薄壁不锈钢水管的壁厚选择
薄壁不锈钢水管的壁厚选择
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，自上世纪９０年代末起，我国国内的一些企业在消化吸收国外先进的连接技术的基础上，开始了薄壁不锈钢管道连接方法领域的研究与开发。薄壁不锈钢水管和不锈钢管件以优越的安全可靠、卫生环保、经济适用等特点，逐渐成为给水管材的新选择，成为国内给水管道系统发展的新趋势；目前薄壁不锈钢水管发展势头强劲，已大量应用于建筑给水和直饮水管道。
目前薄壁不锈钢管的连接方式多样，常见的管件类型有压缩式、卡压式、可挠式、卡箍式、胶粘式、活接式法兰连接、承插焊接式、焊接式及焊接与传统连接相结合的派生系列连接方式。这些连接方式，根据其原理不同，其适用范围也有所不同，但大多数均安装方便、牢固可靠。
目前市场上采用的薄壁不锈钢水管是一般是参照CJ/T 151-2001《薄壁不锈钢水管》和GB/T19228.2-2003《不锈钢卡压式管件连接用薄壁不锈钢管》标准生产。这两项标准是参照采用国家标准GB/T 12771－2000《流体输送用不锈钢焊接钢管》、欧洲标准DIN ENll0312：1999《液体（包括饮用水）输送用不锈钢管及管件》、英国标准BS4127-1994《主要输送水用薄壁不锈钢管》和日本标准JISG 3448-1997一般管道用不锈钢管》，并根据中国国情制定的。
CJ/T 151-2001中华人民共和国城镇建设行业标准《薄壁不锈钢水管》中表4中，规定了不锈钢水管的薄壁和厚壁两种壁厚标准。具体壁厚要求如下表所示：
GB/T19228.2-2003中华人民共和国国家标准《不锈钢卡压式管件连接用薄壁不锈钢管》中表1和表2中，规定了I系列和II系列两种壁厚标准。具体壁厚要求如下表所示：
目前国内的薄壁不锈钢给水管厂家有参照薄壁系列的壁厚生产，有些厂家是按照厚壁系列的壁厚生产，也有人建议按照更厚的壁厚标准生产。那么对于薄壁不锈钢给水管究竟应该采用什么样的壁厚标准更好呢？下面我们将展开探讨。
影响不锈钢给水管壁厚选择的主要因素
１、材料的力学、耐腐蚀、耐磨损性能
不锈钢材料是一种世界公认的力学性能卓越、耐腐蚀性能超群、耐磨损性能优异的金属材料。用ＳＵＳ304不锈钢材料制造的不锈钢水管，其抗拉强度超过520Mpa，不锈钢表面薄而致密的富铬氧化膜使得不锈钢水管在包括软水在内的所有水质中都具有良好的耐腐蚀性能，而且不锈钢水管能经受高速水流的冲蚀。根据德国和日本等国家超过50多年的不锈钢水管的使用经验来看，使用CJ/T 151-2001标准中规定的厚壁的不锈钢水管完全可以满足水管70年以上的使用寿命。
２、不锈钢管道的连接型式
传统的焊接、法兰等连接方式，由于其安装工艺本身的特点，决定了只能采用壁厚比较厚的不锈钢管材，为了保证管道的连接强度和焊接的可靠性，一般要求不锈钢管的壁厚都要在2.0ｍｍ以上。
目前市场上流行的各种薄壁不锈钢管的连接方式，由于其独有的管件结构设计，
使得如DN15的不锈钢管一般采用0.6ｍｍ以上的壁厚即可以满足管道的连接强度。但是采用壁厚再厚一点的不锈钢管，如DN15的不锈钢管采用0.8ｍｍ的壁厚，则更能保证管材的刚性和管道的连接强度。
在国内市场上经常有厂家向客户推荐过于廉价的不锈钢水道管，其实大部分是牺牲壁厚和强度来一味迎合国内价格战的需求，这对于采用薄壁不锈钢管道的连接产生很多负面影响，特别是对于卡压或环压的连接方式，因为这些连接都是靠壁厚来发生变形而与紧固件形成密封，但过薄的管壁就满足不了表面均匀变形的强度要求，很容易产生漏水或渗水的事故发生。
３、用户的经济性要求
从某种意义上来说，当然是采用壁厚更厚一些的不锈钢管更能保证管道系统使用的安全可靠性。但是由于不锈钢材料的价格比较昂贵，壁厚的增加必然意味着管道系统成本的增加。从用户经济性要求的角度考虑，只要采用能满足使用寿命要求的壁厚就可以了。根据德国、日本等国家的不锈钢给水管的使用经验，采用行业标准中规定的厚壁的不锈钢管，如DN15不锈钢管壁厚0.8mm，完全能够符合水管70年以上的使用寿命要求。
薄壁不锈钢水管的最佳壁厚
薄壁不锈钢水管的壁厚是管道连接强度的关键。壁厚减少到安全系数以下，可靠性必然下降几个等级。实际上管道的壁厚是一个表面要求，其实质性的要求不仅仅是保证管道连接的强度，还必须具有在各种环境下抗振的性能、管道耐各种外力冲撞的性能，以及隐蔽工程中的产品使用寿命和腐蚀余量等。GB/T19228.2-2003标准中规定的不锈钢管材的壁厚是经过大量的计算和试验，在欧洲和日本等国家和地区多年使用经验的基础上，参照国外先进标准确定的，应该认为标准中规定的壁厚是可行的。
从安全因素和经济性的角度考虑，我们建议DN15-DN50的不锈钢管选用GB/T19228.2-2003标准中规定的I系列的壁厚，DN65-DN100的不锈钢管选用GB/T19228.2-2003标准中规定的II系列的壁厚。我们认为这是薄壁不锈钢水管的最佳壁厚选择。
