压力管道基本知识
- 格式:doc
- 大小:96.00 KB
- 文档页数:11
压力管道基础知识学习压力管道是指在内部介质压力作用下进行运载的管道,其结构设计和原料材料都需要满足一定标准,以保证安全稳定的使用。
学习压力管道基础知识是保障工业生产安全的必要条件,下面将介绍一些常见的基础知识。
1. 压力管道的分类压力管道可分为多种类型,如燃气管道、微压管道、高压管道等,不同类型的管道其承压能力不同,因此设计和使用时需要考虑不同的因素。
另外,根据不同的介质,压力管道还可分为液态压力管道和气体压力管道。
2. 压力管道材料压力管道的材料也是影响管道安全稳定的重要因素之一。
常见的压力管道材料包括钢铁、铜、铝等,其中钢铁是最为常用的材料,其强度和耐腐蚀性能较好,可以满足多种工业环境的要求。
3. 压力管道设计压力管道的设计是保障管道安全的重要步骤。
其设计应符合国家相关标准及相关法律法规的要求,同时还需要考虑多种因素,如工作介质的性质、管道的长度和直径、管道的支撑方式等。
此外,设计过程中还需要进行强度计算,以确定管道的设计承压能力,以及确定需要安装的管件和附件等。
4. 压力管道的施工和安装压力管道的施工和安装也是保障管道安全的重要环节之一。
在施工和安装过程中,需要遵循相关标准和规范,采用适当的工艺和设备进行管道连接和焊接,以确保管道的密闭性和承压能力。
另外,还需要对管道进行水压试验和气密性试验等,以确保管道的完整性和安全性。
5. 压力管道检测和维护压力管道在使用过程中需要定期进行检测和维护,以保证其安全性和稳定性。
检测方式包括外观检查、射线检测、超声波检测等,对于存在管道损伤或腐蚀等情况需要及时进行修复和更换。
另外,还需要定期对管道的附件和管件进行维护,以确保管道运行的正常。
综上所述,了解和学习压力管道的基础知识对于保障工业生产安全具有重要意义。
在设计、施工、使用和维护过程中需要严格遵守相关标准和规范,采用适当的工艺和设备进行操作,以保证管道的安全稳定运行。
承压类特种设备基本知识-压力管道1. 压力管道的定义压力管道是指用于输送气体、液体及固体颗粒等压力介质的管道,其内部设计压力大于等于0.1MPa的管道,包括管道、管件、阀门、法兰、支吊架等附属设备。
2. 压力管道的分类压力管道按材质可分为钢质压力管道、塑料压力管道和复合材料压力管道等;按使用范围可分为输油、输气、输水等各类管道。
3. 压力管道的设计及制造压力管道的设计和制造须符合国家现行法律法规和标准,必须通过国家压力管道安全监督检验机构的安全确认,方可投入使用。
3.1 压力管道的设计压力管道的设计应根据使用场合、介质、压力、温度、安全性等因素考虑,确定其管径、壁厚、韧性、耐疲劳性和施工因素等参数,经过计算和校核,方可转为制造。
3.2 压力管道的制造压力管道的制造应符合国家现行法律法规和标准,并由具有相应资质的压力管道制造企业完成。
制造过程中应按要求进行材料的选择、制造工艺的确定、化学分析、无损检测、试压和放坡等工作,并按照国家现行标准进行验收。
4. 压力管道的安装和验收4.1 压力管道的安装压力管道的安装应由具备相应资质的施工企业完成,施工前应制定详细的施工方案,制定完善的安全管理措施和预案,按照压力管道的设计要求和现场实际情况进行管线的敷设、焊接、支吊架的安装等工作。
安装完成后应进行内外表面处理、气密性测试、清洗、除锈、涂漆和绝缘等工作。
4.2 压力管道的验收压力管道的验收分为初验、中验和定期检验。
初验应由施工单位进行,经过检验和试运行合格后,方可申请中验和定期检验。
通过定期检验合格后,才能正式投入使用。
5. 压力管道的维护和保养5.1 压力管道的维护压力管道的维护须由负责该管道的单位或专门维护人员负责,确定管道的安全防护等级、进行定期巡检和维护,并建立健全的档案管理制度,定期进行管道的记录、清洗、检查和维修等工作。
5.2 压力管道的保养压力管道的保养应根据压力管道的不同使用要求和环境条件,进行相应的定期保养,包括管道支架的调整、管道涂层和绝缘层的检查、管道阀门的维护和紧固件的检查等内容。
压力管道知识要点(含大部分答案)1、压力管道的工艺参数有哪些?答:公称压力、公称直径、设计压力、设计温度、防腐等级、壁厚、材质等。
2、压力管道的组成元件有哪些?回答:管道、阀门、法兰、垫圈、紧固件、弯头、膨胀节、柔性接头、压力软管、存水弯、过滤器和分离器。
3、压力管道常用的介质有哪些?答:水、蒸汽、导热油、空气、氨、液化石油气等。
4、认识常用介质中水、水蒸气、导热油、空气、氨以及液化石油气的物理化学特性。
答:在饱和状态下的液体称为饱和液体,与之相对应的就是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待饱和水中的水分完全蒸发后,才是干饱和蒸汽。
蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度不会增加,干饱和后再继续加热则温度会上升,成为过热蒸汽。
空气是指地球大气层中的气体混合。
