管道概念及分类培训

管道的定义及其安装要点殷振胜/2011青岛华世洁环保科技有限公司一、前言1、管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输行业之一；2009年5月1日起施行的《特种设备安全监察条例》修订版，把涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆共八类设备，定为特种设备并实行安全监察。2、管道的定义及其特点；⑴管道的定义：“由管道组成件、管道支吊架、隔热层和防腐层组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动”的设备。（见国标GB50316《工业金属管道设计规范》）⑵压力管道的定义和监察范围：《条例》为压力管道下的定义和范围是：“利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备。其范围规定为最高工作压力大于等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”（见《条例》第99条）（3）管道的特点：

1）管道相互联系、牵扯和影响，且长细比大，易于失稳，受力情况更复杂；

2）压力管道设计除了要考虑常规因素外，还需考虑柔性、振动、支撑等特殊因素；3）管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率大；4）管道的组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求，选材和总成困难；5）管道上的可能泄漏点多于压力容器。6）管道在布置、安装和检验方面与压力容器存在很大的差别。二、压力管道输送介质的特性（第二章）1.几个与安全相关的基本概念爆炸性气体混合物爆炸极限爆炸危险区域一次危险和次生危险释放源闪点爆炸和易爆介质:

爆炸－－介质受到高热、摩擦、撞击等外因作用，或由其它物质激发，发生剧烈化学变化，释放出大量热能（多数还同时产生大量气体），使得局部范围内气体急剧膨胀，压力瞬间增大，高速向四周传导，并伴有巨大响声的现象。爆炸以高热和冲击波（核爆还有射线）形式造成破坏和杀伤。易爆介质－－是指仅需用较低温度、较轻的摩擦、撞击或震荡就可引发其爆炸的介质。对于气体还有较宽的爆炸极限范围。2.介质的火灾危险性和毒性

1）介质的可燃易爆性－－火灾危险性分类：

可燃气体分为甲、乙两类：与空气的混合物的爆炸极限下限＜10％（体积比）的为甲类，≥10％（体积比）的为乙类；可燃液体分为甲A/B、乙A/B、丙A/B三类六段：甲A类为液化烃。所谓液化烃是指15℃时，蒸汽压＞0.1Mpa的烃类液体及其它类似的液体；甲B类为除甲A类以外的闪点＜28℃的可燃液体；乙A类是闪点≥28℃而＜45℃的可燃液体；乙B类是闪点≥45℃而＜60℃的可燃液体。

2）介质的毒性P14GB5044把毒物的危害程度分为四个级别：极度危害（Ⅰ）高度危害（Ⅱ）中度危害（Ⅲ）轻度危害（Ⅳ）分级的依据是以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度（mg/m3）六项指标为基础。分级的原则是按六项分级指标综合分析，全面权衡，以多数指标的归属和实际接触情况，定出危害程度的级别。注意介质的多重性－－既是可燃的又是有毒的，还可能有腐蚀性，划分时应按高等级确定。介质的危害程度受工况和环境影响，其毒性等级不是固定不变的，具体情况具体分析。三、设备布置（第五章第一节）设备布置是管道设计中最重要的一部分。设备布置是指在装置界区内，对生产设备按物流顺序、介质特性和同类设备适当集中相结合的原则，进行有序排布和摆放，使之同时满足PID要求；安全、环保要求；生产、操作、安装、维修要求的过程。1、设备布置原则和应考虑的因素（1）原则：气候条件（气温、降雨量、风沙等）;防火规范（GB50160）;

总图布置和装置方向;

