1、压力管道安全基础知识压力管道安全基础知识4.1压力管道的定义、工作原理及用途 特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例中压力管道的定义为：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。特种设备目录特种设备目录中压力管道的定义为：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），介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、
2、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，且公称直径大于或者等于50mm的管道。公称直径小于150mm，且其最高工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。其中，石油天然气管道的安全监督管理还应按照安全生产法、石油天然气管道保护法等法律法规实施。4.1压力管道的定义、工作原理及用途 对单条压力管道而言，其工作原理就是依靠外界的动力或者是介质本身的驱动力将该条压力管道源头的介质输送到该条压力管道的终点。 压力管道的主要用途就是输送介质，而除此用途之外还可以延伸出以下一些功能，如储存功能（主要用于长输管道）和热交换（主要用于工业管道）等。
3、压力管道输送的介质均为流体介质，如上所述，包括气体、液化气体、蒸汽或者可燃、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。 气体的种类很多，常见的有空气、氮气、氧气、氯气、天然气等。蒸汽介质则特指水蒸汽。液化气体常见的有液化烃（液化天然气、液化乙烯、液化环氧乙烷、液化石油气等）及液氯、液氨、液氧、液氮等。 具备下述5种特性之一的液体属于压力管道介质范围。 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管道类别管道类别主要输送介质主要输送介质长输管道长输管道石油、天然气、成品油等石油、天然气、成品油等燃气管道燃气管道天然气、煤气、混合液化石天然气、煤气、混合液化石油
4、气等油气等热力管道热力管道高温水、蒸汽等高温水、蒸汽等动力管道动力管道高温水、蒸汽、压缩气体等高温水、蒸汽、压缩气体等工业管道工业管道易爆、有毒、腐蚀、压缩气易爆、有毒、腐蚀、压缩气体、液化气体等。体、液化气体等。 4.3.1 压力管道的主要工艺参数压力管道的主要工艺参数 由于压力管道种类繁多，运行工况多样化和复杂化，通常认为压由于压力管道种类繁多，运行工况多样化和复杂化，通常认为压力管道的工作参数包括以下几个方面：力管道的工作参数包括以下几个方面： （1）设计压力）设计压力 在相应的设计温度下，用以在相应的设计温度下，用以确定管道及其它元件尺寸的压力值确定管道及其它元件尺寸的压力值，该压力为
5、管道的内压力时，称为设计内压力，为外部压力时称设计该压力为管道的内压力时，称为设计内压力，为外部压力时称设计外压力。外压力。设计压力不得低于工作过程中可能出现的由压力与温度形设计压力不得低于工作过程中可能出现的由压力与温度形成的最苛刻条件下的压力成的最苛刻条件下的压力。 （2）操作压力）操作压力 在在稳定操作条件下稳定操作条件下，压力管道系统内介质的压力。，压力管道系统内介质的压力。 （3）最大操作压力）最大操作压力 在在正常操作条件下正常操作条件下，压力管道系统中的最大实际操作压力。，压力管道系统中的最大实际操作压力。 （4）最大允许操作压力）最大允许操作压力 压力管道系统遵循相关标准的规定
6、，压力管道系统遵循相关标准的规定，所能连续操作所能连续操作的最大压力，的最大压力，等于或小于设计压力。等于或小于设计压力。 4.4.1 概述概述 压力管道的用途广泛，品种繁多。不同领域内压力管道的用途广泛，品种繁多。不同领域内使用的使用的管道，其分类方法也不同。一般可以按主体材料、管道，其分类方法也不同。一般可以按主体材料、敷设敷设位置、输送介质特性和用途等进行分类位置、输送介质特性和用途等进行分类, ,另外另外, ,为为便于安便于安全监督管理全监督管理, ,还可以按照安全监督管理的需要进还可以按照安全监督管理的需要进行分类。行分类。4.4.2 压力管道分类压力管道分类 （1 1） 压力管道的
