Проектировщик написал: «ПНД, SDR 17». Заказчик говорит: «нам нужна труба на 10 атмосфер». Это одна и та же труба? Для ПЭ-100 да. Для ПЭ-80 нет. Чтобы не гадать, нужно понимать, как друг с другом связаны три вещи: материал, SDR и PN.
SDR: толщина стенки в долях диаметра
SDR (standard dimension ratio) — это наружный диаметр, делённый на толщину стенки: SDR = D / e. Труба 110 мм со стенкой 6,5 мм даёт 110 / 6,5, то есть около 17. Это SDR 17.
Главное свойство этого числа: оно описывает не размер, а пропорцию. Труба 63 мм со стенкой 3,7 мм и труба 630 мм со стенкой 37,1 мм — обе SDR 17, и при одном материале выдерживают одинаковое давление. Поэтому давление определяют по SDR, а не по диаметру.
Чем меньше SDR, тем стенка толще относительно диаметра. SDR 7,4 — очень толстая, SDR 11 — толстая, SDR 17 — средняя, SDR 26 — тонкая. Иногда в документах вместо SDR встречается серия S, связанная с ним просто: S = (SDR — 1) / 2. SDR 17 соответствует S8, SDR 11 — S5.
PN: что обозначает класс давления
PN — номинальное давление в барах для воды при 20 °C. Его не выбирают произвольно, а считают из материала и SDR:
PN = 20 x MRS / (C x (SDR — 1))
MRS у ПЭ-80 равен 8 МПа, у ПЭ-100 — 10 МПа. C — коэффициент запаса, для воды 1,25. Результат округляют вниз до ближайшего значения из ряда PN.
| SDR | ПЭ-80 | ПЭ-100 |
|---|---|---|
| 7,4 | PN20 | PN25 |
| 9 | PN16 | PN20 |
| 11 | PN12,5 (расчёт 12,8) | PN16 |
| 13,6 | PN10 (расчёт 10,2) | PN12,5 (расчёт 12,7) |
| 17 | PN8 | PN10 |
Значения для воды при 20 °C, считаны по формуле выше. Сверяйте со стандартом, по которому выпущена ваша партия труб.
Как подобрать: по шагам
Первый шаг — рабочее давление. Не то, что написано на манометре насосной станции в штатном режиме, а максимум с учётом пусков и остановок. При резком закрытии задвижки или остановке насоса возникает гидроудар, давление на мгновение вырастает. Поэтому PN берут с запасом над рабочим.
Второй шаг — материал. Его чаще всего задаёт проект. Если выбор за вами, ПЭ-100 даёт тот же PN при более тонкой стенке (о разнице материалов есть отдельная статья).
Третий шаг — температура среды. PN дан для 20 °C, при тёплой воде допустимое давление уменьшают по коэффициентам из стандарта или от производителя.
Четвёртый — назначение. Вода и газ считаются по-разному, о газе ниже. Для воды подходят трубы для водоснабжения.
Пример. Рабочее давление 8 бар, возможные скачки до 10, температура воды обычная. Нужен PN10. Из ПЭ-100 это SDR 17, из ПЭ-80 — SDR 13,6. Для диаметра 160 мм получим стенку около 9,4 мм и около 11,8 мм соответственно. Если сеть чуть строже, например 12 бар с запасом, ПЭ-100 переходит на SDR 13,6 (PN12,5) или SDR 11 (PN16), и стенка для 160 мм вырастает до 11,8 и 14,5 мм. Все толщины здесь расчётные, они считаются как D / SDR (в таблице диаметров они собраны для всех размеров).
Давление — не единственный критерий
Есть ещё грунт и транспорт над трубой. Кольцевая жёсткость, то есть способность сечения держать нагрузку сверху, растёт примерно как куб относительной толщины стенки: стенка в два раза тоньше по пропорции даёт жёсткость примерно в восемь раз меньше. Для трубы SDR 17 на глубокой прокладке или под дорогой это повод проверить нагрузки по проекту, даже если давление в сети небольшое. Для безнапорных или малонагруженных участков тонкая стенка работает без проблем.
На малых диаметрах свою роль играет и минимальная толщина: у трубы 20 мм по формуле D / SDR при SDR 17 стенка вышла бы около 1,2 мм, а технологический минимум выше. Поэтому тонкие SDR на таких диаметрах обычно не встречаются, и в таблице диаметров такие ячейки помечены отдельно.
Три путаницы, которые встречаются в заявках
Первая: «атмосфера» и PN. Одна техническая атмосфера близка к одному бару, но в разговоре «десять атмосфер» может означать и рабочее давление, и класс трубы. Это разные величины, и пересчитывать надо с запасом.
Вторая: SDR 11 не равно PN11. Совпадение цифр обманчиво. Для ПЭ-100 SDR 11 даёт PN16, для ПЭ-80 — PN12,5.
Третья: PN без материала. Запись «труба PN10» ничего не говорит, если не названо, из чего она сделана. У ПЭ-80 PN10 — это SDR 13,6, а у ПЭ-100 — SDR 17, и стенки отличаются почти на 1,6 мм при 110 мм.
Газ — отдельный расчёт
Таблица выше сделана для воды. Для газа коэффициент запаса принимают больше (как правило не менее 2), поэтому тот же SDR допускает меньшее давление. Для иллюстрации: ПЭ-100, SDR 11, C = 2 даёт 20 x 10 / (2 x 10) = 10 бар. Это пример механики расчёта, а не разрешение на проектирование: допустимые давления в газовых сетях определяют нормы газоснабжения и проект, а не эта статья.
Как правильно записать в заявке
Формула такая: материал, наружный диаметр x стенка, SDR, PN, назначение. Например: «ПЭ-100, 160 x 9,4, SDR 17, PN10, вода». Если толщина в проекте не указана, достаточно материала, диаметра и SDR, толщина следует из них. Длину и способ поставки (бухта или прямые отрезки) укажите отдельно.
Active Polimer выпускает полиэтиленовые трубы диаметром 20-800 мм, перед отгрузкой замеряется толщина стенки. Из какого материала (ПЭ-80 или ПЭ-100) и какие именно SDR доступны для вашего диаметра, уточняйте при заявке. Цена зависит от диаметра, SDR и объёма, на сайте её нет.
Если у вас есть проект или спецификация, пришлите их вместе с заявкой «Узнать цену» или позвоните по номеру +998 78 113-70-50. Менеджер поможет сверить, что именно записано про SDR и PN, и нет ли в этих строках путаницы.
Общий обзор по выбору трубы: труба ПНД: виды, применение и как выбрать.
