трубы
Благодаря стандартизированным ГОСТами типоразмерам, параметры труб не обязательно устанавливать по измерительной методологии, помощь могут оказать таблицы или их маркировка на внешней оболочке.
С применением таблиц
Из предыдущего обзора госстандартов становится понятно, что методом задания размеров стальных труб является ширина их внутреннего условного прохода Ду или Dn, а у изделий из меди и термопластичных полимеров — наружный диаметр c очень похожим символьным обозначением dn.
То есть при измерениях перечисленные параметры изделий должны соответствовать стандартному числовому ряду для Dвнутр. металлических и Dнар. термопластиковых труб, а наружные размеры первых и внутренние вторых могут иметь широкий ряд значений в зависимости от S стенок трубы.
Также упрощается задача, как вычислить диаметр наружных и внутренних стенок полипропиленовой ПП-трубы. В связи с методом соединения пайкой, они максимально приближены к стандартному размерному ряду, к примеру соотношения Dвнутр. к Dнар. выглядят следующим образом: 10 — 16, 16 — 25, 25 — 32 мм и т. д.
Читайте также: Чем осуществляется герметизация соединения труб: виды материалов
Рис. 11 Примеры маркировки труб из разных материалов
По маркировке
Практически все полимерные трубы маркируются с указанием материала их изготовления, рабочего давления, наружного диаметра, толщины стенки и SDR. При помощи двух последних показателей помимо прямого указания на внешний размер можно определить Dвнутр.
Если известен Dнар. и SDR, посредством таблиц по ГОСТ находят ширину стенки для данного вида труб, а затем и Dвнутр. Даже если под рукой нет ГОСТа, то разделив показатель Dнар. на SDR получают толщину S стенки, а затем отняв удвоенное значение S от Dнар. находят ширину проходного канала.
Следует отметить, что специалист по номиналу SDR для принятия решений может легко высчитать ширину проходного канала и толщину оболочки трубопровода, значения которых в высокой степени повлияют на рабочее давление и эффективность работы магистрали.
Как измерить диаметр трубы
При укладке трубопроводов монтажникам приходится сталкиваться с различными вариантами их расположения, от этого нередко зависит, как измеряется труба. Для нахождения нужных параметров в бытовых условиях обычно используют любой измерительный инструмент, находящийся под руками, и при необходимости простую формулу расчета.
На производстве измерения в основном для контроля проводятся более сложным высокоточным инструментом или приборами (используется например лазерный измеритель линейка циркометр).
Рис. 12 Способы монтажа фитингов на РЕХ-трубы: компрессионный, натяжными муфтами, пресс-фитингами, пуш-фитингами
Как измерить диаметр трубы линейкой и рулеткой
Рулетку или линейку практически всегда можно обнаружить в бытовом хозяйстве, с их помощью узнают параметры разрезанной поперек трубы. Для определения размеров инструменты прикладывают к трубному торцу и смотрят на их шкалу, визуально сопоставляя ее показания с сечением изделия. Точность данного способа невелика — измерения сложно проводить точно по диагонали.
Если коммуникации располагаются в труднодоступных местах и не обрезаны, точно определить диаметр трубы рулеткой или с помощью линейки становится слишком сложно. К стене вокруг трубной оболочки придется прикладывать с двух сторон прямоугольные детали и измерять расстояние между ними максимально близко к оболочке для снижения погрешности.
Рис. 13 Как измерить диаметр трубы рулеткой и линейкой
При помощи штангенциркуля
Штангенциркуль является довольно удобным измерительным инструментом для определения внутренних и наружных размеров в окружности до 150 мм с точностью от 0,1 мм. Современные приборы помимо механической шкалы, могут иметь электронную или стрелочную индикацию.
Штангенциркулем удобно измерять трубопровод в труднодоступных местах, соприкасающийся или даже частично размещенный в стене, стяжке менее чем наполовину. Точность показаний в 0,1 мм вполне приемлема для любых хозяйственных целей.
