工业管道相关基础知识

工业管道相关基础知识中国石化第四建设公司技术质量处第一部分压力管道的概念、分类和分级压力管道的概念压力管道—是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。——《特种设备安全监察条例》第八章《特种设备安全监察条例》《特种设备安全监察条例》于2003年2月19日国务院第68次常务会议通过，朱镕基总理签发，自2003年6月1日起施行。2009年1月14日对修改后的《特种设备安全监察条例》经国务院常务会议通过，温家宝总理签发，并自2009年5月1日起施行。《特种设备安全监察条例》《特种设备安全监察条例》共分为八个章节◦第一章总则◦第二章特种设备的生产◦第三章特种设备的使用◦第四章检验检测◦第五章监督检查◦第六章事故预防和调查处理◦第七章法律责任◦第八章附则《特种设备安全监察条例》相关内容《特种设备安全监察条例》总侧第一条为了加强特种设备的安全监察，防止和减少事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展，制定本条例。第二条本条例所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。前款特种设备的目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门（以下简称国务院特种设备安全监督管理部门）制订，报国务院批准后执行。《特种设备安全监察条例》相关内容《特种设备安全监察条例》总侧第三条特种设备的生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用、检验检测及其监督检查，应当遵守本条例，但本条例另有规定的除外。《特种设备安全监察条例》相关内容《特种设备安全监察条例》所指压力管道是一个特定概念，是从安全角度讲的，是沿袭压力容器的叫法。它指的是那些在生产、生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的管道，如输送原油、燃气、各类工艺物料、有毒气体、有害气体、液化气体、高温液体等介质的管道。压力管道的分类根据《特种设备安全技术规范—压力管道安装许可规则》TSGD3001-2009，压力管道分为四大类：压力管道GA类GB类GC类GD类长输(油气)管道公用管道工业管道动力管道压力管道的分类GA类长输(油气)管道：◦长输(油气)管道是指在产地、储存库、使用单位之间的用于输送（油气）商品介质的管道，划分为GA1级和GA2级。◦根据长输管道的输送介质、设计压力及输送距离，确定长输管道的等级。压力管道的分类GB类公用管道：◦公用管道是指城市或者乡镇范围内的用于公用事业或者民用的燃气管道和热力管道，划分为GB1级和GB2级。◦其中，燃气管道为GB1级；热力管道为GB2级。压力管道的分类GC类工业管道：◦工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为GC1级、GC2级、GC3级。◦工业管道分级是按用管道的危险性（与危险性有关的介质参数：①、介质毒性、燃烧爆炸特性；②、设计压力；③、设计温度）分级。压力管道的分类GD类动力管道：◦火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为GD1级、GD2级。◦其中，设计压力大于或等于6.3MPa，或者设计温度高于或等于400℃的动力管道为GD1级；设计压力小于6.3MPa，且设计小于400℃的动力管道为GD2级。工业管道（GC类）级别划分：工业管道（GC类）划分为3个级别：1.符合下列条件之一的工业管道为GC1级：◦（1）输送GB5044-1985《职业性接触毒物危害程度分级》中，毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和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GB50160-1999《石油化工企业设计防火规范》及GB50016-2006《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），并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道；◦（3）输送流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa,或者设计压力大于或者等于4.0MPa且设计温度大于等于400℃的管道。工业管道（GC类）级别划分：2.GC2级：◦除GC3级管道外，介质毒性危害程度，火灾危害性（可燃性），设计压力和设计温度小于GC1级的管道。3.GC3级：◦输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或者等于1.0MPa，并且设计温度大于-20℃但小于185℃的管道。管道安装单位根据单位的注册资金、从事压力管道的技术工人、管理人员及施工装备申请相关的压力管道安装资质。国家质检总局及省级质量技术监督部门负责压力管道安装许可的受理、审批、发证。《特种设备安装改造维修许可证》（压力管道安装）有效期为4年。从事压力管道安装的施工单位按照相应的资质从事相应级别的压力管道安装施工。压力管道安全技术监察规程中的相关要求《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501—2002分级管道级别适用范围SHA1、毒性程度为极度危害介质管道（苯管道除外）2、毒性程度为高度危害介质的丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢介质管道3、设计压力大于或等于10.0MPa的介质管道SHB1、毒性程度为极度危害介质的苯管道2、毒性程度为高度危害介质管道（丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢管道除外）3、甲类、乙类可燃气体和甲A类液化烃、甲B类、乙A类可燃液体介质管道SHC1、毒性程度为中度、轻度危害介质管道2、乙B类、丙类可燃液体介质管道SHD设计温度低于-29℃的低温管道ASME标准管道的分类ASMEB31.1动力管道ASMEB31.2燃料气体管道ASMEB31.3工艺管道ASMEB31.4液态烃和其它液体的管道ASMEB31.5制冷管道ASMEB31.8气体输送和分配管道系统第二部分管道的构成压力管道的构成压力管道由“压力管道元件、管道元件间的连接接头和管道所用安全保护装置”构成。