蒸汽管道（输送蒸汽用无缝钢管）的承压能力计算方法

前几天遇到一客户问：外径为159mm，壁厚是5mm的钢管用来输送工作压力是4.0MPa的饱和蒸汽行不行？

对于这个问题下面我就详细给大家解答一下：

1.假定用来输送5MPa的饱和蒸汽，5MPa下的饱和蒸汽温度为265℃，20钢管在265℃下的许用应力为〔σ〕=107.3MPa

（1）确定管子壁厚的附加值

       根据公式C= C1+ C2+ C3

       先确定腐蚀裕度C2，按C2=1.5mm考虑，

       C1=At=0.125×5=0.625      

 管材为无缝钢管，焊接连接，则C3=0

      得：C= C1+ C2+ C3=0.625+1.5=2.125mm

       （2）计算折算应力

       根据公式计算得出：σzs=135.76MPa＞107.3MPa,，说明D159×5的无缝钢管用在5MPa的饱和蒸汽管路上不行。

2.假定用来输送4MPa的饱和蒸汽，4MPa下的饱和蒸汽温度为251.75℃，按252℃计算，20钢管在252℃下的许用应力为〔σ〕=109.64MPa

（1）确定管子壁厚的附加值

       根据公式C= C1+ C2+ C3

       先确定腐蚀裕度C2，按C2=1.5mm考虑，

       C1=At=0.125×5=0.625      

 管材为无缝钢管，焊接连接，则C3=0

      得：C= C1+ C2+ C3=0.625+2.0=2.125mm

       （2）计算折算应力

       根据公式计算得出：σzs=108.61MPa＜109.64MPa,，说明D159×5的无缝钢管用在4MPa的管路上是可行的。

结论，外径为159mm，壁厚是5mm的钢管用来输送工作压力是4.0MPa的饱和蒸汽是可行的。

说明：（1）钢管的钢种20钢，必须符合GB/T8163-2008的规定。

（2）输送介质为饱和蒸汽，按弱腐蚀性介质考虑，每年的腐蚀速度为0.1mm设计使用年限，按15年考虑，所以C2=1.5mm，工程设计中，C2=1.5mm属于偏小的，比较合适的年限是25年，故C2应取2.5mm.这里计算只是说D159×5的无缝钢管最大的允许承压能力。

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