压力管道壁厚计算
管路压力与壁厚计算方式管道压力测试
碳钢、合金钢无缝钢管和焊接钢管在受内压时，共壁厚按下式计算：PDδ = ────── + C200[σ]φ+P(2-1)式中d——管璧厚度(毫米)；P——管内介质工怍压力(公斤/厘米2)；在压力不高时，式中分母的P值可取p=0，以简化计算；D——管子外径(毫米)；φ——焊缝系数，无缝钢管φ=1，直缝焊接钢管φ=0.8，螺旋缝焊接钢管φ=0.6；[σ]——管材的许用应力(公斤/毫米2)，管材在各种温度下的许用应力值详见表2-5；C——管子壁厚附加量(毫米)。
管子壁厚附加量按下式确定：C = C1 + C2 + C3(2-2)式中C1——管子壁厚负偏差附加量(毫术)。
无缝钢管(YB231-70)和石油裂化用钢管(YB237-70)壁厚负偏差见表2-1。
冷拔(冷轧)钢管>1 -15热轧钢管 3.5-20 -15>20 -12.5 不锈钢、耐酸钢无缝钢管(YB 804-70)壁厚负偏差见表2-2。
冷拨(冷扎)钢管≤1 -0.15毫米-0.10毫米＞1-3 -15 -10＞3 -12.5 -10热扎钢管≤10 -15 -12.5 ＞10～20 -20 -15 ＞20 -15 -12.5普通碳素结构钢和优质碳素结构钢厚钢板的厚度负偏差，按热轧厚钢板厚度负偏差(GB709-65)的规定，见表2-3。
4 -0.44.5~5.5 -0.5 -0.55~7 -0.6 -0.6 -0.6 8~10 -0.8 -0.8 -0.8 -0.811~25 -0.8 -0.8 -0.8 -0.8 26~30-0.9-0.9-0.9-0.9C2——腐蚀裕度(毫米);介质对管子材料的腐蚀速度≤0.05毫米/年时(包括大气腐蚀)，单面腐蚀取C2=1.5毫米，双面腐蚀取C2=2～2.5毫米。
当管子外面涂防腐油漆时，可认为是单面腐蚀，当管子内外壁均有较严重的腐蚀时，则认为是双面腐蚀。
介质对管子材料的腐蚀速度大于0.05毫米/年时，由设计者根据腐蚀速度与设计寿命决定C2值。
压力管道各种壁厚计算及校核
2.8 0.103 0.026
1.5 0.004
<
2.28667E-07
2.8 0.108 0.283
1.5 0.040
<
5.48753E-08
2.8 0.103 0.035
1.5 0.004
<
0.03D 0.030 0.014 0.014 0.021 0.012
结果 校核合格 校核合格 校核合格 不合格 校核合格
0.3 1
192000 MPa
1.1E-05 ℃－1 50 oC
15 oC 0.3 1.95 cm
1.63 cm 104.8 MPa 100.2 MPa
GB50316 GB50316
373.5
当量应力 校核 管外径mm
1016 711 457 273.1 219.1
壁厚mm 19.5 9.5 5.6 6.4 5.6
<
261 校核合格
单位管长截面惯 土壤变形
竖向载
性距（m4/m） 模量N/m2 基床系数 荷
变形滞后 水平方向变
系数
形量
I
Es
K
W
Z
Dx
4.46615E-07
2.8 0.103 0.026
1.5 0.005
<
2.98259E-08
2.8 0.103 0.026
1.5 0.006
<
5.48753E-08
σL=μ σh＋Eα (t1-t2)
σ h=Pd/ (2dn)
σe=σ h-σL < 0.9σs
W=rt.hc.g. 10-6 MPa
rt－土壤 密度 kg/m3(170 0~1800 kg/m3)
管道壁厚等级与压力等级计算
1) 内压金属直管的壁厚根据SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》确定：当S0< Do /6时，直管的计算壁厚为：S0 = P D0/(2[σ]tΦ+2PY)直管的选用壁厚为： S = S0 + C式中 S0――直管的计算壁厚， mm；P――设计压力， MPa；D0―直管外径， mm；[σ]t―设计温度下直管材料的许用应力， MPa；Φ―焊缝系数，对无缝钢管，Φ＝1；S―包括附加裕量在内的直管壁厚， mm；C―直管壁厚的附加裕量， mm；Y―温度修正系数，按下表选取。
温度修整系数表材料温度℃≤482510538566593≥621铁素体钢`奥氏体钢当S0≥D0/6或P/[σ]t > 时，直管壁厚应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。
2）对于外压直管的壁厚应根据GB 150-1998《钢制压力容器》规定的方法确定。
公称直径管子外径设计压力许用应力t 焊缝系数修正系数Y 壁厚So 壁厚负偏差腐蚀裕量选用厚度壁厚减薄量最终壁厚壁厚系列15 22 1 130 1 420 27 1 130 1 425 34 1 130 1 432 42 130 1 440 48 32 137 1 0 450 60 163 165 76 163 180 89 163 1100 114 32 137 1 12. 14. 5125 140 163 1 6150 159 4 130 1 2 7200 219 163 1 8250 273 130 1 10300 130 1 10. 8350 130 1 10.400 130 1 11. 10450 457 130 1 11500 508 130 1 14. 16.550 559 1 13. 2 15.600 610 1 14. 2 16.650 660 1 15. 2 18.700 711 1 16. 2 19. 16注：计算得的结果为计算壁厚，最终厚度为：S=So+C，C为腐蚀裕量+壁厚负偏差+螺纹深度。
