Расчет трубы: площади поверхности, толщины стенки, массы

Как рассчитать параметры труб

При строительстве и обустройстве дома трубы не всегда используются для транспортировки жидкостей или газов. Часто они выступают как строительный материал — для создания каркаса различных построек, опор для навесов и т.д. При определении параметров систем и сооружений необходимо высчитать разные характеристики ее составляющих. В данном случае сам процесс называют расчет трубы, а включает он в себя как измерения, так и вычисления.

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ, полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус

Трубы — специфический продукт. Они имеют внутренний и наружный диаметр, так как стенка у них толстая, ее толщина зависит от типа трубы и материала из которого она изготовлена. В технических характеристиках чаще указывают наружный диаметр и толщину стенки.

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Имея эти два значения, легко высчитать внутренний диаметр — от наружного отнять удвоенную толщину стенки: d = D — 2*S. Если у вас наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 3 мм, то внутренний диаметр будет: 32 мм — 2 * 3 мм = 26 мм.

Если же наоборот, имеется внутренний диаметр и толщина стенки, а нужен наружный — к имеющемуся значению добавляем удвоенную толщину стеки.

С радиусами (обозначаются буквой R) еще проще — это половина от диаметра: R = 1/2 D. Например, найдем радиус трубы диаметром 32 мм. Просто 32 делим на два, получаем 16 мм.

Измерения штангенциркулем более точные

Измерения штангенциркулем более точные

Что делать, если технических данных трубы нет? Измерять. Если особая точность не нужна, подойдет и обычная линейка, для более точных измерений лучше использовать штангенциркуль.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

Таблица веса круглых стальных труб

Таблица веса круглых стальных труб

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R 2 . Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см 2 , подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см 2 = 40,5 см 2 .

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм 2 или 20 см 2 или 0,002 м 2 .

Как рассчитать объем воды в трубопроводе

При организации системы отопления бывает нужен такой параметр, как объем воды, которая поместится в трубе. Это необходимо при расчете количества теплоносителя в системе. Для данного случая нужна формула объема цилиндра.

Формула расчета объема воды в трубе

Формула расчета объема воды в трубе

Тут есть два пути: сначала высчитать площадь сечения (описано выше) и ее умножить на длину трубопровода. Если считать все по формуле, нужен будет внутренний радиус и общая длинна трубопровода. Рассчитаем сколько воды поместится в системе из 32 миллиметровых труб длиной 30 метров.

Сначала переведем миллиметры в метры: 32 мм = 0,032 м, находим радиус (делим пополам) — 0,016 м. Подставляем в формулу V = 3,14 * 0,016 2 * 30 м = 0,0241 м 3 . Получилось = чуть больше двух сотых кубометра. Но мы привыкли объем системы измерять литрами. Чтобы кубометры перевести в литры, надо умножить полученную цифру на 1000. Получается 24,1 литра.

Расчет трубы: формулы для самостоятельного расчета веса, толщины, прочности и площади поверхности стальной трубы

Различного рода трубы окружают людей повсюду. Часто возникает потребность в прокладывании труб для воды, для канализации, дымоходных и тому подобное. В момент проектирования важно рассчитать трубопровод.

Содержание

Зачем нужно рассчитывать трубы

В большинстве моментов есть потребность в том, чтобы заранее рассчитывать размеры и пропорции труб. Это может понадобиться для хорошего коммуницирования с остальными системами.

Строителям важно ориентироваться на это:

  • Насколько проходимы;
  • Потеря тепла;
  • Сколько утеплителей;
  • Сколько материалов противокоррозийных;
  • Насколько шероховаты трубы.

Расчет размеров труб

Чтобы точно и безошибочно всё рассчитать важно прежде всего измерить эти показатели:

  • Из чего сделаны трубы;
  • Какое сечение;
  • Чему равны диаметры;
  • Насколько толсты стенки;
  • Какой длины.

Некоторые из этих данных написаны на сертификационном документе труб, в справочных материалах или ГОСТе.

Расчет диаметра с объемом

Формулы для расчета простые и изучаются уже в школе. Для того, чтобы узнать диаметр трубы, нужно в первую очередь высчитать окружность. На помощь придет сантиметровая линейка.

Если её нет, можно обернуть трубу обычной ниткой и потом, используя линейку, измерить длину.

Формула длины окружности:

  • L=п*D,
  • L — знак длины окружности;
  • п — знак постоянного числа ПИ (3,1415);
  • D — знак диаметра окружности.

Изменив немного формулу можно рассчитать диаметр трубопровода:

После измерения толщины труб, можно запросто выяснить внутренний диаметр. Нужно всего лишь у числа диметра внешней стороны отнять толщину, умноженную на два.

Расчет сечении труб

Перед выяснением, надо узнать площадь окружности. Но важно учитывать разницу диаметра снаружи и толщины стенки.

Формула для расчета площади:

  • S=п*R²,
  • S — знак площади;
  • п — знак ПИ (3,1415);
  • R — знак радиуса.

Если для расчета используются значения диаметра снаружи, толщина, стоит взять эту формулу:

  • S=п*(D/2-T)²,
  • S — знак площади сечения;
  • п — знак ПИ (3,1415);
  • D — знак диаметра снаружи;
  • T — знак толщины.

Если же величина диаметра снаружи трубы равна 3 метрам, толщина 15 миллиметров. В первую очередь нужно всё согласовать, то есть миллиметр преобразовать в метр. Получается, что толщина равна 0,015 метрам.

Дальше нужно применить формулу для расчета:

  • S=3,141*(3/2-0,015м)²=4,66м²
  • Получается, что сечение труб равняется 4,66 м2.

То, насколько точными будут вычисления, зависит от числа «пи». Но в процессе строительстве нет нужды рассчитывать все точно. Число «пи» можно принять как 3,141. А конечное число нужно сократить до двух цифр после запятой.

Расчет внутреннего объема

Для данного вида расчета необходимо знать площадь окружности, исходя из внешнего диаметра.

Находится эта площадь по следующей формуле:

  • S=п*R² или же S=п*(D/2)²,
  • S — знак площади;
  • п — знак ПИ (3,1415);
  • D — знак наружного диаметра.

Полученное число необходимо умножить на длину отрезка. Таким образом находится объем, который выражают метрами в кубе.

Формула расчета же выглядит вот таким образом:

  • V=S*H:
  • V — знак объема;
  • S — знак площади;
  • H — знак длины отрезка.

Если есть труба, внешний диаметр которого равен 55 сантиметрам, а длина 3 метрам, можно легко измерить объем. Сначала необходимо привести все значения к одной единице измерения, то есть в метры. 55 сантиметров превращаются в 0,55 метров.