地形情况（宜布置在同一平面的地块上）（2）应考虑的因素关于三重安全措施：预防一次危险引发的次生危险；限制次生危险的危害程度和范围；为及时抢救和安全疏散提供条件。

2、装置内主管廊的布置对设备布置的影响主管廊的位置、走向、宽度、高度等都对设备布置有影响；主管廊和旁边的框架连成一体时，要使管廊的柱距与框架的柱距尽可能一致。主管廊布置安装与检修空间3、关于通道、平台和梯子的布置通道、平台和梯子具有操作、维修、安全疏散等多种功能，必须满足规定的宽度和净空高度，保持畅通无阻；应合理布置平台的通道和梯子，一般应两个及以上；平台与服务对象的相对高度以600～1600mm为宜。梯子是一种特殊的通道。直爬梯宽度一般为400～600mm；当高度＞2m时应加安全护笼，顶部应高出平台1050～1200mm；直爬梯每段长度不宜＞8m或5m；高塔的直爬梯不应布置在同一条垂线上，应自下而上错开布置；斜梯宽度宜为800～1200mm，每段高差不宜＞5.5m；两个安全通道（含梯子）之间的距离不得大于50m。高塔爬梯通道布置

四、管道布置（第五章第二节）

管道布置是指在装置界区的有限空间内，对联系各设备及进出装置的工艺管道、公用工程管道以及相关专业的设施，进行综合规划和有序排布的过程，并使之同时满足PID、安全、操作、管件的布置（1）弯头宜选用曲率半径等于1.5倍公称直径的长半径弯头；输送气固、液固两相流物料的管道应选用大曲率半径弯管。（2）管廊上水平管道变径连接，如无特殊要求，应选用底平偏心异径管；垂直管上宜选用同心异径管。（3）对于水平吸入的离心泵，当入口管变径时，应在靠近泵的入口处设置偏心异径管。当管道从下向上进泵时，应采用顶平安装，当管道从上向下进泵时，宜采用底平安装。（4）平焊法兰不应与无直管段的弯头直接连接。（5）阀门和其它静密封接头宜安装在管道支撑点的附近。（6）除工艺有特殊要求外，塔、反应器、立式容器等设备裙座内的管道上不得布置法兰和螺纹接头。（7）机泵润滑油系统的碳素钢管道、输送有固体沉积及结焦介质的管道等应分段设置法兰。机泵润滑油系统的碳素钢管道每段管道上的弯头不宜超过2个。（8）调节阀两侧管道上的异径管应紧靠调节阀。（9）采用异径法兰连接时，输送介质的流向宜自小口径流向大口径。2.阻火器的布置（1）加热炉燃料气主管上的管道阻火器，应靠近加热炉，并便于检修，管道阻火器与燃烧器距离不宜大于12m。（2）储罐用阻火器应直接安装在储罐顶的管口上，通常与呼吸阀配套使用，也可单独使用。3.过滤器的布置（1）机泵入口均应安装过滤器。过滤器的安装位置应靠近被保护的设备。（2）过滤器的布置应符合下列要求：A、角式T型过滤器必须安装在管道90°拐弯的场合B、直通式T型过滤器必须安装在管道的直管上，安装在立管上时，应考虑方便滤网的抽出；安装在水平管时，滤网抽出方向应向下；（3）安装在立管上的泵入口过滤器，为降低泵入口阀门的高度，可采用异径过滤器。（4）Y型过滤器安装在介质自下向上的垂直管道上时，应选用反流式。（5）压缩机入口管道上应装过滤器或可拆卸短节，以便开车前安装临时过滤器和清扫管道。C、Y型过滤器安装在水平管道上时，滤网抽出方向应向下；4.补偿器的布置（1）由于设备布置或其他因素使管道系统的几何形状受到限制，补偿能力不能满足要求时，应在管道系统的适当位置安装补偿器。（2）补偿器的选用和布置规定如下：A、“π”形补偿器结构简单、运行可靠、投资少，应优先选用；B、管道布置受限制时，在设计压力和输送介质允许情况下可选用金属波纹管形补偿器。（3）布置无约束金属波纹管补偿器应符合下列要求：A、两个固定支座间仅能布置一个补偿器；B、固定支座必须具有足够的强度，以承受内压推力的作用；C、对管道必须进行严格地保护，尤其是靠近补偿器的部位应设置导向架，第一个导向支架与补偿器的距离应小于或等于4倍公称直径，第二个导向支架与第一个导向支架的距离座小于或等于14倍公称直径，以防止管道有弯曲和径向偏移造成补偿器的破坏。（4）套管式、球形补偿器因填料容易松驰、发生泄漏，对可燃介质管道和有毒介质管道严禁选用。（5）储罐前的管道当地震烈度等于或大于7度、有不均匀沉陷，且公称直径等于或大于150mm时，应设置储罐抗震用金属软管。金属软管的直径不应小于储罐进出口的直径。金属软管应布置在靠近储罐壁的第一道阀门和第二道阀门之间。1.材料金属材料,(非金属材料)铁基材料,(有色)钢,(铸铁)承压件用钢,(结构件)2.1管道元件用钢的分类碳钢,低合金高強度用钢—强度钢Cr-Mo合金钢—·热強钢,抗氢钢低温钢不锈钢Fe-Cr-Ni合金和Ni基合金铝,铜,钛合金2.2碳钢,低合金高強度用钢①強度塑性,韌性,可焊性,工艺性能②含碳量低碳,中碳,高碳③合金元素添加

