第五章压力管道基本知识

第五章压力管道基本知识第一节压力管道的定义与分类一、定义：压力管道是指具有下列属性的管道：1.输送毒性程度为极度危害介质的管道。2.输送火灾危险性为甲、乙类介质的管道。3.最高工作压力大于等于0．1MPa，输送介质为气(汽)体、液化气体的管道。4.最高工作压力大于等于0．1MPa，输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高工作温度等于高于标准沸点的液体管道。5.前四项规定的管道附属设施及其安全保护装置等。二、分类：1．按用途分类压力管道按其用途划分为工业管道、公用管道和长输管道。2．从安全管理和监察角度按操作工况和用途分类《压力管道设计单位资格认证与管理办法》的压力管道分类、分级方法如下：(1)长输管道长输管道为GA类，级别划分为：1)符合下列条件之一的长输管道为GAl级：①输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力l.6MPa的管道。②输送有毒、可燃、易爆液体介质，输送距离≥200km且管道公称直径DN≥300mm的管道。③输送浆体介质，输送距离≥50km且管道公称直径DN≥150mm的管道。2)符合下列条件之一的长输管道为GA2级：①输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力≤1．6MPa的管道。②GAl②范围以外的长输管道。③GAl③范围以外的长输管道。(2)公用管道公用管道为GB类，级别划分为：燃气管道为GBl管道。热力管道为GB2管道。(3)工业管道工业管道为GC类，级别划分为：1)符合下列条件之一的工业管道为GCl级：①输送毒性程度为极度危害介质的管道。②输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力≥4．0MPa的管道。③输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力≥4．0MPa且设计温度≥400℃的管道。④输送流体介质且设计压力户≥10．0MPa的管道。2)符合下列条件之一的工业管道为GC2级：①输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力p4．0MPa的管道。②输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力夕4.0MPa且设计温度≥400℃的管道。③输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力p10．0MPa且设计温度≥400℃的管道。④输送流体介质，设计压力p10．0MPa且设计温度400℃的管道。．1.3压力管道的充装介质(流体)的分类《工业金属管道设计规范》(GB50316—2000)中，将流体分类分为Al、A2、B、C、D五类。压力管道的流体涉及以下种类：可燃流体、可燃液体、有毒流体、剧毒流体、有毒液体、易爆流体等，有关定义如下：1．可燃流体指闪点高于45°C的流体(在生产操作条件下，可以点燃和连续燃烧的气体或可以气化的液体，如35号轻柴油、重柴油、变压器油、甘油等)。2．可燃液体指闪点高于45℃的液体。3．有毒流体指某种物质一旦泄漏，被人吸入或与人体接触，若治疗及时，不至于对人体造成不易恢复的危害。相当于GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中Ⅱ级及以下危害度的毒物，例如甲醛、乙醚等。4．剧毒液体指如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，既使迅速治疗，也能对人体造成严重的危害和难以治疗的后果的物质。如汞、苯、砷化氢、氯乙烯等，最高允许浓度≤0．1mg／m3。5。有毒液体指经过呼吸道、皮肤或经口腔进入人体而对健康产生危害的；液体或蒸气。6．易爆流体指闪点低于环境温度的流体。如汽油、乙醇、丙酮等。5。2压力管道的用途及特点1、压力管道的用途运输、储存功能2、压力管道的主要特点1）种类多，数量大，标准多，设计、制造、安装、管理环节多2）长细比大，跨越空间大，边界条件复杂3）布置方式多样，现场安装条件差，工作量大4）材料应用种类多，选用复杂5）失效的模式多样，失效概率大6）检验难度大5.3压力管道的组成及结构1、压力管道元件管子、管件、法兰和紧固件、阀门、膨胀节及波纹管、密封元件及特种元件。2、压力管道附属设施支吊架、防腐绝缘层、阴极保护装置、沿线加油站、加热站、计量站、配气站阀室等压力管道配置有各种安全保护装置，包括紧急切断装置、安全泄压装置、测漏装置、测温测压装置和报警装置等。管道支承件是管道安装件和附着件的总称。安装件包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座和滑动支架等。附着件包括管吊、吊(支)耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。