Коэффициент трубы


Линейное удлинение трубопроводов

Линейное удлинение трубопроводов

13.12.2018

Планируя монтаж трубопровода, необходимо учитывать коэффициент линейного расширения материала (КЛР). Это физическая величина, отражающая изменение размеров тела при увеличении температуры (на 1К) и постоянном давлении. Материалы, из которых изготавливают трубы, обладают фиксированными значениями линейного расширения, что упрощает проектирование.

Параметры распространенных материалов

Для прокладки канализации применяются в основном металлические трубы, поскольку они обладают большей устойчивостью к влиянию внешней среды и повышенной общей долговечностью в сравнении с ПВХ и ПП. Сравним основные показатели популярных материалов.

  • Чугун – коэффициент линейного расширения составляет 0,0104 мм/м. При нагреве на 50оС каждые 100 м трубы увеличатся на 52 мм.

  • Нержавеющая сталь – КЛР равняется 0, 012 мм/м. Реальное удлинение составит 55 мм на 100 м трубы.

  • Медь – линейное расширение составляет около 0,017 мм/м. При нагреве 100 трубы удлинится на 85 мм.

Как видим, наиболее стойким к влиянию нагрева остается чугун – его КЛР приближен к показателям высококачественного бетона (линейное расширение 0,011 мм/м). Если при проектировании магистрали проигнорировать способность материалов к удлинению, готовый трубопровод при сезонных колебаниях температуры быстро потребует ремонта. Так, возникают трещины на швах, разгерметизация стыков, деформация системы, срыв креплений.

Нарастающие напряжения провоцируют громкий шум, снижается пропускная способность магистрали. Это особенно критично в случае прокладки сточной системы на предприятии или в многоквартирном доме. При малой протяженности канализации и ее размещении в условиях минимального колебания температуры коэффициентом линейного удлинения можно пренебречь. В остальных случаях избежать негативных последствий теплого расширения можно несколькими способами.

  • Самокомпенсация – подходит для достаточно упругих материалов и позволяет достичь снижения нагрузки на трубопровод за счет поворотных участков. Использование эффекта позволяет сэкономить на дополнительных материалах, создании специализированных опорных конструкций. В этом случае во время монтажа мастер должен обеспечить должную подвижность поворотных участков без риска разгерметизации системы. Если этого эффекта недостаточно для устранения напряжений, дополнительно используется второй метод.

  • Установка компенсаторов – наряду с этими приспособлениями, требуется монтаж чередующихся скользящих и неподвижных опор. Способ подходит для трубопроводов с большими прямыми участками или при недостаточном эффекте самокомпенсации. В большинстве случаев оправдана установка сильфонных компенсаторов, которые дешевле и практичнее П-образных приспособлений или устройства железобетонного канала.

  • Монтаж металлорукава – наиболее дорогостоящий и сложный способ, который обычно не используется в отношении канализационных магистралей. Позволяет компенсировать значительное тепловое удлинение на прямых участках трубы или при поворотах магистрали на 90-180 градусов.

Дополнительно рекомендуется использование умеренно жестких (обрезиненных) креплений, отсутствие ограничителей по торцам трубы, использование компенсирующих петель. Оптимальный способ предотвращения напряжений из-за нагрева трубы выбирается, исходя из способа прокладки, максимальных температурных колебаний, прочих факторов.

От чего зависит удлинение труб: методология расчета

Степень теплового удлинения магистрали зависит от нескольких основных факторов: максимальной температуры теплоносителя, условий окружающей среды в момент монтажа и при эксплуатации трубопровода. При этом учитываются длина прямого отрезка, КТР. Указанные значения отражаются в формуле, которая позволяет определить увеличение размеров для конкретной системы. В случае с литейным чугуном необходимо использовать такие расчеты:

ΔL=L*α*ΔT ΔL = изменение длины в мм, где:

L = длина трубы в м;

α = коэффициент линейного удлинения;

ΔТ = разница температур Tmax-Tmin.

Например: Длина трубы = 50 метров Tmax = +40°С Tmin = +4°C. Температура при установке = +25°С Δт (тепло) = (+40) – (+4) = +36°С ΔL = 50*0,015*36 =27 мм. Именно столько составит удлинение трубы на отрезке в 50 м.

Рекомендации по проектированию и монтажу трубопровода

На схеме расположения трубопровода необходимо предварительно отметить места монтажа неподвижных опор с учетом естественной компенсации теплового удлинения соединениями и отводами. Необходимо определить, достаточно ли свойств системы для гашения напряжений между жесткими креплениями. Если нет, следует продумать расположение осевых сильфонных компенсаторов. Необходимо заранее определить количество и расположение скользящих опор.

Компенсаторы актуально монтировать между неподвижными опорами, которые разделяют трубопровод на участки, расширяющиеся независимо друг от друга. Помните, что амплитуда возможного движения трубы перпендикулярно стене определяется расстоянием магистрали до нее. При монтаже вертикальных участков максимальный промежуток между опорами должен составлять 1 м (при наружном диаметре изделия до 35 мм) или 1,5 м (при большем наружном диаметре). Для любой запирающей или распределительной арматуры должны быть предусмотрены собственные жесткие крепления, предотвращающие передачу дополнительных напряжений на трубы.

Вывод

Литейный чугун остается наиболее надежным материалом для прокладки сточной системы в жилых постройках, производственных, административных и офисных зданиях. Он подвержен тепловому расширению гораздо меньше, чем другие популярные материалы. Это означает, что компенсировать увеличение длины изделия будет проще и дешевле, нежели в случае со сталью или дорогостоящей медью. Подобрать чугунные трубы и фитинги можно в нашем каталоге продукции от самого популярного бренда России.

Коэффициент шероховатости труб и каналов по Маннингу

Трубопроводы

Асбестоцементные

0.011

Чугунные, новые

0.012

Керамические (Глиняной черепицы)

0.014

Железобетонные

0.011

Бетонные

0.012

Стальные

0.012

Стальные – с внутренним эмалированием

0.010

Гофрированный металл

0.022

Стеклянные

0.010

Свинцовые

0.011

Латунные

0.011

Медные

0.011

Пластиковые

0.009

Полиэтиленовые- гофрированные с гладкой внутренней стенкой

0.009- 0.015

Полиэтилена- гофрированные с гофрированной внутренней стенкой

0.018- 0.025

Поливинилхлорид ПВХ- с гладкой внутренней стенкой

0.009- 0.011

Каналы

Асфальтовые

0.016

Кирпичная кладка

0.015

Бетонные и железобетонные, гладко затертые цементной штукатуркой

0.012

Бетонные и железобетонные, изготовленные на месте в опалубке

0.015

Земляной канал- чистый

0.022

Земляной канал- гравий

0.025

Земляной канал- каменистый

0.035

Кирпичная кладка

0.015

Кладка из бута и тесанного камня на цементном растворе

0.017

Деревянные из не строганых досок

0.013

Деревянные

0.012

Канал из оцинкованного железа

0.016

Теплоотдача 1 м стальной трубы – проводим расчет

Расчёт теплоотдачи трубы требуется при проектировании отопления, и нужен, чтобы понять, какой объём тепла потребуется, чтобы прогреть помещения и, сколько времени на это уйдёт. Если монтаж производится не по типовым проектам, то такой расчёт необходим.

Стальная труба

Для каких систем нужен расчёт?

Коэффициент теплоотдачи считается для тёплого пола. Всё реже эта система делается из стальных труб, но если в качестве теплоносителей выбраны изделия из этого материала, то произвести расчёт необходимо. Змеевик – ещё одна система, при монтаже которой необходимо учесть коэффициент отдачи тепла.

Радиатор из стальных труб

Регистры – представлены в виде толстых труб, соединённых перемычками. Теплоотдача 1 метра такой конструкции в среднем – 550 Вт. Диаметр же колеблется в пределах от 32 до 219 мм. Сваривается конструкция так, чтобы не было взаимного подогрева элементов. Тогда теплоотдача увеличивается. Если грамотно собрать регистры, то можно получить хороший прибор обогрева помещения – надёжный и долговечный.

Как оптимизировать теплоотдачу стальной трубы?

В процессе проектирования перед специалистами встаёт вопрос, как уменьшить или увеличить теплоотдачу 1 м. стальной трубы. Для увеличения требуется изменить инфракрасное излучение в большую сторону. Делается это посредством краски. Красный цвет повышает теплоотдачу. Лучше, если краска матовая.

Расчет

Другой подход – установить оребрение. Оно монтируется снаружи. Это позволит увеличить площадь теплоотдачи.

В каких же случаях требуется параметр уменьшить? Необходимость возникает при оптимизации участка трубопровода, расположенного вне жилой зоны. Тогда специалисты рекомендуют утеплить участок – изолировать его от внешней среды. Делается это посредством пенопласта, специальных оболочек, которые производятся из особого вспененного полиэтилена. Нередко используется и минеральная вата.

Производим расчёт

Формула, по которой считается теплоотдача следующая:

Q = K*F*dT, где

  • К – коэффициент теплопроводности стали;
  • Q – коэффициент теплоотдачи, Вт;
  • F – площадь участка трубы, для которого производится расчёт, м2 dT – величина напора температуры (сумма первичной и конечной температур с учётом комнатной температуры), ° C.

Коэффициент теплопроводности K выбирается с учётом площади изделия. Зависит его величина и от количества ниток, проложенных в помещениях. В среднем величина коэффициента лежит в пределах 8-12,5.

dT называется также температурным напором. Чтобы параметр высчитать, нужно сложить температуру, которая была на выходе из котла, с температурой, которая зафиксирована на входе в котёл. Полученное значение умножается на 0,5 (или делится на 2). Из этого значения вычитается комнатная температура.

dT = (0,5*(T1 + T2)) — Tк

Если стальная труба изолирована, то полученное значение умножается на КПД теплоизоляционного материала. Он отражает процент тепла, который был отдан при прохождении теплоносителя.

Рассчитываем отдачу для 1 м. изделия

Посчитать теплоотдачу 1 м. трубы, выполненной из стали, просто. У нас есть формула, осталось подставить значения.

Q = 0,047*10*60 = 28 Вт.

Здесь

  • К = 0.047, коэффициент теплоотдачи;
  • F = 10 м2, площадь трубы;
  • dT = 60° С, температурный напор.

Об этом стоит помнить

Хотите сделать систему отопления грамотно? Не стоит подбирать трубы на глазок. Расчёты теплоотдачи помогут оптимизировать траты на строительство. При этом можно получить хорошую отопительную систему, которая прослужит долгие годы.

Гофрированные трубы из полимеров для дренажа и стоков

Гофрированные трубы или гофротрубы – это прямоточные, криволинейные части трубопроводов, стенки которых снабжены частыми,близко расположенными складками. Такой тип поверхности называются гофрой от французского слова gaufrer.
Складки выполняют функцию ребер жесткости, защищающих корпус трубы и её содержимое от физических воздействий извне – усилий на разрыв, сжатие, излом. Гофротруба более устойчива и к внутренним гидроударам.

В качестве материала стенок гофротруб выступают нержавеющая сталь, а также легкие и недорогие полимеры — полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), стекловолокно.
Типичные примеры гофротруб – подземные безнапорные системы канализации и водоотведения, дренажная труба в канаву для сбора талых и дождевых вод. Отдельная область применения – физическая защита силовых и слаботочных сетей, оптических кабелей и других коммуникационных линий.

Характеристики и отличия гофротруб

Из соображений экономии и удобства транспортировки и монтажа большинство современных гофротруб делают из пластика. Трубы делятся на:

  • однослойные и двухслойные;
  • снабженные раструбами и обходящиеся без них;
  • прямые и гнутые;
  • с металлическим зондом и без зонда.

Труба, корпус которой состоит из двух слоев, ожидаемо обладает большей прочностью, нежели однослойная, однако она тяжелее и дороже. Внутренний цилиндр имеет гладкие стенки, окрашенные в светло-серый цвет (для удобства осмотра и очистки от загрязнений, солевых отложенийи накипи). Гофрированной остается лишь «верхняя одежда» трубы. Гладкие стенки гарантируют более высокуюскорость потока и более эффективную циркуляцию в системе.
Для стыковки труб используют сварку и муфтовые соединения. Изделия с раструбом с одной стороны просто вставляют друг в друга.

