Trubka. Průměr trubky, jmenovitý otvor Du, jmenovitý průměr DN a tlak PN
Potrubí — dlouhé válcové, duté těleso, průmyslový výrobek založený na profilu konstantního průřezu a průměru pro vedení různých látek, jako jsou kapaliny, roztoky, plyny, pára atd.
Potrubí se vyrábí z kovů a slitin, organických materiálů (plasty, pryskyřice), betonu, keramiky, skla, dřeva a jejich kombinací.
Geometrické parametry potrubí mají rozhodující význam při výpočtu funkčnosti celé potrubní sítě. Potrubní systém se skládá z mnoha odboček, distribučních míst, nádrží, duplicitních potrubí, čerpacích zařízení a regulátorů tlaku.
Velikost ocelové trubky v regulačních dokumentech je určena takto:
- Vnější průměr, Dn. Měřeno v milimetrech.
- Vnitřní průměr, Dv. Měřeno v milimetrech nebo vypočteno pomocí vzorce Дв = Дн – 2×S, kde S je tloušťka stěny.
- Jmenovitý průměr díry (DN) je jmenovitá hodnota vnitřního průměru v milimetrech, vybraná ze standardní řady na základě Dv. Základní rozměrová hodnota.
- Tloušťka stěny, S, v milimetrech. Jmenovitý tlak (PN) závisí na tloušťce stěny.
- Délka potrubí.
Pokud vyberete špatnou velikost, například vnitřní průměr, systém nebude správně fungovat. Potrubí, které je menší, než je požadováno, způsobí, že tlak překročí specifikovaný tlak. Potrubní síť bude neustále přetěžována a může prasknout pod tlakem a zařízení se rychle stane nebezpečným. Naopak příliš velký průměr potrubí bude mít za následek nedostatek tlaku a vysoké náklady na regulační a čerpací zařízení.
Průměr není jedinou charakteristikou, kterou se trubky odlišují; neméně důležitým parametrem je způsob jejich výroby a materiál potrubí, který je také klíčovým bodem při jejich výběru.
Materiál potrubí
Pro výrobu trubek se používají následující materiály:
- Kovy a slitiny
- Ocel;
- Litina různých jakostí;
- Měď a její slitiny: bronz a mosaz. Pro zásobování vodou a vytápění se používá měď jakosti M1F, deoxidovaná pouze fosforem, a její evropský analog Cu-DHP (CW024A) a M1P.
- Polymery
- Polyvinylchlorid (zkráceně PVC) a další na bázi sloučenin chlóru;
- Polyvinyldifluorid (zkráceně PVDF) a další na bázi sloučenin fluoru;
- Polyethylen (zkráceně PE), existují PE-80, PE-100 atd.;
- Síťovaný polyetylen (zkráceně PEX), PEXa, PEXb, PEXc se rozlišují v závislosti na metodě síťování;
- Laminát;
- Polypropylen;
- polybuten;
- faolit;
- Violen;
- Polykarbonát.
- Na bázi betonu a dalších materiálů
- keramika;
- Azbestocementové trubky se často používají jako pláště pro pokládku různých potrubí, telefonních a jiných vedení uložených pod zemí;
- beton;
- Železobeton se používá k odvodnění odpadů, taveniny a dešťové vody.
- Kombinované materiály
- Hliníkové kov-polymerové trubky se skládají z vnitřní pracovní vrstvy ze žáruvzdorného polyetylenu PERT nebo PEX, mezilehlé nosné vrstvy z hliníku a vnější ochranné vrstvy z polyetylenu za použití lepidel;
- Měděné kov-polymerové trubky se skládají z vnitřní pracovní vrstvy mědi o tloušťce 0.3 mm a vnější ochranné vrstvy z polymerního materiálu o tloušťce 2-3 mm bez použití lepidel;
- Ocel s vnitřním cementem a vnějším ochranným hydroizolačním nátěrem proti korozi; smaltovaný nátěr se také používá k ochraně proti korozi;
- Kov-polymerové trubky jsou kompozitní trubky sestávající ze dvou nebo více komponent, například z polymerového těla trubky a kovového výztužného rámu.
Klasifikace ocelových trubek podle vnějšího průměru (Dн)
Kategorie průměru Rozměry, mm Malé 10; 10,2; 12; 13; 14; (15); 16; (17); 18; 19; 20; 21,3; 22; (23); 24; 25; 26; 27; 28; 30; 32; 33; 33,7; 35; 36; 38; 40; 42; 44,5; 45; 48; 48,3; 51; 53; 54; 57; 60; 63,5; 70; 73;
Malý vnější průměr ocelových trubek používá se pro výstavbu vodovodních systémů v bytech, domech a jiných prostorách.
