Как рассчитать диаметр трубы

Водопроводные, отопительные, канализационные, дымоходные, обсадные, медные, стальные, пластиковые, металлопластиковые, узкие, широкие — трубы разного назначения из различных материалов окружают нас повсюду. Необходимость проложить новые коммуникации или заменить старые возникает и во время строительства дома, и при текущем ремонте. Составляя проект предстоящих работ, не помешает вооружиться калькулятором, чтобы провести расчет веса трубы, ее массы, объема и прочих параметров.

Зачем нужно рассчитывать параметры труб?

Предварительный расчет параметров труб необходим во многих случаях. Например, для правильной коммуникации трубопровода с другими элементами системы. Проектировщики и монтажники при работе с трубами используют такие показатели, как:

• проходимость трубопровода;
• потери тепла;
• количество утеплителя;
• количество материала для защиты от коррозии;
• шероховатость внутренней поверхности трубы и т. п.

В результате можно определить точное количество труб, необходимых для конкретной системы, а также их оптимальные характеристики. Правильные расчеты избавляют от избыточных расходов на приобретение и транспортировку материала, позволяют веществам, которые находятся в трубопроводе, перемещаться с заданной скоростью для максимально эффективного использования системы.

В этой таблице приведены некоторые полезные сведения о характеристиках труб разного вида, которые помогут выбрать подходящие конструкции, необходимые для создания трубопровода

В отопительных системах диаметр труб существенно зависит от допустимой скорости. Пример такого рода расчетов представлен на видео:

Расчеты различных параметров трубы

Для того, чтобы правильно рассчитать основные параметры труб, следует определить следующие показатели:

• материал, из которого изготовлена труба;
• тип сечения трубы;
• внутренний и внешний диаметр;
• толщина стенок;
• длина трубы и т. п.

Часть данных можно получить, просто измерив конструкцию. Множество полезных сведений содержится в сертификационных документах, а также в различных справочниках и ГОСТах.

Как узнать диаметр и объем трубы?

Некоторые формулы расчетов знакомы каждому школьнику. Например, если нужно уточнить диаметр конкретной трубы, следует измерить ее окружность. Для этого можно воспользоваться сантиметровой лентой, которой пользуются швеи. Или же следует обернуть трубу другой подходящей лентой, а затем измерить полученный отрезок с помощью линейки.

Далее используем формулу длины окружности:

L=πD, где:

• L — длина окружности круга;
• π — постоянное число «пи», равное примерно 3,14;
• D — диаметр окружности круга.

Достаточно проделать несложное преобразование, чтобы вычислить с помощью этой формулы внешний диаметр трубы:

D=L/π.

Измерив толщину стенок трубы, легко рассчитать также внутренний диаметр круга. Для этого от значения внешнего диаметра трубы следует отнять удвоенное значение толщины стенок трубы.

Расчет сечения трубы

Чтобы рассчитать сечение трубы, следует вычислить площадь круга. При этом учитывается разница между наружным диаметром трубы и толщиной ее стенок, проще говоря — внутренний диаметр трубы.

На этом рисунке наглядно представлены такие показатели как наружный диаметр трубы и толщина ее стенки. Разница между наружным диаметром и толщиной позволяет вычислить внутренний диаметр трубы

Формула площади круга выглядит так:

S=πR², где:

• S — площадь круга;
• π — число «пи»;
• R — радиус круга, рассчитывается как половина диаметра.

Если используются сведения о наружном диаметре и толщине стенок трубы, то формула может выглядеть следующим образом:

S=π(D/2-T)², где:

• S — площадь сечения;
• π — число «пи»;
• D — наружный диаметр трубы;
• T — толщина стенок трубы.

Допустим, имеется труба, внешний диаметр которой составляет 1 метр, а толщина стенок равна 10 мм. Для начала следует согласовать все единицы измерения. Толщина стенок составит 0,01 метра. Согласно приведенной выше формуле рассчитаем сечение такой трубы:

S=3,14Х(1м/2-0,01м)²=0,75м²

Таким образом, сечение трубы с указанными параметрами будет равно 0,75 кв. м.

Как известно, точность вычислений с числом «пи» зависит от количества знаков после запятой, которые используются при применении этой константы. Однако в строительстве обычно нет нужды в сверхточных расчетах, и число «пи» принимается равным 3,14. Конечный результат также имеет смысл округлять до двух знаков после запятой.

Как рассчитать объем трубы?

На этой схеме наглядно отражено использование таких данных как радиус сечения трубы и ее длина для определения объема трубы

Выполнить расчет объема конкретного отрезка трубы также не сложно. Для этого нужно сначала найти площадь окружности трубы по ее внешнему диаметру по формуле, приведенной выше:

S=π(D/2)² или S=πR²

В этом случае D — это внешний диаметр трубы, а R – внешний радиус, т. е. половина диаметра. После этого полученное значение нужно умножить на длину отрезка трубы, получив объем, который выражается в кубических метрах. Формула расчета объема трубы может выглядеть так:

V=SH, где

• V — объем трубы, куб. м.
• S — площадь внешнего сечения, кв.м.;
• H — длина отрезка трубы, м.

