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压力管道基础专业知识（1、概念、2 分类、3 技术参数、4 结构构成与材料、5 事故及事故隐患存在的问题）一、压力管道的几个相关概念和法律法规：1、压力管道《特种设备安全监察条例》第七章、第八十八条（用语的含义）对压力管道的定义：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。
压力管道元件的含义，可在压力管道含义的基础上予以延伸。
《条例》所指压力管道是一个特定概念，是从安全角度讲的，是沿袭压力容器的叫法。
它指的是那些在生产、生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的管道，如输送原油、燃气、各类工艺物料、有毒气体、有害气体、液化气体、高温液体介质的管道。
2、工业管道：为企业、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的工业管道；3、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道的公用管道；4、长输管道：产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的长输管道，具体讲就是：跨越地、市输送商品介质的管道；跨越省、（自治区、直辖市）输送商品介质的管道。
5、动力管道火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。
二、压力管道的分类、分级出于便于安全管理的目标：对其进行分类分级（参照《压力容器压力管道设计许可规则》TSG R1001-2008）1、分类：原则：按用途分类1）长输管道：GA2）公用管道：GB3）工业管道：GC4）动力管道：GD2、分级：原则：按用管道的危险性（与危险性有关的介质参数：①、介质大毒性、燃烧爆炸特性；②、设计压力；③、设计温度）分级1）长输管道分两级：GC1、GC22）公用管道分两级：GB1、GB23）工业管道分三级：GC1、GC2、GC34）动力管道分两级：GD1、GD25）分级：详见:《压力容器压力管道设计许可规则》3、压力管道介质：压力管道输送的物质。
一、管道的概念二、压力管道的概念：三、压力管道的安全监察范畴四、压力管道的特点五、压力管道的结构要求六、压力管道的分类和分级七、压力管道失效的缘故八、压力管道破坏特点九、压力管道事故防范和报告十、管道系统的安全规定一、管道的概念按照国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000的规定，管道是由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或操纵流体流淌。
国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的定义是：由管道组成件和管道支承件组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、操纵和禁止流体流淌的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。
按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道称之为“管道系统”或“管系”。
上述定义包含两个含义：（A）管道的作用：是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、操纵和禁止流体流淌。
1）流体：在有些标准中称为介质。
流体可按状态或性质进行分类。
a）按状态分：气体；液体；液化气体：是指在一定压力下呈液态存在的气体；浆体：是指可燃、易爆、有毒和有腐蚀性的浆体介质。
b）按性质分：火灾危险性；是指可燃介质引起燃烧的危险性，分为可燃气体、液化气体和可燃液体。
有甲、乙、丙三类。
爆炸性；与空气混合后可能发生爆炸的可燃介质或在高温、高压下可能引起爆炸的非可燃介质。
毒性；按GB5044分级。
有剧毒（极度危害）和有毒（高度危害、中毒危害和轻度危害）两大类四个级不。
腐蚀性。
是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的物质。
2）输送流体：依靠外界的动力（利用流体输送机械如压缩机、泵等给予的动能）或流体本身的驱动力（如介质本身的压力）将管道源头的流体输送到管道的终点。
3）分配流体：通过管系中的支管将流体分配到设计规定的多个预定的设备或用户。
4）混合流体：将管系中来自不同支管中的流体在管道中进行混合，如稀释等。
5）分离流体：将管道内部不同状态的流体通过支管进行分离，如汽液分离、油水分离等。
3 术语和定义3.1 管道Piping用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或截止流体流动的管道组成件总成。
管道除管道组成件外，还包括管道支承件，但不包括支承构筑物，如建筑框架、管架、管廊和底座（管墩或基础）等。
3.2 公称压力( PN ) Nominal Pressure由字母PN 和无因次整数数字组合的压力标记，代表管道组成件的压力等级。
数字反映管道组成件的压力等级（相当于“bar”）。
注1：也可采用其他标识压力等级的方法，如CLASS150等。
注2：除非有关标准作出规定，字母PN后面的数字不代表测量值。