Průměrný průměr ocelových trubek Používá se pro výstavbu městských vodovodních systémů a také v průmyslových sběrných systémech ropy.
Ocelové trubky velkého průměru jsou nezbytné pro výstavbu hlavních plynovodů a ropovodů.
Průměr trubky ( <strong>DN, Du</strong> )
Tradičně měříme průměr trubek v milimetrech. Trubka má dva průměry – vnitřní a vnější – a vyznačuje se tloušťkou stěny. V závislosti na normě, podle které je trubka vyrobena, když mluvíme o velikostech trubek, v některých případech znamenají vnější průměr, v jiných vnitřní průměr.
Trubku lze použít při různých tlacích. Pro vyšší tlak je potřeba větší pevnost, které je dosaženo tloušťkou stěny potrubí. V tomto případě zůstává vnější průměr trubky pevný. Neexistuje žádný jiný způsob připojení částí potrubí; budou potíže se závity, armaturami atd. Vnější průměr je tedy pouze vnější parametr. Proto byl zaveden koncept jako jmenovitý průměr (DN) nebo nově jmenovitý průměr (DN).
Doo – tvořený dvěma slovy: Průměr a Podmíněný. Du = DN. Du je stejné jako DN. Jde jen o to, že DN je více mezinárodní standard. Du je ruská verze DN. V současné době je nutné kategoricky opustit takové jméno jako Du.
DN — Standardizované znázornění průměru. GOST 28338-89 a GOST R 52720
Jmenovitý průměr DN (jmenovitý průměr otvoru; jmenovitý průměr; jmenovitý rozměr; jmenovitý průměr; jmenovitý otvor) je hodnota, která přibližně odpovídá vnitřnímu průměru trubky v milimetrech. To je hlavní rozměrová charakteristika vodovodního a plynového potrubí, jejich spojovacích částí a uzavíracích armatur.
Při konstrukci potrubí se volí materiály se stejnou průměrnou hodnotou DN. Takový systém bude mít stejný průtok ve všech oblastech, což znamená, že hydraulické ztráty budou nevýznamné a nebude potřeba žádné další zařízení k udržení tlaku.
Stěny trubky při stejných vnějších rozměrech mají různé tloušťky, tedy mění se vůle. Aby se to standardizovalo, bylo zavedeno podmíněné povolení. Jmenovitý otvor trubky je stanoven podle GOST 28338-89. Skutečné rozměry jsou zaokrouhleny na nejbližší nominální hodnotu podle normalizované tabulky.
příklad
Vnitřní průměr každé trubky závisí na tloušťce jejích stěn. Ocelové trubky mají vzhledem k podmínkám technologie jejich výroby konstantní vnější průměry. Pro zvýšení pevnosti potrubí pracujícího při vysokých tlacích se zvětšuje tloušťka stěny potrubí, takže vnitřní průměry potrubí se liší od jmenovitých otvorů.
Trubka s vnějším průměrem 159 mm:
- při tloušťce stěny 9 mm má vnitřní průměr 141 mm;
- při tloušťce stěny 7 mm má vnitřní průměr 145 mm;
- při tloušťce stěny 5 mm má vnitřní průměr 149 mm;
ale má označení DN150.
DN150 bude udávat vnitřní průměr přibližně 150 mm.
Všechny stávající prvky vodovodních a plynových potrubí jsou označeny v souladu se seznamem normových hodnot. Skutečná velikost vnitřního průřezu potrubí nebo tvarovek může být větší nebo menší. Zaokrouhluje se na nejbližší standardní hodnotu.
Série jmenovitých průměrů potrubních prvků jsou stanoveny v GOST 28338-89 „Potrubí a armatury. Jmenovité průměry. Řádky“:
Tabulka sérií jmenovitých průměrů trubek (DN) nebo jmenovitých světlostí (DN)
Řada jmenovitých průměrů trubek (DN) nebo jmenovitých průměrů (DN)
Pokud je například skutečný vnitřní průměr 14 mm, zapíšeme jej jako: DN15. Pokud je vnitřní průměr 22 mm. pak akceptujeme hodnotu DN20. To znamená, že vybereme nejbližší číslo ze seznamu normy: GOST 28338-89.
