Калькулятор расчета труб: Вес прямоугольной профильной трубы – Трубный калькулятор

alexxlab | 28.02.2021 | 0 | Разное

Калькулятор расчета срока службы полимерных труб

Анализ многочисленных аварий на трубопроводах коммунальной инфраструктуры страны показывает, что очень часто источниками аварии является не только низкое качество труб и нарушение технологии их прокладки. Еще одним источником аварий выступает несоответствие технических параметров вполне себе качественных труб с режимами их эксплуатации.

Основной причиной таких случаев являются ошибки и просчеты в конструкторской документации при возведении объектов капитального строительства. Разработчики проектов либо не учитывают всех параметров эксплуатации трубопроводов, либо закладывают трубу не соответствующую этим параметрам.

Специалистами Ассоциации производителей трубопроводных систем (АПТС) разработан и запущен в эксплуатацию доступный для всех разработчиков Калькулятор срока службы полимерных труб, который учитывает как параметры эксплуатации трубопроводов, так и технические характеристики самой трубы.

Нормативные документы

Калькулятор разработан на основе ГОСТ 32415-2013 и проекта ГОСТР ИСО 13760. Данные нормативные документы действуют для полимерных труб с переносом жидкостей под давлением и работают на основе метода расчета накопленных повреждений — правила Майнера.

Калькулятор расчета срока службы труб по материалу в xlsx

 

Еще одной из функций калькулятора выступает возможность рассчитывать срок службы трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, эксплуатация которых попадает под регулирование ГОСТ 32415-2013. Все расчеты проводятся на основе анализа целого ряда параметров: давления и температура в трубопроводе, а также диаметра, толщины стенки и рабочего давления самой трубы.

Проводимые на калькуляторе расчеты позволяют избежать типовых ошибок при проектировании объектов городского жизнеобеспечения, а также предотвратить использование полимерных труб, параметры которых не подходят под регламент безопасности зданий и сооружений. Калькулятор расположен в открытом доступе на сайте АПТС.

Пример ошибочного применения полимерных труб

В качестве примера рассмотрим применение широко известной трубы из полибутена марки FLEXALEN (SDR 11) от компании Thermaflex. Напомним, что актуализированная редакция СНиП 41-02-2003 предусматривает использования при расчетах таких показателей трубопровода как максимальное давление (не меньше чем 1,0 МПа) и максимальная температура. Положения СНиП носят обязательный характер, так утверждены Федеральным законом и Постановлением Правительства России от 04 августа 2020 года за № 985.

Анализ данных калькулятора наглядно показывает, что труба FLEXALEN наружным диаметром 75 мм и толщиной стенки 6,9 мм (SDR 11), при температуре в подающем трубопроводе 95°С и давлении 1 МПа, не выдерживает и 1 часа эксплуатации.

Таблица 1: Сроки службы труб из полибутилена при температуре 95°С

Также расчеты показывают, что для продолжительного срока службы 30 и более лет необходимая толщина стенки подающего трубопровода FLEXALEN при давлении 1 МПа должна быть не менее 12,5 мм. Такая толщина соответствует параметру SDR 6. Высокие нагрузки при температуре 95°С так же выдерживает линейка труб Изопрофлекс 95, срок службы которых составляет 49 лет.  

В качестве другого примера могут послужить расчеты срока службы полимерных трубопроводов FLEXALEN при максимальном давлении 0,8 МПа. Хотя это давление и противоречит требованиям нормативных документов (1 МПа), однако даже такие расчеты являются показательными для проектировщиков. Так расчетный срок службы 30 лет для такого давления обеспечивают ТОЛЬКО трубопроводы SDR 6 и SDR 7,4. FLEXALEN SDR 9 прослужит не более пяти лет, а трубопровод FLEXALEN SDR 11 не продержится и двух месяцев.

Все приведенные примеры хорошо показывают, что даже качественные полимерные трубы известных производителей, требования к которым полностью соответствуют нормативным документам, не обеспечивают заявленную долговечность, если параметры эксплуатации коммунальных сетей не соответствуют характеристикам самой трубы.

