管道壁厚 弯头壁厚及主管支管开孔补强计算
管道开孔补强
正常最高压力
P0 MPa 已知
设计压力
P MPa 1.1P0
正常最高温度
T0 ℃
已知
设计温度
T' ℃
T0+30
设计温度下材料的许用应力 [σ] MPa 查表A.0.1, GB8163 , 20
主管名义外径
D0 mm 已知
主管设定壁厚
T mm 设定
主管内径
Di mm D0-2T
焊接接头系数
E—
查表3.2.5
主管厚度减薄附加量
C1 mm 查表
主管腐蚀附加量
C2 mm 查表
厚度附加量之和
C mm C1+C2
系数
Y — (Di+2C)/(Di+D0+2C)
主管计算厚度
Ts mm PD0/(2[σ]E+YP）
主管设计厚度
Tj mm Ts+C
判别式：当T>Tj时设定壁厚有效。
支管轴线与主管轴线的夹角 α o
已知
扣除附加量后支管内径
d mm d0-2t1+2(C1'+C2')
主管上斜开孔的长度
d1 mm d/sinα
补强区有效宽度
B mm 2d1和d1+2(T+t1)-2(C1+C1'+2C2)
补强板名义厚度
tr mm 设定
补强板减薄附加量
Cr mm 查表
焊角高度
e mm 已知
主管外侧法向补强有效高度 h1 mm 2.5(T-C1-C2)和2.5(t1-C1'-C2)+tr
开孔补强计算GB150-2011等面积补强法_单孔
接管实际外伸长度
150.00 mm 接管有效外伸长度 h1
18.87 mm
接管实际内伸长度
0.00 mm 接管有效内伸长度 h2
0.00 mm
开孔削弱所需的补强面积 A
A=dδ+2δδt(1-f)
798.8 mm2
壳体多余金属面积 A1
A1=(B-d)(S-δ-C)-2St(S-δ)(1-f)
180.2 mm2
钢板负偏差及腐蚀裕量 C
1.0 mm
接管外径 d ’
89.0 mm
接管外径 d (最大尺寸）
89.0 mm
接 接管材料
20
[σ] 接管许用应力
[σ]t
131.00 MPa
补强圈材料
—
补 131.00 MPa
补强圈许用应力 [σ]rt
131.00 MPa
接管焊接接头系数 φ1 接管厚度 St 管 接管负偏差及腐蚀裕量 C1 接管强度削弱系数 f
551 mm2
结：
补强满足要求
0.9 4.00 mm
1.0 mm 1
强 补强圈外径 d2 补强圈厚度 S1t 补强圈负偏差及腐蚀裕量
圈 C2 补强圈强度削弱系数 fr
178 mm 12 mm 1 mm 1
开孔直径 di
89.0 mm 补强区有效宽度 B
178.00 mm
壳体计算厚度 δ
8.976 mm 接管计算厚度 δt
1.422 mm
设计条件
简图
设计压力 Pc
0
1.05 MPa
设计温度 t
200 ℃
椭圆形封头长短轴之比 过渡区半径与球面半径之 比 壳体内直径Di
开孔处焊接接头系数 φ
管道承压压和壁厚计算公式
二、根据壁厚简单计算管道承受压力校核验算 公式1
1 2 4 5 6 10 P S D1 D2 [σ ] E
P=
设计压力 实际厚度 管子外径 管子内径
2([σ ]ES D2+S
MPa mm mm mm MPa 129 137 0.8 6.592481 4
设计温度下材料须用应力 焊接接头系数
根据以上计算可知，外径141mm、壁厚6mm的316不锈钢管道，经过切槽后仍可 用于4.5MPa的管路系统中。
管道承压计算公式
一、根据设计压力计算壁厚 参照规范GB50316-2000<工业金属管道设计规范>计算公式P44 当直管计算厚度s1小于管子外径D的1/6时，按照下面公式计算 公式1 公式2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P S S1 D1 D2 [σ ] C1 C2 Y E
S1= S= S1+C1+C2
设计压力 设计厚度 计算厚度 管子外径 管子内径
PD1 mm mm mm mm MPa mm mm
4.5 3.571041 2.871041 141 129 137 0.2 0.5 0.4 0.8
设计温度下材料须用应力 材料减薄附加量 腐蚀附加量 按表取值 焊接接头系数
壁厚计算
