无缝钢管的力学性能计算公式
无缝钢管尺寸规格表
无缝钢管尺寸规格表单位：Ｋg/m壁厚外径3 3.5 4 4.5 5 5.5 632 2.146 2.460 2.762 3.052 3.329 3.594 3.847 38 2.589 2.978 3.354 3.718 4.069 4.408 4.735 42 2.885 3.323 3.749 4.162 4.562 4.951 5.327 45 3.107 3.582 4.044 4.495 4.932 5.358 5.771 50 3.477 4.014 4.538 5.049 5.549 6.036 6.511 54 3.773 4.359 4.932 5.493 6.042 6.578 7.103 57 3.995 4.618 5.228 5.826 6.412 6.985 7.546 60 4.217 4.877 5.524 6.159 6.782 7.392 7.990 63.5 4.476 5.179 5.869 6.548 7.214 7.867 8.508 68 4.809 5.567 6.313 7.047 7.768 8.477 9.174 70 4.957 5.740 6.511 7.269 8.015 8.749 9.470 73 5.179 5.999 6.807 7.602 8.385 9.156 9.914 76 5.401 6.258 7.103 7.935 8.755 9.563 10.358 89 6.363 7.380 8.385 9.378 10.358 11.326 12.281 108 7.768 9.020 10.259 11.486 12.701 13.903 15.093 133 11.178 12.725 14.261 15.783 17.294 18.79215 13.422 15.290 17.146 18.989 20.821 22.639219 18.601 21.209 23.805 26.388 28.959 ··········273 23.262 26.536 29.797 33.046 36.283 39.508325 27.750 31.665 35.568 39.458 43.337 47.202355 38.897 43.158 47.406 51.641377 41.339 45.871 50.390 54.897426 46.777 51.913 57.036 62.147450480530630单位：Ｋg/m壁厚外径6.5 7 8 8.5 9 10 1232 4.08838 5.04942 5.69145 6.17250 6.973 7.423 8.286 8.69954 7.614 8.114 9.075 9.53857 8.095 8.632 9.667 10.16760 8.576 9.149 10.259 10.79663.5 9.137 9.754 10.950 11.52968 9.858 10.530 11.838 12.47370 10.179 10.876 12.232 12.892 13.539 14.797 17.16473 10.660 11.394 12.824 13.521 14.205 15.537 18.05276 11.141 11.912 13.416 14.150 14.871 16.277 18.94089 13.225 14.156 15.981 16.875 17.756 19.483 22.787108 16.270 17.436 19.729 20.858 21.973 24.168 28.410133 20.278 21.751 24.662 26.098 27.522 30.334 35.809159 24.446 26.240 29.791 31.548 33.293 36.746 43.503219 34.064 36.598 41.629 44.126 46.610 51.543 61.259273 42.720 45.920 52.283 55.445 58.596 64.860 77.240325 51.056 54.897 62.542 66.346 70.137 77.684 92.629355 55.865 60.076 68.460 72.634 76.796 85.082 101.507377 59.391 63.873 72.801 77.246 81.679 90.508 108.018426 67.246 72.332 82.468 87.518 92.555 102.592 122.519450 71.093 76.475 87.203 92.549 97.882 108.511 129.621480 75.902 81.654 93.122 98.837 104.540 115.909 138.499530 83.917 90.286 102.987 109.319 115.638 128.240 153.296630 99.947 107.549 122.716 130.281 137.833 152.902 182.890注：计算常用型材理论重量计算公式：m=F×L×ρm—质量Kg ；F—断面积m2/m ；L—长度m ；ρ—密度*Kg/m3☆其中：F断面积计算方法：1、方钢F= a22、钢管F=3.1416×＄（D-＄）D—直径＄—厚度3、钢板、扁钢F= a×＄a—宽度密度：钢材：7.85*103 kg/m3铝：2.5～2.95*103铜：8.45～8.9*103铸铁：6.6～7*103尼龙：1.04～1.15*1031、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。
PSL2X65Q管线用无缝钢管力学性能分析
PSL2X65Q管线用无缝钢管力学性能分析周晓锋;刘江成;张传友;周家祥;张国柱【摘要】对PSL2 X65Q管线用无缝钢管产品的拉伸性能、冲击性能、硬度及相关性能试验数据进行了统计和分析.分析认为:PSL2 X65Q管线用无缝钢管具有屈服强度波动范围小(≤100 MPa)、屈强比低(≤0.89)、塑性高、韧性好、硬度低、抗腐蚀性能好等特点,在满足海洋管线苛刻要求的同时,可适用于抗大变形管线和卷管施工方式管线的生产.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2014(043)004【总页数】5页(P57-61)【关键词】X65Q;管线用无缝钢管;拉伸性能;冲击性能;硬度【作者】周晓锋;刘江成;张传友;周家祥;张国柱【作者单位】天津钢管集团股份有限公司技术中心,天津300301;天津钢管集团股份有限公司技术中心,天津300301;天津钢管集团股份有限公司技术中心,天津300301;天津钢管集团股份有限公司技术中心,天津300301;天津钢管集团股份有限公司技术中心,天津300301【正文语种】中文【中图分类】TG115.5近年来，能源结构的变化以及对能源需求的增长，极大地促进了长距离输送管线的发展。
管道输送是长距离、大规模输送石油和天然气最经济、最安全的运输方式。
为了增大输送压力，提高输送效率，长距离石油天然气输送管线用管不断向高钢级、大壁厚发展。
高强度管线钢的应用可以降低管线工程的投资和运营费用，但同时也对管线用管的可靠性提出更高要求，特别是海洋管线，由于管道的铺设方式复杂，作业环境苛刻，因此对其机械性能有着更高的要求。
本文将对天津钢管集团股份有限公司（简称天津钢管）近6年PSL2 X65Q管线用无缝钢管产品的拉伸性能、冲击性能、硬度及相关性能试验数据，进行统计和分析，并归纳其特点。