Допустим, имеется труба с внешним диаметром 50 см и длиной 2 метра. Сначала следует согласовать все единицы измерения. D=50 см=0,5 м. Подставим это значение в формулу площади круга:

S=π(D/2)²=3,14(0,5/2)²=0,0625 м²

Теперь можно вычислить объем:

V=SH=0,0625Х2=0,125 м³.

Все эти расчеты можно легко проделать с помощью обычного калькулятора, однако гораздо более удобно использовать соответствующую вычислительную машину, осуществляющую расчёт в режиме онлайн: https://calcsoft.ru/obyom-cilindra.

Калькулятор проводит вычисления в зависимости от начальных данных: радиус основания и высота, диаметр основания и высота или площадь основания и высота.

Как рассчитать массу трубы?

Информация о весе конкретного количества труб необходима, чтобы спрогнозировать расходы на их транспортировку. Если используется большая конструкция, ее вес не помешает соотнести с несущей способностью фундамента знания.

В этой таблице указаны справочные данные о весе стальных труб различного вида с учетом их размеров и особенностей технологии производства

Ученикам средних классов хорошо известно, что найти массу объекта можно путем умножения его объема на плотность вещества, из которого этот объект состоит. Строители избавлены от утомительных вычислений массы конкретного отрезка трубы, поскольку в различных строительных справочниках содержится информация о весе погонного метра самых различных видов труб. Проще всего выполнить расчет массы трубы с помощью соответствующих ГОСТов, используя информацию о:

• материале, из которого изготовлена труба;
• ее внешнем диаметре;
• толщине стенок;
• внутреннем диаметре и т. п.

Выяснив вес одного погонного метра трубы, следует умножить полученное значение на общее количество погонных метров. Сложность задачи соответствует уровню четвертого-пятого класса общеобразовательной школы.

Для выяснения веса труб предлагаем вам воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. В соответствующие поля вводят необходимые сведения, после чего программа выдает значение веса заданного количества труб.

Как определить площадь внешней поверхности трубы?

При монтаже самых различных систем может потребоваться утепление трубопровода. Чтобы максимально точно определить необходимое количество теплоизолирующего материала или другого необходимого покрытия (антикоррозионного, гидроизоляционного и т.п.), рекомендуется вычислить площадь внешней поверхности трубы.

Чтобы правильно рассчитать количество материала, необходимого для утепления трубы, следует вычислить площадь ее наружной поверхности. Для этого длину окружности наружного сечения следует умножить на длину трубы

Любую трубу круглого сечения можно мысленно представить как прямоугольник, который свернули в трубочку. Площадь прямоугольника определяется как произведение его длины и ширины. В случае с трубой длине прямоугольника будет соответствовать длина трубы, а его ширине — длина ее внешней окружности.

Формула длины окружности уже упоминалась в начале, она выглядит как L=∏D. Обозначим длину отрезка трубы как H. Тогда площадь наружной поверхности трубы будет равна:

St=πDH, где:

Например, если имеется труба диаметром 30 см и длиной 5 метров, площадь ее поверхности будет равна:

St=πDH=3,14Х0,3Х5=4,71 кв.м.

Используя приведенные выше формулы, можно без труда сделать расчет объема внутреннего пространства трубы и площадь ее внутренней поверхности. Для этого в расчетах достаточно заменить значение внешнего диаметра трубы на величину ее внутреннего диаметра.

А если сечение трубы не круглое?

Все формулы и расчеты, описанные ранее, рассматривают исключительно трубы с круглым сечением. Действительно, в современном строительстве чаще всего используются именно такие конструкции. Однако существуют трубопроводы с:

• прямоугольным;
• овальным;
• трапециевидным сечением и т. п.

Для расчета таких нестандартных труб рекомендуется использовать ряд простых формул. Так, площадь квадратного или прямоугольного сечения определяется как произведение длины и ширины. Умножив площадь на длину отрезка трубы, можно вычислить объем трубы. Чтобы найти площадь поверхности трубы прямоугольного сечения, следует перемножить длину отрезка трубы и периметр сечения. Периметр, как известно, это сумма всех сторон прямоугольника.

Трубы с прямоугольным или трапециевидным сечением чаще всего применяются при создании дымоходов и канализационных систем. Для расчета основных параметров таких труб используют несколько простых формул

Периметр трапеции также вычисляется как сумма всех ее сторон. Умножаем эти данные на длину отрезка трубы и получаем площадь поверхности трубы. Чтобы рассчитать объем трубы с трапециевидным сечением, нужно сначала найти площадь трапеции. Она рассчитывается как произведение полусуммы ее оснований и высоты:

S=0,5(A+B)H, где:

• А и В — длина оснований трапеции, т. е. ее параллельных сторон;
• Н — высота трапеции, т. е. перпендикуляр, проведенный от одного основания к другому.

Умножив площадь трапециевидного сечения на длину отрезка трубы, получаем ее объем.

