管线壁厚计算

一、核算管道壁厚：根据《输气管道工程设计规范》GB50251-94第5.1.2.11、DN300的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=32.385cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=0.70279948cm取δn=7.1mm2、DN200的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=219.1cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=4.75477431cm取δn=4.8mm3、DN150的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=168.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=3.65234375cm取δn=3.6mm4、DN100的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=114.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=2.48046875cm取δn=3.2mm4、DN100的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=457cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=413MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=5.7632163cm取δn=6.4mm二、核算管道压降：根据《天然气长输管道工程设计》石油大学出版社，P121。条件：沿线地形起伏高差△h≤200m已知条件：起点压力Ph=2.04~7.14MPa输气量qv=4.15×105m3/h=9960000m3/d管线规格φ630×8管线长度L=260×1.05=273kmqv=11522Ed2.53〔(PH2-PK2)/ZTL△0.961〕0.51式中qv------在标准壮况下（P=0.101325MPa，T=293K）气体流量，m3/d；d------输气管内直径，cm；d=61.4cmPH-----输气管计算起点压力（绝），MPa；PH=7.14MPaPK-----输气管计算终点压力（绝），MPa；Z------气体的压缩系数；Z=0.83T------气体的平均绝对温度，K；T=273+10=283K△------气体的相对密度；△=0.6L------输气管计算段的长度，km，（计算段长度为输气管实长和局部磨阻损失当量长度之和。在无实测资料时，平原、丘陵地区取管道长度的1.03~1.05，山区管道取1.06~1.08作为计算长度。）E------输气管的效率系数，E=0.9~0.96。取E=0.9Pk=3.705298777MPa故管线压降为：△P=3.43470122MPa三、管线伸长量计算：根据《油气集输设计手册》大庆油田科学研究设计院，P121。1、土壤中管路不能伸缩的最小长度：ls=αE(ty-tp)δ/0.847γгh1μ(m)(3-130)式中μ-----管体与土壤之间摩擦系数，一般μ=0.3--0.6;μ=0.3γг----土壤容重，设计时可取γг=1.7-1.8t/m3；γг=1.7t/m3h1------管顶埋深，m；h1=1.2mty------管路安装时的温度，取安装时的气温，℃；ty=40℃tp------管路使用时的温度，取运行的最高温度，℃;tp=10℃δ------管路壁厚，m；δ=0.008mα------管材的线膨胀系数，钢材α=1.2×10-5E------管材的弹性模量，一般取E=2.1×107t/m2。ls=116.6747691m故土壤中管路不能伸缩的最小长度为117m。2、该部分地下管路的伸长量：△ln=αL(ty-tp)/2(3--131)式中符号同前。△ln=0.021001458m=21.00145843mm一、核算管道壁厚：根据《输气管道工程设计规范》GB50251-94第5.1.2.11、DN400的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=13.8MPaD-----钢管外径（cm）；D=40.64cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=415MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=0.9384739cm取δn=7.1mm2、DN200的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=4.2MPaD-----钢管外径（cm）；D=60.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=245MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=0.71785714cm取δn=4.8mm3、DN150的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=168.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=3.65234375cm取δn=3.6mm4、DN100的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=114.3cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=2.48046875cm取δn=3.2mm4、DN100的管线δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)式中δ------钢管计算壁厚（cm）；P------设计压力（MPa）；P=7.5MPaD-----钢管外径（cm）；D=457cmσs-----钢管的最小屈服强度（MPa）；F------强度设计系数，按表4.2.3和表4.2.4选取φ------焊缝系数；φ=1t------温度折减系数。当温度小于120℃时，t值取1.0。t=1选用APIB,σs=413MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203，表3-7-8)管线按一级地区考虑：F=0.72δ=PD/(2σsφFt)=5.7632163cm取δn=6.4mm二、核算管道压降：根据《天然气长输管道工程设计》石油大学出版社，P121。条件：沿线地形起伏高差△h≤200m已知条件：起点压力Ph=2.04~7.14MPa输气量qv=4.15×105m3/h=9960000m3/d管线规格φ630×8管线长度L=260×1.05=273kmqv=11522Ed2.53〔(PH2-PK2)/ZTL△0.961〕0.51式中qv------在标准壮况下（P=0.101325MPa，T=293K）气体流量，m3/d；d------输气管内直径，cm；d=61.4cmPH-----输气管计算起点压力（绝），MPa；PH=7.14MPaPK-----输气管计算终点压力（绝），MPa；Z------气体的压缩系数；Z=0.83T------气体的平均绝对温度，K；T=273+10=283K△------气体的相对密度；△=0.6L------输气管计算段的长度，km，（计算段长度为输气管实长和局部磨阻损失当量长度之和。在无实测资料时，平原、丘陵地区取管道长度的1.03~1.05，山区管道取1.06~1.08作为计算长度。）E------输气管的效率系数，E=0.9~0.96。取E=0.9Pk=3.705298777MPa故管线压降为：△P=3.43470122MPa三、管线伸长量计算：根据《油气集输设计手册》大庆油田科学研究设计院，P121。1、土壤中管路不能伸缩的最小长度：ls=αE(ty-tp)δ/0.847γгh1μ(m)(3-130)式中μ-----管体与土壤之间摩擦系数，一般μ=0.3--0.6;μ=0.3γг----土壤容重，设计时可取γг=1.7-1.8t/m3；γг=1.7t/m3h1------管顶埋深，m；h1=1.2mty------管路安装时的温度，取安装时的气温，℃；ty=40℃tp------管路使用时的温度，取运行的最高温度，℃;tp=10℃δ------管路壁厚，m；δ=0.008mα------管材的线膨胀系数，钢材α=1.2×10-5E------管材的弹性模量，一般取E=2.1×107t/m2。ls=116.6747691m故土壤中管路不能伸缩的最小长度为117m。2、该部分地下管路的伸长量：△ln=αL(ty-tp)/2(3--131)式中符