1 力学性能的要求API Spec 5L—2012 标准［1］对 PSL2 X65Q 管线用无缝钢管的力学性能要求见表1。
钢管力学性能
钢管力学性能力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。
在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。
②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。
若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。
屈服点的单位为N/mm2（MPa）。
上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。
③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。
以σ表示，单位为%。
计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。
④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。
以ψ表示，单位为%。
计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。
⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。
27simn无缝钢管
27simn无缝管又称27硅锰无缝钢管。
27simn 单列表示其中硅锰的含量较其他无缝钢管更为特殊。
27simn无缝管具有耐高温耐高压耐磨的优良特性，因而其在日常生产活动中扮演着极其重要的角色。
27simn无缝管应用广泛，常见于船舶、电厂等日常生产生活场景。
27simn无缝管的力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥980屈服强度σs (MPa)：≥835伸长率δ5/(%)：≥12断面收缩率ψ/(%)：≥40冲击吸收功 (冲击值)(Aku2/J)：≥39聊城泰佑启金属0 6 3 5-7 7 7 9 2 1 027simn力学性能试验方法：所有的无缝钢管要进行力学性能测试。
力学性能测试方法主要分两类，一类是拉伸试验，一类是硬度试验。
拉伸试验是将无缝钢管制成试样，在拉伸试验机上将试样拉至断裂，然后测定一项或几项力学性能，通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。
硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸，以此确定材料硬度的大小。
27simn这种钢的性能优于30Mn2钢，淬透性较高，在水中临界淬透直径达8～22mm，可切削性良好，冷变形塑性及焊接性中等；另外钢在热处理时韧性减低不多，但却有相当高的强度和耐磨性，特别是水淬时仍有较高的韧性；但是此钢对白点敏感性大，热处理时有回火脆性倾向及过热敏感性。
27SiMn无缝钢管理论重量公式：无缝钢管每米重量W=0.02466*S(D-S)符号意义：D=外径 S=壁厚计算举例：外径为60mm壁厚4mm的无缝钢管，求每m重量。
每m重量=0.02466*4*（60-4）=5.52Kg27simn无缝钢管使用性能介绍：27simn无缝钢管在使用的时候可以看到很多的缺陷的，其中一个就是有裂纹，有裂纹的27simn无缝钢管影响到美观，还影响到实用。
对于27simn无缝钢管的裂纹应该要不断地进行预防，特别是在技术上要不断地进行去保障，27simn 无缝钢管的裂纹是一种常见的现象，应该要找出来原因进行处理，另外还要进行预防，这样的话才能够达到良好地效果。
圆管计算公式
D1 ±1.5%，最小±0.75 mm
D2 ±1.0%。最小±0.50 mm
D3 ±0.75%．最小±0.30 mm
D4 ±0.50%。最小±0.10 mm
7.力学性能 经适当热处理，钢管的力学性能应达到API SPEC 5CT 中N80钢级的要求。
8.密实性 钢管应逐根进行涡流探伤以检验钢管的密实性，涡流探伤对比试样人工缺陷通孔直径为φ2.2mm±0.01mm。
钢管重量公式：[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米（每米的重量）
20号无缝管相关知识 ：
1.1 钢管公称外径为88.9mm，公称壁厚为6.45mm。
1.2 钢管的外径和壁厚允许偏差应符合表1的规定。 表 外径允许偏差 + 0.50mm －0.20mm 壁厚允许偏差 + 0.97mm －0.77mm
2 钢管的通常长度为9400mm～9750mm。
外形
1 钢管的弯曲度不得大于1.0mm/m。
2 钢管两端端面应与钢管轴线垂直，切口毛刺应予清除。
4 重量 钢管按实际重量交货，亦可按理论重量交货。钢管每米理论重量为13.115kg/m。
5.钢管的成品化学成分允许偏差应符合GB/T 222的有关规定。
6.交货状态 钢管以热轧状态交货。
站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。 GB5312-1999（船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管）。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。 GB6479-2000（高压化肥设备用无缝钢管）。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。 GB9948-2006（石油裂化用无缝钢管）。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。 GB18248-2000（气瓶用无缝钢管）。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
常用无缝钢管种类
高压锅炉管制造方法与无缝管相同，但对制造钢管所用的钢种有严 格的要求。高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件。高压锅炉管 主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主 蒸汽管等。
信息来源
有需要的朋友可以参考
3. 低中压锅炉管 是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管， 然后经热轧、 冷轧或冷拨制成。 低中压锅炉管力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：≥410(42)屈服强度 σs (MPa)：≥245(25) 伸长率 δ5 (%)：≥25断面收缩率 ψ (%)：≥5，硬度 ：未热处 理,≤156HB，试样尺寸：试样尺寸25mm 热处理规范及金相 组织： 热处理规范：正火,910℃,空冷。金相组织：铁素体+ 珠光体。
信息来源
有需要的朋友可以参考
1. 结构管: 通常是指一般结构、机械结构用无缝钢管，流体无缝钢 管标准适用于输送流体的一般无缝钢管。它与结构无缝钢管的主 要区别是流体无缝钢管逐根进行液压试验或进行超声波、涡流、 漏磁探伤。因此，在压力管道钢管的标准选用上，不宜采用流体 无缝钢管。无缝钢管表示方法为外径，壁厚，厚壁无缝钢管主要 用于机械加工，煤矿，液压钢，等多种用途。厚壁无缝钢管的材 质分为10#、20#、35#、45# 16Mn、27SiMn、12Cr1MoV、 10CrMo910、15CrMo、35CrMo等。
