Объем трубы в литрах: рассчитать онлайн калькулятор

Зачем рассчитывать объем трубы

Знание вместимости трубопровода критично для инженерных расчетов:

• Системы отопления — подбор объема расширительного бака, расчет количества теплоносителя (вода, антифриз), определение мощности котла и насоса
• Водоснабжение — оценка запаса воды в магистрали, расчет давления и скорости потока, проектирование накопительных систем
• Промышленные процессы — дозирование химических реагентов, расчет времени заполнения и слива, контроль объемов перекачиваемых жидкостей
• Строительство — определение массы конструкций при заполнении бетоном, расчет нагрузки на фундамент

Точный расчет позволяет избежать ошибок при закупке материалов, оборудования и предотвратить аварийные ситуации из-за недостаточного объема расширительного бака или неправильно подобранного насоса.

Формула расчета объема круглой трубы

Для трубы круглого сечения объем вычисляется как объем цилиндра:

V = π × r² × L

или через диаметр:

V = π × (D/2)² × L = π × D² × L / 4

где:

• V — объем (м³)
• π — число пи (≈ 3,14159)
• r — внутренний радиус трубы (м)
• D — внутренний диаметр (м)
• L — длина трубы (м)

Для перевода в литры результат умножается на 1000:

V (литры) = V (м³) × 1000

Упрощенная формула для расчета в миллиметрах

Если диаметр и длина заданы в миллиметрах:

V (литры) = π × D² × L / 4 000 000

или с учетом π ≈ 3,14:

V (литры) ≈ 0,785 × D² × L / 1 000 000

Коэффициент 0,785 = π/4, что упрощает вычисления.

Пошаговая инструкция расчета

1. Определите внутренний диаметр трубы — посмотрите в технической документации (паспорт, ГОСТ, техусловия). Если указан наружный диаметр, вычтите удвоенную толщину стенки: Dвнутр = Dнаружн − 2 × s.

2. Измерьте длину трубопровода — учитывайте все прямые участки, повороты, подъемы. Для сложных систем разбейте на секции и суммируйте.

3. Приведите единицы к метрам — диаметр в мм разделите на 1000, длину в см — на 100.

4. Подставьте в формулу — V = 3,14 × (D/2)² × L.

5. Переведите результат в литры — умножьте кубометры на 1000.

6. Добавьте объем радиаторов и котла — для системы отопления суммируйте объем всех элементов (указан в паспортах оборудования).

Примеры расчета

Пример 1: Труба водоснабжения

Дано: полипропиленовая труба PN20 наружным диаметром 32 мм, толщина стенки 3 мм, длина 25 метров.

Решение:

• Внутренний диаметр: D = 32 − 2 × 3 = 26 мм = 0,026 м
• Объем: V = 3,14 × (0,026/2)² × 25 = 3,14 × 0,000169 × 25 = 0,0133 м³
• В литрах: V = 0,0133 × 1000 = 13,3 литра

Пример 2: Система отопления

Дано: стальная труба ВГП Ø20 мм (внутренний диаметр 20,4 мм), длина магистрали 80 метров, 10 радиаторов по 1,5 литра каждый, котел вместимостью 40 литров.

Решение:

• Объем трубы: V = 3,14 × (0,0204/2)² × 80 = 3,14 × 0,000104 × 80 = 0,0261 м³ = 26,1 литра
• Объем радиаторов: 10 × 1,5 = 15 литров
• Объем котла: 40 литров
• Общий объем системы: 26,1 + 15 + 40 = 81,1 литра
• Рекомендуемый объем расширительного бака: 81,1 × 0,1 = 8,1 литра (выбрать стандартный 12 л)

Пример 3: Профильная труба

Дано: квадратная труба 50×50 мм, толщина стенки 3 мм, длина 10 метров.

Решение:

• Внутренние размеры: a = b = 50 − 2 × 3 = 44 мм = 0,044 м
• Объем: V = 0,044 × 0,044 × 10 = 0,01936 м³ = 19,36 литра

Таблица объемов популярных диаметров

Значения указаны для точного внутреннего диаметра. Реальный диаметр зависит от типа и материала трубы.

