Как рассчитать площадь поверхности трубы

Расчет сечения трубопровода.

Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.

Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,

• R — радиус круга, равный половине ее внутреннего диаметра;
• S — искомое значение;
• Pi — число «пи», которое обычно округляют до 3,14.
• D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы.

В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.

Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.

Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.

Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды

• а) — полное сечение,
• б) — живое сечение потока в частично заполненной трубе,
• в) — живое сечение потока в лотке.

Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.

Таблица наружных диаметров труб.

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки труб, мм

Обыкновенных

Как это выполняется

Высчитать расход краски помогут несколько геометрических формул. Они будут разниться все зависит от вида трубы.

Цилиндрические

Площадь цилиндрического изделия рассчитывается по такой формуле: S = 2 х ? х R х L. Обозначенные в ней величины:

• ? – количество «пи»;
• R – наружный радиус трубы в миллиметрах;
• L – длина в метрах.

Например, если длина трубы – 10 м, а ее диаметр – 60 мм, поверхностную площадь будет 1.88 м2. Расчеты по нередко применяемым диаметрам труб можно найти в соответствующих таблицах.

Зная поверхностную площадь для окрашивания и свойства той либо другой краски, можно запросто установить ее расход.

Цилиндрические канализационные

Площадь данных изделий высчитывается по приведенной выше формуле. Только одно отличие – внушительные габариты. За основу вычислений берется высота 90 см. Именно такие кольца применяются для канализационные обустройства очень часто. Наружный диаметр склонна меняться от 70 до 200 см. Вот пару примеров:

1. При диаметре 70 см площадь будет 1.99 м2.
2. Если диаметр равён одному метру, площадь как правило составит 2.83 м2.
3. Для наибольших изделий (диаметр – 2 метра) поверхностную площадь под покраску будет равна 5.65 м2.

Профильные

Чтобы установить надлежащую для окрашивания площадь профтрубы, необходимо знать такие ее размеры:

• H – высота одной стороны;
• W – высота оборотной стороны;
• L – длина.

Для расчетов применяется данная формула: S = 2 х H x L + 2 x W x L. Если длина изделия равна все тем же 10 метрам, а ее стороны – 5 и 10 см, площадь будет три кв. м..

В форме конуса

В своем большинстве подобные конструкции собой представляют усеченный конус. Его площадь можно высчитать по такой формуле: S = 2 x ? x R1 x L + ? x (R1 x R1 + R2 x R2). Она состоит из следующих величин:

• R1 – диаметр меньшего круга;
• R2 – диаметр большего круга;
• L – длина конструкции.

При размерах конструкции десять метров, три и шесть сантиметров, площадь покрытия краской будет составлять практически два кв. м..

Волнистые

Сосчитать площадь покраски гофротрубы труднее всего. Все значения, получаемые во время работы, эксперты советуют заносить в таблицу.

Итак, для начала стоит в первую очередь сформироваться с такими размерами:

• радиус скругления – А;
• проекции прямых участков на диаметр длину (B и D);
• шаг гофрированной части – C;
• угол скоса ровной части – Е;
• высота волнистого участка – F;
• линия, по которой изделие может вытянуться, – G.

По существу, труба из гофры – это тот же цилиндр, который можно вынуть по линии G.

Расчеты смотрятся примерно так.

1. Допустим, что величина A равна 3 мм. Скругленная часть вычисляется по формуле 2 x ? x A. В этом случае она будет составлять 18.84 мм.
2. Величину D нужно увеличить. Пускай она будет равна 20 мм.
3. Если предусмотреть указанные выше данные, можно определить, что гофра в растянутом виде будет равна 38.84 мм.
4. Если убрать угол скоса, можно определить величину E. Она равна удвоенному диаметру, или 12 мм.
5. Как и в предыдущих случаях, длина изделия равна 10 м. Зная это, можно подсчитать кол-во складочек. Для этого длину нужно поделить на шаг. Получается 866 шт.
6. Зная эти все размеры, можно сосчитать длину изделия в растянутом виде. Для этого 866 нужно помножить на 38.84 мм. Получается, что длина растянутой гофры будет 33.64 м.
7. Если диаметр гофры в растянутом виде будет равным, например, 52 мм, площадь для покраски будет равна 54.92 м2.

Инструкция для калькулятора расчета площади и объема трубы по диаметру

Впишите размеры в миллиметрах:

d1 – Внутренний диаметр трубы определяется ее назначением. Внутренние диаметы широко используемых труб такие 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 110, 125, 200 мм.

d2 – Диаметр внешний, зависит, от вида и применения трубы.