采用低于CJ/T151-2001行业标准中规定的壁厚要求的不锈钢管，不能够满足管道系统的性能和使用寿命要求，这是对客户极不负责任的行为。
采用超过GB/T19228.2-2003国家标准中规定的壁厚要求的不锈钢管，无疑会增加客户的使用成本，这是对客户不负责任的行为，也对社会资源造成极大的浪费。
天然气管线的壁厚选择
天然气管线的壁厚选择 1.石油天然气站场及集输管线 1）管线选择有关规范 《高压化肥设备用无缝钢管》GB6479-2000 《高压锅炉用无缝钢管》GB5310- 《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999 《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976－2002 2）管线壁厚计算 直管段钢管壁厚根据《油气集输设计规范》(GB50350-2005)第8.1.4条的规定计算： δ=pD +C 2σs Fφ 式中: δ---钢管计算壁厚，mm； p---设计压力，MPa； D---管道外径，mm； бS---钢管最低屈服强度，MPa； F---设计系数 Ф---焊缝系数（取1）； C---腐蚀裕量附加值，mm 根据《油气集输设计规范》第8.2.8条： 油气集输管道处于野外地区时，设计系数F取0.72；处于居住区、站场内部或传跨越铁路、公路、小河渠时，设计系数取0.60。小河渠指多年平均水位水面宽度小于20m的河渠。 油气集输管道的腐蚀裕量C，对于轻微腐蚀环境不应大于1mm，对于较严重腐蚀环境应根据实际情况确定。 根据《油气集输设计规范》第8.3.7条： 天然气集输管道设计系数根据现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251中的有关规定取值，当管道输送含有H2S等酸性天然气时，F取值不
得低于二级； 腐蚀裕量附加值C，当管道输送含有水和H2S、CO2等酸性介质时，根据腐蚀程度及采取防腐措施，其余情况下不计腐蚀裕量附加值。 （根据《天然气脱水设计规范》7.0.2条对酸性天然气或CO2分压大于0.021MPa的湿天然气，且会引起电化学腐蚀时，设备必须采取防腐措施。硫化氢分压的计算方法应符合《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SY/T0599的有关规定。） 3）弯头弯管壁厚计算 根据《油气集输设计规范》GB50350-2005中第8.6.11条的规定，弯头、弯管壁厚计算公式如下： δb=δ×m m=（4R-D）/（4R-2D） 式中： δb---弯头或弯管计算壁厚，mm； δ---弯头或弯管所连接的同材质直管的计算壁厚，mm； m---弯头或弯管壁厚增大系数； R---弯头或弯管的曲率半径（mm），为弯头或弯管外直径的倍数； D---弯头或弯管外径，mm。 2.天然气长输管道及其站场 1）管线选择有关规范 天然气长输管道的线路用管一般执行《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分：B级钢管》GB/T9711.2。 2）管线壁厚计算公式 根据《输气管道工程设计规范》GB50251-2003第5.1.2条的壁厚计算公式进行管道壁厚计算（计算所得的管壁厚度应向上圆整至钢管的壁厚δn）： δ=PD 2σsφFt 式中: δ---钢管计算壁厚(cm)；
油气工程设计中钢管外径和壁厚的选用
油气工程设计中钢管外径和壁厚的选用 地面工艺设计所薛道才 一、油气工程设计执行规 目前，国的油气工程设计按其容不同分别执行下列规： 1、《输气管道工程设计规》GB50251 2、《输油管道工程设计规》GB50253； 3、《油气集输设计规》GB50350； 4、《城镇燃气设计规》GB50028； 5、《油库设计规》GB50074； 6、《油储备库设计规》GB50737； 7、《汽车加油加气站设计与施工规》GB50156。 二、钢管规格和材料性能执行规 对于不同的油气工程设计，其工艺管道凡选用国产钢管的，其规格与材料性能应分别符合下述现行标准（详见附表1）： 1、《油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711； 2、《输送流体用无缝钢管》GB/T8163； 3、《高压锅炉用无缝钢管》GB5310； 4、《化肥设备用高压无缝钢管》GB6479； 5、《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091。 三、钢管尺寸、外形、重量及允偏差执行规 每一个钢管标准中分别规定了选择钢管尺寸、外形、重量的不同标准，共计有下列标准（详见附表1）： 1、《平端钢管(焊接、无缝)尺寸和单位长度重量表》ISO 4200 2、《焊接和无缝轧制钢管》ASME B36.10M 3、《无缝钢管尺寸、外形、重量及允偏差》GB/T17395 4、《焊接钢管尺寸及单位长度重量》GB/T21835 四、碳钢钢管外径和壁厚的标准化数值汇总 现将上述4个钢管尺寸、外形标准的外径和壁厚标准化数值汇总在一起（详见表2），
