S0=PD0/(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
钢管壁厚表示方法有管子表号、钢管壁厚尺寸和管子重量三种方法
1)是以管子表号"Sch"表示壁厚。
管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比值乘1000,并经圆整后的数值。
即:
Sch=P/[σ]t×1000
ANSIB36.10壁厚等级:
Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;
ANSIB36.19壁厚等级:
Sch5s、Sch10s、Sch40s、S
2)以钢管壁厚尺寸表示 中国、ISO、日本部分钢管标准采用
ch80s四个等级;表示英制管壁厚系列:
Sch.20----全称:
Schedule20
Sch.10s--带s的系列为不锈钢专用,碳钢不用。
举个例子:
2"sch.10s表示2”接管的壁厚为2.9mm,材质为不锈钢;
2"sch.40表示2”接管的壁厚为4.0mm。
3)是以管子重量表示管壁厚度,它将管子壁厚分为三种:
a.标准重量管,以STD表示
b加厚管,以XS表示
c.特厚管,以XXS表示。
对于DN≤250mm的管子,Sch40相当于STD,DN<200mm的管子,Sch80相当于XS。
钢管壁厚的分级,在不同标准中所表示的方法也各不相同。
ANSIB36.10和JIS标准中的管子表号为;Schl0、20、30、40、60、80、100、120、140、160。
ANSIB36.19中的不锈钢管管子表号为:
5S、10S、40S、80S。
管表号(Sch.)并不是壁厚,是壁厚系列。
实际的壁厚,同一管径,在不同的管子表
号中其厚度各异。
不同管子表号的管壁厚度,在美国和日本是应用计算承受内压薄壁管厚度
的Barlow公式计算并考虑了腐蚀裕量和螺纹深度及壁厚负偏差-12.5%之后确定的,如公式
(1-2-2)和(1-2-3)所示。
tB=D0P/2[ó]t(1-2-2)
t=[D0/2(1-0.125)×P/[ó]t]+2.54(1-2-3)
式中tBt——分别表示理论和计算壁厚,mm
D0————管外径,mm
P——设计压力,MPa
[ó]t——在设计温度下材料的许用压力,MPa
计算壁厚径圆整后才是实际的壁厚。
如果已知钢管的管子表号,可根据式(1-2-1)计算出该钢管所能适应的设计压力,即
P=Sch..×[ó]t/1000(1-2-4)
例如,库存Sch40,碳素钢20无缝钢管,当设计温度为350oC时给钢管所能适应设计压力为:
P=40×92/1000①=3.68MPa
中国石化总公司标准SHJ405规定了无缝钢管的壁厚系列并Sch.5S②,Sch.10,
Sch.10s,Sch.20,Sch.20s,Sch.30,Sch.40,Sch。
40s,Sch.60,Sch.80,Sch.100,
Sch.120,Sch.140,Sch。
160,如表1-2-9所示。
2.以管子重量表示管壁厚度的壁厚系列
美国MSS和ANSI规定的以管子重量表示壁厚方法,将管子壁厚分为;种:
(1)标准重量管以STD表示;
(2)加厚管以XS表示;
(3)特厚管以XXS表示。
常用钢材的化学成分和机械性能
钢
材
类
别
序
号
钢 号
标准号
化学成分%
碳
C
锰
Mn
硅
Si
铬
Cr
镍
Ni
钼
Mo
钒
V
钛
Ti
钢
板
1
A3
YB175-63
2
A3R
YB536-69
0.22
0.40~0.65
0.12~0.30
3
10MnR
YB536-69
0.20
1.20~1.60
0.20~0.60
0.04~0.12
4
15MnVR
YB536-69
0.18
1.20~1.60
0.20~0.60
0.04~0.10
5
09Mn2VR
YB536-69
0.12
1.40~1.80
0.20~0.50
6
20g
GB713-72
0.16~0.24
0.35~0.65
0.15~0.30
5(C%-0.02)~0.80
7
22g
GB713-72
0.19~0.26
0.70~0.90
0.17~0.37
8
0Cr18Ni9Ti
YB542-70
0.08
2.00
1.00
17.0~19.0
8.0~10.5
9
1Cr18Ni9Ti
YB542-70
0.121
2.00
1.00
17.0~19.0
8.0~10.5
0.30~0.80
10
00Cr19Ni10
YB542-70
0.03
2.00
1.00
18.0~20.0
8.0~12.0
18.0~25.0
11
0Cr17Ni13Mo2Ti
YB542-70
0.08
2.00
0.80
16.0~18.0
12.0~14.0
2.0~3.0
12
00Cr17Ni14Mo2
YB542-70
0.03
2.00
1.00
16.0~18.0
12.0~16.0
钢
管
13
A3
YB231-70
14
10
YB231-70
0.07~0.14
0.35~0.65
0.17~0.37
0.15
0.25
15
20
YB231-70
0.17~0.24
0.35~0.65
0.17~0.35
0.25
0.25
16
16Mn
YB231-70
0.12~0.20
1.20~1.60
0.20~0.60
钢
材
类
别
序
号
钢 号
标准号
化学成分%
机械性能(不小于)
其
它
硫
S
磷
P
抗拉强度
σb
kg/
屈服点
σs
kg/
延伸率
δs
%
冲击值
αb
kg-m/
备注
不大于
钢
板
1
A3
YB175-63
38~47
24
26
S4~20
2
A3R
YB536-69
0.045
0.040
38
38
24
23
26
26
7.0
6.5
6~16
S17~26