По правилам радиус изгиба криволинейной трубы должен быть не меньше трех внутренних диаметров. Если двуслойный гофрорукав имеет диаметр внутренней составляющей 150 мм, то радиус скругления должен быть не меньше 450 мм.

Металлический зонд позволяет прокладывать трубы без рытья непрерывной канавы,методом прокола. По линии залегания будущего трубопровода в почве вырываются промежуточные шурфы, труба с зондом горизонтально погружается в грунт и с помощью специального оборудования проталкивается к следующему шурфу. Таким образом,например, монтируется дренажная труба на заезд на территорию загородного домовладения.

Стандарты и типы труб

  • Гост Р 54475-2011 – Трубы полимерные со структурированной стенкой и фасонные части к ним для систем наружной канализации.

Цены на гофрированные трубы: (прайс-лист) по наружнему диаметру OD

Прайс-лист от 09 января 2019 года.

  • D-1000/851мм SN6-7 полимерная с раструбом

    10 161,00 ₽ Подробнее

  • D-1000/851мм SN8-9 полимерная с раструбом

    12 174,00 ₽ Подробнее

  • D-110/94мм SN8-9 полимерная с раструбом

    240,00 ₽ Подробнее

  • D-1200/1030мм SN6-7 полимерная с раструбом

    15 420,60 ₽ Подробнее

  • D-1200/1030мм SN8-9 полимерная с раструбом

    17 781,13 ₽ Подробнее

  • D-133/110мм SN8-9 полимерная с раструбом

    301,00 ₽ Подробнее

  • D-160/136мм SN8-9 полимерная с раструбом

    427,50 ₽ Подробнее

  • D-190/160мм SN8-9 полимерная с раструбом

    495,90 ₽ Подробнее

  • D-200/171мм SN8-9 полимерная с раструбом

    571,00 ₽ Подробнее

  • D-230/200мм SN6-7 полимерная с раструбом

    610,00 ₽ Подробнее

  • D-230/200мм SN8-9 полимерная с раструбом

    723,00 ₽ Подробнее

  • D-250/216мм SN6-7 полимерная с раструбом

    743,00 ₽ Подробнее

  • D-250/216мм SN8-9 полимерная с раструбом

    901,00 ₽ Подробнее

  • D-290/250мм SN6-7 полимерная с раструбом

    1 001,00 ₽ Подробнее

  • D-290/250мм SN8-9 полимерная с раструбом

    1 219,00 ₽ Подробнее

  • D-315/271мм SN6-7 полимерная с раструбом

    1 039,00 ₽ Подробнее

  • D-315/271мм SN8-9 полимерная с раструбом

    1 385,00 ₽ Подробнее

  • D-340/300мм SN6-7 полимерная с раструбом

    1 317,00 ₽ Подробнее

  • D-340/300мм SN8-9 полимерная с раструбом

    1 741,00 ₽ Подробнее

  • D-368/315мм SN6-7 полимерная с раструбом
  • D-368/315мм SN8-9 полимерная с раструбом
  • D-400/343мм SN6-7 полимерная с раструбом

    1 679,00 ₽ Подробнее

  • D-400/343мм SN8-9 полимерная с раструбом

    2 157,00 ₽ Подробнее

  • D-460/400мм SN6-7 полимерная с раструбом

    2 057,00 ₽ Подробнее

  • D-460/400мм SN8-9 полимерная с раструбом

    2 556,00 ₽ Подробнее

  • D-500/427мм SN6-7 полимерная с раструбом

    2 715,00 ₽ Подробнее

  • D-500/427мм SN8-9 полимерная с раструбом

    3 275,00 ₽ Подробнее

  • D-575/500мм SN6-7 полимерная с раструбом

    2 928,00 ₽ Подробнее

  • D-575/500мм SN8-9 полимерная с раструбом

    3 645,00 ₽ Подробнее

  • D-630/535мм SN6-7 полимерная с раструбом

    4 029,00 ₽ Подробнее

  • D-630/535мм SN8-9 полимерная с раструбом

    4 802,00 ₽ Подробнее

  • D-695/600мм SN6-7 полимерная с раструбом

    4 409,10 ₽ Подробнее

  • D-695/600мм SN8-9 полимерная с раструбом

    5 398,99 ₽ Подробнее

  • D-800/687мм SN6-7 полимерная с раструбом

    6 332,00 ₽ Подробнее

  • D-800/687мм SN8-9 полимерная с раструбом

    7 619,00 ₽ Подробнее

  • D-923/800мм SN6-7 полимерная с раструбом

    7 848,00 ₽ Подробнее

  • D-923/800мм SN8-9 полимерная с раструбом

    9 259,99 ₽ Подробнее

Характеристики и разновидности полимерных гофрированных труб

Важнейшими свойствами гофротруб, которые указываются в их техническом описании, являются:

  • 1. Внешний диаметр;
  • 2. Внутренний диаметр;
  • 3. Коэффициент кольцевой жесткости.

Последний обозначается английской аббревиатурой SN (stiffness nominal) и измеряется в килоньютонах на м2.Чаще всего встречаются коэффициенты SN4, SN8 и SN16. Принято, что коэффициент всегда является степенью числа 2.
В зависимости от номинала жесткости все трубы подразделяются на лёгкие (SN2), тяжелые (SN4 и SN8) и сверхтяжелые (SN16, SN32 и т.д.).

Легкие гофротрубы диаметром до 200 мм размещаются на открытой местности и в пустотелых строительных конструкциях. Тяжелые трубы укладываются в канавы в песчаные и глинистые грунты. Сверхтяжелые трубы с диаметром от 400 мм предназначаются для прокладки в каменистых почвах и на участках с подвижками и зимним морозным пучением.

Также гофрорукава повышенной жесткости рекомендуется монтировать в бетонных и каменных стенах и бетонных фундаментах, которые подвергаются неизбежной усадке после ввода здания в эксплуатацию. Кроме того, повышенная прочность инженерных коммуникаций нужна при монтаже трубопроводов для перемещения горячих и едких жидкостей, а также сточных вод во избежание загрязнения местности.

Монтаж гофротруб может потребоваться на промышленных производствах для защиты коммуникаций от негативных техногенных воздействий (высокие температуры,тепловые сжатия и расширения, гидроудары, вибрация).

Окончательно тип и размер гофрорукава определяют исходя из режима и целей эксплуатации, ожидаемой пропускной способности и характеристик перемещаемой по трубам среды.

Поставщики и производители в России

  • Продукция Pragma
    Производитель Россия.
    Отличаются высокой устойчивостью в ударным нагрузкам. Устойчив к низким температурам.
  • Продукция Polytron
    Производитель Сербия.
    Отличается высокой кольцевой жесткостью. Устойчивы к химическим воздействиям.
  • Продукция Корекс
    Производитель Белоруссия.
    Стойки к химическим воздействиям. Используются для отвода холодной и горячей воды.
  • Продукция Корсис
    Бренд Италия.
    Высокая кольцевая жесткость. Устойчивы к перепадам температур. Устойчивы к химическим воздействиям.
  • Продукция Корсис Эко
    Производитель Россия.
    Производятся из вторичного сырья. Применимы в системах без высокой нагрузки. Отличаются низкой ценой.
  • Продукция Magnum
    Концерн SYSTEM GROUP, Италия.
    Отличается высокой кольцевой жесткостью. Устойчивы к химическим воздействиям. Устойчивы с температурам ниже -40.
  • Продукция ФД-пласт
    Производитель Россия.
    Отличаются низкой ценой. Устойчивы к химическим агрессивным средам. Устойчивы к низким температурам. Высокий показатель кольцевой жесткости.

Где применяют гофрированные трубы

Остановимся подробнее на использовании «складчатых» труб в быту и производстве. С их помощью решаются следующие хозяйственные задачи:

  • Сбор грунтовых, талых и дождевых вод;
  • Отведение сточных вод от частных и нежилых домов ;
  • Устройство систем электроснабжения и низковольтных сетей;
  • Отвод в системах кондиционирования;

Для проведения следующих видов работ организации и частные лица покупают гофрированные полимерные трубы:

1 Строительство больших и малых объектов ЖКХ: сбор грунтовых, талых и дождевых вод на территориях частных домовладений, муниципальных и коммерческих объектов. Чем выше склонность территории к подтоплению, тем больше диаметр труб, он может достигать 400-500 мм, особенно при монтаже трубы в канаву на въезд.

2 Для прокладки высоковольтных кабелей: устройство систем электроснабжения и низковольтных сетей. К числу последних относятся телефонные линии, структурированные кабельные сети, оптическое волокно, системы безопасности и контроля доступа. Труба не отвечает за электробезопасность, она лишь защищает кабель от внешних физических воздействий. Внешний диаметр рукавов не превышает 110 мм.

3 Устройство канализационных систем: отведение сточных вод от частных и нежилых домов в системах автономной канализации. Устройства автономной канализации – безнапорный гофрированный трубопровод соединяет дом с септиком;

4 Прокладка и отвод систем кондиционирования: укладка труб систем кондиционирования в дополнительных гофроруковах позволяет избежать перегиба комуникаций кондиционера и как следствие выход из строя;

Запаянные с обеих сторон и заполненные воздухом гофротрубы очень большого диаметра (более 500 мм) востребованы при гидротехнических работах, как средства обеспечения плавучести грузов, аварийных судов и различных механизмов.

В малоэтажном строительстве и благоустройстве потребность в пластиковых гофротрубах высокой жесткости возникает при проведении следующих работ:

  • 1. Устройстве фундаментов (как ленточных, так и плитных) в малоэтажном строительстве. Трубы укладываются вместе с деревянной опалубкой, а затем все заливается бетоном.
  • 2. Возведении стен из кирпича, блоков, железобетонных конструкций. Коэффициент жесткости труб должен учитывать возможную усадку стен.
  • 3. Монтаже автономной канализации. Безнапорная трубопроводная система соединяет дом с расположенным на участке септиком.
  • 4. Устройстве систем электроснабжения и телекоммуникации.
  • 5. Благоустройстве частных и общественных территорий операторами ЖКХ.
  • 6. Ландшафтномдизайне — установке дренажных систем в местах скопления дождевых и талых вод.

В последнем случае применяются гибкие перфорированные гофротрубы односторонней проницаемости. Трубы укладываются в канаву на небольшую глубину (1-1,5 м) и обязательно ниже уровнейпромерзания грунта и фундамента, который нужно защитить от воды.

Почвенные, талые и дождевые воды проникают в трубу и направляются прочь от объекта водоотведения благодаря небольшому уклону дна траншеи, сделанному при монтаже трубопровода. Воизбежание смещения положениятрубы в канаве она укладывается на песчано-гравийную подушку и засыпается щебнем или галькой.

Перфорированные трубы всегда однослойные и имеют сравнительно небольшой диаметр 150-200 мм. Они поставляются в гибких бухтах длиной от 40 до 100 метров, которые несложно порезать на куски нужной длины. Для устройства трубы в канаву на заезд лучше приобрести обособленный гофрорукав длиной 6 метров.

Вес трубы. Пример расчёта веса трубы стальной круглой

Прежде, чем купить, необходимо рассчитать вес трубы стальной. Обусловлено это такими факторами. Во-первых, продаётся подобная продукция именно по весу. И, во-вторых, полученные данные позволят определить прочность создаваемой конструкции. Любой соответствующий ГОСТ содержит таблицу веса стальной трубы с указанием стандартной массы 1 м погонного. Однако реальные значения могут разниться от стандартных, даже если толщина стенки и диаметр не отличаются.

Вес трубы — это важный параметр, который необходимо учитывать при проектировании конструкций из таких изделий

Преимущества и недостатки

Тот факт, что продукция стального трубного проката занимает в любом магазине стройматериалов существенную часть стеллажей, говорит о наличии у неё определённых достоинств по сравнению со своими конкурентами. Кратко остановимся на них.

