Выбор стальной трубы — задача, которая на первый взгляд кажется простой, но на практике сопряжена с рядом нюансов. Ключевой параметр — диаметр — может измеряться по-разному: по внутреннему или наружному сечению. Оба варианта верны, но зависят от стандарта, по которому изготовлено изделие. Более того, даже при одинаковом наружном диаметре трубы могут иметь разную пропускную способность и рассчитаны на различное давление, что определяется толщиной стенки. Поэтому для правильного выбора и монтажа необходимо разбираться в маркировке и стандартах.
Разберемся в терминологии
В России, как и в большинстве стран, используется метрическая система, и диаметры традиционно указываются в миллиметрах. Однако у трубы есть два ключевых размера: внутренний диаметр (просвет) и наружный. Между ними находится толщина стенки. Вопрос в том, какой из этих диаметров указывается в маркировке? Ответ зависит от ГОСТа или технических условий, по которым произведена труба. В одних стандартах акцент делается на наружном диаметре, в других — на внутреннем. Эта двойственность и создает основную сложность для понимания.
Диаметры стальных труб: по какому ориентироваться
Диаметр номинальный и условный
Поскольку трубы работают под разным давлением, их прочность регулируется толщиной стенки. При этом наружный диаметр часто остается неизменным для обеспечения совместимости соединений (резьбы, фитингов). Таким образом, наружный размер — это лишь внешний параметр. Для унификации была введена специальная расчетная величина — условный проход (современное название — номинальный диаметр).
Номинальный диаметр (DN или ДУ) — это стандартизированная величина, примерно соответствующая внутреннему диаметру трубы в миллиметрах. "Примерно" — потому что при одном и том же наружном диаметре толщина стенки, а значит, и внутренний просвет, могут различаться. Чтобы систематизировать это многообразие, был создан ГОСТ 28338-89, который устанавливает фиксированный ряд номинальных диаметров. Фактические размеры округляются до ближайшего значения из этого ряда.
Ряд стандартных номинальных значений условного прохода газо-, водопроводных труб и арматуры к ним
Обозначается номинальный диаметр как DN (или устаревшее Ду), после чего указывается число без единиц измерения, например, DN25 или DN100. Это означает "номинальный диаметр 25 или 100". Важно помнить, что это условная, а не физическая величина.
Итак, все элементы трубопроводных систем (трубы, фитинги, арматура) маркируются в соответствии с рядом номинальных диаметров. Реальный внутренний диаметр конкретного изделия может немного отличаться, но он всегда приводится к ближайшему стандартному значению. По сути, номинальный диаметр отражает пропускную способность узла. При проектировании системы разумно ориентироваться именно на него, а не на фактические внутренние размеры элементов из разных материалов. Это гарантирует одинаковую производительность всех участков трубопровода.
Диаметры стальных труб по стандарту 3262-75 (ВГП)
ГОСТ 3262-75 регламентирует производство стальных водогазопроводных труб (ВГП). Они могут быть обычными или оцинкованными, с резьбой на концах или без нее (с подготовленным под сварку торцом).
Ключевая особенность этих труб: при одном и том же наружном диаметре они выпускаются с тремя вариантами толщины стенки, что определяет их категорию:
- Легкие — с самой тонкой стенкой.
- Обычные — со средней толщиной стенки.
- Усиленные — с самой толстой стенкой.
Таблица диаметров стальных труб ГОСТ 3262-75
Разная толщина стенки при одинаковом наружном диаметре ведет к разному внутреннему просвету. Чтобы избежать путаницы, для маркировки и используют понятие номинального диаметра (DN). Часто ошибочно полагают, что DN равен внутреннему диаметру, но на практике это совпадение случается редко. Контроль качества таких труб осуществляется по соответствию фактической толщины стенки и наружного диаметра заявленным нормам.
Контроль качества труб
Поскольку внутренний диаметр — величина переменная, при проверке труб основное внимание уделяют наружному диаметру и, особенно, толщине стенки. Последнюю измеряют в нескольких точках с обоих концов изделия. Косвенным показателем может служить масса погонного метра трубы.
Стандарт допускает определенные отклонения в толщине стенки как в большую, так и в меньшую сторону. Например, для труб диаметром до 40 мм допустимое отклонение может составлять до +0,4 мм и до -0,5 мм. Существуют две категории точности изготовления: обычная и повышенная, для последней допуски уже.
