管道的设计计算——管径和管壁厚度(精)
不锈钢薄壁给水管规格尺寸
不锈钢薄壁给水管规格尺寸
不锈钢薄壁给水管是一种常用于建筑工程中的管道材料，具有耐腐蚀、耐高温、抗压强度高等优点。
在建筑工程中，不锈钢薄壁给水管的规格尺寸多种多样，以满足不同工程需求。
一般来说，不锈钢薄壁给水管的规格尺寸主要包括管径、壁厚和长度三个方面。
管径是指管道的直径，常见的管径有6mm、8mm、10mm等，根据需要可以选择不同的管径来满足工程需求。
壁厚是指管道壁的厚度，通常以mm为单位，不同的壁厚可以承受不同的压力和负荷。
长度则是指管道的长度，一般以米为单位，可以根据工程需要进行定制。
在选择不锈钢薄壁给水管规格尺寸时，需要根据实际工程情况来进行合理选择。
如果工程需求较大，可以选择较大直径和壁厚的管道，以满足工程的承载能力要求；如果工程空间较为狭小，可以选择较小直径和壁厚的管道，以节省空间并降低成本。
除了管径、壁厚和长度外，不锈钢薄壁给水管的规格尺寸还包括连接方式。
常见的连接方式有对焊、法兰连接、螺纹连接等，每种连接方式都有其适用的场合和优缺点。
在选择连接方式时，需要根据工程要求和实际情况进行合理选择，以确保管道的连接牢固、密封性好。
总的来说，不锈钢薄壁给水管规格尺寸的选择需要综合考虑多方面
因素，以确保管道在工程中的使用效果和安全性。
在实际工程中，需要根据具体情况来进行选择，并严格按照相关标准和规范进行安装和使用，以确保工程的顺利进行和使用效果的达到。
雨水管道的设计计算
地面种类
ψ
各种屋面、混凝土和沥青路面
0.90
大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面
0.60
级配碎石路面
0.45
干砌砖石和碎石路面
0.40
非铺砌地面
0.30
公园或绿地
0.15
1.2 雨水管道的设计
尽量利用池塘、 河浜受纳地面径 流，最大限度地 减少雨水管道的 设置。
利用地形， 就近排放 地面水体， 降低造价。
平坦地区:为避免干沟埋深过 大，增加造价，干沟应设在流域 的中部，以减少两侧支沟长度。
陡坡地区:为避免因沟道坡度太陡， 设跌水窨井等特殊构筑物，使干沟与 等高线斜交，以适当减少干沟坡度。
雨水沟系常沿道路铺设， 设在道路中线的一侧，与道路 相平行，尽量在快车道以外。
雨水口的设置位置，要 配合道路边沟，在道路交叉 口处，雨水不应漫过路面。
设计降雨历时：以排水面积中最远的一点到集水 点的雨水流行时间作为设计降雨历时。
t t1 t2
t2
l 60 v
(min)
式中： t——设计降雨历时（排水面积的集水时间），min；
t1——地面积水时间，min； t2——在管道中流行的时间，min； l——集中点上游各沟段的长度，m；
v——相应各管段的设计流速，m/s。
步骤5：根据各管段的假定流速，算出集流时间t，比流量q0， 设计流量qv，而后从水力学算图上选定管径D与坡度I，并确定相 应的流速v，当所确定的流速v与假定流速有出入时，再调假定 流速并进行重新计算，最终使假定流速与确定的流速两者一致
步骤6：计算各管底高程，并填入表格
雨水管道平面图的绘制
规划阶段
雨水管道水力学设计的准则
管道按满流设计，明沟应留超高，不小于0.2m。 最小设计流速为0.75m/s，明沟为0.4 m/s。 管道可不考虑最大流速，明沟的最大流速按下页表采用。 最小管径300mm，最小坡度0.003；雨水口连接管管径 200mm，最小坡度0.01。 雨水沟道流速公式。 管段衔接一般用管顶平接，当条件不利时也可用管底平接。 最小覆土厚度，在车行道下时，一般不小于0.7m，基础应 设在冰冻线以下。 在直线管段上窨井的最大间距见下表。
管道壁厚对照表
（一）无缝碳钢管壁厚m m(二)无缝不锈钢管壁厚mm（三）焊接钢管壁厚mm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。
温度修整系数表钢管壁厚表示方法有管子表号、钢管壁厚尺寸和管子重量三种方法1）是以管子表号"Sch"表示壁厚。
管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比值乘1000,并经圆整后的数值。
即: Sch＝P/[σ]t×1000ANSI B36.10壁厚等级：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;ANSI B36.19壁厚等级：Sch5s、Sch10s、Sch40s、S2）以钢管壁厚尺寸表示中国、ISO、日本部分钢管标准采用ch80s四个等级; 表示英制管壁厚系列：Sch.20----全称：Schedule 20Sch.10s--带s的系列为不锈钢专用，碳钢不用。
举个例子：2" sch.10s 表示2”接管的壁厚为2.9mm,材质为不锈钢；2" sch.40 表示2”接管的壁厚为4.0mm。
3）是以管子重量表示管壁厚度,它将管子壁厚分为三种：a.标准重量管，以STD表示b加厚管，以XS表示c.特厚管，以XXS表示。
对于DN≤250mm的管子，Sch40相当于STD，DN<200mm的管子，Sch80相当于XS。
压缩空气流量及管径计算
厚可近似按薄壁圆筒公式计算：
先选取的气体流速由下式求得：
m in
=
npdi
2
np
c
1
8 qv 2
式中， p 为管内气体压力（MPa）； n 为强度安全系数
u ）； qv 为气体容积流量（ m 3 h ）； u 为管内气体平均流速（ m s ），下表中
常用管材许用应力值列于下表； 为焊缝系数，无缝 （包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便
例 2： 算出例 1 中排气管路的厚度。管路材料为 20
1
qv 2 u 。
1
di
18.8
252 6
2 =121.8
mm
公式
m in
=
npdi
2
np
c
中
n=2 ,
3.
