Отрасль изготовления и эксплуатации стальных и полимерных трубопроводов имеет достаточно запутанную систему обозначения параметров труб, что часто ставит в тупик неподготовленного пользователя. Примером такого параметра служит условный проход, который достаточно часто не соответствует точным геометрическим размерам конкретного трубопровода - внешнему и внутреннему диаметрам. Разница между ними составляет 2 толщины стенки. Разобраться в тонкостях маркировки и обозначения параметров стальных и полимерных труб поможет данная статья.
Что такое условный проход DY или ДУ
Предпосылками появления такого понятия как условный проход являются различные характеристики труб с одинаковым наружным диаметром и разной толщиной стенки. Наружный размер необходим для подбора используемых фитингов, а толщина стенки определяет прочностные параметры труб. Для грамотных расчетов гидравлических параметров трубопроводов привлекают ее внутренний диаметр, который и называют условным проходом. Термин «условный» связан с дискретным рядом диаметров в миллиметрах, который не всегда соответствует точному размеру. Типовой ряд дискретных значений условного прохода приведен в пункте 2 ГОСТ 28338-89.
Таблица 1.Номинальные диаметры, установленные по ГОСТ
| 2,5 | 12 | 50 | 160* | 450 | 1200 | 2600** |
| 3 | 15 | 63* | 175** | 500 | 1400 | 2800 |
| 4 | 16* | 65 | 200 | 600 | 1600 | 3000 |
| 5 | 20 | 80 | 250 | 700 | 1800 | 3200** |
| 6 | 25 | 100 | 300 | 800 | 2000 | 3400 |
| 8 | 32 | 125 | 350 | 900 | 2200 | 3600** |
| 10 | 40 | 150 | 400 | 1000 | 2400 | 3800** |
| 4000 | ||||||
| * Допускается применять только для гидравлических и пневматических устройств. | ||||||
| ** Для арматуры общего назначения применять не допускается. | ||||||
Таблица 2. Соответствие значения DN, Ду для труб разного типа и диаметра
| Номинальный диаметр / Условный диаметр Ду, DN | Диаметр в дюймах, в т.ч. диаметр резьбы G" |
Тип и наружный диаметр трубы D, мм | |||
| DIN / EN | Водогазопроводная | Стальные электросварные и бесшовные трубы | Полимерные трубы ПЭ, ПП, ПВХ | ||
| 10 | 3/8" | 17,2 | 17 | 16 | 16 |
| 15 | 1/2" | 21,3 | 21,3 | 20 | 20 |
| 20 | 3/4" | 26,9 | 26,8 | 26 | 25 |
| 25 | 1" | 33,7 | 33,5 | 32 | 32 |
| 32 | 1 1/4" | 42,4 | 42,3 | 42 | 40 |
| 40 | 1 1/2" | 48,3 | 48 | 45 | 50 |
| 50 | 2" | 60,3 | 60 | 57 | 63 |
| 65 | 2 1/2" | 76,1 | 75,5 | 76 | 75 |
| 80 | 3" | 88,9 | 88,5 | 89 | 90 |
| 90 | 3 1/2" | 101,6 | 101,3 | 102 | 110 |
| 100 | 4" | 114,3 | 114 | 108 | 125 |
| 125 | 5" | 139,7 | 140 | 133 | 140 |
| 150 | 6" | 168,3 | 165 | 159 | 160 |
| 160 | 6 1/2" | 177,8 | - | 180 | 180 |
| 200 | 8" | 219,1 | - | 219 | 225 |
| 225 | 9" | 244,5 | - | 245 | 250 |
| 250 | 10" | 273 | - | 273 | 280 |
| 300 | 12" | 323,9 | - | 325 | 315 |
| 400 | 16" | 406,4 | - | 426 | 400 |
| 500 | 20" | 508 | - | 530 | 500 |
| 600 | 24" | 609,6 | - | 630 | 630 |
| 800 | 32" | 812,8 | - | 820 | 800 |
| 1000 | 40" | 1016 | - | 1020 | 1000 |
| 1200 | 48" | 1219,2 | - | 1220 | 1200 |
Из значений данной таблицы можно сделать вывод, что типовой ряд условных проходов иногда достаточно сильно отличается от точных геометрических размеров внутреннего диаметра. Так для труб с внутренним диаметром 28 мм существуют два значения условного прохода - 25 и 32 мм, но округление происходит всегда только в большую строну. Таким образом условный проход трубопровода с внутренним диаметром 28 мм будет соответствовать названию DY 32 или ДУ 32.
Дискретный набор параметров условного прохода исторически связан с исходной маркировкой трубопроводной продукции в дюймах. Так условный проход DN 10 соответствует значению 3/8", а условный проход ДУ 25 - 1". По этой причине в западных источниках условный проход и в настоящее время часто выражают в дюймах.