3
10MnR
YB536-69
0.045
0.040
52
50
35
33
21
20
6.30
6~16
S17~26
4
15MnVR
YB536-69
0.045
0.040
54
52
40
38
18
17
6.0
6~16
S17~26
5
09Mn2VR
YB536-69
0.040
0.040
50
35
21
3.5
(-70℃)
S5~20
6
20g
GB713-72
0.045
0.040
41
41
25
24
26
25
6.0
6~16
S17~25
7
22g
GB713-72
0.045
0.040
43
27
24
6.0
S6~60
8
0Cr18Ni9Ti
YB542-70
0.020
0.035
55
38
9
1Cr18Ni9Ti
YB542-70
0.020
0.035
55
38
10
00Cr19Ni10
YB542-70
0.020
0.035
50
40
11
0Cr17Ni13Mo2Ti
YB542-70
0.020
0.035
50
45
12
00Cr17Ni14Mo2
YB542-70
0.020
0.035
50
45
钢
管
13
A3
YB231-70
0.055
0.045
38
24
22
14
10
YB231-70
0.040
0.035
34
21
24
15
20
YB231-70
0.050
0.040
40
25
20
16
16Mn
YB231-70
0.050
0.050
52
35
21
钢
材
类
别
序
号
钢 号
标准号
化学成分%
碳
C
锰
Mn
硅
Si
铬
Cr
镍
Ni
钼
Mo
钒
V
钛
Ti
钢
板
17
15MnV
YB231-70
0.12~0.18
1.20~0.06
0.20~0.60
0.04~1.20
18
12CrMo
YB237-70
≤0.15
0.40~0.70
0.20~0.40
0.40~0.70
0.40~0.55
19
15CrMo
YB237-70
0.12~0.18
0.40~0.70
0.20~0.40
0.80~1.10
0.40~0.55
20
Cr5Mo
YB237-70
≤0.15
≤0.60
≤0.50
4.0~6.0
0.50~0.60
21
12CrMoV
YB529-70
0.08~0.15
0.80~0.12
0.50~0.80
W0.30~0.55
0.40~0.65
0.25~0.35
22
12Cr2MoWVB
YB529-70
0.08~0.15
0.45~0.65
0.45~0.75
1.60~2.10
0.50~0.65
0.28~0.42
0.08
0.18
23
12Cr3MoVSiTiB
YB529-70
0.09~0.15
0.50~0.80
0.60~0.90
2.50~3.00
1.00~1.20
0.25~0.35
0.22~0.38
24
12CrMoV
YB529-70
0.08~0.15
0.40~0.70
0.17~0.37
0.90~1.20
0.25~0.35
0.15~0.30
25
1Cr18Ni9Ti
YB804-70
≤0.12
1.0~1.5
≤0.80
17.0~18.0
9.0~11.0
5.8×C%~0.80
26
Cr18Ni13Mo2Ti
YB804-70
≤0.10
1.0~2.0
≤0.80
16.0~18.0
12.0~14.0
1.8~2.5
5.8×C%~0.80
27
00Cr18Ni10
YB804-70
≤0.03
≤2.0
≤1.00
17.0~19.0
10.0~12.0
28
00Cr17Ni13Mo2
YB804-70
≤0.03
≤2.0
≤1.00
16.0~18.0
12.0~14.0
1.8~2.5
钢
管
29
ZG25
YB979-67
>0.22~0.32
0.50~0.80
0.20~0.45
30
ZG20CrMo
0.15~0.25
0.4~0.7
0.17~0.37
0.9~1.2
0.5~0.7
0.2~0.3
31
ZG20CrMoV
0.18~0.25
0.4~0.7
0.14~0.37
0.9~1.2
0.5~0.7
0.2~0.3
32
ZG15Cr1Mo1V
0.12~0.20
0.4~0.7
0.17~0.37
0.9~1.2
0.8~1.2
0.2~0.4
钢
材
类
别
序
号
钢 号
标准号
化学成分%
机械性能(不小于)
其
它
硫
S
磷
P
抗拉强度
σb
kg/
屈服点
σs
kg/
延伸率
δs
%
冲击值
αb
kg-m/
备注
不大于
钢
板
17
15MnV
YB231-70
0.050
0.050
54
40
18
18
12CrMo
YB237-70
Cu≤0.30
0.040
0.040
42
25
21
7
19
15CrMo
YB237-70
Cu≤0.30
0.040
0.040
45
26
21
6
20
Cr5Mo
YB237-70
0.030
0.035
40
20
22
12
21
12CrMoV
YB529-70
0.040
0.040
54
40
17
22
12Cr2MoWVB
YB529-70
0.035
0.035
55
35
18
23
12Cr3MoVSiTiB
YB529-70
0.035
0.035
64
45
18
24
12CrMoV
YB529-70
0.040
0.040
48
45
26
26
21
19
6
5
纵向
横向
25
1Cr18Ni9Ti
YB804-70
0.030
0.035
56
40
26
Cr18Ni13Mo2Ti
YB804-70
0.030
0.035
60
35
27
00Cr18Ni10
YB804-70
0.025
0.035
50
50
28
00Cr17Ni13Mo2
YB804-70