壓力管道基礎(chǔ)知識

壓力管道基礎(chǔ)知識重要內(nèi)容:一、管道的概念一、壓力管道的概念：、壓力管道的安穩(wěn)監(jiān)察范疇四、 壓力管道的特點(diǎn)五、 壓力管道的構(gòu)造要求六、 壓力管道的分類和分級七、 壓力管道掉效的緣故八、 壓力管道破壞特點(diǎn)九、 壓力管道變亂防范和申報(bào)十、管道體系的安穩(wěn)規(guī)定—'管道的概念依照國度標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2000的規(guī)定，管道是由管道構(gòu)成件、管道支吊架等構(gòu)成，用以輸送、分派、混淆、分別、排放、計(jì)量或操縱流體流淌。國度標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-97的定義是：由管道構(gòu)成件和管道支承件構(gòu)成，用以輸送、分派、混淆、分別、排放、計(jì)量、操縱和禁止流體流淌的管子、管件、法蘭、螺栓連接、墊片、閥門和其他構(gòu)成件或受壓部件的裝配總成。按流體與設(shè)計(jì)前提劃分的多根管道連接成的一組管道稱之為“管道體系”或“管系”。上述定義包含兩個(gè)含義：（A） 管道的感化：是用以輸送、分派、混淆、分別、排放、計(jì)量、操縱和禁止流體流淌。1） 流體：在有些標(biāo)準(zhǔn)中稱為介質(zhì)。流體可按狀況或性質(zhì)進(jìn)行分類。a） 按狀況分：氣體；液體；液化氣體：是指在必定壓力下呈液態(tài)存在的氣體；漿體：是指可燃、易爆、有毒和有腐化性的漿體介質(zhì)。b） 按性質(zhì)分：火警危險(xiǎn)性；是指可燃介質(zhì)引起燃燒的危險(xiǎn)性，分為可燃?xì)怏w、液化氣體和可燃液體。有甲、乙、丙三類。爆炸性；與空氣混淆后可能產(chǎn)生爆炸的可燃介質(zhì)或在高溫、高壓下可能引起爆炸的非可燃介質(zhì)。毒性；按GB5044分級。有劇毒（極端損害）和有毒（高度損害、中毒損害和輕度損害）兩大年夜類四個(gè)級別。腐化性。是指能灼傷人體組織并對管道材料造成破壞的物質(zhì)。2） 輸送流體：依附外界的動力（應(yīng)用流體輸送機(jī)械如緊縮機(jī)、泵等賜與的動能）或流體本身的驅(qū)動力（如介質(zhì)本身的壓力）將管道泉源的流體輸送到管道的終點(diǎn)。3） 分派流體：經(jīng)由過程管系中的支管將流體分派到設(shè)計(jì)規(guī)定的多個(gè)預(yù)定的設(shè)備或用戶。4） 混淆流體：將管系中來自不合支管中的流體在管道中進(jìn)行混淆，如稀釋等。5） 分別流體：將管道內(nèi)部不合狀況的流體經(jīng)由過程支管進(jìn)行分別，如汽液分別、油水分別等。6） 排放流體：將管道內(nèi)部流體經(jīng)由過程支管進(jìn)行排放，如超壓放空、排放被分別的流體等。7） 計(jì)量流體：經(jīng)由過程設(shè)置于管道體系中的計(jì)量外表對輸送、分派的流體進(jìn)行計(jì)量，如測量流量、壓力、溫度和粘度等。8） 操縱流體：經(jīng)由過程設(shè)置于管道體系中的操縱元件對管內(nèi)流體的流淌進(jìn)行操縱，如調(diào)壓、減溫、流體分派和割斷等。（B） 管道的構(gòu)成：由管道構(gòu)成件、管道支吊架（管道支承件）等構(gòu)成，是管子、管件、法蘭、螺栓連接、墊片、閥門、其他構(gòu)成件或受壓部件和支承件的裝配總成。1） 管道構(gòu)成件：指用于連接或裝配成管道的元件，包含管子、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門以及管道專門件。所謂管道專門件，是指非通俗標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成件。是按工程設(shè)計(jì)前提專門制造的管道構(gòu)成件，包含膨脹節(jié)、專門閥門、爆破片、阻火器、過濾器、撓性接頭及軟管等。2） 管道支吊架：用于支承管道或束縛管道位移的各類構(gòu)造的總稱，但不包含土建的構(gòu)造。有固定支架、滑動支架、剛性吊架、導(dǎo)向架、限位架和彈簧支吊架等。在國度標(biāo)準(zhǔn)GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中也稱為管道支承件，包含管道安裝件和附著件。a） 管道安裝件：指將負(fù)荷從管子或管道附著件上傳遞到支承構(gòu)造或設(shè)備上的元件，包含吊桿、彈簧支吊架、斜拉桿、均衡錘、松緊螺栓、支撐桿、鏈條、導(dǎo)軌、錨固件、鞍座、墊板、滾柱、托座和滑動支架等。b） 附著件：用焊接、螺栓連接或夾緊方法附裝在管子上的零件，包含管吊、吊（支）耳、圓環(huán)、夾子、吊夾、緊固夾板和裙式管座等。管道構(gòu)成件和支承件在我國現(xiàn)行壓力管道律例中也統(tǒng)稱為壓力管道元件。二'壓力管道的概念壓力管道是管道中的一部分。從廣義上明白得，所謂壓力管道，應(yīng)當(dāng)是指所有遭受內(nèi)壓或外壓的管道，不管其管內(nèi)介質(zhì)若何。但從我國揭橥《壓力管道安穩(wěn)治理與監(jiān)察規(guī)定》今后，“壓力管道”便成為受監(jiān)察管道的專用名詞。