Види труб, класифікація та основні характеристики трубопроводів

Труби – це конструктивний елемент, який використовується для монтажу трубопроводів різної спрямованості. На сьогоднішній день виділяють безліч різновидів цих виробів. Існують застарілі, але, все ж таки популярні деталі і сучасні варіанти, з яких монтують надійні та довговічні комунікації.

Сучасна промисловість пропонує велику кількість типів труб для різних видів робіт.

Які бувають труби?

Усі труби для трубопроводів класифікуються за кількома важливими параметрами. Розглянемо основні їх:

Насамперед виділяють такі види труб за діаметром:

Деталь малих розмірів має показник перерізу від 5 до 102 мм, середніх – від 102 до 426 мм, а вироби, які зараховують до більших – вище 426 мм.

Зверніть увагу! Ще один важливий фактор, яким поділяють всі труби – це пропускна здатність. Пропускна здатність безпосередньо залежить від діаметра виробу та характеристик внутрішніх стінок, а також від кількості вигинів у трубопроводі .

Крім цього, вони класифікуються за такими показниками:

• за матеріалом виготовлення;
• за профілем поперечного перерізу;
• за розмірами;
• за способом з'єднання;
• за типом ізоляції.

Деякі типи труб оснащуються ізоляцією, такі вироби використовують при влаштуванні опалювальних мереж та магістралей ГВП

Сталеві труби

Сталеві вироби є застарілим варіантом для монтажу водопровідних та інших систем. Проте вони й зараз мають певний попит. Самі по собі вони є нестійкими до корозійних дій, тому потребують захисного покриття.Як правило, захисний шар виконується з цинку – такі вироби називають оцинкованими.

Насамперед такі труби поділяються на:

А вже після цього, за специфікою виробництва, на:

• оцинковані;
• зварні;
• гарячекатані;
• холоднокатані;
• профільні;
• холоднотягнуті.

Монтаж сталевих виробів через їх вагу досить складний, але вони досі використовуються в різних трубопровідних конструкціях — технологічних і господарських.

Безшовні сталеві труби – одні з найміцніших виробів трубного прокату

За типом перерізу виділяють такі види труб із сталі:

• круглі;
• квадратні;
• прямокутні;
• багатокутні.

Такі вироби поєднуються між собою: спеціальними муфтами, різьбленням або зварюванням. Є дуже міцними та здатні переносити великі показники тиску.

Розміри та маса сталевих труб представлені в таблиці №1.

Таблиця 1

У процесі експлуатації параметри труб зі сталі погіршуються – вони неминуче втрачають свою пропускну здатність через звуження просвіту. Крім цього, вони проводять електричний струм, що при несправній електропроводці може призвести до ураження струмом. Експлуатаційний термін сталевих виробів становить приблизно 25 років.

Сталеві оцинковані

Оцинковані сталеві деталі є надійнішими, але це відбивається з їхньої вартості. Вони резистентні до перепадів температур і завдяки захисному шару цинку — стійкі до корозійних впливів. Однак захисний шар може пошкодитись з тих чи інших причин (від ударів) і тоді в місцях, де він відколовся, з'явиться іржа.

Труби із захисним цинковим покриттям не бояться корозії, тому служать довше за звичайні.

Такі труби використовують у тих випадках, коли необхідно змонтувати міцну конструкцію, яка не буде схильна до перепадів тиску і температурних стрибків. Сталеві оцинковані деталі ідеально підходять для тимчасових конструкцій у важких експлуатаційних умовах.

Мідні труби

Мідні водопроводи є найдорожчим варіантом із усіх. Відрізняються високими технічними характеристиками: довговічні, стійкі до корозії та перепадів температур (показники робочої температури коливаються від –200 °С до +250 °С). Крім цього, завдяки своєму зовнішньому вигляду вони можуть стати прикрасою інтер'єру. Однак сучасний ринок може запропонувати деталі, що відповідають необхідним технічним характеристикам, і коштують дешевше, тому такі трубопроводи монтуються виключно через їхній естетичний «екстер'єр». Термін служби виробів із мідного сплаву може досягати 50–100 років.

Важливо! При монтажі мідного трубопроводу варто враховувати, що мідь несумісна із сполучними елементами інших металів. Тому фітинги для мідних конструкцій мають бути виконані з того самого матеріалу.

