壓力管道管理知識

壓力管道管理

一、壓力管道的基本知識

1、壓力管道的定義和主要特點

在國際上，管道運輸是與鐵路、公路、水運、航空并列的五大運輸方式之一。

壓力管道是在一定溫度和壓力下，用于運輸流體介質(zhì)的特種設(shè)備，廣泛用于石油

化工；冶金、電力等行業(yè)生產(chǎn)及城市燃氣和供熱系統(tǒng)等公眾生活之中。這些介質(zhì)

有些是具有爆炸危險性、毒性或?qū)Νh(huán)境有破壞性，一旦泄漏將會造成人員傷亡、

財產(chǎn)損失、環(huán)境污染和巨大的經(jīng)濟損失，有時還會影響人民的生活。隨著工業(yè)生

產(chǎn)的發(fā)展及城市燃氣和熱力管網(wǎng)的普及，各類管道的數(shù)量不斷增加，特別是運輸

可燃性、易爆性及對人體和環(huán)境有害性介質(zhì)的壓力管道的數(shù)量逐年遞增，這也使

發(fā)生事故的可能性增大。我國從1996年開始，正式對壓力管道的設(shè)計、制造、

安裝、使用、檢驗、維修改造等七個環(huán)節(jié)像鍋爐壓力容器一樣實施安全監(jiān)察。

《條例》明確壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀

設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.IMPa（表壓）的氣體、液化

氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于

標準沸點的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。其設(shè)計、制造、安裝、使

用、檢驗、修理、改造等環(huán)節(jié)要得到政府特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部們的嚴格監(jiān)管。

2、壓力管道的分類

為了便于對我國壓力管道的管理，我們將壓力管道按其用途劃分為工業(yè)管

道、公用管道和長輸管道。

工業(yè)管道——是指工業(yè)企業(yè)所屬的用于運輸工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程

管道和其他輔助管道。工業(yè)管道主要集中在石化煉油、冶金、化工、電力等行業(yè)。

公用管道——是指城鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用事業(yè)或民用的燃氣管道和熱力管道。

長輸管道——是指產(chǎn)地、儲存庫、使用單位之間的用于運輸商品介質(zhì)的管道,

主要是原油管道、天然氣管道、油田集輸管道和成品油管道。

3、壓力管道的組成及結(jié)構(gòu)

壓力管道由管道組成件、管道支吊架（管道支承件）等組成，是管子、管件、

法蘭、螺栓連接、墊片、閥門、其他組成件或受壓部件和支承件的裝配總成。

1）管道組成件：指用于連接或裝配成管道的元件，包括管子、管件、法蘭、

墊片、緊固件、閥門以及管道特殊件。所謂管道特殊件，是指非普通標準組成件。

是按工程設(shè)計條件特殊制造的管道組成件，包括膨脹節(jié)、特殊閥門、爆破片、阻

火器、過濾器、撓性接頭及軟管等。

2）管道支吊架：用于支承管道或約束管道位移的各種結(jié)構(gòu)的總稱，但不包

括土建的結(jié)構(gòu)。有固定支架、滑動支架、剛性吊架、導向架、限位架和彈簧支吊

架等。在國家標準GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》中也稱為

管道支承件，包括管道安裝件和附著件。

a）管道安裝件：指將負荷從管子或管道附著件上傳遞到支承結(jié)構(gòu)或設(shè)備上

的元件，包括吊桿、彈簧支吊架、斜拉桿、平衡錘、松緊螺栓、支撐桿、鏈條、

導軌、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，包括管吊、

吊（支）耳、圓環(huán)、夾子、吊夾、緊固夾板和裙式管座等。

二、壓力管道的安全知識

（-）壓力管道的安全知識

1、壓力管道設(shè)計類別、級別的劃分：

（1）長輸管道為GA類，級別劃分為：

A、符合下列條件之一的長輸管道為GA1級：

a輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，設(shè)計壓力P〉1.6Mpa的管道；

b輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì)，輸送距離（指產(chǎn)地、儲存庫、用戶間的用于

