压力管道基础知识

识：念：畴点求级故点告、定一、管道的概念依照国家标准«工业金属管设计规范»GB50316-2000的规定管道管道、管道、分、、分、、国家标准工业金属管道工工规范»GB50235-97的：管道和管道、分、、、计、和的管、管、、、和压的设计分的多根管道的一管道称之为〝管道系统〞〝管系〞上述定包含两个含：〔A〕管道的：、、分、、计、和1〕：在有些标准中称为介质可状态性质进行分类a〕状态分：气；液；液化气：在一定压力态在的气；：可、有和有性的介质b〕性质分：性；可介质的性分为可、液化和可液有、三类性；气可的可质在压可的可介质性；分级有〔〕和有〔、和两类四个级性管道坏的质〕：的力〔压、的的力介质的压力〕管道的管道的〕分：管系中的分设计规定的多定的设〕：管系中管的在管道中进〕分：道内状态管进分液分、分〕：管道内管行压、分的〕计：设管道系中的计、分的进行计、力、和〕：设管道系统中的管内的进行压、分和〔B〕管道的构管、道〔管道〕管管、、、、压和的1〕道：管道的包管、、、紧、管道谓管道门，是指非一标组成件。是工设计条件专制的管道组成，括膨胀节、门门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接及软管等。2〕支架用于支承管或束管道位移的种构总称，但包土的结构。有定架、滑动支架刚性架、导向架限架和弹簧支架。在国家标准GB50235-97«工业金属道工程工及验收范称管道支承件，包括管道件和件。〕管道件：指管管道件支结构或设的件包括吊、弹簧支架、、、、支、条、导、固件、鞍座、垫板、滚、托座和滑动支架等。〕件：用焊接、连或方法在管的件包管、〔〕、圆环、夹、夹、固夹板和裙式管座等。管道组成件和支承件在我国现行压力管道法规统称力管道件。二、压力管道的概念压力管道是管道的一部分。广义明白得，所压力管道，应当是指所有承内压或外压的管道，不管其管内介质如何但我国颁发«压管道全治理与监察规定»后〝压力管道〞便成受监察管道的专名词在«压力管道全治理与监察规定»第二条力管道定义〝在产活使用的可能引起燃爆或毒等危险性较大的特种设〞务院年月日颁发施的特种设全监察条例»压力管道进一步明确〝利用一定的压力用于输送气体或者液体的管状设其范畴规定最高工作压力大于或者等于表压的气体液化气体、蒸介或可、易爆、毒有蚀性，最工温高者于准点体质且称径大于的管道〞。这确实是说，现在所说的〝压力道〞，不然而指其管内或管承担压力，而且其内部输送介质是〝气体、液化气体和蒸汽〞或〝可能引起燃爆、毒或腐蚀的液体〞物。那个地点所谓能燃爆、能毒或有腐蚀性具有如下涵：介质的燃爆性：即介质具有可燃性和爆炸性在一定条件下能引起燃烧或炸，酿成火灾和破坏。这些质包括可燃气体、液化烃和可燃液体等有火灾危险性的质，包括容易引起爆炸的温高压介质如蒸汽、超过标沸点的高温热水、压缩空气和其他压缩气体等。其，可燃介的火灾危险性依照«石油化工企业设计防火规范»GB50160和«建筑设计防火规范»GBJ16，分甲、乙、三类。其甲、乙类可燃气体与空气混物的爆炸下限〔体积〕分别规：类可燃气体：；类可燃气体：≥10%。甲、乙和丙类可液体的分类见表。表1液化烃、可燃液体的火灾危险性分类类类别名