Теперь осталось подставить имеющиеся значения в данную формулу и вычислить, используя калькулятор:

  • S=п*(D/2)² = 3,141*(0,55/2)²=0,075‬м²

Осталось использовать вторую формулу:

  • V=S*H = 0,075*3=0,226м³

Расчет массы трубы

Данные о массе позволят узнать то, сколько средств понадобится вложить на перевозку труб. Масса находится в случае умножения объема на плотность вещества, из которого он изготовлен.

Чтобы провести все необходимые вычисления, нужно знать о нескольких важных данных о трубе:

  • Из какого материала сделан;
  • Чему равны внешний и внутренний диаметры;
  • Насколько толстые стенки.

В начале вычисляется масса 1 погонного метра. А, чтобы узнать всю массу, полученное число умножают на общее кол-во погонных метров.

Собрав все нужные данные, стоит воспользоваться специальным калькулятором.

Расчет площади поверхности снаружи

Иногда при строительстве нужно дополнительно утеплить трубы. Чтобы не ошибиться с размером теплоизолирующего материала, стоит провести вычисления, и узнать площадь поверхности труб.

На помощь придет данная формула:

  • S=п*D*H, в котором:
  • S — знак площади;
  • П — знак постоянного числа ПИ (3,1415);
  • D — знак диаметра;
  • H — знак длины.

Пример — труба диаметром 36 сантиметров, а длина 6 метров. Как обычно, сначала нужно уравнять данные единицы измерения. 36 сантиметров становятся 0,36 метрами.

Осталось подставить в формулу данные, которые есть, и всё вычислить:

  • S=п*D*H = 3,141*0,35*6=6,7кв.м.

В том случае, если сечение по форме не круглое

Формулы, данные выше, используются в случае, если у трубы сечение круглой формы. Но стоит помнить, что существуют и множество других форм:

  • Прямоугольник;
  • Овал;
  • Трапеция.

Но в этих случаях можно применить несложные формулы. Если труба квадратная, понадобится только вычислить произведение сторон. Чтобы узнать объем, умножается длина на площадь.

При умножении длины отрезка на периметр, находится площадь поверхности. Периметр — это число, которое появляется при сложении всех сторон фигуры.

Формула для расчета объема трубы, у которой форма трапециевидна:

  • S=0,5*(A+B)*H:
  • S — обозначение площади;
  • A, B — ширина, длина;
  • H — обозначение высоты.

При выяснении длины окружности овала, используют следующую формулу:

  • L=п*(А+В), у которой:
  • L — знак длины;
  • п — знак постоянного числа ПИ (3,1415);
  • А, В — знак длин полуосей.

Расчет площади при овальном сечении:

  • S=п*А*В, у которой:
  • S — знак площади;
  • п — знак постоянного числа ПИ (3,1415);
  • А, В — обозначение ширины и длины.

Если не удается найти нужную для расчета формулу, стоит воспользоваться специальным онлайн калькулятором.

Как рассчитать параметры труб

Для прокладки водопровода или канализации в строительстве применяют трубы различных форм и сечений. Для классического водопровода могут использоваться круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, эллипсовидные и прочие трубы. Для канализации используют трубы круглой, полукруглой, эллиптической, полуэллиптической, яйцевидной, прямоугольной, трапецеидальной и прочих форм и сечений.

Наибольшей популярностью пользуются трубы с круглой формой поперечного сечения. Изготовление таких труб малозатратно, они обладают хорошими техническими характеристиками, а также рядом отличных технических и эксплуатационных качеств.

Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором.

Виды сечений трубопровода могут быть различными:

Далее представлены формы поперечных сечений самотечных труб и каналов, такие как:

  • а) – Круглое,
  • б) – Полукруглое,
  • в) – Шатровое,
  • г) – Банкетное,
  • д) – Яйце­видное (овондальное),
  • е) – Эллиптическое,
  • ж) – Полукруглое с прямыми вставками;
  • э) – Яйцевидное перевернутое,
  • и) – Лотковое,
  • к) – Пятиуголь­ное,
  • л) – Прямоугольное,
  • м) – Трапецеидальное

Расчет сечения трубопровода.

Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.

Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,

  • R – радиус круга, равный половине ее внутреннего диаметра;
  • S — искомое значение;
  • Pi — число «пи», которое обычно округляют до 3,14.
  • D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы.

В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.

Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.

Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.

Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды

  • а) – полное сечение,
  • б) – живое сечение потока в частично заполненной трубе,
  • в) – живое сечение потока в лотке.

Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.

Особенности труб с различными сечениями.

Трубы круглого сечения очень просто очищаются от образовавшегося осадка гидравлическим способом с использованием шаров и цилиндров

По мере того увеличения диаметра трубы круглого сечения, давление грунта и временной внешней нагрузки стремительно увеличиваются. Для уменьшения усилия в стенках труб, своду придают полуэллиптическое сечение.

Иногда может использоваться яйцевидная форма сечения, труба такого сечения способна высокие статические и динамические нагрузки, но такая трубы имеет и недостатки: для монтажа труб с таким сечением необходима большая высота канала и глубина заложения, чем для труб круглого сечения при одинаковой пропускной способности.

Читайте также:  Пескобетон - технические характеристики и достоинства

Кроме этого, в трубах эллиптического сечения намного быстрее образуется осадок, который отлаживается на стенках. В тех местах, где присутствуют плывуны и грунт очень влажный, могут использоваться трубы лотковой формы. Это позволяет прокладывать канализационные сети на меньшей глубине.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса стальной трубы

Если вы не профессионал по трубам, но вам потребовалось узнать, сколько будет весить стальная труба, то не стоит отчаиваться. Вы сможете произвести расчет веса трубы стальной прямоугольной или какой-либо другой с применением современных технологий в виде всемирной Сети, где вы сможете использовать онлайн-программы, в которых имеются таблицы расчета веса разных стальных труб.

Узнаем вес трубы по формуле

Если у вас выхода в Интернет нет, то для расчета удельного веса труб имеются формулы. Нужно знать, что принято считать вес одного метра трубы из стали в килограммах. Есть две формулы расчетов и практика показывает, что обе они эффективны и выдают результаты, которые мало чем друг от друга отличны. По формулам проводится расчет большего числа из типоразмеров труб, к примеру, вес круглой трубы стальной электросварной от трубы бесшовной ничем не отличается и зависит лишь от толщины стенки.

1. Вариант первой формулы: Мп = ((Ду – Тс)/40,5)*Тс. Ду – это диаметр трубы, указанный в миллиметрах, Тс – толщина ее стенки в миллиметрах, а Mn и будет итогом. Итог покажет вам, сколько весит в килограммах один метр трубы.

2. Вариант второй формулы: Мп = (Ду – Тс)*Тс*0,0246615. В этом случае Ду будет также само диаметром трубы в миллиметрах, Тс – толщиной стенки трубы в миллиметрах. Итог Mn покажет вес в килограммах одного метра погонного трубы.

