Области применения металлических труб: ГОСТ
Стальные трубы общего назначения широко используются для транспортировки неагрессивных жидкостей, газов и сыпучих материалов. Их можно применять в качестве элементов ограждения, для создания опор и строительных лесов. Трубу круглую (ГОСТ регламентирует технические требования) употребляют как футляр для протаскивания кабельной продукции. Это незаменимый элемент для оросительных и ирригационных систем. Трубы из стали нашли свое применение в газо- и нефтедобывающей промышленности.
Для возведения стальных конструкций широко используются гнутые замкнутые стальные прямоугольные и квадратные профили (ГОСТ 30245-2003). Сортамент квадратных стальных труб определяет размеры сечений изделий 40-300 мм с толщиной стенки 2-12 мм.
Профильные стальные трубопроводы широко применяются в авиа-, судо- и машиностроении, в химических лабораториях. При монтаже системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, газопроводов преимущественно используются водогазопроводные изделия. Благодаря высоким эксплуатационным особенностям трубы из стали часто применяются в производстве элементов мебели. Прямошовные трубопроводы из стали используются в системах с умеренным давлением и при создании металлоконструкций.
Спиралешовные изделия употребляются при прокладке теплотрасс, магистральных трубопроводов высокого давления. Их не рекомендуется использовать для магистральных нефтегазопроводов.
Для транспортировки высокотоксичных материалов применяются исключительно бесшовные трубы из стали. Их также эксплуатируют для магистралей, способных выдерживать очень высокое давление, куда входят гидравлические системы, нефтепромысел, переработка газа и нефти, энергетика.
Единицы маркировки
При подборе комплектующих для отопления учитывается стандартная единица измерения для определения величины и маркировки. Основное значение, которое указывает размерность, определяется целым числом или дюймом. Пересчитать дюймы в стандартные для нас миллиметры легко из соотношения: 1 дюйм равен 25,4 мм.
Размер трубы рассчитывается с помощью нескольких показателей — возможная скорость тока жидкости и некоторая потеря давления на участке трубопровода в один метр. Расчет диаметра по показателям падения давления экономически целесообразен и состоит в том, чтобы определить балансовую стоимость между расходами по эксплуатации и капитальному обслуживанию.
Чем больше диаметр, тем выше показатели расходов, а для того, чтобы прокачать определенное количество воды, где имеется зауженный диаметр, потребуется затратить намного больше энергии на работу электрического насоса.
Как самостоятельно узнать размеры изделия
Вы можете самостоятельно измерить диаметр трубы, а точнее его внутреннего сечения. Для этого можно воспользоваться несколькими методами.
Возможно произвести замеры по распилу – это можно сделать используя рулетку, линейку или штангенциркуль. Для этого приложите инструмент прикладывается.
к самому широкому месту изделия. Если вы производите замеры штангенциркулем, то его ножки нужно приложить снаружи. Затем плотно прижмите, сдвинув их.
При отсутствии маркировок расположите линейку на трубе и сделайте фото. Далее действуйте по формуле длина окружности умножаем на число Пи.
Порядок расчета сечения магистралей теплоснабжения
Перед тем как рассчитать диаметр трубы отопления необходимо определиться с их основными геометрическими параметрами. Для этого нужно знать основные характеристики магистралей. К ним относятся не только эксплуатационные качества, но и размеры.
Каждый производитель указывает значение сечения труб – диаметр. Но фактически он зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов нужно знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:
- Расчёт диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные габаритные размеры. Для вычисления полезного сечения необходимо отнять две толщины стенки;
- Для стальных и медных трубопроводов даются внутренние размеры.
Зная эти особенности можно делать расчет диаметра коллектора отопления, труб и других компонентов для монтажа.
При выборе полимерных труб отопления нужно обязательно уточнить о наличии в конструкции армирующего слоя. Без него при воздействии горячей воды магистраль не будет иметь должной жесткости.
Определение тепловой мощности системы
Как правильно подобрать диаметр труб для отопления и следует ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных вычислений
Важно лишь знать следующие правила:
- Оптимальный диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен составлять от 30 до 40 мм;
- Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего сечения для создания оптимального давления и скорости потока воды.
