无缝钢管壁厚选择和承压能力的计算

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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 ;

φ 16*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

φ 16*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: φ 76*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 φ 18*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

1 / 2 .

=15.2MPa

由此可知, φ 18*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 φ 18*2.5 (壁厚加大,承压能力将更高)。

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