Размеры металлических труб: Размеры и диаметры стальных труб

Содержание:

Необходимость стандартизации измерений труб

Основные параметры труб

Таблицы габаритов изделий

Стандартный ряд внутренних диаметров

Вычисление значения диаметра трубы

Металлические трубы, несмотря на появление в последние десятилетия изделий из полимеров и комбинированных материалов, во многих отраслях промышленности всё ещё сохраняют лидирующие позиции.

Поэтому широко налажено производство таких изделий практически любых размеров, что позволяет выбрать нужную продукцию под любую задачу, но и ставит перед мастером проблему правильного расчёта конструкции и подбора изделий. Среди основных применяемых в вычислениях параметров продукции можно отметить внутренние и наружные диаметры стальных труб, о которых далее и пойдёт речь.

Необходимость стандартизации измерений труб

Главная цель установления стандартных размеров продукции, включая толщину стенки, длину, внешний и внутренний диаметр труб – упрощение работы с этими изделиями на всех этапах: от проектирования до обустройства контура, проведения планового или внепланового ремонта и демонтажа системы.

Чтобы не ставить невыполнимые задачи и чрезмерно не усложнять производство продукции, ГОСТами и ТУ регламентируются только основные, самые необходимые размеры труб, сообразуясь с которыми, проектировщики проводят все дальнейшие расчёты.

Основные параметры труб

К таким параметрам относятся:

1. Условный диаметр (Д_у, D_у) – представляет собой исчисляемый в миллиметрах внутренний диаметр металлических труб или округлённое его значение в дюймах (подробнее: «Что такое условный диаметр труб – стандарты и нормы»).
2. Номинальный диаметр (Д_н, D_n).
3. Наружный диаметр железной трубы. Помимо классификации изделий на три группы: малые – с параметром 5…102 мм, средние – значения в диапазоне 102…426 мм, большие – от 426 мм, это измерение позволяет рассчитать необходимое для изоляции трубы количество краски или иного материала (подробнее: «Как выполнить расчет краски для труб, какой расход учитывать»).
4. Толщина стенки – несамостоятельный параметр, устанавливается ГОСТами в зависимости от номинального диаметра металлической трубы, часто используется в прочностных и гидравлических расчётах.
5. Внутренний диаметр – основная характеристика как самих труб, так и соединительной арматуры, в частности, муфт и уголков.

Соответствие диаметров труб стандартам необходимо соблюдать при производстве не только металлических изделий, но и продукции из других материалов – будь то полимеры всех марок, комбинированные материалы, асбестоцемент или стекло.

Для изделий из каждого материала установлены свои соотношения параметров, позволяющие производить продукцию, используя минимальное количество ресурсов, но всё же сохраняя её соответствие технологическим требованиям и нормам безопасности человека и окружающего мира. В зависимости от того, какие диаметры труб бывают из того или иного материала, выбирают подходящий размер.

Таблицы габаритов изделий

Чтобы облегчить подбор изделий под планируемую или уже работающую производственную линию или коммуникационную систему, составлены таблицы диаметров металлических труб и изделий из других материалов.

Ознакомиться с их полными версиями не представляет сложности. В рамках статьи следует перечислить используемые в них измерения продукции.

Каждая таблица может включать как полный перечень приведённых выше параметров, так и некоторые из них. К примеру, условный проход (в миллиметрах), диаметр резьбы (в дюймах), наружный диаметр и толщину стенки (то и другое в миллиметрах). Читайте также: «Условный диаметр трубы это что? Нормы и стандарты».

Диаметры стальных труб по традиции указываются в дюймах. Такие обозначения более лаконичны, так как в них используются только целые числа или простые дроби: 1″, 1½″ и т.д.

Сложнее дело обстоит, когда нужно соединить стальные трубы с пластиковыми, размеры которых всегда указываются в миллиметрах. Однако и в этом случае мастера выручит таблица соотношений. Читайте также: «Какие бывают типоразмеры труб различного предназначения».

Стандартный ряд внутренних диаметров

Стандартный ряд включает в себя следующие значения внутренних диаметров в миллиметрах: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 110, 120, 125, 200 и т.д.

Хотя можно, используя сложные формулы, рассчитать необходимый диаметр труб для каждой конкретной схемы или установки, обычно просто приобретаются изделия традиционных размеров.

Например, для обустройства коммуникационных сетей используются стальные трубы диаметрами 15, 20 или 32 мм.

Трубы для канализации могут иметь сечение в диапазоне 50…100 мм.

Вычисление значения диаметра трубы

Эта операция необходима, когда требуется рассчитать объём переносимой трубами рабочей среды, в частности, чтобы обеспечить равномерный напор на всех участках трубопровода.

Значение внутреннего диаметра можно найти в таблице или рассчитать по формуле.

Например, для труб системы отопления:

D = √((314·Q)/(V·ΔT)),

где D – внутренний диаметр, мм;

Q – тепловой поток, кВт;

ΔT – разность начальной и конечной температур среды, °С;

V – скорость движения среды, м/с.