Залежність товщини стінок мідних труб діаметром можна з'ясувати, вивчивши таблицю №2.

Таблиця 2

Комплектуючі до таких виробів досить рідкісні і іноді їх складно знайти у продажу (особливо це стосується нестандартних конструкцій). Монтаж мідного трубопроводу — дороге та непросте задоволення.

Труби з міді дуже популярні завдяки міцності та тривалому терміну служби

Також варто зазначити, що міцність таких комунікацій залишає бажати кращого. Мідну деталь легко пом'яти, тим самим звузивши її просвіт.Тому експлуатація таких трубопроводів має відбуватися без ризику пошкодити їх механічним шляхом.

Чавунні труби

Чавунні трубопроводи резистентні до корозійних впливів, однак вони не такі міцні, як сталеві. Крім інших недоліків вони відрізняються великою вагою і для їх монтажу потрібні надійні кріплення.

З чавунних деталей монтують водопровідні конструкції, а також опалювальні та каналізаційні комунікації. На сьогоднішній день існує три види чавунних труб, що відрізняються один від одного показниками міцності:

• чорний чавун;
• сірий чавун (міцніший);
• вироби з високоміцного чавуну з кулястим графітом (ВЧШГ).

Деталі, відлиті з сірого чавуну, мають гарну міцність і мають шорсткі стінки. Труби з ВЧШГ відрізняються високою міцністю і можуть витримувати великі навантаження у ґрунті або під дорожнім покриттям. Показники діаметра чавунних виробів варіюють від 50 до 1000 мм. Термін служби таких труб складає 20-50 років.

Існують такі види труб з чавуну за способом з'єднання:

Чавунні труби міцні, але тендітні, тому вимагають обережності при роботі з ними

Іноді для підвищення антикорозійних характеристик чавунні трубопроводи покривають захисним покриттям з лаку або бітуму.

Металопластикові труби

Вироби, які виробляються як поєднання металу і пластику, є дуже популярними і мають чудові якісні характеристики. Монтаж трубопроводу з металопластикових труб є, мабуть, одним із найпростіших. Зібрати таку конструкцію своїми руками може будь-яка людина, яка ретельно вивчить правила та поради з монтажу, а також придбає всі необхідні матеріали та інструменти.

До негативних якостей цих труб можна віднести можливість протікання в місцях стиків та слабку термостійкість. Крім цього, металопластикові комунікації не є пожежостійкими.

Зверніть увагу! Металопластиковий виріб складається з шарів, які під час експлуатації при перепадах температур можуть розшаровуватися і утворювати просвіт між сполучною деталлю і трубою.

Робоча температура для металопластикових деталей становить 80–100 °С. З таких труб виконуються різні трубопроводи: гарячі та холодні водопроводи, опалювальні, комунікації для теплої підлоги. Вони резистентні до агресивних хімічних речовин і мають антикорозійні якості, а металевий прошарок збільшує міцність конструкції. Експлуатаційний термін таких виробів становить приблизно 30–35 років.

З'єднання таких труб зазвичай проводять з використанням спеціальних фітингів. Усі фітинги за типом з'єднання поділяються на:

Металопластикові вироби застосовуються для багатьох типів систем – опалювальних, водопровідних, газових.

На сьогоднішній день популярними сполучними елементами для металопластикових комунікацій вважаються прес-фітинги, за допомогою яких можна змонтувати міцне та надійне з'єднання.

Пластикові труби

Пластикові – це узагальнена назва труб, що виготовляються з різних полімерів. Кожен тип таких виробів має свої характеристики та властивості.

Поліетиленові. Існують такі типи труб із поліетилену:

• поліетиленові низького тиску (ПНД);
• поліетиленові високого тиску (ПВД);
• зшиті поліетиленові.

Поліетиленові деталі погано переносять високі температури (крім пошитих поліетиленових), тому найчастіше використовують для монтажу холодних водопровідних конструкцій або каналізаційних магістралей.

До позитивних характеристик виробів із цього матеріалу відносяться:

• простота монтажу;
• антикорозійність;
• легка вага;
• тривалий термін служби (до 50 років).