注3：管道组成件的允许工作压力取决于管道组成件的PN 值、材料、设计以及工作温度，可以压力温度额定值形式给出。
注4：除PN 后面的无因次数字代表以“bar”计量的压力外，其他压力、应力、弹性模量等的单位为MPa。
3.3 公称直径( DN ) Nominal diameter 由字母DN 和无因次整数数字组合的尺寸标记，代表管道组成件的规格。
数字反映管道组成件连接端部的通径（以毫米计）。
注1：也可采用其他标识尺寸的方法，如NPS、外径、内径、管螺纹尺寸等。
注2：字母DN 后面的数字不代表测量值。
3.4 管子Pipe 、Tube用以输送流体或传递流体压力的密封中空连续体称为管子。
管道用管子按国际惯例分为两类：a)管子pipe 按照相关标准规格制造的圆截面管子，其规格用“公称直径”表示，同一公称直径的管子，壁厚可以不同，但其外径均相同，国际上称为“Pipe”。
b)管子tube 不按上述标准制造的，可以是圆截面也可以是任意其它截面（如矩形、多边形等）的管子。
圆管的规格由外径、内径和壁厚三者中之二确定，国际上称为“Tube”。
3.5 工艺装置Process Unit由工程设计规定边界的区域，在该区域内进行反应、分离和其它加工过程。
3.6辅助装置Auxiliary Unit主要为工艺装置服务的设施，如界区内的装卸站、转运站、油库、配料车间、罐区、堆场和库房等。
压力管道基础专业知识（1、概念、2 分类、3 技术参数、4 结构构成与材料、5 事故及事故隐患存在的问题）一、压力管道的几个相关概念和法律法规：1、压力管道《特种设备安全监察条例》第七章、第八十八条（用语的含义）对压力管道的定义：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。
压力管道元件的含义，可在压力管道含义的基础上予以延伸。
《条例》所指压力管道是一个特定概念，是从安全角度讲的，是沿袭压力容器的叫法。
它指的是那些在生产、生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的管道，如输送原油、燃气、各类工艺物料、有毒气体、有害气体、液化气体、高温液体介质的管道。
2、工业管道：为企业、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的工业管道；3、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道的公用管道；4、长输管道：产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的长输管道，具体讲就是：跨越地、市输送商品介质的管道；跨越省、（自治区、直辖市）输送商品介质的管道。
5、动力管道火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。
二、压力管道的分类、分级出于便于安全管理的目标：对其进行分类分级（参照《压力容器压力管道设计许可规则》TSG R1001-2008）1、分类：原则：按用途分类1）长输管道：GA2）公用管道：GB3）工业管道：GC4）动力管道：GD2、分级：原则：按用管道的危险性（与危险性有关的介质参数：①、介质大毒性、燃烧爆炸特性；②、设计压力；③、设计温度）分级1）长输管道分两级：GC1、GC22）公用管道分两级：GB1、GB23）工业管道分三级：GC1、GC2、GC34）动力管道分两级：GD1、GD25）分级：详见:《压力容器压力管道设计许可规则》3、压力管道介质：压力管道输送的物质。
压力管道基础知识要紧内容：一、管道的概念二、压力管道的概念：三、压力管道的安全监察范畴四、压力管道的特点五、压力管道的结构要求六、压力管道的分类和分级七、压力管道失效的缘故八、压力管道破坏特点九、压力管道事故防范和报告十、管道系统的安全规定一、管道的概念依照国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000的规定，管道是由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或操纵流体流淌。
国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的定义是：由管道组成件和管道支承件组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、操纵和禁止流体流淌的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。
按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道称之为“管道系统”或“管系”。
上述定义包含两个含义：（A）管道的作用：是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、操纵和禁止流体流淌。
1）流体：在有些标准中称为介质。
流体可按状态或性质进行分类。
a）按状态分：气体；液体；液化气体：是指在一定压力下呈液态存在的气体；浆体：是指可燃、易爆、有毒和有腐蚀性的浆体介质。
b）按性质分：火灾危险性；是指可燃介质引起燃烧的危险性，分为可燃气体、液化气体和可燃液体。
有甲、乙、丙三类。
爆炸性；与空气混合后可能发生爆炸的可燃介质或在高温、高压下可能引起爆炸的非可燃介质。
毒性；按GB5044分级。
有剧毒（极度危害）和有毒（高度危害、中毒危害和轻度危害）两大类四个级别。
腐蚀性。
