壓力管（guǎn）道的組成（chéng）件一般都是標準件，因此壓力管道組成件的（de）設計主要是其標準件的選用，管道壓力（lì）等級的確定也（yě）就是其標準（zhǔn）件等級的確（què）定。
管道的壓力等（děng）級包括兩部分:
以公稱壓力表示的（de）標準管件的公稱壓力等級；
以壁厚等級表（biǎo）示的的標（biāo）準管件的壁厚等級。
管道的壓力等級：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能反映管道承壓特性的參數叫做管道（dào）的壓力（lì）等級。而習慣上為簡化描述，常把管道中管件的公稱壓（yā）力等級叫做管道的壓力等級。
壓力等級的確定是壓力管道設計的基礎，也是設計的核心。它是壓力（lì）管道（dào）布置、壓力管道應力校核（hé）的設計前提（tí）條（tiáo）件，也是影（yǐng）響壓力管道基（jī）建投（tóu）資和管道可靠性的重（chóng）要因（yīn）素。
5.1設計條件
工程上，工藝操作參數不宜直接作為壓力管道的設計條（tiáo）件，要考（kǎo）慮工藝操作的波動、相連設備的（de）影響、環境的影響等因素，而在工藝（yì）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（yā）力和（hé）設計溫（wēn）度。
管道的設（shè）計壓力：應不低於正常操作時（shí），由內壓(或外壓（yā）)與溫度構成的最苛刻條件下的壓（yā）力。
最苛刻條件：是（shì）指導致（zhì）管子及管道組成件最大壁厚或最（zuì）高公稱壓力等級的條件。
設計壓力確定：考慮介質（zhì）的靜液柱壓力等因素的影響（xiǎng），設計壓力一般應略高於由(或)外壓與溫（wēn）度構成的最苛刻條件下的最高工作壓力。
a.一般情況下管道元件的設計壓力確定
一般（bān）情況下，為了操作（zuò）上的方便，在此不（bú）妨采用壓力容器的做法，即在相應工作壓力的基礎上增加一（yī）個裕度（dù）係數。
表5-1一般情況下管道元件的設計壓力確定
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工作壓力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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※當按該原則確定（dìng）的設計壓力會引起管道（dào）壓力等級變化時，應判（pàn）斷該工作壓力是否（fǒu）就（jiù）是由內壓(或外壓)與溫（wēn）度構成（chéng）的最苛刻（kè）條件下的最高工作（zuò）壓力，如果是（shì），在報請有關技（jì）術負（fù）責人批準的情況下，設計壓（yā）力可取此時的最高工作壓力，而不加係數。 |
b.管道中有安全泄壓裝置（zhì）時，
管道中有安全泄壓裝置時預示（shì）著該管道在運行過程中（zhōng）有出現超出其正常操作壓力的（de）可能。設置安全泄壓裝（zhuāng）置(如安全閥、爆破片等（děng）)的目的，就是在係統中出現超出其正常操作壓力的（de）情況時，能（néng）將壓力自動釋放而使設備、管道等係統的硬件得到保護。此時管道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（zhōng）有高揚程的泵
對於高揚程的泵，尤其是往複泵，在開始（shǐ）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（bì）壓力，有時這個（gè）封閉壓力會達（dá）到一個很大的值。此時泵的出口管道，其設（shè）計壓（yā）力應取（qǔ）泵（bèng）的（de）最（zuì）大封閉壓力值。
D.真空係統
真空係統管道承受的壓（yā）力就（jiù）是其（qí）外部的大氣（qì）壓力，故（gù）其設計（jì）壓力應取0.1MPa外壓；
e.與塔或容器等設備（bèi）相連的管（guǎn）道
與（yǔ）塔或容器等設（shè）備相連的（de）管道（dào）其設計壓力應不（bú）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（yǐng）響。事實上（shàng），對於管道來說，其受力要比設備（bèi）複雜（zá），這是因為它（tā）除受介質載荷（hé）之外，還往（wǎng）往遭（zāo）受到由於管（guǎn）道的熱脹冷縮（suō）而產生的管係力等。因此，管道的設（shè）計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（bú）低於正常操作時，由內壓（或外壓）與溫度構成的最苛刻條（tiáo）件下的溫（wēn）度。