L – Длина трубы, здесь укажите протяженность трубной заготовки.

Основные параметры труб d1, d2, L можно почерпнуть из следующих нормативных документов:

ГОСТ 24890-81 «Трубы сварные из титана и титановых сплавов. Технические условия»; ГОСТ 23697-79 «Трубы сварные прямошовные из алюминиевых сплавов. Технические условия»; ГОСТ 167-69 «Трубы свинцовые. Технические условия»; ГОСТ 11017-80 «Трубы стальные бесшовные высокого давления. Технические условия»; ГОСТ Р 54864-2011 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для сварных стальных строительных конструкций. Технические условия»; ГОСТ Р 54864-2016 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для сварных стальных строительных конструкций. Технические условия»; ГОСТ 5654-76 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для судостроения. Технические условия»; ГОСТ ISO 9329-4-2013 «Трубы стальные бесшовные для работы под давлением. Технические условия»; ГОСТ 550-75 «Трубы стальные бесшовные для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Технические условия»; ГОСТ 19277-73 «Трубы стальные бесшовные для маслопроводов и топливопроводов. Технические условия»; ГОСТ 32528-2013 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия»; ГОСТ Р 53383-2009 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия»; ГОСТ 8731-87 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия»; ГОСТ 8731-74 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования» и ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент».

Важно знать – 1 дюйм примерно равен 2,54 см, поскольку очень часто используется система измерения диаметра труб в дюймах. Нажмите «Рассчитать»

Нажмите «Рассчитать».

Онлайн калькулятор поможет посчитать объем труб из различных материалов. Это позволит произвести более точные проектные расчеты с учетом пропускной возможности сечения трубы. И позволит выбрать оптимальные параметры водоснабжающих (рассчитать напор в системе) или труб отопления (для достижения равномерного обогрева помещения). Также можно рассчитать объем и площадь поверхности трубы в м3 по ее диаметру, что позволит узнать площадь покраски и приобрести необходимое количество лакокрасочных материалов для покрытия и предотвращения ржавления труб.

Источник

Как произвести расчет?

Рассчитываем сечение

Определение сечения трубы является несложной геометрической задачей. Для этого следует для начала воспользоваться формулой площади круга:

Sн= π•Rн^2, (1)

где Rн – наружный радиус трубы, равен половине наружного диаметра.

Таким образом, мы определим площадь круга, образованного наружным диаметром.

Теперь определим площадь круга, образованного внутренним диаметром трубы. Для этого необходимо определить внутренний радиус, который определяется по следующей формуле:

Rвн=Rн-?, (2)

где ? – толщина стенки трубы.

Определив площадь внутреннего круга Sве аналогично формуле (1), рассчитаем площадь сечения по формуле:

Sсеч=Sн ?-S?вн.

Все действия можно свести в упрощенную формулу определения площади сечения:

Sсеч=?•(?D_н/2?^2- ??/2?^2 ).

В качестве примера определим площадь сечения, внешний диаметр которого равен 1 метру, а толщина стенки – 10 мм.

Sсеч=3,14•(?1/2?^2- ?0,01/2?^2 )=0,75 м^2.

Производим расчет площади внешней поверхности

Такой расчет также является геометрической задаче. Если развернуть трубу, то получится прямоугольник. Его ширина равна длине окружности внешней стенки трубы, а длина – длине.

Рассчитать длину окружности можно по следующей формуле:

L=?•D_н.

Тогда площадь развертки трубы будет вычисляться по формуле:

S=?•D_н•L_тр,

где Lтр – длина трубы.

В качестве примера рассчитаем площадь поверхности под окраску теплотрассы, длина которой составляет 10 км, а внешний диаметр – 1 метр.

S=3,13•1•10000=31416 м^2.

Если говорить о количестве теплоизоляционного материала, то при подсчете следует учесть толщину слоя минеральной ваты.

Тогда формула примет вид:

S=?•?(D?_н+?2•??_(в))•L_тр,

где ?_в-толщина слоя минеральной ваты.

В действительности материала для теплоизоляции будет потрачено меньше, так как он накладывается в внахлест.

Производим расчет площади внутренней поверхности

Для начала необходимо определиться, для чего такой расчет следует проводить. Чаще всего он нужен при расчете гидродинамики движения теплоносителя в трубе. Внутренняя поверхность трубы является местом, где вода при её движении соприкасается с трубой. Таким образом, возникает гидравлическое сопротивление, которое необходимо учитывать при расчете сети коммуникации.

