Меню

Допустимое рабочее давление для труб из

Какое давление выдерживает стальная труба

Ресурс стальной трубы по давлению определяет сферу применения металлопроката. Для водопровода этот показатель один, для газопроводной магистрали – другой. Значение максимального давления определяется несколькими критериями, которые в основном зависят от конструктивных параметров изделия. Влияет на показатель качество используемого сырья и способ его обработки. Какое максимальное давление выдерживают стальные бесшовные и водопроводные трубы и как определить этот параметр?

Максимальное давление для трубы стальной водопроводной

Сразу отметим, что стальные трубы изготавливаются типовыми по стандартам, предусмотренным нормативами ГОСТ. И для каждого изделия значение максимального давления определено очень точно, впрочем, как и другие расчётные параметры. Все эти данные сведены в таблицы, по которым можно легко определить не только запас прочности трубы, но и вес, теплопроводность и другие характеристики.

Применительно к водопроводным трубам из стали предельное давление определяется такими критериями, как:

  • способ изготовления – сварная прямошовная, спиралешовная, гофрированная, бесшовная (холодное или горячее деформирование);
  • наличие антикоррозионной обработки – оцинкованная, экструдированная, из чёрного металла (без нанесения антикоррозионного покрытия);
  • толщина стенки – наиболее важный критерий, от которого напрямую зависит показатель предельного давления стальной трубы;
  • качество стали;
  • температура воды – тоже важный параметр, который напрямую влияет на ресурс по давлению водопроводной трубы.

В ГОСТ представлены таблицы максимального давления, которое выдерживают стальные водопроводные трубы, при температуре 20 градусов по шкале Цельсия. Чтобы определить расчётное значение на заданные параметры теплоносителя, необходимо применять стандартную формулу.

В типовой таблице для труб из нержавеющей стали приведены уже готовые значения максимального давления в зависимости от диаметра трубы и толщины её стенки. Так, изделие из металла марки Aisi 304-321 316 с содержанием никеля и молибдена с внутренним диаметром 20 мм и толщиной стенки 1,5 мм выдерживает до 131 кг/см2, что составляет 12,8 МПа или 126,8 атмосферы. При тех же физических параметрах для стали Aisi 304L-316L (содержит 2,5 % молибдена) максимальное давление ниже – 108 кг/см2 (10,6 МПа или 104,5 атмосферы).

Параметры водопроводной трубы влияют на показатели максимального давления следующим образом:

  • чем больше диаметр сечения, тем ниже запас прочности по давлению;
  • с увеличением толщины стенки показатель максимального давления возрастает.

То есть стальные трубы разного диаметра, но с одинаковым значением толщины стенки будут иметь разный запас прочности по давлению.

Какое давление выдерживает труба стальная бесшовная

Для устройства водопроводов и других магистралей широко используются бесшовные стальные трубы. Такая популярность обусловлена прежде всего высокими значениями давления, которое могут выдерживать эти изделия. Различают трубы горячекатаные и изготовленные способом холодной деформации.

Предельное давление стальной бесшовной трубы определяется по формуле: P = (2 х S хT)/(DхSF), где P – давление жидкости; T – толщина стенки в дюймах; D – наружный диаметр трубы (дюйм); SF – коэффициент безопасности; S – запас прочности металла.

Значение зависит от следующих критериев:

  • толщины стенки, которая может быть от 2,5 до 75 мм;
  • наружного диаметра (20–550 мм);
  • способа производства;
  • марки металла, а точнее – от допускаемого напряжения в стали при проведении гидравлического испытания.
Читайте также:  Труба вгп со сплющенным гратом что это

По условиям ГОСТ 8731-74, каждую трубу подвергают гидравлическим испытаниям при давлении до 20 МПа (более 200 атмосфер).

Потери давления в стальных трубах

При выборе изделия для определённых нужд необходимо учитывать такое явление, как потери давления в стальных трубах. Это значение определяется по формуле, учитывающей шероховатость внутренней поверхности металла, плотность и температуру транспортируемой жидкости, скорость её перемещения, длину участка трубопровода и размер его внутреннего сечения.

Потеря напора (или давления) в трубе возникает под действием силы трения, когда мельчайшие частицы жидкости задерживаются шероховатостями, выступами на внутренней поверхности. Кроме того, на процесс влияет количество изгибов, поворотов магистрали, изменение диаметра либо геометрии сечения.