壁厚计算书
1、计算依据
《压力管道规范 工业管道 第2部分：材料》GB/T20801.2-2006 《压力管道规范 工业管道 第3部分：设计与计算》GB/T20801.3-2006 2、计算公式
()
t 2pD
S pY =
Φ+
3、计算过程
3.1 先假设管道名义壁厚小于16mm ，计算壁厚小于外径的六分之一 3.2 本管道采用输送流体用无缝钢管（GB/T8163-2008），设计温度为70℃，则上述计算公式中的输入数据和计算结果如下：
3.3本管道介质为二甲苯，腐蚀性较小，按每年腐蚀0.1mm ，设计年限15年计算，腐蚀余量取1.5mm ，管道制造负偏差按流体输送用无缝钢管标准（GB/T8163-2008）取12.5%,则有：
DN200管道设计厚度td=1.75+1.5=3.25mm
DN200管道包含负偏差的厚度tm=3.25/（1-0.125）=3.71mm
DN200管道选取的名义壁厚T=8mm
DN150管道设计厚度td=1.27+1.5=2.77mm
DN150管道包含负偏差的厚度tm=2.77/（1-0.125）=3.17mm
DN150管道选取的名义壁厚T=7mm
3.4验算
3.4.1DN200管道的采用壁厚为8mm，小于16mm，计算壁厚1.75mm 小于外径的六分之一，计算前的假设成立，计算结果有效。
3.4.2DN150管道的采用壁厚为7mm，小于16mm，计算壁厚1.27mm 小于外径的六分之一，计算前的假设成立，计算结果有效。
管道壁厚等级与压力等级计算
65 76 6.4 130 1 0.4 100 1.5 3.896869586 0.5625 4.693181761 5
80 89 6.4 130 1 0.4 120 1.5 4.281616821 0.5625 5.101013831 5.5
弯管弯头外弧最小壁厚
公称直径管子外径设计压力许用应力t焊缝系数修正系数弯曲半径腐蚀裕量壁厚Soo
700 711 6.4 450 1 0.4 4200 1.5 6.331236737
弯管力许用应力t焊缝系数修正系数弯曲半径腐蚀裕量壁厚Soi壁厚负偏差最终壁厚
40486.413010.4601.53.044960772 0.625 3.852658419 4
1001143213710.412.17623498 0.61.5 14.27623498 5
1251406.416310.42.705967625 0.61.5 4.805967625 6
150159413010.42.416413374 0.52 4.916413374 7
2002197.516310.44.947289157 0.71.5 7.147289157 8
修正系数Y请见下表：
温度对计算管子壁厚公式的修正系数Y
材料温度（℃）
≤482 510 538 566 593
铁素体钢0.4 0.5 0.7 0.7 0.7
奥氏体钢0.4 0.4 0.4 0.4 0.5
本公式的适用范围及其要求请参照SH 3059-2001 P21。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
管道壁厚等级与压力等级计算
管道壁厚等级与压力等级 1) 内压金属直管的壁厚根据SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》确定：当S0< Do /6时，直管的计算壁厚为：S0 = P D0/(2[σ]tΦ+2PY)直管的选用壁厚为： S = S0 + C式中 S0――直管的计算壁厚， mm；P――设计压力， MPa；D0―直管外径， mm；[σ]t―设计温度下直管材料的许用应力， MPa；Φ―焊缝系数，对无缝钢管，Φ＝1；S―包括附加裕量在内的直管壁厚， mm；C―直管壁厚的附加裕量， mm；Y―温度修正系数，按下表选取。
温度修整系数表材料温度℃≤482510538566593≥621铁素体钢` 0.40.50.70.70.70.7奥氏体钢0.40.40.40.40.50.7当S0≥D0/6或P/[σ]t > 0.385时，直管壁厚应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。
2）对于外压直管的壁厚应根据GB 150-1998《钢制压力容器》规定的方法确定。
