铜管的壁厚怎样计算

承压铜管的壁厚计算方法

承压铜管壁厚计算

2007-07-25 19:10

承压铜管壁厚计算举例如下，其强度计算公式（即壁厚计算）为：

S≥P*(C+Dn)/2[σ]

式中：S为壁厚计算值，mm；

P为工作压力，MPa；

Dn为圆管内径，mm；（其他管型时另有计算规定）

[σ]为铜材许用应力，按软态紫铜管取为41.2MPa，（已考虑焊接后铜管变 软）；

C为附加余量，主要是腐蚀余量。（钢管一般取0.3~0.5mm，铸铁取1.0mm， 铜可取≥0.2mm）。可以看出，承压所必需的壁厚只是上式中的第一项数值。对 于φ20紫铜管、工作压力1.0MPa时承压所需的壁厚数值，按上式计算为0.246mm 。在此基础上，加上铜管的壁厚偏差≤0.04mm（铜管标准规定）、机械胀管时 壁厚减薄量约为0.03mm（实测值为壁厚的5%上下），该项值总和为0.316mm。也

就是说，只要保证这一壁厚，就可保证散热器在压力1.0MPa的条件下可以安全 使用。

我国现在推广生产的铜铝复合柱翼型散热器，其立柱铜管的最小壁厚定为 0.6mm，减去上述的承压所需壁厚0.316mm，尚余0.284mm，这就是计算公式中的 附加余量数值。根据北科大试验所得数据，PH=12时的年腐蚀率为0.0178mm

承压铜管的壁厚计算方法

承压铜管壁厚计算

2007-07-25 19:10

承压铜管壁厚计算举例如下，其强度计算公式（即壁厚计算）为：

S≥P*(C+Dn)/2[σ]

式中：S为壁厚计算值，mm；

P为工作压力，MPa；

Dn为圆管内径，mm；（其他管型时另有计算规定）

[σ]为铜材许用应力，按软态紫铜管取为41.2MPa，（已考虑焊接后铜管变 软）；

C为附加余量，主要是腐蚀余量。（钢管一般取0.3~0.5mm，铸铁取1.0mm， 铜可取≥0.2mm）。可以看出，承压所必需的壁厚只是上式中的第一项数值。对 于φ20紫铜管、工作压力1.0MPa时承压所需的壁厚数值，按上式计算为0.246mm 。在此基础上，加上铜管的壁厚偏差≤0.04mm（铜管标准规定）、机械胀管时 壁厚减薄量约为0.03mm（实测值为壁厚的5%上下），该项值总和为0.316mm。也

就是说，只要保证这一壁厚，就可保证散热器在压力1.0MPa的条件下可以安全 使用。

我国现在推广生产的铜铝复合柱翼型散热器，其立柱铜管的最小壁厚定为 0.6mm，减去上述的承压所需壁厚0.316mm，尚余0.284mm，这就是计算公式中的 附加余量数值。根据北科大试验所得数据，PH=12时的年腐蚀率为0.0178mm

烟气脱硫吸收塔壁厚的计算

由于操作压力不大，假设计算壁厚小于16毫米，Q235B钢板在操作温度下的许用应力为[?]t=113Mpa。

对于浆液池部分由于浆液会对塔壁产生压力，因此计算时还要这部分压力考虑在内，同时假设塔内的计算压力取0.202 MPa （2个标准大气压）PC’=0.202+?gh（?为浆液密度1257kg/m3，g=9.81m/s2,h浆液池高度9.00m） 所以PC’=0.202+?gh=0.202?106+1257×9.81×9.00=0.313×106Pa=0.313MPa

吸收塔（喷淋塔）的计算壁厚公式为:

S=

PcDi (mm) t2[?]??Pc 其中： Pc计算压力，对于浆液池以上部分取二倍大气压，

0.202 MPa

PC’=0.313MPa

Di圆筒或者球壳内径,为5900mm

? 焊接接头系数，取?=1; C壁厚附加量,取

C=1.00mm C2 腐蚀裕量,mm ; C1 钢板厚度负偏差,mm

对于喷淋塔顶部以下浆液池以上的部分（简称上部分）

S=

PcDi0.202?59001191.8??5.27mm =

2[?]t??

厚壁圆筒应力分析

1、概述

K>1.2的壳体成为厚壁圆筒。厚壁容器承压的应力特点有（此处不考虑热应力）：一、不能忽略径向应力，应做三向应力分析；二、厚壁容器的应力在厚度方向不是均匀分布，而是应力梯度。所以，在求解的时候需要联立几何方程、物理方程、平衡方程才能确定厚壁各点的应力大小。 2、解析解

一、内压为pi，外压为p0的厚壁圆筒，需要求出径向应力?r、周向应力??和轴向应力?z，其中轴向应力?z不随半径r变化。 （1）几何方程

如图所示，取内半径r，增量为dr的一段区域两条弧边的径向位移为?和??d?，其应变的表达式为：

(??d?)??d??drdr（1）

（r??)d??rd??周向应力：????rd?r径向应力：?r???对r求导，得：

d??r??d?????1?d???1dr??????????r???? （2） ?2drrr?drr?r?r?（2）物理方程 根据胡克定理表示为:

???1?????(?r??z? （3） E两式相减，消去?z得：

?r-???（1??）??r?????r?1??r??(????z? （4）

管道的设计计算——管径和管壁厚度

空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。

A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：

=i d 8.1821

??

