Трубы толщиной 6 мм

Трубы с толщиной стенки 6 мм в электротехнике и энергетике: технические характеристики, стандарты и применение

Трубы с толщиной стенки 6 мм представляют собой категорию металлопроката, характеризующуюся высокой механической прочностью, устойчивостью к деформациям и значительной несущей способностью. В контексте электротехнической и энергетической отраслей такие трубы не используются для прокладки кабельных линий в традиционном понимании (для этого применяются гофрированные или гладкие ПНД/ПВХ трубы и тонкостенные металлические), а выполняют иные, критически важные конструктивные и защитные функции. Основное их назначение — создание силовых каркасов, опорных конструкций, защитных кожухов и гильз для прокладки кабелей в условиях экстремальных нагрузок.

Материалы изготовления и их свойства

Выбор материала трубы напрямую зависит от условий эксплуатации и требуемых технических параметров.

• Сталь электросварная (Ст3, Ст20): Наиболее распространенный и экономичный вариант. Применяется для изготовления несущих конструкций (опор, кронштейнов, каркасов щитовых и распределительных устройств), защитных кожухов для кабелей, проходящих в зонах риска механических повреждений. Требует обязательной антикоррозионной обработки (оцинковка, грунтовка, покраска).
• Сталь бесшовная (горячедеформированная и холоднодеформированная): Обладает повышенной однородностью структуры и прочностью. Используется в ответственных узлах, работающих под высоким давлением или в условиях вибрации (например, для изготовления гильз, через которые проходят кабели в гидротехнических сооружениях, или элементов конструкций на генерирующих объектах).
• Нержавеющая сталь (марки 12Х18Н10Т, AISI 304, AISI 316): Применяется в агрессивных средах (химические производства, объекты с высокой влажностью, морское побережье), на пищевых и фармацевтических предприятиях, где предъявляются повышенные требования к коррозионной стойкости и чистоте. Трубы из нержавеющей стали толщиной 6 мм также служат для изготовления заземляющих устройств особой долговечности.

Ключевые области применения в электротехнике и энергетике

1. Силовые и опорные конструкции

Трубы 6 мм используются как основной конструкционный элемент для:

• Каркасов силовых и измерительных трансформаторов.
• Несущих конструкций распределительных устройств (РУ) и комплектных распределительных устройств (КРУ).
• Опор для кабельных лотков и коробов на больших пролетах или в условиях, требующих повышенной устойчивости к нагрузкам (сейсмические зоны, открытые ветровые площадки).
• Мачт и опор наружного освещения большой мощности и высоты.

2. Защитные функции

В данном случае труба выступает в роли жесткого футляра (гильзы, кожуха):

• Защита при пересечении с инженерными коммуникациями и дорогами: При прокладке кабельной линии под автомобильными или железными дорогами кабель обязательно помещается в толстостенную стальную трубу (часто бесшовную) для защиты от динамических нагрузок и смещений грунта.
• Защита в зонах с высоким риском механических повреждений: При прохождении трассы вблизи строительных площадок, в производственных цехах с движущимся транспортом, в местах возможных обвалов грунта.
• Прокладка кабеля методом ГНБ (горизонтально-направленное бурение): Для формирования непрерывной защитной оболочки в пробуренной скважине используются полиэтиленовые трубы высокой плотности (ПЭ100) с минимальной толщиной стенки, соответствующей классу жесткости SN16 и более, что может быть эквивалентно толщине 40-50 мм и более для больших диаметров. Труба стальная 6 мм в этом процессе может использоваться как кожух для ввода/вывода кабеля в точках входа/выхода.

3. Специальное применение

• Заземляющие устройства: Толстостенные стальные трубы могут использоваться в качестве глубинных заземлителей в грунтах с высоким удельным сопротивлением, где требуется большая площадь контакта и механическая прочность для заглубления.
• Кабельные столбы: При воздушной прокладке кабелей (СИП) на участках перехода через препятствия или в качестве концевых опор.

Технические параметры и стандарты

Основные параметры, регламентируемые для труб с толщиной стенки 6 мм, включают наружный диаметр, массу, механические свойства и допуски.

Таблица 1. Примерный сортамент и масса 1 погонного метра стальной трубы (ст.3)

Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Внутренний диаметр, мм	Масса 1 м, кг (приблизительно)
57	6	45	7.55
76	6	64	10.36
89	6	77	12.28
108	6	96	15.09
133	6	121	18.79
159	6	147	22.64

Нормативная база:

• ГОСТ 10704-91: Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
• ГОСТ 8732-78: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент.
• ГОСТ 8734-75: Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент.
• СП 76.13330.2016 (актуализированная редакция СНиП 3.05.06-85): Устанавливает правила устройства электроустановок, включая требования к защите кабелей в трубах.
• ПУЭ (Правила устройства электроустановок), изд. 7: Глава 2.3 «Кабельные линии, проложенные в земле» регламентирует использование стальных труб для защиты кабелей при пересечениях.

Расчеты и проектные соображения

При проектировании конструкций или защитных гильз из труб с толщиной стенки 6 мм необходимо учитывать:

• Нагрузочная способность: Расчет на изгиб, сжатие, устойчивость. Для опорных конструкций критически важен выбор диаметра трубы в сочетании с толщиной стенки.
• Коррозионный износ: Для подземной прокладки или использования в агрессивных средах толщина стенки 6 мм часто выбирается с учетом возможной коррозии в течение всего срока службы объекта (может быть заложен запас в 1-2 мм).
• Условия монтажа: Большая масса погонного метра требует применения грузоподъемной техники и специального инструмента для резки и сварки.
• Тепловое расширение: При использовании в качестве протяженных кожухов для кабелей необходимо предусматривать компенсаторы температурных расширений.
• Электромагнитная экранировка: Стальная труба обеспечивает эффективное электромагнитное экранирование чувствительных кабелей связи или контроля.

