Труба диаметром 146 мм
Труба диаметром 146 мм: технические характеристики, стандарты и области применения в электротехнике и энергетике
Труба с наружным диаметром 146 мм является стандартизированным и широко востребованным типоразмером в сфере электротехнического монтажа, строительства и энергетики. Ее применение регламентируется рядом ГОСТ и технических условий, а выбор конкретного вида зависит от условий эксплуатации, требований к механической защите, коррозионной стойкости и способу прокладки. Данный диаметр часто используется для защиты силовых кабелей среднего и высокого напряжения, а также в качестве конструктивных элементов.
Основные виды труб диаметром 146 мм и их стандарты
Трубы данного диаметра изготавливаются из различных материалов, каждый из которых определяет их эксплуатационные свойства.
1. Стальные электротехнические трубы
Применяются для прокладки кабелей в условиях повышенных механических нагрузок, в грунте, под дорогами, на территории промышленных предприятий. Основные типы:
- Труба водогазопроводная (ВГП) по ГОСТ 3262-75: Наиболее распространенный вариант. Диаметр 146 мм является условным проходом (Ду). Наружный диаметр для трубы Ду 150 составляет 165 мм. Исполнение: черная (неоцинкованная) и оцинкованная. Соединение — на резьбе или сварке.
- Труба прямошовная электросварная по ГОСТ 10704-91 / 10705-80: Используется для ответственных трасс. Толщина стенки варьируется от 3.0 до 5.5 мм и более. Марки стали: Ст2сп, Ст3сп, 09Г2С.
- Труба бесшовная горячедеформированная (ГОСТ 8732-78): Применяется на особо ответственных участках с высоким давлением или нагрузками.
- Гладкие двустенные трубы (тип «Т»): По ГОСТ Р 50838-2009 (для волоконно-оптических кабелей) и ТУ. Наружная оболочка — гофрированная для кольцевой жесткости, внутренняя — гладкая для протяжки кабеля.
- Гладкие толстостенные трубы: По ТУ 2248-001-96443028-2009. Имеют SDR (стандартное размерное отношение) — отношение наружного диаметра к толщине стенки. Для диаметра 146 мм распространены SDR 17, SDR 13.6, SDR 11.
- Для трубы с внутренним диаметром 140 мм полезная площадь сечения: S = π
- (Dвн/2)² ≈ 15394 мм².
- Допустимая площадь сечения кабеля(ей): S_каб = Kз S ≈ 0.35 15394 ≈ 5388 мм².
- Это позволяет, например, проложить один кабель сечением жилы 300-500 мм² или несколько кабелей меньшего сечения.
- ПУЭ (Гл. 2.3): Определяет требования к прокладке кабелей в трубах, расстояния, глубины заложения, коэффициенты заполнения.
- СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»: Содержит нормы проектирования и монтажа.
- ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009: Выбор и монтаж электропроводок.
- ГОСТ на конкретный тип трубы: Обязателен для проверки сертификатов и паспортов продукции.
2. Трубы из ПНД (полиэтилена низкого давления) и ПЭ
Используются для бестраншейной прокладки (горизонтально-направленное бурение, ГНБ), защиты кабелей в агрессивных грунтах, в качестве футляров при прокладке под дорогами. Обладают высокой коррозионной стойкостью, гибкостью, диэлектрическими свойствами.
3. Асбестоцементные трубы (АЦТ)
Регламентируются ГОСТ 1839-80. Применялись ранее для прокладки кабелей в грунте. Обладают высокой механической прочностью и стойкостью к коррозии, но хрупки и тяжелы. В настоящее время использование сокращается из-за экологических соображений (асбестовая пыль).
4. Трубы поливинилхлоридные (ПВХ) и НПВХ
Жесткие трубы из непластифицированного ПВХ (НПВХ) применяются для открытой и скрытой прокладки в строительных конструкциях, кабельных каналах. Обладают стойкостью к химическим воздействиям, самозатухающие.
