что означает сечение трубы
Трубы с разным сечением: сфера их применения
Стальные прокатные и сварные трубы – один из наиболее популярных видов металлоизделий. Они применяются в различных областях: от прокладки трубопроводов до гражданского строительства. Выбирая трубы, необходимо учитывать их характеристики. Они зависят от многих параметров, одним из которых является форма сечения. Она частично определяет жесткость металлического изделия, проводимость и устойчивость к различным механическим нагрузкам.
Помимо традиционных круглых труб, популярны и другие вид сечения
Каким может быть сечение труб
Трубы прямоугольного и квадратного сечения
Трубы квадратного и прямоугольного сечения прекрасно выдерживают внешние нагрузки на изгиб, растяжение и кручение. Но внутренние воздействия могут нанести им урон. Кроме того, такие трубы обладают меньшей пропускной способностью и большим весом, чем круглые аналоги. Поэтому коммуникации из изделий квадратного и прямоугольного сечения будут ощутимо тяжелее, что неэкономично и даже может быть опасно.
По этим причинам квадратные и прямоугольные трубы используются только для сборки металлоконструкций. Этому есть несколько причин:
Трубы круглого сечения
Трубы с круглым сечением являются самыми востребованными на рынке. Секрет в их универсальности, ведь данные металлоизделия применяются в строительстве и сборке коммуникаций самого разного назначения. Среди способов использования круглых труб:
Такая широта применения объясняется следующими качествами круглых труб:
Трубы овального сечения
Овальная труба из нержавеющей стали – отличная замена круглым аналогам в тех случаях, когда требуется сэкономить место. Пропускная способность при обоих видах сечения равна. Кроме того, нержавеющие овальные трубы имеют эстетичный внешний вид и легко гнутся. Из-за перечисленных преимуществ такие изделия используют следующим образом:
Из нержавеющих труб также создают предметы декора и инсталляции
Трубы с каплевидным сечением
Технология производства каплевидных труб сложнее, чем при других видах сечения. Кроме того, сфера их применения достаточно узка. Каплевидные трубы используют в машиностроении, производстве судов, автомобилей, самолетов, военной техники. Благодаря их форме облегчается выполнение ряда конструкторских задач, повышается эффективность работы двигателей.
Трубы с плоскоовальным сечением
Плоскоовальные трубы – сравнительно редкая позиция на рынке металлопроката. В основном их используют для создания мебели, декорирования интерьеров. Также из таких труб создают перегородки, стеллажи, заборы и другие ограждения, рекламные конструкции. Плоскоовальные трубы сочетают в себе высокую прочность и эргономичность. При этом они имеют эстетичный внешний вид.
Внешний и внутренний диаметр труб и трубопроводной арматуры
DN — Номинальный диаметр (nominal diameter).
Используется как характеристика соединяемых частей таких как: трубопроводная арматура, фитинги, соединения для различных видов трубопроводов.
Номинальный диаметр (округленный внутренний), не означает точный размер в миллиметрах и приблизительно равен значению внутреннего диаметра соединяемого трубопровода в миллиметрах (Определенно в ГОСТе 28338-89, соответствует ISO 6708-80).
Параметр был введён для уменьшения типоразмеров арматуры, трубопроводов и различных соединительных деталей было принято понятие условного прохода.
Согласно ГОСТу 28338-89 нужно обозначать буквами DN и числовым значением, которое выбирается из стандартного ряда.
Ранее применялось обозначение: Dy – Условный проход
Все ГОСТы, упомянутые в тексе на момент написания статьи 01.02.2018г – действующие
Указание номинального диаметра в зависимости от типа трубы
С указанием условного прохода для трубопроводной арматуры всё предельно просто. Указывается округлённый внутренний диаметр, например, так: DN20, но иногда может встречаться устаревшее обозначение: Ду20, или Dy20, по ранее действующему СЭВ 254-76.
Но вот с указанием для разных видов металлических и пластиковых труб, не всё так просто, и часто происходит путаница, связанная с неправильным указанием или неопределенностью, какой указан диаметр внешний или внутренний (условный проход).
И возникает вопрос, как правильно указывается диаметр трубы?
Далее приведены примеры правильного обозначения для некоторых видов трубопроводов.
Обозначение водогазопроводной трубы (Труба ВГП)
К водогазопроводным трубам (ВГП) относятся металлические сварные изделия, изготовленные из стали по ГОСТу 1050 и ГОСТу 380, а также другими утверждёнными регламентами.
Применяются:
Пример обозначений
Стальная труба, выпущенная по ГОСТу 3262-75, с условным проходом 32 миллиметра, и толщиной стенки 3,2 миллиметра.
То же самое только с муфтой.
Стальная ВГП с резьбой, цинковым покрытием, мерной длины.
И так далее.
Обозначение электросварных прямошовных труб
Прямошовные электросварные производятся из низколегированных или углеродистых видов стали.
