壓力管道的（de）組成（chéng）件一般都是標準件，因此壓力管道組成件的設計主要是其標準（zhǔn）件的（de）選用，管道壓力等級的確定也就是其標（biāo）準件等級的確定。
管道的壓力等級（jí）包括兩部分:
以公稱壓力（lì）表示（shì）的標準管件的公稱壓力等（děng）級；
以壁厚等級表示的的標準管件的壁厚等級。
管道的壓力等（děng）級：通常把管道中由（yóu）標準管件的公稱壓力等級和壁厚（hòu）等（děng）級共同確定的能反映管道承壓特（tè）性的參數叫做管道的壓力等級。而習慣上（shàng）為簡化描述，常把管道中管件的公稱（chēng）壓力等級叫做管道的壓力等（děng）級。
壓力等級的確定是壓（yā）力管道設計的（de）基礎，也是設（shè）計的核心。它是壓力管道布置（zhì）、壓力管（guǎn）道應力校核的設計前提條件，也是影（yǐng）響壓力管道基建投（tóu）資和（hé）管道可靠（kào）性的重要（yào）因素（sù）。
5.1設計條件
工程上，工藝操作參數不宜直（zhí）接作為壓力管道的（de）設計條件，要考（kǎo）慮（lǜ）工藝操作的波（bō）動、相連設備的影響（xiǎng）、環境的影響等因素，而在（zài）工藝操作參數的基礎上給出一定的安全（quán）裕量作為設（shè）計（jì）條件。這裏所說的設計條件主要是指設計壓力和設（shè）計（jì）溫度。
管道的設（shè）計壓力：應不低於正常操（cāo）作時，由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條件下的壓力。
最苛（kē）刻條件：是指導致管子及管道組成件最大壁（bì）厚（hòu）或最（zuì）高公稱壓力等級（jí）的條件。
設計壓力（lì）確定：考慮介質的（de）靜（jìng）液柱壓力等因（yīn）素的（de）影響，設計壓（yā）力一般應略高於由(或)外（wài）壓與溫度構成的最苛刻條（tiáo）件（jiàn）下的最高工作壓（yā）力。
a.一般情況（kuàng）下管道元件的設計壓力確定
一般情況下，為了操作上的方便，在此（cǐ）不妨采（cǎi）用（yòng）壓力容器的做法，即（jí）在相應工作壓力的基礎上增加一個裕度係數。
表5-1一般（bān）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（shè）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（gāi）原則確定（dìng）的設計壓力會引起管道壓力等級變化時，應判斷該工作壓力是否就是由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條件（jiàn）下的最高工作（zuò）壓力，如果是，在報請有關技術負責人（rén）批準的情況（kuàng）下（xià），設計（jì）壓力（lì）可取（qǔ）此時的最高工作壓力，而（ér）不（bú）加係數。 |
b.管道中有安全泄壓裝（zhuāng）置時，
管道中有安全泄壓裝置時預示著該管（guǎn）道在運行過程中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（bào）破片等)的（de）目的，就是在（zài）係（xì）統中（zhōng）出現超出其正常操作（zuò）壓力的情況時，能將壓力自（zì）動（dòng）釋放（fàng）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（xiè）壓（yā）裝置的設定壓力。
c.管道中有高揚程的泵
對（duì）於高揚程的泵，尤其是往複泵，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（chǎn）生一個較高的封閉壓力，有時這個封閉壓力會達到（dào）一個很大的值。此時泵的出口管（guǎn）道，其設（shè）計壓力應取（qǔ）泵的最大封閉壓力（lì）值。
D.真空係統
真空係統（tǒng）管道承受（shòu）的壓力就是其外部的大氣壓力，故其（qí）設計壓力應（yīng）取0.1MPa外壓；
e.與塔或容器等設備相連的管（guǎn）道
與塔或容器等（děng）設備相連的管道其設（shè）計（jì）壓力應不低於所連設備的設計壓力。當管道內有較（jiào）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（rè）脹冷縮而產生的管係力等（děng）。因此，管道的設計壓力一般應（yīng）不低（dī）於設（shè）備的設計壓力。
5.1.2設計溫度