Например, новая труба из стали с относительно гладкой внутренней поверхностью создаёт меньшее сопротивление потоку, нежели старая с налётом ржавчины на стенках. Результаты расчётов показывают, что в первом случае потери давления в два раза меньше при малом диаметре прохода. С увеличением размера трубы разница становится менее заметной. Так, в магистралях с внутренним сечением свыше 800 мм показатели потерь в новой и старой трубе отличаются всего на 45 %.

При выборе трубы следует учитывать такую зависимость:

  • если увеличить напор в три раза, то потери возрастут в 9 раз;
  • если снизить напор в два раза, то потеря давления снизится ровно в 4 раза.

Расчёт допустимого давления в трубах круглого сечения

Допустимым называют такое давление, при котором не учитываются следующие параметры:

  • гидростатическое давление жидкости;
  • разовое увеличение значений давления при срабатывании предохранительного клапана или иных технических устройств в водопроводной системе.

В ГОСТах и других нормативных документах указывается условное рабочее давление, то есть значение при определённых условиях (например, при температуре 20 градусов). Для того чтобы определить допустимые значения, потребуется сложный гидравлический расчёт.

Для вычислений используют формулу из ГОСТ Р 55600-2013:

где At – коэффициент, учитывающий температуру жидкости (при 200 град. равен 1,0); δ20 – допустимое напряжение металла; С – суммарная прибавка, складывающаяся из допуска на износ и коррозию, из прибавки на технологические погрешности; t- толщина стенки рабочая; De – внутренний диаметр.

При выборе изделий для монтажа на конкретном объекте необходимо учитывать нормы рабочего давления стальной трубы при эксплуатации в разных системах:

  • для частных домов этот параметр рассчитывается индивидуально;
  • в городских квартирах предельное значение для холодной воды – до 6 бар, для горячей – до 4,5 бар;

В частных строениях при оборудовании дома паровым котлом отопления максимальное давление в стальных трубах может достигать 10 бар. Однако столь высокие значения приводят к удорожанию устанавливаемой системы подачи воды, к быстрому выходу из строя отдельных элементов системы. Поэтому рекомендуют не превышать значения давления в частных домах более 6,5 бар.

Таким образом, при проектировании водопроводной системы необходимо учитывать следующие факторы:

  • какое давление держит стальная труба определённого сечения;
  • каковы потери давления в трубах с учётом изгибов магистрали, изменений геометрии и других характеристик;
  • не превышает ли расчётное давление допустимых параметров, учитывая условия эксплуатации.
Читайте также:  Металлические трубы в мичуринске

Правильный подход к выбору материала для устройства водопровода заключается в проведении инженерного обследования объекта с выполнением последующего гидравлического расчёта и определения оптимальных значений трубы. Только так можно создать надёжную систему водоснабжения с хорошим запасом прочности и долговечности.

Источник

Какое предельное давление выдерживает полипропиленовая труба?

Давление, которое могут выдерживать полипропиленовые трубы, является, наравне с температурным пределом, решающим показателем, от которого зависит, как долго может работать трубопровод.

Свойства полипропиленовых труб

При выборе полипропиленовых труб следует учитывать те свойства, которые существенно влияют на работу системы.

Полипропилен — имеет мягкую структуру, поэтому не способен выдерживать слишком высокие температуры, а при работе в условиях повышенных показателей давления, срок службы труб существенно сокращается, и заявленный производителем срок службы в 50 лет может сократиться до пяти, а в некоторых случаях, даже до полутора лет.

И даже при всех своих высоких технических показателях: легкости монтажа, транспортировки, устойчивости к химическим и физическим воздействиям, низкой теплопроводности и т.д., которые делают этот материал очень популярным на сегодняшний день, нельзя забывать, что они не рассчитаны на работу при высоком давлении.

Чтобы не ошибиться в выборе, необходимо знать о наносимой маркировке величины номинального давления (PN) на изделии:

  1. PN 10 – номинальное давление 1 МПа, температура 45°С, труба однослойная, предназначена для систем холодного водоснабжения низкого давления.
  2. PN 16 – номинальное давление 1,6 МПа, температура 50°С, труба однослойная, применяется для систем холодного водоснабжения, тёплых полов.
  3. PN 20 – номинальное давление 2,0 МПа, температура 80°С, труба однослойная или армированная многослойная, используется при монтаже индивидуальных систем отопления и горячего водоснабжения.
  4. PN 25 – номинальное давление 2,5 МПа, температура 95°С, труба армированная многослойная, используется при монтаже индивидуальных и централизованных систем отопления и горячего водоснабжения.

И все же очевидно, что несмотря на то, на какие нагрузки рассчитаны ППР трубы, их лучше не использовать в режиме максимальных значений.

