S0=PD0/(2[(T]t①+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
[t]t设计温度下直管材料的许用应力,MPa;
①一一焊缝系数,对无缝钢管,①=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/[(T]tx1000
ANSIB36.10壁厚等级:
SchlO、Sch20Sch30Sch40Sch60Sch80、Sch1O0Sch120Sch140
Sch160十个等级;
ANSIB36.19壁厚等级:
Sch5sSch10sSch40sS
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DNC250mm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[Jt(1-2-2)
t=[D0/2(1-0.125)XP/[Jt]+2.54(1-2-3)
式中tBt分别表示理论和计算壁厚,mm
DO管外径,mm
P——设计压力,MPa
[――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..$阳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
冈
才序
类号
别
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
冈1
A3
YB175-63
板C
乂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
3.0〜10.5
9
1Cr18Ni9Ti
YB542-70
0.121
2.00
1.00
17.0〜19.0
3.0〜10.5
0.30〜0.8C
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
13
A3
YB231—70
钢14
10
YB231—70
0.07〜0.14
0.35〜0.65
0.17〜0.37
0.15
0.25
管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
化学成分%
机械性能(不小于)
7序
硫
磷
抗拉强度
屈服点
延伸率
冲击值
钢号
标准号
苴
/、
类
S
P
ab
aS
Ss
ab
备注
它
别
不大于
kg/
kg/
%
kg—m/
1
A3
YB175-63
38〜47
24
26
S4〜20
38
24
26
7.0
6〜16
2
A3R
YB536-69
0.045
0.040
38
23
26
6.5
S17〜26
钢
52
35
21
6〜16
板
10MnR
YB536-69
0.045
0.040
6.30
50
33
20
S17〜26
54
40
18
6〜16
4
15MnVR
YB536-69
0.045
0.040
6.0
52
38
17
S17〜26
5
09Mn2VR
YB536-69
0.040
0.040
50
35
21
3.5
(—70C)
S5〜20
41
25
26
6〜16
6
20g
GB713-72
0.045
0.040
41
24
25
6.0
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
13
A3
YB231—70
0.055
0.045
38
24
22
鮒
10
YB231—70
0.040
0.035
34
21
24
管5
20
YB231—70
0.050
0.040
40
25
20
16
16Mn
YB231—70
0.050
0.050
52
35
21
化学成分%
冈
标准号
0.08
0.18
23
12Cr3MoVSiTiB
YB529-70
0.09〜0.15
0.50-
7.80
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-
7.70
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
5.8XC%r
0.80
26
Cr18Ni13Mo2Ti
YB804-70
<0.10
1.0-
-2.0
<0.80
16.0-
-18.0
12.0/
"4.0
1.8-
-2.5
5.8XC%r
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/
"4.0
1.8-
-2.5
29
ZG25
YB979-67
>0.22〜
0.32
0.50-
7.80
0.20-
-0.45
钢30
ZG20CrMo
0.15-
-0.25
0.4-
7.7
0.17-
-0.37
0.9-
-1.2
0.5-
-0.7
0.2“
-0.3
管
31
ZG20CrMoV
0.18-
-0.25
0.4-
7.7
0.14-
-0.37
0.9-
-1.2
0.5-
-0.7
0.2“
-0.3
32
ZG15Cr1Mo1V
0.12-
-0.20
0.4-
7.7
0.17-
-0.37
0.9-
-1.2
0.8-
-1.2
0.2“
-0.4
钢
化学成分%
机械性能(不小于)
材
序
钢号
标准号
苴
/、
硫
磷
抗拉强度
屈服点
延伸率
冲击值
类
号
它
S
P
ab
aS
Ss
ab
备注
别
不大于
kg/
kg/
%
kg—m/
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
钢
板
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
48
26
21
6
纵向
24
12CrMoV
YB529-70
0.040
0.040
45
26
19
5
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
0.025
0.035
60
40
29
ZG25
YB979-67
0.04
0.04
45
24
20
4.5
冈30
ZG20CrMo
0.03
0.03
47