如上表 20＃钢 150oC 时的许用应力为 131，即
＝1 , C =1 带入公式
m in
=
npdi
2
np
c
＝
2 3121 2 1311 2
140
140
在 1.5MPa 以上时，管路材料推荐采用 20#钢。
（MPa） 150oC 109 131 140 140
排气管路的厚度。管路材料为 20#钢
npdi
2
np
c
中
n=2 ,
p=3.0 MPa , d i =121
钢 150oC 时的许用应力为 131，即σ＝131
=1 带入公式
i c ＝ 2 3121 1=3.8 mm
b.高压管道的壁厚，应查阅相关专业资料进行计算
主管路（或主干管）内压缩空气流速推荐值；对于长度在 1m 内的管路或
完整word版,压缩空气管径的设计计算及壁厚
管道的设计计算——管径和管壁厚度空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。
管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。
A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：=i d 8.1821⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v式中，i d 为管道内径（mm ）；v q 为气体容积流量（h m 3）；u 为管内气体平均流速（sm ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。
例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa4台空压机合计排气量v q ＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m 3/min ＝252 m 3/h如上表所示u=6 m/s带入上述公式=i d 8.1821⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v =i d 8.18216252⎪⎭⎫ ⎝⎛=121.8 mm得出管路内径为121mm 。
B.管壁厚度：管壁厚度δ取决于管道内气体压力。
a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。
其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：min δ=[]c npnpd i+-ϕσ2式中，p 为管内气体压力（MPa ）；n 为强度安全系数5.25.1～=n ，取[σ]为管材的许用应力（MPa ），常用管材许用应力值列于下表；ϕ为焊缝系数，无缝钢管ϕ=1，直缝焊接钢管ϕ=0.8；c 为附加壁厚（包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便起见，通常当δ＞6mm 时，c ≈0.18δ；当δ≤6mm 时，c =1mm 。
管道工程量计算规则
管道、电气工程量计算规则管道工程量计算规则1、工程量计算顺序：工艺管线工程量计算尽量以以下顺序计算：管道安装管件安装阀门安装法兰安装管道压力试验无损探伤及焊口热处理管道支架制作安装管口充氩保护、套管制作安装设备安装（泵、电机等）2、管道安装2.1 压力等级：低压0<P≤1.6MPa, 中压1.6<P≤10MPa, 高压10<P≤42MPa。
2.2 连接方式：电弧焊、氩弧焊、氩电联焊、螺栓连接、埋弧自动焊、氧乙炔焊、热风焊、承插粘接等2.3 工程量计算：工艺管线以施工图纸标明的延长米计算，不扣除管件、阀门、法兰长度，主材消耗量是扣除管件、阀门、法兰长度后加损耗的量。
方型补偿器不单独提取工程量，工程量包含在管道工程量及管件工程量中。
3、管件安装3.1 管件种类：弯头、三通、异径管、管帽（盲板）、管接头、挖孔制三通；3.2 各种管件连接均按压力等级、材质、连接方式以10个（个也行）为单位计算工程量，主管上挖眼制三通应以管件安装计算工程量，如：挖眼制三通 DN500*350 20个 2.5MPa，不另计主材费，挖眼制三通支线管径小于主管径1/2时，不计算管件工程量，若支管线较短相当于管接头及凸台时，应按配件管径计算工程量（相当于管件）；3.3 对于仪表而言，管道开孔不计算工程量，以预留考虑，但压力表表弯制作，凸台制作安装、温度计扩大管制作安装应分别计算工程量，均以个为单位，应注明管径大小；3.4 焊接盲板工程量以“个”为单位，执行管件连接乘以系数0.6（造价用）。
4、阀门安装4.1 应注明压力等级、规格型号、安装方式（法兰连接、焊接、螺纹连接等），以个为单位；4.2 各种法兰及阀门安装的配套法兰安装应分别计算工程量，螺栓、透镜垫的安装费已包括在定额内，本身材料费应另行计算，在阀门安装或法兰安装工程量后提供其数量（主材费不计的可以不予考虑）；4.3 直接安装在管道上的仪表流量计应归入阀门安装中，以个为单位，执行阀门安装乘以系数0.7（造价用）。