在《壓力管道安穩(wěn)治理與監(jiān)察規(guī)定》第二條中將壓力管道定義為：“在臨盆、生活中應(yīng)用的可能引起燃爆或中毒等危險(xiǎn)性較大年夜的特種設(shè)備”，國務(wù)院2003年6月1日揭橥實(shí)施的《特種設(shè)備安穩(wěn)監(jiān)察條例》中，將壓力管道進(jìn)一步明白為“應(yīng)用必定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范疇規(guī)定為最高工作壓力大年夜于或者等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐化性，最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)徘點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱直徑大年夜于25mm的管道”。這確實(shí)是說，現(xiàn)在所說的“壓力管道”，不只是指其管內(nèi)或管外遭受壓力，同時(shí)其內(nèi)部輸送的介質(zhì)是“氣體、液化氣體和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐化的液體”物質(zhì)。那個(gè)地點(diǎn)所謂能燃爆、能中毒或有腐化性，具有如下內(nèi)涵：介質(zhì)的燃爆性：即介質(zhì)具有可燃性和爆炸性，在必定前提下能引起燃燒或爆炸，變成火警和破壞。這些介質(zhì)包含可燃?xì)怏w、液化烴和可燃液體等有火警危險(xiǎn)性的物質(zhì)，也包含輕易引起爆炸的高溫高壓介質(zhì)如蒸汽、跨過標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的高溫?zé)崴?、緊縮空氣和其他緊縮氣體等。個(gè)中，可燃介質(zhì)的火警危險(xiǎn)性依照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16，共分為甲、乙、丙三類。個(gè)中甲、乙類可燃?xì)怏w與空氣混淆物的爆炸下限（體積）分別規(guī)定為：甲類可燃?xì)怏w：＜10%;乙類可燃?xì)怏w：210%。甲、乙和丙類可燃液體的分類見表1。表1液化烴、可燃液體的火警危險(xiǎn)性分類類別類別名稱特征甲類A液化烴15度時(shí)蒸汽壓力〉0.1MPa的烴類液體及其他類似液體甲類B可燃液體甲A以外的可燃液體，閃點(diǎn)＜28度乙類A可燃液體閃點(diǎn)228度至W45度乙類B可燃液體閃點(diǎn)＞45度至＜60度丙類A可燃液體閃點(diǎn)2600C至＜1200C丙類B可燃液體閃點(diǎn)〉1200C注：閃點(diǎn)低于450C的液體稱為易燃液體；閃點(diǎn)低于情形溫度的液體稱為易爆液體。在GBJ16的規(guī)定中，屬于甲類火警危險(xiǎn)性的可燃介質(zhì)（或臨盆過程）還有：常溫下能自行分化或在空氣中氧化即能導(dǎo)致自燃或爆炸的物質(zhì)；常溫下受到水或蒸汽感化能產(chǎn)朝氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)；遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化及遇有機(jī)物或硫磺等易燃的無機(jī)物，極易引起燃燒或爆炸的強(qiáng)氧化劑；受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機(jī)物接觸時(shí)能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)；以及在密閉設(shè)備內(nèi)操作溫度等于或跨過物質(zhì)本身自燃點(diǎn)的臨盆。屬于乙類火警危險(xiǎn)性的介質(zhì)主假如指不屬于甲類火警危險(xiǎn)性的氧化劑和化學(xué)易燃固體，以及助燃?xì)怏w。（B）介質(zhì)的毒性：即介質(zhì)具有使人中毒的特點(diǎn)。當(dāng)這些介質(zhì)被人吸入或與人體接觸后，能對人體造成損害，甚至逝世亡。依照《職業(yè)性接觸毒物損害水等分級》GB5044的規(guī)定，毒物按急性毒性、急性中毒發(fā)病狀況、慢性中毒患病狀況、慢性中毒后果、致癌性和最高許可濃度等六項(xiàng)指標(biāo)，共分為極端損害、高度損害、中度損害和輕度損害四個(gè)等級。極端損害介質(zhì)有時(shí)也稱之為“劇毒介質(zhì)”，高度、中度和輕度損害介質(zhì)則統(tǒng)稱為“有毒介質(zhì)“。劇毒介質(zhì)（流體）在我國國度標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-97中的說明是：如有極少量這類物質(zhì)泄漏到情形中，被人吸入或與人體接觸，即使靈敏治療，也能對人體造成嚴(yán)峻的和難以治療的損害的物質(zhì)。相當(dāng)于現(xiàn)行國度標(biāo)準(zhǔn)《職業(yè)性接觸毒物損害水等分級》GB5044中I級損害程度（極端損害）的毒物。據(jù)此能夠?qū)《窘橘|(zhì)明白得為確實(shí)是極端損害介質(zhì)。而有毒介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)中的說明是：這類物質(zhì)泄漏到情形中，被人吸入或與人體接觸，如治療及時(shí)不致于對人體造成不易復(fù)原的損害。只是，毒性程度雷同的毒物，在具體若何對待的問題上各行業(yè)也存在差別。