  • механическая прочность. Стальной трубопрокат, прежде всего, может применяться в местах, где водопровод подвергается немалым внешним механическим воздействиям. Кроме того, данные изделия – лучший выбор для организации транспортировки воды под весьма высоким давлением;
  • относительная дешевизна. Назвать трубу стальную самым дешевым материалом, конечно же, нельзя. А вот то, что она одно из самых дешёвых подобных изделий – это точно. При этом весу трубы отводится не главная роль;
  • широкий выбор арматуры. Если фитинг необходимой формы, например, для того же полипропиленового водопровода иногда придётся ещё и поискать, то обычные тройники или уголки чугунные в обилии присутствуют на полках любого строительного магазина;
  • небольшой коэффициент линейного расширения. Данное свойство очень важно, когда магистраль водопровода (неважно какого, стального или из другого материала) штукатурится или утапливается в стяжку. То есть, при нагреве стального трубопровода трещины в таком покрытии не появятся.

К основным недостаткам металлических трубных изделий помимо трудоёмкости монтажа и разборки, эксперты относят подверженность коррозии и уменьшение со временем полезного просвета. Что же касается веса 1м трубы стальной, то владелец будущего водопровода ощутит на себе большое значение данного параметра на всех этапах строительства. Начиная с транспортировки партии трубной продукции, включая разгрузку и заканчивая монтажом трубопровода.

Трубы без защитного покрытия быстро начинают ржаветь, а это является серьезным недостатком

Пример расчёта веса трубы стальной круглой

Независимо от того, какой метод расчёта будет использоваться, необходимо знать численные значения следующих параметров круглого стального трубопроката:

  • толщина стенки;
  • наружный диаметр.

Важно! Одной из основных характеристик при расчете веса трубы круглой является марка стали.

Из курса физики средней школы известно, что для определения удельного веса трубы стальной следует умножить объём использованного материала на его же плотность. Последний параметр – величина постоянная, в то время как объём материала (в нашем случае это сталь) нужно вычислить. Решить такую задачу можно двумя методами. Это — расчёт объём листа, образующего круглую трубу, или вычисление разности объёмов внешнего цилиндра и цилиндра внутреннего.

1. Для расчета веса трубы (например, диаметром 168 мм с толщиной стенки 8 мм) первым способом, сначала нужно определить длину окружности:

          L = π*D — 3,14*0,168 = 0,52752  м.

Здесь: D – диаметр изделия, а — всем известная математическая трансцендентная константа.

Для расчета веса трубы измеряется ее внешний диаметр и толщина стенки

Следующий шаг – вычисление площади наружной поверхности. Выполняется такой расчёт путём умножения окружности единицы продукции круглого трубопроката на её же длину. При вычислении веса метра трубы стальной в нашем случае формула принимает следующий вид:

                          S = 0,52752*1 = 0,52752 м²,

где S – площадь поверхности 1 м круглой трубы.

На очередном этапе расчёта веса 1 метра трубы круглой вычисляется объём использованной для производства данного изделия стали. Делается это умножением площади на толщину стенки:

V = S*W = 0,52752*0,008 = 0,00422 м²

На последнем шаге вычисления веса 1 метра трубы стальной круглой выясняется плотность стали. В специальной таблице значение данного параметра указано такое – 7850 кг/м³. Затем плотность стали умножается на объём:

Р = 7850*0,00422 = 33,127 кг.

В таблице №1 приведены результаты расчета для трубной продукции самых ходовых типоразмеров. Необходимо подчеркнуть, что это – теоретическое  значение веса одного погонного метра трубы.

Таблица 1

Дюймы Наружный диаметр Условный проход Толщина стенки Вес 1 м погонного, кг
Усилен-
ных
Обыкно-
венных
Лёгких Усилен-
ных
Обыкно-
венных
Лёгких
2 ½ 75,5 65 4,5 4,0 3,20 7,88 7,05 5,71
2 ¼ 57
2 60,0 50 4,50 3,50 3 6,16 4,88 4,22
1 ¾ 45
1 ½ 48,0 40 4 3,50 3 4,34 3,84 3,33
1 ¼ 42,3 32 4,0 3,20 2,80 3,78 3,09 2,73
1 33,5 25 4 3,20 2,8 2,91 2,39 2,12
¾ 26,8 20 3,20 2,80 2,5 1,86 1,66 1,5
½ 21,3 15 3,20 2,80 2,5 1,43 1,28 1,16
¼ 10,2 6,0 2,50 2,0 1,80 0,47 0,4 0,37

 

2. Расчёт веса одного погонного метра трубы вторым методом предполагает вычисление объёмов внутреннего и внешнего цилиндров. Первый шаг – расчёт площадей внешней и внутренней поверхностей.

Внешняя площадь равна:

Sнар. = π*D — 3,14*0,168 = 0,5278  м².

Чтобы рассчитать внутреннюю площадь, сначала необходимо узнать диаметр внутреннего цилиндра. Он такой: 0,168-0,016=0,152 мм. А внутренняя площадь равна 0,152×3,14=0,4773

Далее уже можно вычислять объёмы. С учётом того, что эта методика касается расчёта веса метра трубы стальной круглой, формулы выглядят очень просто.

Объём внешнего цилиндра будет равен 0,5278×1= 0,5278, а внутреннего 0,4773×1=0,4773.

Разность объёмов составляет: 0,5278-0,4773=0,00505.

Чтобы окончательно рассчитать вес трубы из стали, осталось только умножить объём на плотность:

                        0,00505×7850=39,64 кг.

При проверке труб на соответствие стандартам производства допускается наличие небольших погрешностей в размерах, поэтому результаты расчетов по формулам могут не совпадать с таблицами ГОСТов

Как мы видим, результаты не совпали. Но разница в разумных пределах.

Важно! Если обратиться к соответствующему ГОСТу, то в таблице вы увидите совсем другое значение веса трубы круглой стальной. Обусловлено это тем, что производители используют допустимые этим документом погрешности.

Как подсчитывается вес трубы круглой простейшим способом

Хоть выше приведённые методики назвать сложными нельзя, существует ещё более простой способ расчёта веса трубы по диаметру, а также толщине стенки. Выглядит формула так:

P = π*(D — Sст)*Sст*Т.

Здесь: D – внешний диаметр; Sст. – толщина стенки; T – плотность (удельный вес).

В нашем случае получается:

                 Р = 3,14*(0,168 — 0,008)*0,008*7850 = 31,55 кг.

Таким способом можно узнать, сколько завесит труба любого размера. Например, 1м изделия с внешним диаметром 75,5 мм и толщиной стенки 4,5 мм весит:

              Р = 3,14*(0,0755 — 0,0045)*0,0045*7850=7,82 кг.

Ну а для того, чтобы узнать всю массу трубы стальной, нужно полученное число умножить на количество метров используемой трубной продукции.

На конечный результат влияет не только марка стали, но и способ производства. Так, например, вес бесшовного изделия не будет таким же, как стального электросварного, даже если их внешние диаметры и толщины стенок одинаковы. Ведь для производства каждого вида материала используется сырье (имеется в виду сталь) определённого состава, характеризующееся индивидуальным значением плотности.

И ещё один момент. Вес оцинкованного изделия трубного проката на 3 процента больше, чем неоцинкованного, имеющего аналогичные размеры.

Оцинкованные трубы будут тяжелее точно таких же обычных на 3%

Пример расчета веса стальной трубы профильной

На рынке присутствуют стальные изделия не только круглые, но и с квадратным, а также прямоугольным сечением. Сначала поговорим о том, как узнаётся вес трубы  квадратного профиля.

Формула для расчёта выглядит так:

P = (L — Sст)*Sст*0,0316.

Здесь: P вес одного метра стального трубного проката; L – размер стороны; Sст. – толщина стенки; 0,0316 – это постоянный коэффициент, найденный эмпирическим путём.

Например, если L=33,5 мм, Sст. = 4 мм, то:

                  (33,5-4)×4×0,03163,73 кг.

Теперь о том, как узнаётся вес трубы с прямоугольным сечением. Для этого используется следующая формула:

            P = (L1 — L2 — Sст)*Sст*0,0158,

где L1 и L2 – размеры сторон; Sст. – толщина стенки; 0,0158 — это тоже постоянный коэффициент, определяемый эмпирическим путём.

Например, если L1= 40 мм, L2= 20 мм, Sст. =2 мм, вес 1 метра трубы стальной прямоугольной будет равен:

Р = (40+20-2*2)*2*0,0158≈1,77 кг.

Как рассчитывается вес трубы с необычным сечением

Иногда в строительстве используется продукция трубного проката не только с прямоугольным, квадратным и круглым сечением. Например, из изделий с овальным сечением изготавливаются разнообразные ограждения и перила. А в машиностроении они нашли широкое применение при создании радиаторов охлаждения и разнообразных гидравлических систем.

Для просчета веса труб с сечением необычной формы нужно знать марку стали, из которой они произведены

Для расчета веса трубы с необычным сечением, необходимо воспользоваться следующей формулой:

             P = ρ*X*L,

где P масса изделия; ρ — плотность материала; X – площадь сечения; L – длина единицы трубного проката.

Эта формула пригодится для изделий с любым сечением. Чтобы понять, соответствует ли указанным в заказе требованиям полученная продукция, достаточно выбрать из партии проката несколько образцов, измерить и подсчитать.

Совет! Если вам известен вес партии, воспользовавшись этой формулой можно узнать, сколько метров трубного проката вам было поставлено: L = P/ρ*X.

Точность расчёта массы труб стальных этим способом составляет  процентов. Конечный результат зависит от многих факторов, в числе которых состав стали, степень коррозии металла, однородность толщины стенок, даже влажность воздуха, не говоря уже температуре окружающей среды. Поэтому, чтобы получить более точное значение веса металлической трубы, по крайней мере, необходимо уточнить марку стали и при проведении вычислений в формулу подставлять именно её плотность (удельный вес). Для измерений рекомендуется использовать инструмент поточнее рулетки, особенно при замере толщины стенки.

Альтернативный расчёт веса 1 м трубы стальной

Для выяснения веса круглой трубы заниматься сложными расчётами совсем не обязательно. Выход в интернет позволит без труда найти и воспользоваться онлайн-калькулятором массы для расчёта материалов обоих видов – и круглого, и профильного.

Вместе с тем, чтобы узнать вес трубы, можно поступить следующим образом: просто ознакомиться с таблицей, размещённой в соответствующем стандарте. Опять же, делать это можно через интернет. Например, при необходимости приобрести водопроводную трубу в поисковую строку Яндекса или Гугла вбейте фразу «ГОСТ 3262 75». В ответ вы получите порядка миллиона вариантов. Кликните на наиболее подходящий и на первой странице этого нормативного документа вы увидите таблицу веса стальной трубы. Вам останется только отыскать строку и столбец, в которых отображены размеры вашей трубной продукции. Там представлено значение теоретического веса трубы стальной круглой. Но от фактического оно мало отличается. А максимально точную массу трубы можно узнать только взвешиванием.

Самый точный результат дает взвешивание труб, его можно провести крановыми весами про покупке трубы на металлобазе

Делаем выводы

Их, собственно, несколько.

  • различные методики расчёта веса 1 м трубы дают достаточно заметный разброс результатов. Это не критично с точки зрения запаса прочности металлоконструкций: данная характеристика стали в любом случае с избытком покроет отклонения от рассчитанной массы одного метра трубного проката. Однако при закупке большой партии труб можно ошибиться по метражу в меньшую или большую сторону. А это вызовет необходимость повторной закупки либо приведёт к перерасходу бюджета;
  • делая закупку труб, целесообразнее опираться на цифры, представленные в ГОСТе. Тогда при возникновении спорной ситуации ваши аргументы будут более убедительными. Например, в нормативном документе сказано, что в тонне стального трубного проката должно быть 110 метров труб, а там оказалось 120. В таком случае можно предположить, что производитель в целях экономии пренебрёг требованиями стандартов. Впрочем, здесь не исключён и человеческий фактор.

Совет! Предварительно сделанный расчёт позволит ориентировочно определить частоту установки опор наружного трубопровода, чтобы не допустить его провисания.

Если докупать трубы всё-таки придётся и эта процедура не связана с большими сложностями, из соображений экономии лучше принимать во внимание минимальное из расчётных значений веса.

