Какие размеры оцинкованных труб используются в системах водоснабжения?

Понимание номинального диаметра трубы (NPS) и габаритных размеров оцинкованных труб

Что такое номинальный размер трубы (NPS)?

Система номинальных размеров труб, commonly известная как NPS, является стандартным методом измерения по всей Северной Америке для классификации труб по их внутренним размерам вместо измерения по внешнему диаметру. Возьмем, к примеру, типичную оцинкованную трубу диаметром 2 дюйма с маркировкой NPS 2. Хотя внутренний диаметр составляет приблизительно 2 дюйма, как и ожидалось, наружный диаметр фактически составляет около 2,375 дюйма, поскольку материал необходим для самих стенок трубы. Такой стандарт имеет решающее значение при соединении различных частей водопроводной системы. Сантехники могут легко подбирать клапаны, отводы, тройники и другие фитинги, не беспокоясь о несоответствии размеров, поскольку все следуют одним и тем же отраслевым стандартам, действующим уже несколько десятилетий.

Как NPS соотносится с фактическим диаметром оцинкованной трубы

Число NPS на самом деле не соответствует реальному внешнему диаметру (OD) труб. При рассмотрении труб ниже NPS 14 производители проектируют их таким образом, что их фактический внешний размер больше номинального размера на определённые приращения, которые помогают сохранять конструкционную прочность. Например, оцинкованная труба с NPS в полдюйма имеет диаметр около 0,84 дюйма, тогда как труба с NPS в четыре дюйма будет иметь диаметр около 4,5 дюймов при измерении по внешнему краю. Такая стандартизация помогает поддерживать постоянные значения давления в диапазоне примерно от 150 до 300 PSI, поскольку допускает разную толщину стенок в зависимости от того, используется ли труба с обозначением schedule 40 или schedule 80. Это логично, так как более толстые стенки могут безопасно выдерживать более высокое давление.

Таблица стандартных размеров оцинкованных труб: от 1/2 дюйма до 4 дюймов NPS

Оцинкованные стальные трубы следуют предсказуемым стандартам размеров для систем водоснабжения:

Эти размеры, в сочетании с толщиной стенок по стандарту Schedule 40 или 80, обеспечивают баланс между пропускной способностью и устойчивостью к коррозии, обеспечивая долгосрочную надежность как в жилых, так и в муниципальных водоснабжающих системах.

Распространённые размеры оцинкованных труб и их применение в водоснабжающих системах

Малые оцинкованные трубы (от 1/2 дюйма до 1 дюйма) для бытовой сантехники

В домах, построенных до 1960-х годов, сантехники часто устанавливали трубы номинальным диаметром от половины дюйма до одного дюйма по всей площади дома. Эти стандартные размеры довольно хорошо справлялись с подачей воды ко всем сантехническим приборам, таким как раковины, унитазы и душевые, не вызывая значительной потери давления по пути. Резьбовые соединения на этих старых трубах позволяли производить монтаж даже в стеснённых условиях за гипсокартоном или под напольными досками, где пространство было ограничено. Большинство специалистов знают, что оцинкованные стальные трубы обычно служат около четырёх десятилетий до замены, но образование ржавчины внутри труб значительно сокращает их фактический срок службы, а также постепенно замедляет течение воды по системе.

Трубы среднего диаметра (от 1¼ до 2 дюймов) для ответвлений

Трубы из оцинкованной стали размером от 1 1/4 до 2 дюймов играют важную роль в системах водоснабжения. Они часто используются для ответвлений, соединяющих магистральные линии подачи с различными сантехническими приборами по зданию, вертикальных стояков, проходящих через разные этажи в многоэтажных строениях, а также широко применяются в коммерческих объектах, где потребление воды естественно выше. Эти трубы среднего размера способны пропускать поток воды в диапазоне от 8 до 15 галлонов в минуту, что обеспечивает хороший баланс между достаточной пропускной способностью и удобством монтажа — именно то, что многие сантехники считают оптимальным решением. Однако главное их преимущество — защитный цинковый слой на поверхности, который препятствует образованию накипи, характерной для старых сантехнических систем, эксплуатируемых десятилетиями без надлежащего обслуживания.

Крупные оцинкованные трубы (2 дюйма и более) для магистральных линий водоснабжения

Местные администрации и заводы обычно выбирают оцинкованные трубы диаметром не менее 2 дюймов при прокладке магистральных водопроводных линий, поскольку такие трубы долговечны и устойчивы к повреждениям как при подземной прокладке, так и при воздействии суровых погодных условий. Эти более крупные трубы рассчитаны на значительный расход воды, обычно превышающий 50 галлонов в минуту. Такая пропускная способность делает их идеальными для критически важных систем, таких как противопожарные, где особенно важно быстрое получение воды, а также для производственных предприятий, нуждающихся в постоянной подаче, и крупных жилых комплексов с большим количеством жильцов, зависящих от надёжного водоснабжения.