管道的设计计算——管径和管壁厚度
管道的设计计算——管径和管壁厚度空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。
管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。
A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：=i d 8.1821⎟⎠⎞⎜⎝⎛u q v 式中，为管道内径（）；为气体容积流量（i d mm v q h m 3）；为管内气体平均流速（u s m ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值气体介质 压力范围(Mpa)p 平均流速（m/s）u 0.3～0.6 10～200.6～1.0 10～15 1.0～2.0 8～12空 气 2.0～3.0 3～6注：上表内推荐值，为输气主管路（或主干管）内压缩空气流速推荐值；对于长度在1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。
例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa已知H-6S型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa4台空压机合计排气量＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m v q 3/min＝252 m 3/h如上表所示u=6 m/s 带入上述公式=i d 8.1821⎟⎠⎞⎜⎝⎛u q v =i d 8.18216252⎟⎠⎞⎜⎝⎛=121.8 mm 得出管路内径为121。
mmB.管壁厚度：管壁厚度δ取决于管道内气体压力。
a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。
其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：min δ=[]c npnpd i +−ϕσ2 式中，p 为管内气体压力（MPa）；n 为强度安全系数5.25.1～=n ，取[σ]为管材的许用应力（MPa），常用管材许用应力值列于下表；ϕ为焊缝系数，无缝钢管ϕ=1，直缝焊接钢管ϕ=0.8；为附加壁厚（包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便起见，通常当c δ＞6mm 时，c ≈0.18δ；当δ≤6mm 时， =1mm。
管道壁厚对照表.
管道壁厚对照表.（⼀）⽆缝碳钢管壁厚m m(⼆)⽆缝不锈钢管壁厚mm（三）焊接钢管壁厚mm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。
温度修整系数表钢管壁厚表⽰⽅法有管⼦表号、钢管壁厚尺⼨和管⼦重量三种⽅法1）是以管⼦表号"Sch"表⽰壁厚。
管⼦表号是管⼦设计压⼒与设计温度下材料许⽤应⼒的⽐值乘1000,并经圆整后的数值。
即: Sch＝P/[σ]t×1000ANSI B36.10壁厚等级：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160⼗个等级;ANSI B36.19壁厚等级：Sch5s、Sch10s、Sch40s、S2）以钢管壁厚尺⼨表⽰中国、ISO、⽇本部分钢管标准采⽤ch80s四个等级; 表⽰英制管壁厚系列：Sch.20----全称：Schedule 20Sch.10s--带s的系列为不锈钢专⽤，碳钢不⽤。
举个例⼦：2" sch.10s 表⽰2”接管的壁厚为2.9mm,材质为不锈钢；2" sch.40 表⽰2”接管的壁厚为4.0mm。
3）是以管⼦重量表⽰管壁厚度,它将管⼦壁厚分为三种：a.标准重量管，以STD表⽰b加厚管，以XS表⽰c.特厚管，以XXS表⽰。
对于DN≤250mm的管⼦，Sch40相当于STD，DN<200mm的管⼦，Sch80相当于XS。
压力管道壁厚及开孔补强计算
压力管道壁厚及开孔补强计算压力管道是用于输送液体、气体或其他物质的管道，在运行过程中会受到一定的内外压力载荷。
为了确保管道在压力载荷下的安全运行，需要对压力管道的壁厚及开孔补强进行合理的计算。
1.管道内压力壁厚计算：根据管道的内压力、材料的允许应力和安全因子来计算管道的壁厚。
一般采用ASME标准或API标准中的公式来进行计算。
2.管道外压力壁厚计算：对于管道受到的外压力载荷，例如土压力或深水压力等，需要计算管道的外壁厚度。
常用的方法有ASME标准中的公式和材料力学性能参数。
3.管道轻质液体和气体压力壁厚计算：对于轻质液体和气体在管道中的压力载荷，由于其密度较小，管道壁厚常较薄。