Еще более точные показания можно получить при использовании микрометра, однако если штангенциркуль изредка встречаются в домашнем хозяйстве, то микрометр — дорогой производственный контрольно-измерительным прибор, высокая точность показаний которого в быту не нужна.
Рис. 14 Как измерить диаметр трубы штангенциркулем
Как измерить диаметр трубы при помощи бечевки и по формуле
Иногда решение задачи, как измерять диаметр трубы, затрудняется из-за неудобства проведения замеров, больших габаритных размеров трубопровода — в этих случаях можно использовать комбинированный метод.
Для этого трубу обвязывают нитью или веревкой (можно сделать несколько витков), и ставят на них отметку маркером или ручкой. Затем выкладывают нить на стол и измеряют расстояние между отметками. Полученное значение делят на число пи, равное 3,142, и получают искомый размер. Данный способ, как рассчитать диаметр, позволяет узнавать параметры трубопровода с более высокой точностью благодаря тысячным значениям числа пи и большей протяженности длины окружности, чем напрямую измеренного параметра.
Иногда бывает сложно установить внутренний трубный размер по ряду причин, в этом случае задачу, как определить диаметр трубы, решают комплексным методом. Вначале замеряют ее внешний размер в окружности, затем толщину стенки, после чего по формуле делят первый показатель на число пи и отнимают от него двойную толщину оболочки.
Рис. 15 Как измерить диаметр трубы с использованием лент для замеров и внешний вид циркомера
Измерительными лентами
Один из самых быстрых способов, как замерить диаметр трубы – использовать ленты с размерными шкалами. Иногда для этих целей применяют строительную рулетку, которая имеет гибкую ленту с нанесенными делениями и проставленными значениями длины.
В быту часто встречается сантиметровая лента, которая применяется для определения размеров одежды в шитье, ее также можно использовать аналогично рулетке. После замеров длины по внешнему кругу проводят несложный расчет: результат делят на 3,142 и находят таким способом наружный диаметр.
Аналогом бытовых ленточных измерителей является производственный циркомер – специальный прибор с градуированной гибкой стальной полосой для измерения длин окружностей.
Методом копирования фотосъемки
Фотографический способ позволяет узнавать параметры трубопровода в экстремальных и аварийных условиях при отсутствии освещенности, плохого доступа к коммуникациям, ограниченном временном интервале. При замерах трубных диаметров при помощи фотосъемки рядом с трубой размещают рулетку с делениями или любой предмет, которой можно унести с собой, и делают фотоснимок фотоаппаратом или сотовым телефоном. Затем в спокойных условиях анализируют фотографию, сопоставляя размеры цифровой шкалы рулетки или габаритов предмета с параметрами трубы.
Рис. 16 Сравнительная таблица диаметров водопроводных труб из различных материалов
Благодаря стандартному ряду типовых размеров стальных, медных, полимерных трубопроводов, задача, как узнать диаметр трубы, в большинстве случаев успешно решается изучением соответствующих госстандартов. Если по каким-либо причинам возникает необходимость в замерах, для бытовых целей вполне можно обойтись линейкой, рулеткой, использовать измерительные ленты или кусок бечевки, получив искомый результат при помощи простой формулы.
Как посчитать средний диаметр трубы?
Средний диаметр трубы (также известный как наружный диаметр) может быть рассчитан по следующей формуле:
Где:
- — средний диаметр трубы.
- — внутренний диаметр трубы (диаметр от стенки до стенки внутреннего отверстия).
- — внешний диаметр трубы (диаметр от стенки до стенки наружной поверхности).
Если у вас есть значения внутреннего и внешнего диаметра трубы, вы можете использовать эту формулу, чтобы рассчитать средний диаметр. Убедитесь, что единицы измерения диаметра согласованы (обычно миллиметры или дюймы).
Если у вас есть только диаметр и толщина стенки трубы, то сначала рассчитайте внутренний и внешний диаметры:
Где:
- — диаметр трубы.
Затем используйте формулу для рассчета среднего диаметра, как указано выше.
Добавить комментарий
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.