压力管道设计培训

压力管道设计培训新疆市政建筑设计研究院有限公司二○○九年六月内容•压力管道设计许可制度的背景•压力管道的特点•压力管道设计的历史与现状•压力管道设计内容•压力管道设计要点及方法•压力管道设计管理我国的工业化进程•新中国的工业化进程始于1953年开始执行的国民经济发展第一个五年计划，产业主要以冶金、电力、煤炭、化学、机械等行业为主•1978年中国开始实施改革开放战略，开始进行工业化战略的重大调整，工业化进程突飞猛进，化工、石油、煤炭、燃气、电力及各种新兴工业大量建成投产•随之而来，工业生产安全事故也大幅增长，尤其是化工、石油、燃气、电力等行业的生产安全事故，损失大、危害严重吉林化工厂爆炸事故2005年11月13日13时40分，中石油吉林石化公司双苯厂连续发生爆炸。经调查发现现场有6名工人失踪，受伤人员近70人，事故原因已初步查明，该厂苯胺装置硝化单元发生着火爆炸是P－102塔发生堵塞，循环不畅，因处理不当造成。这次事故造成大量化工原料流入松花江，对下游城市及居民的生活用水造成污染，同时对松花江流域的生态造成很大破坏。广西宜州化工厂爆炸事故•2008年8月２６日早上６时４５分，广西维尼纶集团有限责任公司有机车间发生严重爆炸事故，造成重大人员伤亡和惨重损失。截至26日17时，已成功疏散转移群众1.15万多人；医院收治伤员55人，死亡8人，失去联系11人。•这次事故所流泻的化工原料也造成当地的河流污染，下游1.5万居民被迫疏散。青岛市地下燃气管道爆炸事故•2008-01-13青岛地下燃气管道爆炸行人被炸飞两米，一条街的人行道被爆炸掀开，事故原因已查明，是燃气管道存在漏点，事发地段刚好是电力井较为聚集的地方，地下电线打火后，遇到泄漏的可燃性气体，发生了爆炸。•深圳市地下燃气管道爆炸事故•2006-1-11零时10分左右，深圳深南大道与华富路十字路口附近，地下燃气泄漏发生连环爆炸。事故中一女子死亡，另有16人受伤，其中一男子病危。事故造成7000多用户燃气供应暂时中断。•经查，事故起因为施工单位在修建深南———华富路地下人行通道时违章施工，造成直径110毫米的燃气管道破裂，大量液化石油气泄漏，随后引起爆燃。阜康市供热管道爆裂事故•2007年1月4日上午当地供热主管网突然爆裂，停暖逾三十小时，造成大量城市居民工作、生活不便和忍受寒冷。•大量的生产安全事故造成劳动者和人民群众的生命被无情终结，大量社会财富毁于一旦，造成的环境污染难以消除和生态破坏难以恢复的严重后果。•尤其是有毒、有腐蚀性、易燃、易爆、高温、低温、高压的工业介质泄露、爆炸产生的危害极其严重。这正是我国实行特种设备安全检查及压力容器压力管道设计许可制度的背景。我国压力管道安全事故原因比例我国特种设备安全监察的历史•1955年7月，我国在当时的劳动部设立了锅炉安全检查总局，此后经历了建立、合并、恢复、撤销、再建立的曲折过程，锅炉压力容器事故率也随之出现了波浪起伏的历史状况。•1978年9月，国务院批准恢复了锅炉安全监察局。自此，逐步建立健全各级监察机构和检测检验机构，形成了较完善的安全监察监督检验体系。•1982年2月，国务院发布了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》•1996年原劳动部发布了《压力管道安全管理与监察规定》[1996]140号•2003年3月11日，国务院令第373号令，发布了《特种设备安全监察条例》，自2003年6月1日起施行。•2009年1月24日《中华人民共和国国务院令第549号》，对《国务院关于修改《特种设备安全监察条例》的决定》予以公布，自2009年5月1日起施行。我国压力管道设计许可的历史•1992年10月9日，原国家劳动部颁发《压力容器设计单位资格管理与监督规则》，自1993年4月1日起施行。•1997年中石化发布《压力管道设计单位认证与管理办法》，并于1998~2000年完成本系统60余家设计单位的压管设计资格审查认证。•1999年12月16日，国家质量技术监督局《压力管道设计单位资格认证与管理办法》质技监锅发【1999】272号，自颁布之日起施行。•2002年8月14日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》国质检锅【2002】235号，自2003年1月1日起施行。•2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。内容•压力管道设计许可制度的背景•压力管道的特点•压力管道设计的历史与现状•压力管道设计内容•压力管道设计要点及方法•压力管道设计管理压力管道的定义•按《特种设备安全监察条例》第七章附则，第八十八条的释义：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。压力管道的分类•《压力容器压力管道设计许可规则》TSGR1001-2008的附件B，将压力管道划分为4大类•一、GA类（长输管道），含GA1级，GA2级•二、GB类（公用管道），含GB1级(城镇燃气管道），GB2级(城镇热力管道）•三、GC类（工业管道），含GC1级，GC2级，GC3级•四、GD类（动力管道），含GD1级，GD2级压力管道的组成元件•压力管道元件是指：组成压力管道系统的各种元素的统称，大致包括管道的组成件和支承件两大类。•《特种设备目录》列明：压力管道元件包括：•1.压力管道管子•2.压力管道管件•3.阀门•4.法兰•5.补偿器•6.压力管道密封元件（含紧固件）•7.压力管道特种原件（阻火器、视镜、过滤器等）•8.压力管道材料•9.压力管道支承件•共9大类别39个品种。压力管道的特点•1、输送的介质具有压力，多数属于高、中压管道。•2、输送的介质有毒或有腐蚀性，或易燃、易爆。•3、输送的介质具有高温或低温，或最高工作温度高于或者等于液体介质的标准沸点。•4、压力管道工作场所自然条件和工程条件复杂，安全事故往往会引起连锁事故，毒害介质泄露会引起次生灾害。•5、压力管道种类多，设计、制造、安装、应用环节多安全管理难度大。