Что такое номинальный диаметр DN
Номинальный диаметр DN (diametre nominal) формулируется в ГОСТ 28338-89 как технический параметр, который применяют в качестве характеристики трубопроводных систем при проектировании узлов как самих систем, так и фитингов или арматуры для их соединения. Как и условный проход, DN имеет дискретный характер и выбирается по тому же числовому ряду значений, что DY или ДУ.
Номинальный диаметр DN чаще всего приводится в миллиметрах и применяется при гидравлических расчетах трубопроводных систем на всех этапах их проектирования. Из приведенных обозначений и описаний можно сделать вывод о полной тождественности значений DN, DY или ДУ, а их применение в конструкторской документации связано только с региональными особенностями и привычками проектировщиков. Также номинальный диаметр DN чаще используют за рубежом, а в российском конструкторском сообществе больше привычны ДУ или DY.
Наружный диаметр и SDR
Наружный диаметр показывает внешние геометрические размеры трубы, однако сама по себе эта величина не свидетельствует о показателях прочности и гидравлики. Особенно данное утверждение характерно для полимерных труб, в которых используются различные виды пластика. Разная толщина стенки при одинаковых наружных размерах трубопровода дает существенные различия в показателях прочности, долговечности и номинального давления - PN. Об особенностях номинальных и рабочих давлений будет рассказано ниже.
Снять недостаток информативности величины внешних размеров полимерных труб помогает безразмерный коэффициент SDR, который показывает отношение наружного диаметра к толщине стенки трубы. Из приведенной формулы видно, что уменьшение величины SDR, при одинаковом внешнем диаметре, дает существенный прирост прочности и рабочего давления. Для примера возьмем одну и ту же трубу с наружным диаметром 25 мм. Толщина стенки такой трубы при SDR равном 5 составляет 5 мм, а для SDR 7,4 - толщина стенки полимерной трубы составляет 3,4 мм. Увеличение толщины стенки трубы с SDR 5 дает ощутимый прирост прочности и рабочего давления.
Что такое номинальное давление PN
Номинальное давление трубопроводных систем PN (pressure nominal) представляет собой максимальное давление рабочей жидкости, при котором вся система сохраняет свою работоспособность в течение длительного периода эксплуатации. Именно длительный характер работы определяет долговечность или срок службы стальных или полимерных труб, значения которого приводятся в рабочей документации на трубы. Также стоит отметить, что термин номинальное давление всегда указывается для температуры 20°С, при которой рассчитываются параметры прочности трубопроводов.
Единицы измерения номинального давления включают в себя 4 основных обозначения, каждое из которых связано с другими вполне определенным соотношением. На текущий момент давление измеряют в мегапаскалях (МПа), в кгс/см², в барах или в атмосферах (атм). Арифметическое соотношение этих величин выглядит следующим образом: 10 бар = 1 МПа = 10 кгс/см² = 9,87 атм.
Еще одной величиной гидравлических параметров трубопроводных систем является рабочее давление, которое отражает конкретные условия эксплуатации. Физический смысл номинального и рабочего давления полностью совпадают, однако расчеты рабочего давления выполняются при заданных температурных параметрах транспортируемых материалов. При номинальном же давлении температура фиксирована и составляет 20°С. Таким образом рабочее давление является более наглядной величиной, так как она описывает конкретный трубопровод с конкретными параметрами жидкости, газа или теплоносителя.
Нормативные документы
Основным нормативным документом для маркировки трубной продукции является достаточно старый ГОСТ 28338-89, который определяет номинальные диаметры и ряды соединений трубопроводов и арматуры. На текущий момент данный документ является действующим, а для его актуализации были приняты Изменение №1 и от 1993 и Изменение №1 2011 года. Текущая редакция стандарта соответствует международному стандарту ISO 6708:1995.
Для нормирования размеров полимерных трубопроводов был разработан и внедрен ГОСТ Р 52134-2003, который определяет параметры напорных труб из термопластов для отопления и водоснабжения. Также на основе этого документа был разработан межгосударственный стандарт ГОСТ 32415, который принят на территориях Армении, Беларуси, Киргизии, России, Таджикистана и Узбекистана.
Заключение
Приведенные факты о полном соответствии понятий условный проход и номинальный диаметр снимает часто возникающие разногласия в обозначении различных трубопроводов, а серьезная тенденция к маркировке трубопроводов с помощью единого обозначения DN оставит эти разногласия в прошлом. К этому стоит добавить и появление достаточно информативного коэффициента SDR для полимерных труб, который связывает прочность, долговечность и номинальное давление с наружными размерами трубы. Такой подход существенно облегчает проектирования трубопроводных систем на основе полимерных материалов.
Трубы «Изопрофлекс» или «Касафлекс» - лучший выбор для систем подачи горячей воды. При их выборе необходимо учитывать перечисленные условия их бесперебойной эксплуатации в комплексе. К примеру, если в трубопроводе удерживается стабильная температура, но скачет давление или наоборот, можно ожидать повреждений в системе. Только лишь один нестабильный фактор способен вывести замкнутую систему из строя, что потребует срочного ремонта теплотрассы и повлечет за собой перебои с водой.
Дата публикации: 27.12.2024