如苯在《職業(yè)性接觸毒物損害水等分級》GB5044中被列入極端損害介質(zhì)，在《壓力管道安穩(wěn)治理與監(jiān)察規(guī)定》的解析中也作為極端損害介質(zhì)的例子。而在《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》SH3501-2002的管道分級中，苯則被與高度損害介質(zhì)一致對待。列入SHB級之中。相反，丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫等四種高度損害介質(zhì)則在SH3501-2002中被與極端損害介質(zhì)同樣對待，列入SHA級管道之中。這不只對施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和在用管道的考查要求有阻礙，同時(shí)對具體工程施工時(shí)劃分許可證級別也是有阻礙的。如承擔(dān)有苯介質(zhì)的管道安裝工作時(shí)，若苯被視為極端損害介質(zhì)，施工單位應(yīng)持GC1級安裝許可證，而若作為高度損害介質(zhì)時(shí)，則持證級別與管道的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度有關(guān)。關(guān)于那個(gè)問題的明白得能夠從毒物損害性分級的原則進(jìn)行說明：國度標(biāo)準(zhǔn)《職業(yè)性接觸毒物損害水等分級》GB5044-85對具體毒物的分級是以列舉常見的56種毒物在某些行業(yè)中的損害水等分級進(jìn)行表達(dá)的。但該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)指出：對接觸同一毒物的其他行業(yè)（該標(biāo)準(zhǔn)表2中未列出的）的損害程度，可依照車間空氣中的毒物濃度、中毒患病率、接觸時(shí)刻的長短，規(guī)定級別。凡車間空氣中毒物濃度經(jīng)常達(dá)到TJ36—79《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的最高許可濃度值，而其患病率或癥狀產(chǎn)生率低于本分級標(biāo)準(zhǔn)中響應(yīng)的值，可降低一級。因此，對每種具體物質(zhì)，國度標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在劃分損害等級時(shí)存在差別是正常的。因?yàn)槌酥掳┬院涂諝庵凶罡咴S可濃度外，其他四項(xiàng)指標(biāo)都與臨盆過程和操作特點(diǎn)有關(guān)。石油、化工和石油化工等以管道輸送介質(zhì)為主的臨盆過程，有毒物質(zhì)處于連續(xù)、密閉狀況下賤動，其損害程度取決于因變亂致使毒物與人體接觸，或因經(jīng)常性泄漏引起職業(yè)性慢性損害的機(jī)率，平日要低于開放性臨盆過程。是以，在壓力管道設(shè)計(jì)時(shí)具體確信毒物損害等級應(yīng)重要以車間空氣中毒物濃度、中毒患病率、接觸時(shí)刻長短來規(guī)定。上面提到的毒物損害性分級指標(biāo)中，關(guān)于車間空氣中毒物的最高許可濃度規(guī)定如下：極端損害：最高許可濃度小于0.1mg/m3；高度損害：最高許可濃度為0.1mg/m3~1.0mg/m3。依照《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（TJ36—79）的規(guī)定，苯、丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫等五種毒物在車間空氣中和棲身區(qū)大年夜氣中的最高許可濃度見表2：表2幾種毒物的最高許可濃度毒物名稱苯丙烯腈光氣二硫化碳氟化氫車間空氣許可濃度（mg/m3）40.02.00.510.01.0棲身區(qū)大年夜氣許可濃度0.80.050.040.007（日平均mg/m3）（一次）（一次0.02）由表2可見，苯在車間空氣中的最高許可濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于極端損害介質(zhì)。同時(shí)，依照工業(yè)臨盆中管道輸送的連續(xù)性、密閉性特點(diǎn)，以及苯與操作人員的接觸時(shí)刻長短和中毒患病率的情形分析，苯也不該屬于極端損害介質(zhì)的范疇。因此，實(shí)際工作中確信介質(zhì)的損害程度應(yīng)以設(shè)計(jì)文件確信的毒物性質(zhì)或設(shè)計(jì)文件中指明的施工驗(yàn)收規(guī)范為準(zhǔn)。別的，關(guān)于接觸時(shí)刻長短我國尚未制訂有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，美國當(dāng)局工業(yè)衛(wèi)生專家會議（ACGIH）舉薦的三種接觸閾限值可作為參考：1） 以正常8小時(shí)工作日或40小時(shí)工作周的時(shí)刻加權(quán)平均限值為指標(biāo)，在此濃度下，反復(fù)接觸對全部人員都不致產(chǎn)生不良阻礙；2） 以短時(shí)刻接觸（每次不跨過15分鐘，天天不跨過4次，每次距離許多于1小時(shí)）的時(shí)刻加權(quán)平均限值為指標(biāo)，在此濃度下，人短時(shí)刻連續(xù)接觸不致引起刺激感化、慢性或弗成逆組織病理變更、麻醉而增長不測損害、自救才能減退或工作效力明顯降低等；3） 上限值是指即使在剎時(shí)也不得跨過的最高濃度。