供设计人员参考 选用。 五、《油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711中给定钢管外径和壁厚标准选用的讨论 《油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711-2011于2012年6月1日开始执行，但标准规中取消了钢管外径、壁厚和重量的数据，钢管规定外径和规定壁厚的选用要求执行ISO 4200和ASME B36.10M标准，根据附表2中数据可以看出： 1、《平端钢管(焊接、无缝)尺寸和单位长度重量表》ISO 4200的钢管外径系列和壁厚系列基本类同于《无缝钢管尺寸、外形、重量及允偏差》GB/T17395和《焊接钢管尺寸及单位长度重量》GB/T21835。 2、ISO 4200、GB/T17395和GB/T21835的壁厚晋级比较圆整和有规律性，如DN200管径的壁厚： ISO 4200：……5.0、5.4、5.6、6.3、7.1、8.0、8.8、10.0、11.0……； GB/T17395：……6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0……； GB/T21835：……6.3、7.1、8.0、8.8、10.0、11.0、12.5、14.2……。 此三个标准的壁厚系列属于常规管材系列，无论用量多少市面上都比较容易采购，所以适合于油气站场工程和油气田集输工程设计中选用； 3、《焊接和无缝轧制钢管》ASME B36.10M钢管外径系列齐全，在DN500～DN2000围增加了DN550、DN650、DN750、DN850、DN1050、DN1150、DN1300、DN1700、DN1900规格。而且壁厚晋级比较理论计算化，如……8.7 4、9.53、10.31、11.13、11.91、12.70……，且壁厚尺寸保留了小数点后两位，更适合于大口径、长距离的输送管道工程批量管材选用。 六、结束语 1、低压流体的管道壁厚系列可执行《焊接钢管尺寸及单位长度重量》GB/T21835； 2、≤DN400的站场或油气集输中高压管道壁厚系列可执行《无缝钢管尺寸、外形、重量及允偏差》GB/T17395； 3、＞DN400的站场或油气集输中高压管道壁厚系列可执行《平端钢管(焊接、无缝)尺寸和单位长度重量表》ISO 4200；
浅谈燃气输配管道管材的选用
浅谈燃气输配管道管材的选用 郁有哲 摘要简单介绍了各种管材的性能和优缺点，对各种管材做了比较，讨论了如何合理选用管材。 关键词燃气管材，比较，选择 随着改革开放的不断深入和人民生活水平的日益提高，我国城市燃气事业有了突飞猛进的发展。天然气作为一种环保、经济、优质、安全的绿色能源，走进千家万户，深受广大用户的喜爱。但是，我国幅员辽阔，天然气资源主要集中在中西部地区，而市场则相对集中在中东部和南部地区，国内的天然气输配基础设施短缺，阻碍了将天然气由供应源头输送至最终用户，输气管道的建设对天然气市场的发展气着巨大的推动作用。 根据《天然气官网布局及“十一五”发展规划》，2006—2010年，我国将建设天然气管道约1.6万公里，到2010年管道总长度将达到4.4万公里。因此，大量的天然气输配系统正在建设之中。管材是燃气工程中最主要的施工用料之一，目前燃气管道的管材主要有钢管、铸铁管和聚乙烯管，如何合理的选择管材是确保工程质量、安全供气和降低工程造价的重点。 一．对管材的要求 由于输送燃气的管材种类繁多，性能各异，因此它们的用途也各不相同。燃气管道的设计、施工人员要依据燃气介质的性质、系统压力及施工要求等参数正确选用管材，并满足机械强度、抗腐蚀、抗震
及气密性等基本要求。对管材的基本要求有： 1.在介质的压力和温度作用下具有足够的机械强度和严密性； 2.有良好的可焊性； 3.当工作状况变化时对热应力和外力的作用有相应的弹性和安定性； 4.抵抗内外腐蚀的持久性； 5.抗老化性好，寿命长； 6.内表面粗糙度小，并免受介质侵蚀； 7.温度变形系数小； 8.管子或管件间的连接结合要简单、可靠、严密； 9.运输、保存、施工都应简单； 10.管材来源充足，价格低廉； 燃气工程中，由于金属管材的机械强度高，管壁薄，运输方便、施工容易，因而活的累广泛的应用。 二．管材的性能 1.1 钢管。 常用的钢管有普通无缝钢管和焊接钢管，具有承载应力大，可塑性好，便于焊接的优点。与其他管材相比，壁厚较薄、节省金属用量，但耐腐蚀性较差，必须采取可靠的防腐措施。钢管强度高、具有较好的塑性和韧性、承受冲击和振动荷载的能力较强，可采用焊接方法施工，便于安装；但容易腐蚀，工程维护费用大。 1.1.1 无缝钢管。普通无缝钢管用普通碳素钢、优质碳素钢、低合
常用公称压力下管道壁厚选用表