輸送商品介質(zhì)管道的直接距離）2200km且管道公稱直徑DN2300mm的管道；

c輸送槳體介質(zhì)，輸送距離250km且管道公稱直徑DN^150mm的管道；

B、符合下列條件之一的長輸管道為GA2級：

a輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，設(shè)計壓力PW1.6Mpa的管道；

bGAI（b）范圍以外的管道；

cGAI（c）范圍以外的管道。

C、公用管道為GB類，級別劃分為：

aGB1：燃氣管道；

bGB2：熱力管道。

D、工業(yè)管道為GC類，級別劃分為：

a符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級：

（1）輸送GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》中，毒性程度為極度危害介

質(zhì)的管道；

（2）輸送GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設(shè)計防火規(guī)范》

中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力

P24.OMPa的管道；

（3）輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力P>4.OMPa且設(shè)計溫度大于

等于400℃的管道；

（4）輸送流體介質(zhì)且設(shè)計壓力PelO.OMpa的管道。

b、符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC2級：

（1）輸送GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設(shè)計防火規(guī)范》

中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力

P<4.OMpa的管道；

（2）輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力P<4.OMpa且設(shè)計溫度大于等

于400℃的管道；

（3）輸送非可燃流體介質(zhì)，設(shè)計壓力PQO.OMpa且設(shè)計溫度<400℃的管道。

（二）、管道介質(zhì)的分類、危害程度和火災(zāi)危險性劃分

壓力管道不但是指其管內(nèi)或管外承受壓力，而且其內(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、中毒或腐蝕的液體”物質(zhì)。這里所謂

能燃爆、能中毒或有腐蝕性，具有如下內(nèi)涵：

a、介質(zhì)的燃爆性：即介質(zhì)具有可燃性和爆炸性，在一定條件下能引起燃燒

或爆炸，釀成火災(zāi)和破壞。這些介質(zhì)包括可燃氣體、液化燃和可燃液體等有火災(zāi)

危險性的物質(zhì)，也包括容易引起爆炸的高溫高壓介質(zhì)如蒸汽、超過標準沸點的高

溫熱水、壓縮空氣和其他壓縮氣體等。其中，可燃介質(zhì)的火災(zāi)危險性根據(jù)《石油

化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16,共分為甲、

乙、丙三類。其中甲、乙類可燃氣體與空氣混合物的爆炸下限（體積）分別規(guī)定

為：

甲類可燃氣體:<10%；

乙類可燃氣體：210機

甲、乙和丙類可燃液體的分類見表3-1。

表3T液化燒、可燃液體的火災(zāi)危險性分類

類別類別名稱特征

15度時蒸汽壓力＞0.IMPa的燒類液體及其他類似

甲類A液化燒

液體

甲類B可燃液體甲A以外的可燃液體，閃點V28度

乙類A可燃液體閃點228度至W45度

乙類B可燃液體閃點＞45度至V60度

丙類A可燃液體閃點2600C至W1200C

丙類B可燃液體閃點＞1200C

注：閃點低于450c的液體稱為易燃液體；閃點低于環(huán)境溫度的液體稱為易爆液

體。

在GBJ16的規(guī)定中，屬于甲類火災(zāi)危險性的可燃介質(zhì)（或生產(chǎn)過程）還有:

常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致自燃或爆炸的物質(zhì)；常溫下受到水或

蒸汽作用能產(chǎn)生氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)；遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化

及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑；受撞擊、

摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)；以及在密閉設(shè)備內(nèi)操

作溫度等于或超過物質(zhì)本身自燃點的生產(chǎn)。屬于乙類火災(zāi)危險性的介質(zhì)主要是指

不屬于甲類火災(zāi)危險性的氧化劑和化學易燃固體，以及助燃氣體。

b、介質(zhì)的毒性：即介質(zhì)具有使人中毒的特性。當這些介質(zhì)被人吸入或與

人體接觸后，能對人體造成傷害，甚至死亡。根據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分

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、致癌性和最高允許濃度等六項指標，共分為極度危害、高度危害、

中度危害和輕度危害四個等級。

極度危害介質(zhì)有時也稱之為“劇毒介質(zhì)”，高度、中度和輕度危害介質(zhì)則統(tǒng)

稱為“有毒介質(zhì)”。劇毒介質(zhì)（流體）在我國國家標準《工業(yè)金屬管道工程施工

及驗收規(guī)范》GB50235-97中的解釋是：如有極少量這類物質(zhì)泄漏到環(huán)境中，被

人吸入或與人體接觸，即使迅速治療，也能對人體造成嚴重的和難以治療的傷

害的物質(zhì)。相當于現(xiàn)行國家標準《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB5044中I級