（C）介質(zhì)的腐化性：是指能灼傷人體組織并對管道材料造成破壞的物質(zhì)，如酸、堿以及其它能引起材料損害的流體如氫、硫化氫等。三、 壓力管道的安穩(wěn)監(jiān)察范疇依照《壓力管道安穩(wěn)治理與監(jiān)察規(guī)定》，屬于安穩(wěn)監(jiān)察范疇的壓力管道是具備下列前提之一的壓力管道及其從屬舉措措施、安穩(wěn)愛護(hù)裝配等。1） 毒性程度為極端損害的介質(zhì)，不論壓力，溫度及狀況；2） 火警危險(xiǎn)性為甲、乙類的介質(zhì)，不論壓力、溫度及狀況；3） 最高工作壓力大年夜于、等于0.1MPa的氣（汽）體、液化氣體介質(zhì)，未規(guī)定性質(zhì)及溫度，但《壓力管道安穩(wěn)治理與監(jiān)察規(guī)定》中規(guī)定不屬于監(jiān)察范疇的除外。4） 最咼工作壓力大年夜于、等于0.1MPa的易燃、易爆、有毒，有腐化性介質(zhì)或最咼工作溫度咼于、等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)。《壓力管道安穩(wěn)治理與監(jiān)察規(guī)定》中規(guī)定以下四類管道不屬于監(jiān)察范疇：a） 設(shè)備本體所屬管道。b） 軍事設(shè)備，交通對象和核裝配中的管道。c） 無毒、弗成燃、無腐化性的氣體，公稱直徑小于150mm且最高工作壓力小于1.6 MPa的管道。那個(gè)地點(diǎn)，所謂壓力管道所屬舉措措施及安穩(wěn)愛護(hù)裝配的定義是：a） 從屬舉措措施重要指用于壓力管道的管道用設(shè)備、支吊架、陰極愛護(hù)裝配等。b） 安穩(wěn)愛護(hù)裝配重要指超溫、超壓操縱裝配和報(bào)警裝配等。注：比來揭橥的《壓力管道應(yīng)用掛號治理規(guī)矩》（試行）中對壓力管道、從屬舉措措施和安穩(wěn)愛護(hù)裝配的界定，明白為：a） 壓力管道指由管道構(gòu)成件、管道支承件、安穩(wěn)愛護(hù)裝配和從屬舉措措施等構(gòu)成的體系。用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備；b） 從屬舉措措施指陰極愛護(hù)裝配、壓氣站、泵站、閥站、調(diào)壓站、監(jiān)控體系等；c） 安穩(wěn)愛護(hù)裝配指壓力管道上連接的安穩(wěn)閥、壓力表、爆破片和緊急割斷閥等。四、 壓力管道的特點(diǎn)一個(gè)管道體系，為了完成流體的輸送、分派、混淆、分別、排放、計(jì)量或操縱流體流淌的功能，必須與響應(yīng)的動力設(shè)備、反響設(shè)備、儲存設(shè)備、分別設(shè)備、換熱設(shè)備、操縱設(shè)備等連接在一路，形成一個(gè)體系，使管內(nèi)流體具有必定的壓力、溫度和流量，完成設(shè)計(jì)預(yù)定的義務(wù)。同時(shí)，不合類其余壓力管道，因?yàn)椴牧?、?gòu)造和敷設(shè)情勢不合，其特點(diǎn)也有所不合：（A） 工業(yè)管道的特點(diǎn)1） 數(shù)量多，管道體系大年夜，車間內(nèi)管道安排交叉、緊湊；2） 管道構(gòu)成件和支承件的材質(zhì)、品種、規(guī)格復(fù)雜，質(zhì)量均一性差；3） 運(yùn)行過程受臨盆過程波動阻礙，運(yùn)行前提變更多，如熱脹冷縮、交變載荷、溫度和壓力波動等；4） 腐化和破壞機(jī)理復(fù)雜，材料掉效模式多。（B） 長輸管道和公用管道的特點(diǎn)1） 管道敷設(shè)長度大年夜，跨過地區(qū)多，地勢地質(zhì)復(fù)雜；2） 埋地敷設(shè)多，缺點(diǎn)檢測難度大年夜；3） 輕易遭受不測毀傷。五、 壓力管道的構(gòu)造要求壓力管道因?yàn)檩斔偷牧黧w具有毒性、燃爆性和腐化性，且又有高溫、高壓、低溫等專門操作前提，使其具有相昔時(shí)夜的危險(xiǎn)性。是以，壓力管道體系構(gòu)造應(yīng)當(dāng)具備下列前提：耐壓強(qiáng)度：遭受管內(nèi)流體感化于管道上的壓力（內(nèi)壓或外壓）、溫度所引起的應(yīng)力及其經(jīng)久、反復(fù)的阻礙，如蠕變和疲乏等；密封性：阻攔管道內(nèi)部流淌的流體泄漏到管道外部空間或流體中；耐腐化性：遭受管內(nèi)流體對管道材料的腐化感化。管道材料的耐腐化等級分為4級，以年腐化速度衡量：充分耐腐化W0.05mm；耐腐化＞0.05?0.1mm；尚耐腐化＞0.1?0.5mm；不耐腐化＞0.5mm；柔性：管道的柔性是反應(yīng)管道變形難易程度的一個(gè)物理概念。管道在設(shè)計(jì)前提下工作時(shí)，因熱脹冷縮、端點(diǎn)附加位移、管道支承設(shè)置欠妥等緣故會產(chǎn)生應(yīng)力過大年夜、變形、泄漏或破壞等阻礙正常運(yùn)行的情形。管道的柔性確實(shí)是管道經(jīng)由過程自身變形接收因溫度變更產(chǎn)生尺寸變更或其他緣故所產(chǎn)生的位移，包管管道上的應(yīng)力在材料許用應(yīng)力范疇內(nèi)的機(jī)能。為了知足上述前提，管道體系的管道構(gòu)成件必須應(yīng)用耐介質(zhì)腐化，有能夠或許在設(shè)計(jì)規(guī)定溫度下遭受介質(zhì)感化壓力的材料，且有響應(yīng)的壁厚和密封構(gòu)造。同時(shí)全部管道體系應(yīng)有恰當(dāng)?shù)闹С?。在一些?biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，經(jīng)常顯現(xiàn)“猛烈輪回前提”這一名詞。