Трубы всех производителей - Технические данные

Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация Документация
1 АКТПП ФРАБО Трубы из оцинкованной углеродистой стали FRABOPRESS C-STEEL SECURFRABO типа ACTBPP (труба в пластиковой горловине), с системой фитингов из оцинкованной прессованной стали FRABOPRESS C-STEEL SECURFRABO. Предназначены для систем пожаротушения, отопления, сжатого воздуха и охлажденной воды. »
2 АКТБЗН ФРАБО Трубы из оцинкованной углеродистой стали FRABOPRESS C-STEEL SECURFRABO тип ACTBZN, с системой фитингов из штампованной оцинкованной стали FRABOPRESS C-STEEL SECURFRABO.Предназначены для систем пожаротушения, отопления, сжатого воздуха и охлажденной воды. »
3 АЛЬПЕКС-ДУО XS ФРАНКИ Многослойные трубы alpex-therm XS Silver с алюминиевой вставкой, наружным и внутренним слоем из сшитого полиэтилена (PE-X), предназначены для подключения к радиаторам. нет документации
4 АЛЬПЕКС-ДУО XS F ФРАНКИСШЕ Многослойные трубы alpex-therm XS Silver с алюминиевой вставкой, наружным и внутренним слоем из сшитого полиэтилена (PE-X), предназначены для подключения к радиаторам. нет документации
5 АЛЮПЕКС РОТ Многослойная труба Roth AluPEX. Базовая труба PEXc, алюминиевый диффузионный барьер, внешний слой из полиэтилена, Tmax = 95 C Pmax = 1,0 МПа. нет документации
6 АК-ПБ-П АКВАТЕРМ Серая труба Aquatherm - труба из полибутилена PB с антидиффузионными слоями, в бухте.Применение для центрального отопления и отопления помещений Tmax rob = 70C, Pmax = 0,6 МПа. »
7 АКБ МФОТ АКВАТЕРМ Синяя труба Aquatherm SDR 7,4 MF OT - (бывшая композитная труба climatherm-Stabi Glass OT), непроницаемая для диффузии, стабилизированная слоями стекловолокна. SDR 7.4 в диапазоне диаметров 20–32 мм и SDR 11 для диаметров 32–250 мм.Применение в технологических целях, например, для центрального отопления (не для питьевой воды). SDR 7.4: rob tmax = 80°C/0,6 МПа, rob tmax = 60°C/1,0 МПа. SDR 11: rob tmax = 80°C/0,4 МПа, rob tmax = 60°C/0,6 МПа. »
8 AQO PERT АКВАТЕРМ Система Aquatherm оранжевая - полиэтиленовая труба PE-RT с антидиффузионными слоями в бухте. Применение для установок центрального отопления и систем зонального отопления Tmax rob = 80C, Pmax = 0.6 МПа (не для питьевой воды). »
9 АКВА ПБ АКВАТЕРМ Серая труба Aquatherm - (бывшая труба PB системы SHT) изготовлена ​​из полибутилена PB в бухте. Применительно к холодному и горячему водоснабжению, Тмакс раб = 60С, Рмакс = 1,0 МПа, и центральному отоплению и отоплению помещений Тмакс раб = 70С, Рмакс = 0,6 МПа. »
10 АКВАБ11С АКВАТЕРМ Синяя труба Aquatherm SDR 11 S - (d.труба climatherm) полипропилен PP-R, гомогенный, SDR 11, в бухте. Применение в технологических целях, например, низкотемпературный гликолевый подогрев футбольных полей (не для питьевой воды). »
11 АКВАГ9МФ АКВАТЕРМ Зеленая труба Aquatherm SDR 9 MF RP - композитная труба, стабилизированная слоями стекловолокна, SDR 9, с повышенной устойчивостью к давлению.Применение для систем горячего водоснабжения Tmax rob = 70C, Pmax = 0,8 МПа и центрального отопления Tmax rob = 80C, Pmax = 0,6 МПа. »
12 B8160FC БАННИНГЕР Трубы Banninger, многослойные из PP-R CT / PP-R CT-F / PP-R CT, стабилизированные стекловолокном, тип 8160FC, зеленые, 4 светло-серые полосы + 1 коричневая, для ГВС, 60 C и давление 10 бар (для диаметров 20 и 25), 8 бар (для диаметров 32), 6 бар (для диаметров 40.. 160), плоскостное отопление и низкотемпературное центральное отопление с параметрами 60 С и давлением 10 бар (для диаметров 20 и 25), 8 бар (для диаметров 32), 6 бар (для диаметров 40...160), а ЦО с параметрами 80 С и давление 8 бар (для диаметров 20 и 25), 6 бар (для диаметра 32), 4 бар (для диаметров 40 .. 160). »
13 Б8200ФВ БАННИНГЕР Трубы Banninger, многослойные PP-R CT / PP-R CT - F / PP-R C, стеклостабилизированные, тип 8200 FW, зеленые, 4 темно-серые полосы, для ГВС, 60 C и давление 10 бар (для диаметр 20 и 25), 8 бар (для диаметра 32.. 125), 6 бар (для диаметра 160), плоское отопление и низкотемпературное центральное отопление с параметрами 60 С и давлением 10 бар (для диаметров 20 и 25), 8 бар (для диаметров 32 .. 125), 6 бар (для диаметров 160), а центральное отопление с параметрами 80 С и давление 8 бар (для диаметров 20 и 25), 6 бар (для диаметра 32..125), 4 бар (для диаметра 160). »
14 БАНН С СТ 3,2 БАННИНГЕР Многослойные трубы Banninger тип S 3,2 Stabi из полипропилена PP-R (PP тип 3).Снято с производства. »
15 БАНН-16 БАННИНГЕР Трубки Баннингера, гомогенные S 3,15 (PN 16), полипропилен тип 3, Tmax = 90°С, Pmax = 0,6 МПа. Снято с производства. нет документации
16 БАНН-20 БАННИНГЕР Трубки Баннингера, гомогенные S 2,5 (PN 20), полипропилен тип 3, Tmax = 90 C, Pmax = 0.6 МПа. Снято с производства. нет документации
17 БАННИ 8160B БАННИНГЕР Гомогенные трубы Banninger, тип 8160В, из полипропилена PP-RCT, зеленого цвета, предназначены для бытового горячего водоснабжения, 60 С и давление 8 бар (для диаметров 20 и 25), 6 бар (для диаметров 32 .. 160), поверхностный и низкотемпературный нагрев c.о. параметры 60 С и давление 8 бар (для диаметров 20 и 25), 6 бар (для диаметров 32 .. 160), и центральное отопление с параметрами 80 С и давлением 6 бар (для диаметров 20 и 25), 4 бар ( для диаметров 32 .. 160). »
18 БАННИ 8200 БАННИНГЕР Гомогенные трубы Banninger тип 8200 S 2,5 (SDR 6) из полипропилена PP-R (PP тип 3), цвет зеленый.Снят с производства. »
19 БАННИ 8200B БАННИНГЕР Однородные трубы Banninger тип 8200B (SDR 7.4) из полипропилена PP-RCT, зеленого цвета, предназначены для систем горячего водоснабжения с давлением 60 С и давлением 10 бар, плоскостного отопления и низкотемпературного центрального отопления с параметрами 60 С и давлением 10 бар, а центральное отопление с параметрами 80 С и давлением 8 бар. »
20 БАННИ 8215B БАННИНГЕР Трубы многослойные стабилизированные баннерные типа 8215B (SDR 9) из полипропилена PP-RCT с зеленой алюминиевой вставкой. Трубы диаметром DN16 и DN20 типа 8215В S3.2 (SDR 7.4), предназначенные для установок горячего водоснабжения с параметрами 60 С и давлением 10 бар (для диаметров 20 и 25), 8 бар (для диаметров 32.. 125), плоскостное отопление и низкотемпературное центральное отопление с параметрами 60 С и давлением 10 бар (для диаметров 20 и 25), 8 бар (для диаметров 32..125), а ЦО с параметрами 80 С и давлением 8 бар (для диаметров 20 и 25), 6 бар (для диаметра 32 .. 125). »
.

Потери энергии на трение - Vademecum для студентов техникума

Дарси и Вейсбах применили принцип сохранения массы к объему жидкости между двумя секциями, перпендикулярными оси трубы, что позволило им вывести следующее уравнение для стационарных несжимаемых течений:

где:

f - коэффициент трения - безразмерная величина,

L - длина трубы в м,

D - диаметр трубы в м,

В - средняя скорость в м/с,

г - ускорение свободного падения (9,81 м/с 2 ).
Для ламинарного потока значение f можно рассчитать непосредственно из уравнения:

Приведенное выше уравнение показывает, что для ламинарного потока коэффициент трения "f" не зависит от

шероховатости стенки и обратно пропорциональна числу Рейнольдса (Re). Тот факт, что увеличение числа

Reynolds

вызывает снижение коэффициента трения, но не означает, что, увеличивая скорость потока, мы уменьшаем потери на трение.

Подставив вместо f в уравнение значение коэффициента трения из уравнения, получим:

Видно, что в случае ламинарного течения единичные потери гидравлической энергии составляют

прямо пропорционально Vi обратно пропорционально D 2 . При практически турбулентном течении (Re > 2000) коэффициент трения становится менее зависимым от числа Рейнольдса и более зависимым от относительной высоты шероховатости e/D, где "e" представляет собой среднюю высоту неровностей стенки трубы, а D это диаметр трубы.Некоторые значения параметра шероховатости e представлены в таблице:

Таблица: Значение шероховатости e для труб из различных материалов

Известно, что даже при турбулентном течении вблизи стенки трубы имеется очень тонкий слой

жидкости, текущей упорядоченно, называемой ламинарным подслоем. По мере увеличения значения Re

толщина этого подслоя уменьшена. Пока значение шероховатости e значительно меньше толщины подслоя, труба считается гидравлически гладкой.

В гидравлически гладкой трубе шероховатость поверхности не влияет на коэффициент трения f.

Поэтому фон Карман вывел для такого случая следующее уравнение:

При больших значениях числа Рейнольдса толщина подслоя становится очень малой и зависимость коэффициента трения от Re сменяется на зависимость от относительной высоты шероховатости. В этом случае труба становится гидравлически шероховатой, а коэффициент трения описывается уравнением фон Кармана:

Для случая трубы, которая не является ни гладкой, ни шероховатой, Коулбрук и Уайт предложили уравнение:

Уравнение трудно решить аналитическими методами, что побудило Муди составить свою знаменитую диаграмму «Коэффициент трения для потока в трубе».На диаграмме можно выделить четыре различных зоны потока:

1. Зона ламинарного течения, где f является линейной функцией Re

2. Неточно определенная критическая зона

3. Переходная зона, начинающаяся на гладких трубах и заканчивающаяся пунктирной линией, где f зависит как от Re, так и от e/D

4. Зона развитой турбулентности, где f зависит только от e/D

Формула Мэннинга

Это эмпирическая формула, которая предполагает, что трение в заполненной водой трубе равно:

1.не зависит от давления воды

2. прямо пропорционально его длине

3. обратно пропорциональна степени его диаметра

4. пропорциональна определенной степени скорости воды

5. Зависит от шероховатости в турбулентном потоке.

По этой формуле расход в открытых и закрытых каналах можно рассчитать по формуле:

где:

n - коэффициент шероховатости Мэннинга [с/м 1/3 ],

P - смачиваемая часть окружности [м]

А - площадь поперечного сечения трубы [м 2 ]

S - гидравлический градиент или потери энергии на единицу длины (h f /L).

Применяя приведенную выше формулу к круглой трубе, получаем:

Значения коэффициента Маннинга n для нескольких промышленных труб приведены в Таблице

В литературе формула Мэннинга часто представляется как функция скорости потока воды в водотоке:

Где:

R - гидравлический радиус (м)

I - падение уровня грунтовых вод

.

Керамогранит или ПВХ - сравнение канализационных труб

Наиболее важные различия в области свойств материалов, конструктивного исполнения, принципов включения и эксплуатационных ограничений.