Узнаем вес трубы с калькулятором по Интернету

В настоящее время насчитывается довольно большой сортамент стального металлопроката. Иногда возникают определенные трудности, если нужно узнать, к примеру, вес стальной трубы профильной. Приведенные выше формулы тут не подойдут, так как для того, чтобы узнать вес трубы квадратной стальной или той же профильной, потребуется учесть и сечение труб: прямоугольное или же квадратное. Для этого и есть программы, позволяющие легко вычислить нужный вес трубы. Калькулятор легко можно скачать из Интернета и у вас всегда будут при себе цифры по характеристикам труб с разными размерами. Чтобы воспользоваться калькулятором, нужно знать толщину стенки трубы и ее сечение. Найти такой калькулятор совсем нетрудно, для этого просто воспользуйтесь любым поисковиком.

Когда необходимы расчеты веса труб?

Основные причины тут следующие:

— чтобы высчитать прочность возведенной конструкции. Если из профильной или круглой трубы, к примеру, монтируется каркас модульного здания, то на основу будет давить и вес нагрузки полезной – проемов окон, людей в доме, мебели и тому подобное. Сюда также входит и вес верхних уровней каркаса. Довольно часто несущий скелет постройки весит намного больше, чем все, что находится в здании,

— по весу осуществляется закупка труб и другого металлопроката. Если не будете знать вес, то кладовщик никогда не согласится отмерять для вас рулеткой полтора километра труб магистральных,

— может возникнуть сложность при погрузке труб на автотранспорт, если вы не знаете их вес. С пластиковыми трубами намного легче, достаточно знать кубатуру и соизмерить ее с вместимостью автотранспорта, на котором будет проводиться перевозка. А вот при перевозке труб из стали все по-другому. Тут нужно рассчитать все точно, так как такие трубы весят раз в десять больше, и автотранспорт просто не сдвинется с места от перезагрузки.

Расчет веса стальной трубы Если вы не профессионал по трубам, но вам потребовалось узнать, сколько будет весить стальная труба, то не стоит отчаиваться. Вы сможете произвести расчет веса

Калькулятор труб онлайн, расчет размеров труб (масса и вес труб, объем внутреннего пространства, площадь поверхности и т.д.)

Поделиться ссылкой:
Выбор диаметра трубы
Выбор материала трубы
Полная версия онлайн сортамента труб
Характеристики трубы (трубопровода) с учетом длины:

Калькулятор позволяет определять исходя из:

  • выбранной сортамента труб;
  • выбранного диаметра и толщины стенки трубы;
  • протяжности трубопровода, м;
  • заданного запаса труб, %;
  • длины одной трубы, м,

Следующие расчетные данные:

  • общая протяженность трубопровода с учетом запаса, м;
  • количество необходимых труб с учетом запаса (округленное в большую сторону), шт;
  • вес трубопровода (Р, Н) с учетом запаса, массу всего трубопровода (М, кг) с учетом запаса (калькулятор веса и массы трубы онлайн);
  • площадь наружной поверхности трубопровода (S, м 2 ) с учетом запаса ( калькулятор площади трубы онлайн );
  • внутренний объем трубопровода (V, м 3 ) с учетом запаса ( калькулятор объема трубы онлайн ) ;
  • вес трубы (Р, Н), массу трубы (М, кг);
  • площадь наружной поверхности трубы (S, м 2 );
  • внутренний объем трубы (V, м 3 ) .

В ходе выполнения программы формируется ссылка с данными расчета,с которой можно поделиться или сохранить для дальнейшей работы. Ниже приведены примеры ссылок.

Методики расчета:

Массы трубы рассчитывается, как:

М1м.тр. — теоретическая (нормируемая) масса 1 метра трубы, определяемая по данным сортамента на конкретную трубу. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про массу 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

L — длина трубы, м. Длина трубы задается вручную исходя из фактических данных. В случае отсутствия данных о фактической длине трубы можно воспользоваться справкой о длинах труб исходя из выбранного сортамента. Калькулятор труб автоматически формируется справку о длинах труб. При расчете параметров трубопровода вместо длины трубы (L) используется значение общей длины трубопровода с учетом запаса (Lтр. с запасом).

Данные о массе трубы (трубопровода) используется:

    • при заполнение документации (сметный расчетов, спецификации рабочей документации и т.д.);
    • при выполнении расчетов на прочность (сбор нагрузок);
    • при организации логистических операций, связанных с перевозкой труб.

    Расчет веса трубы (трубопровода), Н:

    Вес трубы рассчитывается, как:

    P 1м.тр. — вес 1 метра трубы, определяемая автоматический исходя из массы 1 метра трубы (см. выше). Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про вес 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

    L — длина трубы, м (см. выше).

    Данные о весе трубы (трубопровода) используется:

    Площадь наружной поверхности трубы рассчитывается, как:

    S 1м.тр. — площадь наружной поверхности 1 метра трубы. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про площадь наружной поверхности 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

    L — длина трубы, м (см. выше).

    Данные о площади трубы (трубопровода) используется:

      • при расчете площади окраски трубы;
      • при расчете объема теплоизоляции;
      • при расчет объема других изоляционных материалов;

      Внутренний объем трубы (трубопровода), м 3 :

      Площадь наружной поверхности трубы рассчитывается, как:

      V 1м.тр. — внутренний объем 1 метра трубы. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про внутренний объем 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

      L — длина трубы, м (см. выше).

      Lтр. с запасом =L*Z, где

      L — длина трубы, м (см. выше).

      Количество необходимых труб с учетом запаса:

      N с запасом =Lтр. с запасом /L, где

      Lтр. с запасом— общая протяженность трубопровода с учетом запаса, м;

      L — длина трубы, м (см. выше).

      Количество труб (N с запасом) автоматически округляется в большую сторону до целого количества труб.

      Определение толщины стенки трубопроводов

      8.22*.Расчетную толщину стенки трубопровода d, см, следует определять по формуле

      При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину стенки следует определять из условия

      коэффициент надежности по нагрузке —внутреннему рабочему давлению в трубопроводе, принимаемый по табл. 13*,

      обозначение то же, что в формуле (7),

      наружный диаметр трубы, см,

      обозначение то же, что в формуле (4),

      коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, определяемый по формуле

      продольное осевое сжимающее напряжение, МПа, определяемое от расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла труб в зависимости от принятых конструктивных решений.

      Толщину стенки труб, определенную по формулам (12)и (13),следует принимать не менее1/140Dн, но не менее 3мм для труб условным диаметром 200мм и менее, и не менее 4мм —для труб условным диаметром свыше 200мм.

      При этом толщина стенки должна удовлетворять условию (66) ,чтобы величина давления, определяемая по п. 13.16,была бы не менее величины рабочего (нормативного) давления.

