蒸氣管徑選型
輸入表壓與蒸氣量，即可依流速或壓力損失推薦管徑。所有前提與出處見下文。
驗證：與公開資料比較
將相同輸入分別代入 Spirax Sarco、TLV 及國內實務案例，並與本計算器結果並列比較。因粗糙度假設不同，壓力損失可能相差數個百分點。
| 項目 | 公開資料值 | 計算器值 | 依據 |
|---|---|---|---|
| T4 | |||
| V (150A, 6,989 kg/h) | 25.000 m/s | 24.993 m/s | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 표 10.2.4 (ASME Sch40 기준) |
| T5 | |||
| 필요 안지름 | 130.3 mm | 130.3 mm | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4 |
| asme40 150A 유속 | 17.880 m/s | 17.880 m/s | Spirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4 |
| T6a | |||
| 유속 | 17.880 m/s | 17.880 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 (우리는 거칠기 0.046 mm 로 TLV 보다 약 2 % 낮음) | 0.0699 bar | 0.0685 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6b | |||
| 유속 (150A) | 18.610 m/s | 18.610 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 | 0.0774 bar | 0.0758 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6c | |||
| 유속 (65A) | 24.531 m/s | 24.531 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| 100 m 손실 | 0.2686 bar | 0.2625 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6d | |||
| 유속 (100A) | 21.286 m/s | 21.286 m/s | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인) |
| 100 m 손실 | 0.1248 bar | 0.1221 bar | TLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인) |
| T6e | |||
| 유속 (40A, 1-1/2") | 23.308 m/s | 23.309 m/s | TLV 계산기 (유속법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행 |
| T6f | |||
| 유속 (80A, 3") | 43.006 m/s | 43.006 m/s | TLV 계산기 (압력손실법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행 |
| T7 | |||
| 필요 안지름 | 39.710 mm | 39.710 mm | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| stpg40 40A 유속 | 13.499 m/s | 13.499 m/s | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| stpg40 40A 165 m 손실 | 0.3312 bar | 0.3312 bar | Spirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3] |
| T8 | |||
| 유속 (65A, 2-1/2", ASHRAE 「약 13,000 fpm」) | 13,000.0 ft/min | 13,072.0 ft/min | ASHRAE 1997 Fundamentals 증기 배관 예제 (Armstrong Steam Conservation Guidelines CG-25 재수록) |
| T9 | |||
| 필요 안지름 | 81.310 mm | 81.308 mm | 국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10]) |
| stpg40 100A 유속 | 15.793 m/s | 15.793 m/s | 국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10]) |
計算依據
以乾飽和蒸氣（乾度 x = 1）為基準。飽和物性由 IAPWS-IF97 蒸氣表內插，流速與壓力損失採與風管/水管計算器相同的 Darcy-Weisbach + Colebrook 公式。
| 項目 | 公式 | 備註 |
|---|---|---|
| 絕對壓力 | p_abs = p_g + 101.325 kPa | 加上標準大氣壓 101.325 kPa |
| 飽和物性 | T_sat, v_f, v_g, h_f, h_g = f(p_abs) | ln(p) 4 點 Lagrange 內插 |
| 質量流量 | ṁ = q, 또는 ṁ = 3600 · Q(kW) / h_fg | 熱量輸入 (kW, MBH) 除以潛熱 h_fg |
| 體積流量 | Q = ṁ · v_g | 質量流量 × 比體積 v_g |
| 依流速求內徑 | D = √(4Q / (πV)) | 由設計流速直接求得 |
| 依壓力損失求內徑 | R(D) = R_target | 以 log D 二分法解 R(D) = 目標值（與水管計算器相同） |
| 雷諾數與摩擦係數 | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f) ) | Colebrook 公式（與風管/水管計算器相同的求解器） |
管規格表
選擇管種後依口徑顯示外徑、肉厚與內徑。
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
KS D 3562 / JIS G 3454 壓力用碳鋼管 Sch40。本計算器預設值。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.9 | 21.4 |
| 25A | 34.0 | 3.4 | 27.2 |
| 32A | 42.7 | 3.6 | 35.5 |
| 40A | 48.6 | 3.7 | 41.2 |
| 50A | 60.5 | 3.9 | 52.7 |
| 65A | 76.3 | 5.2 | 65.9 |
| 80A | 89.1 | 5.5 | 78.1 |
| 100A | 114.3 | 6.0 | 102.3 |
