Смонтировать коммуникационную систему любого рода таким образом, чтобы полностью избежать соединений, невозможно. Хотя бы потому, что трубопровод в конечном итоге подводится к какому-то объекту потребления – сантехника, радиатор, стиральная машина, и соединяется с выходным патрубком устройства. И главным условием для герметичной качественной сборки является соответствие диаметра трубы и размера соединяющего элемента.
Размерные параметры трубы
Вне зависимости от материала изготовления – полимер, металл, керамика и так далее, изделие характеризуется рядом показателей, ориентируясь на которые, потребитель может выбрать необходимое изделие.
- Внешний диаметр – то есть, наружный размер трубы (речь идет только о круглом сечении).
- Внутренний – размер рабочего сечения.
- Толщина стенки – во многом определяет прочность изделия.
Сумма внутреннего диаметра и удвоенной толщины стенки составляет внешний. Фактическое положение вещей этому утверждению соответствует. Но когда речь идет о ВГП, необходимо учитывать вот какой момент. Чаще всего водоводы соединяются резьбовым методом. Резьба наносится на внешнюю часть, в итоге диаметр резьбы отнюдь не равен наружному размеру. А так как для монтажа важно знать именно показатели резьбы, то данный параметр оказывается более важным и зачастую указывается вместо фактического размера изделия.
Например, водовод в 1 дюйм вовсе не равен по внешнему диаметру в 2,54 см, так как 1 дюйм – это указание на размер резьбы.
Путаница эта усугубляется использованием двух измерительных систем с одной стороны, и разнообразием существующей на сегодня продукции с другой.
Условный проход
Задача водопроводной системы заключается в равномерном снабжении всех потребителей должным количеством воды. Основным параметров вычисления является пропускная способность трубопровода, то есть то количество воды, которое может пройти за единицу времени.
- Параметр этот называют условным проходом – Dn. Единицы измерения как таковой у него нет – это условная, нефактическая величина, указывается в целых числах и обозначает примерный условный просвет трубы. Шаг между значениями рассчитан теоретически, с таким условием, чтобы при каждом следующем увеличении пропускная способность трубопровода возрастала на 40–60%.
Удобство системы очевидно только при практическом использовании. Достаточно по таблице подобрать водоводы и фитинги с равным условным проходом, чтобы гарантировано получить работающую водопроводную систему.
Соответственно, стальная труба в 1 дюйм имеет условный проход 1 дюйм, при этом ее фактический внутренний диаметр составляет 25,5 мм, наружный с резьбой – 33, 25.
Измерительные системы
Наличие двух способов измерения имеет исторические корни.
- Имперская – в дюймах, на сегодня применяется только для водо- и газопроводных стальных труб и соответствующей водопроводной арматуры.
- Метрическая – в мм, см и м. Используется для любой другой трубной продукции.
При стыковке водоводов из разных материалов и возникают сложности с пересчетом из одной системы в другую.
Дюймовая и метрическая трубы
Выпускаются как дюймовые, так и стандартные стальные водоводы, что еще больше запутывает дело. Визуально отличить их можно по виду нитки резьбы – у трубы в 1 дюйм нити закруглены. На фото демонстрируются образцы.
Шаг резьбы измеряется по-разному. В метрических изделиях по внешним границам ниток, в дюймовых – по внутренним. Расстояние разное при разных размерах сечения.
- ½ и ¾ – шаг составляет 1,814 мм.
- От 1 дюйма до 6 – 2, 309.
Трубный 1 дюйм, который используется в имперской системе не равен 2, 54 см, как ему положено, а равняется 3, 3249, поскольку включает в себя и внутренний размер, и толщину стенок. Исключение составляет водовод в ½ дюйма.
Перевод размеров дюймовых в метрические
Справочная литература содержит соответствующие таблицы. Тот же ГОСТ, регламентирующий параметры ВГП, указывает как дюймовый условный проход, так и миллиметровый. К сожалению, для сборки системы в одно целое необходимо еще и фактическое значение внутреннего диаметра. В то время как таблицах чаще указывается наружный.
Самая удобная таблица содержит величину условного прохода в дюймах, внешний размер трубы и эквивалентный диаметр в мм. Он указывает на такую пропускную способность, которая соответствует дюймовой.
Например, стальной водовод в 1 дюйм может соединяться с полиэтиленовым, условный проход которого равен 25 мм.
Дюйм (русское обозначение: дюйм; международное: inch, in или ″ — двойной штрих; от нидерл. duim — большой палец) — неметрическая единица измерения расстояния и длины в некоторых системах мер [1] [2] [3] . В настоящее время под дюймом обычно подразумевают используемый в США английский дюйм (англ. inch ), в точности равный 2,54 см.
Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) в своих рекомендациях относит дюйм к тем единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются» [4] .
В Российской Федерации дюйм допускается к применению в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «промышленность» [2] .
Содержание
История [ править | править код ]
Обычно считается, что дюйм изначально был определён как ширина большого пальца [5] . Согласно другим легендам, дюйм был определён как 1 ⁄36 часть ярда, который, в свою очередь, был установлен как расстояние между кончиком носа и большим пальцем вытянутой вперёд руки у короля Англии Генриха I (есть версия и о том, что длиной в ярд был его меч). Ещё одно предание связывает определение дюйма («законный дюйм») с длиной трёх сухих ячменных зёрен, вынутых из средней части колоса и приставленных одно к другому своими концами, что было определено актом короля Эдуарда I [6] . В английском быту и теперь употребляется мера «ячменное зерно» (англ. barleycorn ), равное одной трети дюйма. Здесь важно отметить, что обычно дюймы обозначают целыми числами и обыкновенными дробями (со знаменателями 2, 4, 8, 16), а не десятичными дробями.
Исторически — ширина большого пальца руки взрослого мужчины [5] . Обычно дюйм равен 1 ⁄12 или 1 ⁄10 («десятичный дюйм») фута соответствующей страны (в русской и английской системах мер 1 дюйм = 10 линий («большая линия»)). Слово «дюйм» введено в русский язык Петром I в самом начале XVIII века.
В России были наиболее известны английские дюймы (в том числе и под названием из языка-оригинала: инш (устар.), инч (устар., а также совр. жаргон) и французский дюйм; первый чаще применялся в науке и технике, второй — в типографике. По старой русской системе мер: 1 дюйм (равный английскому) = 10 линий = 100 точек = 4/7 вершка = 1 ⁄12 фута (равных английским) = 1 ⁄28 аршина = 1 ⁄84 сажени = 1 ⁄42 000 версты, однако в быту использовались преимущественно не футы и дюймы, а соразмерные им аршины (= 7 ⁄3 фута) и вершки (= 7 ⁄4 дюйма). Параллельно с определением русского дюйма через английский в начале XX века существовало (также узаконенное) соотношение дюйма с метрическими единицами длины: 1 дюйм = 25,39954 мм [7] .
После перехода СССР на метрическую систему дюймы применялись ограниченно: в магистралях водоснабжения и газа дюймовое исчисление (с использованием целократных дюйму долей) осталось для диаметров и шага трубной резьбы [8] [9] ; неофициально выражались некоторые калибры артиллерии (наиболее известны «трёхдюймовки» — орудия калибра 76,2 мм), стрелкового оружия («трёхлинейки» — 7,62 мм), длина гвоздей, толщина досок и величина некоторых других предметов, хотя фактические значения размеров различных технических изделий довольно часто в дюймах (либо других единицах старой системы) выражались более круглыми числами, чем в метрической системе.
Использование [ править | править код ]
Дюйм — это обычно используемая стандартная единица измерения длины в Соединенных Штатах [10] , Канаде [11] [12] , и Великобритании [13] . Он также используется в Японии для электронных компонентов, особенно экранов. В большей части континентальной Европы дюйм также неофициально используется в качестве меры для экранов дисплея. В Соединенном Королевстве руководство по использованию государственного сектора гласит, что с 1 октября 1995 года без ограничения по времени дюйм (вместе со футом) должен использоваться в качестве основной единицы для дорожных знаков и связанных с ними измерений расстояния (с возможным исключение высоты и ширины зазора) [14] и может продолжаться быть использовано как вторичная или дополнительная индикация после метрического измерения для других целей [13] .
Дюймы разных стран [ править | править код ]
Венский дюйм = 2,6340278 см.
Английский дюйм или имперский дюйм (англ. inch от лат. uncia — 1 ⁄12 часть) с 1958 года приравнивается точно к 2,54 см. Ранее пересчитывался в метрическую систему по-другому:
- 1819 — 1000000/393694 см ≈ 2,5400438 см;
- 1895 — 2,5399978 см;
- 1922 — 2,5399956 см;
- 1932 — 2,5399950 см;
- 1947 — 2,5399931 см.
Германия
- Бавария: 2,43216 см или 2,918592 см («десятичный дюйм»);
- Баден: 3 см (1810);
- Пруссия: 2,61545 см (1755), 3,76625 см («десятичный дюйм», 1816);
- Рейнский союз: 2,61541 см;
- Саксония: 2,36 см.
Испания
1 pulgada = 2,32166 см.