7、一般分类压力管道的一般分类 按主体材料划分，可分为金属管道和非金按主体材料划分，可分为金属管道和非金属管道。属管道。金属管道又可分为铸铁管道、碳钢管道、低合金金属管道又可分为铸铁管道、碳钢管道、低合金钢管道、钢管道、不锈钢管道、有色金属管道等。非金属管道包括不锈钢管道、有色金属管道等。非金属管道包括塑料管塑料管道、玻璃钢管道、金属复合管道、非金属复合管道、玻璃钢管道、金属复合管道、非金属复合管道；道；4.4 4.4 压力管道的分类压力管道的分类4.4.2 4.4.2 压力管道分类压力管道分类 按敷设位置划分，可分为架空管道、埋地管道、地沟敷设管按敷设位置划分，可分为架空管道、埋地管道、地沟敷设
8、管道；道； 按介质压力分类，通常可分为：超高压管道（按介质压力分类，通常可分为：超高压管道（42MPa42MPa）、高）、高压管道（压管道（101042MPa42MPa）、中压管道（）、中压管道（1.61.610MPa10MPa）、低压管道）、低压管道（1.6MPa1.6MPa）；）； 按介质温度分类，一般可分为：高温管道（按介质温度分类，一般可分为：高温管道（200200）、常温）、常温管道（管道（2929200200）、低温管道（）、低温管道（2929）；）； 按介质毒性分类，可分为：剧毒管道（极度危害）、有毒管按介质毒性分类，可分为：剧毒管道（极度危害）、有毒管道（非极度危害）、无毒管道
9、；道（非极度危害）、无毒管道； 按介质燃烧特性分类，分为可燃介质管道、非可燃介质管道；按介质燃烧特性分类，分为可燃介质管道、非可燃介质管道； 以介质腐蚀性分类，分为强腐蚀性介质管道、腐蚀性介质管以介质腐蚀性分类，分为强腐蚀性介质管道、腐蚀性介质管道、非腐蚀性介质管道；道、非腐蚀性介质管道； 按按毒性、燃烧特性等特征对流体进行分类毒性、燃烧特性等特征对流体进行分类， 热力管道 工业管道 长输管道 燃气管道 v(2) 安全监督管理的分类安全监督管理的分类各类压力管道的定义v长输管道：产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。v公用管道：城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管
10、道。v工业管道：企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。v动力管道：火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。长输管道的级别划分v长输管道分为GA1和GA2级，划分规则如下：v1、符合下列条件之一的长输管道为GA1级：v（1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力（或最高工作压力）大于4.0MPa的长输管道；v（2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，设计压力（或最高工作压力）大于或者等于6.4MPa，输送距离2（指产地、储存库和用户之间用于输送商品介质管道的长度）大于或者等于200km的长输管道v 2、GA1级以外的长输（油气）管道为GA2级。v另：TSG D
11、3001-2009压力管道安装许可规则又将GA1级管道安装认可级别分为GA1甲级和GA1乙级。公用管道的级别划分v公用管道分为GB1和GB2级。其中燃气管道为GB1级，热力管道为GB2级。v热力管道又分为以下两类：v（1）设计压力大于2.5MPa；v（2）设计压力小于或者等于2.5MPa。 工业管道的级别划分v工业管道划分为GC1、GC2、GC3三级，划分规则如下：v 1、符合下列条件之一的工业管道为GC1级：v（1）输送GB5044-85职业性接触毒物危害程度分级中规定毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质的管道；v（2）输送GB50160-1999
12、石油化工企业设计防火规范及GB50016-2006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（包括液化烃）介质且设计压力P4.0MPa的管道；v（3）输送流体介质且设计压力P10.0MPa，或者设计压力P4.0MPa且设计温度400的管道。v2.除GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力及设计温度小于GC1级管道规定的工业管道为GC2级。v 3.输送无毒、非可燃流体介质，设计压力P1.0MPa且设计温度大于-20但小于185的工业管道为GC3级：v3.5动力管道的级别划分v动力管道划分为GD1和GD2两个级别，划分规则如下：v GD1级：设计压力