Tabulka průměrů ocelových a polymerových trubek
Vnější průměr (Dh), trubky, v mm podle GOST a DIN / EN
Jmenovitý tlak potrubí (PN)
Jmenovitý (podmíněný) tlak (PN nebo Ru) je maximální přetlak v systému při teplotě pracovního prostředí 20°C, který zajišťuje životnost jednotlivých prvků připojovacích armatur a potrubí. Označení a hodnoty jmenovitého tlaku musí odpovídat jmenovitým hodnotám stanoveným v GOST 26349-84.
PN (dříve v SSSR a Ruské federaci – „Ru“) není jednotkou tlaku, ale spíše „třídou pevnosti pro vnitřní tlak“ potrubí a armatur, navíc řady PN se liší celkovými a připojovacími rozměry se stejným DN (Du).
Má měrnou jednotku: kgf/cm2. Symbol kgf znamená kg × s (kilogram násobený s). c=1. c charakterizuje koeficient síly. To znamená, že vynásobením kilogramu (hmoty) silou převedeme hmotnost na sílu. To je oprava pro pečlivé fyziky. Označíte-li kg/cm2, v zásadě se také nespletete, pokud předpokládáte, že hmotnost vnímáme jako sílu. Také jednotka jako kg/cm2 je chybná v tom, že tlak je tvořen dvěma jednotkami (síla a plocha). Hmotnost je další parametr. Protože hmota pouze na povrchu země vytváří sílu, která tlačí na zemi (gravitační sílu). Hodnota c=1 na zemském povrchu. A pokud poletíte na jinou planetu, gravitační síla bude jiná a hmota vytvoří jinou sílu. A na jiné planetě bude koeficient c=1 roven jiné hodnotě. Například c=0,5 vytvoří poloviční tlak.
K čemu je PN?
Hodnota PN je potřebná k tomu, aby zařízení signalizovala mezní hodnotu tlaku, kterou nelze překročit pro normální provoz zařízení, pro které je tato hodnota nastavena. Čili při návrhu musí konstruktér předem vědět, na jaký maximální tlak je zařízení určeno.
Například, Pokud má zařízení hodnotu PN25, znamená to, že zařízení je navrženo pro provoz při tlaku nepřesahujícím 25 kgf/cm2. Což se přibližně rovná 15 barům.
1 kgf/cm2 = 0.98 baru. Zhruba řečeno, hodnota PN je přibližně rovna baru nebo atmosféře.
Pokud má například zařízení hodnotu PN16, je navrženo pro tlak nepřesahující 16 barů.
Stanovení PN dle normy
Nejvyšší přetlak při teplotě pracovního média 293 K (20 °C), který zajišťuje stanovenou životnost (zdroj) dílů tělesa ventilu o určitých rozměrech, odůvodněných pevnostními výpočty pro zvolené materiály a jejich pevnostními charakteristikami při teplota 293 K (20 °C).
Ruské standardy: GOST 26349-84, GOST 356-80, GOST R 54432-2011
evropské normy: DIN EN 1092-1-2008
americké standardy: ANSI/ASME B16.5-2009, ANSI/ASME B16.47-2006
Označení jmenovitého (podmíněného) tlaku Hodnota jmenovitého (podmíněného) tlaku, MPa (kgf/cm³) Označení jmenovitého (podmíněného) tlaku Hodnota jmenovitého (podmíněného) tlaku, MPa (kgf/cm³) PN 0,1 0,01 (0,1) PN 63 6,3 (63,0) PN 0,16 0,016 (0,16) PN 80 8,0 (80,0) PN 0,25 0,025 (0,25) PN 100 10,0 (100,0) PN 0,4 0,040 (0,40) PN 125 12,5 (125,0) PN 0,63 0,063 (0,63) PN 160 16,0 (160,0) PN 1 0,1 (1,0) PN 200 20,0 (200,0) PN 1,6 0,16 (1,6) PN 250 25,0 (250,0) PN 2,5 0,25 (2,5) PN 320 32,0 (320,0) PN 4 0,4 (4,0) PN 400 40,0 (400,0) PN 6,3 0,63 (6,3) PN 500 50,0 (500,0) PN 10 1,0 (10,0) PN 630 63,0 (630,0) PN 16 1,6 (16,0) PN 800 80,0 (800,0) PN 25 2,5 (25,0) PN 1000 100,0 (1000,0) PN 40 4,0 (40,0) Jak sami určit průměr potrubí?
Nejjednodušší způsob, jak určit průměr trubky, je změřit její průřez. Pokud máte přístup k řezu, použijte pravítko nebo měřicí pásku. Pokud nemáte přístup k řezu, může vám pomoci kreslicí pero.