      Увеличение толщины стенки при наличии продольных осевых сжимающих напряжений по сравнению с величиной, полученной по формуле (12) ,должно быть обосновано технико-экономическим расчетом, учитывающим конструктивные решения и температуру транспортируемого продукта.

      Полученное расчетное значение толщины стенки трубы округляется до ближайшего большего значения, предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями. При этом минусовый допуск на толщину стенки труб не учитывается.

      Проверка прочности и устойчивости подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов

      8.23.Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы следует проверять на прочность, деформативность и общую устойчивость в продольном направлении и против всплытия.

      8.24.Проверку на прочность подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия

      Определение толщины стенки трубопроводов Определение толщины стенки трубопроводов 8.22 * . Расчетную толщину стенки трубопровода d, см, следует определять по формуле При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину

      Как рассчитать площадь сечения трубы – простые и проверенные способы

      Произвести расчет сечения трубы довольно просто, ведь для этого есть ряд стандартных формул, а также многочисленные калькуляторы и сервисы в интернете, которые могут выполнить ряд простых действий. В данном материале мы расскажем о том, как рассчитать площадь сечения трубы самостоятельно, ведь в некоторых случаях нужно учитывать ряд конструкционных особенностей трубопровода.

      Формулы вычислений

      При проведении вычислений нужно учитывать, что по существу трубы имеют форму цилиндра. Поэтому для нахождения площади их сечения можно воспользоваться геометрической формулой площади окружности. Зная внешний диаметр трубы и значение толщины его стенок, можно найти показатель внутреннего диаметра, который понадобится для вычислений.

      Стандартная формула площади окружности такова:

      π – постоянное число, равное 3,14;

      R – величина радиуса;

      S – площадь сечения трубы, вычисленная для внутреннего диаметра.

      Порядок расчета

      Поскольку главная задача – это найти площадь проходного сечения трубы, основная формула будет несколько видоизменена.

      В результате вычисления производятся так:

      D – значение внешнего сечения трубы;

      N – толщина стенок.

      Примите к сведению, что, чем больше знаков в числе π вы подставите в расчеты, тем точнее они будут.

      Приведем числовой пример нахождения поперечного сечения трубы, с наружным диаметром в 1 метр (N). При этом стенки имеют толщину в 10 мм (D). Не вдаваясь в тонкости, примем число π равным 3,14.

      Итак, расчеты выглядят следующим образом:

      S=π×(D/2-N) 2 =3,14×(1/2-0,01) 2 =0,754 м 2 .

      Физические характеристики труб

      Также в процессе проектирования трубопроводов стоит учитывать химические свойства рабочей среды, а также ее температурные показатели. Даже если вы знакомы с формулами, как найти площадь сечения трубы, стоит изучить дополнительный теоретический материал. Так, информация относительно требований к диаметрам трубопроводов под горячее и холодное водоснабжение, отопительные коммуникации или транспортировку газов, содержатся в специальной справочной литературе. Значение имеет также сам материал, из которого произведены трубы.

      Таким образом, определение площади сечения трубы является очень важным, однако, в процессе проектировки нужно обращать внимание на характеристики и особенности системы, материалы трубных изделий и их прочностные показатели

      Калькулятор труб онлайн, расчет размеров труб (масса и вес труб, объем внутреннего пространства, площадь поверхности и т.д.)

      М1м.тр. — теоретическая (нормируемая) масса 1 метра трубы, определяемая по данным сортамента на конкретную трубу. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про массу 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

      L — длина трубы, м. Длина трубы задается вручную исходя из фактических данных. В случае отсутствия данных о фактической длине трубы можно воспользоваться справкой о длинах труб исходя из выбранного сортамента. Калькулятор труб автоматически формируется справку о длинах труб. При расчете параметров трубопровода вместо длины трубы (L) используется значение общей длины трубопровода с учетом запаса (Lтр. с запасом).

      Данные о массе трубы (трубопровода) используется:

        • при заполнение документации (сметный расчетов, спецификации рабочей документации и т.д.);
        • при выполнении расчетов на прочность (сбор нагрузок);
        • при организации логистических операций, связанных с перевозкой труб.
        • Расчет веса трубы (трубопровода), Н:

        Вес трубы рассчитывается, как:

        Pтрубы = P1м.тр.*L, где

        P 1м.тр. — вес 1 метра трубы, определяемая автоматический исходя из массы 1 метра трубы (см. выше). Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про вес 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

        L — длина трубы, м (см. выше).

        Данные о весе трубы (трубопровода) используется:

          • при расчетах на прочность и устойчивость трубопроводов (например по СП 33.13330.2012 Расчет на прочность стальных трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 2.04.12-86 (с Изменением N 1) );
          • при расчете опор, фундаментов и оснований под опоры (например по СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменениями N 1, 2)).
          • Площадь наружной поверхности трубы (трубопровода), м 2 :

          Площадь наружной поверхности трубы рассчитывается, как:

          Sтрубы = S1м.тр.*L, где

          S 1м.тр. — площадь наружной поверхности 1 метра трубы. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про площадь наружной поверхности 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

          L — длина трубы, м (см. выше).

          Данные о площади трубы (трубопровода) используется:

            • при расчете площади окраски трубы;
            • при расчете объема теплоизоляции;
            • при расчет объема других изоляционных материалов;
            • Внутренний объем трубы (трубопровода), м 3 :

            Площадь наружной поверхности трубы рассчитывается, как:

            Vтрубы = V1м.тр.*L, где

            V 1м.тр. — внутренний объем 1 метра трубы. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про внутренний объем 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

            L — длина трубы, м (см. выше).

            • Общая протяженность трубопровода с учетом запаса:

            Lтр. с запасом =L*Z, где

            L — длина трубы, м (см. выше).

            • Количество необходимых труб с учетом запаса:

            N с запасом =Lтр. с запасом /L, где

            Lтр. с запасом — общая протяженность трубопровода с учетом запаса, м;

            L — длина трубы, м (см. выше).

            Количество труб (N с запасом) автоматически округляется в большую сторону до целого количества труб.

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Разное

            Как произвести расчет без калькулятора

            Трубопроводный транспорт в условиях России играет очень важную роль. По нему перекачиваются огромные количества жидких продуктов. Кроме воды транспортируется сжиженный газ, нефть и продукты её переработки и другие жидкости, в ряде случаев агрессивные.

            Вместимость такого изделия определяется диаметром внутреннего пространства, например для размера 820 х 10 миллиметров рабочий диаметр мы можем определить соотношением Д = 820 – 10 х 2 = 800 мм. Однако, лучше сразу перейти к общепринятой единице – метру. При внутреннем диаметре изделия 0,8 метра соотношение для расчёта выглядит следующим образом:

            • V – объем;
            • П – число пи, равное 3,14;
            • r – радиус;
            • l – её длина.