Калькулятор определения цены готовой продукции при закупке полиэтиленовых труб по № 44-ФЗ или № 223-ФЗ в xlsx

Заключение

Небольшой опыт эксплуатации полимерных труб зарубежных и отечественных производителей в сетях теплоснабжения жилищно-коммунального сектора пока не позволяет сформировать устойчивый и положительный имидж полимерной продукции. Тем более, что данный процесс постоянно наталкивается на откровенный непрофессионализм проектировщиков и корыстные интересы подрядчиков.

Разработанные и запущенные в общую эксплуатацию наглядные и доступные калькуляторы помогают избежать традиционных ошибок при проектировании трубопроводов и не дает лишних поводов скептикам для необоснованной критики современной полимерной продукции.

28.04.2022

Читать так же:

Почему растет количество аварий на трубопроводах?

Расчет прочности труб

Расчет температурного графика тепловой сети

Полимерные трубы большого диаметра

Калькулятор расчета длины трубы для теплого пола

mycreations 7 октября, 2016 Калькуляторы расчёта No Comments

Подогрев напольного пространства используется как для создания дополнительного источника тепла, так и для устройства полноценного обогрева. Последнее решение особенно актуально для помещения без возможности проводки центрального отопления.

Ниже располагается форма калькулятора расчета трубы для теплого пола. Для проведения расчетных операций достаточно заполнить основные поля и выбрать предполагаемый шаг укладки.

В основе калькулятор лежит формула, которая базируется на общей площади помещения. То есть для выполнения расчетных операций достаточно знать лишь длину и ширину помещения, а также расстояние, через которое будут монтироваться обогревательные элементы.

Данный калькулятор можно использовать как для расчета длины трубы теплого водяного пола, так и для электрических кабельных обогревательных систем. Важно – онлайн программа не учитывает количество трубы, которое потребуется для соединения с коллекторным узлом. Расчеты справедливы только для схемы укладки под названием “змейка”.

Содержание страницы

• 1 Какие типы труб использовать
• 2 Схема укладки труб
• 3 На что влияет шаг укладки
• 4 Читайте также:

Какие типы труб использовать

Металлопластик обладает идеальным соотношением цены к качеству

Устройство теплого водяного пола можно сделать с использованием труб разного типа. Выбор соответствующего типа зависит от таких качеств, как теплопроводность, гибкость и долговечность.

В общих случаях принято использовать трубы из следующих материалов:

• металлопластик – полиэтиленовая труба усиленная алюминиевой прослойкой. Слой алюминия обеспечивает жесткость, прочность и увеличивает теплообменные качества. Металлопластик достаточно легко сгибается для формирования необходимых углы и изгибы;
• полипропилен – прочные, жесткие и надежные трубы. Помимо теплого пола применяются для сооружения канализаций. Изготавливаются из статического сополимера с маркировкой PP-R;
• сшитый полиэтилен – трубы из полиэтилена, сшитого на молекулярном уровне. В результате получается цельная труба со структурой в виде трехмерной сетки. Имеют высокую прочность и устойчивость к химическим растворителям. Легко гнуться, выдерживают рабочую температуру до 95 °C;
• медь – дорогие и технологически сложные в укладке. Обладают наиболее высокой теплопроводностью, но подвержены процессам коррозии. При плохом соединении очень быстро дают течь.

Если не вдаваться в детальное сравнение всех плюсов и минусов, то наиболее оптимальным типом труб являются изделия из металлопластика. Их отличает сравнительно низкая стоимость, простота укладки и высокая надежность.

Схема укладки труб

Три наиболее популярных схемы укладки обогревательных элементов

Как было сказано выше расчет количества трубы теплого пола при помощи калькулятора справедлив только для укладки “змейка” и “обратная змейка”. Помимо данной схемы существует, как минимум, две другие.

“Змейка” – это наиболее простая схема, которая хорошо подходи для небольших помещений прямоугольной формы. Наиболее часто используется при монтаже водяного пола, который будет выступать в качестве дополнительного обогрева помещения.

Главный минус такой схемы в неравномерности прогрева. То есть наибольшая температура прогрева будет в местах, где расположены изгибы, идущие от коллектора. По мере удаления теплоноситель остывает, что выражается в потере его температуры.