13、P6.3MPa或者设计温度400的动力管道。v GD2级：设计压力P6.3MPa且设计温度400的动力管道。 4.5.1概述概述: 压力管道由管子、管件、阀门、法兰、补偿器等压力管道由管子、管件、阀门、法兰、补偿器等压力管压力管道元件以及安全保护装置道元件以及安全保护装置(安全附件安全附件)、附属设施等、附属设施等组成。组成。 安全保护装置包括紧急切断装置（紧急切断阀安全保护装置包括紧急切断装置（紧急切断阀等）；安全等）；安全泄压装置（安全阀、爆破片等）；测漏装置；测温泄压装置（安全阀、爆破片等）；测漏装置；测温测压装置测压装置（温度表、压力表）、静电接地装置、阻火器、液（温度表、压力表）、静
14、电接地装置、阻火器、液位测试装位测试装置（液位计）和泄漏气体安全报警装置（声、光报置（液位计）和泄漏气体安全报警装置（声、光报警）。警）。 附属设施指阴极保护装置、压气站、泵站、阀站、附属设施指阴极保护装置、压气站、泵站、阀站、调压调压站、监控系统等。站、监控系统等。 不同用途的压力管道，如长输管道中的输油管道不同用途的压力管道，如长输管道中的输油管道和输气和输气管道、城镇燃气管道、热力管道、各种工业管道等，管道、城镇燃气管道、热力管道、各种工业管道等，其组成各有特点，有时差别很大。其组成各有特点，有时差别很大。 4.6.1 概述概述 压力管道元件一般可以分成管子、管件、阀门、压力管道元件一般
15、可以分成管子、管件、阀门、补偿补偿器、连接件、密封件、附属部件（疏水器、过滤器、连接件、密封件、附属部件（疏水器、过滤器、分器、分离器、除污器、凝汽（水）缸、缓冲器等）以及离器、除污器、凝汽（水）缸、缓冲器等）以及支吊架支吊架等几种元件或者部件。等几种元件或者部件。 也可以将压力管道元件分成管道组成件和支承也可以将压力管道元件分成管道组成件和支承件，管件，管道组成件承受介质压力。道组成件承受介质压力。 按照按照压力管道元件制造许可规则压力管道元件制造许可规则的规定，的规定，很多压很多压力管道元件必须取得制造许可（详见本书力管道元件必须取得制造许可（详见本书13.313.3）。）。 本节对管子、
16、管件、阀门做较详细的介绍，而本节对管子、管件、阀门做较详细的介绍，而对其他对其他压力管道元件做简要介绍。压力管道元件做简要介绍。 （2）阀门分类）阀门分类阀门分类方法主要有阀门分类方法主要有9 9种，即：种，即： 一般分类方法一般分类方法 按按阀门用途和作用分类阀门用途和作用分类 按公称压力分类按公称压力分类 按阀门适应按阀门适应工作介质温度分类工作介质温度分类 按驱动方式分类按驱动方式分类 按阀门与管道按阀门与管道连接的方式分类连接的方式分类 按阀体材质分类按阀体材质分类 按阀座与阀瓣密按阀座与阀瓣密封材料分类封材料分类 按阀门工况分类按阀门工况分类 一般分类方法一般分类方法由于阀门的品种规
17、格繁多、用途广泛，因此其分类从不同由于阀门的品种规格繁多、用途广泛，因此其分类从不同角度出发可以有很多种分类方法。目前通用分类法分类是既角度出发可以有很多种分类方法。目前通用分类法分类是既按工作原理，又按结构划分。它是目前国内国际最常用的分按工作原理，又按结构划分。它是目前国内国际最常用的分类方法，类方法，一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、止回阀、节流阀、调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等。调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等。v闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不适合作调节和
18、节流。v截止阀只适用于全开和全关，不允许作调节和节流。 截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。v球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。球阀不仅结构简单、密封性能好，而且 在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天 然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。v球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V 形开口的球阀还具有良
19、好的流量调节功能。 4.7.1 概述概述 压力管道系统应能满足正常发挥功能，操作、维修方便和长周期安压力管道系统应能满足正常发挥功能，操作、维修方便和长周期安全运全运行，并达到规定的使用年限的基本要求行，并达到规定的使用年限的基本要求。压力管道的。压力管道的安全性能要求安全性能要求是是压力压力管道各项要求的组成部分，是针对压力管道的危险、危害因素而提出管道各项要求的组成部分，是针对压力管道的危险、危害因素而提出的，的，是最是最基本的要求基本的要求。 一个一个管道系统管道系统，为了完成流体的输送、分配、混合、分离、排放、，为了完成流体的输送、分配、混合、分离、排放、计量计量或控制流体流动的功能，