标加设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度2107.9954446851.5 1.510.99544设计温度下材料的许用应力 [δ]t（Mpa）理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度2107.5725593671.51.510.57256设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）弯管弯制半径R(mm）设计厚度2105014.82781设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度210 5.9004773270.885071599 1.58.285549支管的理论壁厚S1d（mm）壁厚负偏差腐蚀余量计算厚度5.9004773270.8850715991.58.2855489设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度210 4.9300473280.739507099 1.57.169554设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度2107.0422535211.0563380281.59.598592设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度1800.8990318120.1348547721.52.533887设计温度下材料的许用应力 [δ]t（Mpa）理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度240 3.7773512480.566602687 1.5 5.843954设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）盘管外内径比值 KK的最小值240 1.3333333331.191736839设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）应力增加值系数m 理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量240 1.230769231 4.6490476890.6973572 1.5管道壁厚计算标准椭圆形封头的壁厚计算理论壁厚 S 1w （mm）11.58939707弯制弯管壁厚的计算焊制三通的壁厚计算异径管壁厚的计算半球封头的壁厚计算盘管弯头或弯管的壁厚计算加热炉盘管直管段的壁厚计算压盘管直管段的壁厚计算普通高级≤201512.5＞2012.510设计厚度6.846405碳素钢、低合金钢钢管种类一般情况下ψ=1.0，双面焊缝ψ=0.85壁厚对于单筋、蝶式等局部补强的三通，ψ=0.9负偏差%适用于K＞1.5，最后再通过上式验算适用于P≤0.4[δ]t ψ。
弯管或弯头壁厚计算
管道壁厚计算
设计压力 P (MPa)0.97
管外径 D (mm)60.3
设计温度下材料的许用应力 S (MPa)138
焊件的纵向焊接接头系数φ1
计算系数 Y0.4按表16选
直管的计算壁厚 t (mm)0.21133
管道腐蚀裕量 C （mm）1
管道壁厚取值大于 T (mm) 1.21133
弯管或弯头壁厚计算
弯管或弯头中心线处的弯曲半径 R (mm)180.9R大于等于3D 弯管或弯头内侧厚度 计算系数 I1 1.1
弯管或弯头外侧厚度 计算系数 I20.928571
弯管或弯头的转角 a (℃)90
弯管或弯头内侧壁厚 t1 (mm)0.232398
弯管或弯头外侧壁厚 t2 (mm)0.196274
弯管或弯头中心线处壁厚 t (mm)0.21133
管道腐蚀裕量 C（mm）1
弯管或弯头壁厚取值大于 T (mm) 1.232398。
管道壁厚及开孔补强程序
δn
mm
5
Di
mm
123.00
AR
mm2
66.92
a
mm
4
A1
mm2
174.584375
A2
mm2
198.3676758
A3
mm2Leabharlann 32Aemm2
404.9520508
无须补强
备注 请输入数据 请输入数据
可变 0.4-0.6 ≤120℃取1 加0—2为取用壁厚
0
温度
℉
℃
250或以下 121或以下
1.706349206 14.72272727 25.122114
项目 计算压力Pc 支管外径 设计强度系数F 温度折减系数 支管计算壁厚δt 腐蚀余量C1 支管名义壁厚 支管内径 补强外侧高度H1 补强内侧高度H2 材料强度＆ 主管外径 主管计算壁厚δ 腐蚀余量C2
开孔补强计算
公式代号 Pc d0 F t δt C1 δnt di h1 h2 ＆ D0 δ C2
单位 Mpa mm
mm mm mm mm mm mm Mpa mm mm mm
输入数据 2
60.3 0.4 1
0.628125 2.00
6
48.30 15.00 3.463541667
240
133
1.385416667 2.00