Чтобы рассчитать параметры трубы с овальным сечением, действуют примерно так же. Вычисляют длину окружности овала, а также его площадь. Умножив длину окружности на длину отрезка трубы, получим поверхности трубы. Произведение площади овального сечения и длины отрезка трубы даст значение объема трубы.

Овал имеет две оси: большую и малую. Длина окружности овала (или эллипса) рассчитывается как произведение числа «пи» на сумму длин его полуосей:

L=πХ(А+В), где:

• ∏ — постоянное число «пи», равное 3,14;
• А и В — длина полуосей овала.

Площадь овала рассчитывается как произведение его полуосей и числа «пи»:

S=πАВ.

Чтобы избежать сложных расчетов, можно воспользоваться многочисленными он-лайн калькуляторами, которые позволяют рассчитать параметры труб самых разных конфигураций.

• Олеся

В наше время объединение стран в одно мировое сообщество значительно усиливает взаимозависимость экономики разных стран друг от друга. Это ведет к глобальному перемещению во времени и в пространстве людей, услуг, товаров, сырья. Отсюда и значительное повышение роли транспорта в разных его формах и видах.

Одним из узкоспециализированных видов транспортировки являются трубопроводы, преимущества которых бесспорны и очевидны.

Одним из узкоспециализированных видов транспорта являются трубопроводы, преимущества которых бесспорны и очевидны. Например, если посчитать пропускную способность, то стоимость трубопровода в два с лишним раза меньше железной или автомобильной дороги. При транспортировке жидкостей или газов потери в трубопроводах меньше в 2-3 раза по сравнению с другими видами транспорта. А уж в системах отопления, канализации, водоснабжения и вентиляции трубопроводам принадлежит главенствующая роль. Вот почему правильно рассчитать площадь трубы и всего трубопровода в целом становится актуальной задачей и для экономии материала и средств, и для максимального использования всех функциональных возможностей трубопроводной сети. Тем более что промышленная индустрия через торговую сеть и онлайн-магазины предоставляет широчайший ассортимент всего необходимого для этого вида транспорта.

Характеристики трубопроводов

Правильный расчет характеристик трубопроводов поможет вам сэкономить и получить максимум возможностей при проведении как магистрального, так и обычного водопроводного или теплового трубопровода.

На чем же можно сэкономить или получить максимум возможностей, если грамотно рассчитать трубу, как магистральную, так и обычную домашнюю, водопроводную или тепловую? Знание таких выигрышных возможностей и их использование – формула успеха! Остановимся на них поподробнее:

1. Проходимость трубопровода – этот показатель влияет и на расход транспортируемого материала, и на стоимость самого сооружения. Здесь главный показатель – площадь поперечного сечения. Чтобы посчитать ее, необходимо знать наружный диаметр и толщину стенки трубы.
2. Потери тепла – важный параметр трубопровода при транспортировке теплоносителя (воды) от теплового пункта к отопительным приборам. В формулу расчета теплопотерь, наряду со многими физическими величинами, входит диаметр и длина трубы.
3. Количество теплоизолирующего материала – требуется точный расчет площади поверхности трубопровода для максимальной экономии материала и средств.
4. Антикоррозийное покрытие трубопровода – правильный расчет покрываемой площади ведет к экономии краски или битумного лака.
5. Шероховатость внутренней поверхности – показатель, влияющий на скорость потока в трубе. Чем ниже шероховатость, тем меньше сопротивление стенок трубопровода и выше скорость потока. Переменный показатель, зависящий и от геометрических размеров трубы, и от процесса зарастания ее поперечного просвета ржавчиной и минеральными отложениями.

Расчет параметров трубы

Как видим, при различных используемых параметрах трубопровода общими является расчет поперечного сечения, внешней и внутренней площадей поверхности трубы.

Остановимся на методиках вычисления этих величин (самостоятельный расчет требует знаний в рамках средней школы). Отметим, что все параметры можно рассчитать как с помощью обычного калькулятора, так и применяя специальные онлайн-программы.

Расчет сечения

Задача из геометрии средних классов. Необходимо вычислить площадь круга с диаметром, равным наружному диаметру трубы, вычитая толщину ее стенок.

Площадь круга рассчитывается по формуле S = Pi*(R^2) (или Pi*R*R), где R – радиус круга, равный половине диаметра.

Все параметры можно рассчитать как с помощью обычного калькулятора, так и применяя специальные онлайн-программы.

Таким образом, площадь сечения трубы выглядит так: S=Pi*(D/2-N)^2, где S – площадь поперечного сечения, Pi – число «пи”(=3,14159…), D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы. Точность результата зависит от количества десятичных знаков в числе «пи”.

Приведем пример расчета внутреннего сечения с внешним диаметром 1 м и со стенками толщиной 10 мм (0,01м). Если мы возьмем для упрощения вычислений в числе «пи” 2 десятичных знака, то формула будет выглядеть так:

S=3.14*(1/2-0,01)^2=0,753914 м2

Площадь внешней поверхности трубы

Поверхность цилиндра – это прямоугольник, одна сторона которого является длиной окружности цилиндра, а вторая сторона есть длина самого цилиндра. А чтобы узнать площадь прямоугольника, надо рассчитать произведение двух его сторон (т.е. произведение длины на ширину).

