压力管道强度校核计算表完整优秀版.docx

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压力管道强度校核计算表完整优秀版

强度计算书

DATASHEETOFSTRENGTH

工程名称：

项目号：

版次：

设计单位：

项目负责：

设计：

校核：

工业及热力管道壁厚计算书

1直管壁厚校核

1.1计算公式：

根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度ts小于管子外径Do的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式

（1）计算的值。

设计厚度tsd应按式

（2）计算。

（1）

（2）

（3）

式中—直管计算厚度（mm）；

—设计压力（MPa）；

—管子外径（mm）；

—在设计温度下材料的许用应力（MPa）；

—焊接接头系数；

—直管设计厚度（mm）；

—厚度附加量之和（mm）；

—厚度减薄附加量（mm）

—腐蚀或腐蚀附加量（mm）

—计算系数

设计压力P：

P=2σt/（D-2tY）

Y=0.4--0Cr18Ni9

式中设计温度为常温，一般取50℃，根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375MPa。

取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：

材料》（GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。

根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。

1.2常用低压管道计算厚度

1.3常用高压管道计算厚度

1.4厚度附加量

（1）.C1厚度减薄附加量（mm），取钢管允许厚度负偏差。

根据《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2002）规定：

热轧（挤、扩）钢管壁厚＜15mm时，普通级允许厚度负偏差（12.5%δ）

高级允许厚度负偏差（12.5%δ）；

热轧（挤、扩）钢管壁厚≥15mm时，普通级允许厚度负偏差（15%δ）

高级允许厚度负偏差（12.5%δ）；

冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，普通级允许厚度负偏差（14%δ）

高级允许厚度负偏差（10%δ）；

冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，普通级允许厚度负偏差（10%δ）

高级允许厚度负偏差（10%δ）。

根据《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2021）规定：

热轧（挤压、扩）钢管外径≤102mm时，允许厚度负偏差（12.5%δ或0.40中较大值）；

热轧（挤压）钢管外径＞102mm时，当壁厚和外径的比值

≤0.05时，允许厚度负偏差（15%δ或0.40中较大值）

＞0.05～0.10时，允许厚度负偏差（12.5%δ或0.40中较大值）

＞0.10时，允许厚度负偏差（10%δ）；

冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，允许厚度负偏差（10%δ或0.15中较大值）；

冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，允许厚度负偏差（10%δ）。

综上所述，考虑到CNG站用钢管基本上为冷拔（轧）钢管，故厚度负偏差应按照上面规定根据钢管材质选择。

（2）.C2腐蚀附加量（mm），20#钢管的腐蚀裕量参照《钢制对焊管件规范》（SY/T0510-1998）取1.5mm，0Cr18Ni9钢管的腐蚀附加量一般为0mm。

1.5常用管道的设计厚度

钢管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选钢管的壁厚符合要求。

2弯管壁厚校核

2.1计算公式

根据《压力管道规范-工业管道第3部分：

设计和计算》（GB/T20801.3-2006）6.2规定：

内压弯管的计算厚度（位于处，最危险处）应按式（4）计算：

（4）

当计算弯管的内侧厚度时：

（5）

当计算弯管的外侧厚度时：

（6）

式中—弯管（内、外侧）的计算厚度（mm）；

—弯管的转角（度）；

—计算系数；

—弯管在管子中心线处的弯曲半径（mm）；

2.2弯曲半径

根据《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）中规定：

高压钢管的弯曲半径大于管子外径的5倍，其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的3.5倍。

对于一些在工厂内加工的弯管，最小可以使R=1.5Do，而在一般情况下R≥3Do，故在计算中选用R=1.5Do和R=3Do两种情况，因为只要这两种情况下的设计壁厚可以符合要求，其他情况下的设计壁厚就都是符合要求的。

