壓力（lì）管道的組成件一般都是標準件，因此壓力管道組成件（jiàn）的設計（jì）主要是其標準件的選用，管道壓（yā）力等級的確定也就是其標準件等級的確定。
管道的壓力等級包（bāo）括兩（liǎng）部分:
以公稱壓力表（biǎo）示的標準管件的公稱壓力等級；
以壁（bì）厚等級表示的的標準管件的壁厚等級。
管道的壓力等級：通常把管道中由標準管件的公稱壓力等級和壁厚等級（jí）共同確定的能反映管道承壓（yā）特性（xìng）的參數叫做管道的壓力等級。而（ér）習慣上為簡化描（miáo）述，常把管道中管（guǎn）件的（de）公稱壓（yā）力等級叫做管（guǎn）道的壓力等級。
壓力等級的確定是壓（yā）力管道設計的基礎，也是設計的核心。它是壓力管道布置、壓力管（guǎn）道應力校核（hé）的設計前提條（tiáo）件，也是影響（xiǎng）壓力管道基建投資和管道可靠性的重要因素。
5.1設計條件
工程（chéng）上，工藝操作（zuò）參數不宜直接作為壓力管道的設計條件，要考（kǎo）慮工（gōng）藝操作的波動（dòng）、相連設備的影響、環境的（de）影響等因素（sù），而在（zài）工藝操作參數的基礎上給出一定的安全裕量作為設計條件。這裏所說的設計條件主要是指設計壓力和設計溫度。
管道的（de）設計壓力：應不低（dī）於正常操作時，由內壓(或外壓)與溫度（dù）構成的最苛刻條件下的壓力。
最苛刻條件：是指導致（zhì）管子及管道組成件最大壁厚或最高公稱壓力等級的條件。
設計壓力確定：考慮介（jiè）質的靜液柱壓力等（děng）因素的影響，設（shè）計壓力一般應略高（gāo）於由(或)外壓與溫度構成的最苛刻條件下的（de）最高工作壓力。
a.一般情況下管道元件的設計壓（yā）力確定
一般（bān）情況下，為了操作上的方便，在此不妨采用壓力容器的做法，即在相應工作壓力的基礎（chǔ）上增加一個裕度係數。
表5-1一（yī）般情況下管道元件的設計壓力（lì）確定
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工作（zuò）壓力Pw(MPa) |
設計壓力P(MPa) |
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Pw≤1.8 |
P=Pw+0.18 |
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1.8<Pw≤4.0 |
P=1.1Pw |
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4.0<Pw≤8.0 |
P=Pw+0.4 |
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Pw>8.0 |
P=1.05Pw |
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※當（dāng）按該原則確定的（de）設計壓力會引起管道壓力（lì）等級變化時，應判斷該工作壓（yā）力是否就是由內壓(或外壓)與溫度構（gòu）成的最苛刻（kè）條件下的最高工作壓力，如果是，在報（bào）請有關（guān）技術負責人批準（zhǔn）的情況下，設計（jì）壓力可取此時的（de）最高工作（zuò）壓力，而不加係數。 |
b.管道中有安全泄壓裝置時，
管道中有安全泄（xiè）壓（yā）裝置時預示著該管道在運行過（guò）程中有出現（xiàn）超出其正常操（cāo）作壓（yā）力（lì）的（de）可能。設置安全泄壓裝置(如安全閥、爆破片等)的目的，就是（shì）在係統中出現超（chāo）出其正（zhèng）常操作壓力的情況時，能將壓力自動釋放而使設備、管道等係統的硬件得到保護（hù）。此時管道的設計壓力應不低於安全泄壓裝置的設定壓力（lì）。
c.管道中有高揚程的泵
對於高揚（yáng）程的泵，尤其是（shì）往複泵，在（zài）開（kāi）始啟動的短時間內，往往會在第一道切斷閥之（zhī）前（qián）的管道和泵內產（chǎn）生一個較高的封閉壓力，有時（shí）這個封（fēng）閉（bì）壓力會達到一（yī）個很大的值。此時泵的出口管道，其設計壓力應取泵的最大封閉（bì）壓力（lì）值。