依照《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2000的說明，猛烈輪回前提是指：管道運(yùn)算的最大年夜位移應(yīng)力范疇跨過0.8倍許用的位移應(yīng)力范疇和當(dāng)量輪回?cái)?shù)大年夜于7000或由設(shè)計(jì)確信的產(chǎn)生相等后果的前提。所謂“位移應(yīng)力范疇”是指：由管道熱膨脹產(chǎn)生的位移所運(yùn)算的應(yīng)力。運(yùn)算的最大年夜位移應(yīng)力范疇確實(shí)是從最低溫度到最高溫度的全補(bǔ)償值進(jìn)行運(yùn)算的應(yīng)力。設(shè)計(jì)對猛烈輪回前提下運(yùn)行的管道，在管道構(gòu)成件的選用、管子和管件的最小厚度、無損檢測的要求等均有專門的規(guī)定。六、壓力管道的分類和分級管道的用處廣泛，品種繁多。不合范疇內(nèi)應(yīng)用的管道，其分類方法也不合。一樣能夠按用處、主體材料、敷設(shè)狀況和輸送介質(zhì)等管道應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分類。具體情形可見圖1。在一樣律例、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中，為了便于設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收和應(yīng)用治理和考查，往往依照介質(zhì)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)參數(shù)采取綜合分類、分級的方法，同時(shí)，在各行業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范，施工驗(yàn)收規(guī)范和修理、考查規(guī)程之間，對管道的分級或分類尚存在差別。如：國度標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316中的流體依照狀況、性質(zhì)和設(shè)計(jì)參數(shù)分為Al、A2、B、C、D五類。A1類為劇毒介質(zhì)；A2類為有毒介質(zhì)B類為可燃介質(zhì)；C類、D類為非可燃、無毒介質(zhì)，個(gè)中設(shè)計(jì)壓力小于等于IMPa,且設(shè)計(jì)溫度為-29?186°C的為D類?；ぁ⑹突ず碗娏Φ刃袠I(yè)的施工及驗(yàn)收規(guī)范對管道的分級或分類如下：化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《化工金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》HG20225—95按流體特點(diǎn)和設(shè)計(jì)參數(shù)分為A、B、C、D四類。全然與國度標(biāo)準(zhǔn)一致，但將有毒介質(zhì)管道劃入B類管道。石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》SH3501—2002按流體特點(diǎn)和設(shè)計(jì)參數(shù)分為SHA、SHB、SHC、SHD四級，如表3。表3 SH3501-2001管道分級管道級別適用范圍毒性程度為極端損害介質(zhì)管道（苯管道除外）毒性程度為高度損害介質(zhì)的丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫介質(zhì)管道設(shè)計(jì)壓力大年夜于或等于10.0MPa的介質(zhì)管道SHA（1）（2）（3）（1）毒性程度為極端損害介質(zhì)的苯管道SHB（2）毒性程度為高度損害介質(zhì)管道（丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫管道除外）（3）甲類、乙類可燃?xì)怏w和甲A類液化桂、甲B類、乙A類可燃液體介質(zhì)管道（1）毒性程度為中度、輕度損害介質(zhì)管道SHC（2）乙B類、丙類可燃液體介質(zhì)管道SHD設(shè)計(jì)溫度低于-29C的低溫管道七、壓力管道掉效的緣故壓力管道“掉效”一樣是指壓力管道不克不及發(fā)揮原有效能的現(xiàn)象，可分為天然掉效和專門掉效兩種。因?yàn)閴毫艿肋\(yùn)行在內(nèi)部介質(zhì)和四周情形的阻礙之下，弗成幸免地會產(chǎn)生溫度和壓力輪回、腐化、振動以及材料金相組織變更等阻礙材料機(jī)能和連接接頭密封機(jī)能的問題，是以任何管道都有必定的應(yīng)用壽命，天然掉效確實(shí)是在壓力管道達(dá)到應(yīng)用壽命時(shí)產(chǎn)生的掉效現(xiàn)象。天然掉效能夠經(jīng)由過程按期考查或掉效分析進(jìn)行事先操縱，以防止變亂的產(chǎn)生。然則，在用壓力管道因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行中存在各類問題會導(dǎo)致專門掉效，造成突發(fā)性破壞變亂的產(chǎn)生。其緣故重要有：（A） 職工本質(zhì)差，違抗操作規(guī)程運(yùn)行，致使運(yùn)行前提惡化，包含超壓、超溫、腐化性介質(zhì)超標(biāo)、壓力溫度專門脈動等；應(yīng)用壓力和溫度是壓力管道設(shè)計(jì)、選材、制造、安裝的依照。