管（guǎn）道的設（shè）計溫度:應不低於正常操作時（shí），由（yóu）內壓（或外（wài）壓（yā））與溫度構（gòu）成的最苛刻條件下的溫度。
最苛刻（kè）條件:指導致管子及管（guǎn）道組成件最大壁厚（hòu）、最高（gāo）公稱壓力等級或最高材料等級的條件。
設計溫度的確定:考慮環境、隔熱、操作穩（wěn）定性等因素的影響，設計溫度（dù）應略高於由內壓(或（huò）外壓)與溫度構成的最苛刻條件下（xià）的最高工作溫度。
a.一般情況下管道元件的設（shè）計溫度確定
一般情況下為了操作上的方便，在此不妨也采用壓力（lì）容器的做法，在相應工作溫度的基礎上增加一個裕（yù）度係數（除法蘭和螺栓以外）。
表5－2一般情況（kuàng）下管道元件的設（shè）計溫（wēn）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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※當按該原則確定的（de）設計溫度（dù）會引起（qǐ）管道（dào）壓力等級或材料變化時，應判斷該工作溫（wēn）度是否
就是由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條件下的最高工作（zuò）溫度，如果是，在報請有關技（jì）術負責人（rén）批準的情況下（xià），設計溫度可取此時的最（zuì）高工作溫度，而不（bú）加係數。 |
法蘭、墊片的設計溫度（dù）不低於最高工作溫度的90％；
螺栓、螺母的設計溫度應（yīng）不低於最高工作溫度的80％。
b.夾套或外伴（bàn）熱管道
對於夾（jiá）套或外伴熱的管（guǎn）道當工藝介質溫度（dù）高於伴熱介質（zhì）溫度時，其（qí）設計溫度按上表選取；當工（gōng）藝介質溫度低於伴（bàn）熱介質溫度時，對夾（jiá）套（tào）伴熱取伴熱介質溫度為設計（jì）溫度，而（ér）對外伴熱則取伴熱介質溫度減10℃與工（gōng）藝（yì）介質溫度二者的較大值為設計溫度（dù）；
c.安（ān）全（quán）泄壓（yā）管道
安全（quán）泄壓管道取排放時可能出現的最（zuì）高或最低溫度為設計溫度；
d.蒸（zhēng）汽吹掃的管道
采用蒸汽吹掃的（de）管道當介質溫度高於吹（chuī）掃蒸汽的溫度（dù）時，則按介質溫（wēn）度根（gēn）據上表確定其設計溫度。當介質溫度低於吹掃蒸汽溫（wēn）度時，應視具體情況（kuàng）而定。例如，按介質（zhì）溫度選（xuǎn）取的管道及其元件不能承（chéng）受吹掃介質（zhì）的（de）條件時，應適當提高等級以適應吹（chuī）掃介質條件（jiàn）。
e.多種工況下工作的管（guǎn）道
同一根管道，如果在兩種或（huò）兩種以上工況條件下工作時，其設（shè）計溫度應（yīng）取與內壓(或外壓)構成的最苛刻條件（jiàn）下的最高工作溫度，並對其它工況進行校核。
f.臨氫管道
臨氫操（cāo）作的管道，在查Nelson曲線時，應取設計溫度再加30～50℃作為查曲線的（de）溫度（dù）參數值。這是（shì）因為Nelson曲（qǔ）線為（wéi）統計值，在鄰近曲線下方選材時而出現（xiàn）氫損傷的（de）實例也曾發生過；
g.帶襯裏的管道
帶隔熱耐（nài）磨襯（chèn）裏的管（guǎn）道，其金屬部分的（de）管道設（shè）計溫度應經計算或實測確定。一般情況下，宜取（qǔ）250℃作為設計溫度；
h.管係應力（lì）計（jì）算時（shí）
在（zài）進行有彈簧支架的管係應力計（jì）算時，宜取介質的正常（cháng）工作溫度（dù）作為計算參數。
5.2影響管道壓力等級確定（dìng）的因素（sù）
除了上述的（de）設計溫度和設計壓力是管道壓力等級（jí）確定的基本（běn）參數（shù）外，還有一（yī）些其它（tā）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
不同的標準體係，其公稱壓力等級係列是不同的，對應的溫（wēn）度-壓力表也不相同。或者說，相同的設計條件，而選用不同（tóng）的應用標（biāo）準，其公稱壓力等級（jí）是不同的。因此，在確定管道公稱壓力等級之前，應首（shǒu）先確定其應用（yòng）標準體係。
5.2.2材料
不同的（de）材料，其機械性能是（shì）不同的，那麽它們在標準中的溫度-壓力（lì）表上的（de）對（duì）應值也是不相同的。因此在（zài）確定管道的（de）公稱壓力之前應首先確定管道及其（qí）元件的材料。材料的選用是由設計溫度、設計壓力和操作介質確定的。
