高压细水雾管道壁厚计算分析

黎仕国

（广州设计院集团有限公司，广东 广州 510620）

0 前言

细水雾灭火系统采用洁净的水为灭火介质，在一定的压力作用下通过细水雾喷头进行喷洒。细水雾是一种灭火速度快、适用范围较广、能扑灭电气火灾并且保证喷放区域人员安全的灭火系统。细水雾灭火系统分P＜1.2MPa的低压水雾灭火系统、1.2MPa≤P＜3.5MPa中压水雾灭火系统、P≥3.5MPa高压细水雾系统三类。其中又以高压细水雾中的P≥10MPa的泵组式细水雾系统为我国市场主流。P≥10MPa的泵组中，又以扬程为13MPa、14MPa以及16MPa的柱塞泵组为高压细水雾泵组的主流。

高压细水雾系统的管道应采用国家标准《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分（GB/T 20878）》中牌号为022Cr17Ni12Mo2的冷拔（轧）成型的奥氏体不锈钢无缝钢管。牌号022Cr17Ni12Mo2不锈钢的统一数字代号为S31603，旧牌号为00Cr17Ni14Mo2，对应美标奥氏体AISI316L不锈钢，对应日标SUS316L。高压细水雾系统的管道承受压力高，危险性大，管材价格昂贵。现行规范对细水雾系统管道壁厚并没有相关强制性要求。因此必须对管道壁厚进行细致的计算。本文将分析P≥10MPa的泵组式细水雾系统选用的管材壁厚。

1 分析过程

在《工业金属管道设计规范》中，薄壁管道计算壁厚如式（1）所示：

其中：φ-焊缝系数，对于无缝钢管取1。

对式（1）进行整理，可得式（2）：

式中：P-管道能承受的内压力，MPa；ts-直管道计算壁厚，mm；Do-管道外径，mm；Y-系数；σ-材料在设计温度下的许用用力。

以下对公式中的参数进行逐个分析。

1.1 ts管道计算壁厚的分析

无缝钢管是按照公称外径与公称壁厚进行交货的。公称壁厚包括三部分，分别是直管道的计算壁厚ts、管壁厚度减薄附加值C1、管壁磨蚀与腐蚀附加值C2。……