常用公称压力下管道壁厚选用表 双击自动滚屏发布者：无缝钢管发布时间：2009-11-14阅读：818次【字体：大中小】
(二)无缝不锈钢管壁厚mm （三）焊接钢管壁厚mm
钢管壁厚等级表示方法|管子表号（Sch）表示|管子重量表示|钢管壁厚尺寸表示 钢管的壁厚等级系列的表示方法在不同标准中所表示的方法各不相同。主要有三种表示方法： （1）以管子表号（Sch）表示： 对于碳钢管壁厚有：Sch10、20、30、40、60、80、100、120、140、160等10个等级（若数字后面加S，表示不锈钢管）； 对于不锈钢壁厚系列有：5S、10S、40S、80S四个等级 （2）以管子重量表示，如STD(标准重量)，XS(加厚管)，XXS(特厚管) （3）以钢管壁厚尺寸表示，即“管外径×壁厚”，如φ89X4 钢管壁厚分级表（GB标准）
金属建材-管道用材-压力管道器材的先用 双击自动滚屏发布者：无缝钢管发布时间：2009-11-15阅读：133次【字体：大中小】 管道器材选用 压力管道的管子及其元件的选用包括应用标准、材料标准、结构形式、连接形式等内容的选定。它是管道压力等级内容的延伸。压力管道的介质、操作条件种类繁多，在这里不可能对各种情况都给出选
用的标准，只能给大家一个思路，在具体的设计工作中还要具体分析并注意总结经验。 6.1管子 管子是压力管道中应用最普遍、用量最大的元件，它的重量占整个压力管道的近2/3，而投资则占近3/5。因此，管子选的好与坏、是否经济合理，直接影响着石油化工生产装置的安全和基建投资费用。在我国的钢管制造标准中，有结构用钢管和流体输送用钢管之分。 结构用钢管：主要用于一般金属结构如桥、梁、钢构架等，它只要求保证强度与刚度，而对钢管的严密性不作要求。 流体输送用钢管：主要用于带有压力的流体输送，它除了要保证有符合相应要求的强度与刚度外，还要求保证密闭性，即在出厂前要求逐根进行水压试验。对压力管道来说，它输送的介质常常是易燃、易爆、有毒、有温度、有压力的介质，故应选用流体输送用钢管。 在实际的工程设计、采购和施工中，经常发现有用结构用钢管代替流体输送用钢管的现象，这是不允许的。 6.1.1焊接钢管 常用的焊接钢管标准有： GB/T3091《流体输送用焊接钢管》 GB/T9711.1－1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》 SY/T5038《普通流体输送用螺旋缝高频焊钢管》 SY/T5037《普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》 GB12771《流体输送用不锈钢焊接钢管》 HG50237.1~4《奥氏体不锈钢焊接钢管》 目前，常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不同可以分为： 连续炉焊(锻焊)钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。 a.连续炉焊(锻焊)钢管 连续炉焊(锻焊)钢管是在加热炉内对钢带进行加热，然后对已成型的边缘采用机械加压方法使其焊接在一起而形成的具有一条直缝的钢管。 特点：生产效率高，生产成本低；但焊缝质量差，综合机械性能差。 材料牌号：Q195A、Q215A、Q235A三种 用途：适于设计温度为0～100℃、设计压力不超过0.6MPa的水和压缩空气系统。 标准：GB/T3091《流体输送用焊接钢管》 b.电阻焊钢管
城镇燃气工程中中、低压管道管材的选用
城镇燃气工程中中、低压管道管材的选用 摘要：从管材价格、使用年限、输送能力、相同管长与流量下压力降等几面作比较，说明城镇燃气中低压管材选用的思路与方法。 关键词：城镇燃气；管材；选用 随着“西气东输”、“川气东送”、“海气上岸”，作为方便人民生活，改善大气环境，提高工业产品质量的清洁能源—天然气的引进，不仅能促使城市的经济发展，且已成为一个城市的品位象征。城市燃气作为城市能源的重要组成部分，应与城市未来的总体规划同步进行，城市燃气供应管道化更是城市现代化的主要标志之一，在城市燃气管网建设中，如何选择合适的管材已是一个至关重要的问题，在此分别从管材的特性、管材的价格、使用年限、输送能力等几方面作以比较说明。 一、各类管材的特性 目前室外地下中压与低压管道常用的管材有钢管，聚乙烯复合管（PE管），钢骨架聚乙烯复合管（钢骨架PE复合管），球墨铸铁管。 1.燃气工程中最常用的管材是钢管，它包括无缝管和焊接钢管。钢管具有高强的机械性能，如抗拉强度，延伸率与抗冲击性等。焊接钢管采用焊接制管与连接，气密性良好。其主要缺点是地下易腐蚀，防腐投资大，且使用寿命较短，一般为25年左右。当管径大于DN200时，其投资少于聚乙烯管。 （1）聚乙烯管是近几年来广泛应用于中、低压天然气输配系统的地下管材，具有良好的可焊性，热稳定性，柔韧性与严密性，易施工，耐土壤腐蚀，内壁当量绝对粗糙度仅为钢管的1 10，使用寿命达50年左右，其本身的应力松弛特性可有效降低由于管基不均匀沉降造成的应力。