Помимо вычислений вручную и использования таблиц, можно проводить расчёты в специализированных компьютерных программах – на сегодняшний день это самый быстрый и надёжный способ.

Трубы металлические — виды и размеры

При строительстве коммуникаций жилых и производственных помещений, используются различные виды труб, в их число входят изделия из стали и других металлических сплавов. В данной статье рассмотрены основные размеры труб из металла, их виды и отличие от аналогичных изделий, выполненных из других материалов.

Содержание

Виды металлических труб
Недостатки и преимущества стальных труб
Размеры металлических труб
Стандарты и классы металлических труб

Виды металлических труб

В зависимости от типа производства и назначения, трубы делятся на несколько видов:

1. Бесшовная стальная труба – выполнена путем проката или литья из заготовки, не имеет стыковочного, сварного шва. Производители изготавливают такую деталь способом горячей или холодной формовки. Для горячего формирования необходима температура, близкая к температуре плавления металла, при холодной формовке труба подвергается легкой термической обработке, а далее обрабатывается прессом.
2. Электросварной трубопрокат, изготавливается из листового металла или путем сварки сферической заготовки, такое изделие имеет сварной шов по всей длине. Встречаются прямошовные трубы, в которых сварной стык расположен ровной полосой, параллельно направлению и изделия со спиралевидным швом. Для сварки детали по спирали, заготовка одновременно закручивается от корневого шва и сразу стыкуется электросваркой. Производство такого типа трубы может осуществляться и из листового металла с предварительной формовкой и стыковкой концов.

Недостатки и преимущества стальных труб

Каждый из видов стальной трубы предназначен для выполнения определенных задач. С их помощью осуществляется строительство нефтяных и газовых проводов, водопроводных магистралей и теплотрасс. Бесшовные изделия являются более надежными, чем детали выполненные методом электросварки, так как не имеют уязвимых участков в виде швов и рассчитаны на работу в агрессивных условиях. Основными преимуществами металлических труб являются:

1. Большой выбор размеров и диаметров изделий.
2. Стальная труба выдерживает высокое давление рабочей среды.
3. Труба устойчива к воздействию химических веществ, не деформируется при транспортировке жидкости или газов с высокой температурой.
4. Благодаря упругости металла, изделие сохраняет целостность при скручивании и натяжении.

Наряду с преимуществами металлической трубы пред своими аналогами, существуют и недостатки:

1. В отличие от изделий из полимерных соединений и полиэтилена, стальная труба уязвима перед коррозией и ржавчиной, что делает срок ее службы меньше.
2. При укладке трубопровода в грунт, необходимо проводить дополнительную гидроизоляцию.
3. Вес металлических деталей в разы больше аналогичных труб выполненных из других материалов.
4. Монтаж производится электросваркой, с промежуточной чисткой шва, что делает процесс устройства трубопровода более трудоемким и затратным по времени и ресурсам.

Основным конкурентом изделий из металла в последнее время стала труба, изготовленная из полиэтилена и полипропилена. Монтаж магистрали из такого материала производится методом стыковой сварки, что гораздо легче и не требует больших затрат времени и ресурсов, чем стыковка стали электросваркой. Но в связи с тем, что полиэтилен не устойчив к воздействию высокой температуры, трубы из металла остаются конкурентоспособными и их применение оправдано.

По сфере выполняемых задач металлические трубы изготавливаются двух видов:

1. Круглая труба, производится как шовным, так и бесшовным методом различного диаметра и с разной толщиной стенки. Используется в строительстве магистралей для транспортировки нефтепродуктов, газа, холодного и горячего водоснабжения.
2. Профилированное изделие, имеет прямоугольный или квадратный профиль. Труба не пригодна для устройства магистрали для транспортировки внутренней среды, так как изготавливается с тонкой стенкой и не способна выдерживать рабочее давление. Чаще всего она используется в строительстве конструкций и сооружений в качестве направляющих опор.

Так же, для защиты металлических труб от воздействия агрессивной среды, производители изготавливают их из оцинкованной стали, такой сплав не подвергается коррозии и ржавчине и имеет долгий срок эксплуатации. Покрытие стальной трубы цинковым компонентом проходит при воздействии высокой температуры, что дополнительно повышает ресурс готового изделия. При применении трубопровода в химической среде и для увеличения срока службы, многие заводы обрабатывают готовые детали специальным полимерным материалом, цементной основой и другими защитными смесями. Такое покрытие может наноситься как внутри, так и снаружи, оно принимает воздействие потока транспортируемой среды на себя, защищая при этом основное тело трубы. Детали с таким слоем стоит несколько дороже стандартных труб, но разница окупается сроком службы трубопровода.

На поверхности трубы не должно быть деформаций и трещин, которые могут привести к нарушению герметизации трубопровода. При обнаружении не проваренных участков на шовной трубе, допускается устранение дефекта вручную в несколько приемов, с промежуточной зачисткой шва и последующим гидравлическим  испытанием детали.  Все изделия регламентируются требованиями ГОСТ и должны соответствовать сертификации, предъявляемые тому или иному виду детали. Срез трубы имеет кромку для накладки сварного шва, что упрощает подгонку стыка и соединение отрезков электросварным методом, который может проводиться как с помощью специального робота, так и вручную. Сварной шов является самым уязвимым узлом металлического трубопровода, поэтому он должен быть обработан антикоррозийным составом, предотвращающим разрушение магистрали от воздействия влаги. Высота усиления сварного шва над поверхностью трубы должна быть в пределах от 0,5 до 3мм., в зависимости от толщины стенки изделия и его класса.

