管道壁厚计算书

标加设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度2107.9954446851.5 1.510.99544设计温度下材料的许用应力 [δ]t（Mpa）理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度2107.5725593671.51.510.57256设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）弯管弯制半径R(mm）设计厚度2105014.82781设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度210 5.9004773270.885071599 1.58.285549支管的理论壁厚S1d（mm）壁厚负偏差腐蚀余量计算厚度5.9004773270.8850715991.58.2855489设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度210 4.9300473280.739507099 1.57.169554设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度2107.0422535211.0563380281.59.598592设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）理论壁厚 S 1z （mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度1800.8990318120.1348547721.52.533887设计温度下材料的许用应力 [δ]t（Mpa）理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量设计厚度240 3.7773512480.566602687 1.5 5.843954设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）盘管外内径比值 KK的最小值240 1.3333333331.191736839设计温度下材料的许用应力 [δ]t （Mpa）应力增加值系数m 理论壁厚 S（mm）壁厚负偏差腐蚀余量240 1.230769231 4.6490476890.6973572 1.5管道壁厚计算标准椭圆形封头的壁厚计算理论壁厚 S 1w （mm）11.58939707弯制弯管壁厚的计算焊制三通的壁厚计算异径管壁厚的计算半球封头的壁厚计算盘管弯头或弯管的壁厚计算加热炉盘管直管段的壁厚计算压盘管直管段的壁厚计算普通高级≤201512.5＞2012.510设计厚度6.846405碳素钢、低合金钢钢管种类一般情况下ψ=1.0，双面焊缝ψ=0.85壁厚对于单筋、蝶式等局部补强的三通，ψ=0.9负偏差%适用于K＞1.5，最后再通过上式验算适用于P≤0.4[δ]t ψ。

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℃≤482510538566593≥621铁素体钢`奥氏体钢当S0≥D0/6或P/[σ]t > 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 1 420 27 1 130 1 425 34 1 130 1 432 42 130 1 440 48 32 137 1 0 450 60 163 165 76 163 180 89 163 1100 114 32 137 1 12. 14. 5125 140 163 1 6150 159 4 130 1 2 7200 219 163 1 8250 273 130 1 10300 130 1 10. 8350 130 1 10.400 130 1 11. 10450 457 130 1 11500 508 130 1 14. 16.550 559 1 13. 2 15.600 610 1 14. 2 16.650 660 1 15. 2 18.700 711 1 16. 2 19. 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。

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。

1、计算依据
《压力管道规范 工业管道 第2部分：材料》GB/T20801.2-2006 《压力管道规范 工业管道 第3部分：设计与计算》GB/T20801.3-2006 2、计算公式
()
t 2pD
S pY =
Φ+
3、计算过程
3.1 先假设管道名义壁厚小于16mm ，计算壁厚小于外径的六分之一 3.2 本管道采用输送流体用无缝钢管（GB/T8163-2008），设计温度为70℃，则上述计算公式中的输入数据和计算结果如下：
3.3本管道介质为二甲苯，腐蚀性较小，按每年腐蚀0.1mm ，设计年限15年计算，腐蚀余量取1.5mm ，管道制造负偏差按流体输送用无缝钢管标准（GB/T8163-2008）取12.5%,则有：
DN200管道设计厚度td=1.75+1.5=3.25mm
DN200管道包含负偏差的厚度tm=3.25/（1-0.125）=3.71mm
DN200管道选取的名义壁厚T=8mm
DN150管道设计厚度td=1.27+1.5=2.77mm
DN150管道包含负偏差的厚度tm=2.77/（1-0.125）=3.17mm
DN150管道选取的名义壁厚T=7mm
3.4验算
3.4.1DN200管道的采用壁厚为8mm，小于16mm，计算壁厚1.75mm 小于外径的六分之一，计算前的假设成立，计算结果有效。

3.4.2DN150管道的采用壁厚为7mm，小于16mm，计算壁厚1.27mm 小于外径的六分之一，计算前的假设成立，计算结果有效。

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℃≤482510538566593≥621铁素体钢` 0.40.50.70.70.70.7奥氏体钢0.40.40.40.40.50.7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 420 27 1 130 1 0.4 0.103527607 0.5 1.5 2.103527607 425 34 1 130 1 0.4 0.130368098 0.5 1.5 2.130368098 432 42 6.4 130 1 0.4 1.013880507 0.5 1.5 3.013880507 440 48 32 137 1 0.4 5.126835781 0.5 0 5.626835781 450 60 6.4 163 1 0.4 1.159700411 0.5 1.5 3.159700411 3.565 76 6.4 163 1 0.4 1.468953854 0.5 1.5 3.468953854 4.580 89 7.5 163 1 0.4 2.010542169 0.5 1.5 4.010542169 4.5100 114 32 137 1 0.4 12.17623498 0.6 1.5 14.27623498 5125 140 6.4 163 1 0.4 2.705967625 0.6 1.5 4.805967625 6150 159 4 130 1 0.4 2.416413374 0.5 2 4.916413374 7200 219 7.5 163 1 0.4 4.947289157 0.7 1.5 7.147289157 8250 273 6.4 130 1 0.4 6.590223295 0.8 1.5 8.890223295 10300 323.9 6.4 130 1 0.4 7.818949909 0.9 1.5 10.21894991 8350 355.6 6.4 130 1 0.4 8.584188292 0.5 1.5 10.58418829 8.8400 406.4 6.4 130 1 0.4 9.810500905 0.5 1.5 11.81050091 10450 457 7.4 130 1 0.4 12.7173586 0.5 1.5 14.7173586 11500 508 7.4 130 1 0.4 14.13658243 0.5 1.5 16.13658243 12.5550 559 7.4 153.3 1 0.4 13.23627288 0.5 2 15.73627288 12.5600 610 7.4 153.3 1 0.4 14.44387559 0.5 2 16.94387559 14.2650 660 7.4 153.3 1 0.4 15.62779982 0.5 2 18.12779982 14.2700 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。

