压力管道强度校核计算表.doc

1、DATA SHEET OF STRENGTH工程名称：项 目 号：版 次：设计单位：项目负责：设 计：校 核：审 核：压力管道强度计算书- 1 -工业及热力管道壁厚计算书1 直管壁厚校核1.1 计算公式：根据工业金属管道设计规范 （GB50316-2000）6.2 中规定，当直管计算厚度 ts 小于管子外径 Do 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 tsd 应按式（2）计算。（1）PYEtjtos2（2）Ctsd（3）21式中 直管计算厚度（mm ） ；st设计压力（MPa） ；P管子外径（mm） ；oD在设计温度下材料的许用应力（MPa） ；t焊接接头系

2、数；jE直管设计厚度（mm ） ；sdt厚度附加量之和（mm ） ；C厚度减薄附加量（mm）1腐蚀或腐蚀附加量（mm ）2计算系数Y压力管道强度计算书- 2 -式中设计温度为常温，一般取 50， 根据工业金属管道t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 128.375 MPa。取值是根据压力管道规范-工业管道 第 2 部分：材料 jE（GB/T20801.2-2006）表 A.3，故 20#和 0Cr18Ni9 的取值都为 1。根据工业金属管道设计规范 （GB50316-2000）表 6.2

3、.1 进Y行选取，故 20#和 0Cr18Ni9 的取值都为 0.4。1.2 常用低压管道计算厚度设 计 压 力 钢 管 外 径 管 道 材 质 许 用 应 力 (50情 况 下 ) 焊 接 接 头 系 数 计 算 系 数 计 算 厚 度P(MPa) Do(mm) t(MPa) Ej Y ts(mm)1.6 57 20# 130 1 0.4 0.351.6 89 20# 130 1 0.4 0.551.6 108 20# 130 1 0.4 0.661.6 159 20# 130 1 0.4 0.971.3 常用高压管道计算厚度设 计 压 力 钢 管 外 径 管 道 材 质 许 用 应 力 (

4、50情 况 下 ) 焊 接 接 头 系 数 计 算 系 数 计 算 厚 度P(MPa) Do(mm) t(MPa) Ej Y ts(mm)27.5 10 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 0.9927.5 12 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 1.1827.5 22 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 2.1727.5 25 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 2.4727.5 32 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 3.16压力管道强度计算书- 3 -1.4 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

5、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（12.5%）高级允许厚度负偏差（12.5%） ；热轧（挤、扩）钢管壁厚15mm 时，普通级允许厚度负偏差（15%）高级允许厚度负偏差（12.5%） ；冷拔（轧）钢管壁厚3mm 时，普通级允许厚度负偏差（14%）高级允许厚度负偏差（10%） ；冷拔（轧）钢管壁厚3mm 时，普通级允许厚度负偏差（10%）高级允许厚度负偏差（10%） 。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（12.5%或 0.40 中

6、较大值） ；热轧（挤压）钢管外径102mm 时，当壁厚和外径的比值0.05 时，允许厚度负偏差（15% 或 0.40 中较大值）0.050.10 时，允许厚度负偏差（12.5% 或 0.40 中较大值）压力管道强度计算书- 4 -0.10 时，允许厚度负偏差（10%） ；冷拔（轧）钢管壁厚3mm 时，允许厚度负偏差（10% 或 0.15 中较大值） ；冷拔（轧）钢管壁厚3mm 时，允许厚度负偏差（10%） 。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 （S

7、Y/T0510-1998）取 1.5mm，0Cr18Ni9 钢管的腐蚀附加量一般为 0mm。1.5 常用管道的设计厚度设 计 压 力 钢 管 外 径 钢 管 规 格 公 称 壁 厚 管 道 材 质 许 用 应 力(50 情 况下 ) 焊 接 接头 系 数 计 算系 数 计 算 厚度 厚 度 负偏 差 腐 蚀 裕量 设 计 厚度P(MPa) Do(mm) (mm) t(MPa) Ej Y ts(mm) C1(mm) C2(mm) tsd(mm)1.6 57 574 4 20# 130 1 0.4 0.35 0.40 1.50 2.251.6 57 575 5 20# 130 1 0.4 0.35

8、 0.50 1.50 2.351.6 89 895 5 20# 130 1 0.4 0.55 0.50 1.50 2.551.6 108 1084.5 4.5 20# 130 1 0.4 0.66 0.45 1.50 2.611.6 108 1085 5 20# 130 1 0.4 0.66 0.50 1.50 2.661.6 159 1595 5 20# 130 1 0.4 0.97 0.50 1.50 2.971.6 159 1596 6 20# 130 1 0.4 0.97 0.60 1.50 3.0727.5 10 102 2 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 0.99 0