“Улитка” или укладка по спирали лишена данных минусов, так как в данном случае комбинируются теплые и холодные изгибы. Тем самым достигается равномерность прогрева пола по всей его площади.

“Обратная змейка” частично имеет похожий принцип. Внешний рукав – это трубы от коллектора, а внутренний – трубы с остывающим теплоносителем. Визуальное представление каждой из схем можно увидеть на фото выше.

На что влияет шаг укладки

Расстояние между трубами влияет на мощность и равномерность прогрева напольного пространства

Шаг укладки напрямую влияет на степень теплоотдачи от контура. Чем меньше шаг, тем большее количество трубы поместится на единицу площади. Уменьшение и увеличения шага позволяет подобрать наиболее оптимальную мощность теплого пола под конкретные условия.

Стандартная градация при укладке – это увеличение шага на 5 см. Минимальное расстояние между изгибами равно 10 см, что достаточно для отопительных систем, выступающих в роли центрального и единственного отопления.

Шаг в 20 и более сантиметров используется только при создании теплых полов для временного и дополнительного обогрева. Допускается использование неравномерного расположения рукава.

К примеру, это часто применяется в угловых помещения, когда требуется проложить рукав от коллектора вдоль холодных стен. Далее по мере удаления от угловых сопряжений шаг увеличивается. В итоге получается, что наибольшая температура прогрева будет у холодной стены.

В калькуляторе расчета длины трубы уже включена величина шага от 10 до 40 см. При необходимости можно выбрать значение “Произвольная величина” и внести свои данные. Все вносимые данные имеют размерность в метрах.

Для разделения следует использовать “точку”.

Калькулятор диаметра трубы и расхода, онлайн

Когда применим этот калькулятор?

Расчет диаметра трубы с помощью калькулятора диаметра трубы прост. Вы можете использовать калькулятор диаметра трубы и расхода для быстрого расчета диаметра трубы в замкнутой, круглой, прямоугольной (только версия онлайн-калькулятора) и заполненной жидкостью или идеальным газом трубе.

Если система, которую вы анализируете, имеет более одной трубы, вы можете использовать калькулятор анализа трубопроводной сети

Для расчета диаметра трубы с помощью этого калькулятора необходимо знать и ввести скорость потока. Если скорость потока неизвестна, вы должны использовать падение давления калькулятор для расчета диаметра трубы. Вы можете использовать калькулятор падения давления, когда разница давлений между началом и концом трубопровода (потеря напора) доступна как известное значение.

С помощью калькулятора диаметра трубы внутренний диаметр трубы рассчитывается с помощью простое соотношение между расходом, скоростью и площадью поперечного сечения (Q=v·A).

Чтобы рассчитать внутренний диаметр трубы, вы должны ввести только расход и скорость в соответствующие поля в калькуляторе и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить результаты.

Помимо внутреннего диаметра трубы, можно рассчитать и другие значения. Вы можете рассчитать скорость потока для заданного расхода жидкости и внутренний диаметр трубы. Поскольку скорость различна в разных местах трубы площадь поперечного сечения, средняя скорость потока вычисляется на основе уравнение непрерывности.

Расход, используемый в калькуляторе, может быть массовым или объемным расходом.

Преобразование между массовым и объемным расходом доступно для заданной плотности жидкости. Кроме того, для идеальных газов преобразование объемного расхода для различных условий потока (давления и температуры), поэтому вы можете быстро рассчитать объемный расход по удельному давлению или температуре в трубе, например, после редукционных клапанов.

Если протекающая жидкость представляет собой идеальный газ, вы можете рассчитать объемный расход этого газа при различные давления и температуры. Например, если вы знаете объемный расход какой-то идеальный газ при заданном давлении и температуре (как при обычном условиях p=101325 Па и T=273,15 K) можно рассчитать фактический объемный расход для давления и температуры, которые реально есть в трубе (например, реальное давление и температура в трубопроводе p=30 psi и t=70 F). Объемный расход идеального газа в этих двух условиях различен. Подробнее о нормальные условия для давления и температуры.

С помощью этого калькулятора вы можете перевести объемный расход из стандартного или какого-либо другого предопределенных условий в фактические условия и наоборот. Калькулятор использует закон сохранения массы для расчета объемного расхода для этих двух условий, что означает, что массовый расход постоянен, несмотря на то, что условия, такие как давление и температура, меняются.

