压力管道基础知识
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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。
工艺管线培训化工工艺五大操作参数:压力P、温度T、流量F、液位L、成分(组成)%,举例操作压力、设计压力、实验压力一、公称压力1、公称压力为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。
符号:PN,单位,公制MPa,英制psi。
公称压力一般表示管道法兰或法兰连接的其他管道组成件在某一基准温度下的最大许用工作压力。
2、公称压力分级中国:MPa,0.25、0.60、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3美国:psi,150、300或用Lb表示MPa,2.0 5.0二、公称直径1、公称直径为管子、管件、阀门等口径的名义内直径,其实际数值与内径并不完全相同。
我国以前用的钢管公称直径数值一般与钢管实际内径比较接近,但ANSI(美国)钢管的公称直径数值与管子直径大小有关系,当DN≤12″时与内径比较接近,当DN≥14″时公称直径的数值与外径比较接近。
因此同样公称直径的管道组成件(管子、管件、法兰)并不意味能完全匹配连接。
例如:DN100管线,外径有Ф108和Ф114之分。
1″、5″、6"、14"公称直径符号:DN; 单位,公制mm,英制in三、管材钢管壁厚表示方法1、以管子表号(Sch)表示壁厚系列管子表号(Sch)是设计压力与设计温度下的材料许用应力的比值乘以1000,并圆整后的数值。
Sch=P/[σ]t*1000 P= Sch*[σ]t/1000 管子表号(Sch)并不是表示具体壁厚,而只是一种壁厚系列。
管子的实际壁厚,即使是同一管径,在不同的管子表号中其壁厚也不相同。
或者说管子的实际壁厚因管径不同,在同一管子表号中其壁厚也是不相同的。
每根管线的实际壁厚,可以根据管线尺寸及Sch数值查管线等级表。
2、以管子重量表示的壁厚系列a、标准重量管以STD表示。
b、加厚管以XS表示。
c、特厚管以XXS表示。
3、以钢管壁厚尺寸表示的壁厚系列,如Φ219*6。
四、管件1、管件分类1)直管连接:活接头、管箍2)改变走向:弯头: 45°、90°、180°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。