Диаметр резьбовых соединений труб

Термин трубная резьба объединяет группу стандартов ГОСТ 6211-81, BSW (British Standard Whitworth – британский стандарт) и BSP (стандарт с конической резьбой по гост 6211), и предназначена для соединения цилиндрических отрезков, фитингов и деталей конструкции. Согласно требованиям ГОСТ, трубная цилиндрическая резьба используется в соединениях цилиндрической формы и в соединениях внутренних насечек с конической наружной профильной выемкой. Типоразмеров и других стандартов для дюймовых и других соединений очень много, но профессиональный сантехник обязан знать их наизусть, чтобы оптимально пользоваться возможностями сопряжений на основе таких насечек. Существует специально разработанная справочная таблица с типами, диаметрами и размерами резьб в одном стандарте измерений.

Спиральная выемка в металле — это последовательный ряд выемок в цилиндре металла, которые выбраны по спирали. Такая винтовая трубная цилиндрическая резьба часто используется не только на цилиндрических деталях (трубах), но и на конусообразных элементах соединений. Выемка трубная (дюймовая, коническая, с разными диаметрами и шагом спирали) выполняется по всей длине равномерно, и предназначена для создания винтового соединения двух элементов конструкции. Основной ареал использования подобных соединений – инженерно-коммуникационные системы, автомобиле-, судо- и авиастроение, строительство. Стандартные размеры трубной резьбы отображаются в мм (миллиметрах) или в дюймах. Причем обычный (английский) 1 дюйм равен 25,4 мм, трубный дюйм равняется 33,5 мм (для наружной выемки). Ниже приведена небольшая сравнительная таблица для цилиндрической выемки в дюймах и миллиметрах:

Винтовая трубная резьба размеры которой в дюймах и миллиметрах приведены выше, подразделяется на 2 категории:

1. В виде равностороннего треугольника с углами 600 в метрической насечке с основными и мелкими параметрами. Обозначается такая спираль символом «М», где значения знака – метрическая насечка;
2. Дюймовую нарезку нарезают только на деталях из металла, и используют в основном на цилиндрических соединениях инженерных коммуникаций.

Распространенная трубная цилиндрическая резьба считается отдельной разновидностью соединений, ее нарезают на деталях из металла и полимеров. Чаще всего трубная цилиндрическая резьба применяется для монтажа бытовых систем отопления, водопровода, и т.д.

Особенности соединений

Основные параметры типоразмеров насечек имеют следующие критерии:

1. Направление и местоположение;
2. Профильные выступы или выемки на спирали насечки;
3. Единица измерения — 1 дюйм или 1 мм;
4. Внутренний диаметр нарезки. Это обозначение для болтовых соединений измеряется по внутреннему профилю, для гаек — по внешнему;
5. Шаг насечки — это расстояние между двумя параллельными витками;

Визуально определить разновидность и размеры трубной спиральной насечки тяжело, поэтому для точного определения этих параметров пользуются штангенциркулем, и по окончании измерений сравнивают их с данными из таблицы.

Размеры дюймовой трубной и размеры метрической выемки в металле отображаются по-разному, и отталкиваются при измерении и отображении результатов от величины поперечного сечения цилиндрического элемента. Метрическую насечку определяют по диаметру изделия и шагу спирали. Дюймовая насечка определяется по числу витков на 1 дюйм или какую-то часть дюйма. Не забывайте, цилиндрическая нарезка в дюймах – это 33,24 мм, при этом таблица может отображать значение 33,5 мм.

Независимо от метрической насечки трубная резьба дюймовая имеет острый профиль и закругленную верхнюю часть нарезки. Определение «шаг» в дюймовом и метрическом скручивании тоже имеет разные значения:

1. Для дюймовых нарезок считают витки на дюйм;
2. Для метрических нарезок нужно взять определенную длину участка и пересчитать число витков на дюйм на нем, после чего длину участка разделить на количество витков. Расчет проводится с точностью до десятых долей.

Существует три технологии нанесения нарезки:

1. Выполняться резьба трубная цилиндрическая может методом наката;
2. Нарезание витков на токарных станках;
3. Ручная нарезка при помощи плашек и метчиков.

Цилиндрическое соединение

Стыкуются детали цилиндрических конструкций методом скручивания, что дает высокую прочность соединений при простоте исполнения. Если можно считать недостатком необходимость подмотки (наворачивание промасленной пакли) – то это единственный недостаток такого соединения. Но, с другой стороны, наличие пакли только усиливает место скручивания, и делает его более герметичным.