Особенности расчета для разных материалов

Полипропиленовые трубы (PN10, PN20, PN25)

Толщина стенки растет с увеличением номинального давления. Для труб одного наружного диаметра внутренний различается:

• PN10 (холодная вода) — тонкая стенка, больший внутренний диаметр
• PN20 (отопление до 80 °C) — средняя толщина
• PN25 (до 95 °C, армированная) — утолщенная стенка, меньший просвет

Пример для наружного Ø25 мм:

• PN10: внутренний Ø ≈ 20,4 мм
• PN20: внутренний Ø ≈ 16,6 мм
• PN25: внутренний Ø ≈ 13,2 мм

Стальные трубы (ВГП, электросварные)

Внутренний диаметр соответствует условному проходу (Ду), но имеет отклонения по ГОСТ. Например, труба Ду 20 имеет внутренний диаметр 20,4–21,0 мм в зависимости от толщины стенки.

Металлопластиковые трубы

Толщина стенки 2,0–2,5 мм. Для Ø16 мм внутренний диаметр ≈ 12 мм, для Ø20 мм — ≈ 16 мм.

Медные трубы

Продаются с указанием наружного диаметра и толщины стенки. Например, 15×1 мм: внутренний Ø = 13 мм.

Учет фитингов и арматуры

Объем фитингов (угольников, тройников, муфт) обычно незначителен, но при большом количестве соединений может добавить 3–7% к общему объему трубопровода. Для точного расчета:

• Угольники и отводы — объем примерно равен объему эквивалентного прямого участка длиной 0,5–1,0 диаметра
• Тройники — учитывать как два отвода
• Краны и задвижки — вместимость указана в паспорте (обычно 0,05–0,3 л)

Для бытовых систем отопления погрешность в 5% допустима, для промышленных — требуется точный учет каждого элемента.

Проверка результата

Метод 1: Контрольное взвешивание

Заполните участок трубы водой, взвесьте до и после. Разница масс в килограммах равна объему в литрах (плотность воды ≈ 1 кг/л при 20 °C).

Метод 2: Мерная емкость

Наполните трубу из канистры известного объема, подсчитайте количество заливок.

Метод 3: Сравнение с таблицей

Проверьте результат по справочной таблице для стандартных диаметров. Отклонение более 10% сигнализирует об ошибке в замерах или расчете.

Распространенные ошибки

1. Использование наружного диаметра — завышает объем в 1,5–2 раза в зависимости от толщины стенки.

2. Игнорирование материала — трубы одного номинала из разных материалов имеют разный внутренний диаметр.

3. Перевод дюймов без учета стандартов — дюймовая резьба не соответствует точно 25,4 мм на дюйм.

4. Забывание про радиаторы и котел — при расчете системы отопления их объем составляет 30–50% от общего.

5. Неправильные единицы измерения — смешивание мм, см и м в формуле без преобразования.

Практические советы

• При замене труб в системе отопления сравните объем старой и новой магистрали — может потребоваться корректировка объема расширительного бака.

• Для антифриза учитывайте концентрацию: 50% раствор требует покупки половины объема системы в концентрате, разведенного водой.

• В системах большой протяженности (более 100 м) делайте запас 10–15% на компенсацию воздуха и утечек при заполнении.

• Температурное расширение воды при нагреве от 20 до 80 °C составляет около 3% — это учитывается в расчете расширительного бака.

• Для точного монтажа ведите журнал учета: диаметр, длина каждого участка, суммарный объем по секциям.

Нормативные документы

Расчеты объема и гидравлики трубопроводов регламентируются:

• СП 60.13330.2020 — Отопление, вентиляция и кондиционирование
• СП 41-101-95 — Проектирование тепловых пунктов
• ГОСТ 3262-75 — Трубы стальные водогазопроводные
• ГОСТ 52134-2003 — Трубы напорные из полипропилена

Для промышленных объектов требуется согласование проектов с надзорными органами, включая поверочные расчеты объемов и давлений.

Важно: Калькулятор дает приблизительный результат для предварительных расчетов. Для ответственных инженерных систем необходим детальный проект с учетом всех элементов трубопровода, арматуры и оборудования, выполненный квалифицированным специалистом.

Часто задаваемые вопросы

Что ещё может пригодиться после

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.