什麼是管壁厚度計算器?
這個工具可估算管路要安全承受指定內壓所需的最小壁厚。它採用巴洛公式(Barlow's Formula),這是管路、管線與壓力容器工程中廣泛使用的關係式,將內壓、外徑與材料許用應力三者連結起來。
如何使用
輸入以 psi 為單位的內壓 P、以英吋為單位的管路外徑 D,以及管材的許用應力(或降伏應力)S(單位 psi)。計算器會同時以英吋與公釐回傳最小壁厚。實際設計時,請在這個最小值之外再加上腐蝕裕度、製造公差,以及適當的安全係數/設計係數。
公式說明
巴洛公式為
t = ((P D) ÷ (2 S))
它源自薄壁圓筒上簡單的環向應力(hoop stress)平衡:作用在管壁切片上向外推的壓力,由管壁中的張力來抵抗。由於採用的是外徑,巴洛公式略偏保守,這也正是它常被用來做快速檢核的原因。將公式重新整理後,已知壁厚下的最大許用壓力為 P = ((2 S t) ÷ (D))
實例演算
假設 P = 1000 psi、D = 10 in、S = 20000 psi。則
t = ((1000 × 10) ÷ (2 × 20000)) = ((10000) ÷ (40000)) = 0.25 in
換算為 0.25 × 25.4 = 6.35 mm。也就是說,在加上任何裕度之前,最起碼的壁厚為四分之一英吋。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
結果有包含安全係數嗎?
沒有。你輸入的許用應力 \(S\) 應該已經納入規範規定的設計係數,計算結果僅為理論上的最小值。
要用內徑還是外徑?
巴洛公式採用外徑,因此結果會略偏保守。
S 該填什麼數值?
請使用你所遵循規範(例如取材料降伏強度或極限強度的某個比例)的許用應力,而非直接套用原始的降伏強度數值。