| 125A | 139.8 | 6.6 | 126.6 |
| 150A | 165.2 | 7.1 | 151.0 |
| 200A | 216.3 | 8.2 | 199.9 |
| 250A | 267.4 | 9.3 | 248.8 |
| 300A | 318.5 | 10.3 | 297.9 |
SGP (KS D 3507 / JIS G3452)
KS D 3507 / JIS G 3452 配管用碳鋼管 (SPP/SGP)。僅用於使用壓力低於 1 MPa (KDS 31 25 25:2021)。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
ASME B36.10M Sch40
ASME B36.10M Sch40（英吋規格）。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 21.34 | 2.77 | 15.8 |
| 20A (3/4) | 26.67 | 2.87 | 20.93 |
| 25A (1) | 33.4 | 3.38 | 26.65 |
| 32A (1-1/4) | 42.16 | 3.56 | 35.05 |
| 40A (1-1/2) | 48.26 | 3.68 | 40.89 |
| 50A (2) | 60.33 | 3.91 | 52.5 |
| 65A (2-1/2) | 73.03 | 5.16 | 62.71 |
| 80A (3) | 88.9 | 5.49 | 77.93 |
| 100A (4) | 114.3 | 6.02 | 102.26 |
| 125A (5) | 141.3 | 6.55 | 128.19 |
| 150A (6) | 168.28 | 7.11 | 154.05 |
| 200A (8) | 219.08 | 8.18 | 202.72 |
| 250A (10) | 273.05 | 9.27 | 254.51 |
| 300A (12) | 323.85 | 10.31 | 303.23 |
配管粗糙度 ε
這是將 Moody (1944) 摩擦係數圖上所載的材質值換算為 mm 的結果。即使同一種材質，也會因使用年限與水質而變大，其他數值請用「自行輸入」。
| 材質 | ε (mm) | Moody 原始值 |
|---|---|---|
| 商用鋼管 | 0.046 | 0.00015 ft |
| 鍍鋅鋼管 | 0.15 | 0.0005 ft |
| 抽製管（銅管、黃銅管） | 0.0015 | 0.000005 ft |
飽和蒸氣表 (IAPWS-IF97)
即計算器用於內插的同一張表（iapws 1.5.5 計算，與 CoolProp IF97 15 位數一致）。
| 壓力（絕對） kPa | 飽和溫度 °C | 比體積 v_g m³/kg | 潛熱 h_fg kJ/kg |
|---|---|---|---|
| 10.0 | 45.8 | 14.67 | 2,392.1 |
| 15.0 | 54.0 | 10.02 | 2,372.4 |
| 20.0 | 60.1 | 7.648 | 2,357.5 |
| 30.0 | 69.1 | 5.229 | 2,335.3 |
| 40.0 | 75.9 | 3.993 | 2,318.5 |
| 50.0 | 81.3 | 3.240 | 2,304.7 |
| 70.0 | 89.9 | 2.365 | 2,282.7 |
| 101 | 100.0 | 1.673 | 2,256.5 |
| 150 | 111.4 | 1.159 | 2,226.0 |
| 200 | 120.2 | 0.8857 | 2,201.6 |
| 250 | 127.4 | 0.7187 | 2,181.2 |
| 300 | 133.5 | 0.6058 | 2,163.4 |
| 400 | 143.6 | 0.4624 | 2,133.3 |
| 500 | 151.8 | 0.3748 | 2,107.9 |
| 600 | 158.8 | 0.3156 | 2,085.6 |
| 700 | 165.0 | 0.2728 | 2,065.6 |
| 800 | 170.4 | 0.2403 | 2,047.3 |
| 1,000 | 179.9 | 0.1943 | 2,014.4 |
| 1,200 | 188.0 | 0.1633 | 1,985.3 |
| 1,400 | 195.0 | 0.1408 | 1,958.8 |
| 1,600 | 201.4 | 0.1237 | 1,934.3 |
| 2,000 | 212.4 | 0.0996 | 1,889.8 |
| 2,500 | 224.0 | 0.0799 | 1,840.1 |
| 3,000 | 233.9 | 0.0667 | 1,794.9 |
| 3,500 | 242.6 | 0.0571 | 1,753.0 |
| 4,000 | 250.4 | 0.0498 | 1,713.5 |
| 4,500 | 257.4 | 0.0441 | 1,675.9 |
| 5,000 | 263.9 | 0.0394 | 1,639.7 |
建議流速與壓力損失
飽和蒸氣常用 25 m/s，過熱蒸氣常用 35~40 m/s，為 Spirax Sarco、TLV 等廣泛採用的實務基準。壓力損失基準上，每 100 m 0.1~0.2 bar（10~20 kPa）是常見範圍。
實用上限約 40 m/s，超過則噪聲與侵蝕風險增大。配管長於 50 m 時，即使已依流速選型，也宜再依壓力損失基準複核。
依 KDS 31 25 25:2021，總壓力損失不應超過初始表壓的 1/3。依 Crane TP-410，損失超過絕對壓約 10 % 時，單點（不可壓縮）Darcy-Weisbach 假設誤差變大，應分段重算。
出處
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Pipes and Pipe Sizing"
- TLV, Steam Line Sizing Calculator
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), chapter "Steam Systems"
- Crane Co., Technical Paper No. 410, "Flow of Fluids"
- 韓國國土交通部, KDS 31 25 25:2021 《配管設備》
- IAPWS-IF97（國際水與水蒸氣性質協會）, 由 iapws 套件 (1.5.5) 計算
常見問題
濕蒸氣與過熱蒸氣也能用本計算器嗎？
不能。本計算器僅針對乾飽和蒸氣（乾度 x = 1）。濕蒸氣比體積較小，過熱蒸氣較大，所需內徑不同。
為何與 Spirax Sarco、TLV 的結果略有差異？
粗糙度、管表尺寸取整與內插方法的差異會使壓力損失相差數個百分點。與粗糙度無關的流速與所需內徑通常可一致到小數點後。見下方「驗證」表。
SGP（白管）何時不可用？
依 KDS 31 25 25:2021，使用壓力達 1 MPa (10 kgf/cm², 約 145 psi) 及以上時不可用 SGP (SPP)。更高壓力應選 STPG 等壓力管。
最後更新 2026-10-26。