D.真空係統
真空係（xì）統管道承受的壓力就是其外部的大（dà）氣壓力，故其（qí）設計壓力應取0.1MPa外壓；
e.與塔或容器等設備相連的管道
與塔或容器等設備（bèi）相連的管（guǎn）道其設計壓力應不低於所連設備的設計壓力。當管道內有較高的液體液柱時，還應考慮該液體靜壓頭的影響。事實（shí）上，對於管道來說，其受力要（yào）比設備複（fù）雜，這是（shì）因為（wéi）它除（chú）受介質載荷之外，還往往遭受到由於管道的熱脹冷縮而產生的管（guǎn）係（xì）力等。因（yīn）此，管道的（de）設（shè）計壓力一般應不低於（yú）設備的設計壓力。
5.1.2設計溫度（dù）
管道（dào）的（de）設計溫度:應不低於正常操作時，由內壓（或（huò）外壓）與溫度構成的（de）最苛刻條件下的溫度。
最（zuì）苛刻條（tiáo）件:指（zhǐ）導致管子及管道組成（chéng）件最大壁厚、最高公稱（chēng）壓力等級或最高材料等級的條件。
設計溫（wēn）度的確定:考慮環境、隔熱、操作穩定性（xìng）等因素的影響，設計（jì）溫度應（yīng）略高於由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條（tiáo）件下的最高工作溫度。
a.一般（bān）情況下管道元件的（de）設計溫（wēn）度確定
一般情況下為了操作上的方便，在此不妨（fáng）也采用壓力容器（qì）的（de）做法，在相應工作溫度的（de）基礎上增加一個裕度係數（除法（fǎ）蘭和螺栓以外）。
表5－2一般情況下管（guǎn）道元件的設計溫度確定
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工作溫度Tw(℃) |
設計溫度T(℃) |
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-20<Tw≤15 |
T=Tw-5(最低取（qǔ）－20) |
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15<Tw≤350 |
T=Tw+20 |
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Tw>350 |
T=Tw+(5～15) |
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※當按該（gāi）原則確定的設計（jì）溫度會引起管道壓（yā）力等（děng）級或材料變化時，應判斷該工作溫度是否
就是由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條（tiáo）件下的最高工作溫度，如果是，在報請有關技術負責人批準的情況下，設計（jì）溫度（dù）可取此時的最高工作溫度，而（ér）不加（jiā）係數（shù）。 |
法蘭、墊片的（de）設計溫度不低於最高工作溫度的90％；
螺栓、螺母的設計溫（wēn）度（dù）應不低於最高工作溫度的80％。
b.夾套或外伴熱管（guǎn）道
對於夾套或外伴熱的管道當工藝介質溫度高於伴熱介質溫度時，其（qí）設計溫度按上表選（xuǎn）取；當工藝（yì）介質溫（wēn）度低於伴熱介質溫度時，對夾（jiá）套伴熱取伴熱介質溫（wēn）度為設計溫度，而對外伴熱（rè）則取伴（bàn）熱（rè）介質（zhì）溫度（dù）減10℃與工藝介質溫度二者的較大值為設計溫度；
c.安全泄壓（yā）管道
安全泄壓管道取排放時可能出現的最高或最低溫（wēn）度為設計溫度（dù）；
d.蒸汽吹（chuī）掃的管道
采用蒸汽吹掃的（de）管道當介質溫度高於吹掃蒸汽的溫度（dù）時，則按介質溫度根（gēn）據上表確定其設計溫度。當介質（zhì）溫度低於吹掃蒸汽溫（wēn）度時，應視具體情況而定。例如，按介質（zhì）溫度（dù）選取的管道及其元件不能承（chéng）受吹掃介質的條件時，應適當提高等級以適應吹掃介質條件。