Задача сугубо геометрическая. Площадь поверхности снаружи есть не что иное, как площадь поверхности цилиндра. А поверхность цилиндра – это прямоугольник, одна сторона которого является длиной окружности цилиндра, а вторая сторона есть длина самого цилиндра. А чтобы узнать площадь прямоугольника, надо рассчитать произведение двух его сторон (т.е. произведение длины на ширину).

Длина окружности равна Pi*D, где Pi – число «пи”, а D – диаметр трубы.

Итого: площадь прямоугольника будет равна: S=Pi*D*L, где Pi – число «пи”, D и L- диаметр и длина трубы.

Приведем пример. Пусть дана теплотрасса диаметром (D) в 1 м и длиной (L) в 10 000 м (10 км), тогда формула площади покраски будет записываться: S=3,14*1*10000=31400 м2. Для теплоизоляции понадобится материал большей площади, так как обычно трубы заворачиваются в минеральную вату с перехлестом полотен.

Площадь внутренней поверхности

Во всех примерах расчета площади брались трубы круглого сечения. Это объясняется тем, что круглая труба имеет наибольший внутренний объем при наименьшей площади поверхности.

Рассчитывается как и площадь внешней поверхности S, где в качестве диаметра D берется величина D-2*N (N – толщина стенки трубы). Формула запишется так: S=Pi*(D-2*N)*L.
Как вы успели заметить, во всех примерах расчета площади брались трубы круглого сечения. Это объясняется тем, что круглая труба имеет наибольший внутренний объем при наименьшей площади поверхности. Плюс к этому круглое поперечное сечение максимально эффективно противодействует давлению, внутреннему и внешнему, что важно учитывать при транспортировке газов или жидкостей.

Присутствие редких сечений вызвано в основном технологическими и гидравлическими строительными требованиями. Основные сферы применения – очистные сооружения канализации и открытые дождевые сети.

Для полноты обзора отметим, что во многих других сферах, особенно строительной, в качестве каркаса изделия находит широкое применение форма профильной трубы (квадратной и прямоугольной). Плоские грани таких труб упрощают монтаж, а их высокая сопротивляемость деформации делают конструкцию прочной и долговечной. Вот почему профиль квадратный или прямоугольный стал достойной альтернативой металлическому швеллеру, балке и уголку. Расчет такой профильной трубы производится аналогично круглой, но с учетом формул площади для квадратного или прямоугольного сечения.

Ну, и совсем уж экзотические формы сечения трубы – это трапецеидальная, пятиугольная, лотковая, полукруглая. Присутствие таких редких сечений вызвано в основном технологическими и гидравлическими строительными требованиями. Основные сферы применения – очистные сооружения канализации и открытые дождевые сети. Чтобы посчитать площадь сечения и поверхности таких труб, необходимо разбить сложный профиль на простые фигуры (круг, треугольник, квадрат, прямоугольник) и работать с ними по известным формулам.

В последнее время, в связи с ростом востребованности расчета трубопроводов и интенсивного проникновения интернет-технологий во все сферы жизни человека, появилось большое количество онлайн-программ и онлайн-инструментов для полного анализа трубопроводных сетей с учетом материала, доставляемого продукта, климатических условий и других сопутствующих параметров. Рассчитать сеть для поперечного сечения круглой, квадратной, прямоугольной и иной формы такие программы могут быстро, точно и, что самое главное, с различными вариациями и указанием диапазона действия величин, которые использует формула.

Текущий рейтинг статьи: Статьи

С самыми разными целями зачастую приходится рассчитывать площадь поверхности трубы или ее сечение. Разумеется, чтобы узнать площадь трубы — формула должна опираться на ее диаметр и протяженность.

Нужны ли какие-то еще параметры? Зачем все эти расчеты могут быть нужны? Как рассчитать площадь и сечение? Все это мы узнаем из этой статьи.

С точки зрения геометрии труба представляет собой цилиндр. Отсюда и простые формулы расчета

Зачем это нужно?

Начнем все же с того, что еще раз перечислим основные ситуации, когда нам нужен расчет площади трубы — ее поверхности или сечения.

• Формула площади трубы будет полезна, если нам нужно рассчитать теплоотдачу регистра или теплого пола.
  Оба значения выводятся именно из суммарной площади, отдающей воздуху в помещении тепло от теплоносителя.

От площади поверхности регистра линейно зависит его теплоотдача

• Часто встречается обратная ситуация — когда нужно подсчитать потери тепла по пути к отопительному прибору.
  Для того, чтобы можно было принять решение о количестве и размере радиаторов, конвекторов или других приборов — нужно знать, каким количеством калорий мы располагаем. Оно выводится опять-таки с учетом площади поверхности трубы, которая транспортирует воду от элеваторного узла.
• Расчет площади поверхности трубы нужен для того, чтобы закупить необходимое количество теплоизолирующего материала.
  Если протяженность теплотрассы исчисляется километрами — а это именно так и бывает — точный расчет может сэкономить предприятию огромные суммы.