公称直径管子外径设计压力许用应力t 焊缝系数修正系数Y 壁厚So 壁厚负偏差腐蚀裕量选用厚度壁厚减薄量最终壁厚壁厚系列15 22 1 130 1 0.4 0.084355828 0.5 1.5 2.084355828 420 27 1 130 1 0.4 0.103527607 0.5 1.5 2.103527607 425 34 1 130 1 0.4 0.130368098 0.5 1.5 2.130368098 432 42 6.4 130 1 0.4 1.013880507 0.5 1.5 3.013880507 440 48 32 137 1 0.4 5.126835781 0.5 0 5.626835781 450 60 6.4 163 1 0.4 1.159700411 0.5 1.5 3.159700411 3.565 76 6.4 163 1 0.4 1.468953854 0.5 1.5 3.468953854 4.580 89 7.5 163 1 0.4 2.010542169 0.5 1.5 4.010542169 4.5100 114 32 137 1 0.4 12.17623498 0.6 1.5 14.27623498 5125 140 6.4 163 1 0.4 2.705967625 0.6 1.5 4.805967625 6150 159 4 130 1 0.4 2.416413374 0.5 2 4.916413374 7200 219 7.5 163 1 0.4 4.947289157 0.7 1.5 7.147289157 8250 273 6.4 130 1 0.4 6.590223295 0.8 1.5 8.890223295 10300 323.9 6.4 130 1 0.4 7.818949909 0.9 1.5 10.21894991 8350 355.6 6.4 130 1 0.4 8.584188292 0.5 1.5 10.58418829 8.8400 406.4 6.4 130 1 0.4 9.810500905 0.5 1.5 11.81050091 10450 457 7.4 130 1 0.4 12.7173586 0.5 1.5 14.7173586 11500 508 7.4 130 1 0.4 14.13658243 0.5 1.5 16.13658243 12.5550 559 7.4 153.3 1 0.4 13.23627288 0.5 2 15.73627288 12.5600 610 7.4 153.3 1 0.4 14.44387559 0.5 2 16.94387559 14.2650 660 7.4 153.3 1 0.4 15.62779982 0.5 2 18.12779982 14.2700 711 7.4 153.3 1 0.4 16.83540253 0.5 2 19.33540253 16注：计算得的结果为计算壁厚，最终厚度为：S=So+C，C为腐蚀裕量+壁厚负偏差+螺纹深度。
管道壁厚计算公式
管道壁厚计算公式
1.内压力：
管道内部的流体压力是计算管道壁厚的主要因素之一、一般情况下，管道壁厚的计算公式如下：
t=(P*D)/(2*S*E-0.8*P)
其中，t为管道的壁厚（单位为mm），P为管道内部的设计压力（单位为MPa），D为管道的外径（单位为mm），S为管道材料的允许应力（单位为MPa），E为管道材料的弹性模量（单位为MPa）。
2.外压力：
管道外部的环境压力也会对管道壁厚的计算产生影响。
通常情况下，管道外部的设计压力会小于内部的设计压力，因此可采用以下公式计算管道的壁厚：
t=(P*D)/(2*S*E+0.4*P)
其中的符号意义同上。
3.弯曲应力和压力脉动：
管道在运行过程中可能会受到弯曲应力和压力脉动的影响，这些因素也需要考虑到管道壁厚的计算中。
一般而言，管道壁厚的计算公式会根据具体的弯曲应力和压力脉动的情况来确定。
4.温度应力：
管道在不同温度下会发生膨胀和收缩，从而产生应力，也需要考虑到管道壁厚的计算中。
一般而言，计算管道壁厚时需要根据具体的温度条件来确定。
5.其他因素：
除了以上几个主要因素外，还有一些其他因素也需要考虑到管道壁厚的计算中。
例如，管道的使用年限、使用环境等因素也会对管道壁厚的计算产生影响。
综上所述，管道壁厚的计算公式是一个复杂的问题，需要考虑到多个因素的综合影响。
在实际工程中，一般会根据具体的设计条件和材料特性来确定最合适的计算公式，以保证管道的安全性和可靠性。
GBT20801内压管道壁厚计算
2 焊接系数Ej
0.8
计算厚度
1.140057361 设计温度
300 材料许用应力［σ］
104
设计壁厚tsd 3.140057361
圆整厚度
3.5 取用厚度
4.5
注： 1、C为腐蚀、冲蚀余量加机械加工深度。 2、圆整厚度为计算厚度加0.5mm后向下取最接近该值的0.5整倍数。 3、材料许用应力［σ］取GB/T20801.2表A.1规定数值。 4、计算系数Y取GB/T20801.3表16或者GB50316-2000表6.2.1规定数值。 5、焊接系数Ej取GB/T20801.2表A.3、表A.4规定数值。
******设计院
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设计证编号 工程名称
1:1
第1 张
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图样代号
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内压管壁厚计算
判定
ts<Do/6
符合直管内压计算条件1
按直管外径确定 设计依据 GB/T20801-2006 √
GB50316-2000
设计厚度tsd
tsd=(PDo/(2［σ］*Ej+2YP)+C）
承受内压
工作压力P1
P
1 管子外径Do
159 计算系数Y
0.4
设计压力P
1.1P1或取定
1.2 厚度附加量C