压力管道组成示例5.4压力管道检验与无损检测1、压力管道检验分类和检验项目按检验的性质分类，可将压力管道检验分为原材料检验、管道元件制作质量检验、安装质量检验、在用检验等。压力管道检验一般内容包括外观检验、焊接接头表面质量检验、焊接接头内部缺陷检测、耐压试验和泄漏性试验。其中焊接接头表面质量检验、焊接接头内部缺陷检测属于无损检测范畴。2、压力管道检验标准压力管道检验主要规范标准有：SH3501—1997《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》GB50236—1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；GB50235一1997《工业金属管道工程施工及验收规范》，以及《在用工业管道定期检验规程》等。5.3压力管道无损检测的基本内容1．压力管道焊缝外观基本要求对压力管道焊缝外观和焊接接头表面质量的一般要求如下：焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计规定，外形应平缓过渡。焊接接头表面(1)不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。(2)设计温度低于-29℃的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不得有咬边现象。其他材质管道焊缝咬边深度应不大于0．5mm，连续咬边长度应不大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10％。(3)焊缝表面不得低于管道表面。(4)焊接接头错边应不大于壁厚的10％，且不大于2mm。2．表面无损检测压力管道的表面无损检测方法选用原则：对铁磁性材料钢管，应选用磁粉检测；对非铁磁性材料钢管，应选用渗透检测。对有延迟裂纹倾向的焊接接头，其表面无损检验应在焊接冷却一定时间后进行；对有再热裂纹倾向的焊接接头，其表面无损检验应在焊后及热处理后各进行一次。表面无损检测的应用按照标准要求进行，其探测对象和应用场合一般如下：(1)管子材料外表面质量检验。(2)重要对接焊缝表面缺陷检测。(3)重要角焊缝表面缺陷检测。(4)重要承插焊和跨接式三通支管的焊接接头表面缺陷检测。(5)管道弯制后表面缺陷检测。(6)材料淬硬倾向较大焊接接头的坡口检测。(7)设计温度低于或等于一29℃的非奥氏体不锈钢管道坡口的检测。(8)双面焊件规定清根的焊缝清根后检测。(9)当采用氧乙炔焰切割有淬硬倾向的合金钢管道上的焊接卡具时，修磨部位的缺陷检测3．射线检测和超声检测射线检测和超声检测的主要对象是压力管道的对接接头，以及对焊管件的对接接头。1、无损检测方法选用按设计文件规定。对钛、铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金的焊接接头检测，应选用射线检测方法。2、对有延迟裂纹倾向的焊缝，其射线检测和超声检测应在焊接冷却一定时间后进行。3、当夹套管内的主管有环焊缝时，该焊缝应经100％射线检测，经试压合格后方可进行隐蔽作业。4、管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头，应进行100％射线检测，合格后方可覆盖。5、对规定进行焊接中间(层间)检查的焊缝，无损检测应在外观检查合格后进行，射线照相及超声波检测应在表面无损检测后进行，经检验的焊缝在评定合格后方可继续进行焊接。4．在用工业管道定期检验中无损检测要点(1)表面无损检测重点部位1)宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道，应在相应部位进行表面无损检测。2)绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道，应在相应部位进行外表面渗透检测。3)处于应力腐蚀环境中的管道，应进行表面无损检测抽查。4)长期承受明显交变载荷的管道，应在焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测。5)检验人员认为有必要时，应对支管角焊缝等部位进行表面无损检测抽查。(2)超声波或射线检测应用原则对GCl、GC2级管道的焊接接头，一般应进行超声波或射线检测抽查。GC3级管道如未发现异常情况，一般不进行其焊接接头的超声波或射线检测抽查。超声波或射线检测抽查的比例按有关规范标准执行。(3)超声波或射线检测重点部位超声波或射线检测重点检测部位按下述原则确定。1)制造、安装中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头。2)错边、咬边严重超标的焊接接头。3)表面检测发现裂纹的焊接接头。4)泵、压缩机进出口第一道焊接接头或相近的焊接接头。5)支吊架损坏部位附近的管道焊接接头。6)异种钢焊接接头。7)硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头。8)使用中发生泄漏的部位附近的焊接接头。9)检验人员和使用单位认为需要抽查的其他焊接接头。Seeyounextweek