Від того, наскільки точно буде визначено діаметр трубопроводу, залежить не лише працездатність обладнання, а й безпека всієї системи, її довговічність та економічність. Неправильно обраний діаметр може призвести до гідравлічних втрат, перевитрат енергії, зайвих витрат на матеріали чи навіть аварій. Тому питання точного визначення Dn (номінального діаметра) є ключовим перед закупівлею трубопровідної арматури.
Що таке Dn і чому це важливо?
Dn (умовний прохід) — це стандартне позначення внутрішнього діаметра трубопроводу, яке використовується при маркуванні арматури та труб. Важливо розуміти, що Dn не завжди дорівнює фактичному внутрішньому діаметру труби — це умовна величина, яка дає можливість уніфікувати обладнання різних виробників і забезпечити сумісність.
Наприклад, у вас є труба з внутрішнім діаметром 98 мм, а найближче стандартне значення Dn — 100. Саме його й буде використано для вибору арматури, хоча реальні розміри можуть трохи відрізнятися.
Чому точний розрахунок діаметра критично важливий?
Гідравлічні втрати. Якщо діаметр обрано занадто малим, швидкість потоку зростає, тиск падає, а втрати енергії збільшуються. Це означає вищі витрати на перекачування та більший знос обладнання.
Зайві витрати. Якщо діаметр завеликий, труби та арматура стають дорожчими, монтаж складнішим, а сама система — менш ефективною. Адже великі об’єми металу не завжди виправдані.
Надійність системи. Вибір неправильного Dn може призвести до кавітації, вібрацій чи навіть аварійної ситуації, коли арматура не витримує навантажень.
Сумісність обладнання. Арматура (засувки, клапани, фланці) повинна чітко відповідати діаметру труб. Навіть невелике відхилення може зробити монтаж неможливим.
Основні методи визначення діаметра трубопроводу
1. Вимірювання існуючого трубопроводу
Якщо труба вже прокладена, необхідно виміряти зовнішній діаметр та визначити товщину стінки (по довідниках або за допомогою штангенциркуля). Отримане значення звіряють із найближчим стандартним Dn.
2. Гідравлічний розрахунок
Для нових систем діаметр визначають розрахунково. Беруть до уваги:
- витрату робочого середовища (м³/год чи л/с),
- допустиму швидкість руху рідини чи газу,
- втрати тиску на кожній ділянці,
- матеріал труб (адже шорсткість впливає на опір).
Формула спрощеного розрахунку виглядає так:
D = √( (4 × Q) / (π × v) )
де:
- Q — витрата (м³/с),
- v — допустима швидкість (м/с),
- D — внутрішній діаметр (м).
Після обчислень отриманий діаметр округлюють до найближчого стандартного Dn.
3. Використання таблиць відповідності
У нормативних документах (наприклад, EN 1092-1 або ДСТУ ГОСТ 28338) наведено таблиці відповідності фактичних діаметрів та стандартних Dn. Це спрощує вибір арматури і гарантує правильність підбору.
Ключові моменти при виборі арматури по Dn
- Перевірте відповідність стандартам. Уточніть, за яким стандартом виготовлені труби і арматура (DIN, ISO, тощо). Нерідко номінальні значення можуть відрізнятися.
- Зважайте на робоче середовище. Для води, пари чи агресивних середовищ допустимі швидкості різні. Наприклад, для холодної води це 1–2 м/с, для пари — до 25–30 м/с.
- Враховуйте запас міцності. Не варто вибирати діаметр “впритул”. Краще залишити 10–15% запасу для стабільної роботи.
- Сумісність з приєднувальними елементами. Фланці, з’єднувальні муфти чи інші деталі повинні відповідати обраному Dn.
Таблиця відповідності діаметрів труб і номінальних Dn
| Номінальний діаметр (DN) | Зовнішній діаметр труби, мм | Товщина стінки, мм | Внутрішній діаметр, мм |
| 20 | 26,9 | 2,6 | 21,7 |
| 25 | 33,7 | 2,9 | 27,9 |
| 32 | 42,4 | 3,2 | 36,0 |
| 40 | 48,3 | 3,6 | 41,1 |
| 50 | 60,3 | 3,9 | 52,5 |
| 65 | 76,1 | 4,0 | 68,1 |
| 80 | 88,9 | 4,5 | 79,9 |
| 100 | 114,3 | 5,0 | 104,3 |
| 125 | 139,7 | 5,4 | 128,9 |
| 150 | 168,3 | 5,6 | 157,1 |
| 200 | 219,1 | 6,3 | 206,5 |
| 250 | 273,0 | 6,3 | 260,4 |
| 300 | 323,9 | 6,3 | 311,3 |
| 350 | 355,6 | 6,3 | 343,0 |
| 400 | 406,4 | 6,3 | 394,0 |
| 450 | 457,0 | 6,3 | 444,4 |
| 500 | 508,0 | 6,3 | 495,4 |
| 600 | 610,0 | 7,1 | 595,8 |
| 700 | 711,0 | 8,0 | 695,0 |
| 800 | 813,0 | 8,8 | 795,4 |
| 900 | 914,0 | 10,0 | 894,0 |
| 1000 | 1016,0 | 10,0 | 996,0 |
| 1100 | 1118,0 | 10,0 | 1098,0 |
| 1200 | 1220,0 | 12,0 | 1196,0 |
| 1400 | 1420,0 | 12,0 | 1396,0 |
| 1600 | 1620,0 | 14,0 | 1592,0 |
| 1800 | 1820,0 | 16,0 | 1788,0 |
| 2000 | 2020,0 | 18,0 | 1984,0 |
| 2200 | 2220,0 | 20,0 | 2180,0 |
| 2400 | 2420,0 | 22,0 | 2376,0 |
Товщина стінки наведена орієнтовна (взято середні значення для сталевих труб стандартних рядів). Внутрішній діаметр розрахований за формулою: Dвн=Dзовн–2×S. Для різних стандартів товщина стінки може відрізнятися, тому ця таблиця є довідковою базовою.
Правильне визначення діаметра трубопроводу перед замовленням арматури по Dn — це обов’язковий етап, від якого залежить надійність, ефективність та безпечність роботи всієї системи. Орієнтуватися лише на “на око” чи копіювати рішення з інших проектів небезпечно. Краще витратити час на точні вимірювання, розрахунки та консультації зі спеціалістами, ніж потім зазнати втрат від неправильно обраного обладнання.