Діаметр поліетиленових труб коливається від 10 до 1000 мм. Вони здатні переносити тиск від 2,5 до 16 атмосфер, а деяких випадках і більше. Робоча температура може становити від –40 до +40 °C.

З'єднуються такі труби за допомогою зварювання чи електромуфти. Остання оснащується спеціальним дротом, який нагріває місце стику та утворює міцне зчеплення.

Комунікації з поліетилену прокладаються як наземним методом, так і підземним

ПВХ. Поширений тип труб, який застосовується у таких областях: каналізація, водопроводи, дренажні системи. Діаметр таких виробів може бути від 16 до 500 мм, а робоча температура сягає +90 °C. Для систем гарячого водопостачання використовують деталі із перетином від 16 до 50 мм.

Тиск, який може переноситися в процесі експлуатації труби з полівінілхлориду, коливається від 6 до 46 атмосфер. Крім цього, полівінілхлорид відрізняється пожежостійкістю, тому його часто використовують для захисту електричних кабелів та проводів.

Простота монтажу дозволяє монтувати вироби з полівінілхлориду швидко, без будь-якого професійного обладнання. Стикування ПВХ деталей між собою відбувається за допомогою спеціальних фітингів. Експлуатаційний термін у деяких випадках сягає 50 років.

Поліпропіленові. Найпоширеніший тип пластикових труб і взагалі нині – це найпопулярніший вид із усіх труб для водопровідних систем. Їхня популярність обумовлена ​​багатьма позитивними характеристиками, але насамперед, це простота установки. Використовують такі труби в:

• системах гарячої та холодної води;
• системах опалення;
• при укладанні теплої підлоги;
• у каналізаційних комунікаціях.

По діапазону діаметрів поліпропіленові труби можуть бути від 16 до 125 мм. Складання ПП трубопроводу відбувається за допомогою зварювання. Для кожної категорії трубопроводів існує тип труб (PN10, PN16, PN20, PN25). Цифровий показник показує, який тиск розрахована конкретна продукція. Тобто маркування труб PN20 говорить нам про те, що такі вироби розраховані для систем із показником робочого тиску у 20 атмосфер.

Вироби з поліпропілену бувають звичайними та армованими металом або скловолокном.

Важливо! Як правило, позначення труб наносять на зовнішню поверхню виробу (не ближче ніж 2 см від краю). Труби з маркуванням PN10 використовуються для систем, в яких робоче середовище представлене холодною водою. Вироби, позначені як PN20, використовують для комунікацій з холодною та гарячою водою, а PN25 – для опалення та гарячих водопроводів.

Установка поліпропіленових труб виконується за допомогою стикового чи муфтового зварювання з використанням низькотемпературного паяльника. Експлуатаційний термін поліпропіленових деталей при правильному використанні дорівнює 50 років.

Класифікація трубопроводів

На сьогоднішній день існує безліч видів трубопроводів. Усі вони поділяються на групи за такими показниками:

• за переносною речовиною;
• матеріалу;
• робочим характеристикам;
• показником агресивності середовища;

По речовинах, що транспортуються, виділяють: нафто- і газопроводи, паропроводи, водопроводи і т. д.

За матеріалами виробництва бувають:

• сталеві;
• мідні;
• чавунні;
• металопластикові;
• пластикові;

Крім цього, зустрічаються бетонні трубопроводи, а також конструкції із термостійкого скла.

За показником тиску в системі зустрічаються: вакуумні, низького тиску, високого тиску та безнапірні. За температурою бувають: холодні (нижче від нуля), нормальні (від 1 до 45 °C), гарячі (від 46 °C і вище).

За показником агресивності речовини, що транспортується, існує три типи трубопроводів:

• для неагресивних середовищ;
• малоагресивних;
• середньоагресивних.

Крім цього, варто запам'ятати, що позначення на кресленнях трубопроводів по ГОСТу включає спрощене зображення конструкції і буквено-цифровий запис, яка позначає тип середовища, що транспортується. Позначення будь-яких типів трубопроводів повинні займати мінімум місця та бути зрозумілими.