            Однако высчитывать объем одиночного изделия не имеет смысла. Лучше сразу применить это соотношение для определения объёма всего трубопровода.

            Этот показатель важен для того чтобы знать количества перекачиваемого продукта, которое останется в трубопроводе по окончании транспортировки нужного объема. Однако трубопроводы не используются в режиме разовой перекачки. Они предназначены для постоянной эксплуатации.

            По такой же методике рассчитываются объёмы емкостей цилиндрической формы – цистерн, бочек и прочих подобных.

            В трубопроводном транспорте для магистралей используются в основной массе электро сварные одно или двух шовные трубы с различной толщиной стенок. Для повышения производительности трубопровода продукты по нему перекачиваются под большим давлением – до 130 атмосфер.

            Поэтому для производства используется листовой металл толщиной до 36 миллиметров. Основной способ соединения в трубопроводах – электросварка, поэтому в качестве материала изготовления используются стали с низким содержанием углерода, такие, как 09Г2С, 09Г2ФБ и другие подобные.

            Основным регламентирующим документом для производства электро сварных прямо шовных труб являются ГОСТы 10804 и 10805, однако применяются также множество технических параметров, предусматривающих определенные условия изготовления труб которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде.

            Важным направлением применения труб являются вентиляционные системы промышленного и бытового назначения. Для обеспечения прочностных показателей в них чаще всего используются прямоугольные короба, рассчитывать вместимость которых гораздо проще.

            Коробчатые трубопроводы для вентиляции производятся, как правило, из оцинкованной стали, имеющей длительный срок эксплуатации. Но в последнее время наметилась тенденция применение для вентиляционных систем из пластиковых материалов, срок службы которых может превышать этот показатель для металлических аналогов.

            Это же относится к использованию пластиков для водопроводных напорных и самотёчных систем.

            Точное определение объёма труб и трубопроводов из них доступно всем пользователям сети Интернет и это позволяет избежать серьёзных ошибок при проектировании самых различных объектов народного хозяйства.

            Геометрические параметры труб

            Для определения объема трубы необходимо и достаточно знать всего два ее показателя: длину и внутренний (фактический) диаметр

            Последний параметр важно не перепутать с внешним размером, который приводят для правильного подбора фитингов и соединительных элементов

            Если значение толщины стенки неизвестно, то вместо расчетного внутреннего диаметра можно использовать DN (диаметр внутреннего прохода). Они приблизительно равны, а величина DN, как правило, указана на маркировке, которую размещают на внешней стороне изделия.

            Стандартная номенклатура полипропиленовых труб содержит внешний диаметр и толщину стенки в миллиметрах. По этим двум параметрам можно высчитать внутренний диаметр

            Перед тем как попробовать рассчитать объем любой трубы, необходимо не допустить распространенную ошибку и привести все параметры к единой системе измерения. Дело в том, что длину обычно выражают в метрах, а диаметр – в миллиметрах. Отношение этих двух единиц следующее: 1 м = 1000 мм.

            На самом деле, можно привести параметры и к промежуточным значениям – сантиметрам или дециметрам. Иногда это даже удобно, учитывая, что в этом случае количество знаков после запятой или, наоборот, нулей, будет не очень большое.

            Взаимосвязь единиц измерения объема. При переводе от одной величины к другой необходимо не допустить ошибку в количестве нулей или, наоборот, знаков после запятой

            Для произведенных не в России (и не для России) труб диаметр может быть выражен в дюймах. В этом случае необходимо выполнить пересчет, учитывая, что 1″ = 25.4 мм.

            Это интересно: Картофелесажалка для мотоблока своими руками: поясняем по пунктам

            Внутренний объем

            Существенно облегчает расчет расчет объема воды в 1 метре трубы таблица, приведенная ниже. Она содержит параметры трубопроводов и объемы 1 и 10 погонных метров. Значения приведены именно в литрах, поскольку большинство проблем возникает именно на стадии перевода кубометров в литры. Вместо того, чтобы мучиться с калькулятором и считать количество воды в 1 погонном метре, таблица сразу выдает нужное значение, необходимо лишь измерить внутренний диаметр. Если это сделать невозможно, система собрана и уже функционирует, то можно вычесть из имеющегося диаметра 2 или 4 мм и найти необходимое значение.

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Из таблицы можно получить данные о всех существующих типоразмерах труб с внутренним диаметром от 4 до 1000 мм. Это самые распространенные варианты, а другие вряд ли могут понадобиться. Данные достаточно точны, и могут обеспечить вполне качественный подсчет параметров системы или отдельной трубы.

            Определение площади поверхности трубы

            Важно определять площадь поверхности, так как это позволяет рассчитать, какое количество грунта, краски или укрывного материала потребуется для той или иной трубы с учетом ее формы, материала и веса. Масса труб, изготовленных из ПВХ или пропилена, значительно меньше, чем стальных, хотя площадь их одинакова

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Для вычисления площади трубы, потребуется выполнить следующие действия:

            • Определить радиус трубы сначала в сантиметрах;
            • После перевести полученный результат в метры;
            • После следует высчитать длину трубы также в метрах;
            • Умножить полученный результат на известный радиус, в результате чего можно узнать внешнюю площадь трубы.

            Можно вычислить площадь и прямоугольной трубы с учетом веса, достаточно знать, сколько весит погонный метр, тоннаж можно определить по специальным таблицам, применяемым в строительстве. Данную величину следует умножить на длину трубы в метрах. Такие расчеты позволяют определить количество краски, грунта и теплоизоляционного материала, а также потери тепла при передаче последнего от такого теплового узла, как котельная.

            Как узнать сечение провода по его диаметру для многожильного или сегментного кабеля

            Если определение диаметра для одножильного проводника не вызывает никаких проблем, то измерение многожильного или сегментного может вызвать определенные сложности.

            Измерение сечения многожильного провода

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            При определении диаметра жилы данного кабеля нельзя измерять этот размер сразу для всех проволочек жилы: значение получится неточным, так как между жилами имеется пространство. Поэтому данный кабель сначала необходимо зачистить от изоляции, затем распушить многожильный проводник и посчитать количество проволок в жиле. Далее любым способом (штангенциркуль, линейка, микрометр) измеряют диаметр одной жилы и определяют площадь поперечного сечения проволочки. После этого полученное значение умножают на количество проволочек в пучке и получают точный размер имеющегося проводника.

            Измерение сегментного проводника

            Определение размеров сегментного проводника несколько сложнее, чем измерения круглого одножильного или многожильного кабеля. Для того, чтобы правильно оценить площадь поперечного сечения такого проводника необходимо использовать специальные таблицы. Например, для расчёта площади сечения сегмента алюминиевого проводника определяют высоту и ширину сегмента и используют следующую таблицу:

            Порядок проведения расчета объема системы отопления

            Если Ваша система отопления состоит из труб диаметром 80-100 мм, как часто бывает в системе отопления открытого типа, то следует перейти к следующему пункту — расчет труб. Если в вашей системе отопления применяются стандартные радиаторы, то целесообразнее начать с них.