最苛刻（kè）條件:指導致管子及管（guǎn）道組成件最大壁厚、最高公稱壓力等級或最高（gāo）材料等級的（de）條件。
設計溫度的確定:考慮環境、隔熱、操作穩定性等因素的影（yǐng）響，設（shè）計溫度應略高於（yú）由內壓(或外壓（yā）)與溫度構成的最苛（kē）刻條件下的最高工作溫度（dù）。
a.一般情況下管道元（yuán）件的設計溫度確定
一般情況（kuàng）下為了操作上的方便，在此不（bú）妨也采用壓力容器的做法，在相應工（gōng）作（zuò）溫度的基（jī）礎上增加一個裕度係數（除法蘭和（hé）螺栓以外）。
表5－2一般情況下管道元件的（de）設計溫度確（què）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－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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※當按該原則確定的設計（jì）溫度會引起（qǐ）管道壓力等級（jí）或材料變化時，應判斷該工（gōng）作溫度（dù）是（shì）否
就（jiù）是由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條件下的（de）最高工作溫度，如果是，在報請（qǐng）有關技（jì）術負責（zé）人批準的情況下，設計溫（wēn）度可取此時的最高工作溫度，而（ér）不加係數。 |
法蘭、墊片的設計溫度不低於最高工（gōng）作溫度的90％；
螺栓、螺（luó）母（mǔ）的設計溫（wēn）度（dù）應不低於最高工作溫度的80％。
b.夾套或外伴熱管道
對於夾套或外伴熱的管道當工藝介質溫度高於伴（bàn）熱介質溫度時，其設計溫度（dù）按上表選取；當工藝介質溫度低於伴熱介質溫度時，對夾套伴熱取（qǔ）伴熱介質溫度為設（shè）計溫度，而對外伴熱則取伴熱介質溫度減10℃與工藝介質溫度（dù）二者的較大（dà）值為（wéi）設計溫（wēn）度；
c.安全泄壓管道
安全泄壓管道取排放時可能出現的最高（gāo）或最低溫度為設計溫度；
d.蒸汽吹掃的管道
采用蒸汽吹掃的管道當介質溫度（dù）高於吹掃蒸汽的（de）溫度（dù）時，則按介質溫度根據上表確定其設計（jì）溫度。當介質溫度低於吹掃蒸汽溫度時，應視具體情況而定。例如，按介質溫度（dù）選取的管道及其（qí）元件不能承受吹掃介質的條件（jiàn）時，應適當（dāng）提高等級以適（shì）應（yīng）吹掃介質（zhì）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（liǎng）種以上工況條件下工（gōng）作時，其設計溫度應（yīng）取與內壓(或外壓)構成的最苛刻條件下的最高工作溫度，並對其它工況進行校核。
f.臨氫管道
臨氫（qīng）操作的管道，在查Nelson曲線（xiàn）時，應取設計（jì）溫度再加30～50℃作為查（chá）曲線的溫度參數值。這是因為Nelson曲線為統計值，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（de）管道
帶隔熱耐磨襯裏的管道，其金屬部分的管道設計溫度應經計算或實測確定。一般情況下，宜取250℃作為設計溫度；
h.管係應力計算時
在進行有彈簧支架的管係應力（lì）計算時，宜取介（jiè）質的正常工（gōng）作溫度作為計算（suàn）參（cān）數。
5.2影響管（guǎn）道（dào）壓力等級確定的因素
除了上述的設（shè）計溫度和設計壓力是管道壓（yā）力等級確定的基本（běn）參（cān）數外，還有一些其它因素也將影響到管道壓力等級的確定。
5.2.1應用標（biāo）準體係
不同的標準體係，其公稱（chēng）壓力等級係列是不同的，對應的（de）溫度-壓力表也不相（xiàng）同（tóng）。或者說，相同的設計條件，而選用不同的應用標準，其公稱壓力等級是不同的。因此，在確定管道公稱（chēng）壓力等級之前，應（yīng）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-壓力表上的對應值也是（shì）不相同的。因此在確定管道的（de）公稱壓力之前應首（shǒu）先確定管（guǎn）道及其元件的材料。材料的選用是由設計溫度、設計（jì）壓力和操作介質確定的。