Закон сохранения массы применим, только если поток в закрытой трубе, без добавленного или вычтенного потока, если поток не изменение во времени и некоторые другие условия. Подробнее о массе сохранение массы.

Так когда это не применимо?

Этот калькулятор имеет почти безграничное применение, но некоторые функции зависят от нескольких условия.

Как упоминалось выше, расчет диаметра трубы с помощью этого калькулятора невозможен, если вы не уверен в скорости потока и объемном/массовом расходе.

Если что-то из этих двух отсутствует, то вам следует использовать Калькулятор падения давления.

Вы должны знать плотность жидкости, если доступен массовый расход вместо объемного расхода. Если плотность жидкости неизвестна, а известен только массовый расход, то требуемый объемный расход расчет диаметра трубы невозможен.

Для идеальных газов плотность жидкости не обязательна, если известны давление, температура и газовая постоянная для течет газ. Калькулятор использует уравнение идеального газа для расчета плотности. Однако, если текучая среда является газом, но не идеальным (идеальным) газом, т. е. если его давление, температура и плотность не связаны соотношением закон идеального газа, этот калькулятор неприменим, если вы пытаются рассчитать эту плотность газа для известных давления и температуры.

Что нужно знать для расчета диаметра трубы?

Чтобы рассчитать диаметр трубы, вы должны знать скорость потока и скорость потока. Если известен массовый расход, то должна быть известна плотность жидкости.

Если текучей средой является газ, то вместо плотности необходимо знать газовую постоянную, абсолютное давление и температуру. Плотность рассчитывается по формуле идеального газа.

Что нужно знать, чтобы рассчитать скорость потока?

Для расчета скорости потока необходимо знать скорость потока и внутренний диаметр трубы. Если известен массовый расход, то должна быть известна плотность жидкости.

Если текучей средой является газ, то вместо плотности необходимо знать газовую постоянную, абсолютное давление и температуру. Плотность рассчитывается по формуле идеального газа.

Как производится расчет?

Для расчета диаметра трубы и скорости потока используется уравнение неразрывности, которое дает связь между скоростью потока, скоростью потока и внутренним диаметром трубы.

Для потока газа уравнение идеального газа используется для расчета плотности по газовой постоянной, абсолютному давлению и температуре.

Онлайн калькулятор: Толщина стенки трубы

  Professional  Машиностроение

Расчет толщины стенки трубы по формуле Барлоу

Толщина стенки трубы

Для расчета давления в трубе используется формула Барлоу диаметр, толщина стенки и окружное напряжение (в материале трубы). Таким образом, его можно использовать для расчета любого из этих параметров в зависимости от трех других.
В дополнение к некоторым другим упрощениям важное теоретическое допущение, сделанное для использования формулы Барлоу, заключается в том, что стенка трубы ведет себя как мембрана (или тонкостенная труба), что означает, что окружное напряжение в стенке трубы распределяется равномерно по всем его толщина. В стенке трубы нет моментов любого типа. Одним из параметров, обеспечивающих поведение мембраны в стенке трубы, является отношение диаметра к толщине (D/t), которое должно быть больше или равно 20 ^{1 2} , хотя некоторые авторы считают 16 ³ .
Однако решение использовать или не использовать формулу обычно основывается не на геометрии ее сечения (соотношение D/t), а на эксплуатации трубы с учетом типа жидкости, отрасли и физических условий, например , ASME (Американская ассоциация инженеров-механиков).

