304不锈钢管10MPA工作压力需要几毫米的壁厚?

来源：学生作业帮编辑：搜搜做题作业网作业帮分类：数学作业时间：2024/04/30 16:01:44

问题提得简单,但回答需要考虑复杂的因素,因为,管道承压的壁厚与下列因素有关：
1,不同材质同一承受压力能力不同；
2,最高操作温度,温度越高,材料受压能力越弱；
3,管道直径（公称直径DN）,同样的承压,管道直径越大,需要壁厚越大；
4,腐蚀、流速、介质.因素
你的提问缺少管径、温度两个主要（关键）因素.
举例简化计算：
设操作最高温度 400°C（许用应力=79Mpa）,管径6英寸（DN150）,304不锈钢,内压10Mpa,先忽略腐蚀、流速、介质.等因素
则壁厚T=P*D/（2S*E+2P*Y）=10x168.3/(2*79+2*5.6)= 9.94mm,
考虑4,腐蚀因素、流速、介质的影响,增加10%,则9.94*1.1= 10.9mm保险一些.
按照ASME标准,6英寸管选XS Sch80壁厚10.97mm的304不锈钢管道即可,外径168.3mm,每米重量42.56kg.
如管道直径不是6英寸,操作最高温度不是400°C,则同样10Mpa承压,需要的最小壁厚也是不一样的.
这是管道工程师面的复杂问题.
再问：按你说的壁厚1公分上30MPA都没问题！0.3MM就能承受2.5MPA了！这么说吧，我要做个气室，内径8cm,长30cm，要装10MPA的高压空气，外径需要多少？（是当气瓶，不是管道！温度在-20到40摄氏度之间！）
再答：已知内直径80mm，先大约按6mm壁厚确定外径为92mm，内压10Mpa，查304不锈钢在-20~40度范围许用应力约为137Mpa，空气不具腐蚀性，短期则不计算腐蚀裕度，也不考虑气室长度与承压的关系，则计算得壁厚T1= 3.58mm，调整外径为 87mm，重新计算，壁厚T2=3.4mm，基本符合。查市售无缝钢管系列，选用外径为88.9mm，壁厚3.5mm以上的304无缝钢管即可。如长期使用，需考虑腐蚀裕度，则壁厚T2=4.4mm，外径88.9mm按此壁厚购买（自行加工除外）。如保守一些，则可将壁厚增加到5mm，注意前提条件是在-20~40度使用，如果高于此温度，则壁厚要相应增加才行。如低于-27°，304材质则不太适合。

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