Калькулятор толщины стенки трубы по давлению

Расчёт помогает проверить трубопровод на прочность от внутреннего давления.

Что подготовить:

• расчётное внутреннее избыточное давление, МПа;
• наружный диаметр трубы, мм;
• допускаемое напряжение стали - по умолчанию 147 МПа (сталь 20 при 20 градусах Цельсия по ГОСТ 34233.1-2017, табл. А.1); для Ст3 - 154 МПа, для 09Г2С - 196 МПа; при повышенной температуре оно ниже - вводите своё;
• коэффициент прочности продольного шва - 1 для бесшовных труб; для сварных при выборочном контроле шва множитель 0,8, без контроля - 0,7;
• прибавку на минусовой допуск и утонение при гибке и прибавку на коррозию и эрозию (скорость коррозии * срок службы, по проекту);
• номинальную толщину стенки - если нужно допускаемое давление.

Минимальная толщина выдаётся без округления: ближайшую большую толщину выбирайте по сортаменту трубы (ГОСТ 32388, п. 5.5.2).

Не проверяются весовые, температурные и сейсмические нагрузки, компенсация расширений, наружное давление и устойчивость, отводы, тройники, переходы и фланцы, усталость и вакуум. Для магистральных трубопроводов действует СП 36.13330, для сосудов - ГОСТ 34233.

Расчёт предварительный; для проекта нужен расчёт специалиста по действующим нормам.

Толщина стенки (ГОСТ 32388-2013, формула 7.1) и прибавки (п. 5.5.2):

Расчётная толщина = Давление * Наружный диаметр / (2 * Коэффициент шва * Допускаемое напряжение + Давление)
Прибавка = Прибавка на допуск + Прибавка на коррозию
Минимальная толщина = Расчётная толщина + Прибавка

Допускаемое давление (формула 7.2):

Допускаемое давление = 2 * Коэффициент шва * Допускаемое напряжение * (Толщина - Прибавка) / (Наружный диаметр - (Толщина - Прибавка))

где давление - расчётное внутреннее избыточное давление, МПа, в формуле толщины берётся без учёта знака; наружный диаметр - мм; коэффициент шва - коэффициент прочности продольного шва; допускаемое напряжение - МПа; прибавка на допуск (минусовой допуск и утонение) и прибавка на коррозию и эрозию - мм; толщина - номинальная толщина стенки, мм.

Формула 7.2 - алгебраическое обращение формулы 7.1: если номинальная толщина равна расчётной, а прибавки нулевые, допускаемое давление равно исходному.

Источники: ГОСТ 32388-2013, п. 5.4, 5.5.2, 7.1.1, 7.1.2; допускаемые напряжения - ГОСТ 34233.1-2017, табл. А.1.

Точность вывода: толщины и давление - 0,001.

Пример: труба 219 мм, 4 МПа, сталь 20, бесшовная, прибавка на допуск 0,8 мм, на коррозию 1 мм. Расчётная толщина 2,940 мм, минимальная номинальная 4,740 мм. Для стенки 6 мм допускаемое давление 5,749 МПа - больше 4, труба проходит.