Керамические трубы стали широко применяться в последние десятилетия 19 века при строительстве первых современных канализационных систем. В свою очередь, пластиковые трубы, в том числе ПВХ, начали использовать в Польше в последние десятилетия 20 века.Керамогранитные трубы входят в группу труб с жесткой конструкцией, а трубы из ПВХ в группу термопластичных вязкоупругих труб.

Несмотря на относительно длительный период использования труб ПВХ, среди проектировщиков, а также подрядчиков и эксплуатирующих организаций наблюдается низкая осведомленность об их специфике. Описаны свойства всех пластиковых труб, среди прочего, в [3, 6, 13, 15], а отдельные вопросы, касающиеся их специфики, на примере полиэтиленовых труб — в [10, 11]. В свою очередь, свойства керамогранитных труб представлены, среди прочего,в в [9, 13]. Трубы из ПВХ и стеклокерамики принципиально различаются по свойствам материала, конструктивному исполнению, принципам заделки и ограничениям по эксплуатационным параметрам.

Рис. 1 Примеры неправильного наклона продольных труб из ПВХ труб

Гидравлические размеры труб из стеклокерамики и ПВХ

В области гидравлических размеров труб из ПВХ авторы некоторых исследований делают ошибочные предположения.Исходя из того, что коэффициент шероховатости k стенок вновь изготавливаемых труб из ПВХ составляет от 0,0015 до 0,01 мм [16], а стенок новых стеклокерамических труб от 0,02 до 0,30 мм [16], рекомендуют расчетную плотность канализационные трубы из поливинилхлоридных труб иначе, чем трубы из стеклокерамики, принимая коэффициент шероховатости k = 0,01 мм. Они игнорируют тот факт, что при гидравлическом определении размеров канализационных труб необходимо учитывать следующее:

- тот факт, что шероховатость стенок всех труб, в том числе и из поливинилхлоридных труб, изменяется со временем в процессе их эксплуатации;

- то, что при проектировании следует учитывать т.н.эквивалентная шероховатость с учетом возникающих местных потерь:

- из-за неточного позиционирования и изменения взаимного положения труб,

- на стыки и стыки труб,

- для соединительной арматуры,

- в канализационных люках.

Рис. 2 Зависимости: кольцевое напряжение - время для труб из ПВХ-Х 250 [6]

Принятие коэффициента шероховатости 0,01 мм, а в некоторых случаях 0,1 мм при гидравлическом определении размеров канализационных труб из поливинилхлоридных труб является очень серьезной ошибкой. Следствием принятия таких допущений является получение меньшего поперечного сечения, чем в альтернативном керамическом канале. Корректный курс гидравлических расчетов включен в том числе в руководстве ATV A110, распространенном в Польше, также на польском языке [1]. В нем рекомендуется при гидравлическом определении размеров канализационных труб принимать одно из следующих значений шероховатости: 0,25 мм, 0,50 мм, 0,75 мм, 1,50 мм. Среди прочего даны подробные правила принятия каждого из этих значений.в в [1, 14]. Эти значения следует принимать для всех канализационных труб – как стеклокерамических, так и ПВХ.

Во введении к книге [17], содержащей таблицы гидравлических размеров канализационных труб из труб ПВХ и ПЭВП, приводится информация, подготовленная Ассоциацией немецких производителей пластиковых труб, в которой рекомендуется определять гидравлические размеры пластиковых труб, в том числе труб из ПВХ, с использованием только коэффициенты k, равные 0,25 мм, 0,50 мм, 0,75 мм или 1,50 мм (ни в коем случае не 0,01 мм или 0,10 мм).Эти рекомендации также позволяют проектировщику самостоятельно определить значение коэффициента шероховатости. Тогда - независимо от вида материала канализационной трубы - следует принять начальное значение шероховатости стенки трубы k = 0,10 мм, а затем последовательно прибавить к этому значению указанные ранее местные потери.

Рис. 1 Трещины в стеклокерамических трубах а) сохранение круглого сечения, б) деформация

Как показано в примере расчета [14] для труб из ПЭВП и ПВХ, рассчитанное таким образом конечное значение коэффициента шероховатости в ряде случаев может превышать значение 1,50 мм.

Важным вопросом является подбор правильного продольного уклона канализационных труб. Некоторые рекомендуют проектировать канализационные трубы из пластиковых труб с меньшим продольным уклоном, чем рекомендуемый для труб с жесткой конструкцией, например, из керамогранита. Ее пытаются обосновать расчетом касательных напряжений, принимая исходные значения шероховатости стенки трубы и при этом игнорируя упомянутые выше локальные потери.

Управляется Кельцским технологическим университетом с 1991 года.Телевизионные испытания канализационных труб из поливинилхлоридных труб показали, что очень часто даже через несколько месяцев эксплуатации в них остается много осадка, стенки труб часто замазаны смазкой, а их внутренняя поверхность уже не гладкая как в новых трубах. Вероятно, именно такой опыт эксплуатации побудил авторов, разрабатывающих руководство ATV A110, принять ранее описанные допущения относительно одинакового обращения со всеми трубами при определении их гидравлических размеров.

Рис. 2 Трещины в деформированных трубах из ПВХ

Принимая во внимание польский опыт в области качества заделки труб из ПВХ, эти трубы следует укладывать с большими продольными уклонами, чем те, с которыми укладывают трубы с жесткой конструкцией.

На рис. 1 показаны четыре из очень большого количества графиков, принадлежащих автору данного исследования, на которых показаны продольные уклоны только что заделанных труб из ПВХ, испытанных с помощью техники видеонаблюдения во время их приема.Получить такие уклоны при монтаже жестких труб, например керамогранитных, практически невозможно. В случае тонкостенных труб из ПВХ с малой продольной жесткостью часто дополнительно наблюдаются «впадины» посередине их длины. Камера движется от сухого участка стыка трубы, погружается в канализацию в центре трубы, а затем снова входит в сухую зону следующего стыка.

Причин образования таких неправильных уклонов продольных канализационных труб из ПВХ труб множество.Этому способствует легкость труб и связанная с этим большая трудность их правильного основания на грунте.

Рис. 3 Примеры попадания камней или других твердых предметов в трубу

Низкая продольная жесткость труб из ПВХ, а также неверные продольные прогибы, полученные при испытаниях камер видеонаблюдения, показанные на рис. 1, обосновывают необходимость проведения исследований по разработке рекомендаций по увеличению продольных прогибов пластиковых труб, в том числе труб из ПВХ, относительно уклонов, рекомендуемых для жестких кабелей.

Аспект прочности стеклокерамических труб и пластиковых труб в зависимости от времени 9000 4

Различия в конструктивном исполнении труб из стеклокерамики и ПВХ весьма значительны.

Керамогранитные трубы выпускаются нескольких классов несущей способности. Чтобы выбрать трубу с требуемой несущей способностью по каталогу, например, в соответствии с указаниями ATV 127 [2], перечислить все нагрузки, затем определить эквивалентное усилие и с учетом способа основания трубы на грунт и требуемое значение коэффициента запаса определяют требуемую несущую способность.В случае стеклокерамических труб важны как модуль упругости Е R = 50000 Н/мм 2 , так и прочность на растяжение при изгибе (15-40 Н/мм 2 ), прочность на сжатие (100-200 Н/мм 2 ). мм 2 ) и прочность на растяжение (10-20 Н/мм 2 ) не меняется во времени.

Рис. 3 Относительное истирание дна канала из различных материалов [16]

Современные стеклокерамические трубы характеризуются гораздо более благоприятными прочностными показателями, чем трубы, выпускавшиеся 20 или 30 лет назад. Например, изготовленные в прошлом трубы диаметром 300 мм имели максимальную нагрузочную способность 38,2 кН/м, а стеклокерамические трубы класса 240 последнего поколения того же диаметра имели нагрузочную способность 72 кН/м, что почти в два раза выше.

Процесс статических и прочностных расчетов труб из ПВХ по [4] включает проверку состояния допускаемых напряжений, допускаемых прогибов и состояния потери их устойчивости. Трубы ПВХ разработаны с учетом их старения [2] для т.н. долгосрочные параметры на период 50 лет, принимая температуру их эксплуатации равной 20°С.Поэтому их следует проектировать с учетом долговременного модуля упругости Е RL 90 107 = 1500 Н/мм 90 108 2 90 109, а не кратковременного Е 90 106 RK 90 107 = 3000 Н/мм 90 108 2 90 109. Точно так же прочность на растяжение при изгибе следует принимать как долговременное значение. В настоящее время нет данных, позволяющих проектировать трубы из ПВХ на срок более 50 лет. Если бы долгосрочные параметры этих труб были определены на период, например, 60 или 70 лет, они могли бы быть рассчитаны на более длительный период, но это потребовало бы утолщения стенок трубы.

Трубы из керамогранита могут транспортировать сточные воды при высоких температурах, а трубы из ПВХ (рис. 2) сточные воды с температурой примерно до 60°C [6]. При более высоких температурах срок службы труб из ПВХ значительно сокращается, например, при 70ºC примерно до 20 лет.

Таблица 1 Энергозатраты и выбросы парниковых газов при производстве труб из различных материалов по данным США и Германии (данные Германии приведены в скобках)

Индексы

Керамическая посуда

Железобетон

Ковкий чугун

ПВХ

PEHD

Энергия (МДж/кг) 9000 4

4,50 (7,03)

2,51

15.11

21,32 (68,3)

23,99

CO 90 106 2 90 107 (кг/кг) 9000 4

0,26 (0,409)

0,29

1.09

1,49 (4,860)

1,76

№ 90 106 X 90 107 (кг/кг)

0,95

1,00

1,50

7,46

4,68

SO 90 106 2 90 107 (кг/кг) 9000 4

0,38

0,42

2,27

4.26

2.03

Часто ошибочно подчеркивают, что преимуществом труб ПВХ является их деформируемость после возникновения ранее незапланированных больших нагрузок.При более высоких нагрузках, превышающих запас в пределах запаса прочности, в стеклокерамических трубах (Фото 1) появятся продольные трещины, а в чрезмерно изогнутых трубах из ПВХ также могут появиться трещины (Фото 2). Все сломанные трубы из ПВХ не сохраняют круглое поперечное сечение, а сломанные трубы из керамогранита, в зависимости от типа почвы, могут сохранять круглое поперечное сечение (Фото 1а) или деформироваться (Фото 1б).

Бестраншейная реабилитация деформированных труб из ПВХ обходится дороже, чем реабилитация жестких труб, сохраняющих круглое поперечное сечение.При проектировании реабилитационных покрытий учитывается коэффициент С, который зависит от величины деформации трубы. Чем больше деформация, тем дороже реабилитационное покрытие. При деформациях более 10 % значения коэффициента С уже не приводятся, поскольку реабилитационное покрытие тогда нерентабельно из-за его очень большой толщины.

При анализе статических и прочностных аспектов следует также обратить внимание на вопрос о плавучести мелкопроложенных труб в орошаемых грунтах.Эта проблема в большей степени касается труб из ПВХ, которые значительно легче керамогранита.

Рис. 4 Затраты на строительство, эксплуатацию и реабилитацию канализационной системы для трех вариантов, дифференцированные по стоимости встроенных труб и затрат на реабилитацию на временную перспективу 100 лет [8]. График был разработан в Дании и относится к конкретной инвестиции, стоимость указана в датских кронах

.

Срок службы труб

Данные из области Германии [16] показывают, что срок службы стеклокерамических труб оценивается более чем в 100 лет, а труб из ПВХ - примерно в 50 лет.

Известны случаи безотказной работы керамических канализационных труб первого поколения, построенных еще в 1870-х годах, но эти трубы могут проработать и более короткий срок. Эксплуатационные проблемы в каналах из стеклокерамических труб, если и возникают, то в основном касаются труб, построенных в период после Великой Отечественной войны, и особенно проложенных ниже уровня грунтовых вод. Причиной повреждения этих линий явилось встраивание труб, поврежденных при транспортировке, труб с меньшей грузоподъемностью, чем требуется, неправильная работа в области укладки труб на грунт и уплотнение грунта, а главное, широко применявшиеся в этот период ( также в случае других труб, напримербетон) герметизация раструба пеньковым шнуром и цементным раствором. Через некоторое время стыки этих труб разгерметизировались, а просачивающиеся с ними в трубу грунтовые воды дестабилизировали наружный грунт за пределами канала, способствуя взаимному смещению труб и образованию в них механических повреждений, а также проникновение в них грунта или зарастание корнями деревьев.