? ??u q v 式中，i d 为管道内径（mm ）；v q 为气体容积流量（h m 3）；u 为管内气体平均流速（s m ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。

管内平均流速推荐值

1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。

例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。

已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa

已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa

4台空压机合计排气量v q ＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m 3/min ＝252 m 3/h

如上表所示u=6 m/s

带入上述公式=i d 8.1821??? ??u q v

管道的设计计算——管径和管壁厚度

空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。

A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：

=i d 8.1821

??

? ??u q v 式中，i d 为管道内径（mm ）；v q 为气体容积流量（h m 3）；u 为管内气体平均流速（s m ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。

管内平均流速推荐值

1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。

例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。

已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa

已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa

4台空压机合计排气量v q ＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m 3/min ＝252 m 3/h

如上表所示u=6 m/s

带入上述公式=i d 8.1821??? ??u q v

厚壁钢管知识 a.工艺流程概述 热轧(挤压无缝钢管):圆管坯→加热 →穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→ 脱管→定径(或减径)→冷却→坯 管→矫直→水压试验(或探伤)→

标记→入库。 冷拔(轧)无缝钢管：圆圆管坯→加热 →穿孔→打头→退火→酸洗 →涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧) →坯管→热处理→矫直→水

压试验(探伤)→标记→入库。 b.厚壁钢管无缝钢管，因其用途不同而分 为如下若干品种：

GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):0c72f8e 不锈钢厚壁管

碳素钢 20、45 号钢；合金钢 Q345、20Cr、40Cr、 20CrMo、30-35CrMo、42CrMo 等。

1·引言

塑料与钢铁、水泥、木材并称为四大工程材料。随着科学技术的进步，塑料的应用也愈加广泛。从事机械设计的工程技术人员应具有一定的塑料构件的设计知识。笔者总结了注塑成型塑料件结构设计的若干要点，这对设计相关产品有借签作用。

2·结构设计要点

壁厚合理

从成型质量的角度来看，塑料件的壁厚过大，在成型的过程中容易产生凹陷、缩孔等缺陷;壁厚太小，则会造成进胶困难，不易充满型腔而造成缺料。塑料件的壁厚应尽可能均匀，可采取缓和的形式过渡，也可采用局部挖空的结构，使壁厚变的均匀，避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。

加强筋结构的设计原则

在塑料件上设置加强筋，可提高塑料件的强度和刚度，防止塑料件的翘曲变形。选择恰当的加强筋位置可改善塑料融体的流动性。

加强筋的尺寸一般遵循以下原则:①筋的壁厚一般为主体厚度t的倍，最大不超过倍;②筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t; ③螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面;④加强筋应低于零件表面或分型面至少。多条加强筋相交，要注意相交带来的局部材料堆积问题。

其改进方法是:①将加强筋错位;②加强筋交叉部位设计成空心结构。

细长的加强筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避免承受过大的压力。因为塑料材料的弹性模量很低，容易出现失稳问题。这与我们在进行

厚壁无缝钢管12×1

厚壁无缝钢管14×厚壁无缝钢管16×厚壁无缝钢管18×2.3-4-5

厚壁无缝钢管20×2.5-3-5

厚壁无缝钢管24×5-3-4

厚壁无缝钢管25×5-3-4

厚壁无缝钢管28×5-4-5

厚壁无缝钢管32×5-4-5

厚壁无缝钢管34×4-5-6-8

厚壁无缝钢管36×5-5-6

厚壁无缝钢管38×4-5-6-7-8-9-10

厚壁无缝钢管39×5-5-8

厚壁无缝钢管42×5-4-5 厚壁无缝钢管45×5-4-5

厚壁无缝钢管48×5-4-5

厚壁无缝钢管51×5-4-5

厚壁无缝钢管56×5-4-5

厚壁无缝钢管57×5-5-6

厚壁无缝钢管60×5-5-6厚壁无缝钢管63×5-5-6厚壁无缝钢管68×5-5-6

厚壁无缝钢管70×5-5-6

厚壁无缝钢管73×5-5-6

厚壁无缝钢管76×5-5-6

厚壁无缝钢管83×5-5-10

厚壁无缝钢管89×5-8-10

厚壁无缝钢管95

给水用高密度聚乙烯(HDPE)管(HDPE)WATER SUPPLY PIPES给水用PE80聚乙烯(PE)管材 SDR33 SDR21 SDR17 SDR13.6 SDR11 公称 公称压力PN(MPa) 外径 0.4 0.6 0.8 1 1.25 mm 壁厚 米重 壁厚 米重 壁厚 米重 壁厚 米重 壁厚 米重 (mm)(kg/m) (mm) (kg/m) (mm)(kg/m)(mm)(kg/m) (mm)(kg/m) 20 2.30 0.13 2.30 0.13 25 2.00 0.15 2.30 0.17 2.30 0.17 32 2.00 0.20 2.40 0.23 3.00 0.31 40 2.00 0.25 2.30 0.28 3.00 0.36 3.70 0.43 50 2.00 0.32 2.00 0.32 2.80 0.43 3.70 0.55 4.60 0.67 63 2.00 0.40 3.00 0.58 3.60 0.69 4.70 0.89 5.80 1.06 75 1.49 2.30 0.55 3.60 0.82 4.50 1.10 5.60 1.25 6.80 90 2.16 2.80 0.79 4.30 1