可以采用API520或API521等标准中的公式，结合流体特性和工况条件来进行计算。
在进行压力管道壁厚计算时，需要考虑以下几个因素：1.管道内外压力：管道的内外压力是计算管道壁厚的基本参数，需要准确测量或估算。
2.材料的强度：管道材料的强度特性是壁厚计算的重要参数，需要从材料规格中获取。
3.安全因子：安全因子是考虑管道在运行过程中不确定因素的影响，一般取1.1~1.54.温度和环境条件：管道在不同温度和环境条件下的工作性能可能会有所变化，需要考虑这些因素对壁厚计算的影响。
开孔补强是在管道上开孔时，为了保证管道的强度和稳定性，需要进行相关的补强计算。
开孔补强通常包括以下几个方面：1.开孔位置：开孔位置的选择要考虑管道壁厚和管道材料的强度，避免对管道的强度造成过大的影响。
2.补强类型：开孔补强可以通过焊接补强板、法兰补强等方式进行。
补强方式要根据具体情况选择，确保管道的强度和稳定性。
3.补强计算：开孔补强需要对补强部分进行计算，包括补强板的厚度、尺寸和连接方式等。
一般可以参考相关的标准和规范进行计算。
总之，压力管道壁厚及开孔补强计算是保证管道安全运行的重要环节，需要根据具体情况和相关标准进行合理计算。
通过科学合理的计算，可以确保管道在各种工况下的强度和稳定性，从而保证了工程的安全和可靠性。
化工设计概论第六章管道设计与布置
常用管件
3.分合流管件
主要作用是将流体分成几条流向或 合并流体为同一流向。如三通，四通还 有异径三通、四通等。
常用管件
4.管路附件
附属于管道上的各种物件如防雨 帽、视镜、阻火器、过滤器、漏斗、 汽水混合器、取样口、取样冷却器、 阀门伸长杆等。
管道过滤器
管道附件
• 管道过滤器 一种装在管道上用来除去流体介质
第六章 管道设计与布置
第一节 管道设计与布置的内容和步骤 一、管道设计与布置的内容 1）管道的设计计算
管径，压降，保温，应力，热补偿 2）管道的布置设计
第一节 管道设计与布置的内容和步骤
二、管道设计与布置的步骤
(1)选择管道材料。 (2)选择介质的流速。 (3)确定管径。 (4)确定管壁厚度。 (5)确定管道连接方式。 (6)选阀门和管件。 (7)选管道的热补偿器。 (8)绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择。 (9)管道布置。 (10)计算管道的阻力损失。
二、管道 焊接
二、管道 螺纹连接
二、管道 法兰连接
二、管道 承锸连接
二、管道
卡箍连接
二、管道 卡套连接
管道连接形式示意图
三、常用阀门
1、阀门定义
阀门是用来控制各种管道及设备内 流体的流量、流体的压力及保证生产安 全运行的一种化工机械产品。阀门的品 种较多，结构相差悬殊，材质各异，使 用特性不同，因此需根据阀门在管道中 作用及输送介质等条件，选用不同型式 的阀门。
疏水阀的种类颇多，按其工作原理可分为 热动力型，热静力型和机械型三种。
疏水阀
安装示意图
1-切断阀；2-排污阀；3-过滤器；4-疏水阀 5视镜；6-止回阀
阀门型号标志
阀门
阀门型号标志
蒸汽管道设计计算
设计输入数据：⒈管道输送介质：蒸汽工作温度：240℃设计温度260℃工作压力: 设计压力:流量：h 比容：kg管线长度：1500米。
设计计算：⑴管径：Dn=×(Q/w)D—管子外径，mm；n—管子外径，mm；DQ—计算流量，m3/hw—介质流速，m/s①过热蒸汽流速DN》200 流速为40～60m/sDN100~DN200 流速为30～50m/s DN＜100 流速为20～40m/s②w=20 m/sDn=w=40 m/sDn==133 mm。
③考虑管道距离输送长取D⑵壁厚：/{2（〔σ〕t Ej+PY）}ts＝PDtsd=ts+CC=C1+C2ts —直管计算厚度，mm；D—管子外径，mm；P —设计压力，MPa；〔σ〕t—在操作温度下材料的许用压力，MPa；Ej—焊接接头系数；tsd—直管设计厚度，mm；C—厚度附加量之和；: mm；C1—厚度减薄附加量；mm；C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm；Y—系数。
本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260℃时20#钢无缝钢管的许用应力〔σ〕t为101Mpa，Ej取，Y取，C1取，C2取0.故ts＝×133/【2×101×1+×】 = mmC= C1+ C2=+0=0.8 mmTsd=+= mm 壁厚取4mm所以管道为φ133×4。
⑶阻力损失计算按照甲方要求用φ89×计算①φ89×校核计算：蒸汽流量 Q= h 粗糙度 K=0.002m蒸汽密度 v＝m3 管内径 82mm蒸汽流速 s 比摩阻 m②道沿程阻力P1=×1500=；查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时，局部阻力与沿程阻力取值比，P2=；总压力降为P1+P2=；末端压力为压力不可能为负值，说明蒸汽量不满足末端用户需求。