Использовался французский дюйм, но с 1985 года значение изменено: 2,707005 см.
1 pulgada = 2,3278 см.
Наряду с рейнскими дюймами (см. выше, в разделе о Германии), применялись:
- курляндский дюйм ≈ 3,36 см;
- рижский дюйм ≈ 2,24 см;
- ревельский дюйм ≈ 2,6715 см.
Речь Посполитая, Польша, Великое Княжество Литовское
- старопольский или коронный дюйм (до 1819 года) ≈ 2,48 см;
- новопольский дюйм (1819—1849) = ровно 2,4 см;
- вроцлавский (бреславский, силезский) дюйм = 2,742 см;
- старый литовский дюйм ≈ 2,7076 см.
Рио-де-Ла-Плата
1 pulgada ≈ 2,547 см.
Как и в Великобритании, с 1958 года американский дюйм приравнивается к 2,54 см — для отличия от остальных эта единица называется международный дюйм. Ранее (с 1866 года) был равен 2,54000508 см (точнее, 10000/3937 см); иногда это старое значение используется и ныне под названием геодезический дюйм.
Калибр стрелкового оружия в США принято измерять в сотых долях дюйма, (в Великобритании — традиционно в тысячных долях). Например, знаменитый 45-й калибр — это 0,45 дюйма (или 11,43 мм); 30-й — это 0,30 дюйма (или 7,62 мм); 50-й — это 0,50 дюйма (или 12,7 мм), и т. д.
Французский дюйм (фр. pouce — большой палец), известный также под названиями парижский дюйм и королевский дюйм, был равен 75 000 ⁄27 706 см, то есть приблизительно 2,706995 см. В старой парижской системе мер 1 дюйм = 12 линий = 144 точки = 1 ⁄12 фута = 72 ⁄3161 локтя = 1/72 туаза.
На делениях французского дюйма основаны единицы типометрической системы Дидо, принятой в русском типографском деле.
В технике [ править | править код ]
В последние годы под влиянием американской техники и технической терминологии дюймы употребляются в русском языке существенно чаще. В частности, в них выражается размер различных компьютерных деталей, узлов и принадлежностей: дискет, дисков, экрана телевизоров, дисплеев (монитор) и т. п. В точках на дюйм (dpi) и линиях на дюйм (lpi) измеряется разрешающая способность различных устройств графического ввода-вывода. Диагональ экрана бытовых приёмников телевизионного вещания, во времена СССР измерявшаяся только в сантиметрах, теперь часто указывается в дюймах.
Диаметр колёсных дисков автомобилей и мотоциклов, ободьев горных велосипедов и круизеров также традиционно измеряется в дюймах, в то время как размерность шин и параметры крепежа, а также ободья шоссейных, кроссовых и гибридных велосипедов — в метрической системе, хотя размер шин японских и американских внедорожников обычно указывается в дюймах, например 31*10.5R15 — высота шины 31", ширина 10,5", диск 15". Также в дюймах измеряется диаметр громкоговорителей.
В современной типографике кроме французского применяется и английский дюйм, особенно в компьютерах. Размеры шрифтов измеряются в пунктах, 72-х долях дюйма.
Видиконовский дюйм [ править | править код ]
Видиконовский дюйм (v >[15] . Чаще всего его применяют для измерения диагонали матрицы цифровых фотоаппаратов. Исторически возник как обозначение размера активной части мишени видикона, у которого диаметр колбы составляет 1 дюйм.
К примеру, 1/2,7" — единица, делённая на 2,7 и умноженная на 16,93 мм, то есть 6,27 мм.
Диаметр труб [ править | править код ]
Традиционное обозначение диаметров водо- и газопроводных труб в дюймах не выражает непосредственно ни наружный, ни внутренний диаметры труб [16] . Такое обозначение более близко к обозначению условного прохода трубопроводных элементов, который может выражаться как в англо-американской дюймовой, так и в метрической европейской системе [17] . Тем не менее, не существует какой-либо формулы для перевода «трубных дюймов» в миллиметры или в «обычные» дюймы с целью узнать действительный наружный или внутренний диаметр трубы. Условный проход в метрической системе тоже слабо связан с геометрическим диаметром труб [16] . Для однозначного сопоставления условного дюймового диаметра стандартному наружному диаметру трубы и диаметрам трубной резьбы необходимо пользоваться справочной литературой и нормативной документацией.