e.多種工況下工作的管道
同一根管道，如果在兩種或（huò）兩種以上工（gōng）況條件下工作（zuò）時，其設計溫度應取與內壓(或（huò）外壓)構成的最苛刻條件下的（de）最高工作溫度，並對其它工況（kuàng）進行（háng）校核。
f.臨（lín）氫管道
臨氫操作的管道，在查Nelson曲線（xiàn）時，應取設計溫度再加30～50℃作為查曲線的溫度參數值（zhí）。這是因為Nelson曲線（xiàn）為（wéi）統計值，在鄰近曲線下方選材時而出現氫損傷的實例也曾發生過；
g.帶襯裏的管道
帶隔（gé）熱耐磨襯裏的（de）管（guǎn）道（dào），其金屬部分的管道設計溫度應經計算或實（shí）測確定。一般情（qíng）況下，宜取250℃作（zuò）為設計溫度；
h.管係應力計算時
在進（jìn）行有彈簧支架的管係應力（lì）計算時，宜取介質的（de）正常工作溫度作為計算參數。
5.2影響（xiǎng）管道壓力等級確定的因素
除了上（shàng）述的設計溫度和設計壓力（lì）是管道壓力等級確定的基本參數外，還有一些其它因素也將影響到管道壓力等（děng）級的確（què）定。
5.2.1應用標準體係
不同的標（biāo）準體係，其公稱壓力等級係列是不同的，對應（yīng）的溫度-壓力表也不相同。或者說，相（xiàng）同的設計條件，而選用不同的應用標準，其公稱壓（yā）力等級是不同的。因此，在確（què）定管道公稱壓力等級（jí）之前，應首先確定其應用標準體係。
5.2.2材料
不同的材料，其機械性能是不同的，那麽它們在標準中的溫度-壓（yā）力表上的對應值也是不相同的。因此（cǐ）在確定管道的公稱（chēng）壓力之前應首（shǒu）先確定管道及其元（yuán）件（jiàn）的（de）材料。材料的選用是由設計溫（wēn）度、設計（jì）壓力和操作介質確定的。
管道（dào）中各元件（jiàn）的材料標準往往是不同的，一般情況下，管子用管材，法蘭
用鍛材，而閥門多用鑄材。無論用（yòng）什麽材料標準，它們都應該（gāi）是同等級的（de）材料（liào），即具有對操作條件的同等適應性和等強度（dù）；注意管材、板材、棒材、鑄材的配伍。
5.2.3操作介質
一般情況下，管道（dào）的公（gōng）稱壓力在對應溫度下的許（xǔ）用壓力不（bú）得超出其設計壓力。
對由於管子及其元件失（shī）效（xiào）而將造成嚴重危害或易（yì）於產生重（chóng）大事故的介質（zhì），在考慮其公稱（chēng）壓力等級時，不應僅僅按溫度-壓力（lì）表來確定，應適當提高其公稱壓力（lì）等級（jí），即提高其安全可靠係數。SH3059、SYJ1064標準對此都有詳細的規定（dìng），例如：
對輸送劇毒介質的管道，當采用SH標準體係時，無論介（jiè）質的操作壓力是多少，其公稱壓力（lì）等級應不低於PN5.0MPa；當采用JB標（biāo）準體係時，應不低於PN4.0；
對（duì）輸送氫氣、氨氣、液態烴等介質的（de）管道，當采（cǎi）用SH標準體係（xì）時，無論介質的操作壓力是多少（shǎo），其最低公稱壓力等級應不低於PN2.OMPa，當采用JB標準（zhǔn）體係時，應不低於（yú）PN2.5MPa；
對輸送一般可燃介質的管道，當采用SH標（biāo）準體係時，其公稱壓力（lì）等級應不低於PN2.0MPa，當采用JB標準體（tǐ）係時，應不低於PN1.6MPa。
5.2.4介質溫度及管係附加力
許多（duō）法蘭標準都給（gěi）出這樣一個注釋:其溫（wēn）度-壓（yā）力表的對應值是指法蘭不受衝擊載荷的對應值。事實上，法蘭遭受外部管道給予的彎曲、振動、溫度（dù）循環等附加（jiā）載荷時，都將影響其密封性，甚至影響（xiǎng）到（dào）強度的可靠性，此時應將這些外（wài）部載荷折算成當量介（jiè）質壓力來（lái）確定管道所需的公稱（chēng）壓力。