Здесь теплоотдачу нужно сократить до минимума. Чтобы посчитать количество необходимого теплоизолирующего материала — нужно узнать площадь поверхности, которую предстоит защитить от потери тепла

• Затраты на антикоррозионное покрытие или краску — из той же категории. Площадь окраски трубы стальной вместе с расходом краски на квадратный метр дадут нам точный объем необходимых закупок.
  Заодно в этом случае будет очень хорошо видно, скажем вежливо, нецелевое использование материала: если краски или битумного лака уходит в полтора раза больше расчетного количества — предприятию следует пресекать воровство.

Производители краски указывают ее расход в граммах на квадратный метр поверхности

• Расчет площади сечения трубы необходим для того, чтобы узнать ее максимальную проходимость.
  Да, можно просто поставить трубу заведомо больше необходимой; но при составлении типового проекта, по которому будет строиться много домов, перерасход средств в этом случае будет большим.

Важно: в случае частного дома перерасход бюджета, если вы просто возьмете трубу на шаг больше, невелик. А вот потери тепла вырастут заметно. Непонятно? Вспомните: больше поверхность трубы — больше тепла на ней рассеивается.

Кроме того, между моментами, когда открывается кран горячей воды, весь объем в соответствующем водопроводе бесцельно остывает.

Чем больше диаметр трубы — тем больше воды в ней будет стоять, тем больше тепла вы потратите на бесцельный нагрев помещения.

Чем толще трубы — тем больше горячей воды бесцельно остывает после каждого открытия крана

Методики расчета

Собственно, задача-то из геометрии средних классов. Нам нужно рассчитать площадь круга, диаметр которого равен наружному диаметру трубы за вычетом толщины ее стенок.

Площадь круга, как мы помним, рассчитывается как S = Pi R^2.

Таким образом, рассчитывающая площадь сечения трубы формула имеет вид S=Pi*(D/2-N)^2, где S — площадь внутреннего сечения трубы, Pi — число «пи», D — наружный диаметр трубы, а N — толщина стенки трубы. Диаметр, как мы помним — это два радиуса.

Итак, считающая площадь поперечного сечения трубы формула перед нами. Давайте воспользуемся ей на примере очередного сферического коня в вакууме — горячекатаной бесшовной трубы внешним диаметром 1 метр и со стенками толщиной 10 мм.

S=3.14159265*(1/2-0,01)^2=0,754296 м2.

Важно: в напорных водопроводах вода всегда заполняет весь объем трубы.

В самотечной канализации же это не так: большую часть времени поток смачивает лишь часть стенок и, соответственно, труба оказывает ему меньшее сопротивление по сравнению с полностью заполненной.

Именно для гидравлических расчетов самотечной канализации введено такое понятие, как площадь живого сечения трубы.

Это площадь поперечного сечение потока в ней, перпендикулярного направлению движения потока.

От точного подбора сечения трубы порой очень многое зависит

И это тоже задача сугубо геометрическая. Как посчитать площадь поверхности трубы снаружи?

А как найти в общем случае площадь стенок цилиндра?

Поверхность цилиндра — это, в сущности, прямоугольник, одна сторона которого — длина окружности цилиндра, а вторая — длина самого цилиндра. Так?

Длина окружности, как мы помним, равна Pi*D, где Pi — число Пи, а D — диаметр трубы.

Как рассчитать площадь прямоугольника? Необходимо его длину умножить на ширину.

Площадь заветного прямоугольника будет такой: S=Pi*D*L, где Pi — старое доброе число Пи, D — диаметр трубы, а L — ее длина.

Для теплотрассы диаметром в один метр при ее длине в десять километров площадь окраски труб будет равной: 3,14159265*1*10000=31415,9265 м2. Теплоизоляции понадобится чуть больше: она имеет толщину, отличную от нуля, к тому же труба заворачивается в минеральную вату с перехлестом полотен.

И здесь точный расчет площади поверхности был необходим

Площадь внутренней поверхности трубы

Зачем внутренняя поверхность? Неужели трубы красят изнутри?

Нет, площадь внутренней поверхности может пригодиться при гидродинамических расчетах. Это площадь поверхности, с которой контактирует вода при движении по трубам.

Есть несколько связанных с этой площадью нюансов:

• Чем больше диаметр трубы для водопровода — тем меньше влияние шероховатости ее стенок на скорость потока в ней.
  Для трубопроводов большого диаметра при небольшой протяженности сопротивлением трубы можно полностью пренебречь;
• Для гидродинамических расчетов шероховатость поверхности имеет не меньшее значение, чем ее площадь.
  Ржавая внутри стальная водопроводная труба и идеально гладкая полипропиленовая очень по разному влияют на скорость потока;
• Трубы из неоцинкованной стали имеют, так сказать, непостоянную площадь внутренней поверхности.
  Они со временем зарастают ржавчиной и минеральными отложениями, в результате чего просвет сужается.
  Если вам придет в голову странная фантазия изготовить из стали водопровод холодного водоснабжения — этим фактом нельзя пренебрегать, поскольку проходимость водопроводной трубы может упасть вдвое уже за десять лет.

