管道概念及分類培訓

管道的定義及其安裝要點殷振勝/2011青島華世潔環(huán)?？萍加邢薰疽?、前言1、管道運輸是與鐵路、公路、水路、航空并列的五大運輸行業(yè)之一；2009年5月1日起施行的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》修訂版，把涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施、場（廠）內(nèi)專用機動車輛共八類設(shè)備，定為特種設(shè)備并實行安全監(jiān)察。2、管道的定義及其特點；⑴管道的定義：“由管道組成件、管道支吊架、隔熱層和防腐層組成，用以輸送、分配、混合、分離、排放、計量或控制流體流動”的設(shè)備。（見國標GB50316《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》）⑵壓力管道的定義和監(jiān)察范圍：《條例》為壓力管道下的定義和范圍是：“利用一定的壓力，用于輸送氣體或液體的管狀設(shè)備。其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于等于標準沸點的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道”（見《條例》第99條）（3）管道的特點：

1）管道相互聯(lián)系、牽扯和影響，且長細比大，易于失穩(wěn)，受力情況更復雜；

2）壓力管道設(shè)計除了要考慮常規(guī)因素外，還需考慮柔性、振動、支撐等特殊因素；3）管內(nèi)流體流動狀態(tài)復雜，緩沖余地小，工作條件變化頻率大；4）管道的組成件種類繁多，各有各的特點和技術(shù)要求，選材和總成困難；5）管道上的可能泄漏點多于壓力容器。6）管道在布置、安裝和檢驗方面與壓力容器存在很大的差別。二、壓力管道輸送介質(zhì)的特性（第二章）1.幾個與安全相關(guān)的基本概念爆炸性氣體混合物爆炸極限爆炸危險區(qū)域一次危險和次生危險釋放源閃點爆炸和易爆介質(zhì):

爆炸－－介質(zhì)受到高熱、摩擦、撞擊等外因作用，或由其它物質(zhì)激發(fā)，發(fā)生劇烈化學變化，釋放出大量熱能（多數(shù)還同時產(chǎn)生大量氣體），使得局部范圍內(nèi)氣體急劇膨脹，壓力瞬間增大，高速向四周傳導，并伴有巨大響聲的現(xiàn)象。爆炸以高熱和沖擊波（核爆還有射線）形式造成破壞和殺傷。易爆介質(zhì)－－是指僅需用較低溫度、較輕的摩擦、撞擊或震蕩就可引發(fā)其爆炸的介質(zhì)。對于氣體還有較寬的爆炸極限范圍。2.介質(zhì)的火災危險性和毒性

1）介質(zhì)的可燃易爆性－－火災危險性分類：

可燃氣體分為甲、乙兩類：與空氣的混合物的爆炸極限下限＜10％（體積比）的為甲類，≥10％（體積比）的為乙類；可燃液體分為甲A/B、乙A/B、丙A/B三類六段：甲A類為液化烴。所謂液化烴是指15℃時，蒸汽壓＞0.1Mpa的烴類液體及其它類似的液體；甲B類為除甲A類以外的閃點＜28℃的可燃液體；乙A類是閃點≥28℃而＜45℃的可燃液體；乙B類是閃點≥45℃而＜60℃的可燃液體。

2）介質(zhì)的毒性P14GB5044把毒物的危害程度分為四個級別：極度危害（Ⅰ）高度危害（Ⅱ）中度危害（Ⅲ）輕度危害（Ⅳ）分級的依據(jù)是以急性毒性、急性中毒發(fā)病狀況、慢性中毒患病狀況、慢性中毒后果、致癌性和最高容許濃度（mg/m3）六項指標為基礎(chǔ)。分級的原則是按六項分級指標綜合分析，全面權(quán)衡，以多數(shù)指標的歸屬和實際接觸情況，定出危害程度的級別。注意介質(zhì)的多重性－－既是可燃的又是有毒的，還可能有腐蝕性，劃分時應按高等級確定。介質(zhì)的危害程度受工況和環(huán)境影響，其毒性等級不是固定不變的，具體情況具體分析。三、設(shè)備布置（第五章第一節(jié)）設(shè)備布置是管道設(shè)計中最重要的一部分。設(shè)備布置是指在裝置界區(qū)內(nèi)，對生產(chǎn)設(shè)備按物流順序、介質(zhì)特性和同類設(shè)備適當集中相結(jié)合的原則，進行有序排布和擺放，使之同時滿足PID要求；安全、環(huán)保要求；生產(chǎn)、操作、安裝、維修要求的過程。1、設(shè)備布置原則和應考慮的因素（1）原則：氣候條件（氣溫、降雨量、風沙等）;防火規(guī)范（GB50160）;

總圖布置和裝置方向;

地形情況（宜布置在同一平面的地塊上）（2）應考慮的因素關(guān)于三重安全措施：預防一次危險引發(fā)的次生危險；限制次生危險的危害程度和范圍；為及時搶救和安全疏散提供條件。