危害程度（極度危害）的毒物。據(jù)此可以將劇毒介質(zhì)理解為就是極度危害介質(zhì)。

而有毒介質(zhì)在標準中的解釋是:這類物質(zhì)泄漏到環(huán)境中，被人吸入或與人體接觸,

如治療及時不致于對人體造成不易恢復的危害。

對于毒性程度相同的有毒物質(zhì)，在具體如何對待的問題上各行業(yè)也存在差

異。如苯在《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB5044中被列入極度危害介質(zhì)，

在《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》的解析中也作為極度危害介質(zhì)的例子。而在

《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范》SH3501-2002的管道分級

中，苯則被與高度危害介質(zhì)同等對待。列入SHB級之中。相反，丙烯脯、光氣、

二硫化碳和氟化氫等四種高度危害介質(zhì)則在SH3501-2002中被與極度危害介質(zhì)

同樣看待，列入SHA級管道之中。這不但對施工質(zhì)量標準和在用管道的檢驗要求

有影響，同時對具體工程施工時劃分許可證級別也是有影響的。如承擔有苯介質(zhì)

的管道安裝工作時，若苯被視為極度危害介質(zhì)，施工單位應(yīng)持GC1級安裝許可

證，而若作為高度危害介質(zhì)時，則持證級別與管道的設(shè)計壓力和設(shè)計溫度有關(guān)。

對于這個問題的理解可以從毒物危害性分級的原則進行解釋：國家標準《職

業(yè)性接觸毒物危害程度分級》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)中的危害程度分級進行表達的。但該標準同時指出：對接觸同

一毒物的其他行業(yè)（該標準表2中未列出的）的危害程度，可根據(jù)車間空氣中的

毒物濃度、中毒患病率、接觸時間的長短，劃定級別。凡車間空氣中毒物濃度經(jīng)

常達到TJ36-79《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》中所規(guī)定的最高容許濃度值，而其

患病率或癥狀發(fā)生率低于本分級標準中相應(yīng)的值，可降低-一級。所以，對每種具

體物質(zhì)，國家標準和專業(yè)標準在劃分危害等級時存在差異是正常的。因為除了致

癌性和空氣中最高容許濃度外，其他四項指標都與生產(chǎn)過程和操作特點有關(guān)。石

油、化工和石油化工等以管道輸送介質(zhì)為主的生產(chǎn)過程，有毒物質(zhì)處于連續(xù)、密

閉狀況下流動，其危害程度取決于因事故致使毒物與人體接觸，或因經(jīng)常性泄漏

引起職業(yè)性慢性危害的機率，通常要低于開放性生產(chǎn)過程。因此，在壓力管道設(shè)

計時具體確定毒物危害等級應(yīng)主要以車間空氣中毒物濃度、中毒患病率、接觸時

間長短來劃定。

上面提到的毒物危害性分級指標中，關(guān)于車間空氣中毒物的最高允許濃度規(guī)

定如下：

極度危害：最高允許濃度小于0.1mg/m3；

高度危害：最高允許濃度為0.1mg/m3'1.0mg/m3。

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》（TJ36—79）的規(guī)定，苯、丙烯月青、光氣、二硫

化碳和氟化氫等五種毒物在車間空氣中和居住區(qū)大氣中的最高允許濃度見表

3-2：

表3-2幾種毒物的最高允許濃度

二硫化

毒物名稱苯丙烯睛光氣氟化氫

碳

車間空氣允許濃度

40.02.00.510.01.0

（mg/m3）

居住區(qū)大氣允許濃

0.040.007

度0.80.05—

（一次）（一次0.02）

（日平均mg/m3）

由表2可見,苯在車間空氣中的最高允許濃度遠遠高于極度危害介質(zhì)。同時,

根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中管道輸送的連續(xù)性、密閉性特點，以及苯與操作人員的接觸時間

