管道壁厚等级与压力等级计算

管道壁厚等级与压力等级 1) 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

材料

温度℃

≤482

510

538

566

593

≥621

铁素体钢

` 0.4

0.5

0.7

0.7

0.7

0.7

奥氏体钢

0.4

0.4

0.4

0.4

0.5

0.7

当S0≥D0/6或P/[σ]t > 0.385时，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确定。 2）对于外压直管的壁厚

应根据GB 150-1998《钢制压力容器》规定的方法确定。

公称直径管子外径设计压力许用应力t 焊缝系数修正系数Y 壁厚So 壁厚负偏差腐蚀裕量选用厚度壁厚减薄量最终壁厚壁厚系列15 22 1 130 1 0.4 0.084355828 0.5 1.5 2.084355828 4

20 27 1 130 1 0.4 0.103527607 0.5 1.5 2.103527607 4

25 34 1 130 1 0.4 0.130368098 0.5 1.5 2.130368098 4

32 42 6.4 130 1 0.4 1.013880507 0.5 1.5 3.013880507 4

40 48 32 137 1 0.4 5.126835781 0.5 0 5.626835781 4

50 60 6.4 163 1 0.4 1.159700411 0.5 1.5 3.159700411 3.5

65 76 6.4 163 1 0.4 1.468953854 0.5 1.5 3.468953854 4.5

80 89 7.5 163 1 0.4 2.010542169 0.5 1.5 4.010542169 4.5

100 114 32 137 1 0.4 12.17623498 0.6 1.5 14.27623498 5

125 140 6.4 163 1 0.4 2.705967625 0.6 1.5 4.805967625 6

150 159 4 130 1 0.4 2.416413374 0.5 2 4.916413374 7

200 219 7.5 163 1 0.4 4.947289157 0.7 1.5 7.147289157 8

250 273 6.4 130 1 0.4 6.590223295 0.8 1.5 8.890223295 10

300 323.9 6.4 130 1 0.4 7.818949909 0.9 1.5 10.21894991 8

350 355.6 6.4 130 1 0.4 8.584188292 0.5 1.5 10.58418829 8.8

400 406.4 6.4 130 1 0.4 9.810500905 0.5 1.5 11.81050091 10

450 457 7.4 130 1 0.4 12.7173586 0.5 1.5 14.7173586 11

500 508 7.4 130 1 0.4 14.13658243 0.5 1.5 16.13658243 12.5

550 559 7.4 153.3 1 0.4 13.23627288 0.5 2 15.73627288 12.5

600 610 7.4 153.3 1 0.4 14.44387559 0.5 2 16.94387559 14.2

650 660 7.4 153.3 1 0.4 15.62779982 0.5 2 18.12779982 14.2

700 711 7.4 153.3 1 0.4 16.83540253 0.5 2 19.33540253 16

注：计算得的结果为计算壁厚，最终厚度为：S=So+C，C为腐蚀裕量+壁厚负偏差+螺纹深度。

修正系数Y请见下表：

温度对计算管子壁厚公式的修正系数Y

材料温度（℃）

≤482 510 538 566 593

铁素体钢 0.4 0.5 0.7 0.7 0.7

奥氏体钢 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5

本公式的适用范围及其要求请参照SH 3059-2001 P21。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 弯管弯头外弧最小壁厚

公称直径管子外径设计压力许用应力t 焊缝系数修正系数弯曲半径腐蚀裕量壁厚Soo

700 711 6.4 450 1 0.4 4200 1.5 6.331236737

弯管弯头内弧最小壁厚

公称直径管子外径设计压力许用应力t 焊缝系数修正系数弯曲半径腐蚀裕量壁厚Soi 壁厚负偏差最终壁厚

40 48 6.4 130 1 0.4 60 1.5 3.044960772 0.625 3.852658419 4 50 60 1 163 1 0.4 75 1.5 1.744798042 0.4375 2.286985924 4.5

65 76 6.4 130 1 0.4 100 1.5 3.896869586 0.5625 4.693181761 5

80 89 6.4 130 1 0.4 120 1.5 4.281616821 0.5625 5.101013831 5.5

100 114 6.4 130 1 0.4 150 1.5 5.095304378 0.625 6.026022641 7

125 140 6.4 130 1 0.4 190 1.5 5.865318849 0.625 6.84223798 7

150 168 6.4 130 1 0.4 225 1.5 6.763549866 0.75 7.919362858 8

150 168 6.4 130 1 0.4 900 1.5 5.764262132 0.75 6.86011786 7

200 219 6.4 130 1 0.4 300 1.5 8.306057812 0.875 9.679421281 10

250 273 7.5 173.3 1 0.4 375 2 9.468575755 1.5 11.5366903 13

直缝弯头弯管

300 323.9 4 173.3 1 0.4 450 1.5 6.245030885 1.1 7.719732738 10

350 355.6 7.5 173.3 1 0.4 525 1.5 11.00051347 0.5 12.16054427 11

400 406.4 6.4 173.3 1 0.4 600 1.5 10.78844425 0.5 11.93575091 12.5

450 457 6.4 173.3 1 0.4 675 1.5 11.94352062 0.5 13.16013186 14.2

500 508 6.4 173.3 1 0.4 750 1.5 13.11055532 0.5 14.39718864 16

500 508 6.4 173.3 1 0.4 3000 1.5 11.17123007 0.5 12.34150387 14.2

550 559 6.4 173.3 1 0.4 825 1.5 14.27759171 0.5 15.63424721 16

600 610 7.5 173.3 1 0.4 900 1.5 17.80057865 0.5 19.36861337 17.5

650 660 6.4 173.3 1 0.4 975 1.5 16.5817643 0.5 18.07667016 20

700 711 7.5 173.3 1 0.4 1050 1.5 20.4940372 0.5 22.22367943 20

711 7.5 173.3 1 0.4 4200 1.5 17.32259643 0.5 18.86195222 17.5

注：

弯管弯曲后的最小壁厚不应小于直管扣除壁厚负偏差后的值。

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d1 d2 Se1 Se2 L1 L2 [σ]t P Ap Aσ 是否合格

666.6 228.7 20.2 20.2 117.7852283 70.90684029 173.3 6.4 85561 3410 合格

417 283.9 18 18 88.48728722 73.71702653 173.3 6.4 58553 2601 合格

661 407 23 23 125.4272698 99.44847912 173.3 6.4 134220.4 5239.4 合格

476 374.4 14 14 82.82511696 73.74008408 259.4 6.4 78160 2002 合格

303.9 199.1 8 8 49.95197694 40.70380818 259.4 6.4 192139.5 5240.8 合格

479.6 295.5 12.2 12.2 77.45940872 61.26940509 259.4 6.4 39372.6 1086.8 合格

476 374.4 14 14 82.82511696 73.74008408 281.25 6.4 78160 2002 合格

679 241.1 14 14 98.49873096 59.76119142 281.25 6.4 81600.5 2023 合格

301.9 301.9 9 9 52.89706986 52.89706986 281.25 6.4 38786.6 873 不合格

P Y C2 d1 φ [σ]t So d1 Se1 Ap Aσ φ

6.4 0.4 1.5 666.6 0.66 173.3 20.28974846 666.6 20.2 85561 3410 0.65760101

6.4 0.4 1.5 417 0.51 173.3 16.75511773 417 18 58553 2601 0.51454665

6.4 0.4 1.5 428.6 0.46 259.4 13.09209595 661 23 134220.4 5239.4 0.5609274