壓力管道的組成件一般都是（shì）標（biāo）準件，因此壓（yā）力管道組（zǔ）成件的設計（jì）主要是其標準件的選（xuǎn）用，管道壓力等級的確定也就是其標（biāo）準件等級的確定。
管道的壓力等（děng）級包括兩部分:
以公稱壓力表示的標（biāo）準管（guǎn）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（lì）等級（jí）：通常把管（guǎn）道中由標準管件的公稱壓力等級和壁厚等級共同確定的（de）能反映管道承壓特性的參數叫做管道的壓（yā）力等級。而（ér）習慣上為簡化描述，常把管道（dào）中管件的公稱（chēng）壓力等級叫做管（guǎn）道（dào）的壓力等級。
壓力等級的確定是壓力管道設計的基礎，也是（shì）設計的核心。它是壓力管道布置、壓力管道應力校核的設計前提條件，也是影響壓（yā）力管道基建投資和（hé）管道可靠性的（de）重要因素（sù）。
5.1設（shè）計條件
工程上，工藝操作參數不宜直接作為壓力管道的設（shè）計條件，要考慮工（gōng）藝操作的波動（dòng）、相連設備的影（yǐng）響、環（huán）境（jìng）的影（yǐng）響等因素，而在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（de）設計條件主要是指（zhǐ）設計（jì）壓力和設（shè）計溫度。
管道的（de）設計壓力：應不低於正常操作時，由內壓(或外壓)與（yǔ）溫度構成的最苛刻（kè）條件下的壓力。
最苛（kē）刻條件：是指導致管子及管道組成件最大壁厚（hòu）或最高公稱壓力等級的條件。
設計壓力確定：考慮介質的靜液柱壓力等因素的影響，設計壓力一般應略高於（yú）由(或)外（wài）壓與溫度構成的最苛刻條（tiáo）件下的（de）最高工作壓力。
a.一般情況下管道元件的（de）設計壓力確定
一般情況下，為了操作上的方（fāng）便，在此不妨采用壓（yā）力容器的做法，即在相應工作壓力的基礎上增（zēng）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確定
|
工作壓力Pw(MPa) |
設計壓力P(MPa) |
|
Pw≤1.8 |
P=Pw+0.18 |
|
1.8<Pw≤4.0 |
P=1.1Pw |
|
4.0<Pw≤8.0 |
P=Pw+0.4 |
|
Pw>8.0 |
P=1.05Pw |
|
※當按（àn）該原則確定的設（shè）計壓力會引起管道（dào）壓力等（děng）級變化（huà）時，應判斷該（gāi）工作壓力是否就是由內（nèi）壓(或外壓)與溫（wēn）度構成（chéng）的最苛刻條件下的最高工作壓力，如果（guǒ）是，在報請有關技術負責人批準的情況下，設計壓力可取此時的最高工作壓力，而不加係數。 |
b.管道中有安全（quán）泄壓（yā）裝置時，
管道中有（yǒu）安全泄壓裝置時預示著該管道在運行過程中（zhōng）有出現超出其正常操作壓力的可能。設置安全泄壓裝置(如安全閥、爆破片等)的目的，就是在係統中出現超出其正常操作（zuò）壓力的情況時，能將壓力自動釋放而使設備（bèi）、管道等係統的硬（yìng）件得到保護（hù）。此時管道（dào）的設計壓力應不低於安全泄壓（yā）裝置的設定壓力。
c.管道中有高揚（yáng）程的泵
對（duì）於高揚程的泵，尤其是往複泵（bèng），在開始啟動的短時間內，往往會在第一道切斷閥之前的管道和泵內產生一個較高的封閉壓力，有時這個（gè）封閉壓力會達到一個很大的值。此時泵的出口管道（dào），其設計壓力應取泵的最（zuì）大封閉壓力（lì）值。