聚乙烯管的主要缺点是重载荷下易损坏，接口质量难以采用无损检测手段检验，以及大管径的管材价格较高。 （2）钢骨架聚乙烯复合的钢骨架材料有钢丝网与钢板孔网两种，管道分为普通管与薄壁管两种，普通管宜用于输送人工燃气，天然气与液化石油气（气态），薄壁管宜用于输送天然气。钢骨架聚乙烯复合管与聚乙烯管相比，由于加设骨架而增加了强度，使壁厚减薄或耐压程度提高。但管道上开孔接管困难，且价格较高，在城镇燃气建设中一般不被采用。 2.球墨铸铁管采用离心铸造，接口为机械柔性接口，目前已采用至中压A和输配系统。与钢管相比的主要优点是耐腐蚀，强度高，具有强韧性，管材的电阻是钢管的5倍，加之机械接口中的橡胶密封圈的绝缘作用，大大降低了埋地电化学腐蚀。同时，其机械性能接口较铸铁管有较大提高，除了延伸率外与钢管接近。此外柔性接口使管道具有一定的可挠性与伸缩性。球墨铸铁的密封性取决于接口的质量，而接口的质量与使用寿命取决于橡胶密封圈的质量与使用寿命，一般采用丁腈橡胶制作。 二、各类管材选用的比较 对于管材的选用，应作技术经济比较，下面分别从管材的价格、使用年限、压力降及输送能力来进行比较。 1.管材的价格比 注：设钢管（含防腐费）为1。 由上表可见，聚乙烯公称直径小于200mm时较钢管便宜，而球墨铸铁公称直径小200mm 时较钢管贵。大管径的球墨铸铁管有一定的价格优势。因此城镇燃气输配管网中主干线常采用球墨铸铁管。如洛阳市和济源市的煤气中压主干线就采用DN400球墨铸铁管，在昆明市和娄底市的煤气管网主干线采用是DN300球墨铸铁管。 2.由于各类管材使用年限有差别，钢管可按25年考虑，聚乙烯与球墨铸铁管可按50年考虑，
天然气管线的壁厚选择讲解学习
天然气管线的壁厚选择 1. 石油天然气站场及集输管线 1）管线选择有关规范 《高压化肥设备用无缝钢管》GB6479-2000 《高压锅炉用无缝钢管》GB5310- 《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999 《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976－2002 2）管线壁厚计算 直管段钢管壁厚根据《油气集输设计规范》(GB50350-2005) 第8.1.4条的规定计算： δσφ = +pD F C s 2 式中: δ---钢管计算壁厚，mm ； p---设计压力，MPa ； D---管道外径，mm ； бS ---钢管最低屈服强度，MPa ； F---设计系数 Ф---焊缝系数（取1）； C---腐蚀裕量附加值，mm 根据《油气集输设计规范》第8.2.8条： 油气集输管道处于野外地区时，设计系数F 取0.72；处于居住区、站场内部或传跨越铁路、公路、小河渠时，设计系数取0.60。小河渠指多年平均水位水面宽度小于20m 的河渠。 油气集输管道的腐蚀裕量C ，对于轻微腐蚀环境不应大于1mm ，对于较严重腐蚀环境应根据实际情况确定。 根据《油气集输设计规范》第8.3.7条： 天然气集输管道设计系数根据现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251中的有关规定取值，当管道输送含有H 2S 等酸性天然气时，F 取值不得
低于二级； 腐蚀裕量附加值C ，当管道输送含有水和H 2S 、CO 2等酸性介质时，根据腐蚀程度及采取防腐措施，其余情况下不计腐蚀裕量附加值。 （根据 《天然气脱水设计规范》7.0.2条对酸性天然气或CO2分压大于0.021MPa 的湿天然气，且会引起电化学腐蚀时，设备必须采取防腐措施。硫化氢分压的计算方法应符合《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SY/T0599的有关规定。） 3）弯头弯管壁厚计算 根据《油气集输设计规范》GB 50350-2005中第8.6.11条的规定，弯头、弯管壁厚计算公式如下： δb =δ×m m =（4R-D ）/（4R-2D ） 式中： δb ---弯头或弯管计算壁厚，mm ； δ---弯头或弯管所连接的同材质直管的计算壁厚，mm ； m---弯头或弯管壁厚增大系数； R---弯头或弯管的曲率半径（mm ），为弯头或弯管外直径的倍数； D---弯头或弯管外径，mm 。 2. 天然气长输管道及其站场 1）管线选择有关规范 天然气长输管道的线路用管一般执行《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分：B 级钢管》GB/T9711.2。 2）管线壁厚计算公式 根据《输气管道工程设计规范》GB50251-2003第5.1.2条的壁厚计算公式进行管道壁厚计算（计算所得的管壁厚度应向上圆整至钢管的壁厚δn ）： Ft s PD φσδ2= 式中: δ---钢管计算壁厚(cm)；
天然气管线的壁厚选择