2.3常用弯管的设计厚度

弯管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选壁厚符合要求。

压力管道元件制造许可项目及其级别表

许可项目

级别

代表产品的范围

限制范围

品种（产品）

无缝钢管

A1

公称直径大于或者等于200mm的无缝钢管

材料、规格、

标准

A2

（1）公称直径小于200mm的锅炉压力容器气瓶用无缝钢管；

（2）公称直径小于200mm的石油天然气输送管道用和油气田（套）管用无缝钢管；

（3）合金钢钢管的热扩（专项）

B

（1）公称直径大于25mm的其他无缝钢管；

（2）所有按照GB/T14976和GB8163标准制造的无缝钢管；

（3）碳钢、奥氏体不锈钢钢管的热扩（专项）；

（4）各类管坯。

焊接钢管

螺旋缝埋弧焊钢管

A1

有特殊要求的石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管

材料、钢级、规格、标准

A2

石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管

B

1、低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管

2、各类螺旋缝桩用管

直缝埋弧焊钢管

A1

石油天然气输送管道用直缝埋弧焊钢管

A2

低压流体输送用直缝埋弧焊钢管

直缝高频焊管

A1

1、有特殊要求的石油天然气输送管道用直缝高频电阻焊钢管；

2、油气井油（套）管用直缝高频电阴焊钢管

A2

石油天然气输送管道用直缝高频电阻焊管

B

低压流体输送用直缝高频电阻焊钢管

其他焊接钢管

B

材料、规格

有色金属管（铝、铜、钛、铅、镍、锆等有色金属管及其合金管）

A

材料、规格

铸铁管

B

材料、规格

续表

许可项目

级别

代表产品的范围

限制范围

品种（产品）

钢制无缝管件（包括工厂预制弯管、有缝管坯制管件）

A

1、公称直径大于250mm的耐热钢钢制无缝管件；

2、公称直径大于250mm的双相不锈钢制无缝管件；

3、公称直径大于250mm，且标准抗拉强度大于540MPa的合金钢制无缝管件

产品名称、材料、规格、

B

其他无缝管件

钢制有缝管件（钢板制对焊管件）

B1

1、不锈钢制有缝管件；

2、标准抗拉强度大于540MPa的合金有缝管件

材料、规格、

B2

其他有缝管件

有色金属及有色金属合金制管件

A

材料、规格

锻制管件（限机械加工）

B

规格

铸造管件

B

材料、规格

阀门

A1

（1）设计温度大于425℃，且

（2）公称压力大于10MPa，且公称直大于或者等于200mm的阀门；称直径大于或者等于200mm的阀门

用途、产品名称、规格

A2

（1）公称压力大于或者等于6.4MPa，且公称直径大于或者等于200mm的阀门；

（2）设计温度低于-46℃的阀门

B1

除A1、A2级和B2级之外的阀门

B2

公称压力小于或者等于4.0MPa的阀门

锻制法兰及管接头（限机械加工）

B

产品名称、规格

金属波纹膨胀节

A

1、公称压力大于或者等于4.0MPa，且公称直径大于或者等于500mm金属波纹膨胀节；

2、公称压力大于或者等于2.5MPa，且公称直径大于或者等于1000mm的金属波纹膨胀节

产品名称、规格

B

其他金属波纹膨胀节

其他型式补偿器（不含聚四氟乙烯波纹管膨胀节）

B

产品名称、规格

金属软管

B

规格

弹簧支吊架

B

续表

许可项目

级别

代表产品的范围

限制范围

品种（产品）

密封件（金属垫片、非金属垫片、金属、非金属复合垫片、密封填料

AX

产品名称

坚固件（合金钢制M14以上螺柱、螺母）

B

材料、规格

元件组合装置

井口装置和采油树、节流压井管汇

A

额定压力大于或者等于35MPa的井口装置和采油树、节流压井管汇

产品名称

B

其他井口装置和采油树、节流压井管汇

燃气调压装置、减温减压装置

A

额定压力大于1.6MPa的燃气调压装置

产品名称

B

各类减温减压装置

其他组合装置

B

产品名称

防腐蚀压力管道用管子、管件、阀门、法兰（涂敷防腐层、内衬防腐鉵材料、内搪玻璃等）

AX

产品名称、规格

低温绝热管、直埋夹套管

AX

产品名称

聚乙烯及聚乙烯复合管材、管件

聚乙烯管材

A1

公称直径大于或者等于450mm的燃气用埋地聚乙烯管材

产品名称

A2

其他燃气用埋地聚乙烯管材

A3

流体输送用埋地聚乙烯管材

聚乙烯管件

A1

1、燃气用和流体输送用埋地聚乙烯电熔管件；

2、燃气用和流体输送用埋地聚乙烯热熔管件

A2

燃气用和流体输送用埋地聚乙烯多角焊制管件

带金属骨架的聚乙烯复合管材、管件

A

产品名称、规格

续表

许可项目

级别

代表产品的范围

限制范围

品种（产品）

其他非金属及非金属复合压力管道元件（管材、管件、阀门、波纹管膨胀节）

A

材料

阀门铸件

铸铜件

B

各种铸铜阀体

材料

铸铁件

B

各种铸铁阀体

铸钢件

B1

精密铸造的铸钢件

材料

B2

砂型铸造的铸钢件

锻制法兰、锻制管件、阀体锻件的锻坯

A

1、公称直径大于250mm的耐热钢制各种锻制法兰、管件、阀体锻坯；

2、公称直径大于250mm的双相不锈钢制各种锻制法兰、管件、阀体锻坯；

3、公称直径大于250mm且标准抗拉强度大于540MPa的合金钢制各种锻制法兰、管件、阀体锻坯

材料

B

其他锻制法兰、管件、阀体锻坯

压力管道制管专用钢板（钢级L360及以上压力管道制管专用钢板）

AX

材料、规格

聚乙烯管材及复合管材、管件原料（聚乙烯混配料）

AX

材料、规格

注：

1、许可级别栏中的“A（A1，A2，A3）,AX级”由国家质检总局审批，“B（B1,B2）级”由国家质检总局托制造单位所在地的省级质量技术监督部门审批。

制造单位申请的项目中同时含有A级项目和B级项目时，由国家质检总局统一负责审批。

表中同一品种（产品）的许可项目，A级许可可以覆盖B级许可，A1级许可可以覆盖A2级许可，B1级许可可以覆盖B2级许可，以此类推，但无缝钢管、阀门、燃气高压装置、减温减压装置、聚乙烯管件和铸钢件除外，相互不能覆盖。

在确定的许可产品基本范围内，A2级许可不包括A1级许可，B级许可不A级许可，以此类推。

境外压力管道元件制造许可范围和许可方式由国家质检总局另行确定。

2、压力管道密封件、防腐蚀压力管道元件、低温绝热管、直埋夹套管、压力管道制管专用钢板、聚乙烯混配料的制造许可采用型式试验的方式（AX级），单独颁发制造许可证。

3、产品限制范围是指许可品种产品的范围，一般涉及其产品名称、规格、产品标准，部分还涉及制造工艺、材料等。

限制范围通过型式试验和生产条件确定。

许可证书无法表明产品限制范围时，可采用许可证书加明细表方式予以详细标注。

许可产品的工作压力应当大于或者等于0.1MPa，公称直径应当大于25mm。

4、特殊工况阀门，是指专用于石油天然气及化工用高温高压管道、剧毒管道、低温管道和城镇燃气管道的阀门；一般工况阀门，是指不属于特殊工况阀门的其他威力管道用阀门。

阀门典型品种名称（包括特殊工况阀门和一般工况阀门）：

闸阀、截止阀、节流阀、球阀、止回阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞夜工、柱塞阀、疏水阀、低温阀、