无缝钢管壁厚选择和承压能力计算

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；

 φ16*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

φ16*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、辽阳慧丰项目，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：φ76*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φ18*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

                     =15.2MPa

由此可知，φ18*2无缝钢管可以承压15.2MPa，辽阳慧丰项目中蒸汽压力为2.2MPa，对于此工况，不必选用φ18*2.5（壁厚加大，承压能力将更高）。