            Расчет объема теплоносителя в радиаторах отопления

            По мимо того, что радиаторы отопления бывают разного типа, они еще имеют различную высоту. Для определения объема теплоносителя в радиаторах отопления
            удобно сначала подсчитать количество одинаковых по размеру и типу секций и умножить их на внутренний объем одной секции.

            Таблица 1.Внутренний объем 1 секции радиатора отопления в литрах, в зависимости от размера и материала радиатора.

            Для упрощения расчетов данные по объему одной секции сведены в таблицу в зависимости от типа и высоты радиатора отопления.

            Имеется 5 алюминиевых радиаторов по 7 секций, межцентровое расстояние подключения 500мм. Необходимо найти объем.

            Считаем. 5х7х0,44=15,4 л.

            Расчет объема теплоносителя в трубах отопления

            Для расчета объема теплоносителя в трубах отопления
            необходимо определить суммарную длину всех однотипных труб и умножить ее на внутренний объем 1 м.п. трубы соответствующего диаметра.

            Следует учесть, что внутренний объем труб из полипропилена, металлопласта и стали отличаются
            . В таблице 2 приведены характеристики стальных труб отопления.

            Таблица 2.Внутренний объем 1 метра стальной трубы.

            Диаметр, дюймы

            Считаем. 12х0,177+20х0,491=11,944 л.

            Теперь остается сложить объем теплоносителя в радиаторах, в трубах отопления, в котле (объем указан в паспорте), расширительного бачка и в результате объем системы отопления.

            Таким образом, объем системы отопления — это сумма объемов всех ее элементов. Зная объем системы отопления можно приступить к выбору расширительного бака или котла. Кроме того, расчет объема системы отопления необходим при приобретении и заливки теплоносителя. Однако в этом случае следует учесть еще объем расширительного бака и внутренний объем теплообменника котла. Вся эта информация присутствует в паспорте на котел.

            В некоторых случаях важным расчетным параметром может стать показатель объема воды в трубе. Например, при проектировании системы отопления такой параметр будет актуальным для выбора оборудования, к примеру, расширительного бачка. Также объем будет необходимо знать и в случае использования антифриза. Это вещество, как правило, продается двух видов: в разбавленном и неразбавленном.

            Первый характерен тем, что не замерзает до минус 65 градусов, а второй – до минус 30 градусов. Поэтому необходимое количество можно купить, зная объем теплоносителя. Это значит, к примеру, при объеме теплоносителя в 70 литров неразбавленного антифриза понадобится всего 35 литров. Ведь он разбавляется водой в пропорции 50 на 50.

            Вопрос только состоит в том, как рассчитать этот параметр? Сделать это достаточно просто, нужно провести лишь небольшое количество математических действий. Труба представляет собой геометрическое тело – цилиндр. Эта фигура имеет две параллельные плоскости и цилиндрическую поверхность. И тогда расчет будет выполнятся так.

            Для чего определяется пропускная способность?

            При расчете водопровода стоит задача определить оптимальный диаметр трубы для обеспечения нормативного потребления воды.

            Если сечение слишком мало, это приводит к недостаточному напору в трубах даже при большом давлении, в результате:

            • насосное оборудование быстрее изнашивается,
            • чаще происходят аварии на линии,
            • увеличивается расход энергии.

            Для ремонта систем требуются дополнительные траты, что повышает стоимость эксплуатации.

            В гидравлике пропускная способность всей системы рассчитывается по самому узкому месту. Часто трубопроводы сравнивают с электропроводкой, только по трубам бежит вода, а по проводам — электрический ток.

            Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

            Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

            Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

            Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

            Внешний объем трубного сортамента (мм)Примерное количество воды, которое получают в литрах за минутуПримерное количество воды, исчисляемое в м3 за час 20 15 0,9 25 30 1,8 32 50 3 40 80 4,8 50 120 7,2 63 190 11,4

            Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

            Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

            Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

            Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

            В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

            По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

            Определение потери напора

            Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

            Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

            Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

            А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

            Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

            Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

            Как рассчитать параметры труб

            Ниже рассмотрим ситуации, когда данные параметры обычно всегда необходимо учитывать в работе:

            1. Знание формулы площади будет полезным, когда рассчитывается теплоотдача теплого пола или регистра отопления.Данные можно получить, исходя из общей площади, которая отдает воздуху в помещении тепло от рабочей жидкости определенной температуры.
            2. Второй вариант – обратная ситуация, которая встречается также часто. Особенно, если необходимо подсчитать потери тепла по всей протяженности трубопровода к отопительному прибору. При расчете количества и размеров конвекторов, радиаторов и других приборов инструкция требует знать точно, какое количество калорий они смогут выдавать. Данные определяются с учетом площади поверхности трубопровода, транспортирующего воду.

            На фото – расчет отопления 1 кв. м площади, исходя от диаметра трубопровода

            1. Если вы будете знать, как посчитать площадь поверхности трубы, вы сможете закупить правильное количество теплоизоляции. Очень часто протяженность теплотрассы составляет десятки километров, поэтому точные данные помогут компаниям сохранить внушительные средства.

            Калькулятор площади поверхности трубыиз стали для покрасочных работ

            1. Еще один момент – затраты на покраску или антикоррозионное покрытие, цена которых иногда внушительна. В данном случае знания позволят точно рассчитать необходимый объем материала. Кроме того, так можно косвенными методами определить нерадивость исполнителей работ, если расходы на 1 м2 поверхности будут существенно возрастать.
            2. Расчет площади трубы (сечение) позволит узнать максимальную проходимость изделия. Конечно, можно просто установить сразу заведомо больший диаметр, однако при больших капиталовложениях в строительные объекты данный показатель играет существенную роль в перерасходе средств.

            Не стоит также забывать, что когда открывается кран горячего водоснабжения, объем жидкости в водопроводе бесцельно остывает. Большой диаметр трубы аккумулирует большое количество воды, которая в ней будет стоять, поэтому вы потратите больше тепла на нагрев помещения.

            Как рассчитать сечение

            1. Необходимо высчитать площадь круга и отнять толщину стенок.
            2. Формула следующая: S = π(D/2-N)2.D – диаметр, N – толщина стенок.

            Для гидравлических расчетов последней и ввели понятие – живое сечение.

            Диаметр водопровода должен соответствовать его задачам

            Расчет поверхности

            Геометрическая задача, с которой вы не раз встречались на уроках, когда нужно было узнать площадь поверхности цилиндра, а, труба – это он и есть. Чтобы узнать нужную цифру необходимо знать длину окружности и высоту цилиндра (в нашем случае длину трубопровода).

