管壁厚度计算方法

国标暖气管道厚度暖气管道是供给暖气系统的重要组成部分，其质量和性能直接影响到供暖效果和能源利用效率。

国标暖气管道厚度是指根据国家标准规定的暖气管道的最小厚度要求。

本文将介绍国标暖气管道厚度的相关知识和应用。

一、国标暖气管道厚度的定义和要求国标暖气管道厚度是指根据国家标准规定的暖气管道壁厚的最小要求。

根据国家标准，暖气管道的壁厚应满足以下要求：1. 管道材料的选择：暖气管道通常采用镀锌钢管、不锈钢管或塑料管。

不同材料的管道壁厚要求有所不同，需要根据实际情况进行选择。

2. 管道直径的影响：暖气管道的直径也会影响管道的壁厚要求。

一般来说，直径较大的管道需要更厚的壁厚，以承受更大的压力和热负荷。

3. 管道的使用环境：暖气管道的使用环境也会对管道壁厚产生影响。

例如，在高温高压的环境下，管道的壁厚要求会更高。

二、国标暖气管道厚度的计算方法根据国家标准，可以通过以下方法计算暖气管道的壁厚：1. 根据管道材料的强度和安全系数确定壁厚：根据暖气管道所选用的材料强度和安全系数，可以计算出管道的壁厚。

一般来说，管道的壁厚应能够承受系统内部的压力和温度，并具备一定的安全余量。

2. 考虑管道的热传导和散热：暖气管道在运行过程中会产生一定的热量，需要考虑管道的热传导和散热情况。

一般来说，管道的壁厚要能够满足热量的传导和散热需求，以保证供暖系统的正常运行。

三、国标暖气管道厚度的应用国标暖气管道厚度的应用主要体现在以下几个方面：1. 施工和安装：在暖气管道的施工和安装过程中，需要按照国家标准的要求选择合适的管道材料和确定合适的壁厚，以确保管道的质量和性能。

2. 工程验收：在暖气工程的验收过程中，施工单位需要提供符合国标要求的暖气管道厚度文件，并进行相应的检测和验收工作。

3. 维护和保养：在暖气系统的维护和保养过程中，需要对暖气管道的壁厚进行定期检测和评估，及时发现和解决可能存在的问题，以确保供暖系统的正常运行和安全使用。

四、国标暖气管道厚度的意义国标暖气管道厚度的制定和应用对于保障供暖系统的质量和性能具有重要意义：1. 提高供暖效果：合适的暖气管道厚度能够提高暖气系统的热效率，减少能源的浪费，提高供暖效果，使室内温度更加舒适。

5壁厚的计算公式以日本冷冻保安规则关系为基准来求得的铜管(TP2M)必须厚度的计算公式、如下。

ｔ= [(Ｐ×OD)／(2σa + 0.8P)] +α (㎜)ｔ：必须的壁厚 (㎜) P：最高使用的压力(设计压力) (MPa) OD：标准外径 (㎜) σa：在125℃的基本许可应力 (N／㎜2) ＊σa = 33 (N／㎜2) α：腐蚀厚度 (㎜) ＊但是，对铜管的话为0(㎜)。

设计选择示例（TP2M）:以下以O型（TP2M）铜管设计为例①R22制冷系统排气管组壁厚选择，假设排气管组外径φ19.05，其壁厚选择方法如下：R22制冷系统排气侧最高压力取3.45MPa，计算如下：壁厚ｔ= [(P×OD)／(2σa + 0.8P)] +α (㎜) =（3.45×19.05）/（2×33+0.8×3.45）+0 =0.9558mm取整，t=1.0mm。

注：国标GB/T1804规定φ19.05的铜管壁厚V级偏差可以是±0.08mm，这样如果供货厂家为节省成本，采用壁厚偏差-0.08mm来生产管组，则其壁厚就会选取为0.92mm了，这样由计算结果可知，该管组在设计压力为3.45MPa时，就会有裂管的隐患了。