称特

征甲类

液化烃蒸压力＞0.1MPa的烃类液体及其他类似液体甲类

可燃液体

甲以外的可燃液体，闪点＜28度乙类

可燃液体度类类

可燃液体可燃液体

闪点＞45度至＜60度闪点≥600C≤120丙类

可燃液体注：闪低于0C的液体称易燃液体；闪低于环境度的液体称易爆液体。在GBJ16的规定属于甲类火灾危险性的可燃介质〔或生产过〕还有：温下能自行分解或在空气化即能导致自或爆炸的物质；常温下水或蒸汽作用能产动气体引起燃烧或爆炸的物质；酸、受热、撞击摩擦、催化及遇有物或磺等易燃的机物，易引起燃烧或爆炸的氧化剂；受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；以及在密闭设内作温度等于或超过物质本身燃点的生产。属于乙类火灾危险性的介质要是指不属于甲类火灾危险性氧剂和化易燃固体，以及助燃气。〔B〕介质的毒性：即介质具有使人毒的特性。介质被人吸或与人体接触后，能对人体造成害，甚至死亡依照«职业性接触毒物危害程度分级»的规，毒物急性性、急性毒病状、慢性毒患病况、慢毒后果、致癌和最高承浓度等六项指标，共分极度危、高度危害、度危害轻度危四个等级。极度危害介质有时也称之为〝剧毒介质〞，高度、中度和轻度危害介质那么统称〝有毒介质〝。剧毒介质〔流体〕在我国业金属道工程施工及验收规范»GB50235-97中有极质中，体，，体和害质。国家标准«业毒危害程度中危程极害毒。剧介质为极度危害介质。有毒介质在标准中质中，体，及时体危。，毒程度毒，在体业也在。在«业毒危害程度»GB5044中极危质在力管道全理监定解析也作为极害质例子。在石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范»SH3501-2002管道中，那么高介质等。之。反，丙腈、光气、二化碳和氟化氢等四高度危害介质么在极度害介质样看，管道之中。施工质标准和在用管道验要求有阻碍，体工程施工时划许可证别也有阻碍。承担有介质管道安装工作时，假设视为极度危害介质，施工单位应持1安装许可证，假设作为高度危害质时，那么持证别管道计力和设计温度有关。关那个从危害那么进标准«毒害程度»GB5044-85体毒举见毒在某些业中危害程度进表达该标准时指出一毒其他业〔该标准表中未出〕危害程度，可依照间空气中毒浓度、中毒病率、时刻短划别。车间空气毒浓经达—79«业企设计卫生准»中所规定最高容许浓度值其患病率症发生率低本标准中应值可降低一因，每体质，国家标准和业标准在划危害等时在常。因为除了癌和空气中最高容浓度外，其四项标都产过程和操作特点有关。石油、化工和石油化工等管道输送质为主生过程，有毒质处连续密闭状况流淌，其危害程度取决因事故体因经常引起业慢害机率通常要低开放生产过因，在力管道设计时体定毒危害等应要紧车间空气中毒浓度、毒患病率、时刻长短来定。面提毒害指标中，关车间气中毒高承诺浓度规定下极度危害最高承诺浓小0.1；高度危害高承诺浓度为.1mg/m3~1.0mg/m3。依照«工业企设计卫生标准»—79〕定，、丙腈、光气、二硫碳和氟化氢等五毒在车间空气中和居住区大中最高承浓度见表表几毒高承诺浓度毒名称

