无缝钢管壁厚选择和承压能力的计算

无缝钢管壁厚选择和承压能力计算

对于无缝钢管，已知外径和壁厚，要求计算它能承受多大压力；或已知外径和压力，要求计算它的经济适用的壁厚。上述两种情况，我们设计师在工作中经常遇到，在此，为大家提供计算公式：

设材料的抗拉强度为σ，压力为P，管子外径D；

管子壁厚δ=（P*D）/（2*σ/S）

其中S 为安全系数；

压力P小于7MPa，S=8；P在7至17.5MPa，S=6；P大于17.5MPa，S=4；

举例：求φ16*3无缝钢管（20#钢），能承受多大压力？

我们第一步选择安全系数S=6；选20#钢抗拉强度为410MPa；

φ16*3无缝钢管可承受的压力：

P=（2*σ/S*δ）/D

=(2*410/6*3)/16

=25.6MPa --------- 此值> 17.5MPa

故安全系数第二次取S=4

φ16*3无缝钢管可承受的压力：

P=（2*σ/S*δ）/D

=(2*410/4*3)/16

=38.4MPa

我们设计时的真实事例：

1、某项目，GL加热器混水管采用φ76*4无缝钢管（20#钢）：

我们第一步初选安全系数S=6；选20#钢抗拉强度为410MPa；

钢管可承受的压力P=（2*σ/S*δ）/D

=(2*410/6*4)/76

=7.2MPa （此值在7—17.5MPa之间）

结论：φ76*4无缝钢管能够承受该项目2.2MPa蒸汽压力，不必担心。

2、上述同一项目，GL加热器换热管初步选用φ18*2.5无缝钢管，没有采用平时常用的φ18*2无缝钢管（20#钢），那么，φ18*2无缝钢管是否能承受2.2MPa 蒸汽压力呢？

我们第一步选安全系数S=8；选20#钢抗拉强度为410MPa；

钢管可承受的压力P=（2*σ/S*δ）/D

=(2*410/8*2)/18

=11.4MPa -------- 此值> 7MPa

故安全系数第二次取S=6

钢管可承受的压力P=（2*σ/S*δ）/D

=(2*410/6*2)/18

=15.2MPa

由此可知，φ18*2无缝钢管可以承压15.2MPa，该项目中蒸汽压力为2.2MPa，对于此工况，不必选用φ18*2.5（壁厚加大，承压能力将更高）。