它主要由78%的氮气、21%氧气、0.94%的稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙),0.03%的二氧化碳,0.03%的其他物质(如水蒸气、杂质等)组成的混合物。
在0℃及一个标准大气压下(1.013×10^5pa)空气密度为1.293g/l。
把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态,空气在标准状态下可视为理想气体,其摩尔体积为22.4l/mol。
氨,气味刺鼻,密度低,沸点高(-33.5℃),可用于制冷,极易溶于水。
液化石油气主要由丙烷和丁烷组成,密度为580kg/m3,气体密度为空气的1.5~2倍。
它是易燃易爆的。
5、简述你所管理或操作的压力管道的参数、主要受压部件名称、安全状况等级、检验周期以及关内介质。
答:根据你的实际情况回答。
6、简述你所管理或操作的压力管道操作工艺控制指标(包括最高工作压力、最高最低工作温度、流量、介质含量等)答:结合自己实际情况回答。
7.压力管道主要阀门的功能,如闸门、截止阀、止回阀、安全阀、减压阀、蝶阀、快速切断阀、球阀和排水阀。
答:蝶阀(英文:butterflyvalve)是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘,围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀,在管道上主要起切断和节流作用。
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。
第一章压力管道基础知识第一节压力管道基本概念一、压力管道的定义、工作原理及用途1 、压力管道的定义人们在生产、生活中广泛利用管道来输送介质, 管道输送已经成为与铁路、公路、水运、航运并列的运输行业之一。
在生产、生活中所使用的管道中的部分管道是压力管道,它作为一种特殊承压设备越来越广泛的应用于石油、石化、化工、电力等行业及城市燃气和供热工程中。
《特种设备安全监察条例》对压力管道做了明确定义: 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。
压力管道包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。
2 、压力管道的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流体介质, 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。
二、压力管道的压力与温度1、压力垂直作用于物体表面单位面积上的力则应称为压强,人们习惯于将压强称为压力,以后所说的压力实际上就是压强。
P=F/S式中: P:压强 F:压力 S:受力面积(2)、绝对压力:管道内介质的实际压力称为绝对压力,用符号“Pa”来表示。
(3)、用各种压力表测量管道介质的压力得到的压力数值称为表压力或表压用“MPa”表示。
①、当管道内介质的压力等于大气压力时,压力表的指针指在零位,即表压为零。
②、当管道内介质的压力大于大气压力时,压力表的指针才会转动,表上才有读数。
此时压力表的读数就是管道内介质压力超出大气压力的部分,即表压为正压力。
③、当管道内介质的压力低于外界大气压力时,真空表的压力值即为介质的压力低于大气压力的部分,表压为负压力或真空,简称负压。
第一章、压力管道基本知识1.2压力管道的基本概念(1)管道管道是指用于输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或者制止流体流动的由管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓和其它组成件或支承件组成的装配总成。
管道组成件是指用于连接或装配成承载压力且密闭的管道系统的元件,包括管子、关键、法兰、垫片、密封件、紧固件、阀门、安全保护装置以及膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器、节流器和分离器等。
管件是用来连接管子、改变方向,接出支路和封闭管道的元件的总称,主要包括弯头、三通、异径管、管帽、活接头等。
管道支承件是将管道载荷传递到管架结构上去的元件。
包括:吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、底座、滚柱、托座、滑动支架、管吊、吊(支)耳、卡环、管夹、U形夹和紧固夹板等附着件。
安全保护装置是为保护管道安全运行而装设的元件,包括管道上连接的安全阀、爆破片、压力表、温度计、阻火器、紧急切断阀等。
(2)压力管道广义上讲,凡是利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,无论其压力和管径尺寸的大小,都是压力管道。