操作壓力和溫度跨過規(guī)定將導(dǎo)致管壁應(yīng)力值的增長或材料力學(xué)機(jī)能的降低，專門是在焊縫、法蘭、彎頭、閥門、異徑管、補(bǔ)償器等幾何構(gòu)造不連續(xù)處的局部應(yīng)力和峰值應(yīng)力會大年夜幅增長，成為蠕變破壞的泉源。過低的操作溫度則會引起材料韌性降低，許可的臨界裂紋尺寸減小，從而有可能導(dǎo)致脆性破壞。超溫超壓還會導(dǎo)致管道接頭泄漏。管道往往因?yàn)橄铝芯壒识a(chǎn)生交變載荷：1） 間斷輸送介質(zhì)而對管道反復(fù)加壓和卸壓、升平和降溫；2） 運(yùn)行中壓力波動較大年夜；3） 運(yùn)行中溫度產(chǎn)生周期性變更，使管壁產(chǎn)生反復(fù)性溫度應(yīng)力變更；4） 因其它設(shè)備、支承的交變外力和受迫振動。在反復(fù)交變載荷的感化下，管道將產(chǎn)生疲乏破壞。主假如金屬的低周疲乏，其特點(diǎn)是應(yīng)力較大年夜而交變頻率較低。在幾何構(gòu)造不連續(xù)的處所和焊縫鄰近存在應(yīng)力集中，有可能達(dá)到和跨過材料的屈從極限。這些應(yīng)力假如交變地加載和卸載，將使受力最大年夜的晶粒產(chǎn)生塑性變形并逐步成長為細(xì)微的裂紋。跟著應(yīng)力周期變更，裂紋也會慢慢擴(kuò)大，最后導(dǎo)致破壞。交變載荷也會導(dǎo)致管道構(gòu)成件和焊縫內(nèi)部原出缺點(diǎn)的擴(kuò)大年夜和管道連接接頭的泄漏。（B） 設(shè)計(jì)、制造、施工存在缺點(diǎn)，如管道柔性不相符要求，材料選用欠妥或用材缺點(diǎn)，存在焊接或冶金超標(biāo)缺點(diǎn)，焊接或組裝不合理造成應(yīng)力過大年夜，管道支承體系不合理等；管道在投用前存在的原始缺點(diǎn)會造成材料的低應(yīng)力脆斷。介質(zhì)和情形的損害、操作欠妥、愛護(hù)不力等緣故，往往會引起材料機(jī)能惡化、材料毀傷或決裂，或使管道連接接頭產(chǎn)生介質(zhì)泄漏，最終使壓力管道掉效，導(dǎo)致火警、爆炸和中毒、梗塞等人身變亂的產(chǎn)生。（C） 修理掉誤，管道上的嚴(yán)峻缺點(diǎn)或毀傷未能被檢測發(fā)明，或缺乏科學(xué)評判，以及不合理的修理工藝造成新的缺點(diǎn)和毀傷等；（D） 外來毀傷造成破壞，如地動、大年夜風(fēng)、洪水、雷擊和其它機(jī)械毀傷和工資破壞等。壓力管道的破壞型式專門多。按破壞時(shí)的宏不雅變形量可分為韌性破壞（延性破壞）和脆性破壞兩大年夜類。按破壞時(shí)材料的微不雅斷裂機(jī)制可分為韌窩斷裂、解理斷裂、沿晶斷裂和疲乏斷裂等型式。平日，在現(xiàn)場采取宏不雅分類和斷裂特點(diǎn)相結(jié)合的方法進(jìn)行分類，有韌性破壞、脆性破壞、腐化破壞、疲乏破壞、蠕變破壞等。（E） 腐化破壞壓力管道的腐化是因?yàn)槭艿絻?nèi)部介質(zhì)及外部情形介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)感化而產(chǎn)生的破壞。也包含機(jī)械等緣故的合營感化成果。不合理的操作會導(dǎo)致介質(zhì)濃度的變更，加劇腐化破壞。壓力管道的腐化破壞的形狀有周全腐化、局部腐化、應(yīng)力腐化、腐化疲乏和氫毀傷等。個(gè)中應(yīng)力腐化往往在沒有前兆的情形下突然產(chǎn)生，故其損害性更大年夜。1） 周全腐化周全腐化也稱平均腐化。是在管道較大年夜面積上產(chǎn)生的程度差不多相同的腐化。管道內(nèi)部別處重要遭受輸送腐化性介質(zhì)的腐化，而管道外部則重要遭受大年夜氣銹蝕。管道的周全腐化往往因應(yīng)用前提的惡化而加劇。腐化介質(zhì)的成分、含水量、氣相或液相的不合、流速和流淌狀況、顆粒大年夜小都邑阻礙管道腐化掉效的程度。腐化介質(zhì)含量的超標(biāo)或原料性質(zhì)的劣化會對壓力管道產(chǎn)生損害。大年夜氣腐化會使管道構(gòu)成件外部遭受破壞，阻礙管道構(gòu)成件的強(qiáng)度和密封性。如不及時(shí)愛護(hù)，也會引起變亂。2） 局部腐化局部腐化是產(chǎn)生在管道材料局部地位的腐化現(xiàn)象。a） 點(diǎn)腐化：集中在金屬別處個(gè)別小點(diǎn)上的深度較大年夜的腐化，也稱孔蝕。奧氏體不銹鋼在接觸含氯離子或溴離子的介質(zhì)時(shí)最輕易產(chǎn)生點(diǎn)腐化。b） 裂縫腐化：當(dāng)管道輸送的介質(zhì)為電解質(zhì)溶液時(shí)，在管道表里面的裂縫處，如法蘭墊片處、單面焊的未焊透處等，均會產(chǎn)生裂縫腐化。裂縫腐化往往是因?yàn)榱芽p內(nèi)和四周溶液之間氧濃度或金屬離子濃度存在差別造成。c） 奧氏體不銹鋼焊接接頭的腐化：晶間腐化：晶間腐化是腐化局限在晶間和晶間鄰近，而晶粒本身腐化較小的一種腐化形狀。腐化機(jī)理是“貧鉻理論”，即因?yàn)樨氥t的晶間區(qū)處于活化狀況，作為陽極，它與晶粒之間形成腐化原電池，其成果將造成晶粒脫落或使材料機(jī)械強(qiáng)度降低?！扈F素體選擇性腐化：在某些強(qiáng)腐化介質(zhì)中，奧氏體不銹鋼焊縫處的5鐵素體相會被腐化或分化為。相，成果呈海綿狀而使焊接接頭遭受破壞。刀口腐化：用Ni及Ti穩(wěn)固的奧氏體不銹鋼，在氧化性介質(zhì)中產(chǎn)生的刀口狀腐化。3） 應(yīng)力腐化金屬材料在拉應(yīng)力和特定腐化介質(zhì)的合營感化下產(chǎn)生的腐化稱為應(yīng)力腐化。