Пропускная способность стальной трубы таблица

Пропускная способность трубопроводов водяных тепловых сетей. Трубы Ду25-Ду1400. Тонн/час, м3, Гкал/час при температурных графиках 150-70, 130-70, 95-70 °C

Условный
диаметр
трубопровода

Пропускная способность трубы – это отношение объема жидкости, газа или воздуха, которое может пройти по трубе определенного диаметра за единицу времени.

Проще говоря, этот показатель нужен для правильного монтажа трубопровода, с учетом обеспечения всех точек водозабора (ванная, кухня, стиральная машина, промышленные системы водоснабжения и прочее) адекватным напором воды после запуска.

Оглавление к статье:

Что нужно учесть перед расчетом пропускной способности

Правильный расчет и подбор материалов – это залог разумного вложения денег и гарантия бесперебойного функционирования системы трубопровода. Все вычисления могут быть проведены подрядчиками или самостоятельно.

Если ремонт делается своими руками, возникнет необходимость вникнуть в тему глубже, изучить общедоступные материалы и только после этого их выбирать.

Для расчета показателя используют несколько способов:

• Калькулятор-программу – общедоступные программы, в которые нужно внести исходные данные.
• Инженерные формулы – профессиональный уровень, при котором учитывается множество нюансов, чаще всего это метод расчета используется в масштабном проектировании.
• Сводные таблицы – используют уже внесенные данные и показатели, выбирая более близкие к исходной ситуации.

Даже для общедоступных таблиц и калькуляторов понадобятся некоторые данные.

Какие данные потребуются:

• Материал изготовления труб.
• Длина трубопровода.
• Диаметр трубы и ее форма.
• Количество точек забора жидкости.
• Уклон конструкции.
• Наличие системного давления.
• Способ монтажа.

Для более точного расчета придется учесть все индивидуальные нюансы. Универсальных методов не существует, для многих проектов нужно учитывать коэффициент шероховатости труб, сопротивление водному потоку, скорость «зарастания».

Диаметр труб можно назвать самым важным показателем в расчетах. Если система смонтирована из труб меньшего, чем нужно диаметра, это приводит к ряду неприятных моментов.

Чем чревато использование труб неподходящего диаметра:

• Повышенная нагрузка и давление в системе приводит к быстрому износу системы, частым прорывам и ремонтам.
• «Гудение» системы – посторонний шум, нагнетаемым чрезмерным давлением на стенки трубы.
• Невозможность одновременного водозабора из нескольких точек – проще говоря, при открытии крана в одной точке, например, в ванной, до кухни вода уже не доходит.

Существует ряд рекомендаций, выведенных опытным путем, которые помогут в самостоятельных расчетах пропускной способности труб.

Главные рекомендации:

• Максимально возможная скорость воды в трубе 2 м/сек. Это условие не касается промышленных конструкций с установками, которые искусственно нагнетают внутрисистемное давление.
• При расчете учитывать потребление всех точек водозабора одновременно. Средняя пропускная способность обычного крана 6 л/сек, скорость набора стиральной или посудомоечной машины можно узнать из инструкции по эксплуатации. Если система будет использоваться не на полной интенсивности, то полученный показатель уменьшают на треть.

• Диаметр 20 мм – для систем водопровода до 10 метров длиной.
• Диаметр 25 мм – система от 10 до 30 метров.
• Диаметр 32 мм – система более 30 метров.
• Диаметр 50 мм – система более 50 метров.
• Диаметр 100 мм – используется в промышленных или длинных системах трубопровода с большим количеством точек водозабора.

Следующий важный показатель, это давление системы. При монтаже самотечной системы водопровода допускается использование меньших диаметров. Если в системе постоянно присутствует давление, например, городской водопровод, нужно учитывать его показатель при расчете. Если этот показатель проигнорировать трубы будут «гудеть» и вибрировать, что приведет к деформации соединительных спаек и выведет систему из строя.

Пропускная способность металлических труб

Если говорит о металле, то для разводки водопровода используются и стальные трубы. Для внутриквартирной или внутридомовой разводки формулы и специальные вычисления применяются крайне редко.

Чаще пользуются проверенными практикой диаметрами:

• Разводка водопровода 15 мм.
• Монтаж стояков 25, 32, 40 мм.