Зарастание стальной неоцинкованной трубы приходиться учитывать при расчете водопровода

Ну а что с формулой? Она проста. Диаметр цилиндра в этом случае, как легко догадаться, равен разности диаметра и удвоенной толщины стенок трубы.

Для теплотрассы длиной в 10 километров из трубы диаметром 1 метр со стенками толщиной 10 мм площадь внутренней поверхности окажется равной: 3,14159265*(1-2*0,01)*10000 = 30787,60797 м2.

Подводя итоги — в сущности, мы с вами заново прошли курс геометрии средних классов, вспомнив школу и знания, забытые за годы скучной взрослой жизни. Будем надеяться, что эти простые формулы пригодятся вам не раз. Удачи в строительстве!

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Довольно часто возникает ситуация, когда дома нужно сделать небольшой ремонт. Например, заменить участок водопровода, системы отопления, канализации или трубы для подачи газа (что самостоятельно делается крайне редко, но все, же возможно теоретически).

Или же необходимо сделать новую систему водоснабжения, и для этого нужно точно определить диаметр старых труб, чтобы приобрести новые того же диаметра, но из другого материала. Или даже поручить ремонт мастерам, но для начала требуется приобрести трубу необходимого диаметра.

Конечно же, в продаже имеется много специализированных измерительных инструментов, позволяющих провести измерения быстро и точно. Например, линейки-циркометры или лазерные измерители. Но в мастерской домашнего мастера не всегда есть наготове такие специализированные высокоточные устройства. Поэтому возникает вопрос, как определить диаметр трубы подручными средствами?

Какие бывают диаметры и в чем они измеряются?

Прежде, чем переходить к измерениям, давайте немного вспомним, что диаметр трубы не обязательно указывается в сантиметрах. Исторически повелось, что часто трубные размеры обозначаются не в метрических (и привычных нам) сантиметрах, а в дюймах. Величина одного дюйма составляет 2,54 см.

Кроме того, нужно учитывать, что у трубы есть два диаметра — наружный и внутренний. Внутренний диаметр определяет пропускную способность трубы (водопроводной, канализационной и так далее). Но наружный диаметр более важен при монтаже — именно по наружной стороне трубы наносится резьба, и по нему определяется резьбовое соединение.

Трубы из разного материала имеют различную толщину стенок, что определяет разницу между диаметрами наружным и внутренним.

Переходим к делу — ищем инструмент

Существует несколько различных способов измерения диаметра трубы. Для повышения точности измерения нужно прибегать к тому или иному способу, чтобы не допустить ошибки. Чаще всего условия выбора зависят от доступности самой трубы.

Самый распространенный и простой способ измерения — при помощи штангенциркуля. Но, во-первых, штангенциркуль есть не в каждом домашнем хозяйстве. А во-вторых, трубы большого диаметра (канализационные, например) не так просто замерить при помощи небольшого бытового измерителя. Но на помощь может прийти самый простой способ, не требующий сложных специализированных инструментов.

Для вычисления диаметра трубы потребуются:

• Гибкая линейка, портновский сантиметр или рулетка;
• Знание числа Пи (3,14);
• Калькулятор.

Измерить таким способом можно как трубу, так и любой другой предмет круглого сечения — колонну, пруток, садовую клумбу и так далее. Нужно выполнить только одно измерение – узнать длину окружности. Для этого следует обернуть трубу гибкой линейкой, сантиметром или рулеткой точно по окружности (если это клумба — то в самой широкой части). Затем разделить полученное значение на 3, 14 (любители точности могут разделить на 3, 1415926) и получить диаметр трубы в сантиметрах.

Для того чтобы перевести размеры в часто применяемые дюймы (для водопроводных труб), нужно умножить полученное значение на 0,398. И наоборот, чтобы перевести указанные в спецификациях (особенно, на трубах импортного производства) дюймы в сантиметры, диаметр в дюймах требуется умножить на 2,54.

Трубы малого диаметра — особенности измерения

Если нужно измерить диаметр тонкой трубы, то не нужно особо ничего выдумывать — проще всего диаметр измеряется обычным штангенциркулем. Единственное условие — это обеспечение доступа к трубе. И, конечно же, наличие самого штангенциркуля. Такой способ подходит для того, чтобы измерять доступные трубы не очень больших диаметров (до 150 мм).

Проще всего приложить штангенциркуль к торцу трубы, прижать его ножки к наружным стенкам и посмотреть на полученное значение. Оно и будет искомым диаметром.

Что делать, если труба недоступна?

Если подобраться к торцу трубы невозможно, (например, она является частью смонтированной системы), то ее диаметр тоже можно измерить штангенциркулем. Просто прижимать циркуль нужно не к торцу, а к боковой поверхности перпендикулярно к трубе. Кроме того, длина ножек измерительного прибора должна быть больше, чем половина диаметра измеряемой трубы.