Для точного вычисления рекомендуется использовать программа для расчета диаметра труб отопления. Если же их нет – можно воспользоваться приблизительными вычислениями. Сначала необходимо найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:
Где Q – рассчитываемая тепловая мощность отопления, кВт/ч, V – объем комнаты (дома), м³, Δt – разница между температурами на улице и в помещении, °С, К – расчетный коэффициент тепловых потерь дома, 860 – величина для перевода полученных значений в приемлемый формат кВт/ч.
Наибольшие затруднения при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Его лучше всего взять из данных таблицы.
Степень теплоизоляции здания
Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери
В качестве примера расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления можно вычислить требуемую тепловую мощность комнаты общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении — +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент возьмем равным 1,1. Тогда требуемая тепловая мощность составит.
Следующий этап выбора диаметра трубы для отопления – определение оптимальной скорости движения теплоносителя.
В представленных расчетах не учитывается поправка на шероховатость внутренней поверхности магистралей.
Скорость воды в трубах
Таблица для расчета диаметра трубы отопления
Оптимальный напор теплоносителя в магистралях необходим для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.
Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Поэтому данное значение должно быть равно от 0,36 до 0,7 м/с. Если параметр будет меньше – неизбежно возникнут дополнительные тепловые потери. При его превышении появятся построение шумы в трубопроводах и радиаторах.
Для окончательного расчета диаметра трубы отопления следует воспользоваться данными из таблицы, представленной ниже.
Подставляя в формулу расчета диаметра трубы отопления в полученные ранее значения можно определить, что оптимальный диаметр трубы для конкретного помещения составит 12 мм. Это лишь приблизительный расчет. На практике специалисты рекомендуют к полученным значениям прибавить 10-15%. Это объясняется тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может измениться из-за добавления новых компонентов в систему. Для точного вычисления потребуется специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Подобные программные комплексы можно скачать в демоверсии с ограниченными возможностями расчетов.
ГОСТы стальных труб продольного и спирального проката
Сортамент сварных стальных изделий зависит от типа шва, который стыкует края металлической заготовки, что определяет ГОСТ. Трубы электросварные с прямым швом определяются следующими нормативами: ГОСТ 10704-91, ГОСТ 8645-82, ГОСТ 8642-68, ГОСТ 8639-82.
Труба стальная (ГОСТ 10704-91) выпускается диаметром 10-1420 мм. Толщина стенки изделия находится в промежутке 1-32 мм. ГОСТ 8645-82 регламентирует типоразмеры профильных труб с сечением прямоугольной формы размерами от 15х10 мм до 230х100 мм. Толщина изделий колеблется в переделах 1-20 мм.
Следующий норматив используется для металлических изделий овального сечения, размеры которых находятся в пределах 6х3-90х32 мм. Толщина стенки труб может находиться в рамках 0,5-2,5 мм. ГОСТ 8639-82 закрепляет технические параметры изготовления профильной трубы квадратной формы, размер сторон которой начинается от 10 мм и заканчивается 100 мм. Для таких изделий значения толщины находятся в промежутке 1-5 мм.
Сортамент труб стальных со спиралевидным швом регламентируется ГОСТ 8696-74. Он определяет типоразмеры для крупногабаритных изделий из стали круглого сечения. Размерный ряд находится в пределах 159-2520 мм. Толщина стенки для трубы сечением 159 мм составляет 3,5 мм, а для размера 2520 мм – 25 мм.
Особенности горячекатаных стальных труб по ГОСТ 8732-78
Сортамент горячедеформированных труб (ГОСТ 8732-78) включает изделия диаметром 25-700 мм с толщиной стенок 2,5-7,5 мм. Изготавливаются такие трубы из катаной, кованой или непрерывнолитой металлической заготовки, выполненной из легированной или углеродистой стали.
При значительном ее нагревании до высокой температуры, что зависит от марки стали, образовывается полый цилиндр, который имеет изначально неправильную форму. Данный процесс может осуществляться на прессах или станках для винтового натягивания. Заготовка проходит конечную формовку на вальцах, в результате чего круглая труба приобретает ровные очертания.
Металлический полый цилиндр нарезается на отрезки размером 4-12,5 – мерной или немерной длины. Согласно действующему ГОСТу трубы стальные бесшовные горячекатаного проката могут иметь несущественные расхождения в толщине стенки. Также стандарт определяет предельно допустимые отклонения в диаметрах бесшовных труб.