主管名义壁厚 主管内径
开孔削弱面积AR 焊缝脚高
补强面积A1 补强面积A2 补强面积A3 总补强面积Ae
温度折减系 数t
1
300
149
0.967
350
177
0.933
400
204
0.9
金属管道组成件耐压强度计算
金属管道组成件耐压强度计算1.1一般规定1.1.1 本章所列的计算方法适用于工程设计中所需的管道组成件的设计计算。
对于已标明公称压力管道组成件不必再按本章进行计算。
1.1.2 标准的对焊管件的耐压强度，应符合本规范第5.4.2条第5款的规定。
1.2直管1.2.1 承受内压直管的厚度计算，应符合下列规定：1 当直管计算厚度t s小于管子外径D o的1/6时，直管的计算厚度为式(1.2.1-1)计算的值。
设计厚度t sd应按式(1.2.1-2)计算。
所选用管子的最小壁厚为计算厚度与机加工深度和腐蚀或磨蚀附加量的和。
t s=PD o2([σ]t E j w+PY)(1.2.1-1)t sd=t s+C(1.2.1-2) C=C1+C2(1.2.1-3)Y系数的确定，应符合下列规定：当t s＜D o/6时，按表1.2.1选取；当t s≥D o/6时，按下式计算：Y=D i+2(C2+C3)D i+D o+2(C2+C3)(1.2.1-1)式中：t s——直管计算厚度(mm)；P——设计压力(MPa)；D o——管子外径，取管子外径的名义值(mm)；D i——管子内径，取材料标准或技术规定中允许的最大值(mm)；[σ]t——在设计温度下材料的许用应力(MPa)；E j——纵向焊接接头质量系数，按3.2.5条的规定取值；W——焊接接头高温强度降低系数，按第3.2.5A条的规定取值；t sd——直管设计厚度(mm)；C——厚度附加量之和(mm)；C1——厚度减薄附加量，包括机械加工深度C3及材料厚度负偏差之和(mm)；C2——腐蚀或磨蚀附加量(mm)；C3——机械加工深度，包括机械加工表面、开槽或螺纹深度。
带螺纹的管道组成件，取公称螺纹深度；对未规定公差的机械加工表面或槽，取规定切削深度加0.5mm。
Y——系数。
表6．2．1 t s＜D o/6时系数Y的值（℃）注：介于表列的中间温度的Y值可用内插法计算。
2 当直管计算厚度t s大于或等于管子外径D o的1/6时，或设计压力P与在设计温度下材料的许用应力[σ]t和焊接接头系数E j乘积之比大于0.385时，直管厚度的计算，还应考虑失效机理、疲劳影响和温差应力等因素。
开孔补强计算(接管计算厚度按内径算)
3.5 0.95 800 25 0.75 0 68
Mpa mm mm mm mm Mpa
封头开孔补强计算 设计条件 封头 计算压力 pc 焊接接头系数 φ 壳体内直径 Di 开孔处名义厚度 δ n 壳体厚度负偏差 C1 壳体腐蚀裕量 C2 壳体材料许用应力 [σ ] 接管 实际外伸长度 L1 实际内伸长度 L2 焊接接头系数 φ 接管外径 do 名义厚度 δ nt 接管厚度负偏差 C1t 接管腐蚀裕量 C2t 接管材料许用应力 [σ ]t 补强圈
δ δ t fr dop B h1 h2
开孔所需补强面积 A 壳体多余金属面积 A1 接管多余金属面积 A2 焊缝金属面积 A3 A-A1-A2-A3 补强圈面积 A4A4- Nhomakorabea mm2
头开孔补强计算 设计条件 封头 3.5 1 800 21 0 0 68 接管 130 0 1 265 33 0 0 68 补强圈 0 mm 0 mm 0 mm 补强计算 20.857 5.257 1.000 199.000 398.000 81.03703 0 4150.466 27.02697 4496.485 64 -437.046 mm mm mm mm mm mm mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm mm mm mm mm mm MPa Mpa mm mm mm mm Mpa
开孔补强计算
焊缝金属截面积A3
A3=0.25*δ n*δ nt
补强面积 Ae
Ae=A1+A2+A3
判断是否补强
Ae<A,需补强，反之不需要
另加的补强面积（补强圈的面积A4）
外径应接近B值
整体补强A4
补强高度应大于h1
强度削弱系数 fr：表示设计温度下接管材料与壳体材料许用应力的比值，fr>1时取fr=1，eg;均为S304
红色为输入部分
开孔补强计算
δ （开孔处壳体计算厚度） δ e(壳体有效厚度)
fr(强度削弱系数)
3.5625
13.7
1
δ t（接管计算厚度） δ et(接管有效厚度)
h1(有效高度)
0.84
9
62.3217458
内压
外压