Трубы большого диаметра

Основной способ измерения остается тот же, что упоминался раньше. При помощи рулетки или шнура определяется длина окружности. А затем, разделив полученную длину на 3,14 получаем искомый диаметр.

К примеру, если длина окружности составила 31,4 см, то диаметр трубы составляет 314 мм:3,14 = 100 мм.

Метод дистанционного измерения по фото

Эта не совсем стандартная методика определения диаметра используется, когда в наличии нет измерительного инструмента или к трубе невозможно с ним подобраться. В этом случае вопрос, как определить диаметр трубы решается при помощи мобильного телефона или фотоаппарата.

Для этого рядом с трубой располагают предмет всем известного размера (чаще всего — спичечный коробок, длина стенки которого составляет 50 мм, или монету). И фотографируют «инсталляцию» на мобильный телефон. Затем прямо на фотографии (или на экране компьютера) измеряют размеры трубы и известного предмета. Остается только перевести все цифры в реальный размер, пользуясь правилом пропорциональности.

Определение внутреннего диаметра трубы

Проще всего измерить внутренний диаметр трубы на срезе. Например, при помощи штангенциркуля, измерив, внутренний диаметр в максимальной точке. Иногда внутренний диаметр вычисляют, вычитая удвоенную толщину стенок из наружного диаметра.

Методы контроля параметров труб при производстве

В крупном производстве наружный диаметр толстых труб (для водопровода или канализации) также измеряется рулеткой.

Однако при этом используется более точная формула:

D = L:3,14 — 2∆p — 0,2 мм.

Диаметр (D) определяется с учетом удвоенной толщины полотна рулетки (∆p) и делается поправка на прилегание рулетки к стенке трубы, составляющую (из опытных данных) 0,2 мм. Учитывается при замере также величина допустимого отклонения. Например, для трубы диаметром 200 мм отклонение должно составлять не более 1,5 мм в любую сторону.

Чаще всего допустимые отклонения выражаются в процентах. Для изделий диаметром от 820 до 1020 мм отклонение должно составлять не более 7%. Для измерения труб такого диаметра в промышленных условиях применяются ультразвуковые измерители.

Толщина стенок в заводских условиях измеряется непосредственно, при помощи штангенциркуля. При этом величина отклонения толщины стенки от номинальной не должна превышать 5% (особенно в сторону уменьшения).

Кроме того, на производстве контролю подлежат такие параметры изделий, как кривизна и овальность.

1. Кривизна (отклонение от прямой линии) не должна быть больше 1,5 мм на погонный метр, а общая кривизна не должна превышать 0,15% по отношению к общей длине.
2. Овальность трубы (то есть отношение к номинальному диаметру разности наибольшего и наименьшего диаметров) не должна быть больше 0,8%-1%. Наибольший и наименьший диаметр можно получить, измерив нутромером внутренние диаметры в двух перпендикулярных плоскостях.

Однако если нужно просто измерить диаметр трубы для замены, то нужны в сложных вычислениях и высокоточных приборах нет. Получить значение диаметра трубы можно, применив подручные средства и знания из школьного курса математики.

Видео: КАК ИЗМЕРИТЬ ДИАМЕТР ТРУБЫ

По своей форме трубы могут быть не только круглого, но и овального, прямоугольного, квадратного сечения. Несмотря на такое разнообразие в форме сечения, все трубы имеют в основном два типа параметров: технические и геометрические. Геометрические размеры труб представлены такими характеристиками, как внешний диаметр, толщина стенки или соотношение внешнего и внутреннего диаметров, и длина. Сортамент труб, то есть размеры труб, нормируются государственными стандартами (ГОСТами). Разные ГОСТы разрабатываются для труб не только с различными способами изготовления, но и для разных материалов, применяемых в производстве труб. На российском рынке в основном принято указывать размеры труб в мм (миллиметрах), но можно также встретить размеры труб в дюймах. Последние чаще всего указываются для труб импортного производства. Длина трубного проката стандартно измеряется в метрах.
Наиболее распространенными и популярными являются следующие размеры труб (диаметр от большего к меньшему): 1420, 1220, 1020, 920, 820, 720, 530, 426, 377, 325, 273, 219, 159. Этот прокат относится к трубам большого и среднего диаметра. Меньшие диаметры востребованы значительно меньше на рынке, поэтому их, конечно можно найти, но придется постараться. На сайте производителя обязательно будет таблица размеров труб, которые изготавливает данное предприятие. Обычно любой завод-изготовитель старается охватить как можно больший диапазон размеров труб, поскольку в наше время рынок спроса на данный вид проката очень широк.
Российское производство до недавних пор не выпускало бесшовные трубы с диаметром более 426 мм. А вот электросварные охватывают почти весь сортамент. Спиральношовные трубы могут иметь диаметр больше, чем 1420, но меньше, чем 159 – не выпускаются. С прямошовными трубами дела обстоят иначе. По ГОСТу наименьший диаметр прямошовной трубы – 8 мм, а наибольший – 1420 мм. Связано это с тем, что у спиральношовных и прямошовных труб разный способ изготовления, хотя и те и другие относятся к сварным трубам.
Размеры труб не ограничиваются одним диаметром. Толщина стенки тоже является одним из важных технических показателей. Причем диаметр напрямую влияет на такой размер труб, как толщина стенки. Больший диаметр позволяет изготавливать трубы с более широким диапазоном толщин стенок. Например, если размеры металлических труб прямошовных (а вернее, их диаметр) составляют 530 см, то толщина стенок может варьировать от 5 до 24 мм. Наружные поперечные размеры труб стальных прямошовных в 1020 мм дают возможность изготавливать их с толщиной стенок от 8 мм до 32 мм. Самыми популярными являются для трубы, например, диаметром в 530 мм такие толщины стенок, как 7, 8, 9 и 10 мм. Для трубы с поперечником в 1020 мм самые ходовые толщины – 10, 11, 12, а также 14 мм.