管道中各元件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（lùn）用什麽材料標準，它（tā）們都應該是同等級的材料，即具有對操作條件的同等適（shì）應性和等強度；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，管道的公（gōng）稱壓力在對應溫度下的許用壓力（lì）不得超（chāo）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生重大事故的介質，在考慮其公稱壓力等級時，不應（yīng）僅僅按溫度-壓力表來確定，應適（shì）當提高其公稱壓力（lì）等級，即提高其安全（quán）可靠係數。SH3059、SYJ1064標準對此都有詳細的（de）規定（dìng），例如：
對輸送劇毒介質的管道，當采用SH標準體係時，無論介質的（de）操作壓力是多少，其公稱壓（yā）力等級應不低於（yú）PN5.0MPa；當采用（yòng）JB標準體係時，應不低於PN4.0；
對輸送氫氣、氨氣、液態烴等介（jiè）質的管道，當采用SH標（biāo）準體係時，無論介質的操作壓力是多（duō）少，其最低公稱壓力等級應不低於PN2.OMPa，當采用（yòng）JB標準體係時（shí），應不低於（yú）PN2.5MPa；
對輸送一般可燃介質的管道（dào），當（dāng）采用（yòng）SH標準體係時，其公稱壓力（lì）等級應不（bú）低於PN2.0MPa，當采用JB標準體係時（shí），應不（bú）低於PN1.6MPa。
5.2.4介質（zhì）溫度及管係附加力
許多法蘭標準都給出（chū）這（zhè）樣一個注釋（shì）:其溫度-壓力（lì）表的對應值是（shì）指法（fǎ）蘭不受衝擊載荷的對應值。事實上，法蘭遭受（shòu）外部管道給予的彎曲、振動、溫度循環等附加載荷時，都將影響其（qí）密封性，甚至（zhì）影響到強度的可（kě）靠性，此時應將這（zhè）些外部載荷折（shé）算成當量介質壓力來確定管道所需的公稱壓力。
給予法蘭的彎曲載荷主要是由管（guǎn）係的熱脹冷縮引起的。一般情（qíng）況下，對於PN2.0等級的法蘭，當（dāng）其工作溫度大於200℃時，或PN5.0及以上（shàng）等級的法蘭在工作溫度大於400℃時，均應考慮管係對法蘭產生的附加載荷的影響，否則應提高管係的公稱（chēng）壓力等級。
5.3影晌壁厚等級確定的（de）因素
5.3.1材料的許用應力
材料的許用應力是指材（cái）料（liào）的強度指標除以相應的安全係數而得到的值。材料的機械（xiè）性（xìng）能（néng）指標有屈服極限、強度極限、蠕變極限、疲勞極限（xiàn）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（yùn）行中的強度可（kě）靠，常將管道元件中的應力限製在各強度指標下某一值，該（gāi）數值即為許用（yòng）應力。當（dāng）管道元件（jiàn）中的應力超過其許用應（yīng）力值時，就（jiù）認為其強度已不能得到保證。因此說，材料（liào）的許（xǔ）用應力是確定（dìng）管道壁厚等級的（de）基本參數。
不同的設計標（biāo）準，選取材（cái）料的（de）許用應力值是（shì）不同的。對壓力管道來說，國內的設計標（biāo）準是按GB150《鋼製（zhì）壓力（lì）容器》確（què）定的許用應力（lì）值，ASTM材料則是取按ANSIB31.3《ProcessPiping》標準確定的許用應力值。
5.3.2腐蝕餘量
腐蝕餘量是考慮因介質對管道的（de）腐蝕而造成的管道壁厚減薄，從而增加的管道壁厚值。它的大小直接影響到管（guǎn）道壁厚的取值，或（huò）者說直接影響到壁厚等（děng）級的確定。
目前我國尚沒有一套有（yǒu）關各種腐蝕介質在不同條件下對（duì）各種材料的腐蝕速率數據，因此（cǐ），工程上大多數情況下仍（réng）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院通常都將腐蝕餘量分為如下四（sì）級:
a.無腐蝕（shí）餘量。對一般的不（bú）鏽鋼管道多取該值（zhí）；
b.1.6mm腐蝕餘量。對於腐蝕不（bú）嚴重的碳素鋼和鉻鉬鋼多取該值；
c.3.2mm腐蝕餘量。對於腐蝕比較嚴重的碳素鋼和鉻鉬鋼管道多取該值；
d.加強級(大於3.2mn)腐蝕餘量。對於（yú）有固體顆粒衝刷等特（tè）殊情況下（xià）的管道，根據（jù）實際情況確定其具體（tǐ）值。.
