無縫鋼管壁厚選擇和承壓能力計算

無縫鋼管壁厚選擇和承壓能力計算

 對于無縫鋼管，已知外徑和壁厚，要求計算它能承受多大壓力；或已知外徑和壓力，要求計算它的經濟適用的壁厚。上述兩種情況，我們設計師在工作中經常遇到，在此，為大家提供計算公式：

 設材料的抗拉強度為σ，壓力為P，管子外徑D； 

 管子壁厚δ=（P*D）/（2*σ/S） 

 其中S 為安全系數；

 壓力P小于7MPa，S=8；P在7至17.5MPa，S=6；P大于17.5MPa，S=4；

 舉例：求φ16*3無縫鋼管（20#鋼），能承受多大壓力？

 我們第一步選擇安全系數S=6；選20#鋼抗拉強度為410MPa；

 φ16*3無縫鋼管可承受的壓力：

            P=（2*σ/S*δ）/D

                   =(2*410/6*3)/16

                   =25.6MPa    --------- 此值 > 17.5MPa

故安全系數第二次取S=4

φ16*3無縫鋼管可承受的壓力：

 P=（2*σ/S*δ）/D

                   =(2*410/4*3)/16

                   =38.4MPa

我們設計時的真實事例 ：

1、遼陽慧豐項目，GL加熱器混水管采用φ76*4無縫鋼管（20#鋼）：

我們第一步初選安全系數S=6；選20#鋼抗拉強度為410MPa；

鋼管可承受的壓力P=（2*σ/S*δ）/D

                     =(2*410/6*4)/76

                     =7.2MPa  （此值在7—17.5MPa之間）

      結論：φ76*4無縫鋼管能夠承受該項目2.2MPa蒸汽壓力 ，不必擔心。

2、上述同一項目，GL加熱器換熱管初步選用φ18*2.5無縫鋼管，沒有采用平時常用的φ18*2無縫鋼管（20#鋼），那么，φ18*2無縫鋼管是否能承受2.2MPa蒸汽壓力呢？

我們第一步選安全系數S=8；選20#鋼抗拉強度為410MPa；

鋼管可承受的壓力P=（2*σ/S*δ）/D

                     =(2*410/8*2)/18

                     =11.4MPa  -------- 此值 > 7MPa

故安全系數第二次取S=6

鋼管可承受的壓力P=（2*σ/S*δ）/D

                     =(2*410/6*2)/18

                     =15.2MPa

由此可知，φ18*2無縫鋼管可以承壓15.2MPa，遼陽慧豐項目中蒸汽壓力為2.2MPa，對于此工況，不必選用φ18*2.5（壁厚加大，承壓能力將更高）。