2021年压力管道强度校核计算表
DATA SHEET OFSTRENGTH
欧阳光明（2021.03.07）
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工业及热力管道壁厚计算书
1直管壁厚校核
1.1计算公式：
根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。
[](
)PY
E PD t j t
o
s +=
σ2 （1）
C
t t s sd += （2）
21C C C += （3）
式中 s t —直管计算厚度（mm ）；
P —设计压力（MPa ）；
o
D —管子外径（mm ）；
[]t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）；
j
E —焊接接头系数； sd
t —直管设计厚度（mm ）；
C —厚度附加量之和（mm ）；
1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ）
Y —计算系数
设计压力P ：
P=2σt/（D-2tY ）
Y=0.4--0Cr18Ni9
式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表A.0.1进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375 MPa。
E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j
（GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。
Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。
1.2常用低压管道计算厚度
1.3常用高压管道计算厚度
1.4厚度附加量
(1).C1厚度减薄附加量（mm），取钢管允许厚度负偏差。
根据《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2002）规定：热轧（挤、扩）钢管壁厚＜15mm时，普通级允许厚度负偏差（12.5%δ）
高级允许厚度负偏差（12.5%δ）；
热轧（挤、扩）钢管壁厚≥15mm时，普通级允许厚度负偏差（15%δ）
高级允许厚度负偏差（12.5%δ）；
冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，普通级允许厚度负偏差（14%δ）高级允许厚度负偏差（10%δ）；
冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，普通级允许厚度负偏差（10%δ）高级允许厚度负偏差（10%δ）。
根据《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008）规定：
热轧（挤压、扩）钢管外径≤102mm时，允许厚度负偏差（12.5%δ或0.40中较大值）；
热轧（挤压）钢管外径＞102mm时，当壁厚和外径的比值
≤0.05时，允许厚度负偏差（15%δ或0.40中较大值）
＞0.05～0.10时，允许厚度负偏差（12.5%δ或0.40中较大值）
＞0.10时，允许厚度负偏差（10%δ）；
冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，允许厚度负偏差（10%δ或0.15中较
大值）；
冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，允许厚度负偏差（10%δ）。
综上所述，考虑到CNG站用钢管基本上为冷拔（轧）钢管，故厚度负偏差应按照上面规定根据钢管材质选择。
(2).C2腐蚀附加量（mm），20#钢管的腐蚀裕量参照《钢制对焊管件规范》（SY/T0510-1998）取 1.5mm，0Cr18Ni9钢管的腐蚀附加量一般为0mm。
1.5常用管道的设计厚度
钢管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选钢管的壁厚符合要求。
2弯管壁厚校核
2.1计算公式
根据《压力管道规范-工业管道第3部分：设计和计算》（GB/T20801.3-2006）6.2规定：
内压弯管的计算厚度（位于2α处，最危险处）应按式（4）计算：
[]????????+???? ??=
PY I E PD t j t o
w σ2 （4）
当计算弯管的内侧厚度时：
()()241
4--=
o o D R D R I （5）
当计算弯管的外侧厚度时：
()()2
414++=
o o D R D R I （6）
式中 w t —弯管（内、外侧）的计算厚度（mm ）；
α—弯管的转角（度）；
I —计算系数；
R —弯管在管子中心线处的弯曲半径（mm ）；
2.2弯曲半径
根据《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）中规定：高压钢管的弯曲半径大于管子外径的5倍，其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的 3.5倍。对于一些在工厂内加工的弯管，最小可以使R=1.5D o ，而在一般情况下R ≥3D o ，故在计算中选用R=1.5D o 和R=3D o 两种情况，因为只要这两种情况下的设计壁厚可以符合要求，其他情况下的设计壁厚就都是符合要求的。
*欧阳光明*创编 2021.03.07
2.3常用弯管的设计厚度
弯管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选壁厚符合要求。
*欧阳光明*创编 2021.03.07