Необходимо помнить ряд следующих нюансов:

• При увеличении диаметра трубопровода снижается гидравлическое трение теплоносителя о стенки труб. Поэтому при большом диаметре и длине водопровода гидравлическое сопротивление трубы потоку воды можно не учитывать.
• Качество поверхности, её шероховатость, оказывает большое значение на величину гидравлического сопротивления. При этом такое влияние сильнее, чем зависимость сопротивления от площади поверхности внутренней стенки трубопровода. Так, полиэтиленовая труба обладает меньшей шероховатостью нежели ржавая металлическая. Поэтому величина гидравлического сопротивления в пластиковой трубе будет меньшей.
• Если в качестве материала для изготовления трубы применяется неоцинкованная сталь, то площадь поверхности внутренней стенки меняется во времени. На стенках такого трубопровода постепенно откладываются ржавчина и минеральные отложения. Как результат – происходит уменьшение внутреннего диаметра трубы и увеличение величины гидравлического сопротивления. Такой эффект необходимо учитывать при проектировании водопровода из стали.

Итак, для того чтобы рассчитать площадь поверхности внутренней стенки трубопровода следует воспользоваться следующей формулой:

S=?•?(D?_н-2•?)•L_тр.

В качестве примера рассчитаем трубу, диаметр которой равен одному метру, а толщина стенки – 10 мм.

S=3,14•(1-2•0,01)•10000=30788 м^2.

Изоляционные материалы

Гамма средств при устройстве изоляции весьма обширна. Их различие состоит как в способе нанесения на поверхности, так и по толщине слоя термоизоляции. Особенности  нанесения каждого вида учтены калькуляторами для подсчета изоляции трубопроводов. По-прежнему актуально использование различных материалов на основе битума с применением дополнительных армирующих изделий, например стеклоткани или стеклохолста.

Более экономичными и прочными являются полимерно-битумные составы. Они позволяют вести быстрый монтаж а качество покрытия при этом получается долговечным и эффективным. Материал, называемый ППУ,  надежен и прочен, что позволяет его применение, как для канального, так и бесканального способа прокладки магистралей. Используется также жидкий пенополиуретан, наносимой на поверхность по ходу монтажа, а также и другие материалы:

• полиэтилен как многослойная оболочка, наносится в условиях промышленного производства для гидроизоляции;
• стекловата различной толщины, эффективный утеплитель из-за своей невысокой стоимости при достаточной прочности;
• для теплотрасс эффективно используются минеральные ваты расчетной толщины для утепления труб различных диаметров.

Монтаж изоляции

Расчет количества изоляции во многом зависит от способа ее нанесения. Это зависит от места применения – для внутреннего или наружного изолирующего слоя. Его можно выполнить самостоятельно или использовать программу – калькулятор для расчета теплоизоляции трубопроводов. Покрытие по наружной поверхности используется для водяных трубопроводов горячего водоснабжения при высокой температуре с целью ее защиты от коррозии. Расчет при таком способе сводится к определению площади наружной поверхности водопровода, для определения потребности на погонный метр трубы.

Для труб для водопроводных магистралей применяется внутренняя изоляция. Основное ее назначение – защита металла от коррозии. Ее используют в виде специальных лаков или цементно-песчаной композиции слоем толщиной несколько мм. Выбор материала зависит от способа прокладки – канальный или бесканальный. В первом случае на дне отрытой траншее размещаются бетонные лотки, для размещения. Полученные желоба закрываются бетонными же крышками, после чего канал заполняется ранее вынутым грунтом.

Бесканальная прокладка используется, когда рытье теплотрассы не представляется возможным. Для этого нужно специальное  инженерное оборудование. Расчет объема тепловой изоляции трубопроводов в онлайн-калькуляторах является достаточно точным средством, позволяющим рассчитать количество материалов без возни со сложными формулами. Нормы расхода материалов приводятся в соответствующих СНиП.

Вычисление параметров

Труб — геометрическая фигура, представляющая собой удлинённый правильный цилиндр. Это означает, что все исчисления проходят математическим образом, при этом, физические величины имеют более практичное применение и объяснение, чем диаметр или толщина стенок.

У числового вычисления присутствует пара плюсов по сравнению с физической системой расчёта:

• Замеры, подсчёт и конечный результат проводятся с точностью до тысячных, поэтому шанс погрешности сводится к нулю.
• Формула величин формируется в одно действие, зачастую не требует дополнительных физических единиц.