A=dop*δ +2*δ *δ et(1-fr) dop)*(δ e-δ )-2*δ et(δ e-δ )*(1-fr)
1383.675 3937.405
A=0.5*（dop*δ +2*δ *δ et(1-fr)） /
h1*(δ et-δ t)*fr+2*h2*（δ et-C2)fr
1017.090892
/
A3=0.25*δ n*δ nt
35
/
Ae=A1+A2+A3
4989.495892
/
Ae<A,需补强，反之不需要
有效宽度B：=max(2*dop/dop+2*δ n+2*δ nt），取较大值,此计算取B=2*dop 外伸接管有效补强高度h1:=min(√(dop*δ nt)/接管实际外伸高度)，取较小值,,此计算选取 h1=√dop*δ
管道壁厚弯头壁厚及主管支管开孔补强计算
钢管壁厚计算
公式代号 Pc D0 ＆ F t δ C1 C2 C3 C δn
单位 Mpa mm Mpa
mm mm mm mm mm mm
单位 Mpa mm
mm mm mm mm mm mm Mpa mm mm mm
输入数据 2
60.3 0.4 1
0.628125 2.00
6
48.30 15.00 3.463541667
240
133
1.385416667 2.00
主管名义壁厚 主管内径
开孔削弱面积AR 焊缝脚高
补强面积A1 补强面积A2 补强面积A3 总补强面积Ae
温度折减系 数t
1
300
149
0.967
350
177
0.933
400
204
0.9
450
232
0.867
备注
备注 请输入数据 请输入数据
0.4-0.6 ≤120℃取1 加0—2为取用壁厚
请输入数据
自动判断条件 可变
请输入数据 加0—2为取用壁厚
请输入数据 请输入数据
1.706349206 14.72272727 25.122114
项目 计算压力Pc 支管外径 设计强度系数F 温度折减系数 支管计算壁厚δt 腐蚀余量C1 支管名义壁厚 支管内径 补强外侧高度H1 补强内侧高度H2 材料强度＆ 主管外径 主管计算壁厚δ 腐蚀余量C2
开孔补强计算
公式代号 Pc d0 F t δt C1 δnt di h1 h2 ＆ D0 δ C2
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0.4 1 mm mm mm mm mm mm
14.72272727 0.00 2.00 0.00 2.00
16.72272727
弯头壁厚计算
项目 弯头的曲率半径R 弯头的外直径D 弯头的管壁厚度增大系数m 直管道壁厚δ 弯头壁厚δ b 公式代号 R D m δ δ b 单位 mm mm mm mm 输入数据 76 89 1.706349206 14.72272727 2力Pc 母管外径 材料强度＆ 设计强度系数F 温度折减系数 母管计算壁厚δ 工艺减薄量C1 腐蚀余量C2 板材/管材负偏差C3 厚度附加量C 钢管名义壁厚 公式代号 Pc D0 ＆ F t δ C1 C2 C3 C δ n 单位 Mpa mm Mpa 输入数据 10 323.9
备注 请输入数据 请输入数据 可变 0.4-0.6 ≤120℃取1 加0—2为取用壁厚
250或以下 300 350 400 450
0
备注
备注 请输入数据 请输入数据 0.4-0.6 ≤120℃取1 加0—2为取用壁厚 请输入数据
自动判断条件 可变 请输入数据 加0—2为取用壁厚
请输入数据
请输入数据
δ n Di AR a A1 A2 A3 Ae
mm mm mm2 mm mm2 mm2 mm2 mm2
5
123.00 66.92
4 174.584375 198.3676758 32 404.9520508
无须补强
温度 ℉ ℃ 121或以下 149 177 204 232
温度折减系 数t 1 0.967 0.933 0.9 0.867
开孔补强计算
项目 计算压力Pc 支管外径 设计强度系数F 温度折减系数 支管计算壁厚δ t 腐蚀余量C1 支管名义壁厚 支管内径 补强外侧高度H1 补强内侧高度H2 材料强度＆ 主管外径 主管计算壁厚δ 腐蚀余量C2 公式代号 Pc d0 F t δ t C1 δ nt di h1 h2 ＆ D0 δ C2 单位 Mpa mm 输入数据 2 60.3 0.4 1
0.628125 2.00
mm mm mm mm mm mm Mpa mm mm mm
6
48.30 15.00 3.463541667 240
133
1.385416667 2.00
主管名义壁厚 主管内径 开孔削弱面积AR 焊缝脚高 补强面积A1 补强面积A2 补强面积A3 总补强面积Ae 要否补强