管道设计计算公式壁厚计算.xls
管线壁厚计算公式及其步骤
计算管道壁厚步骤如下：
公式：Tsd=Ts+C
Ts=PD0/2([δ]t*Ej+PY)
C=C1+C2
公式中；Ts——直管计算厚度（mm）
P——设计压力（MPa）
D0——管子外径（mm）
[δ]t——在设计温度下材料的许用应力（MPa）
查《化工工艺设计手册》第二十七章表27-29：常用钢材许用应力值。
Ej——焊接头系数
查《化工工艺设计手册》第二十七章表27-30：焊缝系数值。
无缝钢管常取Ej=1。
C——厚度附加量之和
C1——厚度减薄附加量，包括加工开槽和螺纹深度及材料厚度负偏差（mm）
C2——腐蚀或磨蚀附加量（mm）（一般取1.5mm）
Y——修正系数
查《化工工艺设计手册》第二十七章表29-9：修正系数值。
有时为简便起见，通常当Tsd＞6mm时，C≈0.18 Tsd；当Tsd≤6mm 时，C=1mm。
管道壁厚计算表
2.681396 2.661271 2.646056 2.629625 2.614715 2.598892 2.58307 2.566638 2.548381 2.54047 2.532863 2.527081 2.523126 2.517344 2.513693 2.511563 2.509737 2.507607
序 A
水压试验 温度下管 水压 道材料的 管道工作 管道公称 管道设计 试验 压力 压力 压力 时温 设计 许用应力 管道外径 [σ ]o PN P P工作 度 温度 Do 号 (MPa) (MPa) (MPa) （MPa) (mm) 管道材料 ℃ ℃ B C D E F G H I
管道计算 壁厚 So=P* Do /(2*[σ ] t*Ф +2P*Y) (mm) M
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130
1.451167 1.290166 1.168452 1.037001 0.917722 0.791139 0.664557 0.533106 0.38705 0.323759 0.262902 0.21665 0.185005 0.138754 0.109542 0.092502 0.077897 0.060857
0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
管道壁厚计算表EXCEL
P设计压力，Mpa 16Do 直管外径，mm 89[σ]t 设计温度下直管材料的许用应力，Mpa 180φ焊缝系数，对无缝钢管，取=11Y温度修正系数0.4So直管的计算壁厚，mm 3.82C1钢管腐蚀裕量，mm 1C2钢管负偏差，mm 0.4S 直管的名义壁厚，mm5.22R弯头曲率半径，mm 120Do管子外径，mm 89I 内侧壁厚计算系数 1.29I 外侧壁厚计算系数0.86tw1内侧计算壁厚，mm 4.90tw2外侧计算壁厚，mm 3.32tw 弯头的名义壁厚，mm 6.30S管子实际壁厚，mm 6.3C1钢管腐蚀裕量，mm 1C2钢管负偏差，mm 0.4S min管子最小壁厚，mm 4.9D μmax管子最大外径（包括正偏差值），mm 34.1D nmax管子最大内径，mm 24.3K 管子最大外径与最大内径的比值 1.40d 1min管子螺纹最小根径，mm 32K 管子最大外径与最大内径的比值1.32P工作压力，Mpa 16K管子最大外径与最大内径的比值 1.40σ计算应力，Mpa 48.86[σ]设计温度下的许用应力，Mpa180.00管子不车螺纹部分管子车螺纹部分该壁厚可用海川waaabc制作，表格没有加密，欢迎转载，尊重作者，请不要删除本行谢谢！1、壁厚＜管子外径/6(压力管道设计及工程实例）公式适用2、壁厚≥管子外径/6或P/[σ]t ＞0.385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。
3、弯管和弯头壁厚计算(SH/T3059-2012)4、受内压的高压管子强度计算（化工管路手册）。
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。
管壁厚计算
≤482 0.4 0.4 0.4 1 0.8 0.6
二、计算所用参数 1、[σ ] 许用应力 不同温度下许用应力值Mpa ≤20℃ 100℃ 150℃ 113 113 113 112 112 108 130 130 130 137 137 137 137 114 103 137 137 137 137 117 107 2、系数Y值 510 538 566 0.5 0.7 0.7 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 3、Ej焊接接头系数
钢管壁厚计算书 一、计算公式 ts=[PDo/(2[σ ]Ej+PY)] tsd=[PDo/(2[σ ]Ej+PY)]+C1+C2+C3 P 设计压力 Do 管道外径 [σ ] 设计温度下材料的许用应力 Ej 焊接接头系数 Y 系数 ts 直管计算壁厚 C1 厚度减薄附加量 C2 腐蚀或磨蚀附加量 C3 螺纹加工深度 tsd 直管设计壁厚
GB/T3091/焊接/螺旋缝钢管 GB/T8163/无缝钢管 GB/T8163/无缝钢管 GB/T12771/不锈钢焊管 GB/T14976/不锈钢无缝管 GB/T12771/不锈钢焊管 GB/T14976/不锈钢无缝管
593 0.7 0.5 0.4
≥621 0.7 0.7 0.4
4、C1厚度减薄附加量 0.027 1 5、C2腐蚀或磨蚀附加量 1.0~2.0 2.0~4.0 6、C3螺纹加工深度 1.5 0
0.45 76 114 1 0.4 0.150 1 1.5 0 2.650
MPa mm MPa
mm mm mm mm mm
钢
பைடு நூலகம்
号
壁
厚mm ≤12 ≤15 ≤10 ≤14 ≤18 ≤14 ≤18
管道的设计计算――管径和管壁厚度(精)
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(Mpap 平均流速(m/su 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。
