Как измерить диаметр трубы — все доступные способы

При укладке трубопроводных коммуникаций применяют трубы из разных материалов, соединяя их при помощи фитингов, фланцев, пайки или сварки. В процессе монтажа трубопровода при использовании разнотипных фасонных деталей, сантехнической арматуры и оборудования, нередко перед работниками встает задача — как измерить диаметр трубы.

Определение диаметра трубы может быть актуально при пайке полипропилена (ПП), сборке водопроводных или отопительных сетей посредством компрессионных или натяжных (пресс-) фитингов в случаях, если используются комплектующие от разных производителей. Дело в том, что небольшие погрешности в размерах деталей от различных брендов могут привести к некачественному монтажу, нарушению его технологии и как следствие дальнейшим протечкам магистрали.

Рис. 1 Разновидности трубопроводов для хозяйственно-бытового применения: стальные, медные, полипропиленовые ПП, из сшитого полиэтилена РЕХ

Какие измеряют диаметры

Основные размеры любой трубы — это ее внутренний, наружный диаметры (D) и толщина стенки (S), в дальнейшем для первых двух параметров примем сокращенные обозначения Dвнутр. и Dнар.

Наиболее часто встречающиеся термины для названия внутреннего трубного диаметра: номинальный (это общепринятое наименование с маркировкой по ГОСТ 28338-89 — DN), условный (устаревшее название с символьными маркировками Ду, Dy). Нередко DN называют условным или проходом на свету.

Для любого специалиста или пользователя важно знать, что DN номинальный, приведенный в таблице рис. 2, не является фиксированной величиной и приблизительно определяется по внутреннему D в мм.

На технических чертежах DN обозначается символами перечеркнутого круга Ø или такими же литерами с проставленным рядом числовым значением в мм.

Рис. 2 Ряд DN по ГОСТ 28338-89 и его обозначение на чертежах (ГОСТ 21.601-2011)

Обозначение наружного диаметра не регламентировано в ГОСТ на металлопрокат, поэтому в технической документации могут проставлять различные символы из ряда D, Dн, DE, Дн и прочие в зависимости от выбора их составителей.

На чертежах Dнар. без специального обозначения показывают перечеркнутым кругом Ø с его цифровым номиналом и символом с числом, указывающим толщину стенки S.

Еще один размер трубы по наружному диаметру, с которым может столкнуться монтажник — резьбовая насечка, часто обозначаемая символом G. Главные типы резьбы, используемые в технике — метрическая и дюймовая, соответственно рядом с символом проставляют ее номинал в миллиметрах или дюймах.

Для труб из термопластов (полимеров, изменяющих свои линейные габариты при температурном воздействии) ГОСТ ИСО 161-1-2004 устанавливает следующие типы размеров:

номинальный наружный диаметр dn, обозначение распространяется на все полимерные трубопроводы за исключением фланцевых и резьбовых, представляется целым числом. Нормированные показатели dn соответствуют приведенным в таблице на рис. 3;

наружный, внешние средний и средний минимальный диаметры с обозначениями соответственно de, dem, и dem.min.

Рис. 3 Типовой ряд значений dn по ГОСТ ИСО 161-1-2004 и его описание

Диаметры некоторых популярных типов труб

Единственный размер труб, который вне зависимости от их материала изготовления, назначения, форм сечения принимают одинаковым для всех — номинальный DN (или условный проход Ду). Если прибавить к условному проходу толщину стенки S, которая различна у всех видов труб, легко получить их Dнар.

Поэтому регламентируется только номинальный диаметр, типовые значения которого приведены в ГОСТ 28338-89 и обязательны для всех видов трубопроводов и арматуры.

Размеры водогазопроводных стальных и медных труб

ГОСТ 3262-75 регламентирует сортамент сварных труб из не оцинкованной и оцинкованной стали для водопроводных, отопительных и газопроводных коммуникаций.

Рис. 4 Сортамент водогазовых труб по ГОСТ 3262-75

Стандарт распространяется также на изделия с цилиндрической резьбой, полученной технологиями нарезки или накатки.

Если внимательно посмотреть на табличные данные рис. 4 размерных и весовых характеристик водогазопроводных труб, то можно заметить, что изделия с одинаковыми условным проходом Ду и наружным диаметром имеют разную ширину стенку S.

Это невозможно теоретически, если не учесть, что в ранее приведенном определении условного прохода указано на его приблизительное соответствие внутреннему диаметру.

К примеру, у обыкновенной легкой стальной трубы с Dнар. 17 мм и S стенки 2 мм, Dвнутр. будет равен 13 мм. Для тяжелого 17 мм изделия с S стенки 2,8 мм Dвнутр. — 11,4 мм, при этом условный проход DN в обоих изделиях одинаков и равен 10 мм согласно таблицы на рис. 4.