Ключевые технические параметры
Для профессионального выбора необходимо анализировать следующие характеристики:
Таблица 1: Сравнительные параметры труб диаметром ~146 мм
| Материал / Тип | Стандарт | Наружный диаметр (Dн), мм | Толщина стенки (s), мм | Внутренний диаметр (Dвн), мм | Масса 1 м, кг (прибл.) | Кольцевая жесткость, кН/м² |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Сталь ВГП Ду150 | ГОСТ 3262-75 | 165 | 4.5 (рядов.) | 156 | 17.8 | Не нормируется |
| Сталь э/с 159×5 | ГОСТ 10704-91 | 159 | 5.0 | 149 | 19.0 | Не нормируется |
| ПНД гладкая SDR11 | ТУ | 146 | 13.3 | 119.4 | 5.2 | SN8 (8) |
| ПНД двустенная 140/125 | ТУ | 140 (гофр) | — | 125 (внутр.) | 3.5 | SN8 (8) |
| Асбестоцементная | ГОСТ 1839-80 | 146 (внутр.) | 14-18 | 118-122 | 12-16 | Высокая |
Таблица 2: Выбор трубы в зависимости от условий прокладки
| Условия прокладки / Требования | Рекомендуемый тип трубы | Обоснование |
|---|---|---|
| Прокладка в агрессивных грунтах (блуждающие токи, кислые/щелочные почвы) | ПНД, ПЭ (двустенная или SDR11) | Абсолютная коррозионная стойкость, диэлектрические свойства |
| Переходы под автомобильными и железными дорогами (футляры) | Стальная толстостенная (159×5-8) или ПНД SDR11 | Максимальная механическая прочность на сжатие и изгиб |
| Бестраншейная прокладка (ГНБ) | ПНД гладкая (PE100, SDR11) | Гибкость, возможность сварки в плеть, стойкость к растяжению |
| Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, по эстакадам | Стальная оцинкованная, НПВХ | Защита от внешних воздействий, пожаробезопасность (для НПВХ) |
| Прокладка силовых кабелей 6-35 кВ с требованием локализации повреждения | Стальная (предпочтительно оцинкованная) | Локализация дуги при КЗ, защита от грызунов, механическая прочность |
| Прокладка кабельных линий в сейсмически активных зонах | ПНД двустенная | Гибкость и способность амортизировать подвижки грунта |
Расчет и проектирование. Заполняемость и тяговые усилия
При проектировании кабельной линии в трубах диаметром 146 мм критически важны два параметра: коэффициент заполнения и максимально допустимое тяговое усилие.
Коэффициент заполнения (Kз): Определяется по ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и СП. Для силовых кабелей он не должен превышать 0.35-0.4 для одной трубы. Это необходимо для обеспечения теплоотвода и возможности последующей замены кабеля.
Тяговое усилие (T): При протяжке кабеля в трубу длиной L возникает сила трения. Расчетное усилие не должно превышать допустимого для кабеля. Усилие рассчитывается по формуле: T = μ W L, где μ — коэффициент трения (0.3-0.5 для кабель/ПЭ, 0.5-0.7 для кабель/сталь), W — вес 1 метра кабеля, L — длина протяжки. Для длинных участков (более 100 м) обязательна установка кабельных муфт или использование специальной смазки.
Монтаж и соединение. Коррозионная защита.
Стальные трубы: Монтаж производится сваркой или на резьбовых соединениях с уплотнением. После укладки обязательна защита от коррозии: нанесение битумных или полимерных покрытий, катодная защита. Внутренняя поверхность при прокладке силовых кабелей часто не защищается, но для увеличения коэффициента тяжения может покрываться эпоксидным составом.
Полиэтиленовые трубы (ПНД): Соединение осуществляется стыковой сваркой с нагревом (для гладких) или с помощью муфт с уплотнительными кольцами (для двустенных). При ГНБ свариваются в непрерывную плеть длиной до нескольких сотен метров.