20、必须与相应的动力设备、反应设备、储存设或控制流体流动的功能，必须与相应的动力设备、反应设备、储存设备、备、分离设备、换热设备、控制设备等连接在一起，形成一个系统，使管分离设备、换热设备、控制设备等连接在一起，形成一个系统，使管内流内流体具有一定的压力、温度和流量，完成设计预定的任务。因此，管道体具有一定的压力、温度和流量，完成设计预定的任务。因此，管道系统系统的安全运行受到三个方面的影响：的安全运行受到三个方面的影响： （1）管内流体性质的影响管内流体性质的影响，如：流体的温度、压力、状态、物理，如：流体的温度、压力、状态、物理性质性质（沸点、蒸汽压、电导率、可压缩性、热膨胀性等）、毒性、辐射
21、性、（沸点、蒸汽压、电导率、可压缩性、热膨胀性等）、毒性、辐射性、可可燃性、闪点、自燃温度、爆炸极限、反应活性、腐蚀性、杂质含量、燃性、闪点、自燃温度、爆炸极限、反应活性、腐蚀性、杂质含量、两相两相流等。流等。 （2）管道系统自身的影响管道系统自身的影响，如管道系统布置、管道应力计算、组，如管道系统布置、管道应力计算、组成件的成件的选用和压力设计、柔性分析和支承设计、管道制作安装和检验等。选用和压力设计、柔性分析和支承设计、管道制作安装和检验等。 （3）外部因素的影响外部因素的影响，如环境（气温、风载、雪载、结冰等气候，如环境（气温、风载、雪载、结冰等气候条件，条件，雷击、地震和火灾等），相关
22、设备和仪表的振动、脉动、水锤、剧烈雷击、地震和火灾等），相关设备和仪表的振动、脉动、水锤、剧烈循环循环荷载和仪表故障，以及人为操作失误和缺乏维护等。荷载和仪表故障，以及人为操作失误和缺乏维护等。4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求（1）设计压力和设计温度）设计压力和设计温度各类压力管道设计规范均对设计压力和设计温度做出了明各类压力管道设计规范均对设计压力和设计温度做出了明确规定。确规定。对于工业金属管道，一条管道及其每个组成件的设计压力对于工业金属管道，一条管道及其每个组成件的设计压力，不应小于运行中遇到的内压或者外压与温度相偶合时最严，不应小于运行中遇到的内压或者外压与温
23、度相偶合时最严重条件下的压力；重条件下的压力；管道的设计温度应为管道在运行时，压力和温度相偶合的管道的设计温度应为管道在运行时，压力和温度相偶合的最严重条件下的温度。对于最严重条件下的温度。对于0以下的管道，应考虑液体及以下的管道，应考虑液体及环境温度影响，设计温度应取低于或者等于管道材料可达到环境温度影响，设计温度应取低于或者等于管道材料可达到的最低温度。的最低温度。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （2）强度、刚度、稳定性）强度、刚度、稳定性 强度强度压力管道必须具有足够的强度。压力管道的强度分别按照压力管道必须具有足够的强度。压力管道的强度分别按照输气
24、管输气管道工程设计规范道工程设计规范（GB 502512003）、）、输油管道工程设计规范输油管道工程设计规范（GB 502532003）、）、城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范（GB 500282006）、）、城市热力管网结构设计规范城市热力管网结构设计规范（CJJ 1052005）、）、压力管道规范压力管道规范 工业管道工业管道 第第3部分：设计和计算部分：设计和计算（GB/T 0801.32006）、）、工业金工业金属管道设计规范属管道设计规范（GB 503162000）等进行计算。）等进行计算。与其他承压类特种设备相比，压力管道的强度具有与其他承压类特种设备相比，压力管道的强度具有2 2
25、个特点。一是长个特点。一是长输（油气）管道和部分城镇燃气管道，输（油气）管道和部分城镇燃气管道，管道经过不同地区时，如地区管道经过不同地区时，如地区级别不同（划分为级别不同（划分为4 4个级别），管道的安全裕度不同（强度设计系数不个级别），管道的安全裕度不同（强度设计系数不同同）。二是计算管道强度时，管道所受主要载荷除考虑内压外，还要）。二是计算管道强度时，管道所受主要载荷除考虑内压外，还要考虑弯矩考虑弯矩的影响，而且往往是以弯矩为主。的影响，而且往往是以弯矩为主。 刚度刚度输油管道工程设计规范输油管道工程设计规范（GB 502532003）中规定：管道的刚）中规定：管道的刚度应满足运输、施工