長短和中毒患病率的情況分析，苯也不應(yīng)屬于極度危害介質(zhì)的范圍。所以，實際

工作中確定介質(zhì)的毒害程度應(yīng)以設(shè)計文件確定的毒物性質(zhì)或設(shè)計文件中指明的

施工驗收規(guī)范為準。

另外，關(guān)于接觸時間長短我國尚未制定有關(guān)標準，美國政府工業(yè)衛(wèi)生專家會

議（ACGIH）推薦的三種接觸閾限值可作為參考：

1）以正常8小時工作日或40小時工作周的時間加權(quán)平均限值為指標，在此

濃度下，反復接觸對全部人員都不致產(chǎn)生不良影響；

2）以短時間接觸（每次不超過15分鐘，每天不超過4次，每次間隔不少于

1小時）的時間加權(quán)平均限值為指標，在此濃度下，人短時間連續(xù)接觸不致引起

刺激作用、慢性或不可逆組織病理變化、麻醉而增加意外傷害、自救能力減退或

工作效率明顯降低等；

3）上限值是指即使在瞬間也不得超過的最高濃度。

（C）介質(zhì)的腐蝕性：是指能灼傷人體組織并對管道材料造成損壞的物質(zhì)，如

酸、堿以及其它能引起材料損害的流體如氫、硫化氫等。

為了加強對壓力管道設(shè)計單位的質(zhì)量監(jiān)督和安全監(jiān)察，確保壓力管道的設(shè)計質(zhì)

量，根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條件》、《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》及《壓力

容器壓力管道設(shè)計單位資格許可與管理規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定，從事壓力管道設(shè)計的

單位，必須具有相應(yīng)級別的設(shè)計資格，取得《壓力容器壓力管道設(shè)計許可證》。

（三）、工業(yè)管道識別色、識別符號和安全標識

1基本識別色

1.1根據(jù)管道內(nèi)物質(zhì)的一般性能，分為八類，并相應(yīng)規(guī)定了八種基本識別色和

相應(yīng)的顏色標準編號及色樣（見表3-3）。

1.2基本識別色標識方法工業(yè)管道的基本識別色標識方法，使用方應(yīng)從以下五

種方法中選擇。

a）管道全長上標識；

b）在管道上以寬為150mm的色環(huán)標識；

c）在管道上以長方形的識別色標牌標識；

d）在管道上以帶箭頭的長方形識別色標牌標識；

e）在管道上以系掛的識別色標牌標識。

表3-3八種基本識別色和色樣及顏色標準編號

物此種類成本識別色a祥髓色標準編號

水也綠GO3

水蒸N大紅RO3

空氣淡灰BO3

氣體中黃YO7

醵或“*PO2

可燃液體悌YRO5

其他液體黑

輒淡藍PB06

1.3當采用1.2中b）,c）,d）,e）方法時，二個標識之間的最小距離應(yīng)為

10mo

1.41.2中c）,d）,e）的標牌最小尺寸應(yīng)以能清楚觀察識別色來確定。

L5當管道采用1.2中b）,c）,d）,e）基本識別色標識方法時，其標識的

場所應(yīng)該包括所有管道的起點、終點、交叉點、轉(zhuǎn)彎處、閥門和穿墻孔兩側(cè)等的

管道上和其他需要標識的部位。

2識別符號

工業(yè)管道的識別符號由物質(zhì)名稱、流向和主要工藝參數(shù)等組成，其標識應(yīng)符

合下列要求：

2.1物質(zhì)名稱的標識

a）物質(zhì)全稱。例如：氮氣、硫酸、甲醇。

b）化學分子式。例如：N2、H2s04、CH30Ho

2.2物質(zhì)流向的標識

a=工業(yè)管道內(nèi)物質(zhì)的流向用箭頭表示圖=,如果管道內(nèi)物質(zhì)的流向是雙向的，

則以雙向箭頭表示。

6=當基本識別色的標識方法采用1.2中d=和e=時，則標牌的指向就作為表示

管道內(nèi)的物質(zhì)流向（見附錄A圖A1中的c）和（1=圖=,如果管道內(nèi)物質(zhì)流向是

雙向的，則標牌指向應(yīng)做成雙向的。

2.3物質(zhì)的壓力、溫度、流速等主要工藝參數(shù)的標識，使用方可按需自行確定

采用。

2.42.1和2.3中的字母、數(shù)字的最小字體，以及2.2中箭頭的最小外形尺寸,

應(yīng)以能清楚觀察識別符號來確定。

3安全標識

3.1危險標識

a）適用范圍：管道內(nèi)的物質(zhì)，凡屬于GB13690所列的危險化學品，其管道應(yīng)設(shè)