D.真空係統
真空係（xì）統管道承（chéng）受的壓力就是其外部的大氣壓力，故其設計壓力應取0.1MPa外壓；
e.與塔或容器等設備相連的管道
與塔或容器等設備相連的管道其設（shè）計壓力應不低於所連設備的設計壓力（lì）。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。事實上，對於管道來說，其受力要比設備複雜，這是因為它除受介質載荷之外，還往往遭受到由於管道的熱脹冷縮而產生的管係力等。因此，管道的設計（jì）壓力一般應不低於設備的設計壓力。
5.1.2設計溫度
管道的設計溫度:應不低於（yú）正常操作時，由內壓（或外壓）與溫度構成的最（zuì）苛刻條件下的溫度。
最苛刻條件:指導致管子及管道組成件最（zuì）大壁（bì）厚、最高公稱壓力等級或最高材料（liào）等級的條件。
設計溫度的確定:考慮環境、隔熱、操作穩定（dìng）性等因素的影響，設（shè）計溫度應略高於由內壓(或外壓)與（yǔ）溫度構成的（de）最苛刻（kè）條件下的最高工作溫（wēn）度。
a.一般情況下（xià）管道元件的設（shè）計（jì）溫度確定
一般情況下為了操作（zuò）上的方便（biàn），在此不妨（fáng）也采用壓力（lì）容器的做法，在相應工作溫度的基礎上（shàng）增加一個裕度係數（除法蘭和螺栓以外）。
表（biǎo）5－2一（yī）般（bān）情況下管道元件的（de）設計溫度（dù）確定
|
工作溫度Tw(℃) |
設計溫度T(℃) |
|
-20<Tw≤15 |
T=Tw-5(最低取（qǔ）－20) |
|
15<Tw≤350 |
T=Tw+20 |
|
Tw>350 |
T=Tw+(5～15) |
|
※當（dāng）按該原則（zé）確定的設計溫度會（huì）引起管道壓力等級或材料變化時，應判斷該工作溫度是否
就是由內壓(或外（wài）壓（yā）)與溫度構成的最苛刻條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（qíng）況下，設計溫度（dù）可取此時的最高（gāo）工作溫度，而不加係數。 |
法蘭、墊片的設計溫（wēn）度不低（dī）於最高工作溫度的90％；
螺栓、螺母（mǔ）的設計溫度應不低於最高工作溫度的（de）80％。
b.夾套（tào）或外伴熱管道
對於夾套或外（wài）伴熱的管道當（dāng）工藝（yì）介（jiè）質溫度高於伴熱介質溫度時，其設計溫度按上表選取；當工藝介（jiè）質溫度低於伴熱介質溫度時，對夾套伴熱取伴熱介（jiè）質溫度為設計溫（wēn）度，而對外伴熱則（zé）取伴熱介質溫度減10℃與工藝（yì）介質溫度二者的較大（dà）值為設計溫度；
c.安全泄壓管道
安（ān）全泄壓管道取排放時可能出現的最高或最低溫度為設計溫度（dù）；
d.蒸汽（qì）吹掃的管道
采用蒸汽吹掃的管道當介質溫（wēn）度高於吹掃蒸汽（qì）的溫（wēn）度時，則按介質溫度根據上（shàng）表確定其設計溫度。當介（jiè）質溫（wēn）度低於吹掃蒸（zhēng）汽溫度時，應視具體情（qíng）況而定。例如，按介質溫度（dù）選取的管道及（jí）其元件不能承受吹掃介（jiè）質的條件時，應適當提高等級以（yǐ）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（zhǒng）或兩種以上工況條件下工作時，其設計溫度應取與內（nèi）壓(或外壓)構成的最苛刻條件下的最高工作溫度，並對其（qí）它工況進行校核。
f.臨氫管道