Pokud nemáte kreslící pero, budete potřebovat krejčovský metr nebo metr s ohebnou čepelí. Musíte změřit délku kruhu a zapsat výsledný údaj v milimetrech. Chcete-li vypočítat průměr potrubí, musíte toto číslo vydělit 3,14 (číslo π).
Příklad měření:
Naměřili jste například 4,4 cm, tedy 44 mm. Vydělte toto číslo 3,14, dostaneme: 44/3,14 = 14 mm – to je vnější průměr trubky. Podíváme se na tabulku, která ukazuje průměry ocelových trubek. Naše trubka má s největší pravděpodobností průměr 13,5 mm a jmenovitý průměr 8 mm. Mírný rozpor přičítáme nepřesnosti měření.
Konvenční grafické označení průměrů potrubí
V symbolech v různých diagramech a výkresech je velikost uvedena v milimetrech bez uvedení jednotek měření (mm).
Jmenovitý průměr potrubí (vnitřní) je označen znakem ∅ nebo písmeny DN před číslem, jak je znázorněno na obrázku a); b);
Podle GOST 21.602-2016 je v projektové dokumentaci hodnota „DN“ označena jako přeškrtnutý kruh „∅“. Ale stejný znak se používá pro parametry velikosti.
Při specifikaci vnějšího průměru trubky a tloušťky stěny se používá znaménko ∅, pak jsou uvedeny hodnoty průměru a tloušťky stěny, jak je znázorněno na obrázku c) d).
Pokud je v projektech nutné uvést průměr i tloušťku stěny trubky, pak by to mělo být uvedeno následovně: d20x2.2 kde vnější průměr je 20 mm. A vnitřní průměr se rovná rozdílu v tloušťce stěny. V tomto případě je vnitřní průměr 15,6 mm. GOST 21.206–2012
V průmyslu válcování kovů je průměr ocelových trubek klíčovým parametrem, který určuje jejich použití. Jejich výkon a bezpečnost použití v různých oblastech závisí na přesnosti dodržování GOST, geometrických a technických charakteristikách trubek.
Hlavní kategorie průměrů
Bezešvé trubky
Bezešvé trubky se vyrábějí metodou tváření za tepla nebo za studena. Jsou vysoce odolné a používají se v kritických průmyslových odvětvích, jako je přeprava plynu a ropy. Standardní průměry bezešvých trubek jsou regulovány GOST 8732-78 a GOST 8731-74, které udávají velikosti od 20 mm do 550 mm.
Vodovodní a plynové potrubí (WGP)
Trubky VGP se používají ve vodovodních systémech a plynovodech. Vyrábějí se v souladu s GOST 3262-75, kde se průměr trubky pohybuje od 15 mm do 150 mm. Tyto trubky mohou být buď se švem nebo bez švu.
Elektrofúzní trubky
K výrobě elektrosvařovaných trubek se používá ocelový plech, který se tvaruje a svařuje. Jsou široce používány ve stavebnictví, pro výrobu kovových konstrukcí. Normy pro velikosti elektricky svařovaných trubek jsou definovány GOST 10704-91 a GOST 10705-80, včetně průměrů od 57 mm do 530 mm.
Průměry elektrosvařovaných trubek
Vnější průměr Tloušťka stěny 16 18 19 20 od 1 do 3 mm 25 28 30 32 od 1 do 3 mm 35 38 40 42 od 1 do 3 mm 48 51 57 60 od 1 do 3 mm 76 89 102 108 od 2 do 10 mm 114 127 133 159 od 3 do 10 mm 219 273 325 377 od 3 do 12 mm 426 530 630 720 od 4 do 50 mm 820 920 1020 1220 od 4 do 50 mm 1320 1420 1520 1620 od 4 do 50 mm 1720 1820 1920 2020 od 4 do 50 mm Průměr bezešvých trubek deformovaných za tepla
Vnější průměr Tloušťka stěny 20 25 28 30 32 35 38 40 od 2,5 do 8 42 45 50 51 54 57 73 76 od 2,5 do 8 89 102 108 114 121 127 133 140 od 4 do 12 146 152 159 168 180 194 203 219 od 4 do 15 245 273 299 325 351 377 402 406 od 4 do 25 Průměr bezešvých trubek deformovaných za studena
Vnější průměr Tloušťka stěny 6 7 8 9 10 11 12 13 od 1 do 2 14 15 16 17 18 19 20 21 od 1,6 do 3,5 22 23 24 25 26 27 28 29 od 1,8 do 4,5 30 32 34 35 36 38 40 42 od 2,5 do 7 45 48 50 51 53 54 56 57 od 4 do 9,5 Aplikace podle průměru
Malé průměry (do 100 mm)
Trubky malého průměru se často používají v domácích vodovodních a topných systémech, stejně jako v pneumatických a hydraulických systémech. Pro takové systémy jsou preferovány trubky VGP a malé elektricky svařované trubky.