置危險標識。

b）表示方法：在管道上涂150mm寬黃色，在黃色兩側(cè)各涂25mm寬黑色的色環(huán)或

色帶（見附錄A）,安全色范圍應(yīng)符合GB2893的規(guī)定。

c）表示場所：基本識別色的標識上或附近。

4.2消防標識

工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)置的消防專用管道應(yīng)遵守GB13495-1992的規(guī)定，并在管道上

標識“消防專用”識別符號。標識部位、最小字體應(yīng)分別符合1.5、2.4的規(guī)定。

4、壓力管道失效的原因和失效特征

4.1壓力管道“失效”一般是指壓力管道不能發(fā)揮原有效能的現(xiàn)象，可分為

自然失效和異常失效兩種。由于壓力管道運行在內(nèi)部介質(zhì)和周圍環(huán)境的影響之

下，不可避免地會產(chǎn)生溫度和壓力循環(huán)、腐蝕、振動以及材料金相組織變化等影

響材料性能和連接接頭密封性能的問題，因此任何管道都有一定的使用壽命，自

然失效就是在壓力管道達到使用壽命時發(fā)生的失效現(xiàn)象。自然失效可以通過定期

檢驗或失效分析進行事先控制，以防止事故的發(fā)生。但是，在用壓力管道由于在

設(shè)計、制造、安裝和運行中存在各種問題會導致異常失效，造成突發(fā)性破壞事故

的發(fā)生。其原因主要有：

（A）職工素質(zhì)差，違反操作規(guī)程運行，致使運行條件惡化，包括超壓、超溫、

腐蝕性介質(zhì)超標、壓力溫度異常脈動等；

使用壓力和溫度是壓力管道設(shè)計、選材、制造、安裝的依據(jù)。操作壓力和溫度超

過規(guī)定將導致管壁應(yīng)力值的增加或材料力學性能的下降，尤其是在焊縫、法蘭、

彎頭、閥門、異徑管、補償器等兒何結(jié)構(gòu)不連續(xù)處的局部應(yīng)力和峰值應(yīng)力會大幅

增加，成為蠕變破壞的源頭。過低的操作溫度則會引起材料韌性下降，允許的臨

界裂紋尺寸減小，從而有可能導致脆性破壞。超溫超壓還會導致管道接頭泄漏。

管道往往由于下列原因而產(chǎn)生交變載荷：

1）間斷輸送介質(zhì)而對管道反復加壓和卸壓、升溫和降溫；

2）運行中壓力波動較大；

3）運行中溫度發(fā)生周期性變化，使管壁產(chǎn)生反復性溫度應(yīng)力變化；

4）因其它設(shè)備、支承的交變外力和受迫振動。

在反復交變載荷的作用下，管道將發(fā)生疲勞破壞。主要是金屬的低周疲勞，

其特點是應(yīng)力較大而交變頻率較低。在幾何結(jié)構(gòu)不連續(xù)的地方和焊縫附近存在應(yīng)

力集中，有可能達到和超過材料的屈服極限。這些應(yīng)力如果交變地加載和卸載，

將使受力最大的晶粒產(chǎn)生塑性變形并逐漸發(fā)展為細微的裂紋。隨著應(yīng)力周期變

化，裂紋也會逐步擴展，最后導致破壞。

交變載荷也會導致管道組成件和焊縫內(nèi)部原有缺陷的擴大和管道連接接頭的泄

漏。

（B）設(shè)計、制造、施工存在缺陷，如管道柔性不符合要求，材料選用不當或

用材錯誤，存在焊接或冶金超標缺陷，焊接或組裝不合理造成應(yīng)力過大，管道支

承系統(tǒng)不合理等；管道在投用前存在的原始缺陷會造成材料的低應(yīng)力脆斷。介質(zhì)