Допустимые отклонения для ВГП
Пример маркировки: Труба 20х2,8 ГОСТ 3262-75. Это означает трубу с номинальным диаметром DN20 и толщиной стенки 2,8 мм. По таблице стандарта можно определить, что это обычная труба с наружным диаметром 26,8 мм и найти ее теоретическую массу.
Импортные обозначения: американские стандарты
На рынке представлены и импортные трубы, маркированные по американской системе. Важно понимать, что в ней выделяют два основных типа труб, которые хоть и переводятся одинаково, но имеют разные назначения и параметры: Pipes и Tubes.
Трубы типа Pipes
Трубы типа Pipes (электросварные и бесшовные) предназначены для транспортировки жидкостей и газов в системах под давлением (водоснабжение, отопление). Их ключевая характеристика — внутренний диаметр, обозначаемый как NPS (Nominal Pipe Size). Внутри этой категории существуют стандарты прочности, определяющие толщину стенки:
- Schedule 40 (Standard) — стандартная толщина стенки, маркировка ST.
- Schedule 80 (Extra Heavy) — увеличенная толщина стенки для повышенного давления, маркировка EX.
Разница во внутренних диаметрах Pipes разных категорий прочности: стандартных и тяжелых
Например, для трубы NPS 2" (условно "двухдюймовой") внутренний диаметр будет разным: около 52,5 мм для Schedule 40 и около 49,25 мм для Schedule 80, при этом наружный диаметр остается постоянным. Таким образом, NPS указывает на примерный внутренний диаметр, который варьируется в зависимости от "расписания" (Schedule) толщины стенки.
Трубы типа Tubes
Трубы типа Tubes маркируются по наружному диаметру. Их внутренний диаметр зависит от толщины стенки, которая дополнительно указывается параметром gauge (калибр). В маркировке обычно присутствует обозначение стандарта ASTM и цифры, указывающие на наружный размер. В этой категории часто встречаются, например, медные трубы для инженерных систем.
Одинаковые диаметры стальных труб не означают одинаковую массу
Соответствие дюймовых и метрических размеров
Важное уточнение: в трубном деле используется не обычный дюйм (25,4 мм), а так называемый трубный дюйм, который по ГОСТу равен 33,249 мм. Трубы с наружным диаметром, близким к этой величине, условно называют дюймовыми. Однако их реальный внутренний диаметр может сильно варьироваться в зависимости от толщины стенки.
Таблицы соответствия показывают соотношение между номинальным (условным) диаметром в дюймах и миллиметрах. Обратите внимание: в этих таблицах указаны не фактические наружные/внутренние размеры, а соответствие между номинальными диаметрами разных стандартов (например, российского и европейского DIN).
Таблица соответствия условного прохода или условного диаметра труб в дюймах и миллиметрах
Для грубого перевода размера в дюймах в наружный диаметр в миллиметрах можно умножить дюймы на 33,249 (величину трубного дюйма). Однако это даст лишь приблизительный результат. Для точного определения необходимо пользоваться специальными таблицами, где указаны точные соответствия.
Диаметры стальных труб в дюймах, наружный размер в миллиметрах и номинальный эквивалент в нашей метрической системе
Итог по переводу размеров: Чтобы перевести номинальный диаметр (Ду) из миллиметров в дюймы, нужно разделить значение в мм на 25,4 (обычный дюйм) и округлить до ближайшего стандартного трубного размера. Для обратного перевода (из дюймов в наружный диаметр в мм) можно примерно умножить размер в дюймах на 33,249, но для точности лучше сверяться с таблицами.
Как измерить диаметр трубы на практике
При замене участка трубопровода или подборе фитингов необходимо знать диаметр существующей трубы. В бытовых условиях толщина стенки часто составляет около 4 мм, что достаточно для систем отопления и водоснабжения. Ее можно оценить на спиле, если он доступен.
Самый простой способ определить наружный диаметр — измерить его штангенциркулем или линейкой на торце трубы. Если доступ к торцу невозможен, поможет измерение длины окружности.
Измерение диаметра трубы подручными средствами
Для этого гибкой рулеткой или ниткой измеряют обхват трубы (длину окружности) в миллиметрах. Затем, чтобы найти наружный диаметр, это значение делят на число π (≈3.14).
Как определить диаметр по длине окружности
Пример: Длина окружности составила 44 мм. Делим 44 на 3,14, получаем примерно 14 мм — это наружный диаметр. Сверяясь с таблицей стандартных размеров, находим, что ближе всего труба с наружным диаметром 13,5 мм и номинальным DN8. Небольшая погрешность объясняется неточностью ручного измерения.