Размеры металлических труб

Существует несколько разновидностей металлических труб, которые классифицируются на классы. Производители изготавливают изделия, основываясь на требования ГОСТ, предъявляемые к трубам по классам:

1. Трубы 1 и 2 классов. Производятся из углеродистой стали, применяются в газовых магистралях, водоводе, нефтепроводе и их производных, а также других трубопроводах, где не требуется специальных условий.
2. 3 класс, рассчитан на эксплуатацию в условиях с высокой температурой внутренней или наружной среды, а именно теплотрассах, печах, теплообменниках.
3. 4 тип трубы предназначен для разведывательных, нефтяных работ, с использованием ее в качестве обсадной трубы скважины или бурового шнека.
4. Трубы 5 –го класса часто применяются в нефтяной промышленности, в качестве опор для буровых станций, строительных столбов и при изготовлении мебели.
5. 6 тип производимой трубы используется в машиностроительной промышленности, для изготовления поршней, колец, амортизаторов, подшипников и других узлов, находящихся под давлением.

Каждый из перечисленных классов трубы должен быть использован строго по своему назначению и в соответствии с требованиями, предъявляемыми типу изделия.

Стандарты и классы металлических труб

Производство труб для строительства нефтяного и газопровода регламентируется нормами ГОСТ 20295 – 85, под его требования попадают изделия с прямым и спиралевидным электросварным швом и диаметром от 159мм., до 820мм. Также, в указанном регламенте приводятся изделия со степенями прочности обозначаемыми маркировкой К34, К38, К42, К50, К55, К60.

Трубы стальные бесшовные, выполненные методом холодной формовки из углеродистой и легированной стали, попадают под сертификацию по ГОСТ 8734 – 75, пригодны для трубопровода общего назначения, используется в котельном оборудовании с большим давлением внутренней среды и химическом производстве.

Размеры труб делятся на несколько категорий, в зависимости от толщины стенки, назначения изделия, качества металла и рабочего диаметра. Наиболее распространёнными являются трубы с диаметром 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 110мм. и более. Производители классифицируют трубы согласно диаметру на три типа:

1. Малые, их диаметр составляет от 10 до 108 мм.
2. Средние от 114 до 530мм.
3. Большие с диаметром от 530 до 1420мм.

Также существует метрическая система в дюймах, по которой изготавливаются трубы различного размера и диаметра. Одно, и тоже изделие может иметь обозначение сразу двух типов, в миллиметрах и дюймах, обе маркировки могут заменять друг друга согласно общепринятой таблице.

Различаются стальные детали по внутреннему и внешнему диаметру, толщине стенки, а также по проходному, рабочему отверстию. Внутренний диаметр не всегда совпадает с проходным, так как за его основу берется чистый размер от стенки до стенки трубы.

Для изменения направления в трубопроводе и монтажа ответвлений и врезок, изготавливаются отводы, тройники, крестообразные фитинги и соединительные муфты, того же сечения что и сам магистральная труба. Отводы производятся с углом поворота 45, 90 градусов и соединяются электросварным швом. Тройники и переходные муфты с изменением рабочего диаметра, монтируются также методом стыковой электросварки со всех сторон, после чего происходят гидравлические испытания на натяжение, плотность и прочность магистрали.

Наружный диаметр необходимо учитывать при планировании перехода трубопровода из стальной трубы на магистраль и ответвления из аналогичных отрезков, выполненных из полиэтилена и других полимеров. Как правило, внутренний диаметр металлической трубы соответствует наружному размеру изделия из ПВХ, для их стыковки используются фланцы с зажимными болтами. Длина готового изделия в стандартном исполнении может быть от 1,5 до 12 метров. Рабочее давление внутренней среды трубопровода для стандартного типа труб не должно превышать 2,4 Мпа, а для усиленного варианта  3,1 Мпа. Толщина стенки зависит от назначения изделия, и меняется по мере увеличения проходного диаметра от 0,3 до 73мм..

Профилированная труба изготавливается с толщиной стенки от 0,5 до 12мм. и поперечным сечением от 1,5 до 300мм. Она производится только методом стыковой электросварки, длинна готового изделия, может составлять от 3 до 12 метров. Помимо строительства конструкций и сооружений, такой вид трубы часто используется при производстве кованых изделий, в качестве опорных столбов для заборов и декоре.

Таким образом, при выборе металлической трубы для строительства какого либо объекта или трубопровода, следует обратить внимание на внутренний и внешний диаметр изделия, толщину стенки, способ изготовления и качество используемого металла. Не рекомендуется использовать трубы не по назначению, так как это может привести к нарушению целостности конструкции и потере герметичности.