Давление и температура — предельные показатели

Учитывая, что температура плавления исходного материала немногим выше 175°С, изделие при сильном нагреве быстро теряет прочность и под воздействием избыточного давления разрушается. Стыковые соединения трубопроводов также весьма восприимчивы к перегреву, при резких изменениях давления их герметичность легко нарушается.

В зависимости от своего назначения трубопроводы при работе испытывают на себе различные по величине физические воздействия. В трубопроводах отопления циркулирует теплоноситель с температурой, часто достигающей 90°С. Значение рабочего давления зависит от источника теплоснабжения, характеристик здания и рельефа местности. Его величина может достигать 1,6 МПа и более в централизованных системах отопления многоэтажных зданий.

Трубопроводы горячего водоснабжения рассчитаны, как правило, на подачу потребителям воды температурой 65°С при давлении от 0,2 до 2,0 МПа в зависимости от местных условий и применяемой схемы.

Чем выше температура рабочей среды, тем меньше должно быть давление. При постоянной работе в условиях, когда и тот, и другой показатель близок к максимальному, существенно сокращается срок службы труб.

Обратите внимание! Выбор материалов и способов монтажа необходимо производить с учетом характерных для системы параметров по температуре и давлению. Применение не соответствующих условиям материалов приведет к постепенному разрушению трубопровода.

Армированные трубы

Увеличить срок службы труб, а также сделать их более устойчивыми и износостойкими помогает армирование.

Читайте также:  Соединитель демонтируемый для любых типов труб

Армированные полипропиленовые трубы – это специальный вид многослойных труб с силовым внутренним каркасом, уменьшающим термическое расширение и повышающим способность работать при повышенной рабочей температуре и давлении.

Существует несколько методов армирования труб:

  1. Армирование алюминиевой фольгой (с перфорацией либо целой). Между двумя слоями полипропилена PPR на клее фиксируют слой фольги толщиной до 0,7 мм. Армирующий слой располагают между слоями в средине либо ближе к поверхности.
  2. Армирование стекловолокном. Для уменьшения теплового расширения стекловолокно располагается посредине между внутренним внешним слоями полипропилена.

Особенности монтажа полипропиленовых труб

От правильного монтажа зависит то, как будет работать трубопровод, и, соответственно, ошибки при монтажных работах могут привести к повышению давления в трубе.

Уже на этапе планирования и приобретения материалов важно правильно выбрать нужный вид труб в зависимости от того, какое давление будет в магистрали, даже не профессионал, не имея большого опыта в строительстве сможет разобраться, какие трубы ему подойдут, если внимательно изучит маркировку изделий и подберет те комплектующие, которые ему необходимы.

Промышленностью выпускаются трубы различных видов, рассчитанные на работу в разном температурном режиме и с различным давлением:

  1. PPH (гомополимер) – предназначены для низконапорных систем холодного водоснабжения, дренажных и технологических трубопроводов.
  2. PPB (блоксополимер) – применяются в системах водоснабжения, водоотведения, при устройстве теплых полов, для изготовления ударопрочных труб и фитингов.
  3. PPR (статический сополимер) – используются при монтаже систем теплоснабжения.

Кроме того, свойства полипропиленовых труб зависят от конструктивного исполнения. Для расширения области использования их изготавливают:

  • Однослойными (имеют большой коэффициент линейного расширения, рассчитаны на умеренные величины температуры и давления).
  • Многослойными (армированы стекловолокном или фольгой, используются в системах с высокими значениями давления и температуры).

При монтаже важно обращать внимания на температуру окружающей среды и при сварке не перегревать трубу, иначе она может изменить размер, что чревато протечками.

Обратите внимание! Важно обращать внимание на то, что при прокладке трубопровода в многоэтажном доме, давление на нижних этажах будет выше, чем на верхних. И хотя эта разница не так велика, но в некоторых случаях приходится устанавливать специальные насосы для стабилизации показателей давления.

Давление, которое способен выдержать полипропиленовый трубопровод

Правильно смонтированный полипропиленовый трубопровод в состоянии выдержать давление в пределах заявленных производителем труб и фитингов в течении всего гарантийного срока службы, но речь идет о кратковременном повышении до предельных показателей, если же показатели давления всегда находятся на максимальной отметке, труба придет в негодность гораздо раньше.

Для долгой работы трубопровода считается оптимальным, чтобы давление в трубопроводе было не более 4-6 атмосфер при температуре рабочей среды, не превышающей 75°C.

Источник

Adblock
detector