(3)安全监察范围内的压力管道《特种设备安全监察条例》的规定,压力管道监察的范围为最高工作压力高于或者等于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沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。
《压力管道安全技术监察规程—工业管道》,规定同时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的工业管道属于工业管道的安全监察范围:(1)最高工作压力高于或者等于0.1MPa(表压)的管道;(2)公称直径大于25mm的管道;(3)输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的管道。
1.3压力管道的分类级别由于不同类型的压力管道存在很大的差异,其危险性也有很大的区别,不同类型、不同级别的压力管道的使用管理、操作的要求也有很大的差别。
因此,我国的压力管道管理部门对压力管道实行分类、分级进行使用管理,不同类别和级别的压力管道有不同的使用管理要求。
另外我国的压力管道管理部门规定压力管道的操作人员必须持证上岗,而《特种设备作业证》是根据操作人员的条件,操作工况限定了压力管道作业人员操作压力管道的类别和级别。
1.3.1压力管道的分类1、按国家质检总局的《压力容器压力管道设计许可规则》的规定,压力管道分为四大类:即:长输管道(GA)类、公用管道(GB类)、工业管道(GC类)和动力管道(GD类)。
长输管道是指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道。
公用管道是指城镇范围内用于公用事业或民间的燃气管道和热力管道。
工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道。
动力管道是指火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。
2、根据管道承受内压情况分类,比照压力容器的分类方法,可以将管道分为:真空管道、低压管道、中压管道、高压管道、超高压管道。
其划分界限为:(1)真空管道:表压力<0MPa(2)低压管道:0MPa≤P<1.6MPa(3)中压管道:1.6MPa≤P<10MPa(4)高压管道:10MPa≤P≤100MPa(5)超高压管道:P>100MPa3、按压力管道的介质温度分类,可分为高温管道、常温管道、低温管道等;4、根据管道的管子材料分类,可以将管道分为碳钢管道、不锈钢管道、合金钢管道、有色金属管道、非金属管道、复合材料管道、特种材料管道等。
5、按管子壁厚分类,可以分为厚壁管道和薄壁管道。
6、按敷设位置分类,可分为架空及地面敷设管道、地沟敷设管道、埋地管道。
1.3.2压力管道的分级压力管道安全使用管理部门综合考虑了各方面的因素,将压力管道按长输管道、公用管道、工业管道和动力管道的类别分别进行划分等级。
1、工业管道的分级按照《压力管道安全技术监察规程—工业管道》的规定,工业管道按管道内的介质的危害程度、火灾的危险性、腐蚀性和管道的设计压力、设计温度的大小等因素,划分为GC1、GC2、GC3三个级别,其中GC1的级别为最高,是最重要的压力管道,GC3的级别最低,相对危险性较小。
工业管道的级别划分方法如下:GC1级:符合下列条件之一的工业管道为GC1级:(1)输送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其标准沸点的高度危害的液体介质的管道。
(2)输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体(包括液化烃)的管道,并且设计压力大于后者等于4.0MPa的管道。
(3)输送除前两项介质的流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa,或者设计压力大于或者等于4.0MPa,并且设计温度高于或者等于400°C的管道。
GC2级:除GC3级外,介质毒性程度、火灾危险性(可燃性)、设计压力和设计温度低于GC1级的管道。
GC3级:输送无毒、非可燃流体介质,设计压力小于或者等于1.0MPa,并且设计温度高于-20℃但是不高于185℃的管道。
2、公用管道的分级公用管道按其介质为燃气管道和热力管道,分为GB1、GB2二个级别;GB1级:燃气管道;GB2级:热力管道。
3、长输管道按其输送的介质的性质、压力、输送的距离、管径等因素分为GA1、GA2二个级别,划分方法如下:GA1级:(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力大于1.6MPa的管道。
(2)输送有毒、可燃、易爆气体介质输送距离(指产地、储存库、用户间用于输送商品介质管道的直接距离)大于200公里,且管道公称直径大于等于300mm的管道(3)输送浆体介质、输送距离大于等于50公里,且管道公称直径DN大于等于150mm 的管道。