Интересно то, что размеры труб ГОСТ изготовителям позволяет нарушать в определенных границах. В частности, для прямошовной трубы, диаметр которой составляет 1020 мм, отклонение толщины стенки может достигать почти 1 мм. Точнее – 0,8 мм, причем как в сторону большей, так и в сторону меньшей толщины. А поскольку сортамент труб определяется с шагом в 1 мм по толщине, то это значение является довольно весомым. Например, покупая трубу толщиной 11 мм, не удивляйтесь, что при прямом измерении она окажется трубой со стенками в 10 или 12 мм. Этот аспект имеет очень большое значение при покупке труб, поскольку от такого размера труб, как толщина стенок зависит вес проката. Больше вес – больше цена. Почему принято указывать вес, а не метраж? Потому, что стоимость трубы в основном зависит от сырья (так называемая ценообразующая сырьевая составляющая).

Разумеется, взвешивать трубу – дело слишком хлопотное. Поэтому при расчете цены учитывают теоретический вес, который рассчитывается по формуле: вес 1 погонного метра=0,02466*толщина стенки*(диаметр-толщина стенки). Толщина стенки берется в миллиметрах. На практике расчет производится следующим образом: покупатель микрометром измеряет толщину труб дабы проверить отклонение от допустимых значений. При загрузке рулеткой измеряют продольные размеры труб (т.е. длину) и затем, рассчитав теоретический вес 1 п.м. умножают его на суммарную длину труб.

По отношению к таким размерам труб стальных, как впрочем и к размерам труб из любого другого материала, требования ГОСТов довольно лояльные. К примеру: «трубы при диаметре св. 152 мм изготовляются длиной не менее 5 м». Поэтому, несмотря на то, что бывшие в употреблении трубы перед продажей немного обрезают, отличить их по длине от новых – невозможно. Стоит помнить, что многие при продаже прямо-или спиралешовных труб не указывают длину. Это означает, что длина труб соответствует ГОСТам (обычно – примерно 11 метров). Если в прайсе (объявлении) указано, что трубы продаются порезанными по швам, то значит их длины также находятся в пределах, допустимых ГОСТами. Бесшовные трубы разрешено изготавливать немерной длины – от 4 метров до 12,5. Поэтому при приобретении труб интересуйтесь ГОСТами.

Диаметры стальных труб

Диаметр стальной трубы определяется по внешнему диаметру для электросварных и бесшовных труб, а для вгп – по диаметру условного прохода (часто обозначается как Ду). То есть, внутренний диаметр труб — Dу, наружный диаметр труб Dн, диаметр резьбы — G. Размер труб определяется в миллимерах, но трубы ВГП часто обозначают в дюймах («).

Размер труб ВГП (ГОСТ 3262-75)

Трубы э/с (ГОСТ 10704-91) Сварные трубы для газо- нефтепроводов (ГОСТ 20295-85)

Начинаются с диаметра 159 мм и до 530 мм идут с такими же размерами, как и трубы по ГОСТ 10704-91. Основные более крупные диаметры (в миллиметрах): 630, 720, 820, 1020,1220, 1420.

Размер труб г/к бесшовные (ГОСТ 8732-78)

Заводы производители могут изготавливать любые размеры труб по требованию заказчика.

Внутренние диаметры труб

Применяется так же система измерения по диаметру резьбы в дюймах. 1″ = 25,4 мм.

В таблице указаны размеры труб (диаметры) в мм и дюймах:

При монтаже системы из стальных труб для жилых зданий обычно используют трубы с размером внутреннего диаметра Dу = 15, 20 и 32 мм.

Чугунные безнапорные трубы с диаметром Dу = 50 и 100 мм наиболее часто используемые.

В настоящее время для прокладки внутридомовых трубопроводов все чаще используют трубы из полимерных материалов, которые вытесняют чугун и сталь.

Следует указать, что в зависимости от вида используемого материала при изготовлении труб используют разные системы обозначения. В большинстве случаев стальные и чугунные трубы обозначают по условному проходу или внутреннему диаметру. Трубы из меди, некоторые виды стальных труб, трубы из полимерных материалов обозначают по наружному диаметру. Поэтому следует внимательно относиться к выбору необходимой трубы, а так же учитывать толщину стенки.

Наружные диаметры труб и толщина стенки труб