按照φ108×4校核计算：①φ108×4计算：蒸汽流量 Q= h 粗糙度 K=0.002m蒸汽密度 v＝m3 管内径 100mm蒸汽流速 s 比摩阻 m②道沿程阻力P1=×1500=；查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时，局部阻力与沿程阻力取值比，P2=；总压力降为P1+P2=；末端压力为蒸汽不满足末端用户的压力》需求。
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]。
管道常用计算公式
6 .4 273 2 1522 126.9
=7.4mm，
mm，能用。
所求δ
油=6.2mm＜管子的壁厚6.5
δ
气=7.4mm＞管子的壁厚6.5
mm，不能用。
答：这批Q235 φ 273×6.5的焊管能用在压力为6.4MPa的输油管线上，
p管内介质密度kgmv管内流速ms第四节管子热膨胀计算由于管线的安装温度多数不一致若温差较大则因温度变化引起的胀缩量会导致其他变形和内应力还会涉及支承和安全问题因此如何准确的计算胀缩量去考虑支承形式问题选择补偿方式和补偿条件等是管工应掌握的基础知识
油气管线安装工专业知识
第一章 管道常用计算知识
式中G、δ 、D、L含义同上；D、δ 的单位用习惯表示的mm，L的单位
用习惯表示的m，则G的单位是kg。若全部单位（长度）都用dm，系 数改用24.66，则G的单位也是kg。
本公式只适用于钢管。若是铸铁管系数为0.02275，铜管改为
0.02796，铝管改为0.00848，……。所谓经验公式只不过是把密度 和π 的积算出来，再把长度单位改成与kg相适的dm或习惯表示法。
单位：千kg
式中 G—管子质量，千kg；
δ —壁厚，m；
ρ —管材密度，钢管ρ =7.85×103kg/m3 铸铁ρ =7.24×103kg/m3
若把所有长度单位用dm（分米）表示，ρ 用kg/dm3,则G的单位就是
kg。
二、经验公式 G=0.2466（D-δ ）.δ .L kg
答：所求管线的环向应力为124.46MPa。
管线轴向应力的计算
Ea(t t ) a 0 1 n
管道管径的计算管内流速的选择
管道管径的计算管内流速的选择首先，根据输送的流体类型和流量确定流速范围。
不同种类的流体有着不同的流速范围，如水的流速范围一般为0.5-3米/秒，空气的流速范围一般为10-20米/秒。
根据实际应用情况，选择合适的流速范围。
其次，根据流速确定初始管道直径。
在确定流速范围后，根据流速选择初始管道直径，一般根据经验公式或管径计算公式来进行计算。
常用的流速计算公式有以下几种：1.海伦·威廉斯公式：Q=2.4486D²√h，其中Q为单位时间内通过流体流量，D为管道直径，h为水头压力。
2.曼宁公式：V=1.486/n·R^0.66·S^0.5，其中V为流速，n为粗糙系数，R为水力半径，S为水流槽底坡度。
3.普ーロ斯维车计算公式：Q=C·A·n^2·(H/L)^(5/4)，其中Q为单位时间内通过流体流量，C为系数，A为管道断面积，n为单位长度的应力梯度，H为高度差，L为长度。
这些公式需要根据具体情况进行选择和计算，根据实际情况来确定初始管道直径。
最后，根据实际条件进行校核确定最终管道直径。
在确定初始管道直径后，还需要考虑一些其他的因素，如管道的材质和管壁的厚度等。
通过对这些因素的综合考虑，可以确定最终的管道直径。
在确定了合适的管道直径之后，还需要根据实际的应用情况来选择合适的流速。
一般来说，流速过大会增加管道的摩擦损失和能源消耗，同时也会增加管道的噪音和震动；流速过小则会降低输送能力，导致管道容易堵塞。
因此，在选择管内流速时，需要考虑流体的特性、管道的长度和流量等因素，综合考虑来确定合适的流速。
综上所述，管道管径的计算和管内流速的选择是一个综合考虑多个因素的过程，需要考虑流体的特性、流量、管道直径、管壁材质和厚度等因素，通过合适的计算公式和实际情况来确定最终的管道直径和流速，以保证管道的正常运行和输送能力。
管道工程量计算规则
管道工程量计算规则管道的工程量计算规则1．管道安装。
1.管道安装工程量计算应按照压力等级、材质、焊接形式分别列项，以“m”为计量单位.2.管道安装不包括管件连接内容，其工程量可按照设计用量执行管件连接项目。
3.各种管道安装工程量，均按设计管道中心长度，以“延长米”计算，不扣除阀门及各种管件所占长度，主材工程量应按定额用量计算。
4.衬里钢管预制安装，管件按成品，弯头两端是按接短管焊法兰考虑的，包括了直管、管件、法兰全部安装工作内容（二次安装、一次拆除），不包括衬里及场外运输。
5.有缝钢管螺纹连接项目包括封头、补芯安装内容，不得另行计算工程量。
6.伴热管项目包括煨弯工序内容，不得另行计算工程量。
7.加热套管安装内、外管分别计算工程量，执行相应的定额项目。
2．管件连接。
1.各种管件连接均按压力等级、材质、焊接形式，不分种类以“个”为计算单位。