Střední průměry (100-400 mm)
Trubky středního průměru se používají v průmyslovém měřítku, včetně velkých vodovodních a topných systémů, stejně jako v ropném a plynárenském průmyslu. Pro tyto účely jsou vhodné trubky bezešvé a elektricky svařované.
Velké průměry (nad 400 mm)
Velké průměry se používají pro hlavní potrubí, přepravu plynu, ropy a dalších látek na velké vzdálenosti. Zde se používají převážně bezešvé trubky, které splňují přísné požadavky GOST a mezinárodních norem.
Správná volba průměru potrubí, typu a materiálu, s ohledem na GOST a další normy, je rozhodující pro zajištění spolehlivosti a trvanlivosti jakékoli infrastruktury. Je také důležité vzít v úvahu tloušťku stěny a válcované parametry, protože ovlivňují schopnost trubky odolávat různým zatížením a tlakům.
Technické nuance a standardy:
tloušťka stěny
Tloušťka stěn potrubí přímo souvisí s jeho pevností a trvanlivostí. V závislosti na provozních podmínkách a bezpečnostních požadavcích je vybrána vhodná tloušťka stěny, regulovaná příslušnými GOST. Například pro vodovodní a plynové potrubí GOST 3262-75 specifikuje různé tloušťky stěn.
Kov a nátěry
Nemalou roli hraje také výběr kovu a jeho povlaků. Nerezová ocel, pozinkovaný kov, ocel potažená polymerem – každá z těchto možností má v určitých provozních podmínkách své výhody. Například galvanizované trubky jsou preferovány v prostředí s vysokou vlhkostí a korozivním prostředím.
Geometrické a mechanické vlastnosti
Geometrické charakteristiky, jako je kruhový nebo čtvercový průřez, určují rozsah použití trubky. Kulaté trubky jsou široce používány v potrubní dopravě, zatímco čtvercové trubky jsou častěji používány ve stavebnictví.
normy GOST
Normy GOST, jako je 09G2S pro bezešvé trubky, stanoví požadavky nejen na rozměry, ale také na kvalitu kovu, jeho metody zpracování a testování. Dodržování těchto norem zaručuje vysokou kvalitu a spolehlivost výrobků.
Aplikace podle průmyslu
- Konstrukce: Pro stavbu se používají jak elektrosvařované, tak bezešvé trubky různých průměrů v závislosti na zatížení a účelu konstrukce.
- Ropný a plynárenský průmysl: To vyžaduje trubky s vysokou pevností a odolností proti korozi, často s velkými průměry pro přepravu kapalin a plynů pod vysokým tlakem.
- Utility: Vodovodní a plynové systémy vyžadují potrubí různých průměrů v souladu s GOST 3262-75 a dalšími normami, s přihlédnutím k provozním podmínkám.
Pochopení specifikací a požadavků na průměr ocelových trubek je zásadní pro jejich efektivní a bezpečné použití v různých průmyslových odvětvích. Normy GOST hrají klíčovou roli při zajišťování souladu těchto parametrů s nezbytnými normami a standardy kvality. Ať už ve stavebnictví, ropném a plynárenském průmyslu nebo ve veřejných službách, správná volba průměru a typu potrubí, stejně jako zohlednění jeho mechanických a chemických vlastností, zajišťuje dlouhodobou spolehlivost a bezpečnost všech inženýrských systémů.
Jmenovitý průměr trubky (Dy), mm Průměr závitu (G), palce Vnější průměr trubky (Dn), mm Ocelové potrubí vody a plynu Bezešvé ocelové potrubí Polymer 10 3/8″ 17 16 16 15 1/2″ 21,3 20 20 20 3/4″ 26,8 26 25 25 1″ 33,5 32 32 32 1 1/4 ″ 42,3 42 40 40 1 1/2 ″ 48 45 50 50 2″ 60 57 63 65 2 1/2 ″ 75,5 76 75 80 3″ 88,5 89 90 90 3 1/2 ″ 101,3 102 110 100 4″ 114 108 125 125 5″ 140 133 140 Chcete-li získat odbornou radu nebo další informace o problémech, které vás zajímají, zanechte své kontaktní údaje a my vás budeme co nejdříve kontaktovat.