Иногда при монтаже систем отопления и укладке теплых полов используют медные трубопроводы, техусловия на которые приведены в ГОСТ 617-2006.  Госстандарт напрямую указывает метод задания их размеров Dнар., толщиной стенки и длиной, в документе также отмечено, что по соглашению производителя с заказчиком за основу может быть принят Dвнутр. В некоторых пунктах документ также оперирует средним диаметром изделия, который определяют как среднее арифметическое от наибольшего и наименьшего его значений в одной плоскости сечения, перпендикулярного оси.

Рис. 5 Характеристики медных труб ГОСТ 617-2006

Размерные параметры НПВХ — труб для бытовой канализации

В отличие от металлических линий, участки которых соединяют между собой сваркой, основной вид стыковки безнапорных канализационных трубопроводов — раструбное соединение. Сущность метода заключается в том, что одна труба входит в расширенный раструб другой, имеющей внутри эластичное резиновое кольцо для обеспечения герметизации стыка.

То есть основными техническими размерами при данном методе стыковки являются наружный трубный или внутренний раструбный, а параметры ширины проходного канала имеют второстепенное значение.

Читайте также:  Ревизия канализационная — назначение, виды, инструкция по установке

Поэтому ГОСТ 32412-2013, который регламентирует техусловия на внутренние канализационные трубопроводы из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ, указывает только их Dнар.  из стандартизированного ряда и толщину стенки S (рис. 5).

Размеры полимерных труб для водоснабжения, отопления

Полимерные трубы являются лидерами по применению в бытовых коммуникациях подачи горячей и холодной воды, отопления, при укладке трубопроводов используют различные методы стыковки в зависимости от материала их изготовления.

Способ соединения труб напрямую связан с их размерами, которые обязаны соблюдать производители при изготовлении своей продукции.

Рис. 6 Типоразмеры канализационных НПВХ-труб по ГОСТ 32412-2013

Трубы из полипропилена

Полипропиленовые ПП-трубы соединяют между собой методом пайки, одновременно расплавляя оболочки снаружи и изнутри деталей, а затем вставляя их друг в друга. Поэтому логично предположить, что ПП-трубы при разных типоразмерах должны стыковаться между собой и соотноситься таким образом, чтобы внутренний диаметр первой детали приблизительно соответствовал наружному второй.

Данное правило находит свое подтверждение в таблице типоразмеров ПП-труб (рис. 6), где размеры по внешней окружности любой группы практически полностью совпадают с Dнар. предыдущей и Dвнутр. последующей.

К примеру, ПП-трубу размером Dнар. 32 мм и Dвнутр. 26 мм можно надеть методом пайки на изделие предыдущего типоразмера с Dнар. 25 мм или поместить внутрь последующего с Dвнутр. 32 мм.

Следует отметить, что ПП-трубы изготавливают с оболочками различной толщины виду того, что они рассчитаны на работу при разных давлениях в системе с диапазоном от 10 до 25 бар. Поэтому при больших толщинах стенок разница между внутренними и наружными диаметрами стыкуемых деталей может доходить до нескольких миллиметров. В этом нет ничего критичного, так как все паяльники имеют нагревательные насадки стандартизированной величины.

Рис. 7 Типоразмеры ПП-труб

Трубы из полиэтиленов и металлопласта

ГОСТ Р 52134-2003 регламентирует размерные параметры всех используемых в бытовом хозяйстве пластиковых труб, разбивая их на группы по размерному соотношению SDR — частному от деления наружного диаметра на толщину стенки S.

Основной метод стыковки РЕХ-труб из сшитого полиэтилена — применение фитингов с натяжными гильзами, технология заключается в том, что внутрь РЕХ-трубы вставляют фитинговый штуцер, а снаружи на внешнюю оболочку в месте стыка с усилием натягивают гильзу. В результате эластичная трубная оболочка зажимается между штуцером и гильзой, обеспечивая прочное и герметичное соединение.

Для соединения жестких металлопластиковых трубопроводов используют пресс-гильзы, в отличие от натяжной технологии, вставленный внутрь РЕХ-трубы штуцер фитинга прижимают к трубным стенкам наружной гильзой, которую сжимают пресс-клещами.

Третий способ соединения любых типов термопластичных трубопроводов — применение компрессионных фитингов, которые прижимаются к вставленному в трубу внутреннему штуцеру наружной накидной гайкой (одна из их разновидностей – Пуш-фитинг, фиксирующийся одним щелчком).

Следует отметить, что все фирмы поставляют свою продукцию с отличными друг от друга внутренними диаметрами из-за разной толщины стенок. Это приводит к тому, что для компрессионного, натяжного или прессового соединения гильзами с фитингами, которые вставляют внутрь труб, лучше других подойдут изделия аналогичного бренда от одного производителя.