天然气管线的壁厚选择 1. 石油天然气站场及集输管线 1）管线选择有关规范 《高压化肥设备用无缝钢管》GB6479-2000 《高压锅炉用无缝钢管》GB5310- 《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999 《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976－2002 2）管线壁厚计算 直管段钢管壁厚根据《油气集输设计规范》(GB50350-2005) 第8.1.4条的规定计算： δσφ = +pD F C s 2 式中: δ---钢管计算壁厚，mm ； p---设计压力，MPa ； D---管道外径，mm ； бS ---钢管最低屈服强度，MPa ； F---设计系数 Ф---焊缝系数（取1）； C---腐蚀裕量附加值，mm 根据《油气集输设计规范》第8.2.8条： 油气集输管道处于野外地区时，设计系数F 取0.72；处于居住区、站场内部或传跨越铁路、公路、小河渠时，设计系数取0.60。小河渠指多年平均水位水面宽度小于20m 的河渠。 油气集输管道的腐蚀裕量C ，对于轻微腐蚀环境不应大于1mm ，对于较严重腐蚀环境应根据实际情况确定。 根据《油气集输设计规范》第8.3.7条： 天然气集输管道设计系数根据现行国家标准《输气管道工程设计规范》
GB50251中的有关规定取值，当管道输送含有H 2S 等酸性天然气时，F 取值不得低于二级； 腐蚀裕量附加值C ，当管道输送含有水和H 2S 、CO 2等酸性介质时，根据腐蚀程度及采取防腐措施，其余情况下不计腐蚀裕量附加值。 （根据 《天然气脱水设计规范》7.0.2条对酸性天然气或CO2分压大于0.021MPa 的湿天然气，且会引起电化学腐蚀时，设备必须采取防腐措施。硫化氢分压的计算方法应符合《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SY/T0599的有关规定。） 3）弯头弯管壁厚计算 根据《油气集输设计规范》GB 50350-2005中第8.6.11条的规定，弯头、弯管壁厚计算公式如下： δb =δ×m m =（4R-D ）/（4R-2D ） 式中： δb ---弯头或弯管计算壁厚，mm ； δ---弯头或弯管所连接的同材质直管的计算壁厚，mm ； m---弯头或弯管壁厚增大系数； R---弯头或弯管的曲率半径（mm ），为弯头或弯管外直径的倍数； D---弯头或弯管外径，mm 。 2. 天然气长输管道及其站场 1）管线选择有关规范 天然气长输管道的线路用管一般执行《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分：B 级钢管》GB/T9711.2。 2）管线壁厚计算公式 根据《输气管道工程设计规范》GB50251-2003第5.1.2条的壁厚计算公式进行管道壁厚计算（计算所得的管壁厚度应向上圆整至钢管的壁厚δn ）： Ft s PD φσδ2= 式中:
管线材质的选择
管线材质的选择 用于输送燃气的管材种类很多，必须根据燃气的性质、系统压力及施工要求来选用，并满足机械强度、抗腐蚀性、抗震及气密性等各项基本要求。 目前油田燃气输气管道常用的钢管有无缝钢管和螺旋缝钢管两大类。同时非金属管道由于便于施工和耐腐蚀，在油田也逐渐得到推广应用。以下是对各种管材的特点介绍。 一、钢管 城市燃气管道包括输气干管、分配管道、用户引入管和室内燃气管道，各管道都有不同的用途。按输气压力的不同，又可分为低压(不高于0.01MPa)、中压(0.01~0.4MPa)、次高压(0.4~1.6MPa)和高压(1.6~4.0MPa)。一般来说，管道压力越高，管道漏气的可能性越大，对管道的质量要求也越高；但采用较高压力的管道，则可以减少整个管网的初投资。不同用途、不同压力和不同直径的管道，就必须有不同材质和不同工艺。城市燃气管网中，高压、次高压管道和输气干管一般都选用钢管，但是也存在着钢管类型的选用问题。 钢管按生产方法可分为两大类：普通无缝钢管和焊接钢管。具有承载应力大、可塑性好、便于焊接的优点。与其他管材相比，壁厚较薄、节省金属用量、但耐腐浊性较差，必须采取可靠的防腐措施。 普通无缝钢管用普通碳素钢、优质碳素钢、低合金碳素钢轧制而成。按生产方法可分为：热轧无缝管、冷拔管、精密钢管、热扩管、冷旋压管和挤压管等。在燃气输送中，管径小于DN200时管道宜选用
无缝钢管，其接口形式为螺纹或法兰。 焊接钢管种类较多，按焊接方式可分为直缝焊接钢管和螺旋缝焊接钢管两类。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。大口径焊接钢管，有直缝卷焊管（DN200~DN1800）和螺旋焊接管（DN200~DN700），其管长3.8~18米。材质以低碳钢（Q235）和低合金钢(16Mn)为主。国外敷设天然气管道已使用耐高压大口径管材，干管直径达2米以上。还大量采用高强度材料并敷有聚乙烯、氯化乙烯、尼龙-12等防腐层的管道及附件。 在选用钢管时，当直径在150mm以下时，一般采用低压流体输送焊接钢管；大口径管道多采用螺旋焊接管。 二、铸铁管 铸铁管是目前燃气管道中应用最广泛的管材，它使用年限长，生产简便，成本低，且有良好的耐腐蚀性。一般情况下，地下铸铁管的使用年限为六十年以上，所以铸铁管是输送燃气的主要管材。用于燃气输配管道的铸铁管采用铸模浇铸或离心浇铸方式制造出来。 1. 灰口铸铁管灰口铸铁是目前铸铁管中最主要的管材。灰口铸铁的抗拉强度、抗弯曲、抗冲击能力和焊接性能均不如钢管好，但