根据《压力管道安全技术监察规程—工业管道》TSGD0001-2009中的规定：a）管道元件包括管道组成件和管道支撑件：◦管道组成件：用于连接或者装配成承载压力且密闭的管道系统的元件，包括管子、管件、法兰、密封件、紧固件、阀门、安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器（如Y型、T型等）、管路的节流装置（如孔板）和分离器等。◦管道支承件：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、鞍座、底座、托座、滑动支座、吊耳、管吊、卡环、管夹、U形夹和夹板等。b）安全保护装置包括压力管道上连接的安全阀、爆破片装置、阻火器、紧急切断装置安全保护装置。压力管道的构成压力管道的制造一般要经过三个主要过程:◦设计（压力管道系统）◦制造（压力管道元件）◦安装(由压力管道安装单位将压力管道组成件、附属设施、安全保护装置安装到一起，形成压力管道系统）。管道设计文件工艺管道、仪表流程图管道一览表设备平立面布置图管道平面图管道单线图（轴侧图）管道材料表管道支架表弹簧支架表安全阀一览表管道支架标准图管道流程图设备平面布置图(常减压装置)管道单线图管道单线图管道的简单识图管道的简单识图管道的简单识图管道的简单识图管道的简单识图管道的主要材料管子:是管道工程的主体材料。表示方法：◦管子直径：DN50、2“、Φ60◦管子的壁厚：3.5mm、sch40、sch20S◦管子的材质：20#、0Cr18Ni9Ti、304管径、壁厚对照表公称直径英寸ASMESTDSCH40XSSCH80SCH160XXS151/221.32.772.773.733.734.787.47203/426.72.872.873.913.915.567.8225133.43.383.384.554.556.359.09401.1/248.33.683.685.085.087.1410.1550260.33.913.915.545.548.7411.0780388.95.495.497.627.6211.1315.251004114.36.026.028.568.5613.4917.121506168.37.117.1110.9710.9718.2621.952008219.18.188.1812.712.723.0122.23管件用途管件名称直管与直管连接管箍、活接头改变走向弯头、弯管分支三通、四通、加强管接头（管台）、管嘴改变管径异径管（大小头）、异径短节、异径管箍、内外丝封闭管端管帽、丝堵其它螺纹短节、翻边管接头等主要管件介绍对焊管件中的碳钢、合金钢无缝弯头多采用中频加热推制工艺，不锈钢无缝弯头采用外模法冷态推制工艺或冲压工艺；无缝三通采用液压成型或热拔成型工艺，异径管采用加热冲压成型工艺。承插焊管件通常采用模压锻造后再机械加工成型的制造工艺。弯头弯头：弯头的曲率半径有1.5DN（通称长半径弯头）和1.0DN（通称短半径弯头）弯管：曲率半径根据设计条件确定。三通三通：有等径三通和异径三通之分。一般情况下，异径三通的支管比主管小1~3级。如：200X200X100（8“X8”X4“）异径管异径管：分为同心异径管和偏心异径管。管箍、加强管接头管箍、加强管接头（管台）：◦有螺纹、对焊、承插焊等形式。管帽管帽：按连接形式分为对焊、承插焊、螺纹等型式。法兰法兰：◦按与管子的连接方式分成五种类型：螺纹、平焊、对焊、承插焊和松套法兰。法兰的密封面法兰的密封面有：平面、凸凹面、榫槽面、梯形槽面几种。法兰的压力等级管兰：一般按公称压力选用，国内的法兰分为两个体系。◦1、机械部标准（靠近德国标准）法兰一般分为:1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0、25.0、40.0（MPa）等压力等级。◦2、中国石化标准（靠近美国标准）法兰一般分为2.0、5.0、6.8、10.0、15.0、25.0、42.0（MPa）等压力等级。法兰磅级与公称压的对应表序号ANSI标准压力级Class公称压力PNMpa11502.023005.034006.8460010.0580013.5690015.07150025.08250042.09300050.510350059.0垫片垫片：是法兰连接的主要密封件，法兰常用垫片有非金属垫片、半金属垫片和金属垫。螺栓、螺母石油化工管道常采用双头螺栓进行法兰密封件的连接。现在石油化工装置中螺母的高度一般为H=1D。常用的螺栓、螺母材料主要有：坚固件工作温度℃-100~-21-20~449450~499500~60035CrMo/35CrMo35CrMo/3535CrMo/35CrMo25Cr2MoVA/35CrMo常用阀门闸阀：指启闭（闸板）由阀杆带动，沿阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。闸阀流动阻力小，启闭省力，广泛用于各种介质管道的启闭。常用阀门截止阀：向下闭合式阀门，启闭件由阀杆带动沿阀座轴线作升降运动的阀门。截止阀的阀瓣为盘形，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节流量或压力。常用阀门止回阀：又称逆止阀或单向阀，其作用是防止管道中的介质倒流。止回阀属于自动阀类，其启闭动作是由介质本身的能量驱动的。管道支撑件管道支撑件按承载力形式分为支架和吊架。第三部分管道的主要施工程序施工准备材料准备管道安装管道预制试压吹扫系统验收移交管道施工程序熟悉设计图纸、标准规范、编制施工技术方案；进行管道的二次设计：管道焊口编号、预制焊口固定口划分、预制管段划分、直管段净料计算、无损检验要求、压力试验参数等标识于管道单线图上；选用焊接工艺评定;编制管道施工方案；进行基础信息库的建立，将管道单线图上的基础信息，包括焊口信息、材料信息，录入管道施工管理软件中；进行施工场地、施工机具、施工人力准备等；施工准备材料的材质合格证;材料的外观检查;材料的理化检验;阀门进行试压检验；管材进行表面除锈、喷涂底漆材料的标识；材料发放。材料准备