管道的设计计算——管径和管壁厚度
空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。A. 管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：
1
d i
18. 8
q v u
2
式中，
d i
为管道内径（mm ）；q v 为气体容积流量（
m
3
h
）；u 为管内气体平均流速（
m s
），下
表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值
气体介质
压力范围
p
(Mpa) 平均流速u （m/s）
10～20
10～15 8～12 3～6
1m 内的管
空气
0.3～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0 2.0～3.0
注：上表内推荐值，为输气主管路（或主干管）内压缩空气流速推荐值；对于长度在
路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。
例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m/min 排气压力为3.0 MPa 已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m/min 排气压力为3.0 MPa 4台空压机合计排气量如上表所示u=6 m/s
1
3
3
q v
＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m/min＝252 m/h
33
带入上述公式
d
i
18. 8
q v u
2
1
d
i
18. 8
2526
2
=121.8
mm
得出管路内径为121mm 。
B. 管壁厚度：管壁厚度取决于管道内气体压力。
a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：
min
=
npd 2
i
c np
n
1. 5～2. 5
式中，p 为管内气体压力（MPa ）；n 为强度安全系数常用管材许用应力值列于下表；
，取[σ]为管材的许用应力（MPa ），
=0.8；c 为附加
；
为焊缝系数，无缝钢管=1，直缝焊接钢管
壁厚（包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便起见，通常当＞6mm 时，c ≈0.18
当
≤6mm 时，c =1mm。
当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取
'
=
d 02R
式中，
d
为管道外径；
R
为管道弯曲半径。
b. 高压管道的壁厚，应查阅相关专业资料进行计算，在此不做叙述。
常用管材许用应力
钢
号
壁厚
不同温度下需用应力值
（MPa ）
（mm ）
≤20o
C
100o
C 150o
C
10 113 113 109 20 133
133 131 Ocr18Ni9Ti ≤10
140 140 140 1cr18Ni9Ti 140
140 140
注：管路输气压力在1.5MPa 以上时，管路材料推荐采用20#钢。
例2：算出例1中排气管路的厚度。管路材料为
20#钢
公式
i
min
=
npd c 2
np
中n=2 , p=3.0 MPa ,
d i
=121
如上表20＃钢150o
C 时的许用应力为131，即σ＝131 ＝1 , C =1
带入公式
npd i
23121min
=
c 12
np
＝
2
131
1
2
3
=3.8 mm
管路厚度取4 mm
管道的设计计算——管径和管壁厚度
空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。A. 管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：
1
d i
18. 8
q v u
2
式中，
d i
为管道内径（mm ）；q v 为气体容积流量（
m
3
h
）；u 为管内气体平均流速（
m s
），下
表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值
气体介质
压力范围
p
(Mpa) 平均流速u （m/s）
10～20
10～15 8～12 3～6
1m 内的管
空气
0.3～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0 2.0～3.0
注：上表内推荐值，为输气主管路（或主干管）内压缩空气流速推荐值；对于长度在
路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。
例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m/min 排气压力为3.0 MPa 已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m/min 排气压力为3.0 MPa 4台空压机合计排气量如上表所示u=6 m/s
1
3
3
q v
＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m/min＝252 m/h
33
带入上述公式
d
i
18. 8
q v u
2
1
d
i
18. 8
2526
2
=121.8
mm
得出管路内径为121mm 。
B. 管壁厚度：管壁厚度取决于管道内气体压力。
a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：
min
=
npd 2
i
c np
n
1. 5～2. 5
式中，p 为管内气体压力（MPa ）；n 为强度安全系数常用管材许用应力值列于下表；
，取[σ]为管材的许用应力（MPa ），
=0.8；c 为附加
；
为焊缝系数，无缝钢管=1，直缝焊接钢管
壁厚（包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便起见，通常当＞6mm 时，c ≈0.18
当
≤6mm 时，c =1mm。
当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取
'
=
d 02R
式中，
d
为管道外径；
R
为管道弯曲半径。
b. 高压管道的壁厚，应查阅相关专业资料进行计算，在此不做叙述。
常用管材许用应力
钢
号
壁厚
不同温度下需用应力值
（MPa ）
（mm ）
≤20o
C
100o
C 150o
C
10 113 113 109 20 133
133 131 Ocr18Ni9Ti ≤10
140 140 140 1cr18Ni9Ti 140
140 140
注：管路输气压力在1.5MPa 以上时，管路材料推荐采用20#钢。
例2：算出例1中排气管路的厚度。管路材料为
20#钢
公式
i
min
=
npd c 2
np
中n=2 , p=3.0 MPa ,
d i
=121
如上表20＃钢150o
C 时的许用应力为131，即σ＝131 ＝1 , C =1
带入公式
npd i
23121min
=
c 12
np
＝
2
131
1
2
3
=3.8 mm
管路厚度取4 mm