При проектировании трубопроводов, объектов строительства, предусматривающих использование трубопроводных конструкций, производственных и транспортировочных мощностей, прочих профильных инфраструктурных сооружений важным вопросом является определение размера трубконструкций, которые планируется использовать для формирования и реализации проекта и проектно-сметной документации. Основными, приоритетными критериями такого выбора представляются следующие показатели:

• давление в трубопроводной системе;
• скорость потока транспортируемого материала или наполнения.

Идентификация трубных характеристик необходима для корректной передачи информации по размерности материалов от группы разработки и проектирования трубопровода к группе, занимающейся вопросами по непосредственной реализации проекта и монтажу трубопроводной сети и торцевых соединений.

Труборазмеры могут быть представлены следующими показателями:

• номинальный размер трубы - Nominal Pipe Size (NPS);
• номинальный диаметр (Nominal Diameter), или DN;
• номинальное отверстие (Nominal Bore), или NB.

Данные принципы обозначения труборазмера имеют как сходства, так и отличия, в основе которых лежат показатели происхождения и правила применения в реальной практике.

NPS: понятие и принципы определения параметра

NPS считается американским стандартом определения размерности трубных элементов, использующихся для производства трубопроводов различных температурных режимов и вариативных показателей давления. Такой труборазмер используется для расчета исключительно внешнего (наружного), а не внутреннего габарита, и исчисляется в дюймах.

Необходимо подчеркнуть! Способ измерения номинального размера трубы зависит напрямую от ее реального внешнего диаметра:

• для трубных элементов с размерами NPS менее 14 дюймов диаметр измеряется от середины стенки (толщины) трубы до середины ее стенки (толщины) на противоположной стороне (по линии, проходящей по центру окружности);
• для трубных элементов с показателями NPS 14 дюймов и более диаметр измеряется по внешнему диаметру материала. 

DN: понятие и принципы определения параметра

DN, или номинальный диаметр, – это стандарт труборазмера, описывающий исключительно внутренний параметр материала, применяющийся в международной метрической системе. Он измеряется в миллиметрах, являясь индикатором приблизительного внутреннего диаметра.

Данное обозначение предназначено для идентификации присоединительных показателей труб и трубной арматуры. Для преобразования DN в NPS необходимо значение номинального диаметра разделить на 25, чтобы получить показатель номинального размера.

Практический смысл и значение показателя DN состоит в способности присоединять (сваривать) трубоэлементы от различных производителей, отличающихся по размерам на несколько миллиметров, если такие показатели DN прописаны в стандартизированных справочниках.

NB: понятие и принципы определения параметра

NB, или номинальное отверстие — это европейский стандартизированный критерий, предназначенный для обозначения труборазмера в его приблизительном внутреннем измерении – приблизительному размеру отверстия.

Nominal Bore часто применяется в качестве аналога критерия размерности трубного элемента DN.

Внутренний диаметр трубы (ID): правила расчета

Для проектировщиков, инженеров-конструкторов, технологов, прорабов-строителей наибольшую ценность имеет такой труборазмер, как внутренний диаметр (ID). Данный критерий может изменяться даже при сохранении параметров NPS и внешнего диаметра (OD).

Расчет внутреннего диаметра трубы (ID) не вызывает сложности, ибо является элементарной математической формулой, выражающей разность из уменьшаемого показателя NPS (Nominal Pipe Size) и вычитаемого показателя толщины стенки материала (WT, или Wall Thickness), умноженного на 2:

ID = NPS – 2* WT.

Уровень толщины стенки материала можно получить из соответствующей спецификации.

Следует учитывать, что толщина стенок материала изменяется в диапазоне определенного допуска, зависящего от применяемого технического стандарта. Стандартный его показатель исчисляется 12,5%.

Следовательно, реальный внутренний труборазмер будет в незначительной мере отличаться от внутреннего диаметра трубного элемента.

Сортамент (Schedule, или спецификация) - стандарт ANSI/ASME/ASTM/API, характеризующий номинальную толщину стенки. Номер спецификации определяется:

• NPS;
• рабочим давлением в трубопроводе;
• характером материала, из которого изготавливается трубоконструкция.

Таким образом, размеры внутреннего диаметра труб находятся в зависимости и от материала их изготовления. Стальные образцы, в большей степени подверженные коррозии, имеют показатели Wall Thickness больше, чем трубы, выполненные из нержавеющей стали. Это означает, что при расчете ID необходимо учитывать и особенности материала производства трубоэлементов – обычная сталь или ее нержавеющий вариант.