• P: давление в трубопроводе
• S: Окружное напряжение
• т: Толщина стенки трубы
• D: Внешний диаметр

Расчеты по формуле Барлоу

Толщина стенки трубы, (дюймы)

Окружное напряжение, (psi)

Внешний диаметр, (дюймы)

Внутреннее давление трубы, (psi)

Точность расчета после десятичной точки

9000 точка: 3

рассчитать DPSt

вычислить t, (дюйм)

 

вычислить S, (psi)

 

вычислить D, (дюйм) вычислить

5

0004  

Следуя этим критериям обслуживания, код ASME B31. 4 (Трубопроводные транспортные системы для жидкостей и суспензий) применяет следующую формулу:

Толщина стенки по формуле Барлоу согласно ASME B31.4

Давление, (psi)

Диаметр, (дюйм)

Напряжение окружности, (psi)

Сумма допусков, (дюйм)

Точность расчета 900

Цифры после запятой: 3

Толщина стенки трубы, (дюймы)

 

Код ASME B31.8 (системы передачи и распределения трубопроводов) применяется следующим образом:

и для расчета минимальной стенки толщина, включая припуск:

должна быть выражена следующим образом:

• F: расчетный коэффициент
• E: Коэффициент продольного соединения
• T: Температурный коэффициент снижения характеристик
• A: Припуск на резьбу, канавку, коррозию

Давление в трубе по формуле Барлоу согласно ASME B31.

8

Кольцевое напряжение, (psi)

Толщина стенки трубы, (дюйм)

Внешний диаметр, (дюйм)

Расчетный коэффициент, (безразмерный) 0,80 для Класс размещения 1, раздел 10.72 для класса размещения 1, раздел 20.60 для класса размещения 20.50 для класса размещения 30.40 для класса размещения 4

Коэффициент продольного соединения (безразмерный) 1,00 для бесшовных труб ASTM A53 1,00 для труб ASTM A53, сваренных электрическим сопротивлением 0. 60 для ASTM A53, сварка встык в печи: труба непрерывной сварки 1,00 для ASTM A106, бесшовная труба, 0,80 для ASTM A134, дуговая сварка плавлением, 1,00 для ASTM A135, сварка электросваркой сопротивлением, 0,60 для трубы, сваренная встык, API 5L, 0,80 для ASTM А139Электросварная труба0,80 для ASTM A211 Спирально-сварная стальная труба1,00 для ASTM A333 Бесшовная труба1,0 для ASTM A333 Электросварная труба сопротивлением1,00 для ASTM A381 Труба с двойной дуговой сваркой под флюсом0,80 для ASTM A671 Классы электросварки плавлением 13,23,33,43,53 труба 1,00 для ASTM A671, электросварка плавлением, классы 12,22,32,42,52 труба, 0,80 для ASTM A672, электросварка плавлением, классы 13,23,33,43,53, труба 1,0 для ASTM A672, сварка плавлением, классы 12, 22, 32, 42, 52, труба 1,00 для API 5L Бесшовная труба 1,00 для API 5L Электросварная труба сопротивлением 1,00 для API 5L Электросварка оплавлением 1,00 для API 5L Дуговая сварка под флюсом труба

Температурный коэффициент, (безразмерный) 1,000 (для 250 ºF или менее) 0,967 (для 300 ºF) 0,933 (для 350 ºF) 0,900 (для 400 ºF) 0,867 (для 450 ºF)

909090 Расчет )

Внутреннее давление P, (psi)

Точность расчета

Знаки после запятой: 3

Расчетное P (psi)

 

Расчетное значение t (in)

1 Код AS

  903 Services Piping) применяет его следующим образом:

• E: Коэффициент продольного соединения
• A: Припуск на нарезание резьбы, канавок, коррозию

Толщина стенки трубы по формуле Барлоу в соответствии с ASME B31.

9

Внутреннее давление в трубе, (psi)

Наружный диаметр, (дюймы)

Окружное напряжение, (psi)

Продольный коэффициент соединения, (безразмерный) 0,6 (для стыковой сварки в печи или непрерывной сварной трубы) 0,75 (для трубы со спиральным соединением ASTM A211) 0,8 (для одинарной трубы для стыковой сварки) 0,85 (для трубы с контактной сваркой) 0,9(для трубы с двойным стыковым швом) 1,00 (для стыкового шва со 100% радиографическим контролем трубы)

Сумма всех допусков, (дюймы)

Точность расчета

Знаки после запятой: 3

Толщина стенки трубы, (дюймы) )

 

С другой стороны, в отличие от предположения о тонкой стенке или теории мембран, существуют формулы изогнутой пластины или толстостенной трубы, полученные из теории Ламе, использование которых более сложно, иногда с итерациями, и требует тщательный подход, как, например, в стандарте ASME B 31.