給予（yǔ）法蘭的彎曲載荷主要是由管係的熱脹冷縮引起的（de）。一般（bān）情況下，對於PN2.0等級的（de）法蘭，當其工（gōng）作溫度大於200℃時，或PN5.0及以上等級（jí）的法蘭（lán）在工作溫度（dù）大於400℃時，均應考慮管係對法蘭產（chǎn）生（shēng）的附加載荷的影響，否則應提高管係的公稱壓力（lì）等級（jí）。
5.3影晌壁厚等級確定的因素（sù）
5.3.1材料的許用應力（lì）
材料的許（xǔ）用應力是指材料的強度指標除以相應的安全係數而（ér）得到的值。材料的機械性能指標有（yǒu）屈服（fú）極（jí）限、強度極限、蠕變（biàn）極限、疲勞極限等，這些指標分別反映了不同狀態下失效的極限值。為了保證管道運行中的強度可靠，常將管道元件中的（de）應（yīng）力限（xiàn）製在（zài）各強度指標下某一值，該數值即為許用應力。當管道元（yuán）件中（zhōng）的應力超過（guò）其許用應力值（zhí）時，就認為其強度已不能得到保證。因此說，材料的許用應力（lì）是確（què）定管道壁厚等級的（de）基本參數。
不同（tóng）的設計標準，選（xuǎn）取材料的許用應力值是不同的。對壓力管道來說，國內的設計標準是按GB150《鋼製壓力容器（qì）》確（què）定（dìng）的許用應力值，ASTM材（cái）料（liào）則（zé）是取按ANSIB31.3《ProcessPiping》標準確定（dìng）的許用（yòng）應力（lì）值。
5.3.2腐蝕餘量
腐蝕餘量是考慮（lǜ）因介質對（duì）管道的腐蝕而造成的管道壁厚減薄，從而增（zēng）加的管（guǎn）道壁厚值。它的大小（xiǎo）直接影響到管道壁厚的取值，或者說直接影響到壁厚等級的確定。
目前我國尚沒有一套有關各種腐蝕介質在不同條件下對各種材料的腐蝕速率數據，因此，工程上大多數情況下仍是憑經驗來確定其腐蝕餘量的。許多國內外的工程公司或設計（jì）院通常都將腐蝕餘量（liàng）分為如下四級（jí）:
a.無腐蝕餘量。對一般的不鏽（xiù）鋼管道多（duō）取該值；
b.1.6mm腐蝕餘（yú）量。對於腐蝕不嚴重的碳素鋼和鉻鉬鋼多取該值；
c.3.2mm腐蝕餘量。對於腐（fǔ）蝕比較嚴重的碳素鋼和鉻鉬鋼（gāng）管道多（duō）取該（gāi）值（zhí）；
d.加強級(大於3.2mn)腐蝕餘量。對於有固體顆粒衝刷等特殊（shū）情（qíng）況（kuàng）下的管道，根據實際情況確定其具體值。.
5.3.3管子（zǐ）及（jí）其元件的製造壁厚（hòu）偏差
管子及其元件在製造過程中，相對於其公稱壁厚(或者叫（jiào）理論壁（bì）厚)都會有正、負（fù）偏差，因此在確定管子及其（qí）元件（jiàn）公稱壁厚時一定要考（kǎo）慮可能出現的負偏差值。各種鋼管標準（zhǔn）中規定（dìng）的負偏差值是不完（wán）全相（xiàng）同的，GB/T8163《流體輸送用無縫鋼管》、GB/T14976《流體輸送用不鏽鋼無縫鋼管》規（guī）定（dìng）的壁（bì）厚偏差值如下：
表5－3常用（yòng）標準的壁厚偏差值
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材（cái）料標準 |
壁厚（mm） |
偏差值（％） |
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GB/T8163 |
≤20 |
+15，-10，+12，-5，-10 |
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GB/T14976 |
<15
≥15 |
+15，-12.5
+20，-15 |
5.3.4焊（hàn）縫係數
金屬的焊接過程，實（shí）質上是一個冶金過程，其組織（zhī）帶有明顯的鑄（zhù）造組織特征。一般情況下，鑄造組（zǔ）織缺陷較多，材料性能也（yě）有所下降。對於有縱焊縫和螺（luó）旋焊（hàn）縫的焊接管子及其元件，相對於無（wú）縫管子及其元件（jiàn）來（lái）說，工程上常給它一個強（qiáng）度降低係（xì）數(即焊縫（féng）係數)，以衡量其機械性能下降的程度。其焊縫係數的取值見表5-4