Ключевые факторы при выборе подходящего размера оцинкованной трубы для водоснабжения

Требования к давлению и расходу воды

Правильный выбор диаметра трубы имеет большое значение для поддержания надлежащего давления и расхода воды в системе водоснабжения дома. В большинстве домов оцинкованные трубы диаметром полдюйма обычно пропускают около 4–6 галлонов в минуту при давлении от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм. Трубы диаметром один дюйм могут пропускать примерно 9–12 галлонов в минуту. Если трубы слишком большие, скорость потока воды снижается настолько, что со временем в них накапливается осадок. С другой стороны, слишком узкие трубы зачастую приводят к потерям давления более чем на 15 процентов, что особенно заметно в домах с несколькими этажами. Об этом указано в руководящих принципах Американского общества инженеров-сантехников от 2022 года по правильному проектированию систем.

Подбор диаметра труб в зависимости от потребности системы и режима использования

Правильный выбор размера трубы имеет большое значение для производительности системы. Диаметр должен соответствовать так называемому пиковому спросу на воду, который определяется исходя из количества сантехнических приборов, которые могут использоваться одновременно. Для жилых помещений большинству домов подходит оцинкованная труба диаметром 2 дюйма, рассчитанная примерно на 36 санитарных приборов, что покрывает все привычные нам умывальники, душевые и унитазы. Но когда речь идет о более крупных объектах, таких как коммерческие здания или рестораны, сантехники обычно используют трубы диаметром 3 дюйма, поскольку им необходимо обслуживать до 90 сантехнических приборов. И не стоит забывать также о ситуациях с постоянным использованием. Они зачастую требуют еще больших диаметров труб, поскольку более мелкие со временем могут испытывать проблемы из-за высокой скорости потока воды, вызывающей коррозию, особенно в условиях повышенного давления.

Влияние внутренней коррозии на долгосрочную производительность

Оцинкованные трубы со временем сужаются в течение десятилетий из-за накопления внутри минеральных отложений и ржавчины, что снижает поток воды. Внутренний диаметр может уменьшиться от половины миллиметра до почти 1,5 мм всего за 20 лет эксплуатации, что означает, что воде приходится преодолевать большее сопротивление. Инженеры знают, что этот процесс происходит постепенно, поэтому они часто проектируют такие старые системы с запасом по пропускной способности. Именно поэтому традиционные оцинкованные системы обычно рассчитываются на 12–15 процентов больше, чем требуется для современных труб, таких как медные или трубы из сшитого полиэтилена (PEX), поскольку эти материалы не страдают от подобного внутреннего разрушения.

Современная доступность и альтернативы оцинкованным стальным трубам

Снижение поставок новых оцинкованных труб: рыночные тенденции

Оцинкованные стальные трубы для систем питьевого водоснабжения уже не те, что раньше, особенно с 1980-х годов, когда их производство начало резко сокращаться. В настоящее время большинство компаний предпочитают более современные решения, которые экономят время и деньги. Конечно, этим старомодным трубам хватало около 40 лет службы, но сегодня никто не хочет заниматься трудоемким процессом их правильного монтажа. Именно поэтому мы почти не встречаем их в новых домах, строящихся сегодня. Согласно последним отраслевым данным, доля оцинкованных труб составляет менее 5% от всех установок водопроводных линий в Северной Америке. Оставшийся небольшой спрос сохраняется в основном на старых заводах или удалённых фермах, где другие варианты не подходят.

Региональные различия в стандартах и размерах оцинкованных труб

Способ определения размеров труб различается от страны к стране, что может создавать трудности при реализации проектов, охватывающих несколько государств. В Северной Америке при определении размеров оцинкованных труб обычно придерживаются стандарта ASME B36.10M, тогда как в Европе, как правило, следуют руководящим принципам ISO 65:1981. Эти различия в стандартах приводят к незначительным, но важным расхождениям в размерах между регионами. Возьмем, к примеру, номинальный размер трубы 2 дюйма. Согласно стандарту ISO, ее наружный диаметр составляет 60,3 миллиметра, но в регионах, где применяются спецификации ASME, он фактически равен 60,5 мм. Из-за таких небольших расхождений инженерам необходимо тщательно проверять технические требования при работе с установками, охватывающими несколько стран.

Распространенные заменители оцинкованных труб в новом строительстве

Как указано в Руководстве по материалам для сантехники 2024 года, сшитый полиэтилен (PEX) теперь используется в 68% случаев при модернизации жилых помещений благодаря своей долговечности, простоте установки и устойчивости к повреждениям от замерзания. Медь по-прежнему остается предпочтительным выбором для систем горячего водоснабжения, несмотря на более высокую стоимость, тогда как CPVC выбирают для специализированных условий, связанных с агрессивными химикатами.

Часто задаваемые вопросы

Что такое номинальный размер трубы (NPS)?

Номинальный размер трубы (NPS) — это стандартное измерение, используемое в Северной Америке для классификации труб по их внутренним, а не внешним размерам.

Какие размеры оцинкованных труб наиболее распространены?

К наиболее распространённым размерам оцинкованных труб относятся трубы номинального диаметра (NPS) 1/2 дюйма, 3/4 дюйма, 1 дюйм, 2 дюйма и 4 дюйма.

Почему важно выбирать правильный размер трубы?

Правильный выбор размера трубы помогает поддерживать необходимое давление воды и скорость потока, предотвращая потерю давления и скопление осадка внутри трубопроводной системы.

Какие существуют альтернативы стальным оцинкованным трубам?

Альтернативами являются трубы из сшитого полиэтилена, меди и ХПВХ, которые обладают различными преимуществами, такими как устойчивость к замерзанию, устойчивость к бактериям и устойчивость к хлору соответственно.