Диаметры стальных труб — внутренний и наружный ГОСТ

Диаметры электросварных круглых труб ГОСТ 10704

Диаметр трубы водогазопроводной ВГП ГОСТ 3262-75

Зачем это нужно

Вначале давайте разберемся, что такое условный проход и зачем нужен этот параметр.

Одна из проблем, с которыми сталкиваются монтажники трубопроводов — проблема совместимости разных труб с арматурой и между собой. Дело в том, что водогазопроводные трубы в зависимости от требований к прочности относятся к одному из трех типов:

1. легкие;
2. обыкновенные;
3. усиленные.

Разница в толщине стенок не может не отразится на фактическом внутреннем диаметре. Так, у трубы ДУ 25 при внешнем диаметре 33,5 мм стенка может иметь толщину 2,8, 3,2 и 4 миллиметра, что даст внутренний диаметр в 27,9, 27,1 и 25,5 мм соответственно. При этом все три разновидности полностью совместимы с трубной резьбой размером 25 мм.

Согласитесь, будет вполне логичным использовать для них одинаковое обозначение.

Почему в этом качестве не выбран внешний диаметр? Трубы, не предназначенные для водо- и газопроводов, маркируются именно им. У сантехники и газопроводов же есть своя специфика. Дело в том, что основной параметр труб для их монтажа — пропускная способность, непосредственно связанная с внутренним диаметром. Который, напомню, варьируется в достаточно широких пределах.

Условный проход — это внутренний диаметр, округленный в большую или меньшую сторону до ближайшего стандартного значения. У запорной арматуры он также указывает на совместимость с трубной резьбой соответствующего размера.

Условный проход обычно близок к внутреннему диаметру, но не равен ему.

Диаметры бесшовных труб ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75

Строительство, сельское хозяйство, пищевая и химическая промышленность, бытовые и гражданские нужды – вот далеко не полный список сфер, в которых используются стальные трубы. Стальные трубы могут иметь не только круглую форму, они могут иметь квадратное, овальное или прямоугольное сечение. Несмотря на это, данная продукция имеет две общие характеристики: геометрические и технические.

Геометрические характеристики выражаются следующими показателями:

• длина труб;
• толщина их стенок;
• диаметры внутренний/внешний.

Характеристики, размеры труб, требования к их производству и эксплуатации, устанавливаются специальными стандартами. ГОСТы разрабатываются и принимаются с учетом материалов, используемых при изготовлении проката, а также технологии его производства.

В России диаметры трубы измеряются и указываются в миллиметрах, однако в таблицах можно увидеть обозначение диаметра труб в дюймах: 1 дюйм = 25,4 мм. Дюймовое обозначение диаметра обычно используется либо на импортной продукции, либо для обозначения размера на ВПГ-трубах.

Что такое условный проход DN и условное давление PN?

Основной характеристикой трубопровода является диаметр и толщина стенки труб, из которых он изготовлен. Каждая труба имеет два диаметра: внутренний Dвн и наружный Dн. Между внутренними и наружными диаметрами труб имеется следующая зависимость:

Dвн = Dн — 2S,

где S – толщина стенки трубы. При изменении толщины стенки трубы изменяется внутренний диаметр трубы, при этом наружный диаметр трубы остаётся постоянным, так как его изменение неизбежно вызывает изменение размеров присоединяемых арматуры и фитингов.

Чтобы сохранить для всех элементов трубопровода (труб, арматуры и соединительных частей) значение проходного сечения, обеспечивающее расчётные условия для прохода жидкости, пара или газа, введено понятие условного прохода.
Под условным проходом труб, арматуры и соединительных деталей понимают средний внутренний диаметр труб (в свету), который соответствует одному или нескольким наружным диаметрам труб.
Условный проход обозначают буквами DN с добавлением величины условного прохода в миллиметрах: например, условный проход диаметром 150 мм обозначают DN 150. Истинный внутренний диаметр труб обычно не равен и не соответствует (за редким исключением) диаметру условного прохода. Так, например, у труб с наружным диаметром 159 мм при толщине стенки 8 мм истинный внутренний диаметр составляет 143 мм, а при толщине стенки 5 мм – 149 мм, однако в обоих случаях условный проход принимается равным 150 мм. Величины условных проходов арматуры, соединительных частей, а также всех деталей технологического оборудования приборов, к которым присоединяют трубы или арматуру, установлены ГОСТом 28388-89 «Соединения трубопроводов и арматура. Проходы условные (размеры номинальные). Ряды». Эти величины имеют следующий ряд значений:

* Допускается применять только для гидравлических и пневматических устройств

** Для арматуры общего назначения применять не допускается

Соответствие Ду (DN) и Дюймам

* — трубы с таким Ду редко используются

Толщину стенки труб и деталей трубопроводов выбирают в зависимости от наибольшего давления среды (газа или жидкости), транспортируемой по трубопроводу, от её температуры и механических свойств металла труб. Как известно, механическая прочность металла труб, соединительных частей и арматуры с повышением температуры изменяется. Для увязки давления и температуры среды, протекающей по трубопроводу, введено понятие «условное давление», которое обозначается буквами Pу. Согласно ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие. Ряды».

Под условным давлением (Pу) следует понимать наибольшее избыточное давление при температуре среды 293 К (20 °С), при котором допустима длительная работа арматуры и деталей трубопровода, имеющих заданные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках их прочности, соответствующих температуре 293 К (20°С).

Под пробным давлением (Рпр) следует понимать избыточное давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность водой при температуре не менее 278 К (5°С) и не более 343 К (70°С), если в нормативно-технической документации не указано конкретное значение этой температуры.

Предельное отклонение значения пробного давления не должно превышать ±5%.

Под рабочим давлением (Рр) следует понимать наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопровода.