液压支柱管代表材质为 20#、45#、27SiMn 30CrMoSiA等。 热处理制度：20#和45#均为正火；27SiMn（920±20）℃水粹， （450±50）℃回火，冷却剂：油或水.液压支柱管是在优质碳素结 构钢基础上，适当地加入一种或几种合金元素，用来提高钢的强度、 韧性和淬透性能。这类钢在制成后，通常均需经过调质、化学热处 理、表面淬火等热处理。与优质碳素结构钢相比较，具有良好的综 合力学性能，多轧制成圆、方、扁形状的钢材，用作机械或机器中 的重要结构件. 液压支柱管的抗锈蚀性本身不是不锈钢，当然抗锈蚀性能不行了。 但耐磨、切削性要比不锈钢好的多。 液压支柱管计算方式：(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的 重量)信息源有需要的朋友可以参考
无缝钢管尺寸规格表讲解
无缝钢管尺寸规格表讲解TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-无缝钢管尺寸规格表单位：Ｋg/m壁厚外径3 4 5 632384245505457606870737689108133159219273325355377426450480530630单位：Ｋg/m壁厚外径 7 8910 1232384245505457606870737689108133159219273325355377426450480530630注：计算常用型材理论重量计算公式：m=F×L×ρm—质量 Kg ；F—断面积m2/m ；L—长度m ；ρ—密度 *Kg/m3☆其中：F断面积计算方法： 1、方钢 F= a2 2、钢管F=×＄（D-＄） D—直径＄—厚度 3、钢板、扁钢F= a×＄ a—宽度密度：钢材：*103 kg/m3 铝：～*103铜：～*103铸铁：～7*103尼龙：～*1031、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。
钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
2、钢材的生产方法大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。
根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。
钢材的主要加工方法有：轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。
无缝钢管GB
无缝钢管能承受的内水压力：P=2T[S]/D=2*6*[S]/219=0.0548*[S]式中：P——管内水压强；MPa,D——管内径mm；[S]——管材的屈服应力，MPa；T——管壁厚，mm。
你将此钢管的许用拉应力强度代入上式即可求出能承受的内水压力。
与管长没有关系。
这个公式是取单位长度的水管，进行受力分析得到的。
因此处画图不便，意思是取单位长度的水管，并剖开，取出一半，研究作用于它上面的水压力与管壁拉力的平衡，即可得到这个公式。
（水压力就是PD，管壁拉力就是2T[S]，二者相等，即PD=2T[S]，两边除以D即得本公式。
）1、结构用于无缝钢管：GB8162-992、输送流体用地缝钢管：GB8163-993、锅炉用无缝钢管：GB3087-19994、锅炉用高压无缝管：GB5310-95（ST45.8-ⅲ型）5、化肥设备用高压无缝钢管：GB6479-19996、地质钻探用无缝钢管：YB235-707、石油钻探用无缝钢管：YB528-658、石油裂化用无缝钢管：GB9948-889、石油钻铤专用无缝管：YB691-7010、汽车半轴用无缝钢管：GB3088-199911、船舶用无缝钢管：GB5312-199912、冷拔冷轧精密无缝钢管：GB3639-199913、各种合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo（1）优质碳素结构钢（GB/T699-1999）钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除外）。
此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。
其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。
若控制在0.030%以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加“E”以示区别。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无缝钢管的力学性能计算公式
钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。
在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），
出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）；So--试样原始横截面积，mm2。
②②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不
增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。
若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。
屈服点的单位为N/mm2（MPa）。
上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。
③③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长
度与原标距长度的百分比，称为伸长率。
以σ表示，单位为%。
计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm；L0--试样原始标距长度，mm。
④④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积
的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。
以ψ表示，单位为%。
计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2；
S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。
⑤⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；D--试验用钢球直径，mm；d--压痕平均直径，mm。
测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于
450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。
在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。
举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。
无缝钢管。