丙烯腈气

二硫化碳氢车间空气承诺浓度40.02.010.0〔mg/m3〕居住区大气诺浓度〔日平〕

0.80.05——

0.040.007〔一次〕〕由表可见，在车间空气中高承诺浓度远远极度危害介质。，依照工业生产中管道输送连续、密闭特点及作员时刻长短和中毒患病率情形析，也应属极度危害介质范畴。因，际作中定介质毒害程度应设计文定毒质设计文件中指施工验收规范为准。另外，时刻长短我尚未制有关标，美国府工业生专家会议〔ACGIH举荐种阈限可作为参考1〕正常时工作日小时工作周时刻加权平均限值为标，在浓度，反全部员都产生良碍；2〕短时刻〔每次超过15钟每天超过4，每间隔多1小时〕时刻加权均限值为指标，在浓度下，短时刻连续引刺激作用、慢可逆组织病理化、麻醉增加意外害、救力减退工作效显降低等3〕限值指在瞬时超最高浓度。〔C〕介的腐性是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的物质如酸碱以及其它能引起材料损害的流体如氢、硫化氢等。三、压力管道安全监察范畴依照«压力管道安全治理与监察定安监的压力道以压管道及其、安全等。〕性害介质，压力，及〕性、的介质，压力、及压、0.1MPa的〔〕、化体质规性及，«压力道全治理监察规定规定监察的。压、0.1MPa的、腐蚀性质、等的体介质。«压管道安治理与察规定规以道监察：〕体道。〕，核的道。〕无、可、无腐蚀性体，公称径小150mm且压力小1.6MPa的管。那个地，谓力管道及安全定义是：〕要紧指压力管道的道用、支吊架阴等。〕安全紧指超、超压操纵报警等。：近发力用理么行对压力、安全的，确：〕压力管道指由管道组成、管道承、安全等组的系统。用输体者体的〕指阴、站、泵站、阀站、调站、监控系统等〕安全指压力管道上连接安全阀、压力表、破片紧急切断阀等。四、力道特点管道系统完流的送分、合分、放计纵体淌功，须相的动力、应、存、离、热、等在起，形系，管流定的力流完计预任同时同别力管道材结敷形式，其特也同：〔〕业特〕数量多，管道系统，间内管道布叉、紧凑〕管道组成支承的材质品种、规格复杂，质量均性差〕运行过受生产过波动阻碍，运行变化多，如胀冷缩变载荷、压波等〕蚀破坏机理复杂，材料失效模式多。〔〕长输管道公管道的特〕管道敷长，跨过地多，地地复杂〕地敷多，缺陷检测难〕遭意损害。五、压管道的结构要求压力道由送的流性性蚀性且又、、低专操，使其相当的性因此，压管系结构当：压承管流管上的压〔压〕引的力及其期复阻，蠕变疲等密封：阻管内部流淌的体泄到道部间流体耐腐蚀性：承担管内流体管道材料的腐蚀用。管材料的耐蚀等级分4，以年率衡量耐腐≤0.05mm耐腐＞0.05～0.1mm耐腐＞0.1～0.5mm0.5mm封结构同整适标中经显〝剧循〞名词依照业金»说明剧烈环指算最超0.8倍量循于由效谓〝〞指膨算算最从低最高全补偿进算对剧烈循环选子最无检测要求专六、压管道的分类和级途泛品种繁同领分类法同样按途主体敷状态输特进分类具可见图样标准便于验收检往参纳合类分方法同各施验修检验间对级分类尚异如国家标业金属»中流体依照状参分A1CD五类A1类剧A2毒B类可燃C类类非燃无毒小于于-29～℃D石油电业施及验收对分级分类如业准金属及验»HG2022595按流特参数分ABD四类差多与国家标致但将毒划B类石业准石毒可燃施及验收»SH35012002按特参数分SHASHBSHC级如表3表3SH3501-2001