Но не только трубы соединяют скручиванием: часто бывает, что резьбовые соединения используют на любых деталях, имеющих цилиндрическую форму и тонкие стенки изделия. В разрезе трубная винтовая нарезка похожа на равнобедренный треугольник со значением верхнего угла 550 (не путать с 600 в метрической резьбе). Основная характеристика винтовой цилиндрической нарезки — условный номинальный диаметр dy, который характеризует качество сборки сантехнических узлов, в отличие от наружного и внутреннего диаметра, отражающих соответствие стандартам.

Под термином «условный диаметр» следует подразумевать значение, определяющее пропускную способность трубы в литрах за час. Сам диаметр на чертежах отображается в дюймах, причем каждое условное значение диаметра должно сопровождаться пояснениями к значениям наружного и внутреннего диаметров.

Скручивание часто используют трубопроводы с резьбой и с диаметром ≤ 6 дюймов. Если требования отличны от первоначальных, то изделия соединяют сваркой.

Цилиндрическая нарезка на чертежах обозначается, как трубная резьба g 1 с пояснениями по классу точности и диаметру резьбы.

Для обеспечения бесперебойной работы ГВС и ХВС часто применяют трубы из чугуна или из стали, на теле которых нарезана трубная стальная резьба. Резьба покрывается тонким слоем стали из-за хрупкости чугуна, и такая нарезка усиливает соединение, делая его намного более долговечным и прочным. Допустимо нареза́ть цилиндрические резьбы на трубные конструкции и детали с диаметром в диапазоне 1/16-6 дюймов.

Дюймовые конические резьбы

Если требуется какая-то более прочная скрутка, то для этой цели оптимально подойдет коническая дюймовая насечка. Такую спираль используют чаще всего в трубопроводных магистралях с высоким давлением транспортируемой среды – газа или жидкостей. Также коническая нарезка хорошо зарекомендовала себя при скручивании металлических труб в подземных трассах магистралей, прокладываемых с большим заглублением.

При применении конических насечек места соединений должны обязательно герметизироваться мастиками, битумом или клеевыми составами. Обозначение для наружной винтовой конической нарезки – символ «R», внутренняя насечка обозначается группой символов «Rc». Конусообразная резьба выполняется на элементах конструкций, у которых конечный диаметр меньше начального, то есть, имеет в разрезе вид конуса. Именно из-за конусообразного тела изделия при скручивании элементов резьба деформируется, сжимается и расплющивается, что способствует наибольшей надежности соединения стальных или чугунных конструкций.

С помощью конусной дюймовой насечки соединяются элементы водопроводов, газопроводов и отопительных систем. Широко используется метрический конусный рельеф, отличительной особенностью которого является создание соединений с внешней конической насечкой и внутренней цилиндрической винтовой насечкой.

Круглые метрические соединения

На детали и элементы конструкций из стекла, керамики, металлокерамики и жести нарезаются выемки круглого сечения. Этот тип скручивания выдерживает огромные механические нагрузки на сжатие, разрыв и боковые усилия. Соединение и разъединение деталей проводится без усилий, что позволяет использовать круглую метрическую насечку много раз. Основной ареал использования — вентили, смесители, резьбовые элементы электрических приборов (цоколь ламп, пробок, предохранителей).

Резьба NPSM

Аббревиатурой NPSM обозначается американская цилиндрическая дюймовая нарезка. В продольном разрезе такая выемка в профиле детали выглядит как равносторонний треугольник, то есть, все углы насечки равны 600. Соединение применяется для размеров труб в диапазоне 1/16-24 дюйма. Недостаток: в домашних условиях сделать такую нарезку невозможно.

Примечание

Левая нарезка обозначается группой символов «LH». Дюймовые нарезки классифицируются по классам точности 1-3. Символы «A» и «B» рядом с классом означают наружную или внутреннюю насечку.

Одной из важнейших характеристик стальной трубы считается ее диаметр (D). На основании этого параметра производятся все требуемые расчеты при проектировании объекта. Как подобрать диаметр, чтобы не ошибиться?

Диаметры металлических труб стандартизированы и должны соответствовать значениям ГОСТа 10704–91.

