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

Контроль параметров труб в производственных условиях

Производственный контроль параметров труб

Наружный диаметр водопроводных или канализационных труб в условиях больших производств контролируют и проверяют с применением более усложненной формулы: D = L:3,14 — 2∆p — 0,2 мм.

В этой формуле, кроме уже известных значений, символы ∆p означают толщину полотна рулетки в мм, которую вы применяете для измерений диаметра, а “0,2 мм” из формулы – это допустимые отклонения, учитывающие прилегание рулетки к трубе. Значение допустимого отклонения для труб сечением 200 мм составляет ±1,5 мм.

При замерах труб большого диаметра допустимые отклонения измеряются в процентах. Пример, для изделий размером от 820 до 1020 мм допустимое отклонение = 0,7%. При таких замерах используется измерительная установка на основе ультразвука.

Толщину стенок труб в условиях больших производств измеряют штангенциркулем с делением шкалы 0,01 мм. Допустимое отклонение от номинальной толщины в сторону уменьшения не должен превышать 5%.

Контролю подлежат и значения кривизны трубы, которые не должны быть выше 1,5 мм на погонный метр длины трубы. Общая кривизна изделий по отношению к ее длине не должна составлять более 0,15%. Овальность трубных торцов определяется отношением разности наибольшего и наименьшего диаметра к номинальному диаметру трубы.

Значение этого параметра не должен превышать 1% для труб с толщиной стенки до 20 мм и не выше 0,8% для стенок выше 20 мм.

Овальность трубы можно определить, измерив диаметр торца трубы с помощью индикаторной скобы или нутромера в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Несложные школьные познания и внимательное применение простых инструментов существенно упростят вашу задачу — как измерить диаметр трубы подручными средствами.

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.

Замеряем линейкой и рулеткой

Если на трубе видно сечение, то диаметр можно замерить обычной линейкой. Прикладываем ее к области среза так, чтобы шкала проходила ровно по центру.

Берем расстояние между нужными точками (для внутреннего или наружного диаметра). Расстояние между крайними точками будет наружным диаметром. Если нужен внутренний размер, то можно узнать толщину стенок и вычесть их из получившейся цифры.

С линейкой все ясно, а как измерить диаметр трубы рулеткой?

Этот инструмент подойдет для сплошных и больших конструкций, к которым сложно подобраться. Оборачиваем изделие так, чтобы лента со шкалой плотно прилегала, и находим место ее пересечения. Получившаяся цифра – это длина окружности.Чтобы получить диаметр, разделим ее на число Пи(3,14).

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

Замеры труб подручными средствами

Чаще всего для измерения диаметра трубы применяют общеизвестный штангенциркуль.

Но его у вас может не быть или при его наличии большой диаметр трубы измерить с его помощью не представляется возможным. В этом случае применяется самый простой набор инструментов и знаний:гибкая линейка (по типу измерительной ленты, применяемой в швейном деле);рулетка;школьные знания числа Пи (оно равно 3,14).Подобным набором средств можно измерять диаметр не только трубы, но и любого другого круглого объекта – прута, колонны или садовой клумбы.Нам потребуется сделать лишь один замер – определить длину окружности трубы с помощью рулетки или гибкой линейки.Для этого сантиметровую ленту или рулетку накладывают на поверхность трубы в самой широкой ее части. Полученное значение окружности следует поделить на 3,14.

Для более точных размеров применяют значение — 3,1416.Следует заметить, что импортные поставки труб сопровождаются документацией, в которой уже указаны значения диаметров труб в дюймах. Для перевода этих значений в сантиметры их умножают на 2,54. Аналогично для обратного перевода сантиметров в дюймы – умножают на 0,398.

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.

