管道常用计算公式.ppt

油气管线安装工专业知识 第一章 管道常用计算知识 书中初、中、高级工中，管道常用计算知识已基本概括，为了系统与连贯，我把这些常用计算统编在一起，起到承前启后，复习熟练各种常用计算的计算内容，以便更好地理解工作中遇到的相关知识。 第一节 管子质量的计算 一、管子质量的计算 理论计算公式：（上册171页） G= πL（D-δ）δρ 单位：千kg 式中 G—管子质量，千kg； L—管长，m； D—管外径，m； δ—壁厚，m； ρ—管材密度，钢管ρ=7.85×103kg/m3 铸铁ρ=7.24×103kg/m3 若把所有长度单位用dm（分米）表示，ρ用kg/dm3,则G的单位就是kg。 二、经验公式 G=0.2466（D-δ）.δ.L kg 式中G、δ、D、L含义同上；D、δ的单位用习惯表示的mm，L的单位用习惯表示的m，则G的单位是kg。若全部单位（长度）都用dm，系数改用24.66，则G的单位也是kg。 本公式只适用于钢管。若是铸铁管系数为0.02275，铜管改为0.02796，铝管改为0.00848，……。所谓经验公式只不过是把密度和π的积算出来，再把长度单位改成与kg相适的dm或习惯表示法。（这类公式不提倡）。 例：求φ219×10无缝钢管20m的质量。 解：已知L=10m δ=0.01m γ=7.85千kg/m3 D=0.219m 将已知条件代入公式理论公式： G = 20×3.14×（0.219-0.01）×0.01×7.85=1.03033=1.03千kg 经验公式：G = 200×0.02466×（2.19-0.1）×0. 1=1.03千kg 答：所求钢管的质量为1.03千kg。 若把系数改为24.66，则G的单位亦为kg，上边例题答案1030kg。 三、查表计算：有关手册和所有管工教材附表都有钢管规格表，各种规格每米质量（原称重量）都在表中列出。 G = L.每米质量 L—管长，m。 例如1000m公称直径40mm的加厚管的质量是多少？ 查表知该规格管壁厚4.25、每米4.58kg，那么总质量为： 4.58×1000=4580kg=4.58吨。（未计接头焊道高处质量） 第二节 管内流量计算 一、体积流量 Q=V.A m3/s （平均流速v, m/s，过流断面面积A，m2） 二、质量流量(上册171页） Q=ρ.v.A.t kg/s 或千kg/s （ρ为流体密度千kg/m3，有时用kg/dm3，v和A同上。） 注意：在Q用kg/s时，一定采用dm计v和A，这样不易出错，一般情况采用103kg/s（千kg/s），即所有长度单位取m。 关于两种流量的使用，多使用体积流量，因为管道尺寸固定，比较容易与尺寸相联系。在化工计算时多采用质量流量。除了冷水在计算流量时两种数值一样，其他流体都不一致。因为水的密度是1。 管径计算公式： （上册171页） 例：设某管线每天输油量为6190t，输送油的密度为 流速为1.5/s，求该管线内径？ D = == = 0.26m = 260mm 答：根据内径260可选φ273×6.5的无缝钢管。 d —— 管道内径m； Q —— 输油量； p —— 管内介质密度，Kg/m V —— 管内流速，m/s 第四节 管子热膨胀计算 由于管线的安装温度多数不一致，若温差较大，则因温度变化引起的胀缩量会导致其他变形和内应力，还会涉及支承和安全问题，因此如何准确的计算胀缩量、去考虑支承形式问题、选择补偿方式和补偿条件等是管工应掌握的基础知识。 膨胀量计算公式（上册172页） ΔL=α.L.Δt 式中 ΔL—膨胀量，m； α—管子材料的线膨胀系数，， 或直接取1/℃。 钢1.2×10-5，（ 0.012mm即每度1道）铜1.65×10-5，铝2.4×10-5 。 Δt—工作温度与安装温度之差，℃。 例4．某段2Km供暖管线，施工温度20℃。最高工作温度60℃，试求热膨胀量。 解：已知t2=60℃ t1=20℃ Δt=60-20=70℃ L=2000m，供热管一般为钢管α=1.2×10-5/℃ 把数据带入 ΔL=α.L.Δt =1.2×10-5×2000×（60-20）=0.96（m） 答：这段管的总膨胀量为0.96m. 第五节 线自然补偿（L型）的计算 在管道安装时，必须考虑热应力过高带来的危害。如果限制因温差导致的变形量，则管子本身会产生巨大的内应力，这种应第五节 线自然补偿（L型）的计算 力称热应力，它会与内部流体压力一起联合作用加大管子的破坏和支承的破坏。因此必须采取应对措施，这些措施包括采用活动管托，管夹、采用热补