承壓銅管壁厚的計算

我們整理了一個空調銅管生產時如何正確合理的選擇壁厚，經我們查閱了相關文獻和資料，整理出以下公式，僅供珠海港錕（港金）銅業有限公司客戶參考：

原始公式：S≥P*(C+Dn)/2[σ]

簡化后公式：確定銅管壁厚mm≥1*(0.2+銅管外徑)/82.4

上式中：

    S為壁厚計算值，單位：mm

    P為工作壓力，單位MPa，默認壓力按1.0MPa

    Dn為銅管外徑，單位mm(其它管型時另有計算規定)

    σ為銅管許用應力，按軟態紫銅管取值為41.2MPa,已考慮焊接后銅管變軟）

    C為附加余量，主要是腐蝕余量。（銅管可取≥0.2）

   

可以看出，承壓所必需的壁厚只是上式中的第一項數值。對于外徑20mm的銅管，工作壓力1.0MPa時承壓所需的壁厚數值，按上式計算為0.246mm，在此基礎上，加上銅管的壁厚偏差≤0.04mm（銅管標準規定）、機械脹管時壁厚減薄量約為 0.03mm（實測值為壁厚的5%上下），該項值總和為 0.316mm。也就是說，只要保證這一壁厚，就可保證散熱器在壓力 1.0MPa 的條件下可以安全使用。

   

我國現在推廣生產的銅鋁復合柱翼型散熱器，其立柱銅管的最小壁厚為0.6mm，減去上述的承壓所需壁厚 0.316mm，尚余 0.284mm，這就是計算公式中的附加余量數值。根據北科大試驗所得數據，PH=12 時的年腐蝕率為 0.0178mm/a，兩者相除約等于 15 年。這就說明，現有的銅鋁復合柱翼型散熱器，在高堿度水質，且未除氧的條件下仍可有15年的安全使用壽命。

    在PH7.5-9.5的中堿度水質條件下，如果年腐蝕率按0.005mm/a分析，可有50年的耐蝕年限，在此條件下留有充分的余地，也可保證散熱器的使用壽命30年以后。

 

在液壓書本里找到的公式：壁厚mm=（壓力MPa*管徑mm）/50經驗常數

注意：

壓力指高壓安全壓力（常規空調應該為2.5MPa，汽車空調應該為3.0MPa），空調在停止使用

時的蒸發器部分壓力＝冷凝壓力，所以也應該選2.5MPa，如果蒸發器銅管選10mm直徑，銅管壁厚應該不小于0.5mm，若使用0.35甚至0.3壁厚的銅管，是在吃安全系數。其極限值視客戶產品設計要求和加工工藝。

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