9、.28 0.00 1.2727.5 12 122 2 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 1.18 0.28 0.00 1.4627.5 22 223.5 3.5 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 2.17 0.35 0.00 2.5227.5 22 224 4 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 2.17 0.40 0.00 2.5727.5 25 254 4 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 2.47 0.40 0.00 2.8727.5 32 325 5 0Cr18Ni9 128.375 1 0.4 3.16 0.50 0.00 3.66钢管的

10、公称壁厚大于设计壁厚，故所选钢管的壁厚符合要求。压力管道强度计算书- 5 -2 弯管壁厚校核2.1 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/T20801.3-2006）6.2 规定：内压弯管的计算厚度（位于 处，最危险处）应按式（4）计2算：（4）PYIEDtjtow2当计算弯管的内侧厚度时：（5）241oDRI当计算弯管的外侧厚度时：（6）241oI式中 弯管（内、外侧）的计算厚度（mm） ；wt弯管的转角（度） ；计算系数；I弯管在管子中心线处的弯曲半径（mm） ；R2.2 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

11、弯曲半径大于管子外径的 5 倍，其他管子的弯曲压力管道强度计算书- 6 -半径宜大于管子外径的 3.5 倍。对于一些在工厂内加工的弯管，最小可以使 R=1.5Do，而在一般情况下 R3D o，故在计算中选用R=1.5Do 和 R=3Do 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。压力管道强度计算书- 6 -2.3 常用弯管的设计厚度设 计 压力 钢 管 外径 钢 管 规 格 公 称壁 厚 管 道 材 质 许 用 应 力(50 情 况下 )焊 接 接头 系 数 计 算 系 数(R=1.5Do内侧 )计 算 系 数(R=1.5Do外侧 )计 算 系

12、 数(R=3Do内侧 )计 算 系 数(R=3Do外侧 ) 计 算系 数计 算 厚 度(R=1.5Do内 侧 )计 算 厚 度(R=1.5Do外 侧 )计 算 厚 度(R=3Do内侧 )计 算 厚 度(R=3Do外侧 ) 厚 度 负偏 差 腐 蚀 裕量设 计 厚 度(R=1.5Do内侧 )设 计 厚 度(R=1.5Do外侧 )设 计 厚 度(R=3Do内侧 )设 计 厚 度(R=3Do外侧 )P(MPa)Do(mm) (mm) t(MPa) Ej I I I I Y ts(mm) ts(mm) ts(mm) ts(mm) C1(mm) C2(mm) tsd(mm) tsd(mm) tsd(mm

13、) tsd(mm)1.6 57 574 4 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 0.44 0.31 0.38 0.32 0.40 1.50 2.34 2.21 2.28 2.221.6 57 575 5 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 0.44 0.31 0.38 0.32 0.50 1.50 2.44 2.31 2.38 2.321.6 89 895 5 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 0.68 0.48 0.60 0.51 0.50 1.50 2.68

14、 2.48 2.60 2.511.6 108 1084.5 4.5 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 0.83 0.58 0.73 0.61 0.45 1.50 2.78 2.53 2.68 2.561.6 108 1085 5 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 0.83 0.58 0.73 0.61 0.50 1.50 2.83 2.58 2.73 2.611.6 159 1595 5 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 1.22 0.85 1.07 0.9

15、0 0.50 1.50 3.22 2.85 3.07 2.901.6 159 1596 6 20# 130 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 1.22 0.85 1.07 0.90 0.60 1.50 3.32 2.95 3.17 3.0027.5 10 102 2 0Cr18Ni9 128.375 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 1.21 0.87 1.08 0.92 0.28 0.00 1.49 1.15 1.36 1.2027.5 12 122 2 0Cr18Ni9 128.375 1 1.25 0.875 1.1 0.928

16、57143 0.4 1.45 1.05 1.29 1.11 0.28 0.00 1.73 1.33 1.57 1.3927.5 22 223.5 3.5 0Cr18Ni9 128.375 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 2.66 1.92 2.37 2.03 0.35 0.00 3.01 2.27 2.72 2.3827.5 22 224 4 0Cr18Ni9 128.375 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 2.66 1.92 2.37 2.03 0.40 0.00 3.06 2.32 2.77 2.4327.5 25 254 4 0Cr18Ni9 128.375 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 3.02 2.18 2.69 2.30 0.40 0.00 3.42 2.58 3.09 2.7027.5 32 325 5 0Cr18Ni9 128.375 1 1.25 0.875 1.1 0.92857143 0.4 3.87 2.79 3.45 2.95 0.50 0.00 4.37 3.29 3.95 3.45弯管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选壁厚符合要求。