Толщина стенки трубы отопления, коррозия и срок службы

В центральных системах отопления вода, пар или газ транспортируются по трубам из мягкой стали со стенками толщиной не менее 2,75 мм. Эти трубы подразделяются на „газовые» (толстостенные), соединяемые на резьбе или на сварке, и „дымогарные» (тонкостенные) которые соединяются на сварке или посредством фланцев. Газовые трубы применяются диаметром от 0,5 до 3 дюймов включительно, дымогарные же от условного диаметра 65мм (76/70 мм) и более. Газовые трубы подвергаются заводскому испытанию на 16 ати, дымогарные — на 25 ати.

Как газовые, так и дымогарные трубы имеют достаточно гладкую внутреннюю поверхность (абсолютная шероховатость в среднем равна 0,2 мм), легко поддаются горячей и холодной механической обработке и в этом отношении удовлетворяют требованиям отопительной техники. Обращает на себя внимание лишь чрезмерный, казалось бы, запас прочности этих труб, так как в водяных системах отопления внутреннее давление в трубопроводах редко превышает 4 ати, а в системах парового отопления коммунальных зданий давление пара, проходящего по трубам, обычно не выше 0,7 ати и лишь в зданиях фабрично-заводского типа иногда достигает 4 ати. Тем не менее многократные попытки применять для систем отопления стальные трубы с меньшей чем 2,75 мм толщиной стенок оказались неудачными по следующим причинам.

1. При малых диаметрах сборка тонкостенных трубопроводов вызывает затруднения.
2. Трубы быстро изнашиваются вследствие коррозирования их внутренней поверхности под действием кислорода воздуха или содержащегося в воде газа.
3. Обычные газовые или дымогарные трубы также Подвергаются коррозии, но вследствие значительной толщины стенок они при правильной эксплуатации систем отопления могут служить 30—40 лет.
4. Тонкостенные трубы недостаточно сопротивляются напряжениям, возникающим вследствие температурных деформаций в периоды перерывов в действии отопительного устройства. Эти напряжения могут быть весьма значительными, так как в некоторых случаях сама схема трубопроводов системы отопления не позволяет в полной мере обеспечить свободное термическое удлинение отдельных участков труб и тогда эти участки оказываются почти в тех же условиях, что и стержень с заделанными концами, подвергающийся нагреванию или охлаждению.

Из этих соображений не допускают жесткой затяжки труб хомутами и другими средствами крепления к опорам и строительным конструкциям, подробнее о них здесь uralmk.com/opory-truboprovodov. За исключением мест, специально предусмотренных проектом для свободного удлинения труб между точками их закрепления за счет отводов и отступов или же за счет специально установленных компенсаторов удлинения.

В системах отопления гражданских зданий температурная деформация трубопровода обычно воспринимается расположенными на трубопроводе такими именно отводами и отступами, устройство которых диктуется конфигурацией сети. В подобных случаях задача проектировщика сводится лишь к определению точек жесткого закрепления трубопровода („мертвых точек») для правильного использования компенсирующей способности того или иного изгиба, имеющегося на трубе между мертвыми точками, с тем, чтобы возникающие в опасном сечении напряжения, не превышали 800—1000 кг/см2.

Какой толщины выбрать стальную трубу

При строительстве загородного дома важно провести все коммуникации, к которым относятся системы отопления, канализации и водоснабжения. При строительстве отдельной системы особое внимание уделяется выбору труб. Достаточно часто для трубопроводов выбираются стальные трубы, которые отличаются высокой устойчивостью к механическим воздействиям и возможностью выдерживать высокие температуры. Основными параметрами выбора являются толщина стальной трубы и ее диаметр.

Трубы из стали для различных коммуникаций

Основные характеристики труб из стали

Трубы по способу изготовления подразделяются на следующие виды:

Бесшовные трубы могут быть:

• горячедеформированными. Изготовление таких труб производится из горячих заготовок методом прессования;
• холоднодеформированными. Трубы такого вида после прохождения через пресс охлаждаются, и именно в таком виде производится их окончательное формирование.

Трубы из стали, изготовленные с помощью пресса

Электросварные трубы также подразделяются на два основных вида:

Трубы с прямым швом по своим техническим показателям практически не отличаются от бесшовных.

Перед изготовлением спиралешовных труб листы металла закручиваются. Такой способ производства позволяет достичь повышенной прочности труб на разрыв. Спиралешовные трубы используются преимущество для прокладки газопроводов и нефтепроводов в зонах с повышенной сейсмической активностью.