Применяются для изготовления трубопроводов различного применения.
Пример обозначения
Стальная труба, выпущенная по ГОСТу 10704-91, с наружным диаметром 70.0 миллиметров, толщиной стенки 4.0 миллиметра, мерной длины (5000мм), II класс (точность изготовления по длине), из стали «СтЗсп» выпущенная по группе «В» ГОСТу 10705-80.
Указание диаметра бесшовных стальных труб
Стальные бесшовные трубы изготавливаются из легированных или углеродистых видов стали. Отсутствие швов повышает стойкость трубопровода к различным физическим воздействиям, таким как рабочая температура и номинальное давление.
Пример обозначения
Стальная труба, выпущенная согласно ГОСТу 32528-2013, с наружным диаметром 60.0 миллиметров, толщиной стенки 4.0 миллиметра, мерной длины (6000мм), повышенной точности изготовления, сталь марки 40Х, выпущенная по группе «В».
Немерной длины, выпущенная согласно ГОСТу 32528-2013, с наружным диаметром 95.0 миллиметров и внутренним диаметром 76.0 миллиметров, сталь марки 10, выпущенная по группе «Б».
Указание диаметров пластиковых труб
Пластиковые трубы и различные фитинги производятся из термопластов следующих видов:
Применяются для изготовления труб отопления, водопроводов горячей и холодной воды по ГОСТу 32415-2013.
Пример обозначения пластиковых труб и фитингов
Изготовленная из НПВХ, с номинальным наружным диаметром 25.0 миллиметров, номинальная толщина стенки 2,3 миллиметра, номинальным давлением PN25.
Условное обозначение пластиковых фитингов:
Муфта, изготовленная из НПВХ, для соединения трубопроводов с DN 63.0 миллиметра, соответствует SDR 13,6, номинальное расчётное давление PN16.
Условное графическое обозначение диаметров
При условных обозначениях в различных схемах и чертежах размер указывается в миллиметрах без указания единиц измерения (мм).
Номинальный диаметр трубопроводов (внутренний) обозначается знаком ∅ или буквами DN перед числом как показано на рисунке 1 а); б);
При указании внешнего диаметра трубы и толщины стенки ставиться знак ∅, затем указываются значения диаметра и толщины стенки, как показано на рисунке 1 в) г).
Поперечное сечение трубы и ее внутренний объем: методы расчета
Сегодня нам предстоит небольшой экскурс в школьные программы геометрии и физики. Мы вспомним, как вычисляется площадь поперечного сечения трубы и ее внутренний объем. Кроме того, нам предстоит выяснить, как изменения диаметра трубопровода действуют на давление в потоке жидкости. Итак, в путь.
На фото – водогазопроводные трубы. Нам предстоит научиться вычислять их внутреннее сечение.
Вычисляем площадь сечения
Очевидно, формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Какие варианты возможны?
Круглая
Площадь круга имеет вид S = Pi R^2, где:
В качестве примера давайте выполним расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, равным 100 миллиметрам.
Обратите внимание: при расчете проходимости самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) актуально не полное, а так называемое живое сечение потока, ограниченное средним уровнем воды.
А – полное сечение, б – живое сечение потока в частично заполненной трубе, в – живое сечение потока в лотке.
Где взять данные о внутреннем диаметре ВГП труб, использующихся при монтаже внутренних коммуникаций зданий? Продавцами обычно указывается лишь ДУ (условный проход) и тип – легкая, обыкновенная или усиленная.
Вся нужная информация найдется в ГОСТ 3262-75, по которому эти изделия производятся.
| ДУ, мм | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки труб, мм | ||
| Легких | Обыкновенных | Усиленных | ||
| 15 | 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
| 20 | 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
| 25 | 33,6 | 2,8 | 3,2 | 4,0 |
| 32 | 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4,0 |
| 40 | 48,0 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| 50 | 60,0 | 3,0 | 3,5 | 4,5 |
| 65 | 75,5 | 3,2 | 4,0 | 4,5 |
| 80 | 88,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 |
| 90 | 101,3 | 3,5 | 4,0 | 4,5 |
| 100 | 114,0 | 4,0 | 4,5 | 5,0 |
| 125 | 140,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 |
| 150 | 165,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 |
Как на основе этой таблицы своими руками вычислить фактический внутренний диаметр?
Инструкция проста и, в общем-то, очевидна.
Подсказка: онлайн-калькулятор площади поперечного сечения трубы любого типа зачастую можно найти на сайте производителя или дилеров.
Квадратная
Профильные трубы сравнительно редко используются для транспортировки жидкостей: это области приоритетного применения трубопроводов круглого сечения.