和環(huán)境的侵害、操作不當、維護不力等原因，往往會引起材料性能惡化、材料損

傷或破裂，或使管道連接接頭發(fā)生介質(zhì)泄漏，最終使壓力管道失效，導致火災(zāi)、

爆炸和中毒、窒息等人身事故的發(fā)生。

(C)維修失誤，管道上的嚴重缺陷或損傷未能被檢測發(fā)現(xiàn)，或缺少科學評價,

以及不合理的維修工藝造成新的缺陷和損傷等；

(D)外來損傷造成破壞，如地震、大風、洪水、雷擊和其它機械損傷和人為

破壞等。

壓力管道的破壞型式很多。按破壞時的宏觀變形量可分為韌性破壞(延性破

壞)和脆性破壞兩大類。按破壞時材料的微觀斷裂機制可分為韌窩斷裂、解理斷

裂、沿晶斷裂和疲勞斷裂等型式。通常，在現(xiàn)場采用宏觀分類和斷裂特征相結(jié)合

的方法進行分類，有韌性破壞、脆性破壞、腐蝕破壞、疲勞破壞、蠕變破壞等。

(E)腐蝕破壞

壓力管道的腐蝕是由于受到內(nèi)部介質(zhì)及外部環(huán)境介質(zhì)的化學或電化學作用

而發(fā)生的破壞。也包括機械等原因的共同作用結(jié)果。不合理的操作會導致介質(zhì)濃

度的變化，加劇腐蝕破壞。

壓力管道的腐蝕破壞的形態(tài)有全面腐蝕、局部腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞和

氫損傷等。其中應(yīng)力腐蝕往往在沒有先兆的情況下突然發(fā)生，故其危害性更大。

4.2壓力管道破壞特征

由于管道破壞的起因和型式不同，所以破壞的特征也有所區(qū)別。

(A)韌性破壞是材料不存在明顯的缺陷或脆化，而是由于超壓導致的破壞。

(B)脆性破壞是管道破壞時沒有發(fā)生宏觀變形，破壞時的管壁應(yīng)力也遠未達

到材料的強度極限，甚至低于屈服極限的破壞現(xiàn)象。通常是由于材料的脆性或嚴

重的缺陷引起，如材料的焊接和熱處理工藝不當，焊縫存在缺陷以及低溫引起的

冷脆等。脆性破壞往往是瞬間發(fā)生，并以極快的速度擴展。因為其是在低應(yīng)力下

發(fā)生的破壞，故也稱低應(yīng)力破壞。脆性破壞的特征是：

1)無明顯的塑性變形。

2)破壞時的應(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)晶狀態(tài)。

4）因材料缺陷形成的脆性破壞，其斷口不呈結(jié)晶狀，而出現(xiàn)原始缺陷區(qū)、穩(wěn)

定擴展的纖維區(qū)、快速擴展的放射紋和人字紋區(qū)以及內(nèi)外表面邊緣的剪切唇區(qū)o

原始缺陷如是表面裂紋，則會出現(xiàn)深色的銹蝕狀態(tài)，如原始缺陷是內(nèi)部氣孔、夾

渣、未焊透等，也會在斷口上觀察到。

（C）疲勞破壞是材料長期承受大小和方向都隨時間而周期變化的交變載荷作

用下發(fā)生疲勞裂紋核心，逐漸擴展最后形成斷裂的破壞形式。其特征是：

1）破壞部位集中在幾何不連續(xù)處或有裂紋類原始缺陷的焊縫處，整體上無

塑性變形。

2）疲勞破壞的基本形式有爆破或泄漏兩種。前者易發(fā)生在強度高而韌性差

的材料中，后者則發(fā)生于強度較低而韌性較好的材料中。

3）斷口上有明顯的裂紋產(chǎn)生區(qū)、擴展區(qū)和最終斷裂區(qū)。在擴展區(qū)，宏觀上

有明顯的貝殼狀樹紋，且斷口平齊、光亮。最終斷裂區(qū)一般有放射狀的花紋或人

字紋。

4）電鏡下觀察疲勞斷口的裂紋擴展區(qū)時，可見到獨特的疲勞輝紋。

（D）蠕變破壞是鋼材在高溫下低于材料屈服強度時發(fā)生的緩慢持續(xù)的伸長，

最后產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象。材料發(fā)生蠕變的過程有減速、恒速和加速三個階段。恒速

階段是控制材料高溫使用壽命的階段。蠕變斷裂是沿晶斷裂，其特征是：

1）宏觀斷口呈粗糙的顆粒狀，無金屬光澤。

2）表面為氧化層或其他腐蝕物覆蓋。

3）管道在直徑方向有宏觀變形，并有沿徑向方向的小蠕變裂紋，甚至出現(xiàn)