臨氫操作的管道，在查Nelson曲線時，應取設計溫度再加30～50℃作為查曲（qǔ）線的溫度參數值。這是因為Nelson曲線為統計值，在（zài）鄰近（jìn）曲線下方選材時而（ér）出現氫損傷的實例也曾發生過；
g.帶襯裏的管道（dào）
帶隔熱耐磨襯裏的（de）管道，其金屬部分的管道設計溫度應經計算或實測確定。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（huáng）支架的管係應力計算時，宜取介質的正常工作溫度（dù）作為計算參數。
5.2影響管道壓力等級確定的因素
除了上述的設計溫（wēn）度和設計（jì）壓（yā）力是管（guǎn）道壓力等（děng）級確定的基本參數（shù）外，還有一些其它因素也將影響到管道壓力（lì）等級（jí）的確定（dìng）。
5.2.1應用標準體係
不同的標（biāo）準體係，其公稱壓力（lì）等級係列是不同的，對應的溫度-壓力表也不相同。或者說，相同的設計條件，而選用不（bú）同的應用標準，其公稱壓（yā）力等級是（shì）不同的。因（yīn）此，在確定管道公稱壓力（lì）等級之前，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（nà）麽它們在標準中的溫度-壓力表上的對應值也是不相同的。因此在確定管道的公稱壓（yā）力之前應首先確定管道及其元件（jiàn）的材料。材料的選用（yòng）是由設計溫度、設計壓力（lì）和操作介質確（què）定（dìng）的。
管道中各元（yuán）件的材料標準往（wǎng）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。無論用什麽材料（liào）標準，它們都應該是同等級的材料（liào），即具有對（duì）操作條件的同等適應性和等（děng）強（qiáng）度；注意管材、板材、棒材（cái）、鑄材的配伍。
5.2.3操作介質
一般情況下，管道的公稱壓力在對應溫度下的許用壓力不得超出其設計壓力。
對由於管子及其元件失效（xiào）而將造成嚴重危害或易於產（chǎn）生重大事故的（de）介質，在考慮其公（gōng）稱（chēng）壓力等級時，不應僅僅按溫度-壓力表來確定，應適當提高其公稱壓力等級，即提高其安全可（kě）靠係數。SH3059、SYJ1064標準對此都有詳細的規定，例如（rú）：
對輸送劇毒介質的（de）管道（dào），當采用SH標準體係時，無論（lùn）介質的（de）操作壓力是（shì）多少，其公稱壓力等級應不（bú）低於PN5.0MPa；當（dāng）采用JB標準體係時，應不低於（yú）PN4.0；
對輸送氫氣、氨氣、液態烴（tīng）等（děng）介質的管道，當采用SH標準體係時，無論介質的（de）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標準體係時，應不低於PN2.5MPa；
對輸送一般可燃介質（zhì）的管道，當采用SH標準體係時，其公稱壓力等級（jí）應不低於PN2.0MPa，當采用JB標準（zhǔn）體係時，應不低於PN1.6MPa。
5.2.4介質（zhì）溫度及管係附（fù）加力
許（xǔ）多法蘭標準都給出這樣一個（gè）注釋:其溫度-壓力表的對（duì）應（yīng）值是指法蘭不受衝擊載荷的（de）對應值。事實上，法蘭遭受外部管道給予的彎曲（qǔ）、振（zhèn）動、溫度（dù）循環等附加載荷時，都（dōu）將影響其密封性，甚至影響到強度（dù）的可靠性，此時應將這些外部載荷折算成當量介質壓力來（lái）確定管（guǎn）道所需的公稱（chēng）壓（yā）力（lì）。