管线壁厚计算
一、核算管道壁厚：根据《输气管道工程设计规范》GB50251-94第5.1.2.11、DN300的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P ------设计压力（MPa）； P=7.5MPaD -----钢管外径（cm）； D=32.385cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F ------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t ------温度折减系数。
当温度小于120℃时， t 值取1.0。
t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=0.70279948cm取δn=7.1mm2、DN200的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P ------设计压力（MPa）； P=7.5MPaD -----钢管外径（cm）； D=219.1cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F ------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t ------温度折减系数。
当温度小于120℃时， t 值取1.0。
t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)= 4.75477431cm取δn=4.8mm3、DN150的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P ------设计压力（MPa）； P=7.5MPaD -----钢管外径（cm）； D=168.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F ------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t ------温度折减系数。
管线壁厚计算
一、核算管道壁厚：根据《输气管道工程设计规范》GB50251-94第5.1.2.11、DN300的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P ------设计压力（MPa）； P=7.5MPaD -----钢管外径（cm）； D=32.385cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F ------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t ------温度折减系数。
当温度小于120℃时， t 值取1.0。
t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=0.70279948cm取δn=7.1mm2、DN200的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P ------设计压力（MPa）； P=7.5MPaD -----钢管外径（cm）； D=219.1cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F ------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t ------温度折减系数。
当温度小于120℃时， t 值取1.0。
t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)= 4.75477431cm取δn=4.8mm3、DN150的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P ------设计压力（MPa）； P=7.5MPaD -----钢管外径（cm）； D=168.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F ------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t ------温度折减系数。
压力管道计算表格
-0.15399601 -204.823963
-0.25 -332.515053
0.25 332.5150528
0.153996008 204.8239633
-0.0443276 -58.9583756
0.182
ZR3
计算断面θ
0 67 90
ห้องสมุดไป่ตู้
K3
K4
MR
管内壁
0.11120661 -0.068309886 389.5485394 77843.12866
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
σx -7953.09
2、支承环旁膜 应力区边缘断 面(θ=180度， 剪应力τxθ=0)
a、环向应力
b、轴应力
两端固结 c、强度校核
-0.1440604 0.125626419 -499.2984 -99774.343
-1.443E-16 0.25
35.9116257 7176.187348
σθ4（kPa)
90
1.4433E-16 -0.25 -35.9116257 -7176.18735
113
0.14406037 -0.125626419 499.2983999 99774.34298
67
17657.4177 -5734.270 21116.79 17657.42
90
14051.8912 -6707.539 18349.40 14051.89
90
32829.8941 -6707.539 36646.98 32829.89
压力管道计算表格
5.3支承环抗外 压稳定分析
p1
3928.06
p2
396.993847
95942.907 -73137.234 20582.222 26299.564 120019.020 -49061.122
