管道压力计算

一 问:水泵流量25 立方米每小时,扬程71.5 米,管径DN100 的塑料管,水泵直接接管道,管道为直管,中间无管件,求1.5 公里处管内水压。 最好能列出具体用到的公式及系数。 答:管路到出口的总长多少?管路出口压力多大?是否直接流入大气中?明确定后可以计算。 如果后续还有较长的管路,且通过的流量是25 立方米每小时,同时忽略吸程的话,1.5 公里处管内水压可计算如下: 流量: Q=25m^3/h=6.94*10^(-3)m^3/s 管道比阻: S=10.3n^2/d^5.33=10.3*0.011^2/0.1^5.33=266.45 管道水头损失: h=SLQ^2=266.45*1500*[6.94*10^(-3)]^2= 12.25 m 1.5 公里处管内水压:P=pg(H-h)=1000*9.8*(71.5-19.25)=512050 Pa=0.512 MPa 二 不锈钢管道压力 一,计算公式:p=(d1-d2)σ /(d2·n)=(d1-d2)[σ ]/d2 式中 p:钢管内能承受的压力,kgf/cm^2 d1:钢管外直径,cm d2:钢管内直径,cm n:安全系数,通常取n=1.5-2.0,根据管件重要性也可取更大或更小些。 σ :钢管材料屈服强度,kgf/cm^2 [σ ]:钢管材料许用应力,[σ ]=σ /n,kgf/cm^2 注意各参数的单位必须一致。 【Kgf 示千克力,是工程单位制中力的主单位。1Kgf 压强的含义是在地表质量为1Kg 的物体受到的重力的大小。所以1kgf/cm^2= 9.80665N/0.0001m^2=98066.5Pa, 1.1kgf=107873.15Pa。粗略计算取重力加速度为9.8m/s^2,则1kgf/cm^2=98000Pa, 1.1kgf/cm^2=107800Pa ,kg/cm2 不是压力的单位,可以理解为单位面积内的质量的单位。压力是力,N、kgf 等都可以作为力的单位。】 二,水压试验压力:P=2SR/D S=公称壁厚(mm) R=允许应力在14976 中为抗拉强度的40%(MPa) D=公称外径(mm) 三,无缝钢管Sch 对应的压力等级如何推算: Sch 壁厚系列是1938 年美国国家标准协会ANSI B36.10(焊接和无缝钢管)标准规定的,中国石油化工企业钢管系列(SH3405)也是按管子表号表示壁厚系列。管子表号(Sch)是压力与设计温度下材料的许用应力的比值乘以1000;并经圆整后的数值。即Sch=(P/σ )×1000,其中,P 为设计压力(MPa),σ 为设计温度下材料的许用应力(MPa)。切记:管子表号Sch 不是壁厚,是壁厚系列。同一管径在不同的管子表号中其壁厚各异! 三 流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L/s 或(`m^3`/h);用重量表示流量单位是kg/s 或t/h。 流体在管道内流动时,在一定时间内所流过的距离为流速,流速一般指流体的平均流速,单位为m/s。 流量与管道断面及流速成正比,三者之间关系: `Q = (∏ D^2)/ 4 · v · 3600 `(`m^3` / h ) 式中Q - 流量(`m ^3` / h 或t / h ); D - 管道内径(m); V - 流体平均速度(m / s)。 根据上式,当流速一定时,其流量与管径的平方成正比,在施工中遇到管径替代时,应进行计算后方可代用。例如用二根DN50 的管代替一根DN100 的管是不允许的,从公式得知DN100 的管道流量是DN50 管道流量的4 倍,因此必须用4 根DN50 的管才能代用DN100 的管。 四 管道压力与壁厚计算 钢管工作压力和壁厚计算 无缝钢管承受压力计算公式 一:以知无缝管无缝钢管外径和承受压力求壁厚计算方法: 壁厚=(压力*外径*系数)/(2*钢管材质抗拉强度) 二:以知无缝管无缝钢管外径规格壁厚求能承受压力计算方法(钢管不同材质抗拉强度不同) 压力=(壁厚*2*钢管材质抗拉强度)/(外径*系数) 三:钢管压力系数表示方法: 压力P<7Mpa 系数S=8 7 <钢管压力P<17.5 系数S=6 压力P>17.5 系数S=4