江苏直埋保温管内外壁厚的计算方法

实际工程中供热保温管材料和保温管系统的进行强度分析和验算十分重要，通常计算如下：

一、保温管的壁厚计算

1.1直埋保温管壁厚计算

1.1.1工作钢管的计算壁厚按下式：

δt=PdD0/（2 [σ]φ+Pd）+B

式中：δt―保温管的理论计算壁厚，m ；

Pd ―保温管的计算压力，MPa ；

D0―管子的外径，m；

[σ] ―管材在计算温度下的基本许用应力，MPa ；

φ― 基本许用应力修正系数；

B ― 保温管壁厚附加值，m ；

根据计算结果和我国目前的钢管标准尺寸确定所使用的钢管壁

厚，如下表所示：

保温管壁厚计算表

1.2外保护钢管的计算壁厚

根据国内外工程的实例，同时参照有关规范，满足江苏保温管的竖向稳定性，防止局部弯曲作为选择外护钢管壁厚的计算依据，以确保热网的安全可靠。

对于锚固段中的直管Δσ和ΔT的极限状态为：

当rm/δ≤28.7时，Δσ≤334MPa；

当rm/δ≥28.7时，Δσ≤（9250δ/rm+11.7）MPa；

当rm/δ≤28.7时，ΔT≤130℃；

当rm/δ≥28.7时，ΔT≤（3500δ/rm+8）℃

式中：rm―外套钢管平均半径，m

δ―外套钢管平均壁厚，m

Δσ―应力变化范围，MPa；

ΔT―温差，℃；

根据上述公式的使用，计算外套钢管的壁厚。

二、保温管的壁厚计算

2.1弯管壁厚计算

由于弯头或弯管在形状上存在按一定弯曲半径的弯曲，故在弯曲处将产生应力集中，从而使其理论壁厚比直管理论壁厚有**的值才能承受与直管相同的介质压力。

除此之外，弯头或弯管的应力水平还与其弯曲半径有关，且随弯曲半径的增加而减小。本工程上采用弯曲半径2.5D，目的是减小弯头或弯管的应力，以满足在温变过程中由于应力集中产生的峰值应力所引起保温管的低循环疲劳破坏。

本工程采用直管壁厚计算公式加修正系数的方法近似求解，见下式：

当径比k=Do/Di≤ 1.04时，其最小计算壁厚

So=PDo/(2〔σ〕tφ+P)（2R-Do/2）/（2R-Do）（1）

当径比k=Do/Di＞ 1.04时，但K＜1.25 时，其内外侧的最小壁厚

Soi=PDo/(2〔σ〕tφ+P)Bi （2）

Soo=PDo/(2〔σ〕tφ+P)Bo （3）

弯头或弯管的最小设计壁厚，取上面三式的计算值再加附加余量，即S= So+C

Soi= Soi+C

Soo= Soo+C

式中符号表示如下：

So――弯头或弯管的最小计算壁厚，mm

Soi――弯头或弯管内侧的最小计算壁厚，mm

Soo――弯头或弯管外侧的最小计算壁厚，mm

S――弯头或弯管的最小设计壁厚，mm

Do――弯头或弯管的外径，mm

Di――弯头或弯管的内径，mm

R――弯头或弯管的轴心弯曲半径，mm

P――弯头或弯管的设计压力，MPa

C――壁厚附加量，mm

Bi――弯头或弯管内壁厚度修正系数

Bo――弯头或弯管外壁厚度修正系数

弯管成型后，各点的实际壁厚应不小于相应的最小壁厚，且不得低于与其相接的直管的公称壁厚。

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