給予法蘭的彎曲載荷主要是由管係的熱脹冷縮引起的。一般（bān）情況（kuàng）下，對於PN2.0等級的法蘭，當其工作溫度大於200℃時，或PN5.0及以上等級的法蘭在工作溫度大於400℃時，均應考（kǎo）慮管係對法蘭產生的附加載（zǎi）荷的影響，否則（zé）應提高管（guǎn）係（xì）的公稱壓力等級。
5.3影晌壁厚等級（jí）確（què）定的因素
5.3.1材料的許用應（yīng）力
材料的許用應力是指材料的強度指標除以相應的安全係數而得到的值。材料的機械性（xìng）能指標有屈服極限（xiàn）、強（qiáng）度極限、蠕變極限、疲勞極限等，這些指標分別反映了不同狀態下失效的（de）極（jí）限值。為了保證管道運行中的強度可（kě）靠，常將管道元件中（zhōng）的應力限製（zhì）在各強度指標下某一值，該數值即為許用應力。當管道元件中的應（yīng）力超過其許用應力（lì）值時，就（jiù）認（rèn）為其強度已不能得（dé）到保證。因此（cǐ）說，材（cái）料（liào）的許用（yòng）應力是確定管道壁厚等級的基本參數。
不同的設計標準，選取材料的許用應力值是不同的。對（duì）壓力管道來說，國內（nèi）的設計（jì）標準是（shì）按GB150《鋼製（zhì）壓力（lì）容器》確定的許用應力值，ASTM材料則是取按ANSIB31.3《ProcessPiping》標準確定的（de）許用應力值。
5.3.2腐蝕餘（yú）量
腐蝕（shí）餘量是考慮因介（jiè）質對管道的（de）腐蝕而造（zào）成（chéng）的管道壁厚減薄，從而（ér）增加的管道壁厚值。它的大小直接影響到管（guǎn）道（dào）壁厚的取值，或者說直（zhí）接影響到壁厚（hòu）等級的確定。
目前我國尚沒有一套（tào）有（yǒu）關各種腐蝕介（jiè）質在不（bú）同條件下（xià）對各種材（cái）料的腐蝕速率數據，因此，工程上大（dà）多數情況下仍是（shì）憑經驗來確定其腐蝕餘量（liàng）的。許多國內外的工程公司或設計院通常都將腐蝕餘（yú）量分為如下四級:
a.無腐蝕（shí）餘量。對一般的不鏽鋼管道多取該值；
b.1.6mm腐蝕餘（yú）量。對（duì）於腐蝕（shí）不嚴重的碳（tàn）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管道多（duō）取該值；
d.加強級(大於3.2mn)腐蝕餘量。對於有固體顆粒衝刷等特殊情況下的管道，根（gēn）據實際情況確定其具體值。.
5.3.3管子及其元（yuán）件（jiàn）的製造壁厚偏差
管子及其元（yuán）件在製造過程中，相對於其公稱壁（bì）厚(或者叫理論壁厚)都會有正（zhèng）、負偏差，因此在確定（dìng）管子及其（qí）元件（jiàn）公稱壁厚（hòu）時一定要考（kǎo）慮可能出現的負偏差值。各種鋼管標準中規定的負（fù）偏差值是不完全相同的，GB/T8163《流體輸送用無縫（féng）鋼管》、GB/T14976《流體輸送用不鏽鋼（gāng）無縫鋼管》規定的壁厚偏差值如下：
表（biǎo）5－3常用標準的壁厚偏差值（zhí）
|
材（cái）料標準 |
壁厚（mm） |
偏差（chà）值（％） |
|
GB/T8163 |
≤20 |
+15，-10，+12，-5，-10 |
|
GB/T14976 |
<15
≥15 |
+15，-12.5
+20，-15 |
5.3.4焊縫係（xì）數
金屬的焊接過程，實質上是一個冶金過（guò）程，其組（zǔ）織帶有明顯的鑄（zhù）造組織特征（zhēng）。一般情況下，鑄造（zào）組織（zhī）缺陷較多，材料（liào）性（xìng）能（néng）也有所下降。對於有縱焊縫和螺旋焊縫的（de）焊接管子及其（qí）元件，相（xiàng）對（duì）於無縫管子及其元件（jiàn）來說，工程上（shàng）常給它一個（gè）強度降低係數(即（jí）焊縫係數)，以衡量其機械性能下降的程（chéng）度。其焊縫係數的取值見表5-4