5.3.3管子及其元件的製造壁厚偏差
管子及其元件在（zài）製造過程中，相對於其（qí）公稱壁厚(或者叫理論壁厚)都會有正、負偏差，因此在確定管子及（jí）其元件公稱壁厚時一定要考慮（lǜ）可能出現（xiàn）的負偏差值。各種鋼管標準中（zhōng）規定的負（fù）偏差值是不完全相同的，GB/T8163《流體輸送用無縫鋼管》、GB/T14976《流體輸送用不鏽鋼（gāng）無縫鋼管》規定的壁厚偏差值如（rú）下：
表5－3常用標準的壁厚偏差值
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材料標準 |
壁（bì）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焊縫係數
金屬的焊接過程（chéng），實質上是一個冶金過程，其組織帶有明（míng）顯（xiǎn）的鑄造組織特征。一般情（qíng）況下，鑄造組織缺陷較（jiào）多，材料（liào）性（xìng）能也有所下降（jiàng）。對於有縱（zòng）焊縫和螺旋焊縫的焊接管子及其元件，相對於無縫管子（zǐ）及其元件（jiàn）來說，工程上常給它一個（gè）強度（dù）降（jiàng）低係數(即焊縫係數)，以衡（héng）量其機械性（xìng）能下降的程度。其焊縫係數的取值（zhí）見表5-4
表5-4焊接鋼（gāng）管的焊縫係數
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序號 |
焊接方法 |
接頭形（xíng）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（zhí）線或螺旋形 |
按標準要求 |
0.85 |
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3 |
電弧焊 |
單麵對焊 |
直線或螺旋形 |
無RT
10%RT
100%RT |
0.8
0.9
1.0 |
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雙（shuāng）麵對焊 |
直線或螺旋形（xíng） |
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.設計壽命與壓（yā）力管道的腐蝕餘量有關。
對於均勻腐蝕來說，當知道其年腐蝕速率後（hòu），根據預定的設計壽命，就很（hěn）容易算出其應取的腐蝕餘量了。
b.設計壽（shòu）命還與（yǔ）交變應力作用的荷載變化次數、氫損傷的孕育時間、斷裂因子的擴（kuò）展期等影響因素有關，
c.與壓力管道的（de）一次性投資（zī）、資金代嚐（cháng）期和技術更新周期有關。
d.美國一雜誌上推薦的（de）設計使用壽命為:碳鋼為（wéi）5年；鉻鉬鋼和不鏽鋼為10年。
SH3059標準規定的設計壽命為15年。
國外的一些工程（chéng）公司對總承包項目規（guī）定一般為10年；非總包項目（mù）一般為15年，以便從中（zhōng）獲取較大的利潤。
5.4常用壓力管道器材的設計（jì）標準
1)GB50316-2000《工（gōng）業金屬管道設計規範》；
2)GB50251-94《輸氣（qì）管道工程設計規範》；
3)GB50253-94《輸油管道工（gōng）程設計規範》；
4)GB50028-93《城鎮燃氣設計規範》(1998年版（bǎn）)(2002年局部修訂條文)；
5)GB50030-91《氧氣站設計規範》；
6)SH3059-2001《石油化工管道設計器（qì）材選（xuǎn）用通則》；
7)SH3064-1994《石油化工鋼製通（tōng）用閥（fá）門選用、檢驗及（jí）驗收》；
8)HG/T20646《化工裝置管道材料（liào）設計規定》。
聊城市魯西萬正鋼管（guǎn）有限公司常備鋼（gāng）管種類有:無縫鋼管價格表、厚壁無縫管、16mn無縫鋼管、矩形（xíng）管、精密鋼管、精拔無（wú）縫鋼管、大口徑卷管、45號無縫管、管道用（yòng）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）縫鋼管、不（bú）鏽鋼無縫（féng）鋼管、化工用無縫鋼管、紡織機械（xiè）用（yòng）無縫鋼（gāng）管、汽（qì）車；水利用無縫鋼管，精密無縫（féng）鋼管、光亮無縫鋼管、軍工醫療用無縫鋼管、管道用無縫鋼管、支柱用無縫鋼管、合金無（wú）縫管、高壓無縫（féng）管、大口徑直縫焊管等。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（pǐn）、雄厚的實力、低廉的價格享譽全國30多個省、市、自治區、直轄市及國外（wài），產（chǎn）品深得（dé）用戶信賴。銷售熱線：0635-8889033
無縫鋼（gāng）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
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