Условно они разбиты на несколько подгрупп:

• Большие – 508 мм и выше;
• Средние – от 114 до 530 мм;
• Малые – меньше 114 мм.

Классификация

Когда необходимо провести водопровод, устанавливаются обыкновенные трубы, способные выдержать небольшую нагрузку. В частном доме лучше использовать сварные металлические водопроводы. Стоимость таких изделий несколько ниже аналогичных бесшовных. Технические характеристики и свойства такого изделия полностью отвечают всем требованиям прокладки водопровода.

Основные габаритные параметры

В зависимости от этой характеристики и ее числового значения определяется необходимое значение диаметра металлической трубы. Все основные значения регламентируются ГОСТом и соответствующими техническими условиями.
В них входят:

• Внутренний D;
• Наружный D. Считается главной габаритной характеристикой в соответствии с ГОСТом;
• Условный D. За основу берется минимальное значение внутреннего диаметра;
• Толщина стенки;
• Номинальный D.

Изделия из металла и их наружные диаметры

Все виды металлических труб изготавливаются на заводе, основываясь на их внешнем диаметре «Dн». Стандартные значения диаметров показаны в нижеприведенной таблице.

В промышленности и строительстве в основном пользуются изделиями, диаметры которых находятся в диапазоне 426–1420 мм. Промежуточные стандартные размеры водопроводных труб берутся из таблицы.

Малый D металлических изделий в основном применяется для прокладки водопроводов в жилых домах.

Средний D металлических трубопроводов используется для прокладки городского водопровода. Такие водопроводные трубы используют промышленные системы, занимающиеся добычей сырой нефти.

Большие размеры стальных трубопроводов нашли применение в создании и прокладке магистральных нефтепроводов. Они же применяются и в газовой индустрии. По таким трубопроводам происходит подача газа в любой уголок планеты.

Внутренний Диаметр

Этот размер металлической трубы (Dвн) может иметь разные значения. Причем значение внешнего D всегда остается неизменным. Чтобы стандартизировать диаметр труб для водопровода, проектировщики пользуются специальным значением, называемым «условным проходом». Такой диаметр имеет свое обозначение Dу.

По сути, условным проходом является минимальное значение внутреннего диаметра данного изделия, округленное до целого числа. Округление всегда выполняется только в сторону максимального значения. Значение условного D регламентируется ГОСТом 355–52.

Для расчета внутреннего D пользуются специальной формулой:

Dвн = Dн – 2S.

Внутренние диаметры стальных изделий находятся в диапазоне от 6 до 200 миллиметров. Все промежуточные значения показаны в соответствующей таблице.

Диаметр металлических труб измеряется также в дюймах, который равен 25,4 миллиметра. В ниже приведенной таблице показаны значения диаметров изделий как в дюймах, так и в миллиметрах.

Пластиковые

В наше время альтернативой металлическим трубам стали их пластиковые аналоги. Причем их размеры имеют больше разброс. Материалом для такого изделия служит:

Каждый производитель таких труб сам устанавливает свою размерную сетку. Поэтому если изготавливается одна система, желательно использовать детали одного и того же производителя.

Безусловно, расхождения обязательно будут, но они будут минимальными, и не вызовут особых трудностей у хорошего мастера. Если у человека мало опыта, ему придется приложить некоторые усилия, чтобы подогнать все размеры.

Таблица размеров пластиковых труб для водопровода с применением полипропилена различной плотности показывает самые популярные модели.

Когда прокладываются всевозможные коммуникации, строители используют и другие диаметры водопроводных пластиковых труб.

Диаметры водопроводных труб в таблице помогают подбирать подходящее изделие для проведения ремонта или других работ.

Чугунные

Такие изделия применяются для монтажа водопровода вне здания. В жилых помещениях чугунный водопровод устанавливается крайне редко. Этот материал обладает высокой прочностью, но повышенной хрупкостью. Его основным недостатком считается большой вес, высокая стоимость. Эксплуатация таких чугунных изделий рассчитана на долгие годы.

Чтобы сравнить размеры чугунных водопроводных изделий, ниже показана таблица, в которой приведены размеры чугунной трубы класса «А».

Как правильно перевести дюймы

Для таких вычислений существуют специальные таблицы. Возьмем, например, трубу с D = 1″. Наружный диаметр трубы для водопровода не будет иметь значение 25,4 мм. Трубная цилиндрическая резьба имеет наружный D = 33,249 мм. Почему это происходит?