Площадь боковой поверхности

Исходя из цилиндрической формы трубы, выводится система расчёта для вычисления значения площади боковой поверхности. Для подсчёта данного параметра, необходимо воспользоваться стандартной геометрической формулой:

S=2ПRH, где:

1. П — число Пифагора, равное приблизительно 3.14. Как видно из уравнения, его нужно умножить на 2.
2. R — радиус трубы, дающий основу для вычисления диаметра и прикладных к нему величин.
3. H — высота трубы, вычисляемая в дюймах или миллиметрах.

Площадь сечения

Поперечное сечение — основополагающий фактор, по которому зависит теплопроводность трубы. Данная математическая величина имеет самую разнообразную ветвь вычислений среди всех прикладных величин площади трубы. Связано это в первую очередь с тем, что торцы фактически образуют защитный слой. Он, в свою очередь, подбирается исходя из транспортируемого материала. Именно поэтому, у площади сечения трубы нет определённой установленной формулы, по которой можно провести оценочные исчисления.

Чтобы пользоваться многочисленными формулами, необходимо установить вид конструкции:

• Напорный вид магистрали: представляет собой систему снабжения, подающуюся сильными непрекращающимися потоками. В данном случае, важна сильная наружная защита, иначе вероятность неисправности остаётся довольно высокой.
• Безнапорный вид: получил наибольшее применение в канализациях и жилых домах, так как позволяет серьёзно экономить как государству, так и собственникам. Поставка материала проходит самотёком, пополнение запасов проходит не так часто, как в случае с первым видом.

Как это делается

Рассчитать расход краски помогут несколько геометрических формул. Они будут отличаться в зависимости от вида трубы.

Цилиндрические

Площадь цилиндрического изделия рассчитывается по такой формуле: S = 2 * π * R * L. Обозначенные в ней величины:

• π – число «пи»;
• R – внешний радиус трубы в миллиметрах;
• L – длина в метрах.

К примеру, если длина трубы – 10 м, а ее диаметр – 60 мм, площадь поверхности будет 1.88 м2. Расчеты по часто используемым диаметрам труб можно найти в соответствующих таблицах или воспользоваться нашим калькулятором.

Зная площадь поверхности для окраски и свойства той или иной краски, можно легко определить ее расход.

Цилиндрические канализационные

Площадь таких изделий высчитывается по вышеприведенной формуле. Единственное отличие – большие размеры. За основу вычислений берется высота 90 см. Именно такие кольца используются для обустройства канализации чаще всего. Внешний диаметр может меняться от 70 до 200 см. Вот несколько примеров:

1. При диаметре 70 см площадь будет 1.99 м2.
2. Если диаметр равен одному метру, площадь будет составлять 2.83 м2.
3. Для самых больших изделий (диаметр – два метра) площадь поверхности под окраску будет равна 5.65 м2.

Профильные

Чтобы определить необходимую для окраски площадь профильной трубы, нужно знать такие ее размеры:

• H – высота одной стороны;
• W – высота другой стороны;
• L – длина.

Для расчетов используется такая формула: S = 2 * H * L + 2 * W * L. Если длина изделия равна все тем же 10 метрам, а ее стороны – 5 и 10 см, общая площадь будет три квадратных метра.

В форме конуса

В большинстве своем такие конструкции представляют собой усеченный конус. Площадь его боковой поверхности можно рассчитать по такой формуле: S = π * (

R11+ R2) * L. Она состоит из таких величин:

• R1 – радиус меньшего круга;
• R2 – радиус большего круга;
• L – образующая усеченного конуса: длина стенки от узкой до широкой части трубы.

Гофрированные

Посчитать площадь окраски гофрированной трубы сложнее всего. Все значения, получаемые в процессе работы, специалисты рекомендуют заносить в таблицу.

Итак, для начала необходимо определиться с такими размерами:

• радиус скругления – А;
• проекции прямых участков на длину и диаметр (B и D);
• шаг гофрированной части – C;
• угол скоса ровной части – Е;
• высота гофрированного участка – F;
• линия, по которой изделие может вытянуться, – G.

По сути, гофрированная труба – это тот же цилиндр, который можно вытянуть по линии G.

Расчеты выглядят приблизительно так.

1. Допустим, что величина A равна 3 мм. Скругленная часть вычисляется по формуле 2 x π x A. В данном случае она составит 18.84 мм.
2. Величину D необходимо удвоить. Пусть она будет равна 20 мм.
3. Если учесть вышеуказанные данные, можно определить, что гофра в растянутом виде будет равна 38.84 мм.
4. Если убрать угол скоса, можно вычислить величину E. Она равна удвоенному диаметру, или 12 мм.
5. Как и в предыдущих случаях, длина изделия равна 10 м. Зная это, можно подсчитать количество складок. Для этого длину необходимо разделить на шаг. Получается 866 шт.
6. Зная все эти размеры, можно посчитать длину изделия в растянутом виде. Для этого 866 необходимо умножить на 38.84 мм. Получается, что длина растянутой гофры будет 33.64 м.
7. Если диаметр гофры в растянутом виде будет равен, к примеру, 52 мм, площадь под покраску будет равна 54.92 м2.