На сучасному етапі розвитку промисловості та будівництва різні види сталевих труб займають провідні позиції завдяки своїй високій надійності та тривалому терміну експлуатації. Вони стали невід'ємною частиною в системах транспортування різних субстанцій, включаючи рідини та гази, а також є основою для багатьох конструкцій. У цій статті розглянемо види та розміри сталевих труб, їх застосування, а також які види покриттів сталевих труб є на ринку та як здійснюється їхнє з'єднання.

Статтю підготовлено експертами ТОВ «ТРУБПРОМДЕТАЛЬ»

Де застосовуються

Різні види металевих труб широко застосовують у різних галузях завдяки їх унікальним характеристикам.Залежно від галузі використання, сталеві труби виробляються у різноманітних варіантах та розмірах, задовольняючи потреби кожної галузі.

У системах трубопроводів сталеві циліндри відіграють важливу роль, забезпечуючи надійну та безпечну передачу рідин та газів. Вони міцні перед механічними навантаженнями та корозійним впливом, що робить їх незамінними у нафтогазовій та хімічній промисловості. Труби, виготовлені методом гарячої прокатки, відрізняються підвищеною стійкістю до деформацій та екстремальних умов експлуатації.

У будівництві металеві труби є основою для зведення каркасів споруд, опор та металоконструкцій. Їх використання сприяє більш швидкій споруді об'єктів та забезпечує відповідність нормам міцності та безпеки. Різноманітність сталевих сплавів дозволяє інженерам вибирати матеріал, що оптимально поєднує вагу та характеристики міцності для кожного проекту.

У системах комунікацій, таких як водопровід та опалення, сталеві труби цінуються за свою довговічність та збереження якостей при тривалій експлуатації. Вони гарантують надійність та стійкість, а також зручність з'єднання з іншими елементами, що спрощує встановлення.

Сталеві труби знаходять своє застосування в машинобудуванні, де вони входять до складу основних конструкцій, що вимагають корозійної стійкості та термостійкості. Вони стійкі до вібрацій та ударів, що є критично важливим для даної галузі.

Завдяки таким якостям, як міцність, стійкість до корозії, здатність витримувати високі тиски та температури, сталеві труби широко використовуються у різноманітних економічних секторах.Інженери можуть вибирати з великого асортименту, щоб знайти ідеальний варіант для заданих умов експлуатації та фінансових обмежень.

У сферах будівництва та промисловості сталеві труби постійно еволюціонують, надаючи новаторські рішення та вдосконалені властивості, щоб відповідати зростаючим вимогам сучасності.

Класифікація

Основні види сталевих труб діляться за такими критеріями:

• за способом виробництва: електрозварні, холоднодеформовані та гарячедеформовані.
• за перерізом: круглі, овальні, квадратні та прямокутні.
• по товщині стінок: тонкостінні та товстостінні.
• по діаметру: малого, середнього та великого діаметра.
• за типом шва: прямошовні та спіральношовні.
• за призначенням: водогазопровідні, для нафти та газу, конструкційні.

Крім критеріїв класифікації сталевих труб є додаткові характеристики, які важливі при виборі виробів для конкретних цілей.

Поверхнева обробка

• Оцинкований: для захисту від корозії.
• Покриті полімерами: збільшують термін служби та покращують зовнішній вигляд.

Механічні властивості

• Покращена міцність: для експлуатації за умов високих навантажень.
• Гнучкість: у разі потреби монтаж труб з вигинами.

За складом матеріалу

• Вуглецеві: використовуються для загального застосування.
• Леговані: містять добавки інших елементів для покращення властивостей.

По довжині

• Стандартні довжини: для спрощення транспортування та монтажу.
• Нестандартні довжини: за спеціальним замовленням для проектів.

Виробничі технології

Технології дозволяють отримати труби з покращеними характеристиками. Інновації в металургії призводять до створення більш легких та міцних виробів.

Економічні чинники

Вартість труб може змінюватись в залежності від розмірів, складу та складності виготовлення. Труби з тонкими стінками дешевші через економію на матеріалі. Іноді з'являються відгуки про нові труби, які допомагають формувати думку про продукцію. Позитивні відгуки часто вказують на якість та надійність.

У разі відсутності достатньої інформації про нові типи труб, рекомендується звернутися до виробників або постачальників. Після появи новини про ринок сталевих труб дані оновлюються в каталогах і на сайтах компаній.