Значения условных давлений арматуры и деталей трубопровода должны соответствовать следующему ряду: 0,10 (1,0); 0,16 (1,6); 0,25 (2,5); 0,40 (4,0); 0,63 (6,3); 1,00 (10); 1,60 (16); 2,50 (25); 4,00 (40); 6,30 (63); 10,00 (100); 12,50 (125); 16,00 (160); 20,00 (200); 25,00 (250); 32,00 (320); 40,00 (400); 50,00 (500); 63,00 (630); 80,00 (800); 100,00 (1000); 160,00 (1600); 250,00 (2500) МПа (кгс/см2). Для арматуры и деталей трубопровода, производство которых освоено до введения в действие ГОСТ 356-80, допускаются условные давления 0,6 (6); 6,4 (64) и 8,0 (80) МПа (кгс/см2). Производство гидравлических испытаний пробным давлением необходимо для проверки надёжности работы трубопровода в условиях эксплуатации, поэтому пробное давление всегда больше рабочего и условного давления в 1,25-1,5 раза, если нормативная документация не устанавливает ещё большие значения пробного давления.

Трубный прокат по ГОСТ

Диаметр труб – основная характеристика трубного проката, благодаря которой производятся необходимые расчеты. Диаметр металлических труб регламентируется ГОСТ 10704-91, который разделяет изделия на несколько категорий:

• Малого – изделия, которые имеют следующее значение: не более 114 мм.
• Среднего диаметра – прокат величиной от 114 до 530 мм.
• Большого диаметра – труба, размер которой превышают 508 мм. Классификация производится в соответствии с внешним диаметром трубы.

Диаметр стальной трубы определяют таким образом:

• Для бесшовных и электросварных видов труб – по наружному диаметру.
• Для водогазонапорных труб в соответствии с показателем условного прохода – приближенного до значений стандартного ряда номинального размера внутреннего диаметра. Величина условного диаметра металлических труб определяется параметрами, изложенными в ГОСТ 355-52.

Условный проход является условной величиной (Dy – в прошлом, DN – сейчас), которая применяется при стандартизации диаметра трубного проката, когда при одинаковом наружном диаметре труб, внутренний размер значительно различается. DN не просто определяет пропускную способность трубного проката, но и дает возможность правильно подбирать к трубным системам фитинги и другую арматуру. ГОСТ 28338-89 классифицирует трубы именно по значению DN.

Как самостоятельно узнать размеры изделия

Стандарты внешних диаметров и толщины стенок, используемые в системе водогазопровода, устанавливает ГОСТ З262-75, на электросварные трубы – стандарт 10705-80/10704-91. Значение внутреннего диаметра можно узнать, посмотрев на маркировку изделия. Однако в том случае, если необходимо провести ремонт систем коммуникаций, а данные о внутреннем диаметре уже установленных труб неизвестны, для проведения расчетов диаметра можно использовать формулу:

• d = D — 2*S
• Где d — показатель диаметра трубы (внутренняя часть)
• D – показатель наружного диаметра
• 2S – удвоенная толщина стенки

Итак, чтобы самостоятельно рассчитать параметры, необходимо измерить сантиметром или рулеткой толщину стенки трубы и ее окружность.

Определение условного прохода трубы

Прежде чем давать определение этому габариту, следует перечислить основные параметры труб.

К ним относятся:

• условный диаметр трубы;
• внутренний;
• внешний;
• толщина стенки изделия;
• длина продукции.

Все остальные характеристики труб и трубопроводов, например, масса, момент инерции, пропускная способность и т.д. или берутся непосредственно из приведённых в ГОСТах таблиц, или вычисляются по формулам с использованием основных параметров.

Условный проход трубы – это применяющийся для характеристики системы, необходимой для точного подбора составляющих контур элементов (самих труб, фитингов всех видов и т.д.), показатель номинального параметра.

Говоря проще, это усреднённый диаметр изделия трубопроката (на просвет): для его получения берётся реальное значение внутреннего диаметра и округляется в сторону ближайшего принятого в стандартизирующем документе значения.

Чтобы упростить запись, используют обозначение трубы Ду. Например, можно встретить запись условного диаметра изделия Ду100. Цифры после обозначения трубы – это диаметр продукции, указанный в миллиметрах.

Как следует из принципа получения значения условного прохода, его величина обычно не соответствует настоящему диаметру продукции.

Значение внутреннего диаметра определяется двумя параметрами: диаметром внешним и толщиной стенок. И хотя у труб одинакового внешнего диаметра, работающих под нормальным и повышенным давлением, толщина стенок разная, значение внутреннего прохода может быть одинаковым.

Например, точный внутренний диаметр трубы с внешним параметром 159 мм и толщиной стенки 8 мм составляет 143 мм. То же измерение другой трубы с идентичным внешним диаметром и толщиной стенки 5 мм будет равно 149 мм. Но в том и другом случае условный проход изделий составит 150 мм.

Проходы труб, фитингов и прочих соединительных элементов любых технологических схем и приборов сантехники регламентируются на территории России ГОСТом 28338-89.

Основное назначение рассчитываемого или берущегося из таблиц условного прохода – вычисление пропускной способности трубопроводов всех назначений. Этот параметр должен при создании переходов между трубами увеличиваться пропорционально на величину 60-100% (то есть в 1,6-2 раза).

Условный проход – один из важнейших параметров, от правильного расчёта которого зависит работоспособность будущей системы.

Несмотря на то, что в некоторых справочных изданиях понятия условного и номинального диаметра разграничиваются, это неверно.

На самом деле, номинальный диаметр трубы – это более современное название того же условного прохода. Обозначается параметр символами Дн или Dn и соответствующей цифрой, указывающей значение в миллиметрах.

Соответственно, значения Ду100 и Дн100 – это одно и то же.