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
材质
<16
计算结果
16Mn
345
管径
15MnT
5.006
利用材料屈 服强度
二、管壁厚度 计算
a、按内水压力 初步计算
参
钢管内径 跨中总水头 钢材屈服强度 钢材材质
m
m
5
45
工程计算取值 0.015
b1、稳定要求管壁厚度
kpa
99000
Q235
工程采用壁厚
18
40
mm
数 强度 折算系数 0.44
不满足
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
0.03541538
计算见截面 几何性质计
算软件
支承环TR的σθ3
计算断面θ
σθ2
σx1
7102.908686 -6707.539
钢管内壁应力 66914.5847 钢管外壁应力 92335.95833 最大应力值
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介质流速由下式求得：d i=18.8{q v/u}1/2式中，d i为管道内径（mm）；q v为介质容积流量（m3/h）；u为管内气体平均流速（m/s），下表中给出介质平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值例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 m3/min 排气压力为3.0 MPa已知H-6S型空压机排气量为0.6 m3/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 vq3/min＝252 m3/h如上表所示u=6 m/s带入上述公式d i=18.8{q v/u}1/2=18.8{252/6}1/2=121.8 mm得出管路内径为121mmB.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：δmin =np d i/{2[σ]ϕ−np}+ c式中，p为管内气体压力（MPa）；n为强度安全系数n=1.5～2.5，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cδ＞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,=δ+δd0/2R式中，d0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。
例2：算出例1中排气管路的厚度。
管道承压压和壁厚计算公式
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 2([σ ]E+PY)
MPa 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
管道承压计算公式一根据设计压力计算壁厚s1pd12epy设计压力mpa45设计厚度mm35710407s1计算厚度mm28710407d1管子外径mm141d2管子内径mm129设计温度下材料须用应力mpa137c1材料减薄附加量mm02c2腐蚀附加量mm05按表取值0410焊接接头系数08参照规范gb503162000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16时按照下面公式计算公式1公式2二根据壁厚简单计算管道承受压力校核验算2esd2s设计压力mpa65924812实际厚度mmd1管子外径mmd2管子内径mm129设计温度下材料须用应力mpa13710焊接接头系数08公式1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45mpa的管路系统中
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=
管道壁厚计算表
P 设计压力，Mpa
16Do
直管外径，mm 89
[σ]t 设计温度下直管材料的许用应力，Mpa 180
φ焊缝系数，对无缝钢管，取=11
Y 温度修正系数0.4
So 直管的计算壁厚，mm 3.82
C1钢管腐蚀裕量，mm 1 4.82
C2钢管负偏差，mm 0.1250.875
S 直管的圆整前壁厚，mm 5.51
本表计算得的圆整前壁厚可向上圆整至SH3405/HG20553标准值
本文为压力管道人微信公众号根据公开资源修正发布，用于受内压工业管道壁厚计算。
1、壁厚＜管子外径/6(压力管道设计及工程实例）
公式适用
2、壁厚≥管子外径/6或P/[σ]t ＞0.385
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。
钢管壁厚计算
碳钢、合金钢无缝钢管和焊接钢管在受内压时，其壁厚按下式计算：PDδ = ────── + C2［σ］φ+P(2-1)式中d——管璧厚度(毫米)；P——管内介质工怍压力(MPa)；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(MPa)，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。
表2-1 无缝钢管和石油裂化用钢管壁厚负偏差钢静种尝壁厚(毫米) 壁厚偏差(％)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。
表2-2 不锈铜、耐酸钢无缝钢管壁厚负偏差钢管种类壁厚(毫米)壁厚偏差(％)普通级高级冷拨(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。
表2-3 热轧厚钢板的厚度负偏差(毫米)宽度 600~17001701~18001801~20002001~2500厚度负偏差 厚度 4 -0.4 4.5~5.5 -0.5 -0.5 5~7 -0.6 -0.6 -0.6 8~10 -0.8 -0.8 -0.8 -0.8 11~25 -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。