这时必须通过适当增加铜管壁厚来保证该管组不会爆裂，或者在技术要求中明确规定管组壁厚在适当的偏差内，即偏差范围在（-0.4，+0.08）mm内，以免除管组爆裂隐患。

实际上，一般设计的R22制冷系统最高压力不会超过3.0MPa，以3.0MPa为设计压力，φ19.05作为高压侧铜管时的壁厚，计算如下：壁厚ｔ= [(Ｐ×OD)／(2σa + 0.8P)] +α (㎜)=（3.0×19.05）/（2×33+0.8×3.0）+0=0.8355mm取整t=0.9mm，其壁厚偏差可以定在（-0.06，+0.08）mm内，如果t取1.0mm,就按照国标GB/T1804规定不必考虑壁厚偏差了。

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。

Q/SY-GD-SJ 直管段及热煨弯管和冷弯弯管的壁厚　计算方法　2008-11-25发布2009-01-01实施中国石油天然气管道工程有限公司 发布　Ｑ／ＳＹ－ＧＤ－ＳＪ－ＪＣ０４１－００１—２００８　前 言　本标准由公司线路室提出，并归口管理；　本标准起草单位：线路室；　本标准主要起草人：佟雷、赵子峰、余志峰、陈文国；　本标准批准人：　王贵涛；　本标准为首次制订。

　目 次　１　范围 (3)２　规范性引用文件 (3)３　术语和定义 (3)3.1冷弯弯管 (3)3.2热煨弯管 (3)４　直管段壁厚计算及校核 (3)4.1壁厚计算 (3)4.2强度校核 (3)4.3刚度校核 (4)4.4径向稳定性校核 (4)５　热煨弯管壁厚计算及校核 (6)5.1弯管母管壁厚计算 (6)5.2弯管成品管壁厚计算 (6)5.3强度校核 (6)６　冷弯弯管壁厚计算及校核 (8)6.1壁厚计算 (8)6.2强度校核 (8)１　范围　1.0.1 为在管道壁厚计算及校核中统一技术要求，做到技术先进、经济合理，制订本规范。

1.0.2 本标准适用于陆上长输埋地管道，规定了直管段、热煨弯管、冷弯弯管的壁厚计算和强度校核，架空管道可参照执行。

1.0.3 本标准不适用于无套管穿越公路、地震区等特殊管段的壁厚计算及校核。

２　规范性引用文件　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本是用于本标准。

GB 50251 输气管道工程设计规范 GB 50253 输油管道工程设计规范 SY/T5257 油气输送用钢制弯管 ３　术语和定义　3.1 冷弯弯管用模具（或夹具）不加热将管子弯制成需要角度的弯管。

3.2 热煨弯管管子加热后，在夹具上弯曲成需要角度的弯管，其曲率半径一般不小于5倍管子外直径。

一、管子壁厚计算s t =PYE PD j t +]([20σ sd t =s t +CC =21C C +式中： s t ————直管计算厚度（mm ）；P ————设计压力（MPa ）；0D ————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，包括加工、开槽和螺纹深度及材料厚度负偏差（mm ）；2C ————腐蚀或磨蚀附加量（mm ）；Y ————系数。

1．反应器2入口管 Φ127×17P=12×1.1=13.2MPa0D =127mmt ][σ=138MPaj E =0.9Y=0.4s t =PYE PD j t +]([20σ =)4.055.119.0138(21272.13⨯+⨯⨯⨯ =64.2574.1676 =6.5mm ≈7mmsd t =s t +C=7+7×20%+0=8.4mm ≈9mm所以选Φ127×17的管合格。

2．反应器2出口 Φ57×9P=12×1.1=13.2MPa0D =57mmt ][σ=138MPaj E =0.9Y=0.4s t =PYE PD j t +]([20σ =)4.055.119.0138(2572.13⨯+⨯⨯⨯ =64.2574.752 =2.9mm ≈3mmsd t =s t +C=3+3×15%+0=2.45mm ≈4mm所以选Φ57×9的管合格。