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。

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。

一、 计算依据1、《工业金属管道设计规范》GB50316-20002、《钢制压力容器》GB150-1998承受外压的直管厚度和加强要求应符合现行国家标准《钢制压力容器》GB150- 3.7的规定3、《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002二、计算公式公式选自《工业金属管道设计规范》GB50316-2000 中第6.2.1 条 t sd= ts+CC=C1+C2Y 系数的确定，应符合下列规定：当ts ＜Do/6时，按表6.2.1选取；当ts ≥Do/6时， 式中：ts —直管计算厚度（mm ）；P —设计压力（MPa ）；Do —管子外径（mm ）；Di —管子内径（mm ）；t ][σ—在设计温度下材料的许用应力(MPa)； )][20PY E PD t j t s +=σ（)220C D D C D Y i i +++=j E —焊接接头系数；C —厚度附加量之和（mm ）；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—腐蚀后磨蚀附加量（mm ）；Y —系数。

三、计算过程1、根据《钢制压力容器》GB150—1998中3.7规定，当钢管采用100%无损检测时，j E =1.00；根据《工业金属管道设计规范》GB50316-2000中表6.2.1规定，奥氏体钢温度小于或等于482摄氏度时，Y 取0.4；。

带入公式得：=2.97872、 t sd= ts+C .……○1C= C1+C2 ……○2根据《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002 中表1，当公称壁厚S ＜15时，普通级为+15%S 及-12.5%S ，故○2式中C1为C1=3.5x0.125=0.4375mm ；○2式中C2值为腐蚀或磨蚀附加量，故C2=0； )4.020*******20x x x t s +=（故C=0+0.4375=0.4375mmtsd=2.9787+0.4375=3.4162四、计算结果根据以上计算，汇气总管至减压撬设计壁厚为3.4162mm，故外径及壁厚选择42x3.5为合理。

计算书编号：（JS）2014190S-100-101-1 专业：外管建设单位:工程名称：工程号：主项号： 100主项名：设计阶段：施工图共页计算：年月日校对：年月日审核：年月日审定：年月日目录一、DN200管道..................................................1.管道壁厚计算.......................................................................................................................................2.管道厚度计算.......................................................................................................................................3.荷重计算...............................................................................................................................................4.跨距计算...............................................................................................................................................一、DN250管道1.管道壁厚计算1. 已知条件（1） 蒸汽参数操作参数：P=1.6MPa （表压），t=300℃（2） 外径 D0=φ273材质20#2. 壁厚计算（1） 设计参数：按P=1.8MPa （表压），t=320℃（2） 计算公式采用动力管道手册P557计算公式：1）对于i0D D ≤1.7（或直管计算壁厚小于管子外径的1/6时）。

200节点 DN300管道强度近似计算壁厚算例管道内压P（Mpa） 2.710000许用应力[σ]（Mpa）125.000000管道内径Dn（mm）300.000000管道强度近似计算壁厚S（mm） 3.361310管道设计壁厚负偏差附加值C1（mm）0.500000壁厚的腐蚀裕度C2（mm）0.000000壁厚的磨损裕度C3（mm） 2.000000管道设计壁厚Ss（mm） 5.861310埋设管道强度验算新管管道壁厚Sn（mm）8.000000弯曲系数Kb0.235000基座系数Kf0.108000管线的弹性模量E（Mpa）206000.000000管道壁厚的附加值C（mm） 2.500000新管管道外径Dw（mm）325.000000管道工作压力P（Mpa） 2.710000由内压力引起的环向应力σh（Mpa）78.713182由外荷载和内压引起的环向弯曲应力σm（Mpa）0.135763回填土的密度ρ（kg/m3）1800.000000管道覆土厚度h（m）0.800000重力加速度g（m/s2）9.806650汽车单轮轮压Gv（N）120000.000000冲击系数jc 1.000000单位长度管道上的土压力Ws（N/m）4589.512200汽车荷载传递到单位长度管道上的竖向压力Wc（N/m）29097.656250单位长度管道上的总竖向荷载W（N/m）33687.168450组合应力σc78.848945许用应力[σ]（Mpa）125.000000管道刚度验算管变形滞后系数D L 1.250000钢管半径r（m）0.300000单位长度管壁截面的惯性矩Iw（m4/m）0.000000回填土的变形模量E0（Mpa） 3.000000钢管的最大变形△X（m）0.0000005。