26、和运行时的要求。输油输气管道通过控制管径与度应满足运输、施工和运行时的要求。输油输气管道通过控制管径与壁厚的比值或者最小厚度来控制刚度。壁厚的比值或者最小厚度来控制刚度。在工业管道中，法兰的刚度如不够，则会发生变形而导致泄漏。在工业管道中，法兰的刚度如不够，则会发生变形而导致泄漏。 稳定性稳定性压力管道必须具有足够的稳定性。稳定性按照相应设计规范进行校压力管道必须具有足够的稳定性。稳定性按照相应设计规范进行校核。输油管道需校核轴向稳定性，特殊地段还需控制直径方向的变形核。输油管道需校核轴向稳定性，特殊地段还需控制直径方向的变形量；输气管道主要控制径向稳定性。工业管道需要校核最大位移应力量；输气
27、管道主要控制径向稳定性。工业管道需要校核最大位移应力。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （3）柔性）柔性与其他承压类特种设备相比，柔性是管道所特有的一与其他承压类特种设备相比，柔性是管道所特有的一个性能要求。个性能要求。管道的柔性是反映管道变形难易程度的一管道的柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念。个物理概念。管道在设计条件下工作时，因热胀冷缩、端点附加位管道在设计条件下工作时，因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因会产生应力过大、变形、移、管道支承设置不当等原因会产生应力过大、变形、泄漏或破坏等影响正常运行的情况。管道的柔性就是管泄漏或破坏等
28、影响正常运行的情况。管道的柔性就是管道通过自身变形吸收因温度变化发生尺寸变化或其他原道通过自身变形吸收因温度变化发生尺寸变化或其他原因所产生的位移，保证管道上的应力在材料许用应力范因所产生的位移，保证管道上的应力在材料许用应力范围内的性能。围内的性能。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （4）密封性和持久性）密封性和持久性 密封性密封性密封性是阻止管道内部流体泄漏的性能。阀门、法兰、螺密封性是阻止管道内部流体泄漏的性能。阀门、法兰、螺纹连接、焊缝等部位容易发生泄漏。纹连接、焊缝等部位容易发生泄漏。 持久性持久性持久性是指压力管道的使用寿命，即能否长时间使用的性
29、持久性是指压力管道的使用寿命，即能否长时间使用的性能。能。一般压力管道的设计使用年限为一般压力管道的设计使用年限为30年。年。管道的设计使用年管道的设计使用年限主要与介质条件、管道外部环境条件、输送距离、输送量限主要与介质条件、管道外部环境条件、输送距离、输送量与用户的特点等有关。与用户的特点等有关。为了满足上述条件，管道系统的设计和计算必须符合标准为了满足上述条件，管道系统的设计和计算必须符合标准规定，管道组成件必须使用耐介质腐蚀，能够在设计规定温规定，管道组成件必须使用耐介质腐蚀，能够在设计规定温度下持续承受介质压力作用的材料，且有相应的壁厚、密封度下持续承受介质压力作用的材料，且有相应的
30、壁厚、密封结构、防腐蚀措施和其他防护措施。同时整个管道系统应有结构、防腐蚀措施和其他防护措施。同时整个管道系统应有适当的支承，必要时应进行柔性分析计算。适当的支承，必要时应进行柔性分析计算。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （5） 材料与管道组成件材料与管道组成件 概述概述压力管道的材料包括制造压力管道压力管道的材料包括制造压力管道元件用材（受压元件或者管道组成元件用材（受压元件或者管道组成件）、焊接材料、连接接头的辅助件）、焊接材料、连接接头的辅助材料、复合金属和衬里材料等。材料、复合金属和衬里材料等。本节以本节以工业管道工业管道为主，对制造压力为主，对制
31、造压力管道元件用材（受压元件或者管道管道元件用材（受压元件或者管道组成件）要求以及管道组成件的选组成件）要求以及管道组成件的选用要求进行简要介绍。用要求进行简要介绍。 4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （6 6）结构）结构热补偿的要求热补偿的要求按照设计规范应当进行柔性计算的管道，如果其柔性不符按照设计规范应当进行柔性计算的管道，如果其柔性不符合要求，则应当采取改进措施。一是利用管道自身的弯曲或合要求，则应当采取改进措施。一是利用管道自身的弯曲或扭转产生的变位来达到热胀冷缩时的扭转产生的变位来达到热胀冷缩时的自补偿自补偿，二是自补偿不，二是自补偿不能满足要求