Если использовать трубопровод, арматуру и фитинги от разных фирм-производителей, значительно повышается вероятность возникновения проблем при монтаже коммуникаций из-за небольших различий в размерах.

Рис. 8 Характеристики труб из термопластов серии 5 для бытового использования по ГОСТ Р 52134-2003

Напорные трубы из НПВХ

Один из видов трубопроводов, применяемых для транспортировки холодной воды и стоков в напорной канализации — НПВХ-трубы, техусловия на которые заданы ГОСТ Р 51613-2000.

НПВХ-трубы выпускают с раструбами и без, соответственно методы их соединения — раструбовое или клеевое в раструбы или на муфты.

Размеры изделий задаются средним наружным (получают делением длины окружности на число пи, равное 3,142), номинальными наружным диаметрами и толщиной стенки S.

Так как одним из основных методов соединения НПВХ-труб является клеевое, размеры их раструбов изнутри должны совпадать с трубными наружными, по стандарту первые больше вторых на 0,3 — 0,4 мм. Из табличных данных на рис. 8 видно, что все типоразмеры НПВХ-труб соответствуют стандартному ряду 10, 12, 16, 20, 25, 32 и т.д.

Рис. 9 Характеристики напорных НПВХ-труб по ГОСТ Р 51613-2000

Отличия систем измерения

Иногда специалистам или обычным пользователям приходится сталкиваться с обозначением трубных диаметров в дюймах. Для преобразования в метрическую форму, дюймы в сантиметры переводят по формуле 1 к 2,54 см.

Обычно нет необходимости проводить подобные расчеты на калькуляторе, для упрощения задачи есть специальные таблицы. Правда при их использовании следует знать, что значения дюймов в миллиметрах различны для разных типов труб. Если рассматривать трубы из металлов, то соотношение 25,4 мм к 1 дюйму выдерживается практически на этом уровне без больших погрешностей и обозначает ширину их проходного канала.

Если в дюймах измеряют полимерные трубы, то это означает наружный диаметр, больший на один типоразмер внутреннего для металлических или самих полимерных изделий.

Существует и трубный дюйм, которым регламентируют размерные характеристики изделий с трубной резьбой, его значение на единицу — 33,25 мм.

Рис. 10 Таблица перевода дюймов в мм

Как правильно рассчитать диаметр трубы

Благодаря стандартизированным ГОСТами типоразмерам, параметры труб не обязательно устанавливать по измерительной методологии, помощь могут оказать таблицы или их маркировка на внешней оболочке.

С применением таблиц

Из предыдущего обзора госстандартов становится понятно, что методом задания размеров стальных труб является ширина их внутреннего условного прохода Ду или Dn, а у изделий из меди и термопластичных полимеров — наружный диаметр c очень похожим символьным обозначением dn.

То есть при измерениях перечисленные параметры изделий должны соответствовать стандартному числовому ряду для Dвнутр. металлических и Dнар. термопластиковых труб, а наружные размеры первых и внутренние вторых могут иметь широкий ряд значений в зависимости от S стенок трубы.

Также упрощается задача, как вычислить диаметр наружных и внутренних стенок полипропиленовой ПП-трубы. В связи с методом соединения пайкой, они максимально приближены к стандартному размерному ряду, к примеру соотношения Dвнутр. к Dнар. выглядят следующим образом: 10 — 16, 16 — 25, 25 — 32 мм и т. д.

Читайте также:  Чем осуществляется герметизация соединения труб: виды материалов

Рис. 11 Примеры маркировки труб из разных материалов

По маркировке

Практически все полимерные трубы маркируются с указанием материала их изготовления, рабочего давления, наружного диаметра, толщины стенки и SDR. При помощи двух последних показателей помимо прямого указания на внешний размер можно определить Dвнутр.

Если известен Dнар. и SDR, посредством таблиц по ГОСТ находят ширину стенки для данного вида труб, а затем и Dвнутр. Даже если под рукой нет ГОСТа, то разделив показатель Dнар. на SDR получают толщину S стенки, а затем отняв удвоенное значение S от Dнар. находят ширину проходного канала.

Следует отметить, что специалист по номиналу SDR для принятия решений может легко высчитать ширину проходного канала и толщину оболочки трубопровода, значения которых в высокой степени повлияют на рабочее давление и эффективность работы магистрали.

Как измерить диаметр трубы

При укладке трубопроводов монтажникам приходится сталкиваться с различными вариантами их расположения, от этого нередко зависит, как измеряется труба. Для нахождения нужных параметров в бытовых условиях обычно используют любой измерительный инструмент, находящийся под руками, и при необходимости простую формулу расчета.

На производстве измерения в основном для контроля проводятся более сложным высокоточным инструментом или приборами (используется например лазерный измеритель линейка циркометр).

Рис. 12 Способы монтажа фитингов на РЕХ-трубы: компрессионный, натяжными муфтами, пресс-фитингами, пуш-фитингами

Как измерить диаметр трубы линейкой и рулеткой

Рулетку или линейку практически всегда можно обнаружить в бытовом хозяйстве, с их помощью узнают параметры разрезанной поперек трубы. Для определения размеров инструменты прикладывают к трубному торцу и смотрят на их шкалу, визуально сопоставляя ее показания с сечением изделия. Точность данного способа невелика — измерения сложно проводить точно по диагонали.

Если коммуникации располагаются в труднодоступных местах и не обрезаны, точно определить диаметр трубы рулеткой или с помощью линейки становится слишком сложно. К стене вокруг трубной оболочки придется прикладывать с двух сторон прямоугольные детали и измерять расстояние между ними максимально близко к оболочке для снижения погрешности.

Рис. 13 Как измерить диаметр трубы рулеткой и линейкой

При помощи штангенциркуля

Штангенциркуль является довольно удобным измерительным инструментом для определения внутренних и наружных размеров в окружности до 150 мм с точностью от 0,1 мм. Современные приборы помимо механической шкалы, могут иметь электронную или стрелочную индикацию.

Штангенциркулем удобно измерять трубопровод в труднодоступных местах, соприкасающийся или даже частично размещенный в стене, стяжке менее чем наполовину. Точность показаний в 0,1 мм вполне приемлема для любых хозяйственных целей.

Еще более точные показания можно получить при использовании микрометра, однако если штангенциркуль изредка встречаются в домашнем хозяйстве, то микрометр — дорогой производственный контрольно-измерительным прибор, высокая точность показаний которого в быту не нужна.

Рис. 14 Как измерить диаметр трубы штангенциркулем

Как измерить диаметр трубы при помощи бечевки и по формуле

Иногда решение задачи, как измерять диаметр трубы, затрудняется из-за неудобства проведения замеров, больших габаритных размеров трубопровода — в этих случаях можно использовать комбинированный метод.

Для этого трубу обвязывают нитью или веревкой (можно сделать несколько витков), и ставят на них отметку маркером или ручкой. Затем выкладывают нить на стол и измеряют расстояние между отметками. Полученное значение делят на число пи, равное 3,142, и получают искомый размер. Данный способ, как рассчитать диаметр, позволяет узнавать параметры трубопровода с более высокой точностью благодаря тысячным значениям числа пи и большей протяженности длины окружности, чем напрямую измеренного параметра.

Иногда бывает сложно установить внутренний трубный размер по ряду причин, в этом случае задачу, как определить диаметр трубы, решают комплексным методом. Вначале замеряют ее внешний размер в окружности, затем толщину стенки, после чего по формуле делят первый показатель на число пи и отнимают от него двойную толщину оболочки.

Рис. 15 Как измерить диаметр трубы с использованием лент для замеров и внешний вид циркомера

Измерительными лентами

Один из самых быстрых способов, как замерить диаметр трубы – использовать ленты с размерными шкалами. Иногда для этих целей применяют строительную рулетку, которая имеет гибкую ленту с нанесенными делениями и проставленными значениями длины.

В быту часто встречается сантиметровая лента, которая применяется для определения размеров одежды в шитье, ее также можно использовать аналогично рулетке. После замеров длины по внешнему кругу проводят несложный расчет: результат делят на 3,142 и находят таким способом наружный диаметр.

Аналогом бытовых ленточных измерителей является производственный циркомер – специальный прибор с градуированной гибкой стальной полосой для измерения длин окружностей.

Методом копирования фотосъемки

Фотографический способ позволяет узнавать параметры трубопровода в экстремальных и аварийных условиях при отсутствии освещенности, плохого доступа к коммуникациям, ограниченном временном интервале. При замерах трубных диаметров при помощи фотосъемки рядом с трубой размещают рулетку с делениями или любой предмет, которой можно унести с собой, и делают фотоснимок фотоаппаратом или сотовым телефоном. Затем в спокойных условиях анализируют фотографию, сопоставляя размеры цифровой шкалы рулетки или габаритов предмета с параметрами трубы.

Рис. 16 Сравнительная таблица диаметров водопроводных труб из различных материалов

Благодаря стандартному ряду типовых размеров стальных, медных, полимерных трубопроводов, задача, как узнать диаметр трубы, в большинстве случаев успешно решается изучением соответствующих госстандартов. Если по каким-либо причинам возникает необходимость в замерах, для бытовых целей вполне можно обойтись линейкой, рулеткой, использовать измерительные ленты или кусок бечевки, получив искомый результат при помощи простой формулы.