2.管件连接中以综合考虑了弯头、三通、异径管、管帽、管接头等管口含量差异，应按设计图纸用量，执行相应定额。
3.现场加工的各种管道，在主管上挖眼接管三通、摔制异径管，均应按不同压力、材质、规格以主管径执行管件连接相应定额，不另计制作费和主材费。
4.挖眼接管三通支线管径小于主管径1/2时，不计算管件工程量；在主管上挖眼焊接管接头、凸台等配件，按配件管径计算工程量。
5.管件用法兰连接时，执行法兰安装相应项目。
6.全加热套管的外套管件安装，定额按两半管件考虑，包括二道纵缝和两个环缝。
两半封闭短路可执行两半弯头项目。
7.半加热外套管摔口后焊在内套管上，每个焊口按一个管件计算。
外套碳钢管如焊在不锈钢管内套管上时，焊口间需加不锈钢短管衬垫，每处焊口按两个管件计算，衬垫短管按设计长度计算。
如设计无规定时，可按50mm长度计算其价值。
3．阀门安装。
1.各种阀门按不同压力、连接形式不分种类以“个”为计量单位。
压力等级按设计图纸规定执行相应定额。
2.各种法兰、阀门安装与配套法兰安装，应分别计算其工程量；其螺栓与透镜垫的安装费已包括在定额内，其本身价值另计；螺栓的规格数量，如设计未做规定时，可根据法兰阀门的压力和法兰密封形式，按“法兰螺栓重量表”计算。
氨系统管道设计计算
第十一章氨系统管道设计计算11.1 氨制冷系统管道管径的设计计算管径确定是制冷系统设计中重要的一环，管径确定得合理与否直接影响到整个系统的设计质量，管径的选择取决于管内的压力降和流速，实际上是一个初投资和运行费用的综合问题，对整个系统的安全经济运行起着重要的作用，一般管道的直径可按下式11-1进行计算：d（11-1）n式中：G——制冷剂质量流量，kg/h；V——制冷剂比体积，m3/kg；ρ——制冷剂重度，kg/m3；ω——制冷剂流速，m/s；d n——管道内径，m。
表11-1 管道允许流速汇总表管道名称允许流速 m/s 管道名称允许流速 m/s排气管15～25 冷凝器至贮液器的液体管<0.6吸气管12～20 贮液器至回热器的液体管0.8～1 蒸发器到回热器的进出管8～10 回热器至膨胀阀的液体管 1.2～2.0膨胀阀到蒸发器的液体管0.8～1.4 管道管径的校核可按下式11-2进行校核计算：Qω=（11-2）F式中：ω——制冷剂流速，m/s；Q——制冷剂体积流量，m3/h；F——管道截面积，m2。
（1）压缩机吸、排气管道管径的确定本设计采用的冰山集团JZLG系列单级螺杆压缩机机组和烟台冰轮双级撬块螺杆制冷压缩机机组的样本中，均已对压缩机吸、排气管管径作出规定，集体参数如下表11-2所示：表11-2 压缩机进出气管径汇总表压缩机编号进气管管径(mm) 出气管管径(mm)1 250 1002 250 1003 200 804 200 805 200 806 200 807 150 658 159 108 9 159 108 1010889（2）排气管总管管径确定高压级压缩机排气量为：4076 m 3/h,单级压缩机的排气量为：3010 m 3/h 。
通过排气总管的制冷剂的流量为所有系统的压缩机排气量之和，即为7086 m 3/h 。
规定排气总管允许流速为15～25m/s ，假设流速为25m/s 。
混凝土管壁厚度标准
混凝土管壁厚度标准一、前言混凝土管是广泛应用于城市排水系统中的重要管材，其具有耐久性、强度高、密实性好等特点。
而混凝土管的壁厚度则是保证其性能的重要因素之一。
本文将详细介绍混凝土管壁厚度标准。
二、混凝土管壁厚度的定义混凝土管壁厚度是指管道截面的壁厚度，即管道内径与外径之差的一半。
混凝土管壁厚度的大小直接影响到管道的承压能力、耐久性以及安全性等方面。
三、混凝土管壁厚度标准1.国家标准：GB/T 11836-2014《水泥混凝土管道》根据国家标准，混凝土管壁厚度应根据管道使用压力、管径、材料强度等因素进行计算。
其中，管道使用压力越大，壁厚度应越大；管径越大，壁厚度应越大；材料强度越高，壁厚度可以相应减小。
具体计算方法详见国家标准。
2.地方标准：如北京市地方标准DB11/T 1394-2018《市政排水用水泥混凝土管道》地方标准一般是在国家标准的基础上，结合当地的实际情况和经验进行制定。
比如，北京市地方标准规定了不同压力等级下混凝土管道的壁厚度范围，如下表所示：压力等级（MPa）管径（mm）壁厚度范围（mm）0.4 200-600 35-700.6 200-600 45-900.8 200-600 55-1101.0 200-600 65-1301.2 200-600 75-150四、混凝土管壁厚度检测标准混凝土管壁厚度的检测是保证管道质量的重要环节。
根据国家标准GB/T 11836-2014，《水泥混凝土管道》的规定，混凝土管道的壁厚度应进行抽样检测，抽样应按管道长度的1‰进行。
检测时，应选取管道端部、中部和弯头处等有代表性的位置进行检测，检测应在管道制造完成后，涂刷防腐涂料前进行。
五、混凝土管壁厚度标准的重要性混凝土管的壁厚度是保证其性能的重要因素之一。