Стеклокерамические трубы последнего поколения не будут создавать подобных проблем в будущем, так как имеют прочные резиновые или полиуретановые прокладки, гарантирующие их длительную герметичность и значительно более высокие прочностные параметры по сравнению с трубами предыдущего поколения.

В случае труб из ПВХ, помимо повреждений, характерных для труб с жесткой конструкцией, имеются и другие повреждения и неровности. К наиболее серьезным из них относятся: несоблюдение правильного продольного уклона (рис. 1), камни и другие твердые предметы снаружи труб, торчащие в стенку труб (рис. 3) и чрезмерные прогибы труб, иногда с трещинами (рис. 2) . Потеря стойкости покрытия этих труб наблюдается очень редко и происходит при очень серьезных проектных или производственных ошибках.

Герметичность, коррозионная стойкость и стойкость к истиранию нижней части трубы

Как новые трубы из стеклокерамики, так и трубы из ПВХ демонстрируют герметичность соединений благодаря использованию эластомерных прокладок, а в некоторых решениях труб из стеклокерамики также и полиуретановых прокладок.

Керамические трубы можно использовать без ограничений для всех видов канализации. Они проявляют сопротивление, среди прочего к царской водке, 98%-ной серной кислоте и т. д. С другой стороны, трубы из ПВХ неустойчивы к некоторым химическим соединениям, а некоторые из них устойчивы, например, кпри 20°С, но не при 60°С. Устойчивость к некоторым веществам также зависит от давления транспортируемой среды. Таблицы для проверки устойчивости труб ПВХ к определенным химическим соединениям включены, среди прочего, в [6].

Исследования канализационных труб с помощью видеонаблюдения в Польше [5] показывают, что основной эксплуатационной проблемой канализационных труб является осадок, отложившийся на их дне. Испытания труб из стеклокерамики и ПВХ (проведенные Кельцевым технологическим университетом) не выявили износа дна.Проблема истирания дна может возникнуть в случае каналов, устроенных с большими продольными уклонами. Лабораторные испытания, проведенные в Германии [7], показывают, что после 100 000 циклов истирания дна канала, в т.н. В испытании в Дармштадте средний износ дна стеклокерамических труб составил 0,2–0,5 мм, а труб из ПВХ – 0,15–0,20 мм. В случае истирания дна каналов возникает так наз. относительное истирание, т. е. отношение истирания, выраженного в мм, к толщине стенки трубы (также выраженной в мм), поскольку относительное истирание прямо пропорционально уменьшению запаса прочности.Поскольку стеклокерамические трубы значительно толще труб из ПВХ, по критерию истираемости они более выгодны (рис. 3) в тех случаях, когда происходит истирание дна канала.

Устойчивость к механической очистке и мойке под давлением

Трубы из ПВХ определенно более чувствительны к механической очистке, чем трубы из керамогранита. Во время одного из вводов в эксплуатацию вновь построенных канализационных труб из ПВХ с внутренним слоем из вспененного ПВХ бригада под руководством автора настоящего исследования зафиксировала локально полный разрыв внутреннего слоя из твердого ПВХ при крайне непрофессиональной механической очистке этой канализации подрядчик.

Испытания труб из стеклокерамики и ПВХ на промывку под высоким давлением (120 бар), описанные в [17], были положительными для каждой из этих труб. В свою очередь так называемая Испытание на деблокировку (340 бар) было положительным только для керамических труб. В глазурованных керамогранитных трубах повреждения достигали максимальной глубины 0,8 мм при толщине стенки трубы 71 мм, а в неглазурованных - 0,1 мм в глубину при толщине стенки 28 мм. Этот тест был отрицательным для труб из ПВХ, где наблюдались повреждения глубиной до 9,5 мм при толщине стенки трубы 9,5 мм.

Экологические и экономические аспекты в перспективе 9000 4

Анализы, проведенные в США [4] и Германии [16], показывают следующие показатели энергопотребления и выбросов парниковых газов, определенные для труб из различных материалов (табл. 1).

Принимая во внимание тот факт, что стеклокерамические трубы примерно в 3-4 раза тяжелее труб из ПВХ, следует констатировать, что разница между анализируемыми показателями на погонный метр трубы значительно меньше, чем приведенная в таблице.Тем не менее, трубы из стеклокерамики гораздо более экологичны, чем трубы из ПВХ.

В таблице 1 также приведены в скобках немецкие данные по энергопотреблению и выбросам из [16]. Большое расхождение между немецкими и американскими показателями вызывает недоумение.

Анализы 100-летнего срока службы труб показывают, что выгодно использовать трубы с максимально возможным сроком службы. Благодаря этому удлиняются рабочие циклы тросов между их последующей реабилитацией.На рис. 4 представлена ​​структура затрат на строительство и эксплуатацию труб с прогнозируемым сроком службы 50, 75 и 100 лет. На этой диаграмме видно, что самая низкая, так называемая затраты, приведенные в 100-летней перспективе, относятся к случаю использования труб с прогнозируемым сроком службы 100 лет. Среди труб, проанализированных в данном исследовании, этому требованию удовлетворяют только трубы из стеклокерамики.

Заключительные замечания

Сравнительный анализ стеклокерамических и поливинилхлоридных труб показал, что и те, и другие соответствуют основным критериям для их применения в распределительных и общесплавных системах канализации, при этом стеклокерамические трубы обладают гораздо более благоприятными характеристиками.

Опыт эксплуатации показывает, что трубы ПВХ требуют большей осторожности на этапе их монтажа. Следствием несоблюдения правил их правильного монтажа являются некоторые дополнительные повреждения, которых не бывает в случае с канализационными трубами из стеклокерамики.

В связи с разными прогнозными сроками эксплуатации этих труб (керамогранита - более 100 лет, ПВХ - около 50 лет), для того, чтобы сделать их сопоставимыми, критерием их выбора должно быть частное от стоимости монтажа каждой из них ( включая стоимость трубы) и расчетное время эксплуатации, рассчитывая их по методике КА-2004, предложенной в [7].Приведенный выше анализ будет тогда относиться к перспективе 50 лет. В случае принятия решения о проектировании труб на 100-летний период следует провести анализ затрат, как показано на рис. 4.

проф. доктор хаб. англ. Анджей Куличковский 9000 4

Келецкий технологический университет 9000 4

Литература

1. ATV-DVWK-A110P: Руководство по гидравлическим размерам и проверке пропускной способности канализационных и канализационных труб, Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp.о.о., 1998.

2. ATV-DVWK-A127P: Статические и прочностные расчеты коллекторов и труб, Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o., Варшава 2000, стр. 92.

3. Л. Янсон, Пластиковые трубы для водоснабжения и канализации, Польская ассоциация производителей пластиковых труб и фитингов, Торунь 2010, стр. 372.

4. Д. Коо, С. Ариаратнам, Модель оценки устойчивости (SAM) для подземного строительства, Материалы конференции: NASTTs NO-DIG Conference, Paper C-2-01, Сан-Диего, 2007, с.1-10.

5. E. Kuliczkowska, Критерии планирования бестраншейной реконструкции неколодезных канализационных труб , Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2008, стр. 223.

6. А. Куличковски, Канализационные трубы, т. I, Свойства материалов, монография № 28 , Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2001, стр. 261.

7. А. Куличковски, Канализационные трубы, т. II, Конструктивный проект, монография № 42, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2004, pp.507.

8. А. Куличковски, Проблемы открытой реконструкции канализационных труб, монография № 13, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2004, стр. 245.

9. А. Куличковски, Канализационные трубы, т. III, Трубы с жесткой и эластичной конструкцией, монография № М4, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2008, стр. 396.

10. Куличковский А., Избранные вопросы проектирования полиэтиленовых трубопроводов, часть.I, ИНСТАЛ, 2011, № 3, с. 28–32.

11. А. Куличковский, Избранные вопросы проектирования полиэтиленовых трубопроводов, часть. II, ИНСТАЛ, 2011, № 5, с. 29–33.

12. В. Нидерехе, Verhalten von Abwasserkanalrohren bei HD-Spülungen, Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e.V., Бонн, 2005 г., стр. 16.

13. C. Мадриас, А. Колонко, Л. Высоцкий, Конструкции канализационных труб, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002, pp.377.

14. Коллективный труд под редакцией А. Куличковского, Technologie bezwykopowe w Inżynierii Środowiska, Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o., Варшава 2010, стр. 735.

15. Коллективная работа под редакцией М. Кветневского, М. Тлочека, Л. Высоцкого, Правила выбора материалов и строительных решений для строительства водопроводных труб, Изба Господня Водоканалы Польские, Быдгощ, 2011, стр. 363.

16. Д. Штайн, А. Брауэр, Leitfaden zur Auswahl von Rohrwerkstoffen für Kommunale Entwässerungsysteme, Prof.Dr-Ing Stein & Partner GmbH, Бохум, 2005 г.

17. P. Unger, Tabellen zur hydroulischen Bemessung von Abwasserkanälen und - leitungen aus PVC-U и PE-HD nach ATV A110, INGWIS - Verlag 1988, стр. 256.

.Трубы ГВС

- сравнение материалов и решений - FachowyInstalator.pl

До недавнего времени почти все трубы для систем горячего водоснабжения изготавливались только из таких металлов, как медь, различные виды стали и чугуна. Однако сегодня подавляющее большинство из них изготовлено из пластика, от множества видов и разновидностей которого может закружиться голова. Кроме того, существуют трубы для горячего водоснабжения из комбинации различных видов пластмасс, а также комбинации пластмасс с металлами, что затрудняет эффективную ориентировку в таком широком ассортименте.

Было время, когда в установках преобладали стальные трубы для ГВС из-за их очень высокой механической прочности. Сталь выигрывала своей устойчивостью к ударам, температурам и очень низким тепловым расширением, но в то же время ее недостатком был очень большой вес и подверженность коррозии. Вдобавок ко всему этому внутренние стенки слишком гладкие, что вызывает отложение отложений и размножение бактерий, из-за чего производители монтажных труб довольно быстро решили, что в случае с трубами для питьевой воды следует использовать другой материал. б/у - медь.

Рис. 1. Многослойные трубы Mepla с алюминиевой вставкой между слоями полиэтилена имеют широкий диапазон диаметров. Фото GEBERIT

Трубы для ГВС на основе металлов

Однако стоит помнить, что параллельно со сталью применялся и чугун, т.е. смесь стали и углерода (уголь до ок. 6,5%). Чаще всего применялся его серый вариант, т. е. смесь стали с графитом — одной из трех основных форм углерода, — что позволяло получить материал с хорошей коррозионной стойкостью, хорошим гашением вибраций, но в то же время очень тяжелым и не не препятствуют размножению бактерий.

Медь

гарантирует производителям труб не только стойкость к широкому диапазону температур и давлений, но, прежде всего, малый вес, отсутствие эффекта старения (некорродирующие), а также антибактериальные и противогрибковые свойства. Однако, как и описанные выше материалы, он дороже пластиков и, к сожалению, гораздо менее устойчив к механическим факторам по сравнению со сталью или чугуном.

Рис. 2. Сечение соединения многослойных труб в системе Mepla. Фото GEBERIT

Пластмассы — происхождение и типы

Пластмассы изготавливаются из природных компонентов, таких как природный газ и сырая нефть, а также из углерода и целлюлозы.Важнейшим из них является сырая нефть, которая в результате перегонки дает, в том числе, керосин затем подвергают процессу так называемого крекинг - все для того, чтобы таким путем получить этилен, пропилен, бутилен и другие углеводороды. Затем эти вещества соединяются химическими связями, называемыми мономерами, с образованием повторяющихся последовательностей и структур, таких как линейные или разветвленные цепи или структуры, образующие сетку. Именно от вышеупомянутых мономеров зависят свойства отдельных видов пластмасс.Их установка в структуре материала определяет принадлежность данного материала к термопластам с линейной структурой (ПВХ, ХВ, ПБ, ПП, ПЭ), жестким термопластам (РЕХ, т.е. сшитый полиэтилен, с дополнительными поперечными связями в молекулярная структура) или гибких пластиков (синтетический каучук).

