压力管道强度校核计算表

压力管道强度校核计算表 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
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工业及热力管道壁厚计算书
1直管壁厚校核
计算公式：
根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。

设计厚度t sd 应按式（2）计算。

[](
)
PY
E PD t j t
o
s +=
σ2 （1）
C t t s sd += （2）
21C C C += （3）
式中 s t —直管计算厚度（mm ）；
P —设计压力（MPa ）；
o D —管子外径（mm ）；
[]t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）；
j E —焊接接头系数；
sd t —直管设计厚度（mm ）；
C —厚度附加量之和（mm ）；
1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ）
Y —计算系数
设计压力P ：
P=2σt/（D-2tY）
Y=
式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道
设计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表
A.0.1进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为 MPa。

E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j
（GB/）表，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。

Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为。

常用低压管道计算厚度
常用高压管道计算厚度
厚度附加量
(1).C1厚度减薄附加量（mm），取钢管允许厚度负偏差。

根据《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2002）规
定：
热轧（挤、扩）钢管壁厚＜15mm时，普通级允许厚度负偏差
（%δ）
高级允许厚度负偏差（%δ）；
热轧（挤、扩）钢管壁厚≥15mm时，普通级允许厚度负偏差
（15%δ）
高级允许厚度负偏差（%δ）；冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，普通级允许厚度负偏差（14%δ）
高级允许厚度负偏差（10%δ）；冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，普通级允许厚度负偏差（10%δ）
高级允许厚度负偏差（10%δ）。

根据《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008）规定：
热轧（挤压、扩）钢管外径≤102mm时，允许厚度负偏差（%δ或中较大值）；
热轧（挤压）钢管外径＞102mm时，当壁厚和外径的比值
≤时，允许厚度负偏差（15%δ或中较大值）
＞～时，允许厚度负偏差（%δ或中较大值）
＞时，允许厚度负偏差（10%δ）；
冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，允许厚度负偏差（10%δ或中较大值）；
冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，允许厚度负偏差（10%δ）。

综上所述，考虑到CNG站用钢管基本上为冷拔（轧）钢管，故厚度负偏差应按照上面规定根据钢管材质选择。

(2).C2腐蚀附加量（mm），20#钢管的腐蚀裕量参照《钢制对焊管件规范》（SY/T0510-1998）取1.5mm，0Cr18Ni9钢管的腐蚀附加量一般为0mm。

常用管道的设计厚度
钢管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选钢管的壁厚符合要求。

2弯管壁厚校核
计算公式
根据《压力管道规范-工业管道 第3部分：设计和计算 》（GB/）规定：
内压弯管的计算厚度（位于2α处，最危险处）应按式（4）计算：
[]⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=
PY I E PD t j t
o
w σ2 （4）
当计算弯管的内侧厚度时： ()()2
41
4--=
o o D R D R I （5）
当计算弯管的外侧厚度时：
()()2
414++=o o D R D R I （6） 式中 w t —弯管（内、外侧）的计算厚度（mm ）；
α—弯管的转角（度）；
I —计算系数；
R —弯管在管子中心线处的弯曲半径（mm ）；
弯曲半径
根据《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）中规定：高压钢管的弯曲半径大于管子外径的5倍，其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的倍。

对于一些在工厂内加工的弯管，最小可以使R=，而在一般情况下R≥3D o，故在计算中选用R=和R=3D o两种情况，因为只要这两种情况下的设计壁厚可以符合要求，其他情况下的设计壁厚就都是符合要求的。

常用弯管的设计厚度
弯管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选壁厚符合要求。