Для чего это нужно знать

Ниже рассмотрим ситуации, когда данные параметры обычно всегда необходимо учитывать в работе:

1. Знание формулы площади будет полезным, когда рассчитывается теплоотдача теплого пола или регистра отопления.Данные можно получить, исходя из общей площади, которая отдает воздуху в помещении тепло от рабочей жидкости определенной температуры.
2. Второй вариант – обратная ситуация, которая встречается также часто. Особенно, если необходимо подсчитать потери тепла по всей протяженности трубопровода к отопительному прибору. При расчете количества и размеров конвекторов, радиаторов и других приборов инструкция требует знать точно, какое количество калорий они смогут выдавать. Данные определяются с учетом площади поверхности трубопровода, транспортирующего воду.

На фото – расчет отопления 1 кв. м площади, исходя от диаметра трубопровода

1. Если вы будете знать, как посчитать площадь поверхности трубы, вы сможете закупить правильное количество теплоизоляции. Очень часто протяженность теплотрассы составляет десятки километров, поэтому точные данные помогут компаниям сохранить внушительные средства.

Калькулятор площади поверхности трубыиз стали для покрасочных работ

1. Еще один момент – затраты на покраску или антикоррозионное покрытие, цена которых иногда внушительна. В данном случае знания позволят точно рассчитать необходимый объем материала. Кроме того, так можно косвенными методами определить нерадивость исполнителей работ, если расходы на 1 м2 поверхности будут существенно возрастать.
2. Расчет площади трубы (сечение) позволит узнать максимальную проходимость изделия. Конечно, можно просто установить сразу заведомо больший диаметр, однако при больших капиталовложениях в строительные объекты данный показатель играет существенную роль в перерасходе средств.

Не стоит также забывать, что когда открывается кран горячего водоснабжения, объем жидкости в водопроводе бесцельно остывает. Большой диаметр трубы аккумулирует большое количество воды, которая в ней будет стоять, поэтому вы потратите больше тепла на нагрев помещения.

Как рассчитать сечение

1. Необходимо высчитать площадь круга и отнять толщину стенок.
2. Формула следующая: S = π(D/2-N)2.D – диаметр, N – толщина стенок.

Для гидравлических расчетов последней и ввели понятие – живое сечение.

Диаметр водопровода должен соответствовать его задачам

Расчет поверхности

Геометрическая задача, с которой вы не раз встречались на уроках, когда нужно было узнать площадь поверхности цилиндра, а, труба – это он и есть. Чтобы узнать нужную цифру необходимо знать длину окружности и высоту цилиндра (в нашем случае длину трубопровода).

Формула длины окружности – L_окр = πD, поверхности – S = πDL, где L–длина трубопровода, а D–его диаметр.

Для окрашивания можно использовать данную формулу напрямую, если же необходимо проводить теплоизоляционные работы, материала понадобиться несколько больше, так как он имеет толщину. К тому же во время процесса минеральная вата укладывается с некоторым перехлестом полотен.

Утепление стальных изделий своими руками

Рассчитываем внутреннюю поверхность

Не специалисты обязательно зададут вопрос – для чего нужно знать данный параметр? Специалисты же ответят – для гидродинамических расчетов, чтобы знать, какая площадь имеет контакт с водой во время движения по трубам.

Внутренняя поверхность пластиковых изделий не зарастает минеральными отложениями

С этим параметром есть несколько связанных нюансов:

Диаметр	Чем он больше, тем меньше шероховатость стенок оказывает влияние на движение рабочей жидкости. Если у трубопровода диаметр большой, а его длина маленькая, сопротивлением трубы можно пренебречь.
Шероховатость	Данный параметр имеет большое значение для гидродинамических расчетов. Например, стальная ржавая внутри водопроводная труба и гладкая полипропиленовая по-разному влияют на скорость рабочей жидкости.
Постоянство внутреннего диаметра	Стальные и чугунные изделия из-за коррозии и минеральных отложений со временем изменяют свою внутреннюю площадь. Из-за этого проход для потока уменьшается.

Коррозия на внутренней поверхности уменьшает проход для рабочей жидкости

Формула расчета при этом будет такой – S=π(D-2N)L, где N–толщина стенки, L–длина трубопровода, D–его диаметр.