地下燃气管道壁厚选取指引
。 地下钢制燃气管道壁厚 选取指引 文件编号：TG/ENG/JV/008 版本： 1 日期：2004年12月 港华集团工程部
一、编写说明 为便于工程技术人员正确选择钢制燃气管道的壁厚，及查找燃气管道与建构筑物或其他相邻管道的安全距离，熟悉掌握国家标准GB50028和港华集团内部指引DM11中的有关内容，特编写此指引。 此指引是根据现行版本的国家标准而编制，当国家标准版本更新时，如此指引与有关条例有所抵触，或未能符合其最低要求，应以更新版本的国家标准为准。 二、钢制燃气管道壁厚的选取方法 1、选取方法 2、最小公称壁厚 （1）最小公称壁厚不应小于下表（同GB50028中表5.3.1A）的规定。适用与≤0.8MPa。 钢质燃气管道最小公称壁厚表a 注：最小公称壁厚是参照钢管标准和有关国内外标准确定，并且该厚度是按输送压力0.8MPa，强度系数不大于0.3计算而得。
（2）次高压钢质燃气管道直管段计算壁厚应按以下公式（GB50028公式5.9.6）计算，但不得小于表a规定的要求，计算所得的厚度应按钢管标准规格向上选取钢管的公称壁厚： PD δ= ------------- 式（1） 2σsφF 式中：δ--钢管计算壁厚（mm）； P--设计压力（MPa）； D--钢管外径（mm）； σs--钢管的最低屈服强度（MPa）； F--强度设计系数； φ--焊缝系数。 3、举例 注：上例中选取的管材，仅是为全面列举出不同情况时壁厚的选择方法，供指引使用者参考。实际选用时应按照设计单位的要求。 三、钢管壁厚选取与安全距离及设计系数的关系 最小公称壁厚是考虑满足管道在搬运和挖沟过程所需的刚度和强度要求而确定的，这是壁厚选择最基本的要求。但同时，由于燃气管道与建构筑物或其他地下管道的距离须满足一定的安全间距，当选择管位困难时，可以通过采取增加管壁厚度的措施来满足敷设要求，因此，钢管壁厚的选取又与安全距离密切相关。 GB50028和DM11中列出了不同压力管道敷设在不同地区的安全距离要求，在本指引中主要叙述此部分内容，以方便工程技术人员查找。 1、查阅安全距离的方法： 地下燃气管道埋设在不同的地区（一、二、三、四级），与建筑物之间的安全距离要求是不相同的，查阅方法如下：
天然气高压管道弯管壁厚的计算
天然气高压管道弯管壁厚的计算 2011-11-21周春时荣剑汪宜文 分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网 摘要：通过对GB 50251—2003《输气管道工程设计规范》、GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》中关于弯管的相关要求、壁厚增大系数、壁厚减薄率等参数进行分析，确定弯管壁厚 的计算方法。 关键词：高压管道；弯管；壁厚增大系数；壁厚减薄率Calculation of Bend Wall Thickness of Natural Gas High-pressure Pipeline ZHOU Chun，SHI Rongjian，WANG Yiwen Abstract：Through the analysis of the relevant requirements for bend in Code for Design of Gas Transmission Pipeline Engineering(GB 50251—2003)and Code for Design of City Gas Engineering (GB 50028—2006)as well as the wall thickness increase coefficient and wall thickness thinning rate，the caleulation method of bend wall thickness is deterrnined. Key words：high-pressure pipeline；bend；wall thickness increase coefficient；wall thickness thinning rate 1概述 天然气高压管道经常采用弹性敷设、冷弯弯管和热煨弯管来实现管道在水平或竖向的转角。本文主要通过对制作弯管的直管壁厚的计算、直管的热处理状态引起的屈服极限的变化、环向应力分布不均匀引起的壁厚增大系数、弯制过程中引起的壁厚减薄率等因素进行分析， 从而确定弯管的计算壁厚。 