У категорію сталевих труб входять різноманітні види виробів, кожне з яких має свої характеристики та призначення. Тому при виборі труби слід враховувати всі ці фактори, щоб відповідати вимогам конкретного проекту.

Види оцинкованих труб

Гальванізовані металеві труби – це вироби із сталі, покриті шаром цинку для підвищення стійкості до корозії. Які види сталевих труб з оцинкованим покриттям представлені на ринку:

• труби для води та газу з гальванізацією;
• профільовані гальванізовані труби з перерізами;
• гальванізовані конструкційні труби для будівництва.

Захисний цинковий шар дозволяє використовувати їх у вологих та агресивних середовищах, зберігаючи характеристики на тривалий термін.

Методи нанесення цинку діляться на гаряче оцинкування, при якому труби занурюють у розплавлений цинк, та холодне, де цинк наноситься електрохімічно. Гаряче оцинкування формує товстий та міцний шар, тоді як холодне створює гладку поверхню. Механічне оцинкування, яке застосовується для дрібних труб, включає нанесення цинкового порошку під тиском для точного покриття.

Профільні труби

Профільовані труби є колекцією унікальних форм, від квадратних до овальних, і знаходять застосування в архітектурних та меблевих проектах.

Види сталевих профільних труб

Квадратні та прямокутні профільні труби часто використовуються як скелет для каркасів, у той час як круглі та овальні переважно виконують декоративні функції. Такі труби, інтегровані в металеві конструкції, на зразок воріт чи огорож, стійкі до навантажень та зносу, що робить їх вибором для проектів у сферах цивільного будівництва, дизайну, автомобілебудування та сільськогосподарського виробництва.

Електрозварні

Електрозварювальні труби виробляються шляхом зварювання сталевої стрічки в циліндр з подальшим з'єднанням країв. Вироби затребувані в опаленні, водопроводах та нафтогазовій галузі завдяки міцності. Процес виготовлення включає застосування високочастотного струму для нагрівання країв та формування міцного шва, що сприяє підвищенню корозійної стійкості та довговічності.

Безшовна/кругла

Безшовні труби, створені без зварного шва методом гарячої чи холодної прокатки, відрізняються міцністю та герметичністю. Вони використовуються там, де необхідно витримувати тиск і температуру, наприклад, в котельнях. Відсутність шва дає переваги в експлуатації в порівнянні зі звареними трубами, роблячи їх кращим вибором для багатьох промислових застосувань. Існують різні види безшовних сталевих круглих труб, включаючи прецизійні, гідравлічні котлові, які використовуються в промислових галузях.

Труби для води та газу

Труби для водопроводу та газопостачання класифікуються за діаметром та призначені для відповідних комунікацій.Види сталевих труб діляться на класи залежно від тиску та експлуатаційних умов, здатні витримувати тиск, що важливо для нафтогазової галузі. Наприклад, труби 10-го класу витримують тиск до 10 МПа, 20-го класу – до 20 МПа тощо. Труби, що використовуються в нафтогазовій галузі, здатні витримувати високий тиск.

Вимірювання діаметра труб

Точне вимірювання діаметра різних видів сталевих труб необхідне визначення типу та області застосування. Для цього застосовують штангенциркуль або рулетку, вимірюючи зовнішні та внутрішні розміри. Штангенциркулем заміряють зовнішній і внутрішній діаметри труби, а рулеткою – коло труби, яку потім переводять у діаметр, розділивши число π. Рулетка може бути менш точною при вимірюванні внутрішнього діаметра.

Виробництво та з'єднання труб

Процес виготовлення труб варіюється в залежності від типу та призначення. З'єднання труб здійснюється різними способами: зварюванням, фланцевим чи різьбовим з'єднанням, а також з використанням спеціальних фітингів.

Таким чином, вид виробництва сталевих з'єднань труб залежить від необхідних експлуатаційних характеристик та інших параметрів. Ринок пропонує безліч видів чавунних і сталевих труб, кожен з яких призначений для конкретних завдань, забезпечуючи надійність і довговічність конструкцій, що застосовуються.

Статтю написано експертами ТОВ «ТРУБПРОМДЕТАЛЬ»