合理的壁厚度可以保证管道的承压能力、耐久性以及安全性等方面。
如果壁厚度不符合标准要求，会对管道的使用寿命和安全性产生很大的影响，甚至会引发管道破裂等事故。
水电站压力管道计算
满足条件
水容重
钢材容重 平均直径
壁厚
管线与 水 平夹角
9.81 轴力计算
每米水重
192.619 伸缩节内水压 力
97.352 四、管壁应力 分析
78.5
5.018
0.018
每米钢重 24.415
水、管 法向分力
1330.060
镇墩间钢管 总跨数
6
填料摩擦力 支墩钢管摩阻 填料长度
419.052432 665.030
0.2
40
钢管自重 轴线分力 721.905 总轴向力 -1903.339
1、跨中断面 (计算点θ度管 壁外缘应力最 大）
a、环向应力
b、轴应力
两端固结 c、强度校核
允许应力
σθ1 σx1 σx1
M σ 111375
61533.225 -6707.539 -1245.550
443.389 65870.848 满足条件
支承板宽 0.400
支承板厚
管壁等效翼 缘
0.018 0.165760553
支承环截面积 有效截面积 截面惯性矩
β
B1
0.022248 0.03541538 1.00E-03
单支面积
0.028215 双支面积
b、环向应力
水压力σθ2 23440.8927
kPa
0.619053078 0.889
截面惯性矩
最大应力
是否满足 满足条件
是否满足 满足条件
-66749.2316 135391.1424 5583.990178 41297.79514 -88509.3571 113631.0169 171859.6046
64959.03 63441.41 62468.14 62468.14 61494.87 59977.25
管径计算公式
流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。
用容积表示流量单位是L/s或（`m^3`/h）；用重量表示流量单位是kg/s或t/h。
流体在管道内流动时，在一定时间内所流过的距离为流速，流速一般指流体的平均流速，单位为m/s。
流量与管道断面及流速成正比，三者之间关系：`Q=(∏D^2)/4 ·v ·3600`(`m^3`/h)式中Q—流量（`m^3`/h或t/h）；D—管道内径（m）；V—流体平均速度（m/s）。
根据上式，当流速一定时，其流量与管径的平方成正比，在施工中遇到管径替代时，应进行计算后方可代用。
例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的，从公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍，因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管。
给水管道经济流速影响给水管道经济流速的因素很多，精确计算非常复杂。
对于单独的压力输水管道，经济管径公式：D=（fQ^3)^[1/(a+m)]式中：f——经济因素，与电费、管道造价、投资偿还期、管道水头损失计算公式等多项因素有关的系数；Q——管道输水流量；a——管道造价公式中的指数；m——管道水头损失计算公式中的指数。
为简化计算，取f=1，a=1.8，m=5.3，则经济管径公式可简化为：D=Q^0.42例：管道流量 22 L/S，求经济管径为多少？解：Q=22 L/S=0.022m^3/s经济管径 D=Q^0.42=0.022^0.42=0.201m，所以经济管径可取200mm。
水头损失没有“压力与流速的计算公式管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。
区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。
（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力）以常用的长管自由出流为例，则计算公式为H=(v^2*L)/(C^2*R),其中H为水头，可以由压力换算，L是管的长度，v是管道出流的流速，R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2，C是谢才系数C=R^(1/6)/n，给水管径选择1、支管流速选择范围0..8～1.2m/s。
管子表号（Sch40）是什么鬼，管道壁厚表示的三种方法
管子表号（Sch40）是什么鬼，管道壁厚表示的三种方法展开全文钢管壁厚的分级，在不同标准中所表示的方法也各不相同。
但主要有三种表示方法。
1以管子表号(Sch．)表示壁厚系列这是1938年美国国家标准协会ANSIB36.10(焊接和无缝钢管)标准所规定的。
管子表号(Sch．)是设计压力与设计温度下材料的许用应力的比值乘以1000，并经圆整后的数值。