重要由焊接、冷加工和安裝時(shí)的殘存應(yīng)力和管道內(nèi)部的腐化性介質(zhì)引起。應(yīng)力腐化的裂紋呈枯樹支狀，大年夜體上沿垂直于拉應(yīng)力的偏向成長。裂紋的微不雅形狀有穿晶型、晶間型和二者兼有的混淆型。高強(qiáng)鋼管道在H2S含量跨過必定值，并伴有水分時(shí)，會大年夜大年夜增長管壁應(yīng)力腐化開裂的可能性。當(dāng)焊縫硬度值跨過HB200,含H2S超標(biāo)時(shí)，極易導(dǎo)致焊縫的應(yīng)力腐化。堿脆：是金屬在堿液中的應(yīng)力腐化。碳鋼、低合金鋼和不銹鋼等均可產(chǎn)生堿脆。不銹鋼的氯離子腐化:氯離子對不銹鋼產(chǎn)生的應(yīng)力腐化。導(dǎo)致氯離子腐化的氯離子臨界濃度隨溫度上升而降低，高溫下，氯離子濃度只要達(dá)到10ppm即可引起決裂。管道法蘭連接處的墊片、外部的保溫材料和支、吊架的墊層等資估中含氯離子的成分過高，也會導(dǎo)致氯離子腐化。不銹鋼連多硫酸腐化：在石油煉制過程中，鋼材受硫化氫腐化生成硫化鐵，泊車后管道內(nèi)部與空氣中的氧及水反響生成多硫酸，在不銹鋼管道的殘存應(yīng)力較大年夜處即會產(chǎn)生應(yīng)力腐化。以加氫脫硫裝配為典范，不銹鋼連多硫酸的應(yīng)力腐化破壞比來惹人注目。硫化物應(yīng)力腐化：金屬在同時(shí)含硫化氫和水的介質(zhì)中產(chǎn)生的應(yīng)力腐化。碳鋼和低合金鋼在20?40°C溫度范疇內(nèi)對硫酸的敏銳性最大年夜。奧氏體不銹鋼的硫化物應(yīng)力腐化大年夜多產(chǎn)生在高溫情形。在含硫化氫和水的介質(zhì)中，如同時(shí)含有醋酸，或二氧化碳和氯化鈉，或磷化氫，或砷、硒、碲的化合物或氯離子，都邑對腐化起促進(jìn)感化。4） 腐化疲乏腐化疲乏是交變應(yīng)力與化學(xué)介質(zhì)合營感化下產(chǎn)生的腐化開裂。壓力管道的疲乏源有機(jī)械激振、流體喘振、交變熱應(yīng)力、壓力輪回以及風(fēng)振、地動等。腐化疲乏裂紋往往有多條但無分支，這是與應(yīng)力腐化裂紋的差別。腐化疲乏裂紋一樣是穿晶的。5） 氫毀傷氫滲入滲出進(jìn)入金屬內(nèi)部造成金屬機(jī)能劣化稱為氫毀傷。包含氫鼓泡、氫脆、脫碳和氫腐化。氫鼓泡重要產(chǎn)生在含濕硫化氫的介質(zhì)中，當(dāng)氫原子向鋼中滲入滲出擴(kuò)散時(shí)，碰到了裂紋、分層、閑暇、夾渣等缺點(diǎn)就集合起來合成氫分子，使體積膨脹。當(dāng)這些缺點(diǎn)在鋼材別處時(shí)就會形成鼓泡。氫不論是以什么方法進(jìn)入鋼都邑引起鋼材氫脆，使鋼材的延長率、斷面緊縮率明顯降低。高強(qiáng)度鋼表示加倍嚴(yán)峻。鋼中的滲碳體在高溫下與氫氣感化生成甲烷，反響成果使鋼材別處層的滲碳體削減，使碳從鄰近的尚未反響的金屬層逐步擴(kuò)散到這一反響區(qū)，因此有必定厚度的金屬因缺碳而變?yōu)殍F素體，顯現(xiàn)脫碳現(xiàn)象。脫碳的成果使鋼材的別處強(qiáng)度和疲乏極限降低。高溫高壓氫對鋼材感化的成果使其機(jī)械機(jī)能變劣，強(qiáng)度、韌性明顯降低，稱為氫腐化。在上述前提下，氫分子擴(kuò)散到鋼的別處并產(chǎn)生吸附，個(gè)中部分被吸附的氫分子分別為氫原子和氫離子，經(jīng)化學(xué)吸附，然后直徑專門小的氫原（離）子透過別處層固溶到金屬內(nèi)。因溶入的氫原子經(jīng)由過程晶格和晶界向鋼內(nèi)擴(kuò)散，產(chǎn)生化學(xué)反響形成甲烷集合在晶界原有微不雅閑暇內(nèi)，反響過程使該區(qū)域的碳濃度降低，促使其他地位上的碳向其擴(kuò)散補(bǔ)償，從而使甲烷量賡續(xù)增多形成局部壓力，最后成長為裂紋。集合在鋼材別處的形成鼓泡，產(chǎn)生脫碳。（F）沖蝕破壞管道內(nèi)部介質(zhì)的經(jīng)久、高速流淌會使管道構(gòu)成件內(nèi)壁減薄或密封副遭受破壞，阻礙其耐壓強(qiáng)度和密封機(jī)能。跟著應(yīng)用時(shí)刻的延長，由內(nèi)壁減薄造成的耐壓才能降低或密封副破壞而形成的泄漏便會成為變亂的根源。八、壓力管道破壞特點(diǎn)因?yàn)楣艿榔茐牡脑珊托褪讲缓?，因此破壞的特點(diǎn)也有所差別。（A） 韌性破壞是材料不存在明顯的缺點(diǎn)或脆化，而是因?yàn)槌瑝簩?dǎo)致的破壞。其特點(diǎn)有：1） 產(chǎn)生明顯變形，一樣不產(chǎn)生碎片。破壞時(shí)直徑增大年夜或局部鼓脹，管壁減薄。2） 實(shí)際爆破壓力與理論值鄰近。3） 斷口呈灰暗纖維狀，無金屬光澤，斷面有剪切唇。4） 斷口纖維區(qū)之外呈放射形斑紋或人字形斑紋，并有指向起爆點(diǎn)的特點(diǎn)。（B） 脆性破壞是管道破壞時(shí)沒有產(chǎn)生宏不雅變形，破壞時(shí)的管壁應(yīng)力也遠(yuǎn)未達(dá)到材料的強(qiáng)度極限，甚至低于屈從極限的破壞現(xiàn)象。平日是因?yàn)椴牧系拇嘈曰驀?yán)峻的缺點(diǎn)引起，如材料的焊接和熱處理工藝欠妥，焊縫存在缺點(diǎn)以及低溫引起的冷脆等。脆性破壞往往是剎時(shí)產(chǎn)生，并以極快的速度擴(kuò)大。因?yàn)槠涫窃诘蛻?yīng)力下產(chǎn)生的破壞，故也稱低應(yīng)力破壞。脆性破壞的特點(diǎn)是：1） 無明顯的塑性變形。2） 破壞時(shí)的應(yīng)力較低。