Mn,V,Nb,Ti,······

残余元素碳当量

C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15④脱氧沸腾钢(Si≤0.07),半镇静钢(Si≤0.17)

镇静钢(Si≥0.12),真空脱氧,铝脱氧⑤优质钢与普通结构钢

S,P≤0.035⑥晶粒度粗晶粒,细晶粒(≥5级,或总铝≥0.02%)⑦材料交货(使用)状态和热处理热轧,A,N,N+T,Q+T,PWHT,

控制轧制⑧生産和加工型式热轧,冷轧,冷拉,锻造,铸造,

热加工,冷加工,机加工焊接,热处理材料1020354565

抗拉

MPa335410530600695

屈服

MPa205245315355410延伸率

%3125201610⑩管道工程中的应用●工业管道管子,对焊管件20,Q235A,B,(16Mn)

锻制管件,法兰16Mn,(20)

铸件WCB(WCB是指碳素钢铸件牌号.一种低温用碳素结构钢,可焊性较好。相当于25#35#碳钢)●長输管道管子,对焊管件X42,X60,X70压力管道类别定义及级别划分

------摘自《压力容器、压力管道设计许可规则》

长输管道（GA类）定义：长输管道系产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。按照其输送的介质特性、工作压力和输送距离划分为GA1级和GA2级。

（1）设计GA1、GC1级压力管道的单位，专职设计人员总数一般不得少于10名，其中，审批人员不得少于3名。

GA1级：符合下列条件之一的长输管道

(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力大于4.0MPa的长输管道；

(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力≥6.4MPa且输送距离（指产地、储存地、用户间的直接距离）≥200km的长输管道。GA2级:属于GA1级以外的长输管道。公用管道（GB类）定义：

公用管道系指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。

划分为GB1级和GB2级。GB1级:城镇燃气管道（不含城镇压缩天然气充气站内大于4MPa的压力管道）。GB2级:城镇热力管道（含供城镇生产企业用的热力管网）。设计GB类、GA2、GC2级压力管道单位的专职设计人员总数一般不得少于7名，其中，审批人员不得少于2名。

工业管道（GC类）定义：工业管道系指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的管道、公用工程管道及其他辅助管道。

按照其输送的介质特性、工作压力和温度，划分为GC1级、GC2级、GC3级。符合下列条件之一的工业管道为GC1级：

(1)输送国标GB5044《职业接触毒物危害程度分级》中规定为极度危害介质、高度危害气体介质或工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质的管道；

(2)输送国标GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GB50016《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体(包括液化烃)，并且设计压力≥4.0MPa的