管道特征及输送介质特性

压力管道设计审批人员培训教材(管道布置部分)中国有色金属建设协会设计分会压力管道研究会主要内容管道特征及输送介质特性管道类别划分及人员条件管道布置基本要求及原则管道敷设方式及设计要点管道布置设计中常见问题管道特征及输送介质特性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。2003年6月1日开始实施的《特种设备安全监察条例》，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、大型游乐设施共七类设备，定为特种设备并实行安全监察。管道的定义及其特点管道的定义：《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）定义：由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动的设备压力管道的定义：《特种设备安全监察条例》定义：是利用一定的压力，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管道的特点：管道相互联系、牵扯和影响，长细比大，易于失稳，受力情况更复杂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管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率大管道组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求，选材和总成困难管道上的可能泄漏点多于压力容器管道在布置、安装和检验方面与压力容器存在很大的差别压力管道输送介质的特性介质的可燃易爆性《石油化工企业设计防火规范》GB50160和《建筑设计防火规范》GBJ16对可燃气体、可燃液体的火灾危险性分类：按爆炸下限将可燃气体分为甲类---爆炸下限＜10％乙类---爆炸下限≥10％按闪点将可燃液体分为甲A类---液化烃（15℃时蒸汽压力＞0.1MPa)甲B类---甲A类以外，闪点＜28℃乙A类---28℃≤闪点≤45℃乙B类---45℃＜闪点＜60℃丙A类---60℃≤闪点≤120℃丙B类---闪点＞120℃介质的毒性《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044按急性毒性、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、最高容许浓度六项指标的多数归属和实际接触情况，经综合分析确定分为极度危害、高度危害、中度危害、轻度危害四级介质的腐蚀性工艺介质常常具有一定的腐蚀性，尤其是各种浓度的酸碱盐介质对金属材料有较强的腐蚀性高温高压特性压力管道输送的介质往往具有一定的的压力和温度。输送介质压力的大小直接影响到管道的安全，压力越高，泄漏和爆裂损坏的可能性越大；输送介质的温度对材料的强度产生影响，过高的介质温度使材料的强度下降，材料的选用常常受到温度的限制压力管道类别划分及各级设计人员条件压力管道设计类别、级别的划分压力管道划分范围公共条件：最高工作压力大于0.1MPa，DN＞25mm介质特性条件：气体、液化气体、蒸汽介质可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体最高工作温度大于等于标准沸点的液体分类分级按使用性质、介质特性及危险程度分为三大类6个级别长输管道GA类：GA1级、GA2级公用管道GB类：GB1级—市政燃气GB2级—市政热力工业管道GC类：GC1级、GC2级GA1级：输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P1.6Mpa的管道输送有毒、可燃、易爆液体介质，输送距离（指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离）≥200Km且管道公称直径DN≥300mm的管道输送浆体介质，输送距离≥50Km且管道公称直径DN≥150mm的管道GA2级：输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P≤1.6Mpa的管道GA1第2条范围以外的管道GA1第3条范围以外的管道GC1级：输送GB5044《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的管道输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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介质且设计压力P≥4.0Mpa的管道输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压P≥4.0Mpa且设计温度大于等于400℃的管道输送流体介质且设计压力P≥10.0Mpa的管道GC2级：输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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介质且设计压力P4.0Mpa的管道输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P4.0Mpa且设计温度大于等于400℃的管道输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力P10Mpa且设计温度大于等于400℃的管道输送流体介质，设计压力P10.0Mpa且设计温度400℃的管道《工业金属管道设计规范》对输送流体的分类A1类流体指剧毒流体，在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触时，能造成严重中毒，脱离接触后，不能治愈。相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中Ⅰ级（极度危害）的毒物。流体举例：汞及化合物、砷、氯乙烯、铬酸盐和重铬酸盐、黄磷、氰化物等对应《规则》中的GC1（1）级压力管道的介质。A2类流体指有毒流体，接触此类流体后，会有不同程度的中毒，脱离接触后可治愈。相当于《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中Ⅱ级及以下（高度、中度、轻度危害）的毒物。流体举例：Ⅱ级：硫化氢、甲醛、氯、铅的冶炼、一氧化碳、苯胺Ⅲ级：苯乙烯、甲醇、硝酸、硫酸、盐酸Ⅳ级：四氯乙烯、氨、氢氧化钠对应于《规则》中的GC1（3）——P≥4.0Mpa，t≥400℃GC2（2）——P＜4.0Mpa，t≥400℃B类流体在本规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧。包括可燃气体和可燃液体。对应于《规则》中GC1（2）、GC1（3）GC2（1）、GC2（2）流体举例：GB50160《石油化工企业设计防火规范》GBJ16《建筑设计防火规范》GC1(2)GC2(1)：甲、乙类可燃气体甲类：乙炔、氢气、硫化氢、乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、氯乙烯乙类：一氧化碳、氨甲类液体（闪点＜28℃）液化天燃气、液化甲烷、液化石油气、液化氯乙烯、汽油、原油、甲苯、甲醇、乙醇GC1(3)GC2(2)：乙类液体：煤油、35号轻柴油丙类液体：轻柴油、重柴油、20号重油、变压器油、甘油等其它可燃气体D类流体指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1.0Mpa和设计温度高于-20~186℃之间的流体流体举例：P＜1.0Mpa，t≤186℃蒸汽和热水C类流体指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体流体举例：P=3.82MPa，t=450℃过热蒸汽各级设计人员条件压力管道设计技术负责人从事本专业工作，且具有较全面的压力容器或压力管道专业知识熟知并能正确运用有关规程、标准等技术规范，能组织、指导各级设计人员正确贯彻执行熟知压力容器或压力管道设计工作和国内外有关技术发展情况，具有综合分析和判断能力，在关键技术问题上能作出正确决断具有三年以上压力容器或压力管道设计审核经历具有高级技术职称具有《设计审批员资格证书》审核人员熟悉并能指导设计、校核人员正确执行有关规程、标准等技术规范，能解决设计、制造、安装和生产中的技术问题能认真贯彻执行国家的有关技术方针、政策，工作责任心强，具有较全面的压力容器或压力管道设计专业技术知识，能保证设计质量具有审查计算机设计的能力具有三年以上压力容器或压力管道设计的校核经历具有中级以上（含中级）技术职称具有《设计审批员资格证书》校核人员熟悉并能运用有关规程、标准等技术规范，能指导设计人员的设计工作具有压力容器或压力管道设计专业知识，有相应的压力容器或压力管道设计成果并已投入制造、使用熟悉应用计算机进行设计具有三年以上压力容器或压力管道设计经历具有初级以上（含初级）技术职称设计人员具有压力容器或压力管道设计专业知识能较好地贯彻执行有关规程、标准等技术规范能在审批人员指导下独立完成设计工作，并会使用计算机进行设计具有初级以上（含初级）技术职称