Как нетрудно догадаться, в системах ГВС используются пластмассы из первых двух групп, причем на первый план выходят термопласты с линейной структурой. Первым и, в то же время, самым дешевым термопластичным материалом, используемым для производства труб ГВС, был известный всем поливинилхлорид, но довольно быстро производители стали замечать преимущества других разновидностей, доминирующих на рынке сегодня.

Рис. 3. Поперечное сечение композитной трубы TECEfl ex. Фото TECE

Характеристики пластмасс полностью отличаются от характеристик металлов. Трубы горячего водоснабжения из термопластов характеризуются значительно меньшей плотностью, а значит, и массой, большей стойкостью к горячей воде и давлению, а также к замерзанию (особенно полибутиленовые), а также отсутствием коррозии и высокой стойкостью к химическим факторам. Кроме того, очень низкий коэффициент теплопроводности, а значит, малые потери тепла, отсутствие электропроводности, несравненно большая гибкость и стойкость к истиранию, низкий уровень шума (демпфирование и снижение шума) и отсутствие пористости внутренних стенок, гладкость которых недостижима для обычных металлических труб.Кроме того, стоит добавить полную химическую инертность, а значит, термопласты соответствуют высоким санитарным требованиям и прекрасно подходят для транспортировки технической воды.

С другой стороны, серьезными недостатками пластиковых труб являются, прежде всего, высокое линейное удлинение, что требует применения компенсации, очень высокая чувствительность к УФ-излучению, разрушающему структуру материала, и высокий уровень горючести, которые производители снижают, исключая галоген из списка компонентов пластмасс.В список недостатков также входит проницаемость для молекул кислорода, что обусловливает очень медленную, но все же постепенную деградацию пластиковых труб. Эта проходимость – очень маленькая, но все же существующая – заставила производителей создавать многослойные трубы, что оказалось революцией в мире труб для ГВС. а также для систем отопления - но об этом в последующих главах.

Характеристики наиболее популярных термопластов

Рис. 4. Композитные трубы Pexfi t Pro имеют, помимо внутренней трубы из сшитого полиэтилена PE-Xc, дополнительный алюминиевый слой и пластиковую внешнюю оболочку.Фото VIEGA

По историческим причинам следует начать с поливинилхлорида (ПВХ), малый вес которого и относительно высокая устойчивость к ударам и химическим факторам сделали его, пожалуй, самым популярным материалом, используемым в производстве не только труб, но и всех фитингов. К сожалению, плохая стойкость к высоким температурам (вода до 60ºС) вынудила искать новое решение, которым стал Х-ПВХ, т.е. хлорированный поливинилхлорид, верхний предел термостойкости которого достигает почти 100ºС.Однако стоит отметить низкое линейное расширение ПВХ, хороший коэффициент огнестойкости и простоту монтажа труб из этого материала, которые обычно склеиваются или соединяются скручиванием после предварительной нарезки резьбы. Однако самым большим «грехом» ПВХ и Х-ПВХ является его жесткость, что делает невозможным производство гибких труб, поэтому производители предлагали установщикам полиэтиленовые (ПЭ) трубы, которые в определенном диапазоне — в зависимости от диаметра данная труба - может быть согнута без использования каких-либо фитингов.

Полиэтилен выдерживает большие удары и механические воздействия и хорошо работает при низких температурах с неизменно высокой гибкостью, но при высоких температурах необходимо использовать сшитый полиэтилен РЕХ, т.к. его устойчивость к 95°С или даже кратковременным 100°С намного выше, чем у HDPE (полиэтилен высокой плотности), не говоря уже о LDPE (полиэтилен низкой плотности). Способы соединения труб, изготовленных с использованием ПЭ: соединение компрессионными фитингами (РЕХ), соединение компрессионными фитингами, самоконтрящимися фитингами, электромуфтами или сваркой встык (ПНД), резьбовые и фланцевые соединения (ПНД) как а также сварка встык или электромуфты (LDPE).
Превосходный термопласт для труб горячего водоснабжения. оказался полипропиленом, прочным, ударопрочным, физиологически и микробиологически инертным, очень устойчивым к химическим веществам — в той мере, в какой он используется в промышленных установках, — а также отлично поглощающим и поглощающим шум, что сделало его популярным материал для установок малошумный. Трубы из ПП соединяются раструбной сваркой, т.е. термический полифузионный – и делается это с применением электросварочных аппаратов.

Однако сегодня роль «короля» среди термопластов, используемых в производстве труб для бытовых установок горячего водоснабжения. берет на себя полибутилен, представляющий собой кристаллотермопластичный полилефин высокой прочности для длительной эксплуатации экстремальных для всех термопластов факторов, в том числе высоких температур. Полибутилен предложил кое-что чрезвычайно важное для промышленности: возможность производить трубы с более тонкими стенками для той же цели. Короче говоря, трубы из ПБ с такими же внешними диаметрами, как у труб из ПЭ, ПП или ПВХ, имеют больший внутренний диаметр и, следовательно, меньшую скорость воды при том же количестве воды, меньшие линейные потери и меньший вес на 1 метр длины трубы.Конечно, как и все термопласты, полибутилен не вызывает коррозии, химически, физиологически и микробиологически инертен, очень гладкий (не обрастает) и, как и все термопласты, кроме ПВХ, неполярен. Это означает, что его поверхность не проваривается и не растворяется, в результате чего трубы из ПБ могут соединяться только сваркой (сваркой встык, электромуфтой) и механическими соединениями, но не склеиванием. Большим преимуществом ПБ является его высокая гибкость даже при низких температурах, при которых другие термопласты начинают разрушаться.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЭКСПЕРТА
Какой фактор определяет преимущество сэндвич-труб перед другими системами монтажа?

Эксперт от TECE

Многослойные трубы по некоторым характеристикам и параметрам превосходят однородные трубы. Многослойная труба оснащена очень прочной внутренней трубой, например, PE-Xc, которая дополнительно покрыта алюминиевой оболочкой и внешним покрытием, например, PE (PE-RT тип II). Эти слои гарантируют дополнительную механическую прочность, что идеально подходит для строительных площадок.Стоит отметить, что внутренняя труба, например PE-Xc, самостоятельно отвечает всем требованиям по устойчивости к давлению и температуре. Алюминиевая оболочка сварена встык, что означает, что она равномерно окружает внутреннюю трубу, не создавая дополнительного нахлеста. Между внутренней трубой и алюминиевым кожухом, а также между алюминиевым кожухом и наружным полиэтиленовым покрытием дополнительно нанесено средство, улучшающее адгезию. Эта особая конструкция многослойной трубы делает ее устойчивой к деформации и в то же время поддающейся изгибу.Кроме того, такая конструкция гарантирует устойчивость к короблению, что позволяет сгибать трубу вручную, без использования пружин.
Благодаря алюминиевому слою эти трубы (до определенных диаметров) можно гнуть без применения дополнительных инструментов, что значительно облегчает работу монтажников. Комбинация материалов такой многослойной трубы снижает тепловое удлинение. Эти трубы отличаются коэффициентом теплового удлинения α = 0,026 мм/(мК), что делает линейное удлинение сопоставимым с металлическими трубами. Например, однородные пластиковые трубы имеют коэффициент теплового расширения α = 0,2 мм/(мК), поэтому это равенство является существенным.

Рис. 5. Сечение коллектора от системы запрессовки 15-50 мм для полибутиленовых труб. Фото NUEVA TERRAIN

Трубы для горячего водоснабжения из комбинации нескольких материалов

Самым популярным решением в виде труб из нескольких различных материалов являются многослойные трубы, часто также называемые многослойными трубами. Типичная сэндвич-труба состоит из пяти слоев: наружного полиэтилена, внутреннего тоже полиэтилена (этот слой часто бывает сшитым) и алюминиевой трубы между ними, сваренной встык или с т.н.нахлест - и два слоя клея, соединяющие их все вместе. Используемый полиэтилен всегда имеет повышенную термостойкость и соответствует применимым национальным и европейским стандартам (включая PN EN ISO-22391-1). Нетрудно заметить, что условные обозначения сэндвич-труб (PE/AL/PE) показывают не только используемые материалы, но и последовательность всех слоев.

Существует небольшой ассортимент многослойных трубок, которые не содержат алюминия, но при этом являются газонепроницаемыми.Их внутренний слой может представлять собой сшитый полиэтилен с высокой термостойкостью и высокой степенью сшивки (~70%), а наружный слой, соответствующим образом подобранный изготовителем, представляет собой антидиффузионный слой, обеспечивающий 100% кислородопроницаемость. непроницаемость. Таким слоем может быть, например, EVOH, т.е. сополимерная смола на основе этилвинилового спирта - материал, легко используемый в упаковочной промышленности благодаря его эффективному барьеру для кислорода. Однако подавляющее большинство рыночного предложения составляют сэндвич-трубы, сочетающие свойства полиэтилена с алюминием, выпускаются достаточно больших диаметров, например 14/16/18/20/25/32/40/50/63/75 мм. и продается в виде отрезков длиной несколько метров или большими рулонами 50/100 м.

Рис. 6. Полибутиленовая водопроводная труба. Фото NUEVA TERRAIN

Максимальная рабочая температура и давление для многослойных труб составляют примерно 90-95ºC и 10-13 бар (при 65ºC) соответственно, но наиболее важной характеристикой многослойных труб является их газонепроницаемость, благодаря которой кислород не может проникать через их структура — одна из главных виновников быстрой деградации других видов труб. Установки из сэндвич-труб гладкие внутри, благодаря чему не происходит «зарастания» и быстрой коррозии, развития нежелательных микроорганизмов, вызывающих контаминацию (загрязнение) воды или, по крайней мере, снижение ее качества.Их можно с успехом вставлять в обшивку для защиты установки ZW от росы или CW от теплопотерь – вне зависимости от того, монтируются ли они затем к стене, подвешиваются к потолку, встраиваются в стену или заделываются в бетон или другие виды масс и минометы.

Важным параметром многослойных труб является их гибкость – они легко поддаются ручной или машинной гибке, когда требуется небольшой радиус изгиба. Многослойные трубы — плохие теплопроводники, а когда дело доходит до воспламеняемости, у них есть веский аргумент: они трудно воспламеняются.Стойкость к истиранию внутреннего слоя труб PE/AL/PE очень высока – даже при высоких расходах повреждение материала после длительного использования минимально. Стоит обратить внимание на то, что сэндвич-трубы не проводят электрические заряды, поэтому их нельзя использовать для уравнивания потенциалов и заземления.

Очень важным вопросом является устойчивость многослойных труб к химическим веществам. Это вопрос, который возникает в случае загрязнения воды в санузле, когда необходимо провести термическую (80-85ºС) или химическую дезинфекцию.В этих ситуациях, как правило, используют диоксид хлора (двуокись). Если дезинфекцию проводить при температуре около 25°С, то типичная многослойная труба практически полностью устойчива к CLO2. Однако практика показывает, что часто повторяющаяся дезинфекция негативно сказывается на долговечности установки с течением времени.

Рис. 7. Пластиковый разъем GW. Фото NUEVA TERRAIN

Трубы для ГВС - резюме

Сравнение материалов, используемых при производстве труб для С.У., следует обращать внимание не только на их физические свойства, определяющие их твердость, хрупкость, гибкость в различных диапазонах температур или стойкость к химическим агентам. Также важно, чтобы установка была простой и трудоемкой, чтобы использовать трубы, изготовленные из каждого из материалов или комбинаций материалов, описанных выше. Но это тема для отдельного анализа.

Лукаш Левчук

По материалам, опубликованным в т.ч. по адресу:
Nueva Terrain Polska, Viega Sp.z o.o.,
Geberit Sp. z o.o.,
Vesbo Poland Sp. z o.o.,
Tece Sp. z o.o.,
Pipelife Polska S.A.
и Magnaplast Sp. о.о.

.