2直管壁厚的计算 无论是冷弯弯管还是热煨弯管均是采用直管弯制而成，因此，要计算弯管的壁厚首先应确定直管的壁厚。GB 50251—2003《输气管道工程设计规范》和GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》中关于直管的壁厚计算公式是一致的，均是采用弹性失效准则，以最大剪应力 理论推导而得。直管壁厚应按下式进行计算： 式中δ——钢管计算壁厚，mm p——设计压力，MPa D——钢管外径，mm ——钢管的最低屈服强度，MPa σ s φ——焊缝系数，按规定选取1.0 F——强度设计系数 3直管屈服强度对弯管壁厚的影响
压力管道管径和壁厚的选择论述
压力管道管径和壁厚的选择论述 摘要：压力管道的运行安全问题备受关注，特别是石油化工行业的压力管道，不仅作业环境复杂多变，而且易燃易爆、有毒有害介质较多，故必须对其管径和壁厚进行慎重选择和规范设计，来确保压力管道的安全运行。对此，本文结合压力管道设计内涵，并就其管径和壁厚的选择方法进行了重点论述。 关键词：压力管道设计管径壁厚 众所周知，压力管道涉及的介质多具有较强的毒害性、爆炸性和环境破坏性，一旦发生事故极易造成难以弥补的人员伤亡、经济损失和环境污染等，近年来这样的事故也在频频发生，故强化压力管道的规范化设计就具有更重要和深远的意义。其中管径和壁厚的大小对介质流速、管路安全运行、费用成本等都有着重要影响，选择合理的管径和壁厚就尤为关键，下面就其选择方法加以论述。 一、压力管道设计内涵 压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。 国家在相应的监督规程中以设计压力、温度、输送介质的腐蚀性、毒性和火灾危险程度等为依据，将压力管道分为GA类（长输管道）、GB类（公用管道）、GC类（工业管道）、GD类（动力管道）[1]。 虽然管径的大小会影响介质的输送效果，壁厚的大小会影响介质的输送安全，但这并不意味着管径越大、管壁越厚就越好，而应将两者视为设计的基础和关键，予以综合分析和科学计算，以此来确保其取值切实合理，有助于提高压力管道的安全性、可靠性与经济性。 二、压力管道管径和壁厚的选择 1.压力管道的管径选择 一般情况下，若流体的输送能力一定，管径越大，介质流动速度越小，管路压力降也会随之减小，此时虽降低了压缩机、泵等动力设备的运行费用，但会大大增加管路建设费用，所以从安全和经济的角度出发，形成了一套简单而有效的方法用于计算管道内径，即di=18.8[qm/υ]1/2，其中di-管道内径（mm）、qm-介质体积流量（m3/h）、υ-介质平均流速（m/s），可见管径的选择是以预定介质流速为前提的[2]。在此以气体介质为例，就压力管道内径取值过程加以分析。 例如：在某城市燃气门站中下游设备需求天然气量为210m3/h，天然气压力
天然气输气管道设计及管理
一、天然气概况 1、天然气定义：从地下开采出来的可以燃烧的气体 2、天然气来源：气田气，油田气。 3、天然气组成：60%～90%为甲烷和乙烷，10%～40%的丙，丁，戊烷及重烃，在工标状态下只有甲、乙、丙、丁烷为气态，其余都为液态。 二、输气管道概况 1、输气管道分类：矿场集气管道，干线输气管道，城市配气管网 2、世界著名大型输气管道:前苏联乌连戈依——中央输气管道，全系统由6条输气干线组成，最著名的属亚马尔输气管道。该管道在苏联境内长4451km，建设了41座压缩机站和2座冷却站，经西西伯利亚地区穿越水域
945km，穿越河流700余处。 3、中沧线是中国第一次采用燃气轮机驱动离心压缩机输送油田伴生气的输气管线。 4、西气东输管线包括：青海涩北至甘肃兰州（2000年开工，02年竣工投产），重庆忠县至武汉（2000年开工），塔里木至上海（02年7开工，全长400多千米，管径1016mm，操作压力10MPa） 5、中国未来十年管网总体布局：两纵，两横，四枢纽(在北京，上海，信阳和武汉设立调度中心或分调度中心)，五气库（在北京，上海，大庆，山东，和南阳建立地下储气库） 6、管道防腐技术：从简单的人工除锈刷漆发展到外涂层与阴极保护和牺牲阳极相结合的联合保护。自1964年开始使用阴极保护到今天，所有的输气管道上都建有阴极保护站，单站保护长度可达50～80km. 输气管道的主要工艺设备包括压缩机组，阀门，计量设备和调压设备。 三、天然气的性质 1、天然气的分类 （1）按矿藏特点分：纯气藏天然气（在天然气开发过程中，不论何阶段流体在地层中均成气体，采出地面后可能有部分液体析出），凝析气藏天然气（矿藏流体在地层原始状态呈气态，但开采到一定阶段，随地层压力减小有部分烃类在地层中呈液态析出），油田伴生天然气（与原油共存，开采时与原油同时被采出，经油气分离得到的天然气） （2）按烃类组分关系分：干气（地层中呈气态，开采出后在管线设备中也不会有液态烃析出），湿气（地层中呈气态，在一般地面设备的温度、压力