GA2级:(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力小于等于1.6MPa的管道。
(2)GA1(2)范围以外的长输送管道。
(3)GA1(3)范围以外的长输送管道。
4、动力管道的分级按照《压力容器压力管道设计许可规则》规定,火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的动力管道,划分为GD1级、GD2级GD1级:设计压力大于或者等于6.3MPa,或者设计温度大于或者等于400℃的管道。
GD2级:设计压力小于6.3MPa,且设计温度小于400℃的管道。
分级中涉及压力管道介质的危害程度按国家标准GB5044《职业性接触毒物危害程度分级依据》的方法分级。
介质的火灾危险性分类按GB50160《石油化工企业设计防火规范》和GBJ16《建筑设计防火规范》的规定分类。
第二章、流体介质和流体输送设备基础知识2.1流体介质的基本概念1、流体凡是能流动的物体我们都称它为流体。
流体介质包括气体、液体。
2、压力压力是均匀垂直作用在物体表面上的力,而压强是均匀垂直作用在物体表面上的单位面积的压力。
在工程技术与日常生活中,习惯上将物理学中的压强称为压力。
(1)标准大气压在物理学中,把纬度为45度海平面(即拔海高度为零)上的常年平均大气压力规定为1标准大气压(atm)。
此标准大气压为一定值。
1个标准大气压相当于760mm水银柱高度的压力或每平方厘米的面积上受到1.033公斤力作用。
(2)工程大气压在工程上,为了计算方便,规定:1个工作大气压=1公斤力/厘米²=735.6毫米水银柱(mmHg)(3)表压力表压力又称为相对压力,是以当时当地的大气压力作为测量起点,采用压力表测出的管道内的压力,表明管道内部的压力比大气压力高出的数值。
压力管道中的设计压力、最高工作压力、最大允许工作压力及计算管道强度所用的压力都是指表压力。
(4)绝对压力实际作用在管道内壁上的压力应该是压力表上指示的压力再加上管道周围的大气压力,这个真实的压力称作绝对压力。
由于大气压力近似等于0.1MPa,故:绝对压力(P绝)≈表压力(P表)+0.1MPa(5)压力单位在国际单位制中,压力的单位采用帕斯卡(Pa),简称帕。
其定义为将1牛顿的力(N)均匀垂直地作用在1平方米的面上所产生的压力,称为1帕斯卡(Pa)1Pa=1N/m²(牛顿/米²)由于“帕”这个单位太小,因而常用“兆帕”(MPa)作为压力的基本单位。
即:1MPa=106 Pa过去工程上习惯用的压力单位是千克力/厘米²(kgf/cm²)。
压力的工程单位与法定计量单位之间的换算关系为:1MPa=10.2kgf/cm²3、温度温度是压力管道的重要操作参数,是表示物料冷热程度的物理量。
(1)摄氏温度将在标准大气压下水的结冰温度(冰点)定为零度,把水的沸腾温度(沸点)定为100度,在两者之间等分成100格,每一格即为1度,称为摄氏温度,用符号:“℃”表示。
(2)华氏温度华氏温度是根据华氏温标是将在标准大气压下水的冰点定为32度,沸点定为212度,两者之间等分成180格,每格作为1度,称为华氏温度,用符合“°F”表示。
(3)开氏温度开氏温度是根据开氏温标以水的三相点(即冰、水和水蒸汽三相平衡共存时的温度)温度定为273.16K,其分度法与摄氏温标相同,即摄氏温度相差一度时开氏温度也相差一度,用符合“K”(开尔文)表示。
开氏温度是国际单位,又称热力学温度或绝对温度。
4、热量热量是由于温度差别而转移的一种能量。
在温度不同的物体间,热量总是由温度高的物体向温度低的流体传递,直到两流体达到相同温度(热平衡)。
热量传递是能量转移的一种方式,热流体放出的热量等于冷物体吸收的热量。
5、比热比热是单位质量流体在热传递过程中,当系统不发生相变和化学变化的条件下,温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。
各种流体的比热是不同的。
对同一种流体,比热的大小又与加热的条件有关,如温度的高低、压力和体积的变化情况有关。
6、比重流体的重量和其体积的比值称为比重。
7、比容流体的体积和质量的比值称为比容。
8、密度单位体积的流体所具有的质量称为密度。
通常用符合“ρ”表示。
9、粘度粘度是表示流体层发生相对运动时所显示的内部摩擦阻力的大小。
是流体的重要物理性质之一,工程上粘度用以区别流体流动的性质。
流体内部摩擦阻力越大,则其粘度越大。
10、流量流体流动时,每单位时间里通过管道任一截面的的流体总量,称为流体的流量。
如果流体量用流体的质量来度量,则称为质量流量,用q m 表示,单位是kg/s或者kg/h;如果流体量用流体的体积来度量,则称为体积流量,用q v表示,单位是m³/s或者m³/h。
11、流速流体在管道内朝一定的方向流动时,流速是表示流体流动快慢的一个参数,表示流体质在单位时间内流经的距离,常用u表示,单位为米/秒。
流体在管道内流动时,同一流通截面上的流速是不同的,越靠近管壁,流速越小,中心的流速最大。