Цемент

Цементный раствор наносимый центробежным способом

Внутреннее покрытие труб состоит из цементного раствора из доменного цемента, наносимого центробежным способом. Процесс центробежного нанесения характеризуется тем, что внутренняя облицовка укладывается точно и очень гладко.
Благодаря этому процессу мы получаем следующие свойства:

  • высокая плотность раствора,
  • хорошая адгезия цемента к чугуну,
  • низкая шероховатость поверхности.

Цементная футеровка способствует течению

Внешняя поверхность цементной футеровки очень шероховатая, что способствует линейному течению и снижает потери давления. Эта футеровка гарантирует поддержание благоприятных гидравлических условий в течение длительного времени (отсутствие отложений).
Коэффициент шероховатости (формула Колбрука) прямого участка трубы: k = 0,03. Saint-Gobain PAM , однако, рекомендует на практике использовать k = 0,1 для определения размера сети, так как необходимо учитывать местные потери давления в трубопровода .

Цементная футеровка защищает трубы и питьевую воду

Защитные механизмы

Внутреннее цементное покрытие работает не только как покрытие, но и защищает чугун посредством механизма пассивации: при заполнении трубопровода цементный раствор постепенно поглощает воду, который обогащается щелочью и, таким образом, становится инертным, когда достигает чугунной стенки трубы из ковкого чугуна .

Закрытие трещин

Микротрещины (гидравлическая усадка) или небольшие трещины, вызванные транспортировкой, хранением или складированием вплотную из-за наложения двух реакций:

  • набухание (быстрое) цементного раствора при заполнении труб водой
  • гидратация ( медленные) цементные ингредиенты.

Необычные случаи

Европейская директива 98/83/CEE, касающаяся воды, предназначенной для потребления человеком, устанавливает критерии ее качества.
Независимо от того, добывается ли она из конкретных геологических отложений или течет по сети слишком долго, агрессивная или коррозионно-активная вода представляет угрозу для большинства материалов, с которыми соприкасается (агрессивные воды характеризуются кальциево-углеродным дисбалансом, агрессивные воды имеют низкий рН, ниже 5,5).Когда эти обстоятельства известны или предсказуемы, трубы из ковкого чугуна могут нуждаться в «пассивной» внутренней облицовке, которая позволяет пользователю пользоваться всеми свойствами ковкого чугуна даже в экстремальных условиях. Saint-Gobain PAM подходит и для таких случаев. Это система TT PUR с внутренней полиуретановой подкладкой.

.

Трубы из ПВХ для воды, трубы из НПВХ

Трубы из НПВХ используются во многих типах установок, таких как промышленные установки , бассейны , водоподготовка или очистные сооружения. Выбор правильного типа трубы является одним из важнейших этапов создания любой инвестиции.

Технический паспорт

Трубы из НПВХ могут использоваться в диапазоне температур от 0°C до 25°C, выше этого значения рабочее давление падает линейно.Благодаря своей жесткости они позволяют строить длинные и прямые трубопроводы . Кроме того, они устойчивы к коррозии, действию воды и ее соединений, а также к действию кислот и щелочей. Они также имеют низкий удельный вес , длительный срок службы и просты в установке . Они доступны в диаметрах от D16 до D400. Имеющиеся в нашем предложении трубы из НПВХ имеют сертификаты для перекачки питьевой воды (в том числе польский сертификат PZH), так как материал не влияет на их вкус.Это выгодно отличает его от, например, стальных труб. Высокая гладкость внутренней поверхности снижает гидравлическое сопротивление, а значит, меньше расход энергии на перекачку.

Важным вопросом при проектировании пластиковых установок является соответствующая компенсация тепловых удлинений. Пластмассы имеют очень высокий коэффициент линейного теплового расширения, что выражается в относительно большом увеличении длины трубы под действием даже небольшого повышения температуры.

Установка должна быть спроектирована таким образом, чтобы максимально использовала явление самокомпенсации . Трубы должны иметь возможность свободно изменять длину под влиянием изменений температуры, обеспечивая соответствующее распределение точек крепления и используя естественные строительные препятствия.

Соединение труб в системе PVC-U

Наиболее распространенным способом соединения трубопроводов является склейка агрессивными клеями . Выбор правильного клея PVC-U зависит от диаметра установки и транспортируемой среды.Соединение, выполненное таким методом, характеризуется очень долгим сроком службы. Перед вводом в эксплуатацию трубы необходимо тщательно промыть, чтобы удалить пары растворителей и загрязнения установки.

Доступные типы труб из НПВХ:

  • Трубы без покрытия PN16 (D-16 - D-225),
  • Трубы без покрытия PN10 (D-32 - D-400),
  • Трубы с раструбом PN16 (D-90) - Д-225 SDR17; трубы прозрачные (Д-25 - Д-110).

Преимущества материалов из ПВХ:

  • высокая химическая стойкость,
  • подходит для транспортировки пищевых жидкостей, в том числе очищенной воды,
  • оптимальная термостойкость в диапазоне температур среды от 0°С до 50°С,
  • отличные характеристики с точки зрения механической прочности,
  • хорошая жесткость и низкий коэффициент теплового расширения,
  • высокий коэффициент прочности материала,
  • очень долгий срок службы.

[Количество оценок: 5 В среднем: 4,8]

.

Трубы нержавеющие и кислотостойкие :: Трубы сварные до DN50 :: AskoTech Sp. о.о.




Список товаров в этой категории:

Нержавеющие и кислотостойкие трубы


Технические характеристики:

Неотожженные трубы, изготовленные в соответствии с DIN 17455, продольно сваренные методом TIG или HF с гладкой матовой поверхностью (шлифованное зерно по запросу
от 180 до 1000 или с зеркальным глянцем + ПВХ) с травлением в диапазоне размеров от 6,0х1,0 мм до 304,0х2,0 мм.Коэффициент сварности шва V = 0,8. О маленьком
устойчивость к высоким давлениям. С сертификатом DIN EN 10204 (50049) 2.2. Точная длина 6 м.
Отожженные трубы, изготовленные в соответствии с DIN 17457, продольно сваренные методом TIG, HF или Laser, с гладкой матовой поверхностью (шлифовка
по запросу) зерно от 180 до 100 или зеркальный глянец + ПВХ) травление в диапазоне размеров от 6,0х1,0 мм до 1016,0х6,0 мм.
Коэффициент сварки шва V = 1,0 (или 0,8 для больших диаметров).Хорошая устойчивость к высоким давлениям. С сертификатом DIN EN 10204 (50049) 3.1B. Точная длина 6 м.
Трубы для пищевой промышленности, изготовленные в соответствии с DIN 11850, продольно сваренные методом TIG, с гладкой матовой поверхностью (по запросу зернистая шлифовка
). от 180 до 1000 или с зеркальным глянцем + ПВХ) с травлением в диапазоне размеров от 22,0 х 1,5 мм до 254,0 х 2,0 мм. Коэффициент сварки шва V = 0,8, шов
обе стороны сняты. Низкая устойчивость к высоким давлениям.С сертификатом DIN EN 10204 (50049) 3.1B или 2.2. Точная длина 6 м.
+ сварные трубы с матовой поверхностью (для труб по DIN 17455 слегка матовая поверхность)
* трубы сварные зеркально полированные (DIN 17455 и DIN 17457)
# сварные трубы со шлифованной поверхностью 24 или 320 (DIN 17455 и DIN 17457)


0х28Н9 00х28Н10 1х28Н9Т х27Н13М2Т 00х27Н14М2 0х32Н24М4ТЦу
Размеры Вес 1 м (1.4301) (1.4306) (1.4541) (1.4571) (1.4404) (1.4539)
6,00x1,00 0,13
8,00x1,00 0,18
8,00x1,50 0,24
10,00x1,00 0,23
10,00x1,50 0,32
12,00x1,00 0,28
12,00x1,50 0,39
12,00x2,00 0,50
13,00x1,00 0,30
13,00x1,50 0,43
14,00x1,00 0,33
14,00x1,50 0,47
14,00x2,00 0,60
15,00x1,00 0,35
15,00x1,50 0,51
15,00x2,00 0,65
16,00x1,00 0,38
16,00x1,50 0,55
16,00x2,00 0,70
17,00x1,00 0,40
17,15x1,65 0,64
17,15x2,31 0,86
17,20x1,60 0,63
17,20x2,00 0,76
17,20x2,30 0,86
18,00x1,00 0,43
18,00x1,50 0,62
18,00x2,00 0,80
19,00x1,00 0,45
19,00x1,50 0,66
20,00x1,00 0,48
20,00x1,20 0,57
20,00x1,50 0,70
20,00x2,00 0,90
21,30x1,60 0,79
21,30x2,00 0,97
21,30x2,60 1,22
21,34x1,65 0,82
21,34x2,11 1,014
21,34x2,60 1,285
22,00x1,00 0,53
22,00x1,50 0,77
22,00x2,00 1,00
23,00x1,50 0,81
25,00x1,00 0,60
25,00x1,20 0,715
25,00x1,50 0,89
25,00x2,00 1,16
25,00x2,50 1,41
25,00x2,00 1,65
25,40x1,20 0,73
25,40x1,50 0,90
26,67x1,65 1,035
26,67x2,11 1,299
26,67x2,87 1,713
26,90x1,60 1,02
26,90x2,00 1,25
26,90x2,60 1,59
28,00x1,00 0,67
28,00x1,50 0,99
28,00x2,00 1,31
29,00x1,50 1,03
30,00x1,00 0,73
30,00x1,50 1,07
30,00x2,00 1,40
30,00x2,50 1,72
30,00x3,00 2,21
31,80x1,20 0,92
31,80x1,50 1,14
32,00x1,00 0,78
32,00x1,50 1,15
32,00x2,00 1,50
33,00x1,50 1,18
33,40x1,65 1,33
33,40x2,77 2,125
33,40x3,38 2,541
33,70x1,60 1,29
33,70x2,00 1,59
33,70x2,60 2,03
33,70x3,20 2,45
34,00x1,00 0,83
34,00x1,50 1,22
34,00x2,00 1,60
35,00x1,50 1,26
35,00x2,00 1,65
35,00x2,50 2,04
36,00x2,00 1,70
38,00x1,50 1,37
38,00x2,00 1,80
38,00x2,50 2,22
38,00x3,00 2,63
38,10x1,20 1.11
38,10x1,50 1,38
40,00x1,00 0,98
40,00x1,50 1,45
40,00x2,00 1,91
40,00x3,00 2,78
40,00x4,00 3,605
41,00x1,50 1,48
42,16x1,65 1,69
42,16x2,77 2,735
42,16x3,56 3,444
42,40x1,60 1,64
42,40x2,00 2,03
42,40x2,60 2,60
42,40x3,00 2,93
42,40x3,20 3,15
42,40x3,60 3,49
42,40x4,00 3,85
43,00x1,50 1,56
44,50x1,50 1,62
44,50x2,00 2,13
44,50x2,60 2,73
44,50x2,90 3,02
48,26x1,65 1,95
48,26x2,77 3,158
48,26x3,68 4.112
48,30x1,60 1,88
48,30x2,00 2,33
48,30x2,60 2,99
48,30x3,20 3,63
48,30x3,60 4,03
48,30x4,00 4,44
50,00x1,00 1,23
50,00x1,50 1,82
50,00x2,00 2,40
50,00x3,00 3,53
50,80x1,25 1,55
50,80x1,50 1,85
50,80x2,00 2,44
51,00x2,00 2,45
51,00x2,50 3,04
52,00x1,00 1,28
52,00x1,50 1,89
53,00x1,50 1,93
54,00x1,50 1,97
54,00x2,00 2,61
57,00x1,50 2,06
57,00x2,00 2,75
57,00x2,60 3,54
57,00x2,90 3,93
60,30x2,00 2,93
60,30x2,60 3,77
60,30x2,90 4,18
60,30x3,00 4,32
60,30x3,20 4,58
60,30x3,60 5.13
60,30x4,00 5,64
60,30x5,00 6,92
60,33x1,65 2,35
60,33x2,77 3,99
60,33x3,91 5,52

Дата последнего обновления: 2020-04-01

.

Смотрите также