Монтаж и обработка

Работа с толстостенными трубами предполагает:

• Резка: Абразивными отрезными кругами, газопламенная или плазменная резка.
• Соединение: Преимущественно дуговая сварка (РДС, MIG/MAG). Качество шва должно соответствовать категории ответственных конструкций.
• Гибка: На трубогибочных станках (дорновых) с учетом минимально допустимого радиуса изгиба, который зависит от диаметра и марки стали.
• Антикоррозионная защита: Горячее или холодное цинкование, нанесение грунт-эмалей. Внутренняя поверхность гильз для кабелей также должна быть защищена от коррозии во избежание повреждения изоляции кабеля острыми продуктами ржавления.
• Подготовка к прокладке кабеля: Торцы трубы после резки должны быть зачищены от заусенцев. Внутренняя полость очищается от окалины и мусора. Часто на торцы устанавливаются защитные втулки (например, из пластика) для предотвращения повреждения кабеля об острые кромки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли использовать трубу толщиной 6 мм для непосредственной прокладки в ней силового кабеля по нормам ПУЭ?

Ответ: Да, можно, но не как стандартный способ прокладки, а именно как защитную меру в конкретных случаях. Согласно ПУЭ (п. 2.3.83), стальные трубы используются для защиты кабелей при их пересечении с железными и автомобильными дорогами, при вводе в здания, при прокладке в зонах с высокой вероятностью механических повреждений. При этом кабель, проложенный в такой трубе, считается проложенным в земле. Труба должна быть защищена от коррозии, а ее внутренний диаметр должен быть не менее чем в 1.5 раза больше наружного диаметра кабеля.

Вопрос: Какая разница между использованием толстостенной трубы и двутавровой балки для несущей конструкции?

Ответ: Труба (круглого или квадратного сечения) обладает более высокой устойчивостью к кручению и равномерной прочностью на изгиб во всех плоскостях. Двутавр оптимален для работы на изгиб в одной главной плоскости (например, в качестве балки перекрытия). Для свободностоящих опор, мачт, колонн, работающих на сжатие и поперечный изгиб с разных направлений, труба часто является более эффективным и материалоемким решением.

Вопрос: Как правильно выбрать диаметр трубы для защитной гильзы при прокладке кабеля под дорогой?

Ответ: Диаметр выбирается исходя из:

1. Наружного диаметра кабеля(ов) с учетом их возможного будущего замены или добавления.
2. Требований ПУЭ (коэффициент 1.5).
3. Длины прокола. Чем длиннее гильза, тем больше должен быть диаметр для облегчения протяжки кабеля.
4. Необходимости возможности ремонта или замены кабеля без вскрытия дорожного полотна. На практике часто закладывают трубу диаметром в 2-3 раза больше диаметра кабеля.

Для одного кабеля 10 кВ сечением 3х120 мм² (примерный диаметр 55 мм) минимальный внутренний диаметр трубы составит 55

• 1.5 = 82.5 мм. Ближайшая стандартная труба с толщиной стенки 6 мм — 89х6 (внутренний диаметр 77 мм) или, что правильнее, 102х6 (внутренний 90 мм) или 108х6 (внутренний 96 мм).

Вопрос: Нужно ли заземлять стальную трубу, в которой проложен кабель?

Ответ: Обязательно. Согласно ПУЭ (п. 2.3.86), металлические оболочки и броня кабелей, а также стальные трубы, в которые они проложены, должны быть заземлены с двух сторон. Это делается для выравнивания потенциалов и обеспечения безопасности в случае повреждения изоляции кабеля и замыкания на трубу, а также для защиты от наведенных токов.

Вопрос: Как сравнить несущую способность трубы 108х6 и трубы 89х8, если их масса погонного метра близка?

Ответ: Несмотря на близкую массу, эти трубы будут по-разному работать в конструкции.

• Труба 108х6 имеет больший момент инерции (примерно I = π*(D^4 — d^4)/64), что делает ее значительно более устойчивой к продольному изгибу (потере устойчивости) при работе на сжатие. Для колонн и стоек это ключевой параметр.
• Труба 89х8 при меньшем диаметре, но большей толщине стенки может иметь сопоставимый или даже чуть больший момент сопротивления изгибу (W = I/(D/2)), что важно для балок, работающих преимущественно на изгиб. Также она более устойчива к местным деформациям (вмятинам).

Выбор зависит от типа доминирующей нагрузки в расчетной схеме.

Вопрос: Можно ли использовать трубы толщиной 6 мм для монтажа заземления?

Ответ: Да, можно, и это иногда целесообразно. По ГОСТ Р 50571.5.54-2013 и ПУЭ, искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали. Толстостенная труба, заглубленная вертикально, обеспечивает хороший контакт с грунтом и обладает механической прочностью для забивания в твердые грунты. Однако с экономической и технологической точек зрения чаще используют прутки или полосы. Труба может быть эффективна в качестве глубинного заземлителя в районах с вечной мерзлотой или каменистым грунтом, где требуется бурение скважин.