表5-4焊接鋼管的焊縫係數
|
序（xù）號 |
焊（hàn）接方法 |
接頭（tóu）形式 |
焊縫型式 |
檢驗型式 |
焊縫（féng）係數 |
|
1 |
鍛焊 |
對焊 |
直線 |
按標準要求（qiú） |
0.6 |
|
2 |
電阻（zǔ）焊 |
對焊 |
直線或螺旋形（xíng） |
按標準要求 |
0.85 |
|
3 |
電弧焊 |
單麵對焊 |
直線（xiàn）或螺旋形 |
無RT
10%RT
100%RT |
0.8
0.9
1.0 |
|
雙麵對焊 |
直（zhí）線或螺旋形 |
無RT
10%RT
100%RT |
0.85
0.9
1.0 |
RT射線（xiàn）探傷
5.3.5設計壽（shòu）命
a.設計壽命（mìng）與壓力管道的腐蝕餘量有關。
對於均勻腐蝕來（lái）說，當知道其年腐蝕速率後，根據預定的設（shè）計壽命，就很容易算出其應取的（de）腐蝕餘量了。
b.設計壽命還與交變應力作用的荷載（zǎi）變化次數、氫損傷的孕育時間、斷（duàn）裂因子的擴展期等影響因素有關，
c.與壓力管道的一（yī）次性投（tóu）資、資金代嚐期和技術更新周期有關。
d.美國一雜誌上推（tuī）薦的設計使用壽命為:碳鋼為5年；鉻（gè）鉬鋼和不鏽鋼為10年。
SH3059標準規（guī）定的設計壽（shòu）命為15年。
國外的一些工程公司對總承包項目規定一般為10年；非總包項目一般為15年，以便從中獲（huò）取較（jiào）大的利潤。
5.4常用壓（yā）力管道器材的設計標（biāo）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（guǎn）道工程設（shè）計規範》；
4)GB50028-93《城鎮燃氣設計規範》(1998年版)(2002年局部修訂條文)；
5)GB50030-91《氧氣站設計規範》；
6)SH3059-2001《石油化工管道設計器材選用通則》；
7)SH3064-1994《石油化工鋼製通用閥門選用、檢（jiǎn）驗及驗收》；
8)HG/T20646《化工裝置管道材料設計規定》。
聊城市魯西萬（wàn）正鋼（gāng）管有限公司常（cháng）備鋼管種類有:無縫鋼管價（jià）格表、厚壁無縫管、16mn無縫鋼管、矩形（xíng）管（guǎn）、精密鋼管、精拔無縫鋼管、大口徑卷管、45號無縫（féng）管、管道用無縫管、非標無縫（féng）管、高壓合金管無縫管、結構（gòu）用無縫（féng）鋼管、流體用無（wú）縫鋼管、不鏽鋼無縫（féng）鋼管、化工（gōng）用無縫鋼管、紡織機械用無縫鋼（gāng）管、汽車；水利用無縫鋼管，精密無縫鋼管、光亮無縫鋼管、軍工醫療用無縫鋼（gāng）管、管道用（yòng）無縫鋼管、支柱用無縫鋼管、合金無縫管、高壓無縫管、大口徑直縫焊管（guǎn）等。適（shì）用於工程、煤礦 、紡（fǎng）織、電力（lì）、鍋（guō）爐、機械、軍工等（děng）各個（gè）領域。公司以良（liáng）好（hǎo）的信譽、優（yōu）質的產品、雄厚的實力、低廉的價（jià）格享譽全國30多個省（shěng）、市、自治區、直轄市（shì）及（jí）國外，產品深得用戶信（xìn）賴。銷售熱線：0635-8889033
無縫鋼管計算公式：（外徑-壁厚）*壁厚*0.02466=KG/米
例：325*10的無縫鋼管計（jì）算方法，
（325-10）*10*0.02466=77.679Kg
|