            Формула длины окружности – Lокр = πD, поверхности – S = πDL, где L–длина трубопровода, а D–его диаметр.

            Для окрашивания можно использовать данную формулу напрямую, если же необходимо проводить теплоизоляционные работы, материала понадобиться несколько больше, так как он имеет толщину. К тому же во время процесса минеральная вата укладывается с некоторым перехлестом полотен.

            Утепление стальных изделий своими руками

            Рассчитываем внутреннюю поверхность

            Не специалисты обязательно зададут вопрос – для чего нужно знать данный параметр? Специалисты же ответят – для гидродинамических расчетов, чтобы знать, какая площадь имеет контакт с водой во время движения по трубам.

            Внутренняя поверхность пластиковых изделий не зарастает минеральными отложениями

            С этим параметром есть несколько связанных нюансов:

            ДиаметрЧем он больше, тем меньше шероховатость стенок оказывает влияние на движение рабочей жидкости. Если у трубопровода диаметр большой, а его длина маленькая, сопротивлением трубы можно пренебречь.
            ШероховатостьДанный параметр имеет большое значение для гидродинамических расчетов. Например, стальная ржавая внутри водопроводная труба и гладкая полипропиленовая по-разному влияют на скорость рабочей жидкости.
            Постоянство внутреннего диаметраСтальные и чугунные изделия из-за коррозии и минеральных отложений со временем изменяют свою внутреннюю площадь. Из-за этого проход для потока уменьшается.

            Коррозия на внутренней поверхности уменьшает проход для рабочей жидкости

            Формула расчета при этом будет такой – S=π(D-2N)L, где N–толщина стенки, L–длина трубопровода, D–его диаметр.

            Площадь поперечного сечения проводника

            На чертежах сечение – это изображение фигуры, образованное разрезом детали плоскостью. Что такое сечение в электротехнике? Применимо к электричеству, рассматривает сечение проводника под прямым углом к его продольной стороне. Сечение жилы, через которую проходят электроны, представляет собой круг и измеряется в мм2.

            Важно! Часто путают диаметр жилы с её сечением. Чтобы узнать, какое сечение у провода, нужно определить площадь полученного круга, рассчитав её по формуле

            Так как у провода сечение – это круг, то расчёт площади производится по формуле:

            • S кр. – площадь круга, мм2;
            • π = 3,14;
            • R – радиус круга, мм.

            Зная величину площади поперечного сечения жилы, её длину и удельное сопротивление материала, из которого она изготовлена, можно вычислить сопротивление проводника электрическому току, протекающему через него.

            Информация. Учитывая, что радиус равен 1/2 диаметра, формулу можно преобразовать для удобства пользования. Она будет иметь вид Sкр = π*D2/4 = 0,8 * D2. Для расчёта площади сечения проводника чаще используют значение диаметра.

            Неправильно подобранный диаметр провода вызывает его перегрев и оплавление, что, в свою очередь, может стать причиной возгорания электропроводки.

            Сортамент труб.

            Наружный диаметр dн, мм

            Внутренний диаметр dвн, мм

            Толщина стенки d. мм

            Наружный диаметр dн, мм

            Внутренний диаметрdвн, мм

            Толщина стенки d, мм

            1. Трубы стальные бесшовные общего назначения

            3. Трубы насосно-компрессорные

            2. Трубы нефтепроводные и газопроводные

            Б. Трубы с высаженными концами

            Вычисление площади наружной поверхности трубы

            Как и в предыдущем случае, можно найти площадь трубы через диаметр. Формула расчёта также довольно проста, ведь развёртка площади цилиндра представляет собой прямоугольник, для которого длина одной стороны равна длине окружности наружного сечения, второй – длине отрезка трубы.

            Соответственно, формула площади трубы имеет вид:

            где R – наружный радиус изделия, D – наружный диаметр, L – продольная длина трубы.

            Как и в предыдущем случае, расчёт необходимо вести в одинаковых единицах (например, если диаметр трубы равен 15 мм, а длина – 1,5 м, то при перерасчёте нужно использовать или значения 15 и 1500 мм, или 0,015 и 1,5 м).

            Скорость потока жидкости в трубе формула

            При движении жидкости в круглой трубе скорость равна нулю у стенок трубы и максимальна на оси трубы. Полагая течение ламинарным, найдем закон изменения скорости с расстоянием от оси трубы.

            Выделим воображаемый цилиндрический объем жидкости радиуса и длины l (рис. 77.1). При стационарном течении в трубе постоянного сечения скорости всех частиц жидкости остаются неизменными. Следовательно, сумма внешних сил, приложенных к любому объему жидкости, равна нулю. На основания рассматриваемого цилиндрического объема действуют силы давления, сумма которых равна Эта сала действует в направлении движения жидкости. Кроме того, на боковую поверхность цилиндра действует сила трения, равная (Имеется в виду значение на расстоянии от оси трубы). Условие стационарности имеет вид

            Скорость убывает с расстоянием от оси трубы. Следовательно, отрицательна и Учтя это, преобразуем соотношение (77.1) следующим образом:

            Разделив переменные, получим уравнение:

            Интегрирование дает, что

            Постоянную интегрирования нужно выбрать так, чтобы скорость обращалась в нуль на стенках трубы, т. е. — радиус трубы).

            Из этого условия

            Подстановка значения С в (77.2) приводит к формуле

            Значение скорости на оси трубы равно

            С учетом этого формуле (77.3) можно придать вид

            Таким образом, при ламинарном течении скорость изменяется с расстоянием от оси трубы по параболическому закону (рис. 77.2).

            При турбулентном течении скорость в каждой точке меняется беспорядочным образом. При неизменных внешних условиях постоянной оказывается средняя (по времени) скорость в каждой точке сечения трубы. Профиль средних скоростей при турбулентном течении изображен на рис. 77.3. Вблизи стенок трубы скорость изменяется гораздо сильнее, чем при ламинарном течении, в остальной же части сечения скорость изменяется меньше.

            Полагая течение ламинарным, вычислим поток жидкости Q, т. е. объем жидкости, протекающий через поперечное сечение трубы за единицу времени. Разобьем поперечное сечение трубы на кольца ширины (рис. 77.4). Через кольцо радиуса пройдет за секунду объем жидкости, равный произведению площади кольца на скорость течения в точках, находящихся на расстоянии от оси трубы.

            Приняв во внимание формулу (77.5), получим:

            Чтобы получить поток Q, нужно проинтегрировать выражение (77.6) по в пределах от нуля до R: я 9

            — площадь сечения трубы). Из формулы (77.7) следует, что при ламинарном течении среднее (по сечению) значение скорости равно половине значения скорости на. оси трубы.