即Sch .=P/[ó]t×1000 （1-2-1）式中 P—设计压力，MPa；[ó]t—设计温度下材料的许用应力，MPa。
无缝钢管与焊接钢管的管子表号可查资料确定。
ANSI B36.10和JIS标准中的管子表号为；Schl0、20、30、40、60、80、100、120、140、160。
ANSI B36.19中的不锈钢管管子表号为：5S、10S、40S、80S。
管表号(Sch．)并不是壁厚，是壁厚系列。
实际的壁厚，同一管径，在不同的管子表号中其厚度各异。
不同管子表号的管壁厚度，在美国和日本是应用计算承受内压薄壁管厚度的Barlow公式计算并考虑了腐蚀量和螺纹深度及壁厚负偏差-12．5％之后确定的，如公式(1-2-2)和(1-2-3)所示。
tB=D0P/2[ó]t （1-2-2）t=[D0/2（1-0.125）×P/[ó]t]+2.54 （1-2-3）式中 tB t——分别表示理论和计算壁厚，mmD0————管外径，mmP——设计压力，MPa[ó]t——在设计温度下材料的许用压力，MPa计算壁厚径圆整后才是实际的壁厚。
如果已知钢管的管子表号，可根据式（1-2-1）计算出该钢管所能适应的设计压力，即P=Sch..× [ó]t/1000 （1-2-4）例如，库存Sch40，碳素钢20无缝钢管，当设计温度为350°C时给钢管所能适应设计压力为：P=40×92/1000①=3.68 MPa2以管子重量表示管壁厚度的壁厚系列美国MSS和ANSI规定的以管子重量表示壁厚方法，将管子壁厚分为；种：(1)标准重量管以STD表示；(2)加厚管以XS表示；(3)特厚管以XXS表示。
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管道的设计计算——管径和管壁厚度
空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。
管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。
A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：
=i d 8.1821
⎪⎭
⎫ ⎝⎛u q v 式中，i d 为管道内径（mm ）；v q 为气体容积流量（h m 3）；u 为管内气体平均流速（s m ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值
1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。
例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa
已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa
4台空压机合计排气量v q ＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m 3/min ＝252 m 3/h
如上表所示u=6 m/s
带入上述公式=i d 8.1821⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v =i d 8.1821
6252⎪⎭⎫ ⎝⎛=121.8 mm 得出管路内径为121mm 。
B.管壁厚度：管壁厚度δ取决于管道内气体压力。
a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。
其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：
min δ=
[]c np
npd i +-ϕσ2 式中，p 为管内气体压力（MPa ）；n 为强度安全系数5.25.1～=n ，取[σ]为管材的许用应力（MPa ），常用管材许用应力值列于下表；ϕ为焊缝系数，无缝钢管ϕ=1，直缝焊接钢管ϕ=0.8；c 为附加壁厚（包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便起见，通常当δ＞6mm 时，c ≈0.18δ；当δ≤6mm 时，c =1mm 。
当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取
'δ=R
d 20δ
δ+ 式中，0d 为管道外径；R 为管道弯曲半径。
b.高压管道的壁厚，应查阅相关专业资料进行计算，在此不做叙述。
常用管材许用应力
例2： 算出例1中排气管路的厚度。
管路材料为20#钢
公式 min δ=[]c np
npd i +-ϕσ2中 n=2 , p=3.0 MPa , i d =121 如上表20＃钢150o C 时的许用应力为131，即σ＝131
ϕ＝1 , C =1 带入公式
min δ=[]c np npd i +-ϕσ2＝13
21131212132+⨯-⨯⨯⨯⨯=3.8 mm 管路厚度取4 mm。