2、裝置內(nèi)主管廊的布置對設(shè)備布置的影響主管廊的位置、走向、寬度、高度等都對設(shè)備布置有影響；主管廊和旁邊的框架連成一體時，要使管廊的柱距與框架的柱距盡可能一致。主管廊布置安裝與檢修空間3、關(guān)于通道、平臺和梯子的布置通道、平臺和梯子具有操作、維修、安全疏散等多種功能，必須滿足規(guī)定的寬度和凈空高度，保持暢通無阻；應合理布置平臺的通道和梯子，一般應兩個及以上；平臺與服務對象的相對高度以600～1600mm為宜。梯子是一種特殊的通道。直爬梯寬度一般為400～600mm；當高度＞2m時應加安全護籠，頂部應高出平臺1050～1200mm；直爬梯每段長度不宜＞8m或5m；高塔的直爬梯不應布置在同一條垂線上，應自下而上錯開布置；斜梯寬度宜為800～1200mm，每段高差不宜＞5.5m；兩個安全通道（含梯子）之間的距離不得大于50m。高塔爬梯通道布置

四、管道布置（第五章第二節(jié)）

管道布置是指在裝置界區(qū)的有限空間內(nèi)，對聯(lián)系各設(shè)備及進出裝置的工藝管道、公用工程管道以及相關(guān)專業(yè)的設(shè)施，進行綜合規(guī)劃和有序排布的過程，并使之同時滿足PID、安全、操作、管件的布置（1）彎頭宜選用曲率半徑等于1.5倍公稱直徑的長半徑彎頭；輸送氣固、液固兩相流物料的管道應選用大曲率半徑彎管。（2）管廊上水平管道變徑連接，如無特殊要求，應選用底平偏心異徑管；垂直管上宜選用同心異徑管。（3）對于水平吸入的離心泵，當入口管變徑時，應在靠近泵的入口處設(shè)置偏心異徑管。當管道從下向上進泵時，應采用頂平安裝，當管道從上向下進泵時，宜采用底平安裝。（4）平焊法蘭不應與無直管段的彎頭直接連接。（5）閥門和其它靜密封接頭宜安裝在管道支撐點的附近。（6）除工藝有特殊要求外，塔、反應器、立式容器等設(shè)備裙座內(nèi)的管道上不得布置法蘭和螺紋接頭。（7）機泵潤滑油系統(tǒng)的碳素鋼管道、輸送有固體沉積及結(jié)焦介質(zhì)的管道等應分段設(shè)置法蘭。機泵潤滑油系統(tǒng)的碳素鋼管道每段管道上的彎頭不宜超過2個。（8）調(diào)節(jié)閥兩側(cè)管道上的異徑管應緊靠調(diào)節(jié)閥。（9）采用異徑法蘭連接時，輸送介質(zhì)的流向宜自小口徑流向大口徑。2.阻火器的布置（1）加熱爐燃料氣主管上的管道阻火器，應靠近加熱爐，并便于檢修，管道阻火器與燃燒器距離不宜大于12m。（2）儲罐用阻火器應直接安裝在儲罐頂?shù)墓芸谏?，通常與呼吸閥配套使用，也可單獨使用。3.過濾器的布置（1）機泵入口均應安裝過濾器。過濾器的安裝位置應靠近被保護的設(shè)備。（2）過濾器的布置應符合下列要求：A、角式T型過濾器必須安裝在管道90°拐彎的場合B、直通式T型過濾器必須安裝在管道的直管上，安裝在立管上時，應考慮方便濾網(wǎng)的抽出；安裝在水平管時，濾網(wǎng)抽出方向應向下；（3）安裝在立管上的泵入口過濾器，為降低泵入口閥門的高度，可采用異徑過濾器。（4）Y型過濾器安裝在介質(zhì)自下向上的垂直管道上時，應選用反流式。（5）壓縮機入口管道上應裝過濾器或可拆卸短節(jié)，以便開車前安裝臨時過濾器和清掃管道。C、Y型過濾器安裝在水平管道上時，濾網(wǎng)抽出方向應向下；4.補償器的布置（1）由于設(shè)備布置或其他因素使管道系統(tǒng)的幾何形狀受到限制，補償能力不能滿足要求時，應在管道系統(tǒng)的適當位置安裝補償器。（2）補償器的選用和布置規(guī)定如下：A、“π”形補償器結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、投資少，應優(yōu)先選用；B、管道布置受限制時，在設(shè)計壓力和輸送介質(zhì)允許情況下可選用金屬波紋管形補償器。（3）布置無約束金屬波紋管補償器應符合下列要求：A、兩個固定支座間僅能布置一個補償器；B、固定支座必須具有足夠的強度，以承受內(nèi)壓推力的作用；C、對管道必須進行嚴格地保護，尤其是靠近補償器的部位應設(shè)置導向架，第一個導向支架與補償器的距離應小于或等于4倍公稱直徑，第二個導向支架與第一個導向支架的距離座小于或等于14倍公稱直徑，以防止管道有彎曲和徑向偏移造成補償器的破壞。（4）套管式、球形補償器因填料容易松馳、發(fā)生泄漏，對可燃介質(zhì)管道和有毒介質(zhì)管道嚴禁選用。（5）儲罐前的管道當?shù)卣鹆叶鹊扔诨虼笥?度、有不均勻沉陷，且公稱直徑等于或大于150mm時，應設(shè)置儲罐抗震用金屬軟管。金屬軟管的直徑不應小于儲罐進出口的直徑。金屬軟管應布置在靠近儲罐壁的第一道閥門和第二道閥門之間。1.材料金屬材料,(非金屬材料)鐵基材料,(有色)鋼,(鑄鐵)承壓件用鋼,(結(jié)構(gòu)件)2.1管道元件用鋼的分類碳鋼,低合金高強度用鋼—強度鋼Cr-Mo合金鋼—·熱強鋼,抗氫鋼低溫鋼不銹鋼Fe-Cr-Ni合金和Ni基合金鋁,銅,鈦合金2.2碳鋼,低合金高強度用鋼①強度塑性,韌性,可焊性,工藝性能②含碳量低碳,中碳,高碳③合金元素添加