3） 材料脆化形成的脆性破壞，其斷口平齊，呈金屬光澤的結(jié)晶狀況。4） 因材料缺點(diǎn)形成的脆性破壞，其斷口不呈結(jié)晶狀，而顯現(xiàn)原始缺點(diǎn)區(qū)、穩(wěn)固擴(kuò)大的纖維區(qū)、快速擴(kuò)大的放射紋和人字紋區(qū)以及表里別處邊沿的剪切唇區(qū)。原始缺點(diǎn)如是別處裂紋，則會顯現(xiàn)深色的銹蝕狀況，如原始缺點(diǎn)是內(nèi)部氣孔、夾渣、未焊透等，也會在斷口上不雅察到。（C） 疲乏破壞是材料經(jīng)久遭受大年夜小和偏向都隨時(shí)刻而周期變更的交變載荷感化下產(chǎn)生疲乏裂紋核心，逐步擴(kuò)大最后形成斷裂的破壞情勢。其特點(diǎn)是：1） 破壞部位集中在幾何不連續(xù)處或有裂紋類原始缺點(diǎn)的焊縫處，整體上無塑性變形。2） 疲乏破壞的全然情勢有爆破或泄漏兩種。前者易產(chǎn)生在強(qiáng)度高而韌性差的資估中，后者則產(chǎn)生于強(qiáng)度較低而韌性較好的資估中。3） 斷口上有明顯的裂紋產(chǎn)生區(qū)、擴(kuò)大區(qū)和最終斷裂區(qū)。在擴(kuò)大區(qū)，宏不雅上有明顯的貝殼狀樹紋，且斷口平齊、光亮。最終斷裂區(qū)一樣有放射狀的斑紋或人字紋。4） 電鏡下不雅察疲乏斷口的裂紋擴(kuò)大區(qū)時(shí)，可見到專門的疲乏輝紋。（D） 蠕變破壞是鋼材在高溫下低于材料屈從強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的遲緩連續(xù)的伸長，最后產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象。材料產(chǎn)生蠕變的過程有減速、恒速和加快三個(gè)時(shí)期。恒速時(shí)期是操縱材料高溫應(yīng)用壽命的時(shí)期。蠕變斷裂是沿晶斷裂，其特點(diǎn)是：1） 宏不雅斷口呈粗拙的顆粒狀，無金屬光澤。2） 別處為氧化層或其他腐化物覆蓋。3） 管道在直徑偏向有宏不雅變形，并有沿徑向偏向的小蠕變裂紋，甚至顯現(xiàn)別處龜裂或穿透管壁而泄漏。4） 斷口與壁面垂直，壁厚無減薄，邊沿?zé)o剪切唇。九、壓力管道變亂防范和申報(bào)為了防止或削減壓力管道的破壞變亂，應(yīng)用單位應(yīng)采取須要的方法，包含：――管道必須由有資格的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)并相符設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定；――管道體系應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)安穩(wěn)泄壓裝配并保持其靈敏好用；——采取有效方法防止大年夜氣及介質(zhì)對管道的腐化；――管道投用前應(yīng)進(jìn)行役前檢查和驗(yàn)收，管系構(gòu)造、材料、焊接、熱處理、壓力實(shí)驗(yàn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須相符規(guī)定要求；――運(yùn)行操作必須嚴(yán)格履行操作規(guī)程，操縱工藝指標(biāo)，杜絕超溫、超壓運(yùn)行；――檢修或局部改換管道時(shí)，幸免錯(cuò)用或不合理代用而降低管道的極限應(yīng)力；――加強(qiáng)對管道的愛護(hù)檢查和按期考查；――對經(jīng)久放置不消、愛護(hù)不良的管道，因產(chǎn)生大年夜面積腐化、厚度減薄、強(qiáng)度減弱，再次啟用前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行周全考查。當(dāng)壓力管道產(chǎn)生安穩(wěn)變亂后，應(yīng)用單位除應(yīng)靈敏采取方法進(jìn)行處理外，還應(yīng)留意嚴(yán)格愛護(hù)變亂現(xiàn)場，及時(shí)收集有關(guān)信息和材料，如現(xiàn)場錄制的圖像、破壞件的斷口狀況、原始操作記錄以及變亂查詢拜望申報(bào)等，以對變亂分析供給客不雅、科學(xué)的依照。對變亂緣故進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)采取測量宏不雅變形量；考查材料的化學(xué)成分和機(jī)械機(jī)能；進(jìn)行斷口的宏不雅分析和顯微分析等技巧手段。然后依照有關(guān)材料和技巧考查成果進(jìn)十、管道體系的安穩(wěn)規(guī)定（一）超壓愛護(hù)（A） 在運(yùn)行中可能超壓的管道體系均應(yīng)設(shè)置安穩(wěn)閥、爆破片等泄壓裝配。（B） 不宜應(yīng)用安穩(wěn)閥的場合可用爆破片。爆破片設(shè)計(jì)爆破壓力與正常最大年夜工作壓力的差值應(yīng)有必定的裕量。（C） 安穩(wěn)閥應(yīng)分別按排放氣（汽）體或液體進(jìn)行選用，并推敲背壓的阻礙。安穩(wěn)閥的開啟壓力（整定壓力）除工藝有專門要求外，為正常工作壓力的1.1倍，最低為1.05倍，但設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件有規(guī)定者除外。（D） 安穩(wěn)閥的進(jìn)口管道壓力損掉宜小于開啟壓力的3%，出口管道的壓力損掉不宜跨過開啟壓力的10%。安穩(wěn)閥的最大年夜泄放壓力