Тем не менее, в ряде случаев приходится рассчитывать и внутреннее сечение профтруб. В случае квадратной трубы оно равно квадрату разности наружного размера трубы и удвоенной толщины ее стенок. Так, для изделия размером 100х100 мм со стенками толщиной 4 мм расчет приобретет вид (100 – (4 х 2)) ^2 = 8464 мм2.
Приведенная схема расчета будет иметь небольшую погрешность за счет скругления углов.
Важно!
В большинстве формул используется площадь, выраженная в квадратных метрах.
Коэффициент пересчета мм2 в м2 – 1:1000000, то есть в приведенном выше случае мы получим 0,008464 м2.
Прямоугольная
Схема расчетов практически идентична описанной для квадратных профтруб. Разница лишь в том, что стенки неодинаковы; соответственно, мы перемножаем их размеры за вычетом… да-да, опять-таки удвоенной толщины стенок.
Так, для прямоугольной профтрубы размером 150х180 мм при толщине стенки 6 мм искомое значение будет равным (150 – (6 х 2)) х (180 – (6 х 2)) = 23184 мм2, или 0,023184 м2.
Для расчета нужны три параметра: оба размера и толщина стенки.
Виды сечений труб.
Для прокладки водопровода или канализации в строительстве применяют трубы различных форм и сечений. Для классического водопровода могут использоваться круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, эллипсовидные и прочие трубы. Для канализации используют трубы круглой, полукруглой, эллиптической, полуэллиптической, яйцевидной, прямоугольной, трапецеидальной и прочих форм и сечений.
Наибольшей популярностью пользуются трубы с круглой формой поперечного сечения. Изготовление таких труб малозатратно, они обладают хорошими техническими характеристиками, а также рядом отличных технических и эксплуатационных качеств.
Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором.
Виды сечений трубопровода могут быть различными:
Далее представлены формы поперечных сечений самотечных труб и каналов, такие как:
Расчет сечения трубопровода.
Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.
Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,
В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.
Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.
Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.
Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды.
Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.
Таблица наружных диаметров труб.
ДУ, мм
Наружный диаметр, мм
Толщина стенки труб, мм
Легких
Обыкновенных
Усиленных
Особенности труб с различными сечениями.
Трубы круглого сечения очень просто очищаются от образовавшегося осадка гидравлическим способом с использованием шаров и цилиндров
По мере того увеличения диаметра трубы круглого сечения, давление грунта и временной внешней нагрузки стремительно увеличиваются. Для уменьшения усилия в стенках труб, своду придают полуэллиптическое сечение.
Иногда может использоваться яйцевидная форма сечения, труба такого сечения способна высокие статические и динамические нагрузки, но такая трубы имеет и недостатки: для монтажа труб с таким сечением необходима большая высота канала и глубина заложения, чем для труб круглого сечения при одинаковой пропускной способности.
Кроме этого, в трубах эллиптического сечения намного быстрее образуется осадок, который отлаживается на стенках. В тех местах, где присутствуют плывуны и грунт очень влажный, могут использоваться трубы лотковой формы. Это позволяет прокладывать канализационные сети на меньшей глубине.
Виды сечений труб.
Для прокладки водопровода или канализации в строительстве применяют трубы различных форм и сечений. Для классического водопровода могут использоваться круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, эллипсовидные и прочие трубы. Для канализации используют трубы круглой, полукруглой, эллиптической, полуэллиптической, яйцевидной, прямоугольной, трапецеидальной и прочих форм и сечений.
Наибольшей популярностью пользуются трубы с круглой формой поперечного сечения. Изготовление таких труб малозатратно, они обладают хорошими техническими характеристиками, а также рядом отличных технических и эксплуатационных качеств.
Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором.
Виды сечений трубопровода могут быть различными:
Далее представлены формы поперечных сечений самотечных труб и каналов, такие как:
Расчет сечения трубопровода.
Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.
Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,
В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.
Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.
Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.
Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды.
Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.
Таблица наружных диаметров труб.
ДУ, мм
Наружный диаметр, мм
Толщина стенки труб, мм
Легких
Обыкновенных
Усиленных
Особенности труб с различными сечениями.
Трубы круглого сечения очень просто очищаются от образовавшегося осадка гидравлическим способом с использованием шаров и цилиндров
По мере того увеличения диаметра трубы круглого сечения, давление грунта и временной внешней нагрузки стремительно увеличиваются. Для уменьшения усилия в стенках труб, своду придают полуэллиптическое сечение.
Иногда может использоваться яйцевидная форма сечения, труба такого сечения способна высокие статические и динамические нагрузки, но такая трубы имеет и недостатки: для монтажа труб с таким сечением необходима большая высота канала и глубина заложения, чем для труб круглого сечения при одинаковой пропускной способности.
Кроме этого, в трубах эллиптического сечения намного быстрее образуется осадок, который отлаживается на стенках. В тех местах, где присутствуют плывуны и грунт очень влажный, могут использоваться трубы лотковой формы. Это позволяет прокладывать канализационные сети на меньшей глубине.