Здесь нужно учитывать внутренний диаметр, который может колебаться на 1-3 мм в зависимости от производителя.

Новая стальная труба практически не уступает в характеристиках пластиковым аналогам, но уже через год ее пропускная способность значительно падает. Это объясняется появлением наростов на внутренних стенках, и, как следствие, уменьшением диаметра и увеличением сопротивления потоку воды.

Однако использование металлических труб оправдано, когда речь идет о постоянном высоком давлении системы, например, при монтаже парового отопления, производственных проектов или в условиях повышенной взрывоопасности.

Пропускная способность пластиковых и металлопластиковых труб

Прогрессивные производители каждый год выводят на рынок более удобные и качественные материалы, оптимизируя их характеристики под требования потребителя.

Различают трубы из:

• Полиэтилена и сшитого полиэтилена (PEX).
• Металлополимеров или металлопластика – комбинация PEX с металлом.
• Поливинилхлорида (ПВХ).
• Полипропилена (PP) и ее разновидности в зависимости от способа армирования.

Что касается пропускной способности труб из этих материалов – она значительно выше, нежели у труб из металла, если учитывать срок эксплуатации. Все вышеприведенные виды труб обладают значительными преимуществами перед металлическими.

Основные преимущества:

• Долговечность – при правильной эксплуатации срок службы пластиковых труб может достигать 50 лет, металл нуждается в замене, максимум, через 20 лет использования.
• Гладкая внутренняя поверхность труб – изначальные характеристики и инертность полимеров не позволяют системе зарастать, не повреждаются в случае присутствия механических частиц в воде, не поддаются действию коррозии и агрессивных химических средств.
• Простота монтажа и ремонта – небольшой вес конструкции и разборный фитинг позволяют справиться с обслуживанием сети самостоятельно.
• Значительная экономия – пластиковые материалы и их транспортировка обходится в несколько раз дешевле, по сравнению с металлом.

Единственный недостаток – пластиковые трубы не выдерживают долгой эксплуатации при давлении более 10 атмосфер и чрезвычайно высоких температурах.

Для расчета пропускной способности новой трубы, в независимости от материала изготовления можно использовать следующую таблицу:

Как рассчитать расход воды по диаметру трубы – теория и практика

Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.

Зачем нужны подобные расчеты

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего зависит проходимость трубы

От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.

Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

1. Длина трубы. При увеличении ее протяженности вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. Действительно, в самом начале системы вода испытывает воздействие исключительно давлением, однако важно и то, как быстро у следующих порций появится возможность войти внутрь коммуникации. Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.
2. Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.
3. Материал изготовления. Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе. К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
4. Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо выше, чем новых стальных изделий: эта разница иногда доходит до 200 раз. Кроме того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: даже если не брать в расчет возросшее трение, проходимость ее явно падает. Важно также заметить, что изделия из пластика и металлопластика подобных проблем не имеют: даже спустя десятилетия интенсивной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.
5. Наличие поворотов, фитингов, переходников, вентилей способствует дополнительному торможению водных потоков.

Все вышеперечисленные факторы приходится учитывать, ведь речь идет не о каких-то маленьких погрешностях, а о серьезной разнице в несколько раз. В качестве вывода можно сказать, что простое определение диаметра трубы по расходу воды едва ли возможно.

Новая возможность расчетов расхода воды

Если использование воды осуществляется посредством крана, это значительно упрощает задачу. Главное в таком случае, чтобы размеры отверстия излияния воды были намного меньше диаметра водопровода. В таком случае применима формула расчета воды по сечению трубы Торричелли v^2=2gh, где v — быстрота протекания сквозь небольшое отверстие, g — ускорение свободного падения, а h — высота столба воды над краном (отверстие, имеющее сечение s, за единицу времени пропускает водный объем s*v). При этом важно помнить, что термин «сечение» применяется не для обозначения диаметра, а его площади. Для ее расчета используют формулу pi*r^2.

Если столб воды имеет высоту в 10 метров, а отверстие – диаметр 0,01 м, расход воды через трубу при давлении в одну атмосферу вычисляется таким образом: v^2=2*9.78*10=195,6. После извлечения квадратного корня выходит v=13,98570698963767. После округления, чтобы получить более простой показатель скорости, получается 14м/с. Сечение отверстия, имеющее диаметр 0,01 м, вычисляется так: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.

Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.