流体输送管线遍及所有工业生产领域。合理地设计选用流体输送管线可以节约大量的工程投资。
设计流体输送管线者需要考虑诸多因素，除了要考虑所使用流体的性质、装置的操作条件、配管的形状及材质外，还要考虑工程投资，而与工程投资直接关联的是合理地选择管线直径与流体流速。
一套石油化工装置的管道投资一般占工程总投资的10%左右，占工艺设备购置费用的30%左右。随着管径增大，不仅增加管壁厚度和管线重量，而且阀门、弯头、法兰、流量计等相应增大，消耗的保温材料更是数量巨增。这样，一次性投资将大幅度增加。尤其是不锈钢、合金钢管线以及阀门等设置比较多的、管道比较长的投资影响更大。因此，在设计管道时，一般在允许压力降的前提下，尽可能地选用较小管径，以节省投资。但是，管径太小，则介质流速增高，摩擦阻力增大，势必增加泵的投资和功率消耗，从而增加了投资费用。而液体的粘度也与流速有关，粘度较高的液体，摩擦阻力较大，应选用较低流速。允许压力降较小的管道，例如常压自流管道和输送泡点状态液体的泵入口管道，应选用较低的流速。允许压力降较大或介质粘度较小的管道，应选用较高流速。综上所述，在选择管径时，一定要多种因素综合考虑，选其最佳值。
在设计管道的管径与流速时，只根据有关设计手册提供的数据范围来选择，不再进行计算、分析、比较，往往造成一次性投资太高。例如某设计手册中的流体的流速和压力降推荐值，对于DN500（公称直径500mm）的冷却水管线的流速推荐值为1.5米/秒～3米/秒范围，设计者选用1.5米/秒或3米/秒均在推荐允许值内。假如输送1000m3/时的冷却水，选用1.5米/秒的流速，则需选用DN500的管线；选用3米/秒的流速，则需选用DN350的管线。对管道不同管径的选择，进行投资比较。
根据中石化《石油化工安装工程概算指标》测定，每吨DN350管径的无缝钢管含无缝钢管管道936公斤，法兰98.15公斤，管件164.04公斤，管支架108.53公斤。而每吨DN500管径的无缝钢管管道含无缝钢管930.47公斤，法兰101.53公斤，管件241.34公斤，管支架54公斤。其含量见表1
选取10米管线,根据中石化《石油化工安装工程概算指标》及表1计算不同管道的投资（安装费与主材费含管道、管件、法兰及管支架，阀门和刷油保温包括安装费及主材费）。
由表2可以看出，管道一次性投资DN500比DN350增加45%。经计算泵的功率消耗DN350比DN500增加4倍。由此看，选择不同的流速和管径对能耗及工程投资的影响很大。所以在流体输送管道设计中，选择多大的流速和管径应进行具体的计算、分析，细致地做工作，才能节约工程投资。
一般来讲，确定管径常用三种方法：
一、根据流速和压力降确定管径
流体输送管道的直径是根据流量和流速计算出来的，流量是单位时间内流过管道任一截面的流体量；流速是单位时间内流体在流动方向上所流过的距离。而流量一般是由生产任务所决定的，所以当输送流体的流量确定后，选定合适的流速很重要。若流速选得太大，管道虽然可以较小，但流体流过的管道的阻力增大，消耗的动力就较大。反之，流速选得小，动力费用可以相应减小，但需要的管道就大，工程投资费用将增大。因此设计管道时，需要综合考虑这两个相矛盾的经济因素。我们可以通过函数曲线交点法的规则选择合理的流体流速和管径。
1. 初选管径
根据流体的性质,按照工艺过程的要求,从实际经验数据中选定流速范围。可根据式[1]求得管径。在图1中画出流速与直径的函数曲线。
2. 根据压力降确定管径
流体在管内以一定速度流动时，由两个方向相反的力相互作用。一个是促使流动的推动力，这个力的方向和流动方向一致；另一个是由内摩擦而引起的摩擦阻力，这个力起了阻止流动运动的作用，其方向与流体流动方向相反，是流体阻力。