表面龜裂或穿透管壁而泄漏。

4）斷口與壁面垂直，壁厚無減薄，邊緣無剪切唇。

（四）、典型案例的分析

1、國內(nèi)案例

2002年1月1日，黑龍江省大慶市的某洗浴中心突然發(fā)生爆炸，造成6人

死亡，5人重傷。事故主要原因是洗浴中心地下天然氣管線嚴重腐蝕，泄漏的天

然氣與屋內(nèi)家用電器啟動產(chǎn)生火花引起爆炸。

2002年4月3日四川成都某菜市場內(nèi)一施工的挖掘機粗魯?shù)貙⒁桓睆?/p>

為159毫米的煤氣管道挖斷，噴發(fā)而出的煤氣突然發(fā)生爆燃，致使挖掘機當場燒

毀，多名群眾受重傷，當?shù)亟f戶居民停氣。

2002年，山東省峰山化工集團有限公司金鄉(xiāng)尿素廠，管道泄漏，處理時，

因操作不當，致使管道斷裂引發(fā)爆炸，死亡6人，受傷6人；

2002年12月15日，遼寧省大連市西崗區(qū)林茂溝一巷，因室外煤氣管道安

裝年久失修，缺少維護而泄漏，串入居民樓內(nèi)引起人員中毒，死亡7人。

2003年11月29日0時58分，遼寧省沈陽市鐵西區(qū)沈新東路30號，其地

下燃氣管道因車輛碾壓地基下沉，造成管道環(huán)向開裂，又未及時進行檢查、檢驗,

造成煤氣泄漏沿下水道竄至辦公樓，遇明火發(fā)生爆炸，死亡1人，受傷2人，直

接經(jīng)濟損失100萬元。

2、國外案例

1985年6月9日美國內(nèi)華達州莫哈維電廠一條30英寸直徑的高溫再熱管

道破裂，產(chǎn)生一個6x8英寸的缺口，600磅的蒸汽壓力（溫度達1000°F）沖向

30英尺外休息控制室里的工人，造成6名工人死亡，12人受傷。止匕外，由于此

次事故是在大型管道縱向焊縫中發(fā)生，促使全美國電廠重新評價他們的管道系統(tǒng)

（很多采用與莫哈維相同的系統(tǒng)）。

三、壓力管道的管理

（一）、壓力管道的生產(chǎn)管理

1、壓力管道設(shè)計和安裝采用設(shè)計許可證制度

GC1級（含GA類+GB類，GC1級+GB類，GA類+GC類，GA類+GB類+GC類等）

壓力管道設(shè)計許可證和安裝許可證，由國家質(zhì)檢總局批準、頒發(fā)。GB類、GC2

級壓力管道設(shè)計許可證和安裝許可證，由省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門批準、頒發(fā)。許

可證的有效期均為4年，有效期滿當年，持證單位必須按本規(guī)則的有關(guān)規(guī)定辦理

換證手續(xù)。逾期不辦或未被批準換證，取消設(shè)計資格，批準部門注銷原《設(shè)計許

可證》。取得設(shè)計許可證和安裝許可證的單位，可按批準的類別、級別、品種在

全國范圍內(nèi)從事相應(yīng)的壓力管道設(shè)計或安裝工作。

2、壓力管道元件制造

根據(jù)《條例》的規(guī)定，壓力管道用管子、管件、閥門、法蘭、補償器、安全

保護裝置等（以下簡稱壓力管道元件）的制造單位，應(yīng)當經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全

監(jiān)督管理部門許可，方可從事相應(yīng)的活動。根據(jù)國質(zhì)檢特（2006）148號《關(guān)于

加強壓力管道安全監(jiān)察工作的意見》文件要求，自2006年9月1日起，凡未取

得壓力管道制造許可的單位，不得從事壓力管道元件的制造，嚴格禁止邊取證、

邊制造，壓力管道元件未經(jīng)監(jiān)督檢驗合格的不得出廠。

制造單位應(yīng)當保證產(chǎn)品安全性能符合有關(guān)壓力管道安全技術(shù)規(guī)范的要求。首

次取證和增項的制造單位，應(yīng)當通過試制的產(chǎn)品證明其具有生產(chǎn)符合要求產(chǎn)品的

能力。對于安全技術(shù)規(guī)范要求進行型式試驗的產(chǎn)品，應(yīng)當經(jīng)型式試驗合格。制造

單位應(yīng)當具備生產(chǎn)符合要求的壓力管道元件產(chǎn)品的能力，其廠房設(shè)施、技術(shù)人員、

生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工序等資源條件應(yīng)當符合《壓力管道元件制造許可規(guī)則》的基本