管道中各元件的材（cái）料標準往往是不（bú）同的，一般（bān）情況（kuàng）下，管（guǎn）子用管材，法蘭
用鍛材，而閥門多用鑄材。無論用什麽材料標準，它們都應該是同等級的材料，即具有對操作條件的同等適應性（xìng）和等強度；注（zhù）意管材、板（bǎn）材、棒材、鑄材（cái）的配伍。
5.2.3操作介質
一般情況（kuàng）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（shè）計壓力。
對由於管子及其元件失（shī）效而將造成嚴重危害或易於產生重大事故的（de）介質（zhì），在考慮其公稱壓力等級時，不應僅僅按溫度-壓力表來（lái）確定，應適當提高其公稱壓力等（děng）級，即提高其安全可靠係數。SH3059、SYJ1064標準對此都有詳細的規定，例如：
對（duì）輸送劇毒介質的管（guǎn）道，當采用SH標準體（tǐ）係時，無論介質的操作壓（yā）力是多少，其公稱壓力等（děng）級應不（bú）低於PN5.0MPa；當采用JB標準體係時，應不低於PN4.0；
對輸送氫氣、氨氣（qì）、液態烴（tīng）等介質（zhì）的（de）管道，當采用SH標準體係時，無論介質的（de）操作壓力是多少，其最低公（gōng）稱壓力（lì）等級（jí）應不低於PN2.OMPa，當采用JB標準（zhǔn）體係時，應不低於PN2.5MPa；
對輸送一般可燃介質的管道，當采用SH標準體係（xì）時（shí），其公稱壓力等級（jí）應不低（dī）於PN2.0MPa，當采用JB標準體係時，應不低於PN1.6MPa。
5.2.4介質（zhì）溫度及管係附（fù）加力（lì）
許多法蘭標（biāo）準都給出這樣一個注釋:其溫度-壓力表的對應值是指（zhǐ）法蘭不受衝擊載荷的對應值。事實上，法蘭遭受外（wài）部管道（dào）給予的彎（wān）曲、振動、溫度循環等附加載荷時，都將影響其密封性，甚至影響到強度的（de）可（kě）靠性，此（cǐ）時應將這些外部載荷折算成當量介（jiè）質壓力來確定管道（dào）所需的公稱壓力。
給予法蘭（lán）的彎曲載荷主要是由管係（xì）的熱脹冷縮引起的。一（yī）般情況（kuàng）下，對（duì）於PN2.0等級的法蘭，當其工作溫度大於200℃時，或PN5.0及以（yǐ）上等級的法（fǎ）蘭在工作溫度大於400℃時（shí），均應考慮管係對法（fǎ）蘭產生的附加載荷的影響，否則應提高管係（xì）的公稱壓力等（děng）級。
5.3影晌壁厚等級確定的因素
5.3.1材料的許用（yòng）應力
材（cái）料的許用應力是指材料的強度指標除以（yǐ）相應的安全係數而得到的值。材料的機械性能指標有屈服極限（xiàn）、強度極限、蠕變極限、疲勞極限等，這（zhè）些指標分別反映（yìng）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，常將管道元件中的應力限製在各強度（dù）指標下某一（yī）值，該（gāi）數值即為許用應力。當管道元件中的應力超過其許用應力值時，就認（rèn）為其強度（dù）已不能得到保證。因此說，材料（liào）的許用應力是確定（dìng）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。對壓力管道來說，國內的設計標準是按（àn）GB150《鋼製壓力容器》確定的許用應力值，ASTM材料則（zé）是取按ANSIB31.3《ProcessPiping》標準確定的許用應力值。
5.3.2腐蝕餘量
腐（fǔ）蝕餘量（liàng）是考慮因介（jiè）質對管道（dào）的腐蝕而造成的（de）管道壁厚減薄（báo），從（cóng）而增加的管道壁厚值。它的大小直接影響到（dào）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（méi）有一套有關各種腐蝕介（jiè）質在不同條件下對各種材料的腐（fǔ）蝕速率（lǜ）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（liàng）的（de）。許多國（guó）內外的工程公司或設計院通常都將腐蝕餘量（liàng）分為如下四（sì）級:
a.無腐蝕（shí）餘量。對一般的不鏽鋼管道多取（qǔ）該值；
b.1.6mm腐蝕餘量。對於腐蝕不嚴重的碳素鋼和鉻鉬（mù）鋼多取該值；
c.3.2mm腐（fǔ）蝕餘量。對於腐蝕比較嚴重的碳素鋼和鉻（gè）鉬鋼（gāng）管道多（duō）取（qǔ）該值；
d.加強級(大於（yú）3.2mn)腐蝕餘（yú）量。對於有固體顆粒衝刷等特殊情況下的管道，根據實（shí）際情況確定其（qí）具體值。.