Главными преимуществами горячекатаных стальных труб являются прочность, надежность, устойчивость к температурным перепадам, долговечность и полная герметичность, что обеспечивается отсутствием шва.
Горячедеформированные трубы ГОСТ 8732-78 имеют диаметр 25-700 мм с толщиной стенок 2,5-7,5 мм
Цена стальной трубы бесшовной превышает стоимость сварных изделий. Однако цена вполне оправдана за счет высоких технологических характеристик. Трубы горячекатаного проката активно используются в нефтедобывающей отрасли, теплоснабжении, энергетике, газо- и водоснабжении, машиностроении и строительстве.
Трубы. ГОСТ и DIN. Отопление и водоснабжение
Для проектировщиков, снабженцев, монтажников наличие стандартов один из главных факторов успешной работы. ГОСТ и DIN всегда должны быть под рукой. Независимо от того, занимается ли компания продажей нержавеющего металлопроката, монтажом отопления или водоснабжения, проектированием канализации или кондиционирования, без стандартов не обойтись. Задача данной страницы — собрать все (или хотя бы самые популярные) DIN и ГОСТ на трубы в одном месте. Основным классифицирующим признаком для труб является материал изготовления. Именно по нему — пластиковые или металлические — будет структура этой страницы. На этой странице можно найти, посмотреть и скачать следующие стандарты на трубы:
- ГОСТ — 8732-78; 9941-81; 10704-91; 10705-80
- DIN — 1629; 2248
- ДСТУ Б — В.2.7-151:2008; В.2.7.-144:2007
Оптимальная температура и давление воды
При выборе автономного отопления придется самостоятельно подбирать подходящую температуру и давление теплоносителя. Это зависит не только от пожеланий, но и от показателя теплопередачи встроенных батарей.
Смотреть видео – прокладка отопления, разводка труб
Запомните, что самый низкий коэффициент теплопередачи у чугунных радиаторов, а самый высокий у моделей из алюминия. Подсчет количества батарей и их секций проводиться, учитывая такую величину, как паспортная тепловая мощность.
Однако если температура на улице постоянно колеблется в разные стороны, подогрев теплоносителя в автономной системе частного дома необходимо регулировать так, чтобы постоянно поддерживать комфортную температуру и не расходовать лишнее.
Для качественной работы помимо температуры нужно следить за давлением в трубах и выбрать оптимальный диаметр. Нормальным считается давление, что находится в промежутке 1,5-2 атмосферы.
Чтобы регулярно проверять давление, при монтаже следует в цепи оставлять место для манометров. Уменьшить напор можно, используя расширительные баки.
Виды отопления
Установка отопительной автономной системы в малоэтажном доме может осуществляться одно и двухтрубными схемами.
Оптимальный вариант должен выбрать заказчик еще на этапе создания проекта, чтобы обеспечить комфортное проживание в своем доме.
Финансово самой оптимальной будет однотрубная разводка, но если цена не так важна, как эффективность работы, то стоит остановить свой выбор на прокладке двухтрубной схемы.
Ниже рассмотрим более детально каждый вид разводки.
Однотрубная система
Прокладка магистрали такой схемы изготавливается из отопительных приборов подсоединенных один за другим. Жидкость проходит поочередно все элементы системы, отдавая понемногу свою тепловую энергию, поэтому в последнюю секцию он поступает с заниженной температурой.
На микроклимат внутри дома это не повлияет, если последнюю батарею в схеме оснастить большим количеством секций.
Видео
На сегодняшний день есть технологии, которые помогают улучшить работу однотрубной схемы отопления. К ним относится наличие:
- регуляторов на батареях;
- вентилей для баланса поступающего теплоносителя;
- термостатических или шаровых клапанов.
Использование такого оборудования помогает поддерживать определенную температуру в помещении частного дома.
Зачастую в малоэтажном доме устанавливают отдельное отопление, которое монтируется по:
- горизонтальной схеме с насосом, что обеспечивает перегонку горячей воды методом нагнетания;
- вертикальной схеме, где жидкость перетекает естественным путем;
- вертикальной схеме с естественной, нагнетающей или комбинированной перегонкой.