3．氨水泵出口 Φ35×6P=12×1.1=13.2MPa0D =35mmt ][σ=138MPaj E =0.9Y=0.4s t =PYE PD j t +]([20σ =)4.055.119.0138(2352.13⨯+⨯⨯⨯ =64.257462=1.79mm ≈2mmsd t =s t +C=2+2×15%+0=2.3≈3mm所以选Φ35×6的管合格。

管壁厚度计算方法pDδ= ------------------ + C200[δ]Φ+pδ –管壁厚度, mmp - 管内介质操作压力, MPaD - 管子外径, mmΦ - 焊缝系数,无缝钢管Φ=1, 直缝焊接钢管Φ=0.8,螺旋缝焊接钢管Φ=0.6 [δ] –管子操作温度下的许用应力, MPa, 常用钢管与钢板的许用应力查下表C - 管子壁厚附加量, mm, C= C1+C2+C3C1–钢管壁厚或钢板厚度的负公差, mm; 用钢板制作的焊接钢管,壁厚负公差为钢板的负公差,各种无缝钢管和钢板的负公差见下表C2–腐蚀裕度, mm, 其值大小根据介质的腐蚀性和钢管使用寿命而定,对碳素钢和底合金钢取C2不小于 1 mm, 对不锈钢,当介质腐蚀性极微时,取C2=0C3–螺纹深度, mm, 其值可查表1-29, 如管上无螺纹, 则C3 = 0 表: 常用钢管与钢板额定许用应力钢号厚度/mm下列温度© 下的材料额定许用应力/Mpa<=20 100 150 200 250 300 350 400 425 450 475 500常用钢管10 <= 10 113 113 112 106 106 94 88 81 78 62 41 >10~20 107 107 103 91 84 78 72 67 62 62 4120 <= 10 133 133 133 131 122 112 103 97 87 62 41 >10~20 127 127 125 119 112 106 97 91 87 62 4116Mn <= 10 167 167 167 167 156 144 135 127 95 67 43 >10~20 160 160 160 159 150 138 128 122 95 67 43常用钢板Q235AF <= 20 127 127 127 125 116 >21~26 127 127 122 116 106Q235A <= 20 127 127 127 125 116 106 97 91 >21~26 127 127 125 119 109 100 94 8820q 6~16 137 137 137 131 122 113 103 97 87 62 41 17~25 137 137 131 125 119 109 100 94 87 62 4116Mn <= 16 173 173 173 173 166 153 144 127 95 67 43 17~25 167 167 167 167 156 144 134 127 95 67 43钢管的负公差管子品种规格尺寸/mm精度管子品种规格尺寸/mm精度普通级/%高级/%普通级/%高级/%碳钢与合金钢管冷拔管壁厚1~3-10 -10不锈钢耐酸钢钢管冷拔管壁厚1~3-15 -10 壁厚>3-10 -10 壁厚>3-12.5 -10 热轧管壁厚3~20-15 -12.5热轧管壁厚<=10-15 -12.5 壁厚>20-12.5 -10 壁厚11~20-20 -15壁厚>20-15 -12.5普通碳钢与优质钢热轧钢板的负公差钢板规格精度钢板规格精度厚度<4-0.4 厚度8~25-0.8厚度4.5~5.5-0.5 厚度26~30-0.9厚度6~7-0.6普通管螺纹深度附加值 /mm管子工称直径 DN 螺纹深度附加值管子工称直径 DN 螺纹深度附加值10~20 1.162 25~180 1.479碳钢与合金钢无缝钢管的最小采用壁厚外径最小采用壁厚外径最小采用壁厚14~17 2 168 518~34 2.5 219 638~60 3 273 776~89 3.5 325 8108~133 4 377~530 9140~159 4.5管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应里的比值乘以1000,并经圆整后的数值. 既pSch = ------------- x 1000[δ]tp----- 管子内介质压力, MPa[δ]t------管子材料操作温度下的许用应力, MPa。