流体阻力可以分成直管阻力与局部阻力两类。直管阻力是流体流经一定管径的直管时，由于流体摩擦而产生的阻力。局部阻力是流体在流动中，由于管道某些局部障碍（如管道中的管件、阀门、流量计以及管径的突然扩大和缩小等）所引起的局部阻力。
根据对流动阻力性质的理解，以及所进行的实验研究的综合分析，可以得知：为克服流动阻力所引起的能量损失ΔPi应与流体流过的管径d、管长L、流速u、流体的密度ρ及粘度μ、管壁的粗糙度ε有关。当流体物理性质、管径与管长相同情况下，流速增大，管道内摩擦阻力增大，管道的能力损失也随之增加，可见流动阻力与流体速度有关。可在图1中画出流速与压力降的函数曲线：
从图1可看出，ui—di曲线中随着管道流速ui的增加，管径di随着降低；而 ui—ΔPi曲线，随着管道流速ui的增加，管道阻力却随之增大，在两条曲线交点处的un、dn就是适宜的流速和管径。
二、利用泵的特性曲线确定费用投资
为了更加直观地分析能耗与投资，还可利用泵的特性曲线选定管径，进而算出一次性工程费用投资。泵的主要性能参数有流量、压头、效率和轴功率，测出它们之间的一组关系曲线称为泵特性曲线或工作曲线。
1.流速与能耗费用曲线
⑴泵的扬程Hi（又称泵的压头）是指1kg液体流经泵后所获得的能量，其单位为m液柱。液体流经泵体时，不可避免的要产生种种流动阻力，叶轮传给液体的能量必有一部分损失，不可能全部转变成液体压头。所以随着流体阻力的增大，。由于流体在泵内流动的规律还没有完全掌握，对于泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算，通过实验测定泵的实际压头通常是管路阻力降ΔPi的函数，从前面所述可知ΔPi又是ui的函数，所以泵的扬程Hi是ui的函数。
⑵ 机泵的功率与扬程
泵的轴功率是泵轴所需的功率。当泵直接由电动机带动时，也就是电动机传给泵轴的功率。
从公式[2]可看出，泵的轴功率随着液体的物理性质不同，其性能就要发生变化。当液体物理性质不变，流量Q确定时，功率Ni只是扬程Hi的函数。
⑶ 能耗费用
对于一个泵在给定条件下运行时，消耗的轴功率越大，所需
电量也就越大，相应的能耗费用也将增大。
[3]
Kei — 能耗费用，元；
Ni — 功率，kW；
t — 管线运行寿命，h（可根据输送介质、管线材质评定。输送水的钢管可定为30年）；
x—单位电费，元/kW·h
式[3]中管线运行寿命h和单位电费x确定后，能耗费用Kei只是泵功率Ni的函数
从以上式中得出：流速ui与能耗费用Kei的函数关系为：
Kei=f（Ni）= f（Hi）= f（ΔPi）= f（ui）
则Kei= f（ui）
根据这样的函数关系就可在图2中画出能耗费用与流速的函数曲线。
2.流速与一次投资曲线
根据式[1]管径di是流速ui的函数，当输送流程及流体流量确定后，流体在管内流速ui的变化决定管径di相应变化，管径di变化决定一次性投资Fi相应变化。其函数关系为：
Fi= f（di）= f（ui）
则：Fi= f（ui）
根据ui与Fi的数据可以在图2中画出ui与Fi的函数关系曲线。
从图2中可以确定出流体流动的适宜流速ui ，从而计算出管道的一次性投资。
从以上三种确定管径的方法中可以得出，流速un、投资Fn、管径dn管径、能耗Kn（Nn）的适宜参数，这些参数是工程投资更趋于合理化的关键。在实际工作中，要综合考虑这些因素，但是有时候工程上的具体问题需要应变处理，设计者可能因某种原因选择的数据偏离图中适宜的参数较远。即便是这样，曲线图所提供的数据，仍是设计者直观的分析问题的有力工具，从而达到合理设计节省投资的目的。