ГОСТ 3262 [18] устанавливает технические условия на стальные трубы, применяемые для водопроводов и газопроводов, но он не нормирует и не обозначает диаметр труб в дюймах. При нарезке трубной резьбы необходимо руководствоваться ГОСТ 6357 [8] , который устанавливает основные размеры трубной цилиндрической резьбы в миллиметрах, но использует обозначение размера резьбы в дюймах. Таким образом, для установления соответствия между дюймовым размером трубы и её действительным геометрическим диаметром необходимо сопоставление данных, приведенных в этих двух стандартах.
К примеру, наружный диаметр ½" трубы в соответствии с ГОСТами равен 21,3 мм, а 5" трубы — 140,0 мм. При попытке вычислить пересчётный коэффициент обнаруживается, что «трубные дюймы» — больше стандартного значения 25,4 мм и «разные» для разных диаметров трубы.
Приведенная таблица построена на основе упомянутых выше ГОСТов, но не претендует на полноту и не может служить заменой официальной нормативной документации.
| Обозначение размера резьбы [8] | Условный проход трубы [18] | Наружный диаметр наружной резьбы (трубы) [8] , мм | Наружный диаметр трубы [18] , мм |
|---|---|---|---|
| ⅛ | 6 | 9,728 | 10,2 |
| ¼ | 8 | 13,157 | 13,5 |
| ⅜ | 10 | 16,662 | 17,0 |
| ½ | 15 | 20,955 | 21,3 |
| ¾ | 20 | 26,441 | 26,8 |
| 1 | 25 | 33,249 | 33,5 |
| 1¼ | 32 | 41,910 | 42,3 |
| 1½ | 40 | 47,803 | 48,0 |
| 2 | 50 | 59,614 | 60,0 |
| 2½ | 65 | 75,184 | 75,5 |
| 3 | 80 | 87,884 | 88,5 |
| 3½ | 90 | 100,330 | 101,3 |
| 4 | 100 | 113,030 | 114,0 |
| 5 | 125 | 138,430 | 140,0 |
| 6 | 150 | 163,830 | 165,0 |
В картографии [ править | править код ]
Карты России XVIII — начала XX века имели масштаб в вёрстах в дюйме (или в английском дюйме).
Масштаб дюймовых карт:
- 10 вёрст в дюйме (десятиверстовка/десятивёрстка) — 1:420 000, или в 1 см 4,2 км.
- 5 вёрст в дюйме (пятиверстовка/пятивёрстка) — 1:210 000, или в 1 см 2,1 км.
- 3 версты в дюйме (трёхверстовка/трёхвёрстка) — 1:126 000, или в 1 см 1,26 км.
- 2 версты в дюйме (двухверстовка/двухвёрстка) — 1:84 000, или в 1 см 0,84 км.
- 1 верста в дюйме (верстовка/вёрстка) — 1:42 000, или в 1 см 0,42 км.
Трубный дюйм или условный проход
В водо- и газоснабжении широко применяются стальные трубы, диаметр которых принято называть в дюймах (1″, 2″) или его долях (1/2″, 3/4″). Если измерить диаметр трубы 1″, то получим 33,5мм , что конечно не соответствует 1″ (25,4мм). При монтаже трубопроводной, арматуры, где размеры обозначены дюймами, трудностей не возникает, но при замене стальных "дюймовых" труб на пластиковые, медные, нержавеющие необходимо учитывать несоответствие названий и обозначений по дюймам и настоящими метрическими размерами
Возникает закономерный вопрос, зачем такая путаница в размерах и что подразумевают под трубным дюймом? Для создания потока воды важен внутренний диаметр трубопровода, поэтому и в обозначениях стали указывать именно внутренний диаметр. Но и тут мы сталкиваемся с условностями обозначений — внутренний диаметр дюймовой обыкновенной трубы 27,1мм, усиленной — 25,5мм — самый близкий к 1″; размер. Секрет в том, что правильным является обозначение трубопроводных систем в единицах условного прохода Ду (Dn) . Условный проход примерно соответствует диаметру просвета элемента трубопровода и не имеет единицы измерения и указывается в целых числах, причем, шаг условного прохода выбирается так, чтобы пропускная способность трубопровода возрастала на 40-60% с ростом индекса. Для определения точных метрических размеров надо смотреть в таблицу.