分级级

适

围SHA

〔1〕毒极危〔苯除外〕〔2〕毒高危害丙烯腈光气二硫碳氟氢〔3〕于于10.0MPa〔1〕毒危害苯

〔2〕毒高危害〔丙烯腈光气二硫碳氟氢除外〕〔3〕甲乙可燃气体甲A类液烃甲B类乙A可燃液体〔1〕毒危害〔2〕乙B类丙类可燃液体低于-29℃低七、压管道失效的缘故〝失效〞样指挥原效现象分然失效专门失效两由于周环境之可幸免地循环振以金织连接头封问题此任何都寿然失效达到寿失现象然失检验失效分进事操防事而由制安中各题导门突事要〔〕素差违操致恶包超超超标专门质对反卸升顺运行中波较运行中发周期化反复化因其它备支外受迫振反复发疲要紧金属周疲劳其特点较频率较地邻近存集中达到屈服极这如卸受最晶粒塑形并逐步进展细微着周也逐步扩展最后也组件内原缺陷扩〔施工存缺陷如柔符合要求当错误存冶金标缺陷组合理系合投存原始陷质环侵害当爱化损害质最终失火灾爆炸中窒息人身发〔修理失上严缺陷损害未被检测觉缺少科评及合理修理工艺新缺陷损害〔外来损害如地震风洪水雷击其机械害人型时宏形分〔延类按时微机窝理沿疲型通现场采纳观类特相合方进分类腐蚀疲〔腐蚀腐蚀受到内质外环境质化电发包机共同果合理质化剧腐蚀腐形状全面蚀腐腐蚀腐蚀劳氢害中腐先情突发其害更1全面腐蚀全面腐也称平均腐蚀较面上程差多相同腐内表面要紧遭受腐蚀质腐蚀外要紧遭气蚀全面腐蚀因条件恶化腐质分水量气相液同速流淌态颗都阻腐蚀失效程腐蚀质量标原质劣对害气蚀件外受阻碍组件强密如及爱也事2腐蚀蚀发置腐蚀现象点腐蚀集中金表面个别点上深较腐蚀也称孔蚀奥氏体锈钢触含氯离子溴离子质时最容易发点腐蚀隙腐蚀当质电解质溶液时内表面隙如垫片单面未透发隙蚀腐蚀隙内周溶液氧浓属子存差奥氏体锈钢腐晶腐晶腐蚀腐限晶晶邻近晶身较一腐蚀形状腐〝铬论即贫晶区活状阳它与粒形腐蚀池其果晶脱落机强δ素择腐蚀某腐质奥锈δ铁体被腐分解σNiTi3H2SHB200标极导致①碱是碱液碳低等均碱脆②氯子子对产氯离子氯离子临浓随升降温氯子浓只达到ppm即法兰处垫外保架垫层等离子成也导氯离子连硫酸石油炼制程硫氢成硫铁车后与空反成多酸较处即产以氢脱硫置典连硫酸近注目④硫物硫氢碳低2040℃温范对硫敏锐最硫温环境氢如醋或碳氯钠或氢或砷硒碲物或离都对促4疲疲是交变与压疲源机激振流喘振交热压循以风振震疲往多但这是别疲样5氢害氢透入造劣氢损害包括氢鼓泡氢脆脱碳氢氢鼓泡湿氢原子渗扩遇层隙夹渣等缺陷就集来成氢子膨胀这缺陷表就成鼓泡氢论以什么式都氢脆延伸率面缩率显著表更严峻渗温与气成甲烷表面渗减少碳邻尚未层逐步扩散这反区此厚因缺碳变铁素显现脱碳象碳表面疲极限降压氢对其机械变韧显著降氢述件氢子扩散到表产吸其被附氢子离氢原子氢离子经学附然径门小氢〔子表层溶因溶氢子通格扩产学成甲界隙反程该域碳浓降低促其他置碳其扩散充从甲断多成压最集表鼓产脱碳〔冲长期流成件减薄或密封阻碍其耐压密封随着刻延长减造耐降或密副成泄便成事故根八压力道破特点因式因此点所别〔韧是存明缺陷或脆是压导致其点明显样产碎径或鼓减薄实际爆压与理论相近断灰暗纤维无光泽断面剪切唇断纤维之放花或人花指爆点〔脆是宏变也远未达到限甚低屈极限现象常脆或峻缺陷如热理艺存缺陷以低脆脆往往瞬以扩因其低故也低脆点是C点：位集几何连续处或有类缝处整体差多有爆或泄漏两种前者易强度高韧差中者于度韧好中有产终宏有壳树且亮终一样有花或4电镜可见专门辉D蠕高温于屈服强度慢连续伸产象蠕过程减加三个恒纵高使寿蠕沿：宏粗颗为氧层或他腐物覆盖管直径有宏并沿径蠕甚至龟或管泄漏与壁垂直壁厚减薄九、压力管道故防范和报告为防或少压管事使单位采取必要措包括：—管必由有资格设计单进行计符设计规范规定；——管道系统规定装设全泄压置保持灵敏好；——采取有效施防止介质对道腐；——道投进行前检查收系构热处压验关键节必须合规定要求——运行操必须严格执操规程操工艺指标杜绝超温超压运行；——检修或局更换管道幸错或合理代降管极限；——加对管道爱护查定检验；—对置爱护管道积厚减度弱次启前规定进行全检当压管道安事使单位除迅采取措施进行处理还注意严格爱护事故有信场制图损件操记事调报对故析提供客科据对事故进行分析采测量宏检分机械能进行宏分微分析技术手然依据关资术验果十、管系统的安全规定一超压爱护A运行中可能超压管道系统均设置安全阀爆片泄压装置B宜使安全阀场可爆片爆片设计爆压与正常工压差值有一定裕量C安全阀分别按排汽体液体进行选并考虑背压阻安阀开压整压除工有门求为正常压1.1倍为倍但计设文规除D安阀入管压失于开压3%出管道压失宜过开启压10%E压宜超过管道设计压1.1倍灾事故泄压过设计压1.21倍F安全阀或爆片入管道出管道宜设置阀工艺有门要求必须设置还设置旁阀