Трубы, изготовленные методом сварки

Основными характеристиками труб являются следующие параметры:

• диаметр, который бывает внутренним, наружным, условным;
• толщина стенки.

Основные параметры стальных труб

Все трубы изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ и могут иметь следующие типовые размеры:

• электросварные трубы (основной ГОСТ 10707-80) могут иметь диаметр до 110 мм и толщину стенки до 5 мм. Основные размеры труб и соответствующая толщина представлены в таблице;

Диаметр, мм	Стенки толщина, мм
5 – 7	0,5 – 1,0
8, 9	0,5 – 1,2
10	0,5 – 1,5
11, 12	0,5 – 2,5
13 – 16	0,7 – 2,5
17 – 21	1,0 – 2,5
22 – 32	0,9 – 5,0
34 – 50	1,0 – 5,0
51 – 67	1,4 – 5
77 – 89	2,5 – 5
89 – 110	4 – 5

• бесшовные трубы различных видов (основной ГОСТ 9567-75). Изготавливаемые типовые размеры представлены в таблице;

Горячедеформированные трубы		Холоднодеформированные трубы
Диаметр, мм	Стенки, мм	Диаметр, мм	Стенки, мм
25 – 50	2,5 – 8,0	4	0,2 – 1,2
54 – 76	3 – 8,0	5	0,2 – 1,5
83 – 102	3,5 – 8,0	6 – 9	0,2 – 2,5
108 – 133	4,0 – 8	10 – 12	0,2 – 3,5
140 – 159	4,5 – 8,0	12 – 40	0,2 – 5
168 – 194	5 – 8	42 – 60	0,3 – 9
203 – 219	6 – 8	63 – 70	0,5 – 12
245 – 273	6,5 – 8	73 – 100	0,8 – 12
299 – 325	7,5 – 8	102 – 240	1 – 4,5
250 – 500	1,5 – 4,5
530 – 600	2 – 4,5

Диаметры стальных труб чаще всего обозначаются миллиметрами, но на практике можно встретить трубы, характеристики которых представлены в дюймах.

Перевести дюймовый диаметр в миллиметровый (или обратно) можно при помощи “Конвертера”.

Более подробно разобраться с соответствием дюймов и миллиметров для различных видов труб поможет видео.

Выбор труб для коммуникаций

Стальные трубы преимущественно используются для проведения систем отопления и водоснабжения. Чтобы самостоятельно определить наиболее подходящий диаметр того или иного трубопровода, необходимо знать технические характеристики трубопровода и формулу для расчета.

Подбор параметров труб для водоснабжения

Диаметр труб для водопровода или канализации определяется с учетом следующих параметров:

1. длины трубопровода;
2. пропускной способности;
3. наличия поворотов в системе.

Определяющим фактором является пропускная способность, которую можно рассчитать по следующей математической формуле:

Правила для расчета пропускной способности

Определив пропускную способность, диаметр можно рассчитать по формуле или подобрать по таблице ниже.

Подбор диаметра по пропускной способности трубопровода

Чтобы избежать сложности математических расчетов, можно воспользоваться рекомендациями специалистов:

1. монтаж стояка системы должен обустраиваться трубами с диаметром не менее 25 мм;
2. разводку водопроводных труб можно проводить трубами диаметром 15 мм.

Дополнительно при определении диаметра трубопровода можно ориентироваться на зависимость между длиной трубопровода и диаметром труб, которая выражается следующими характеристиками:

• если общая длина системы водоснабжения менее 10 м, то подходят трубы диаметром 20 мм;
• если длина трубопровода находится в пределах 10 – 30 м, то целесообразнее применять трубы с диаметром 25 мм;
• при общей длине более 30 м рекомендуется использовать трубы, имеющие диаметр 32 мм.

Подбор параметров труб для отопления

При подборе труб для отопления необходимо предварительно определить следующие параметры:

• разницу температур при входе в систему и выходе (обозначается Δtº);
• скорость движения теплоносителя по системе (V);
• количество тепла, требуемого для обогрева помещения определенной площади (Q).

Зная эти параметры, произвести расчет можно по математической формуле:

Расчет диаметра отопительного трубопровода

Чтобы не проводить сложные расчеты самостоятельно можно воспользоваться готовой таблицей для подбора диаметра трубы системы отопления (с инструкцией по ее использованию можно ознакомиться по ссылке).

Подбор диаметра труб по параметрам системы

После определения оптимального диаметра трубопровода толщина стенки трубы определяется в соответствии с вышеуказанными таблицами. Для системы отопления достаточно толщины стальной трубы 0, 5 мм, а для системы водоснабжения 0,5 – 1, 5 мм в зависимости от условий прохождения трубопровода.

