直径是299壁厚15的20#的GB/8163的无缝钢管输送10Mpa的蒸汽时能承受多大压力?

10Mpa是设计压力,工作压力为6.4Mpa,蒸汽温度大约在290度左右。

设计工作压力是10MPa,对应于工作压力10MPa下的饱和蒸汽温度是311℃,经计算,299壁厚15的20#的GB/8163的无缝钢管输送10MPa的蒸汽,技术上是不能满足要求的,假若是真的工程设计千万不要用。但用来输送工作压力是6.4MPa的蒸汽,还是安全可靠的。
补充:昨天因时间关系,没有给出详细的计算过程,现补充如下:
1.计算输送10MPa下的饱和蒸汽所需的实际壁厚
(1)计算管内壁受压的理论壁厚:to=PD/(2(σ)φ+2PY)
式中 tO——管子承受内压所需壁厚,mm;
P——设计压力,MPa;
D——管子外径,mm;
(σ)——设计温度下管材的许用应力,MPa,
φ ——焊缝系数,对于无缝钢管 =1,
Y——温度对计算管子壁厚的修正系数。
(2)计算管子的设计壁厚
管子的设计壁厚应按下式计算:
t=tO+C
式中 t——管子的设计壁厚(包括附加裕量在内的管子壁厚),mm;
C——管子壁厚的附加裕量(包括壁厚负偏差C1、腐蚀裕量C2和螺纹加工深度C3等),mm。
(3)计算附加壁厚
C= C1+ C2+ C3
式中 C1——考虑壁厚负偏差的附加厚度,mm;
C2——腐蚀裕量, mm;
C3——螺纹加工深度,mm
20钢在311℃时的额定许用应力为93MPa,Y=0.4,φ=1,则:

to=PD/(2(σ)φ+2PY)=(10×299)/(2×93×1+2×0.4×10)=15.41mm,C2——腐蚀裕量, 取2.5mm;C3——螺纹加工深度,C3=0;管子的实际计算壁厚为:
t=(to+C2+C3)/(1-A)=(15.41+2.5+0)/(1-0.125)=20.471mm
结论:外径299壁厚15的20钢无缝钢管不能用来输送10MPa的蒸汽
2.通过计算的折算应力σzs
(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=2.5mm考虑,
C1=At=0.125×15=1.875
管材为无缝钢管,焊接连接,则C3=0
得:C= C1+ C2+ C3=1.875+2.5=4.375mm
(2)计算折算应力
由σzs=P(D-(t-c))/2φ(t-C)
σzs=10(299-(15-4.375))/2×1(15-4.375)=131.59MPa

(3)20#钢无缝钢管在温度是311℃时的额定许用应力为93MPa, 131.59>93MPa,
结论:则该管不能满足工作条件的要求,故该管不可用于输送工作压力为10MPa蒸汽。

参考资料:张金和编著《图解常见的工业管道安装》P41~P49

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第1个回答  2009-09-11
在290℃的情况下,20#钢的最高可承受压力基本上可达15MPa,所以对你这个工况,余量还是比较足的。
第2个回答  2009-09-11
直径299、壁厚15的20#的无缝钢管输送10Mpa的蒸汽没问题
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