Переходы между материалами выполняются с помощью специальных переходных муфт (сталь-ПЭ), обеспечивающих герметичность и механическую прочность.
Нормативная база и контроль качества
Контроль качества включает проверку геометрии (овальность, толщину стенки), механических свойств (разрушающее давление для ПНД, испытательное давление для стальных), целостности покрытий.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Какой внутренний диаметр у стальной трубы 146 мм?
Ответ: В стальном сортаменте диаметр 146 мм часто указывается как внутренний или условный проход. Например, у асбестоцементной трубы по ГОСТ 1839-80 внутренний диаметр именно 146 мм. У стальной трубы ВГП Ду150 наружный диаметр составляет 165 мм, а внутренний — примерно 156 мм (зависит от толщины стенки). У электросварной трубы 159×5 внутренний диаметр равен 149 мм. Необходимо всегда уточнять по стандарту или паспорту: указан наружный (Дн) или внутренний диаметр.
Вопрос 2: Что лучше для прокладки кабеля 10 кВ под дорогой: стальная или ПНД труба?
Ответ: Оба варианта допустимы. Стальная труба (толщиной от 5 мм) обеспечивает абсолютную защиту от механических повреждений при ремонте дорожного полотна и является обязательным требованием многих эксплуатирующих организаций для локализации возможных повреждений. ПНД труба SDR11 дешевле, не требует защиты от коррозии, обладает гладкой внутренней поверхностью, облегчающей протяжку. Окончательный выбор зависит от местных нормативов, коррозионной обстановки и бюджета проекта. Часто ПНД трубу используют в качестве защитного футляра, внутри которого уже прокладывают кабели.
Вопрос 3: Сколько кабелей ААБл-10 кВ 3х120 мм² можно проложить в одну трубу 146 мм?
Ответ: Наружный диаметр кабеля ААБл-10кВ 3х120 составляет примерно 45-50 мм. При внутреннем диаметре трубы ~140 мм, геометрически можно разместить до 4-5 кабелей. Однако, согласно ПУЭ, коэффициент заполнения не должен превышать 0.35-0.4. Площадь сечения одного такого кабеля ~1800 мм². Для трех кабелей суммарная площадь ~5400 мм², что как раз близко к допустимым 35% от внутренней площади трубы (≈5400 мм² из 15394 мм²). Таким образом, рекомендуемое количество — не более трех силовых кабелей 10 кВ в одну трубу данного диаметра.
Вопрос 4: Как соединять двустенные гофрированные трубы ПНД диаметром 146/125?
Ответ: Для монтажа двустенных гофрированных труб используются муфты соединительные с уплотнительными резиновыми кольцами. Процесс заключается в зачистке конца трубы от гофры на длину входа в муфту, нанесении силиконовой смазки на уплотнители и запрессовке трубы в муфту до упора. Для ответственных трасс применяют муфты с дополнительным замком или термоусаживаемые муфты, обеспечивающие абсолютную герметичность.
Вопрос 5: Нужно ли заземлять стальную трубу, в которой проложен кабель 6 кВ?
Ответ: Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 2.3.83). Стальные трубы и жесткие металлические оболочки кабельных конструкций должны быть заземлены с двух сторон (по концам) и присоединены к контуру заземления. Это делается для обеспечения электробезопасности персонала (защита от поражения током при повреждении изоляции кабеля) и для отвода токов, наведенных на металлическую оболочку.
Вопрос 6: Какая глубина заложения трубы с кабелем 10 кВ в земле?
Ответ: Согласно ПУЭ (табл. 2.3.1), глубина заложения кабельной линии до 20 кВ от планировочной отметки должна быть не менее 0.7 м. При пересечении автомобильных и железных дорог трубы с кабелем должны быть проложены на глубине не менее 1 м от полотна дороги и 0.5 м от дна водоотводных канав. В условиях вечной мерзлоты глубина определяется проектом. Над трубой на расстоянии 0.5 м укладывается сигнальная лента.