32、时，可调整支吊架的型式与位置或者改变管道走能满足要求时，可调整支吊架的型式与位置或者改变管道走向。如果受条件限制，不能采用上述方法改进柔性，可根据向。如果受条件限制，不能采用上述方法改进柔性，可根据设计文件参数和类别设计文件参数和类别选用补偿装置选用补偿装置。管道补偿器的结构有管道补偿器的结构有形补偿器、填料式补偿器、球形补形补偿器、填料式补偿器、球形补偿器和波纹管式补偿器等。应根据使用工况、流体性质和要偿器和波纹管式补偿器等。应根据使用工况、流体性质和要求的补偿距离合理选用补偿器的型式、材料、壁厚和安装技求的补偿距离合理选用补偿器的型式、材料、壁厚和安装技术要求。术要求。管道补偿器的安装和调
33、整应当按照标准和设计文件的规定管道补偿器的安装和调整应当按照标准和设计文件的规定进行。并按照设计文件的规定进行预拉伸或者预压缩。进行。并按照设计文件的规定进行预拉伸或者预压缩。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （7） 焊接接头焊接接头 焊接接头结构、型式与焊缝布置焊接接头结构、型式与焊缝布置管道焊接接头的结构有对接接头、承插接头和支管连接接头等三种形管道焊接接头的结构有对接接头、承插接头和支管连接接头等三种形式。对接接头受力状况好，连接强度大，被普遍用于管道元件的连接。式。对接接头受力状况好，连接强度大，被普遍用于管道元件的连接。承插接头组对方便，接头不需要
34、进行内部缺陷检测，但一般只能用于公承插接头组对方便，接头不需要进行内部缺陷检测，但一般只能用于公称直径小于称直径小于25mm的管道连接。支管连接接头则只出现在直接在主管上的管道连接。支管连接接头则只出现在直接在主管上开口的管道连接上。由于支管连接接头组对尺寸偏差大，质量控制难，开口的管道连接上。由于支管连接接头组对尺寸偏差大，质量控制难，使用时应力比较集中，受力状况复杂，现在绝大多数管道上已经被定型使用时应力比较集中，受力状况复杂，现在绝大多数管道上已经被定型三通所替代。三通所替代。相应标准规范中，对焊缝坡口形式和尺寸做出规定，对焊接接头型式相应标准规范中，对焊缝坡口形式和尺寸做出规定，对焊接
35、接头型式提出要求。提出要求。压力管道组对焊接时，要压力管道组对焊接时，要合理布置焊缝合理布置焊缝，如法兰、焊缝及其他连接件，如法兰、焊缝及其他连接件应设置于应设置于便于检修的位置便于检修的位置，并不得紧靠墙壁、楼板或管架，且焊缝不宜，并不得紧靠墙壁、楼板或管架，且焊缝不宜处于套管内；处于套管内；直管段上两对接焊口中心间的距离应符合规范规定；焊缝直管段上两对接焊口中心间的距离应符合规范规定；焊缝距弯管起弯点不得小于距弯管起弯点不得小于100mm，且不得小于管子外径；焊缝距支吊架或，且不得小于管子外径；焊缝距支吊架或开孔边缘的净距不应小于开孔边缘的净距不应小于50mm；需热处理的焊缝距支吊架不得小
36、于焊；需热处理的焊缝距支吊架不得小于焊缝宽度的缝宽度的5倍，且不得小于倍，且不得小于100mm等等。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （7） 焊接接头焊接接头 焊接接头性能焊接接头性能压力管道的焊接接头，应当具有规定的力学性能和工艺压力管道的焊接接头，应当具有规定的力学性能和工艺性能，如抗拉强度、冲击功、弯曲性能等性能，如抗拉强度、冲击功、弯曲性能等。一般情况下，压力管道焊接接头的力学性能不采用在施一般情况下，压力管道焊接接头的力学性能不采用在施焊时同时焊评定试件的方式进行评定，而焊时同时焊评定试件的方式进行评定，而主要采用由合格主要采用由合格焊工按照评定合
37、格的焊接工艺进行施焊的方法控制焊工按照评定合格的焊接工艺进行施焊的方法控制。管内流体对管道材料有腐蚀作用时，焊接工艺评定应包管内流体对管道材料有腐蚀作用时，焊接工艺评定应包括腐蚀试验。设计文件对焊接接头有金相、硬度等要求时括腐蚀试验。设计文件对焊接接头有金相、硬度等要求时，焊接工艺评定也要增加相应的试验项目。，焊接工艺评定也要增加相应的试验项目。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （7） 焊接接头焊接接头 焊接接头表面质量及几何尺寸偏差焊接接头表面质量及几何尺寸偏差管道焊接接头的组对精度应符合要求。焊接完成后应逐管道焊接接头的组对精度应符合要求。焊接完成后应逐
38、件进行外观质量检查。焊接接头的外观质量应当符合相关件进行外观质量检查。焊接接头的外观质量应当符合相关标准规范的规定，不得有裂纹、气孔、夹渣、飞溅等缺陷标准规范的规定，不得有裂纹、气孔、夹渣、飞溅等缺陷。组对的错边量、余高、咬边等缺陷应在允许范围内。组对的错边量、余高、咬边等缺陷应在允许范围内。现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB GB 502365023619981998）将焊缝外观质量分成）将焊缝外观质量分成4 4个级别，即个级别，即级、级、级、级、级和级和级，级，级质量要求最高。设计文件规定焊缝级质量要求最高。设计文件规定焊缝系数为系数为1