Прокладка отопительной разводки может осуществляться над полом или под напольным покрытием. Еще одним важным моментом является теплоизоляция, чтобы сохранить больше тепла.
Горизонтальную магистраль монтируют под небольшим наклоном, чтобы теплоноситель перемещался своим ходом. Батареи наоборот устанавливаются на одном уровне. Для спуска воздуха радиаторы оснащаются специальными кранами.
Данную систему можно не оснащать насосом, так как движение жидкости осуществляется естественным способом.
Поэтому такой вид разводки не станет украшением интерьера.
Таблица диаметров водопроводных труб
Трубы квалифицируются по наружной величине, которая указывается производителем. Для определения внутреннего диаметра понадобится от наружной величины вычесть двойное значение толщины стенки. Однако изделия из чугуна и стали маркируются по внутреннему диаметру, с учетом их пропускной способности. Это следует помнить при использовании в одной системе изделий из различных материалов. Рассмотрим несколько примеров.
Стальная труба 76х3 подразумевает:
- наружный диаметр изделия 76 мм;
- толщина стенки 3 мм;
- внутренний проход будет составлять 70 мм.
Вычисление произошло следующим образом: 76 — (3х2) = 70 мм.
2 пример. Труба из меди 1» подразумевает наружную толщину 1 дюйм, либо 25,4 мм.
Стыковка изделий из различного материала применяются фитинги. Для соединения металлической и пластиковой трубы фитинги будут иметь с одной стороны пластик, который позволит произвести качественную пайку, а с другой — резьбу для надежного резьбового соединения
Для этого необходимо обратить внимание на размер резьбы и ее шаг. При соединении с чугуном применяются раструбы и специальные уплотнители
Пластик между собой можно спаять, металл варится электро, газосваркой.
Стальные
Таблица размеров стальных труб
При монтаже со стальными изделиями их выбор осуществляется по внешнему диаметру трубы водопроводной системы. Согласно требованиям ГОСТ 10704–91 — делятся на группы:
- крупного диаметра – от 508 мм;
- среднего – 114-530 мм;
- мелкого – до 114 мм.
В домашнем водопроводе наиболее востребованными являются изделия с малой величиной. Средний — в городском водопроводе. Большой — для магистральных нефтепроводов, газопроводов. К наиболее востребованным изделиям относятся:
- ½» — 12,7 мм;
- ¾» — 19,0 мм;
- 1» — 25,4 мм;
- 1½» — 38,1 мм.
Специалисты, ежедневно занимающиеся укладкой и ремонтом водопровода эти величины знают наизусть, другие — смотрят в таблицах.
Чугунные
Таблица размеров чугунных труб
Эти изделия используются при укладке уличных водопроводных сетей. В помещении их применение ограничено. Они обладают долговечной эксплуатацией, повышенной прочностью. Однако являются хрупкими, боятся ударных воздействий. К недостаткам можно отнести значительный вес и большую стоимость. Размер трубы для такого водопровода считается по внутренней пропускной способности изделия.
Пластиковые
Современные технологии позволяют производить качественный пластик, который обладает достаточной прочностью, небольшим весом, не поддается коррозии и является экологически чистым материалом. Благодаря этим характеристикам он вытесняет из строительного рынка металл и чугун, его себестоимость значительно ниже этих материалов. Наиболее популярными материалами являются:
Таблица размеров пластиковых труб
- полиэтилен — является самым дешевым вариантом, применяется для технического водоснабжения в подсобных помещениях;
- полипропилен — требует специальное оборудование для пайки, хорошо подходит для холодного водоснабжения в доме;
- металлопластик — относится к самым качественным в данном сегменте, используется в холодном и горячем водоснабжении внутри помещения.
Размер этих изделий оставляет желать лучшего. Проблема в том, что каждый производитель самостоятельно устанавливает размерную сетку. Следовательно, при сборе пластикового водопровода желательно закупать все комплектующие у одного производителя. Либо придется производить замеры каждого изделия. Несмотря на это, пластиковые трубопроводы отличаются своими рабочими характеристиками и пользуются большой популярностью, особенно при прокладке разводки воды внутри помещения.
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:
- длины трубопровода;
- пропускной способности;
- наличия поворотов в системе.