            Подставив в (77.7) значение (77.4) для

            получим для потока формулу

            Эта формула называется формулой Пуазейля. Согласно (77.8) поток жидкости пропорционален перепаду давления на единице длины трубы, пропорционален четвертой степени радиуса трубы и обратно пропорционален коэффициенту вязкости жидкости. Напомним, что формула Пуазейля применима только при ламинарном течении.

            Соотношение (77.8) используется для определения вязкости жидкостей. Пропуская жидкость через капилляр известного радиуса и измеряя перепад давления и поток Q, можно найти

            Скорость потока жидкости в трубе формула Научная библиотека популярных научных изданий

            Значения коэффициентов эквивалентной шероховатости ∆ для труб из различных материалов.

            Материалы, вид и состояние трубы

            1. Давленые или тянутые трубы

            Давленые или тянутые трубы (стеклянные, свинцовые, латунные, медные. цинковые. Оловянные, алюминиевые, никелированные и пр.)

            2. Стальные трубы

            Бесшовные стальные трубы высшего качества изготовления

            Новые и чистые стальные трубы

            Стальные трубы, не подверженные коррозии

            Стальные трубы, подверженные коррозии

            Стальные трубы сильно заржавевшие

            Очищенные стальные трубы

            3. Чугунные трубы

            Новые черные чугунные трубы

            Обыкновенные водопроводные чугунные трубы, б /у

            Старые заржавленные чугунные трубы

            Очень старые, шероховатые. заржавленные чугунные трубы с отложениями

            4. Бетонные, каменные и асбоцементные трубы

            Новые асбоцементные трубы

            Очень тщательно изготовленные трубы из чистого цемента

            Обыкновенные чистые бетонные трубы

            h м = ζ v 2 /2g.

            При развитом турбулентном режиме ζ = const, что позволяет ввести в расчеты понятие эквивалентной длины местного сопротивления Lэкв. т.е. такой длины прямого трубопровода, для которого ht = hм. В данном случае потери напора в местных сопротивлениях учитываются тем, что к фактической длине трубопровода добавляется сумма их эквивалентных длин

            где Lпр – приведенная длина трубопровода.

            Зависимость потерь напора h1-2 от расхода называется характеристикой трубопровода.

            В случаях когда движение жидкости в трубопроводе обеспечивает центробежный насос, то для определения расхода в системе насос – трубопровод выстраивается характеристика трубопровода h =h(Q) с учетом разности отметок ∆z (h1-2 + ∆z при z1< z2 и h1-2 — ∆z при z1>z2) накладывается на напорную характеристику насоса H=H(Q), которая приведена в паспортных данных насоса (смотреть рисунок). Точка пересечения таких кривых указывает на максимально возможный расход в системе.

            Основные положения гидравлического расчета

            Рабочий носитель (жидкость, газ, пар), переносимый проектируемым трубопроводом, в силу своих особых физико-химических свойств определяет характер течения среды в данном трубопроводе. Одним из основных показателей характеризующих рабочий носитель, является динамическая вязкость, характеризуемая коэффициентом динамической вязкости – μ.

            Инженер-физик Осборн Рейнольдс (Ирландия), занимавшийся изучением течения различных сред, в 1880 году провел серию испытаний, по результату которых было выведено понятие критерия Рейнолдса (Re) – безразмерной величины, описывающей характер потока жидкости в трубе. Расчет данного критерия проводится по формуле:

            Критерий Рейнольдса (Re) дает понятие о соотношении сил инерции к силам вязкого трения в потоке жидкости. Значение критерия характеризует изменение соотношения указанных сил, что, в свою очередь, влияет на характер потока носителя в трубопроводе. Принято выделять следующие режимы потока жидкого носителя в трубе в зависимости от значения данного критерия:

            • ламинарный поток (Re <2300), при котором носитель-жидкость движется тонкими слоями, практически не смешивающимися друг с другом;
            • переходный режим (2300
            • турбулентный поток (Re>4000) – устойчивый режим, при котором в каждой отдельной точке потока происходит изменение его направления и скорости, что в итоге приводит к выравниванию скорости движения потока по объему трубы.

            Критерий Рейнольдса зависит от напора, с которым насос перекачивает жидкость, вязкости носителя при рабочей температуре и геометрических размеров используемой трубы (d, длина). Данный критерий является параметром подобия для течения жидкости,поэтому, используя его, можно осуществлять моделирование реального технологического процесса в уменьшенном масштабе, что удобно при проведении испытаний и экспериментов.

            Проводя расчеты и вычисления по уравнениям, часть заданных неизвестных величин можно взять из специальных справочных источников. Профессор, доктор технических наук Ф. А. Шевелев разработал ряд таблиц для проведения точного расчета пропускной способности трубы. Таблицы включают значения параметров, характеризующих как сам трубопровод (размеры, материалы), так и их взаимосвязь с физико-химическими свойствами носителя. Кроме того, в литературе приводится таблица приближенных значений скоростей движения потока жидкости, пара,газа в трубе различного сечения.

            Виды сечений труб

            Для прокладки водопровода или канализации в строительстве применяют трубы различных форм и сечений. Для классического водопровода могут использоваться круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, эллипсовидные и прочие трубы. Для канализации используют трубы круглой, полукруглой, эллиптической, полуэллиптической, яйцевидной, прямоугольной, трапецеидальной и прочих форм и сечений.

            Наибольшей популярностью пользуются трубы с круглой формой поперечного сечения. Изготовление таких труб малозатратно, они обладают хорошими техническими характеристиками, а также рядом отличных технических и эксплуатационных качеств.

            Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором.

            Виды сечений трубопровода могут быть различными:

            • а) — Круглые;
            • б) — Квадратные;
            • в) — Прямоугольные;
            • г) — Треугольные;
            • д) — Эллипсовыидные;
            • е) — Кольчатые;
            • а,b — Линейные размеры.

            Далее представлены формы поперечных сечений самотечных труб и каналов, такие как:

            • а) — Круглое,
            • б) — Полукруглое,
            • в) — Шатровое,
            • г) — Банкетное,
            • д) — Яйце­видное (овондальное),
            • е) — Эллиптическое,
            • ж) — Полукруглое с прямыми вставками;
            • э) — Яйцевидное перевернутое,
            • и) — Лотковое,
            • к) — Пятиуголь­ное,
            • л) — Прямоугольное,
            • м) — Трапецеидальное

            Расчет сечения трубопровода

            Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.

            Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R2) или S=Pi*(D/2-N)2,

            • R — радиус круга, равный половине ее внутреннего диаметра;
            • S — искомое значение;
            • Pi — число «пи», которое обычно округляют до 3,14.
            • D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы.

            В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.

            Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.

            Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,052 = 0,00785 м2.

            Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды

            • а) — полное сечение,
            • б) — живое сечение потока в частично заполненной трубе,
            • в) — живое сечение потока в лотке.

            Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.

Ссылка на основную публикацию