39、 1的焊缝或规定进行的焊缝或规定进行100%100%射线检测或者超声检测的焊射线检测或者超声检测的焊缝，其缝，其外观质量不得低于外观质量不得低于级级。钛、锆等有色金属及其合金的焊接接头的表面不得有不钛、锆等有色金属及其合金的焊接接头的表面不得有不允许的过度氧化色泽。允许的过度氧化色泽。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （7） 焊接接头焊接接头 焊接接头缺陷的控制焊接接头缺陷的控制a. a. 概述概述压力管道焊接接头的内部缺陷和表面缺陷应当控制在允许压力管道焊接接头的内部缺陷和表面缺陷应当控制在允许的范围内。与锅炉压力容器类似，焊接接头质量也采用无损的范围内。
40、与锅炉压力容器类似，焊接接头质量也采用无损检测的方法进行评定。检测的方法进行评定。不同的设计、施工验收规范对焊接接头无损检测的规定有不同的设计、施工验收规范对焊接接头无损检测的规定有所差别，以下主要以所差别，以下主要以现场设备、工业管道焊接工程施工及现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范验收规范（GB 50236GB 5023619981998）的规定为例介绍相关要求。）的规定为例介绍相关要求。b. b. 无损检测方法无损检测方法管道焊接接头常用的无损检测方法有射线检测、超声检测管道焊接接头常用的无损检测方法有射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测。射线检测、超声检测主要用于检测、磁粉检测和
41、渗透检测。射线检测、超声检测主要用于检测焊接接头内部缺陷，具体选择哪种方法一般由设计做出规定焊接接头内部缺陷，具体选择哪种方法一般由设计做出规定。按照规定，管道的承插焊缝及支管连接的焊缝需要进行表。按照规定，管道的承插焊缝及支管连接的焊缝需要进行表面检测时，可采用磁粉检测或者渗透检测，对于铁磁性材料面检测时，可采用磁粉检测或者渗透检测，对于铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。容器的表面检测应优先选用磁粉检测。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （7） 焊接接头焊接接头 焊接接头缺陷的控制焊接接头缺陷的控制c. c. 对接接头的射线或者超声检测比例对接接
42、头的射线或者超声检测比例管道对接接头的管道对接接头的无损检测比例分为无损检测比例分为4 4种，即种，即100%、10%、5%和不作无损检测和不作无损检测。100%无损检测是指对指定的一批管道的无损检测是指对指定的一批管道的全部环向焊缝所作的全圆周检测和对纵焊缝所作的全长度检测全部环向焊缝所作的全圆周检测和对纵焊缝所作的全长度检测。10%、5%的无损检测比例均为抽样检测。的无损检测比例均为抽样检测。抽样检测是在一抽样检测是在一批指定的管道中，对某一规定百分比的对接焊缝所作的全圆周批指定的管道中，对某一规定百分比的对接焊缝所作的全圆周的检测。的检测。抽样检测时，一般对抽样检测时，一般对每名焊工每名
43、焊工焊接的管道受压元件的对接环焊接的管道受压元件的对接环缝、角焊缝、支管连接焊缝和钎焊焊缝按检验批以规定的检测缝、角焊缝、支管连接焊缝和钎焊焊缝按检验批以规定的检测方法和比例进行检查和检验。方法和比例进行检查和检验。对规定进行抽样无损检测的焊缝，当发现不允许缺陷时，应对规定进行抽样无损检测的焊缝，当发现不允许缺陷时，应当按照压力管道标准规定用原规定的无损检测方法进行当按照压力管道标准规定用原规定的无损检测方法进行累进检累进检查查。 4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （7） 焊接接头焊接接头 焊接接头缺陷的控制焊接接头缺陷的控制d. d. 对接接头的无损检测合
44、格标准对接接头的无损检测合格标准碳素钢和合金钢焊缝的射线检测方法标准为碳素钢和合金钢焊缝的射线检测方法标准为钢熔化焊对接钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级接头射线照相和质量分级（GB 3323GB 3323）, ,100%射线检测，合射线检测，合格级别为格级别为级；抽样射线检测，合格级别为级；抽样射线检测，合格级别为级。碳素钢和合级。碳素钢和合金钢焊缝的超声检测方法标准为金钢焊缝的超声检测方法标准为钢焊缝手工超声波探伤方法钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级和探伤结果分级（GB 11345GB 11345）, ,100%超声检测，合格级别为超声检测，合格级别为级。级。e. e. 焊缝表面无损