Нарезка резьбы выполняется только по наружному диаметру. Следовательно, значение номинального диаметра нарезанной резьбы по отношению к внутреннему значению становится условным. Чтобы сделать расчет диаметра трубы для водоснабжения, нужно взять 25,4 мм и прибавить толщину стенки, умноженную на 2, получится 33,249 мм. С переводом дюймовых значений диаметров водопроводных труб в мм можно ознакомиться в нижеприведенной таблице.

Стандартные диаметры стальных труб на таблице с толщиной стенки и массой регулирующимися ГОСТ. (Для водопроводных труб.)

Трубы стальные водо-, газопроводные (выписка из ГОСТ 3262-75)

Таблица перевода диаметров водопроводных труб из дюймов в миллиметры

Таблица перевода дюймов в миллиметры

Таблица диаметров водопроводных труб

Данные приведены в таблице ниже

Заключение

Когда прокладывается водопровод, нужно очень точно соблюдать все размеры трубопровода. Любое малейшее отклонение даже на миллиметр, не позволит создать плотное герметичное соединение. Такая система не будет надежной и прочной. Она обязательно потечет.

Трубная резьба, чаще всего, используется для соединения трубопроводной арматуры. Угол профиля резьбы составляет 55°. Стоит учитывать, что размер трубной резьбы не является фактическим диаметром нарезки, этот размер указывает на диаметр проходного сечения стандартной трубы, на которой выполняется эта резьба. То есть, обозначение резьбы 1 дюйм означает, что внутренний диаметр трубы, на которой будет нарезана эта резьба составляет 25,4мм (возможно округление до 25мм).

Размер наружного диаметра трубной резьбы на 1 дюйм составляет 33,249 мм, среднего — 31,77, внутреннего диаметра резьбы — 30,291.

Размеры трубной цилиндрической резьбы по стандарту ГОСТ 6357-81 указаны в таблице.

Профиль трубной резьбы показан на рисунке.

Обозначение трубной цилиндрической резьбы

В условном обозначении трубной цилиндрической резьбы должно быть указано:

• буква G (указывает на то, что резьба трубная цилиндрическая)
• размер резьбы
• в случае если резьба левая — буквы LH
• класс точности

Пример обозначения трубной цилиндрической резьбы

Трубная резьба на 1/2 дюйма, с классом точности В обознается следующим образом:

Трубная цилиндрическая левая резьба на 3/8 дюйма класса точности А обозначается:

Длина свинчивания резьбы

Нормальная длина свинчивания N в обозначении резьбы не указывается, длина свинчивания L (длинная) указывается в миллиметрах.

Например трубная резьба на 3/4 дюйма с длиной свинчивания 40мм будет обозначаться:

Длины свинчивания L и N для трубных резьб указаны в таблице:

Обозначение трубной резьбы в соединении

Посадка в соединении трубной цилиндрической резьбы показывается дробью — в числителе указывается класс точности внутренней резьбы, а в знаменателе класс точности наручной резьбы.

Например, соединение деталей с трубной резьбой 1/4 класса точности А будет обозначаться:

Конструктивные элементы трубной резьбы

Основными конструктивными элементами трубной резьбы являются:

• Сбег — участок с неполным профилем резьбы на переходе от резьбы к гладкой поверхности детали.
• Недорез — участок без резьбы или с неполным профилем резьбы, обусловленный технологией изготовления резьбы.
• Проточка — элемент, позволяющий устранить недорез резьбы за счет уменьшения наружного диаметра цилиндрической поверхности, расположенной за наружной резьбой, или за счет увеличения внутреннего диаметра цилиндрической поверхности, расположенной за внутренней резьбой.
• Фаска — скос на торцевой поверхности детали, упрощающий сборку резьбового соединения.

Размеры сбегов, недорезов, проточек для наружных трубных резьб

На рисунке показаны конструктивные элементы наружной трубной резьбы.

Размеры конструктивных элементов — сбегов, недорезов, проточек, представлены в таблице.

Размеры конструктивных элементов внутренних трубных резьб

Основные элементы внутренней трубной резьбы показаны на рисунке.

Размеры конструктивных элементов внутренней резьбы представлены в таблице.

Диаметры отверстий для трубной цилиндрической резьбы

Диаметры отверстий, предельные отклонение, количество витков на дюйм для трубной резьбы представлены в таблице.