При стыковки стального трубопровода с пластиковым или замены одного на другой есть стандартные переходные элементы. Сложности возникают при использовании медных, алюминиевых, нержавеющих труб, которые выпускаются по метрическим стандартам. В таких случаях необходимо учитывать реальный метрический размер труб не только наружный, но и внутренний.
| Условный проход |
Наружный диаметр мм |
Трубы | Резьба | |||||||||
| легкие | обыкновенные | усиленные | Число ниток на 1 дюйм |
Длина до сбега резьбы, мм | ||||||||
| дюймы | Ду | Толщина стенки, мм |
Масса 1 м (без муфт), кг |
Толщина стенки, мм |
Масса 1 м (без муфт), кг |
Толщина стенки, мм |
Масса 1 м (без муфт), кг |
конической | цилиндрической | |||
| длинной | короткой | |||||||||||
| — | 6 | 10,2 | 1.8 | 0,37 | 2,0 | 0,40 | 2,5 | 0,47 | — | — | — | — |
| 1/4 | 8 | 13,5 | 2,0 | 0,57 | 2,2 | 0,61 | 2.8 | 0,74 | — | — | — | — |
| 3/8 | 10 | 17,0 | 2,0 | 0,74 | 2,2 | 0.80 | 2,8 | 0,98 | — | — | — | — |
| 1/2 | 15 | 21,3 | 2,35 | 1,10 | — | — | — | — | 14 | 15 | 14 | 9,0 |
| 1/2 | 15 | 21,3 | 2,5 | 1.16 | 2,7 | 1,28 | 3,2 | 1,43 | 14 | 15 | 14 | 9,0 |
| 3/4 | 20 | 26,8 | 2,35 | 1,42 | — | — | — | — | 14 | 17 | 16 | 10,5 |
| 3/4 | 20 | 26,8 | 2,5 | 1,50 | 2,8 | 1,66 | 3,2 | 1,86 | 14 | 17 | 16 | 10,5 |
| 1 | 25 | 33,5 | 2,8 | 2.12 | 3,2 | 2,39 | 4,0 | 2,91 | 11 | 19 | 18 | 11,0 |
| 1+1/4 | 32 | 42,3 | 2,8 | 2,73 | 3,2 | 3,09 | 4,0 | 3.78. | 11 | 22 | 20 | 13,0 |
| 1+1/2 | 40 | 48,0 | 3,0 | 3,33 | 3,5 | 3,84 | 4,0 | 4,34 | 11 | 23 | 22 | 15,0 |
| 2 | 50 | 60,0 | 3,0 | 4.22 | 3,5 | 4,88 | 4,5 | 6,16 | 11 | 26 | 24 | 17,0 |
| 2+1/2 | 65 | 75,5 | 3,2 | 5,71 | 4,0 | 7,05 | 4,5 | 7,88 | 11 | 30 | 27 | 19,5 |
| 3 | 80 | 88,5 | 3,5 | 7,34 | 4,0 | 8,34 | 4,5 | 9,32 | 11 | 32 | 30 | 22,0 |
| 3+1/2 | 90 | 101,3 | 3,5 | 8,44 | 4,0 | 9,60 | 4,5 | 10,74 | 11 | 35 | 33 | 26,0 |
| 4 | 100 | 114,0 | 4,0 | 10,85 | 4,5 | 12,15 | 5,0 | 13,44 | 11 | 38 | 36 | 30,0 |
| 5 | 125 | 140,0 | 4,0 | 13,42 | 4,5 | 15,04 | 5,5 | 18,24 | 11 | 41 | 38 | 33,0 |
| 6 | 150 | 165,0 | 4,0 | 15,88 | 4,5 | 17,81 | 5,5 | 21,63 | 11 | 45 | 42 | 36,0 |
Трубы легкой серии
По требованию потребителя трубы легкой серии под накатку резьбы изготовляют с уменьшеным диаметром. Для резьбы, которая изготавливается методом накатки, на трубе допускается уменьшение ее внутреннего диаметра до 10% по всей длине резьбы. Масса 1м трубы подсчитана при плотности стали 7,85 г/м 3 . Оцинкованые трубы тяжелее неоцинкованых на 3%.
| Условный проход | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м труб, кг | |
| Дюйм | Ду | |||
| 3/8 | 10 | 16 | 2,0 | 0,69 |
| 1/2 | 15 | 20 | 2,5 | 1,08 |
| 3/4 | 20 | 26 | 2,5 | 1,45 |
| 1 | 25 | 32 | 2,8 | 2,02 |
| 1+1/4 | 32 | 41 | 2,8 | 2,64 |
| 1+1/2 | 40 | 47 | 3,0 | 3,26 |
| 2 | 50 | 59 | 3,0 | 4,14 |
| 2+1/2 | 65 | 74 | 3,2 | 5,59 |
Примеры условных обозначений
Для дюймовых водогазопроводных труб под накатку резьбы в условном обозначении указывается буква Н после слова «труба». Для труб с длинной резьбой в условном обозначении указывается буква Д после слова «труба». Для дюймовых труб повышенной точности игзотовления резьбы в условном обозначении указывается буква П после размера.