Определяющим фактором является пропускная способность, которую можно рассчитать по следующей математической формуле:
Правила для расчета пропускной способности
Определив пропускную способность, диаметр можно рассчитать по формуле или подобрать по таблице ниже.
Подбор диаметра по пропускной способности трубопровода
Чтобы избежать сложности математических расчетов, можно воспользоваться рекомендациями специалистов:
- монтаж стояка системы должен обустраиваться трубами с диаметром не менее 25 мм;
- 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.
Рассчитать более точно диаметр труб для системы водоснабжения можно и с помощью различных онлайн-программ, представленных на специализированных сайтах или в специальных организациях.
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
Подбор диаметра труб по параметрам системы
При выборе диаметра важно учитывать, что подобранный при помощи расчетов или таблиц показатель не может быть менее диаметра выходного отверстия отопительного оборудования.
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.
Особенности и характеристики
Стальные водопроводы имеют следующие характеристики. Некоторые положительные моменты уже частично рассмотрена выше, но не все так безоблачно с данным трубопрокатным сортаментом.
Есть у него и отрицательные характеристики:
- Коррозийные образования. К сожалению, сталь подвержена такому влиянию. А водопроводная система это чувствует с особой остротой. В ней влага постоянно сочетается с атмосферным кислородом. Такая совокупность для стали просто губительная.
- Снижение просвета с течением времени. Такая магистраль со временем имеет свойство зарастать. Просвет у нее может катастрофически уменьшиться буквально за пару лет.
- Трудоемкий монтаж и демонтаж. Говоря о трубопроводе из стали, сразу нужно оговориться, что его собрать труднее, чем затянуть несколько гаек на фитингах металлопластиковой конструкции, или сварить полипропиленовые куски небольшим сварочником. Соединение стального водопровода потребует участия профессионального сварщика.
- Внушительный вес. Эта характерная особенность стальных водопроводных трубопрокатных материалов в значительной мере усложняет транспортировку и монтаж.
Сравнение однотрубной и двухтрубной систем
Мы уже выяснили, как рассчитать трубы для отопления, и какой диаметр нужен для обоих видов систем. Для закрытых контуров, при площади помещения от 120 м2, этот показатель составляет 32 мм для полипропилена.
При этом условный проход для изделий с номинальным давление 20 и 25 атмосфер составляет 21,2 мм. Для изделий с номинальным давлением 10 атмосфер условный проход составляет 20,4 мм, а наружный диаметр 25 мм.
- КПД – однозначно, «попутки» эффективнее обогревают помещение, чем однотрубные;
- экономия средств – все, что можно сэкономить на «Ленинградке» это какой-то отрезок контура и все.
Количество тройников будет одинаковым, кранов тоже, а вот переходников, возможно, потребуется больше. Представьте контур, от которого с небольшим промежутком отходит два патрубка.
Один из них идет на вход в радиатор, а второй возвращает теплоноситель обратно в систему. Получается что отрезок между патрубками – это байпас. Чтобы циркуляция в батарее была лучше, байпас нужно сделать меньшего диаметра, чем основной контур отопления.
Из этого следует, что потребуется еще пара единиц фурнитуры. Получается, что меньше тратим денег на трубы и больше на фурнитуру, в итоге экономии никакой, при этом КПД ниже.
В итоге, из этого можно сделать вывод, что рассказы о том, какая хорошая и дешевая однотрубная система отопления просто несостоятельны.
Изделия из металла и их наружные диаметры
Все виды металлических труб изготавливаются на заводе, основываясь на их внешнем диаметре «Dн». Стандартные значения диаметров показаны в нижеприведенной таблице.
В промышленности и строительстве в основном пользуются изделиями, диаметры которых находятся в диапазоне 426–1420 мм. Промежуточные стандартные размеры водопроводных труб берутся из таблицы.
Малый D металлических изделий в основном применяется для прокладки водопроводов в жилых домах.
Средний D металлических трубопроводов используется для прокладки городского водопровода. Такие водопроводные трубы используют промышленные системы, занимающиеся добычей сырой нефти.
Большие размеры стальных трубопроводов нашли применение в создании и прокладке магистральных нефтепроводов. Они же применяются и в газовой индустрии. По таким трубопроводам происходит подача газа в любой уголок планеты.