45、检测的要求焊缝表面无损检测的要求100%射线检测或者超声检测的管道，其承插焊缝及支管连射线检测或者超声检测的管道，其承插焊缝及支管连接的焊缝可采用磁粉检测或者渗透检测接的焊缝可采用磁粉检测或者渗透检测，或按工程设计文件的，或按工程设计文件的规定进行检测。规定进行检测。对规定进行表面无损检测的焊缝，其检测方法按照对规定进行表面无损检测的焊缝，其检测方法按照承压设承压设备无损检测备无损检测（J JB/T 4730.12005；J JB/T 4730.42005；J JB/T 4730.562005），检测数量和质量应符合设计文件和），检测数量和质量应符合设计文件和相关标准的规定。相关标准的规定。4
46、.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （8 8）残余应力的控制）残余应力的控制 焊接过程产生的残余应力会降低材料使用性能。所以焊接过程产生的残余应力会降低材料使用性能。所以压力管道中的合金钢焊接接头、厚度较大的碳钢焊接接头压力管道中的合金钢焊接接头、厚度较大的碳钢焊接接头和设计规定需要进行消除应力热处理的焊接接头，要进行和设计规定需要进行消除应力热处理的焊接接头，要进行焊后热处理焊后热处理，以避免应力腐蚀。，以避免应力腐蚀。对经过消除应力热处理的焊接接头，热处理后应当按照对经过消除应力热处理的焊接接头，热处理后应当按照规定的比例检测焊缝和热影响区的规定的比例检测焊
47、缝和热影响区的硬度值硬度值。硬度值应当符。硬度值应当符合设计文件或管道标准规范的规定。合设计文件或管道标准规范的规定。 管道现场安装时，应保证管道安装的装配精度在允许管道现场安装时，应保证管道安装的装配精度在允许偏差范围内，要采取措施防止管道及其支承件的安装位置偏差范围内，要采取措施防止管道及其支承件的安装位置偏差，连接接头的错位和偏差，连接接头的错位和强力组对等强力组对等产生的额外应力。产生的额外应力。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要求承压部分的安全性能要求 （9 9）安装位置）安装位置管道及其组成件的安装位置对运行、维护、检修有一定影管道及其组成件的安装位置对运行、维护、检修有
48、一定影响，管道安装时要对安装位置进行控制，工业管道一般有如响，管道安装时要对安装位置进行控制，工业管道一般有如下要求（部分）：下要求（部分）： 管道安装位置包括管道的管道安装位置包括管道的坐标、标高和管道的坡向和坐标、标高和管道的坡向和坡度坡度应符合设计规定。当设计未作明确规定时，管道的坡向应符合设计规定。当设计未作明确规定时，管道的坡向和坡度应符合下列要求：和坡度应符合下列要求：a. a. 气体压缩机的入口管道的水平度偏差应小于气体压缩机的入口管道的水平度偏差应小于 1mm/m，并应坡向分液罐一侧；并应坡向分液罐一侧；b. b. 离心泵入口管道的坡向应与流体流动方向相反；离心泵入口管道的坡向
49、应与流体流动方向相反；c. c. 蒸汽冷凝液管道应坡向排液方向，一般坡度不小于蒸汽冷凝液管道应坡向排液方向，一般坡度不小于2/1000； 管道的固定支架、导向支架和滑动支架的安装位置管道的固定支架、导向支架和滑动支架的安装位置应应符合设计规定。同时，不得在符合设计规定。同时，不得在无补偿装置的热管道直管段无补偿装置的热管道直管段上上同时安装同时安装两个及两个以上固定支架两个及两个以上固定支架。4.7.2 4.7.2 承压部分的安全性能要承压部分的安全性能要求求 （9 9）安装位置）安装位置 阀门、补偿器、监察管段、膨胀指示器等应按设计规阀门、补偿器、监察管段、膨胀指示器等应按设计规定位置安装定
50、位置安装。a. a. 阀门的手轮等操作机构应位于容易操作的位置。阀门阀门的手轮等操作机构应位于容易操作的位置。阀门操作柱的传动杆与阀杆的轴线夹角一般不应大于操作柱的传动杆与阀杆的轴线夹角一般不应大于30 ；b. b. 波形补偿器内套有焊缝的一端，在水平管道上必须迎波形补偿器内套有焊缝的一端，在水平管道上必须迎介质安装，在垂直管道上必须置于上部；介质安装，在垂直管道上必须置于上部；c. c. 形补偿器水平安装时，其平行臂应与管道坡度相同形补偿器水平安装时，其平行臂应与管道坡度相同，垂直臂应处于水平状态。垂直臂的长度偏差和平面歪扭，垂直臂应处于水平状态。垂直臂的长度偏差和平面歪扭偏差均不应超过偏差