表5-4焊接鋼（gāng）管的（de）焊縫係數
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序號 |
焊接方法 |
接頭形式 |
焊縫型式 |
檢驗型式 |
焊縫係數 |
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1 |
鍛焊 |
對（duì）焊 |
直線 |
按標準要求 |
0.6 |
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2 |
電阻焊 |
對焊 |
直線或螺旋形 |
按標（biāo）準要求 |
0.85 |
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3 |
電弧（hú）焊 |
單（dān）麵對焊 |
直線或螺旋形 |
無RT
10%RT
100%RT |
0.8
0.9
1.0 |
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雙麵對焊 |
直線或螺旋形 |
無RT
10%RT
100%RT |
0.85
0.9
1.0 |
RT射線探傷
5.3.5設計壽命
a.設計壽命（mìng）與壓力管（guǎn）道的腐蝕餘量有（yǒu）關。
對於均勻（yún）腐蝕來說，當知道其年腐蝕速率後，根據預定的（de）設計壽（shòu）命，就很容易算出其（qí）應取的（de）腐蝕餘量了（le）。
b.設計壽命還與交變應力作用（yòng）的荷載（zǎi）變化次數、氫損傷的孕育時間、斷裂因子的擴展期（qī）等影響因素有關，
c.與壓力管道的一次性投資、資金代嚐期和技術更新周期有關。
d.美國一雜誌上推薦的設計使用壽命為:碳鋼為5年；鉻鉬鋼和不鏽（xiù）鋼為10年。
SH3059標準規定的設計壽命為15年。
國外的一些工程公司對總承包項目規（guī）定一般為10年；非總包項目一般為15年，以便從（cóng）中獲取較大的利潤。
5.4常用壓力管道（dào）器材的設計標準
1)GB50316-2000《工業金屬管道設計規範》；
2)GB50251-94《輸氣管道工程設計規範》；
3)GB50253-94《輸油管道工程設計規（guī）範（fàn）》；
4)GB50028-93《城鎮（zhèn）燃氣設計規範》(1998年版（bǎn）)(2002年局部修訂條文)；
5)GB50030-91《氧氣站設計規範（fàn）》；
6)SH3059-2001《石油化（huà）工管道設計（jì）器材（cái）選用通則》；
7)SH3064-1994《石油化工鋼製通用閥門選用、檢驗及驗收》；
8)HG/T20646《化工裝置管道材料設計規定》。
聊（liáo）城市魯西萬正鋼管有限公（gōng）司（sī）常備鋼管種類有:無縫鋼管價格表、厚壁無縫管、16mn無縫（féng）鋼管、矩形管、精密鋼管、精拔（bá）無縫鋼管（guǎn）、大口徑卷管、45號無（wú）縫管、管道用無縫管、非標無縫管、高壓合金管無縫管、結構用無縫鋼管、流體用無（wú）縫鋼（gāng）管、不鏽鋼無（wú）縫鋼管、化工用無縫鋼管、紡織機械用無縫鋼管、汽（qì）車；水利用無縫鋼管（guǎn），精密無縫鋼管（guǎn）、光亮無（wú）縫鋼管、軍工醫療用無縫鋼管、管（guǎn）道用無縫鋼管、支柱用無縫鋼管、合金無縫管、高壓無縫（féng）管、大口徑直（zhí）縫焊管等（děng）。適用於工程、煤礦 、紡織、電力、鍋爐、機械、軍工等各個領域。公司以良好的信譽、優質的產品、雄厚的（de）實力、低廉（lián）的價格（gé）享譽全國30多（duō）個省（shěng）、市、自治區、直轄市及國外，產品深（shēn）得用戶信賴。銷售熱線（xiàn）：0635-8889033
無縫鋼管計算公式：（外徑-壁厚）*壁（bì）厚*0.02466=KG/米
例：325*10的無縫鋼管計算方法，
（325-10）*10*0.02466=77.679Kg
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