Виды стальных труб

Диаметры стальных труб немаловажный, но не единственный критерий. Большую роль в возможности дальнейшей эксплуатации отыгрывает способ изготовления. Существует несколько типов:

• Прямошовные. Для изготовления электросварных труб приходиться использовать листовую сталь. Суть производства проста: материал сгибают до необходимого диаметра, после чего фиксируют конструкцию в таком виде. Для соединения краёв используется обычная сварка. Благодаря этому, ширина шва снижается до минимума. Для контроля качества выпускаемой продукции производитель сверяет соответствие характеристик с регламентированными нормами, установленными в соответствующих разделах: ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80 ГОСТ 10706-76.
• Соответствие трубы 10706-26 – отличный показатель, способен немало рассказать о продукте. Как показывает практика, это одно из самых выгодных предложений на рынке, если полагаться на критерий цены/качества. Подобные трубы укрепляются дважды изнутри и снаружи, благодаря чему могут похвастаться долгим эксплуатационным сроком. Размер составляет от 10 до 1420 миллиметров.
• При использовании стали в рулонах получаются спиральношовные трубы. Их шов значительно больше предшественников, что негативно сказывается на характеристиках. Например, такая труба будет в разы хуже справляться с высоким внутренним давлением.
• Бесшовные представители оправданно считаются лучшими. Процесс их изготовления в разы сложнее, но может быть произведён даже без использования высоких температур. Благодаря отсутствию шва, давление распределяется равномерно, отсутствуют слабые места.

Смотрите также: Каталог проектов домов с гаражом

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.

Измерение методом копирования – фотосъемки

Данный метод может пригодиться тогда, когда к трубе нет вообще никакого доступа. Он пригоден как для труб малого диаметра, так и достаточно большого. Нужно будет для масштабирования приложить к трубе линейку, либо любой другой масштабный объект, размеры которого изначально известны. Затем труба с приложенным предметов фотографируется – и полученный снимок позволит провести анализ диаметра трубы, опираясь на сравнение размеров масштабного объекта для сравнения.

В частности, такой прием применяют, если необходимо вычислить размеры труб в вагоне без необходимости его разгружать. Можно будет сделать всего лишь одну фотографию – и отправлять поезд по дороге. В противном же случае пришлось бы перемерять каждую трубу в отдельности.

Лазерные датчики

Для снятия размеров с труб (и не только) созданы современные лазерные датчики. Их достоинства: отсутствие контакта с поверхностью, возможность использования на разных конструкциях (горячих, липких), долговечность и скорость получения результатов. Как измерить диаметр трубы такими датчиками? Существует несколько методов измерений.

При лазерной триангуляции луч от датчика создает пятно на поверхности конструкции. Позади лазера располагается камера-сканер, которая видит его под разными углами. С помощью этих показателей цифровой процессор рассчитывает расстояние между датчиком и изделием.

Измеряем диаметр методом затенения. В данном случае датчик служит излучателем и приемником, но они располагаются в разных корпусах. Внутри него луч лазера отражается от вращающегося зеркала, огибает область измерения и создает виртуальную полосу света. Внутри прибора движущийся луч проходит через специальный диод, который отмеряет длительность затенения (соответствует размеру объекта).

Еще один вариант – принцип светового сечения. Датчик оснащен лазером, камерой и электронной схемой. Лазер создает перпендикулярную изделию линию, а камера располагается под определенным углом к ней. При любом искривлении деформируется лазерная линия, от чего и отталкивается датчики при вычислении размеров.

Выше было рассказано, как измерить диаметр трубы. Но важно знать, что у некоторых конструкций есть кривизна (максимум 1,5 мм на 1 м длины). В данном случае говорят об их овальности. Данный параметр определяется формулой: разница между большим и малым диаметром делится на номинальный. Допустимая овальность: не более 1% для труб со стенкой до 20 мм, не более 0,8% — со стенкой более 20 мм. Этот параметр очень важен, поскольку влияет на эксплуатационные характеристики конструкции.

Метрические и дюймовые единицы измерения

Перед тем, как померить величину сортамента, следует принять во внимание, что технологические особенности прокладки и проведения расчетов при работе со стальными и пластиковыми магистралями различные.

По этой причине необходимо вначале получить понятие о типоразмерах трубопрокатных материалов для трубопроводов, и уже затем замерять их. Без этих знаний определить размер сортамента в миллиметрах или дюймах невозможно.