•6、压力管道材料种类多，选用复杂。内容•压力管道设计许可制度的背景•压力管道的特点•压力管道设计的历史与现状•压力管道设计内容•压力管道设计要点及方法•压力管道设计管理我国压力管道设计的历史•我国正真意义上的压力管道设计起步较晚，但符合条例“压力管道”定义的管道设计自新中国建立就已开始。•1997年中石化发布《压力管道设计单位认证与管理办法》，并于1998~2000年完成本系统60余家设计单位的压管设计资格审查认证。•1999年12月16日，国家质量技术监督局《压力管道设计单位资格认证与管理办法》质技监锅发【1999】272号，自颁布之日起施行。•2002年8月14日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》国质检锅【2002】235号，自2003年1月1日起施行。•2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。我区压力管道设计的历史1997年中石化发布《压力管道设计单位认证与管理办法》，并于1998~2000年完成本系统60余家设计单位的压管设计资格审查认证。•1999年12月16日，国家质量技术监督局《压力管道设计单位资格认证与管理办法》质技监锅发【1999】272号，自颁布之日起施行。我区的克拉玛依石油设计院于2001年取得压管设计资格，乌石化设计院于2002年取得压管设计资格。目前取得国家质检总局颁证的压管设计单位已有五家设计单位。•2002年8月14日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》国质检锅【2002】235号，自2003年1月1日起施行。•我区的压管设计培训取证工作始于2005年，目前取得自治区质量技术监督局颁证的压管设计单位已有七家设计单位。•2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。压力管道设计有关法规及规范及规程•法规2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。•规范《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008年版）含有压力管道的各种专业设计、施工及验收规范•规程《压力管道安全监察技术规程》（讨论中）压力管道设计现状•以前，在未进行压力管道设计许可制之前，压管设计均由工艺设计专业承担，对管道材料和管道机械设计不够重视，从而使压力管道设计存在凭经验设计和具有盲目性，其后果不是安全性差就是经济性差。•目前，许多压力管道设计单位虽然已经取得了压力管道设计许可资格，但是由于技术力量不足或其他原因，材料设计和机械设计仍然是薄弱环节，设计深度亟待加强。•我国的工程设计资质由住房及城乡建设部管理，工程咨询资质由国家发改委管理，均有相关设计收费标准。•我国压力容器压力管道设计许可资格由国家质量监督检验检疫总局管理，但目前尚无压力管道设计收费标准。内容•压力管道设计许可制度的背景•压力管道的特点•压力管道设计的历史与现状•压力管道设计内容•压力管道设计要点及方法•压力管道设计管理压力管道设计的内容•压力管道设计包括三部分内容：1.管道工艺设计（布管设计或配管设计）2.管道材料设计3.管道机械设计（管道受力分析、支撑及柔性安全设计）压力管道工艺设计•管道工艺设计（布管设计或配管设计）的目的：是实现介质在规定状态下的安全转移。•管道工艺设计的根本要求是：适用性。•管道工艺设计主要任务是：1.确定介质及其特性。2.确定介质输送全过程的状态。3.确定管道的空间位置布置。4.确定管道的管径。5.确定管道上控制元件及安全元件的布置。6.确定管道的环境条件。7.制定管道运行维护的操作要求。压力管道材料设计•管道材料设计的目的：是用可靠和经济材料实现工艺设计的要求。•管道材料设计的根本要求是：可靠性和经济性。•管道材料设计主要任务是：1.根据介质特性及工作状态确定既可靠又经济的管道元件材料包括材质、标准系列、工程压力等级等。2.根据管道工作的状态、管径、管道的工作环境、管道使用寿命等确条件定元件的壁厚。3.确定管道材料的连接方式及检验标准。4.确定管道材料的防腐、保温及维护方法。5.确认材料代换条件及内容。.压力管道机械设计•管道机械设计的目的：是保障管道材料在工艺条件下，在管道使用寿命期内的安全使用。•管道机械设计的根本要求是：安全性。•管道机械设计主要任务是：1.分析管道元件材料在工作状态及环境条件下的性能，校核材料的强度及刚度性能是否满足安全要求。2.根据管道材料性能及管道和介质的重力、管道成受的外荷载及管道内压的不平衡进行管道的支撑设计。3.进行管道动应力分析，对管道在振动、循环热应力等条件下的损坏及疲劳损坏采取预防和消除措施，即进行管系的减振和柔性设计。4.必要时进行管道的动态水力工况分析，对管道在非正常关闭或操作下的压力瞬变进行分析，采取防止水锤的措施。内容•压力管道设计许可制度的背景•压力管道的特点•压力管道设计的历史与现状•压力管道设计内容•压力管道设计要点及方法•压力管道设计管理一、压力管道设计条件•压力管道设计条件分为：1.介质及其状态条件2.环境条件3.工艺条件•（一）介质及其状态条件1.介质的物理性质（工艺设计的重要条件）介质的物理性态（气体或液体或汽、水两相流体）、密度、粘度、沸点、冷凝点等最高工作压力≥0.1MPa（表压），输送介质为气（汽）体、液化气体；最高工作压力≥0.1MPa（表压），输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性，或最高工作温度大于标准沸点的液体；2.介质的化学性质（材料设计的重要条件）介质的毒性、腐蚀性、燃烧性、爆炸性等，详见《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中规定的毒性为极度危害的介质，《石油化工企业设计防火规范》GB50160，《建筑防火设计规范》GB50016-2006中规