是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的物质。
2）输送流体：依靠外界的动力（利用流体输送机械如压缩机、泵等给予的动能）或流体本身的驱动力（如介质本身的压力）将管道源头的流体输送到管道的终点。
3）分配流体：通过管系中的支管将流体分配到设计规定的多个预定的设备或用户。
4）混合流体：将管系中来自不同支管中的流体在管道中进行混合，如稀释等。
5）分离流体：将管道内部不同状态的流体通过支管进行分离，如汽液分离、油水分离等。
6）排放流体：将管道内部流体通过支管进行排放，如超压放空、排放被分离的流体等。
7）计量流体：通过设置于管道系统中的计量外表对输送、分配的流体进行计量，如测量流量、压力、温度和粘度等。
8）操纵流体：通过设置于管道系统中的操纵元件对管内流体的流淌进行操纵，如调压、减温、流体分配和切断等。
（B）管道的构成：由管道组成件、管道支吊架（管道支承件）等组成，是管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件的装配总成。
1）管道组成件：指用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道专门件。
所谓管道专门件，是指非一般标准组成件。
是按工程设计条件专门制造的管道组成件，包括膨胀节、专门阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等。
2）管道支吊架：用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建的结构。
有固定支架、滑动支架、刚性吊架、导向架、限位架和弹簧支吊架等。
在国家标准GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》中也称为管道支承件，包括管道安装件和附着件。
a）管道安装件：指将负荷从管子或管道附着件上传递到支承结构或设备上的元件，包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平稳锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座和滑动支架等。
b）附着件：用焊接、螺栓连接或夹紧方法附装在管子上的零件，包括管吊、吊（支）耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。
管道组成件和支承件在我国现行压力管道法规中也统称为压力管道元件。
二、压力管道的概念压力管道是管道中的一部分。
从广义上明白得，所谓压力管道，应当是指所有承担内压或外压的管道，不管其管内介质如何。
但从我国颁发《压力管道安全治理与监察规定》以后，“压力管道”便成为受监察管道的专用名词。
在《压力管道安全治理与监察规定》第二条中将压力管道定义为：“在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备”，国务院2003年6月1日颁发实施的《特种设备安全监察条例》中，将压力管道进一步明确为“利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范畴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渄点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”。
这确实是说，现在所说的“压力管道”，不然而指其管内或管外承担压力，而且其内部输送的介质是“气体、液化气体和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐蚀的液体”物质。
那个地点所谓能燃爆、能中毒或有腐蚀性，具有如下内涵：介质的燃爆性：即介质具有可燃性和爆炸性，在一定条件下能引起燃烧或爆炸，酿成火灾和破坏。
这些介质包括可燃气体、液化烃和可燃液体等有火灾危险性的物质，也包括容易引起爆炸的高温高压介质如蒸汽、超过标准沸点的高温热水、压缩空气和其他压缩气体等。
其中，可燃介质的火灾危险性依照《石油化工企业设计防火规范》GB50160和《建筑设计防火规范》GBJ16，共分为甲、乙、丙三类。
其中甲、乙类可燃气体与空气混合物的爆炸下限（体积）分别规定为：甲类可燃气体：＜10%；乙类可燃气体：≥10%。
甲、乙和丙类可燃液体的分类见表1。
表1 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类类别类别名称特征甲类 A 液化烃15 度时蒸汽压力＞0.1MPa的烃类液体及其他类似液体甲类 B 可燃液体甲A以外的可燃液体，闪点＜28度乙类 A 可燃液体闪点≥28 度至≤45 度乙类 B 可燃液体闪点＞45 度至＜60 度丙类 A 可燃液体闪点≥60 0C至≤120 0C丙类 B 可燃液体闪点＞1200C注：闪点低于45 0C的液体称为易燃液体；闪点低于环境温度的液体称为易爆液体。
在GBJ16的规定中，属于甲类火灾危险性的可燃介质（或生产过程）还有：常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致自燃或爆炸的物质；常温下受到水或蒸汽作用能产动气体并引起燃烧或爆炸的物质；遇酸、受热、撞击、摩擦、催化及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；以及在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产。