Стальной трубопрокат, прежде всего, определяют по внутреннему показателю объема измеряемого в дюймах. В соответствии с этими единицами можно встретить названия «дюймовые» и «полудюймовые” трубопрокатные материалы. Один дюйм равняется 25,4 мм, а его половина соответственно определяется как 12,7 мм.

Замерять наружный диаметр сантехники не спешат. Часто монтаж можно произвести и без него. Замерить эту величину нужно в тех случаях, когда надо померить магистраль, скрепляемую стыками на резьбовом соединении.

Обычно она нарезается на внешней части трубного изделия, и ее величина зависима от размеров стенки трубного изделия. При этих действиях следует запомнить, что если померить трубы с разными внутренними показателями объема, то размер стенки будет различным.

Чтобы проще измерить и подсчитать количество нужных материалов для трубопровода, можно применить специальную систему резьбы для показателя внешнего объема трубопрокатных изделий. От привычного показателя, который можно замерить в мм эти величины отличаются.

Чтобы правильно определить величину трубных изделий в миллиметрах или узнать их габариты в дюймах, нужно принять во внимание следующую информацию.

Например, если диметр метрической резьбовой накатки, обозначенный М16, то трубное изделие имеет наружный объем в 16 мм. В варианте с трубной резьбой все это отличается. В дюймах эти расчеты немножко другие.

Диаметр снаружи у полудюймового изделия не достигает 21 миллиметра, и ее резьбовая накатка такая же по габаритам. А название «полудюймовая», это изделие имеет из-за показателя объема внутри. В дюймах эта величина обозначается – ½. Чтобы легче было переводить дюймы в мм, рекомендуют пользоваться специальными таблицами.

Разберемся в терминологии

В нашей стране метрическая система счисления. И измеряем мы все в метрах, сантиметрах и миллиметрах. Традиционно диаметр стальных труб у нас измеряют в миллиметрах. Но труба имеет два диаметра — внутренний и внешний, а еще характеризуется толщиной стенки. Так о каком диаметре идет речь, когда говорят о размерах стальных труб? Зависит от стандарта, согласно которому они изготовлены. В одних случаях имеется в виду наружный диаметр, в других внутренний. Вот так все непросто.

Диаметр номинальный и условный

Трубы используются при разном давлении. Для более высокого требуется большая прочность и добирается она за счет толщины стенки. При этом наружный диаметр трубы оставляют фиксированным. Иначе не получится соединять отрезки, возникнут сложности с резьбой, фитингами и т.д. Так что наружный диаметр — это только внешний параметр. Поэтому было введено такое понятие, как условный проход. Вообще, это устаревшее название и по современным нормам говорят «номинальный диаметр».

Условный проход трубы (номинальный диаметр) — расчетная величина, которая высчитывается при проектировании. Эта величина примерно соответствует внутреннему диаметру трубы в миллиметрах. Примерно, потому что стенки при равном наружном размере разной толщины. А это значит, что просвет меняется. Чтобы как-то согласовать все это, и ввели номинальный диаметр. Это определенный перечень величин, определенный ГОСТом 28338-89. Они приведены в таблице. Реальные размеры округляются до ближайшего номинального.

Ряд стандартных номинальных значений условного прохода газо-, водопроводных труб и арматуры к ним

Обозначение этой величины — DN, иногда ставят русский вариант — Дн. После этих букв стоит какая-то цифра без метрических знаков: DN30 или DN150. Читается это как условный проход трубы 30 или 150, или номинальный диаметр 30 и 150. Единиц измерения нет, так как это условная величина.

Еще раз: все существующие элементы водопроводных и газопроводных систем маркированы в соответствии с перечнем стандартных величин — номинальных диаметров Дн. Реальный размер внутреннего сечения трубы или арматуры может быть больше или меньше. Он округляется до ближайшего нормативного значения.

Фактически условный проход трубы или номинальный размер — это величина, которая отображает пропускную способность. Она примерно равна внутреннему диаметру. Ведь когда вы собираете систему, используете элементы из разных материалов, с различной толщиной стенки. Поэтому более разумно ориентироваться не на диаметры внутренней части, а именно на условный проход. Это даст возможность обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы.