无缝钢管的“压力控制”并不是指运行中实时去“调压”,而是指在整个设计、制造、安装和使用阶段,通过一系列手段把“最大允许工作压力”和“试验验证压力”都限定在一个安全区间内,天津188金宝博销售集团有限公司把全过程拆开说明,方便使用。
设计阶段——先把“允许压力”算出来
采用 GB/T 20801(或 GB 150)薄壁筒公式
常温下最常用简化式:P = 2·t·[σ] / D
其中:
P——最大允许工作压力(MPa);
t——公称壁厚(mm);
D——外径(mm);
[σ]=材料设计温度下的许用应力(MPa),对 20# 钢 200 ℃ 以下通常取 130-137 MPa。
例:外径 89 mm,壁厚 6 mm,20# 钢常温 [σ]=137 MPa → P≈18.4 MPa。
温度修正
若运行温度 >50 ℃,需把 [σ] 按 GB 150 材料表打折;每升高 50 ℃,许用应力下降 5-8 %。
腐蚀裕量
设计文件一般留 0.5-1 mm 裕量,运行 3-5 年后壁厚减到原 80 %,承压能力自动下降 20 %,因此选型时就把裕量算进 t 里,避免后期超压。
安全系数
输送有毒、易燃介质时,GB/T 20801 要求安全系数≥1.5;普通水蒸气可取 1.25。
制造阶段——把“试验压力”做出来
水压试验公式(GB/T 8163-2018 6.5 条)
PT = 2·t·σs·0.75 / D
且 PT 不得小于 0.9 MPa;保压 ≥5 s,无渗漏、无可见变形。
例:同上 89×6 mm 钢管,20# 钢 σs=245 MPa → PT≈24.7 MPa。
现场最简记忆:PT≈1.5×WP,只要 WP≤16 MPa,都能满足。
逐根试验
标准规定每根无缝钢管都要在厂内完成水压;若用户要求,可把试验压力写入合同,出厂报告随货同行,现场复验时直接引用,避免二次打压损伤钢管。

安装阶段——把“系统压力”锁死
强度试验
管线安装完毕后,按设计压力的 1.5 倍做整体水压(GB 50235),若设计压力 10 MPa,则系统打压 15 MPa,稳压 10 min,降至设计压力再检漏。
严密性试验
强度合格后,用 1.0 倍设计压力做气密(通常 0.6-0.8 MPa 氮气或干燥空气),保压 24 h,压降率 ≤1 % 为合格。
安全泄放
在系统高点加装安全阀或爆破片,整定压力≤1.1 倍设计压力,防止运行中阀门误关、热膨胀造成超压。
运行阶段——把“操作压力”盯牢
在线监测
泵出口、加热炉出口、分汽缸等关键节点装 1.5 级压力表(表盘 ≥160 mm),量程为工作压力的 1.5-2 倍;远传信号接入 DCS,设置高报=1.05P、高高报=1.1P,联锁停泵或开泄压阀。
温度-压力联动
饱和蒸汽管道采用“温压补偿”算法,当温度突降(如破真空)时自动下调设定压力,避免低温高应力。
腐蚀/结垢管理
每年测厚一次,发现壁厚减到设计裕量下限即降压运行或换管;结垢严重时(污垢系数 >0.0005 m²·K/W)也会使管壁温度升高、许用应力下降,需同步校核压力等级。
常见误区提醒
把“水压试验压力”当“工作压力”用——极易爆管。
只看壁厚不看外径——D 增大一倍,承压能力下降一半。
常温选型、高温使用——必须按最高金属温度重新校核。
买管时不提腐蚀裕量——运行 3-5 年后壁厚减到原 80 %,压力等级自动降 20 %。
用焊接钢管的焊缝系数 0.8 去套无缝管——无缝管焊缝系数为 1.0,再打折就浪费材料了。
结论
无缝钢管的“压力控制”实质是“尺寸-材料-温度-标准”四维曲线管理:
① 先按 GB/T 20801 查表取 WP;
② 若温度 >50 ℃或带腐蚀裕量,用公式重算;
③ 出厂试验按 1.5×WP 做水压;
④ 把 WP、TP、材料、温度、标准号 5 项全部写进采购技术协议,即可保证既安全又经济。
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