Стальные трубы для системы отопления: как подобрать, таблица диаметров

Стальные трубы для системы отопления, несмотря на появление и широкое применение труб из различных полимерных материалов, остается не менее популярной, чем из пластмассы.

Популярность стальных труб остается из-за прочностных характеристик, она не боится ни морозов, ни пожаров, ее нельзя погнуть или сломать, просто облокотившись на нее. Пластмассовые трубы, соединения на пайке медных трубопроводов при пожаре могут расплавиться, при замораживании их нужно отогревать горячим воздухом и ни в коем случае не стучать по ним молотком. Стальные трубы для системы отопления эти издевательства над собой переносят довольно легко, а случайные прикосновения вообще не замечают.

Тем более до сих пор в дошкольных и учебных заведениях использовать пластиковые трубы для прокладки системы отопления запрещено из-за своей хрупкости и большой вероятности повреждения с вытекающими из этого последствиями. А в высотных зданиях, где применяется стояковая система отопления, стояки должны быть выполнены только из стальных труб, пластиковые допускается применять только для подводки к отопительным и санитарным приборам.

Стальные трубы для системы отопления изготавливаются из мягкой углеродистой стали. Выбор такого материала неслучаен, так как сталь обладает одновременно высокой прочностью и пластичностью, позволяющей ее сгибать, резать и выполнять прочие операции, облегчающие монтаж отопительной системы.

Стальные трубы для системы отопления имеют высокую теплопроводность – 74 Вт/м х К, что является хорошим качеством для трубопроводов, несущих нагретую воду. Наоборот, в условиях транспортировки холодной воды высокая теплопроводность стали – недостаток, так как стальные трубы «отпотевают«, покрываются снаружи ржавчиной и намокают, в результате чего разрушаются прилегающие к трубам строительные конструкции. Дабы избежать разрушения стен, на стальные трубы рекомендуют надевать специальные изоляционные трубки из вспененного полиэтилена или каучука. Кроме высокой теплопроводности, сталь обладает низким температурным коэффициентом линейного расширения, соответствующим температурному коэффициенту расширения бетона, что является важным фактором при заделке стальных труб в бетон.

Главный недостаток стальных труб – малая устойчивость перед коррозией. Ржавчина не только медленно и верно разрушает стальные трубы, но также оказывает негативное влияние на качество воды и засоряет внутреннюю полость труб, уменьшая их пропускную способность и ухудшая работу запорнорегулирующей арматуры. Для замедления коррозии используют цинковое покрытие, которое, однако, полностью не предотвращает образование ржавчины.

Стальные трубы для системы отопления имеют срок службы примерно 30 — 40 лет. По окончанию этого срока стальной трубопровод приходится заменять чуть ли не целиком, так как при ремонте старые трубы буквально разваливаются в руках. Второй минус Стальные трубы для системы отопления заключается в их низкой пропускной способности по сравнению с медными и пластиковыми трубами того же диаметра. Причина недостаточной пропускной способности – в шероховатой внутренней поверхности стальных труб, увеличивающей сопротивление движению теплоносителя. Понятно, что со временем пропускная способность труб из стали становится все меньше и меньше, так как на их внутренних стенках оседают продукты коррозии и прочие отложения.

Наконец, монтаж стальных теплопроводов – занятие не из легких. Для соединения стальных труб обычно используют специальные соединительные детали на резьбе. Для оцинкованных стальных труб противопоказана сварка, так как в местах соединения труб цинковое покрытие сгорает, в результате чего сварной стык становится самым уязвимым местом в системе.

Подбор стальных труб

В системах водяного отопления используют следующие виды стальных труб:

1. водогазопроводные черные (неоцинкованные) сварные трубы, полученные загибом стального листа заданной величины с последующей сваркой шва (по методу изготовления данные трубы называют еще «шовными»);
2. электросварные прямошовные трубы;
3. бесшовные цельнотянутые трубы.

Стальные трубы для системы отопления

При ремонте старых трубных разводок или при устройстве новых трубопроводов нужно использовать оцинкованные снаружи и внутри водогазопроводные трубы, они дороже черных, но обладают большей долговечностью и экологически более чистые.

Стальные трубы для системы отопления выпускают с различной толщиной стенок и по этому параметру делят на легкие, обыкновенные и усиленные. Диаметр (условный проход) стальных труб составляет от 8 до 150 мм. В системах водяного отопления, как правило, используют легкие и обыкновенные трубы с диаметром 15, 20 и 25 мм.