5.3.3管子及其元件的製（zhì）造壁厚偏差
管子及（jí）其元件在製造過程中，相對於其公稱壁厚（hòu）(或（huò）者叫理論壁（bì）厚)都會有正、負（fù）偏差，因此在確定管（guǎn）子及其元（yuán）件（jiàn）公稱壁（bì）厚時一定（dìng）要考慮可能出現的負偏差值。各種鋼管標準中規定的負偏差值（zhí）是不完全相同的，GB/T8163《流體輸送用無縫鋼管》、GB/T14976《流體輸（shū）送用不鏽（xiù）鋼無縫鋼管》規定的壁厚（hòu）偏差值（zhí）如下：
表5－3常（cháng）用標準的壁厚偏差值
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材料標準 |
壁厚（mm） |
偏差值（％） |
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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（jīn）屬的焊接過程，實質上（shàng）是（shì）一個冶金（jīn）過程，其組織帶有明顯的鑄造組織特征。一般情況下，鑄造組（zǔ）織缺陷較多，材料性能也有所下降。對（duì）於（yú）有縱焊縫（féng）和螺旋焊縫的焊接管子及其元（yuán）件，相對於無縫管子及（jí）其元（yuán）件來（lái）說，工程上常給它一個強度降低係數(即焊縫係數)，以衡量其機械性能下降的程（chéng）度。其（qí）焊縫係數的取值見表5-4
表5-4焊接鋼管的焊縫係數
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序（xù）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（hàn） |
對焊 |
直線 |
按標準要求 |
0.6 |
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2 |
電阻焊 |
對焊 |
直線（xiàn）或螺旋形 |
按標（biāo）準（zhǔn）要（yào）求 |
0.85 |
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3 |
電弧焊 |
單麵對焊 |
直線（xiàn）或螺（luó）旋（xuán）形 |
無RT
10%RT
100%RT |
0.8
0.9
1.0 |
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雙麵（miàn）對焊 |
直線或（huò）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.設計壽命與（yǔ）壓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，根（gēn）據預定的設（shè）計壽（shòu）命，就很容易算出其應取的腐（fǔ）蝕餘量了。
b.設計壽命還與交變應力作用的荷載變化次數、氫損傷的（de）孕育時間（jiān）、斷裂因子的擴展期等影響因素有關，
c.與壓力管道的一次性（xìng）投資、資金代嚐（cháng）期和技術更新周期有關（guān）。
d.美國一（yī）雜誌上推薦的設（shè）計（jì）使用壽命為:碳鋼為5年；鉻鉬鋼和不鏽鋼為10年。
SH3059標準規（guī）定的設計壽命為15年。
國外的一些工程公（gōng）司對總承包項目（mù）規定一般為10年；非總包項目一般為15年，以便從中獲取較大的利潤。
5.4常用壓力（lì）管道器材（cái）的設計標準
1)GB50316-2000《工業金屬管道設計規範（fàn）》；
2)GB50251-94《輸氣管道工程設計規範》；
3)GB50253-94《輸油管道工程設（shè）計規範（fàn）》；
4)GB50028-93《城鎮燃（rán）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（guī）範（fàn）》；
6)SH3059-2001《石油化工管道設計器材選用通則（zé）》；
7)SH3064-1994《石油化工鋼製通用閥門選（xuǎn）用、檢驗及驗收》；
8)HG/T20646《化工裝置管道材料設計規定》。
聊城市魯西萬正鋼管有限公司常備鋼管種類有:無縫鋼管價格表、厚壁無縫管、16mn無縫鋼管、矩形管、精密鋼管、精拔無縫鋼管、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（wú）縫管、結構用無縫鋼管（guǎn）、流體用無縫鋼管、不鏽鋼無（wú）縫（féng）鋼管、化工（gōng）用（yòng）無縫鋼管、紡織機械用無縫鋼管、汽車；水利用無（wú）縫鋼管，精密無縫鋼管、光亮無縫鋼管、軍工醫療（liáo）用無縫鋼管、管道用（yòng）無縫鋼管、支（zhī）柱用無縫鋼管、合金無縫管、高壓（yā）無縫管、大口徑直縫焊管（guǎn）等。適用於（yú）工程、煤礦 、紡織（zhī）、電力、鍋爐、機（jī）械、軍工等各個領域。公司以良好的信譽、優質的產（chǎn）品、雄厚的實力、低廉的價（jià）格享譽全國30多個省、市（shì）、自治區、直轄市及國外，產品（pǐn）深得用戶信賴。銷售熱線：0635-8889033
無（wú）縫（féng）鋼管計算（suàn）公式：（外徑-壁厚）*壁厚（hòu）*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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