属于乙类火灾危险性的介质要紧是指不属于甲类火灾危险性的氧化剂和化学易燃固体，以及助燃气体。
（B）介质的毒性：即介质具有使人中毒的特性。
当这些介质被人吸入或与人体接触后，能对人体造成损害，甚至死亡。
依照《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044的规定，毒物按急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高承诺浓度等六项指标，共分为极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害四个等级。
极度危害介质有时也称之为“剧毒介质”，高度、中度和轻度危害介质则统称为“有毒介质“。
剧毒介质（流体）在我国国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97中的说明是：如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，即使迅速治疗，也能对人体造成严峻的和难以治疗的损害的物质。
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 级危害程度（极度危害）的毒物。
据此能够将剧毒介质明白得为确实是极度危害介质。
而有毒介质在标准中的说明是：这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，如治疗及时不致于对人体造成不易复原的危害。
只是，毒性程度相同的毒物，在具体如何对待的问题上各行业也存在差异。
如苯在《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中被列入极度危害介质，在《压力管道安全治理与监察规定》的解析中也作为极度危害介质的例子。
而在《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002的管道分级中，苯则被与高度危害介质同等对待。
列入SHB级之中。
相反，丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢等四种高度危害介质则在SH3501-2002中被与极度危害介质同样看待，列入SHA级管道之中。
这不但对施工质量标准和在用管道的检验要求有阻碍，同时对具体工程施工时划分许可证级别也是有阻碍的。
如承担有苯介质的管道安装工作时，若苯被视为极度危害介质，施工单位应持 GC 1级安装许可证，而若作为高度危害介质时，则持证级别与管道的设计压力和设计温度有关。
关于那个问题的明白得能够从毒物危害性分级的原则进行说明：国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85对具体毒物的分级是以列举常见的56种毒物在某些行业中的危害程度分级进行表达的。
但该标准同时指出：对接触同一毒物的其他行业（该标准表2中未列出的）的危害程度，可依照车间空气中的毒物浓度、中毒患病率、接触时刻的长短，划定级别。
凡车间空气中毒物浓度经常达到TJ36—79《工业企业设计卫生标准》中所规定的最高容许浓度值，而其患病率或症状发生率低于本分级标准中相应的值，可降低一级。
因此，对每种具体物质，国家标准和专业标准在划分危害等级时存在差异是正常的。
因为除了致癌性和空气中最高容许浓度外，其他四项指标都与生产过程和操作特点有关。
石油、化工和石油化工等以管道输送介质为主的生产过程，有毒物质处于连续、密闭状况下流淌，其危害程度取决于因事故致使毒物与人体接触，或因经常性泄漏引起职业性慢性危害的机率，通常要低于开放性生产过程。
因此，在压力管道设计时具体确定毒物危害等级应要紧以车间空气中毒物浓度、中毒患病率、接触时刻长短来划定。
上面提到的毒物危害性分级指标中，关于车间空气中毒物的最高承诺浓度规定如下：极度危害：最高承诺浓度小于0 .1 mg/m3；高度危害：最高承诺浓度为0 .1 mg/m3 ~1 .0 mg/m3。
依照《工业企业设计卫生标准》（TJ36—79）的规定，苯、丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢等五种毒物在车间空气中和居住区大气中的最高承诺浓度见表2：表2 几种毒物的最高承诺浓度毒物名称苯丙烯腈光气二硫化碳氟化氢车间空气承诺浓度（mg/m3）40.0 2.0 0.5 10.0 1.0居住区大气承诺浓度（日平均mg/m3）0.8 0.05 ——0.04（一次）0.007（一次0.02）由表2可见，苯在车间空气中的最高承诺浓度远远高于极度危害介质。
同时，依照工业生产中管道输送的连续性、密闭性特点，以及苯与操作人员的接触时刻长短和中毒患病率的情形分析，苯也不应属于极度危害介质的范畴。
因此，实际工作中确定介质的毒害程度应以设计文件确定的毒物性质或设计文件中指明的施工验收规范为准。
另外，关于接触时刻长短我国尚未制定有关标准，美国政府工业卫生专家会议（ACGIH）举荐的三种接触阈限值可作为参考：1）以正常8小时工作日或40小时工作周的时刻加权平均限值为指标，在此浓度下，反复接触对全部人员都不致产生不良阻碍；2）以短时刻接触（每次不超过15分钟，每天不超过4次，每次间隔许多于1小时）的时刻加权平均限值为指标，在此浓度下，人短时刻连续接触不致引起刺激作用、慢性或不可逆组织病理变化、麻醉而增加意外损害、自救能力减退或工作效率明显降低等；3）上限值是指即使在瞬时也不得超过的最高浓度。