要求：

（-）壓力管道使用管理

1、使用登記

為了加強壓力管道安全監(jiān)察工作，有效預(yù)防和減少壓力管道事故，提高壓力

管道使用管理水平，國家質(zhì)檢總局制定了《壓力管道使用登記管理規(guī)則》（試行）,

自2003年10月1日起實施。

使用壓力管道的單位和個人（以下統(tǒng)稱使用單位），應(yīng)當按照該規(guī)則的規(guī)定

辦理壓力管道使用登記。壓力管道使用登記分為登記注冊和登記發(fā)證（證書格式

見附件一）兩種形式。使用登記證有效期為6年。

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局負責辦理跨?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的長輸管道的

使用登記;省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門負責辦理所轄行政區(qū)域內(nèi)不跨省（自治區(qū)、

直轄市）的長輸管道的使用登記；省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門或其授權(quán)的市（地

級）級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門負責辦理所轄行政區(qū)域內(nèi)公用管道和工業(yè)管道的使

用登記。使用登記部門內(nèi)設(shè)的負責壓力管道安全監(jiān)察的機構(gòu)（以下簡稱安全監(jiān)察

機構(gòu)），負責壓力管道使用登記的受理、注冊和發(fā)證工作。

使用登記程序包括申請、受理、審核（核查）和發(fā)證（注冊）。新建、擴建、

改建壓力管道在投入使用前或者使用后30個工作日內(nèi)，使用單位應(yīng)當填寫壓力

管道使用登記申請書和壓力管道使用注冊登記匯總表（一式3份），攜同下列資

料向安全監(jiān)察機構(gòu)申請辦理使用登記。壓力管道使用注冊登記匯總表和資料也可

以采用電子郵件或軟盤形式提交。

A、壓力管道安裝質(zhì)量證明書、壓力管道安裝竣工圖（單線圖）；

B、監(jiān)督檢驗機構(gòu)出具的《壓力管道安裝安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗報告》；

C、壓力管道使用單位安全管理制度，事故預(yù)防方案（包括應(yīng)急措施和救援方案

等），管理人員和操作人員名單；

D、重要壓力管道使用注冊登記表。

2、使用管理

A、使用單位應(yīng)當貫徹執(zhí)行本規(guī)則和有關(guān)壓力管道安全的法律、法規(guī)、國家安全

技術(shù)規(guī)范和國家現(xiàn)行標準；配備滿足壓力管道安全所需求的資源條件，建立健全

壓力管道安全管理體系，在管理層設(shè)有1名人員負責壓力管道安全管理工作。派

遣具備相應(yīng)資格的人員從事壓力管道的安全管理、操作和維修工作；

B、壓力管道安全管理人員和操作人員應(yīng)當經(jīng)安全技術(shù)培訓和考核；

C、使用單位已經(jīng)建立安全管理制度，對壓力管道的安全管理內(nèi)容做出了明確規(guī)

定并有效實施；

D、使用單位已經(jīng)建立壓力管道技術(shù)檔案和壓力管道標識管理辦法；

E、使用單位的壓力管道安全管理人員和操作人員能夠嚴格遵守有關(guān)安全法律、

法規(guī)、技術(shù)規(guī)程、標準和企業(yè)的安全生產(chǎn)制度。

長輸管道和公用管道使用單位必須制定公共安全教育計劃并組織實施，以使用

戶、居民和從事相關(guān)作業(yè)的人員了解壓力管道安全知識，提高公共安全意識。

輸送可燃、易爆或者有毒介質(zhì)壓力管道的使用單位應(yīng)具備：

a事故預(yù)防方案（包括應(yīng)急措施和救援方案）；

b巡線檢查制度；

c根據(jù)需要建立搶險隊伍，并且定期演練。

在管理制度中應(yīng)當對下列事項作出明確規(guī)定：1、在用壓力管道需要進行一般修

理、改造時，其修理、改造方案由使用單位技術(shù)負責人批準；2、在用壓力管