Mn,V,Nb,Ti,······

殘余元素碳當量

C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15④脫氧沸騰鋼(Si≤0.07),半鎮(zhèn)靜鋼(Si≤0.17)

鎮(zhèn)靜鋼(Si≥0.12),真空脫氧,鋁脫氧⑤優(yōu)質(zhì)鋼與普通結(jié)構(gòu)鋼

S,P≤0.035⑥晶粒度粗晶粒,細晶粒(≥5級,或總鋁≥0.02%)⑦材料交貨(使用)狀態(tài)和熱處理熱軋,A,N,N+T,Q+T,PWHT,

控制軋制⑧生産和加工型式熱軋,冷軋,冷拉,鍛造,鑄造,

熱加工,冷加工,機加工焊接,熱處理材料1020354565

抗拉

MPa335410530600695

屈服

MPa205245315355410延伸率

%3125201610⑩管道工程中的應用●工業(yè)管道管子,對焊管件20,Q235A,B,(16Mn)

鍛制管件,法蘭16Mn,(20)

鑄件WCB(WCB是指碳素鋼鑄件牌號.一種低溫用碳素結(jié)構(gòu)鋼,可焊性較好。相當于25#35#碳鋼)●長輸管道管子,對焊管件X42,X60,X70壓力管道類別定義及級別劃分

------摘自《壓力容器、壓力管道設(shè)計許可規(guī)則》

長輸管道（GA類）定義：長輸管道系產(chǎn)地、儲存庫、使用單位間的用于輸送商品介質(zhì)的管道。按照其輸送的介質(zhì)特性、工作壓力和輸送距離劃分為GA1級和GA2級。

（1）設(shè)計GA1、GC1級壓力管道的單位，專職設(shè)計人員總數(shù)一般不得少于10名，其中，審批人員不得少于3名。

GA1級：符合下列條件之一的長輸管道

(1)輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，最高工作壓力大于4.0MPa的長輸管道；

(2)輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì)，最高工作壓力≥6.4MPa且輸送距離（指產(chǎn)地、儲存地、用戶間的直接距離）≥200km的長輸管道。GA2級:屬于GA1級以外的長輸管道。公用管道（GB類）定義：

公用管道系指城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用事業(yè)或民用的燃氣管道和熱力管道。

劃分為GB1級和GB2級。GB1級:城鎮(zhèn)燃氣管道（不含城鎮(zhèn)壓縮天然氣充氣站內(nèi)大于4MPa的壓力管道）。GB2級:城鎮(zhèn)熱力管道（含供城鎮(zhèn)生產(chǎn)企業(yè)用的熱力管網(wǎng)）。設(shè)計GB類、GA2、GC2級壓力管道單位的專職設(shè)計人員總數(shù)一般不得少于7名，其中，審批人員不得少于2名。

工業(yè)管道（GC類）定義：工業(yè)管道系指企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的管道、公用工程管道及其他輔助管道。

按照其輸送的介質(zhì)特性、工作壓力和溫度，劃分為GC1級、GC2級、GC3級。符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級：

(1)輸送國標GB5044《職業(yè)接觸毒物危害程度分級》中規(guī)定為極度危害介質(zhì)、高度危害氣體介質(zhì)或工作溫度高于標準沸點的高度危害液體介質(zhì)的管道；

(2)輸送國標GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》及GB50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體(包括液化烴)，并且設(shè)計壓力≥4.0MPa的