压力管道知识讲课.doc

压力管道安装基础知识一、压力管道相关概念1、管道：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、控制或制止流体流动的管子、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备总成。2、压力管道：具备下列条件之一的管道及其附属设施属于压力管道安全管理与监察规定的管理范围：毒性程度为极度危害介质的管道。火灾危险性为甲、乙类介质的管道。最高工作压力大于等于0.1Mpa（表压，下同），输送介质为气体、液化气体的管道。最高工作压力大于等于0.1Mpa，输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀的或最高工作温度大于等于标准沸点的液体的管道。前四项规定的管道的附属设施及安全保护装置等。3、管道组成件：用于连接或装配管道的元件。包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等。4、管道支承件：管道安装件和附着件的总称。5、安装件：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。它包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、或导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座和滑动支架等。6、附着件：用焊接、螺栓连接或夹紧等方法附装在管子上的零件，它包括管吊、吊（支）耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。7、单线图：将每条管道按照轴侧投影的绘制方法，画成以单线表示的管道空视图。8、自由管段：在管道预制或加工前，按照单线图选择确定的可以先行加工的管段。9、封闭管段：在管道预制加工前，按照单线图选择确定的、经实测安装尺寸后再行加工的管段。二、压力管道的材料管理1、管道组成件及管道支承件必须具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。2、合金钢管道组成件应采用光谱分析或其它方法对材质进行复查，并应做标记。合金钢阀门的内件材质应进行抽查，每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货）抽查数量不得少于1个。3、下列管道的阀门，应逐个进行壳体压力试验和密封试验。3.1输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体管道的阀门。3.2输送设计压力大于1MPa或设计压力小于等于1Mpa且设计温度小于-29或大于186的非可燃流体、无毒流体管道的阀门。4、输送设计压力小于等于1MPa且设计温度为-29186的非可燃流体、无毒流体管道的阀门，应从每批中抽查10%且不得少于1个，进行壳体压力试验和密封试验。当不合格时，应加倍抽查，仍不合格时，该批阀门不得使用。5、阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍，试验时间不得少于5min，以壳体填料无渗漏为合格；密封试验以公称压力进行，以阀瓣密封面不漏为合格（与压力容器相比更加严格）。6、贮存需求：6.1按品种、材质、规格、批次划区存放；不锈钢与非合金钢，低合金钢管道组成件不得接触。6.2室外存放时应设置垫木和防雨棚，非合金钢和低合金钢管道组成件宜涂油保护。6.3施工现场未使用的材料应摆放整齐，标记清楚，专料专用。三管道预制加工1、一般规定1.1设计压力p10MPa管道的预制应在工厂中进行。1.2管道预制程序方框图。2、管子切割。2.1管子切断前应移植原有标记，低温钢管及钛管，严禁使用钢印。2.2管子切口质量应符合下列规定：2.2.1切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。2.2.2切口端面倾斜偏差不大于管子外径的1%且不得超过3mm。3、弯管制作。3.1有缝管制作弯管时，焊缝应避开受拉（压）区。3.2机械冷弯管（有心棒和无心棒两种）适用于DN100mm,且壁厚10mm的管子，顶弯管适用于DN50mm的管子。3.3金属管加热制作弯管时，加热温度范围：1020 105075015Mn.16Mn 105090015CrMo 10508001Cr18Ni9 12009003.4弯管质量应符合如下规定3.4.1不得有裂纹。3.4.2不得存在过烧、分层等缺陷。3.4.3不宜有皱纹，弯管内侧波浪度H应符合下表要求：外径 108 133 159 219 273 325 377钢管 4 5 6 6 7 7 83.5当承受内压时，弯管任一截面上的最大外径与最小外径之差的要求：输送剧毒流体的钢管或p10MPa的钢管： 为制作弯管前管子外径的5%输送剧毒流体以外或p10MPa的钢管。： 为制作弯管前管子外径的8%3.6输送剧毒流体或p10MPa的弯管，制作弯管前、后的壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的10%；其它弯管制作弯管前、后的管子壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的15%，且均不得小于管子的设计壁厚。3.7输送剧毒流体或p10MPa的弯管，管端中心偏差值1.5mm/m,当直管长度L3m时5mm，其它类型的弯管3mm/m，当直管长度L3m时，10mm3.8型弯管的平面度允许偏差应符合：长度 L 500 5001000 10001500 1500平面度 3 4 6 103.9高压钢管制作弯管后，应进行表面无损检测，要求热处理的应在热处理后进行，当有缺陷时，可进行修磨，修磨后的弯管壁厚管公称壁厚N的90%,且不小于设计壁 厚。合金钢热处理后，应检测硬度值最少三处，对外弧应进行金相检验及磁粉探伤。4、卷管加工 4.1同一筒节上的纵向焊缝不宜多于两道，两纵缝间距长200mm卷管组对时两组队纵缝间矩应100mm,支管外壁距焊缝50mm卷管对接焊缝的内壁错边量要求不宜超过壁厚的10%,且不大于2mm4.2卷管的周长偏差及圆度偏差应符合：公称直径 800 8001200 13001600 17002400 26003000 3000周长偏差 5 7 9 11 13 15圆周偏差Dw%且4 4 6 8 9 104.3卷管的校圆样板的弧长应为管子周长的1/61/4，样板与管内壁的不贴合间隙应符合4.3.1对接纵缝处不得大于0.1+2mm，且3 mm。4.3.2离管端200 mm的对接纵缝处2mm。4.3.3其它部位1mm。4.4卷管端面与中心线的垂直偏差DW%，且3 mm，平直度偏差1mm/m。4.5焊缝不能双面成型的卷管，当DN600 mm时，宜在管内封底焊。卷管过程中应防止管材表面损伤；否则应修磨，但修磨处的壁厚设计壁厚。5、管口翻边。6、夹套管加工。 四、焊接管理1、焊接作业指导书的主要内容：1.1焊接方法。 1.2焊接接头坡口型式、有无衬垫等1.3母材类别（或标准号）与组别号（牌号）及规格；对接/角接，熔敷金属厚度。1.4焊材类别及其熔敷金属化学成份1.5焊缝位置1.6焊前预热，焊后热处理1.7保护气体1.8焊接电特性，焊接速度、线能量1.9钨极规格及类型、熔化极气体保护焊熔滴过渡形式1.10技术措施 2、当采用固定焊时，管道应可靠固定；填充足够的焊层，经盖面后，完成焊缝的横断面，应在整个焊口上均匀一致，焊缝表面任何一点应不低于管外表面，焊缝余高应遵循设计规定，一般不大于1.6mm,扣临焊层引弧点应相互错开，焊缝表面宽度应大于坡口表面宽度3.2mm,焊口完成后应将表面彻底清理干净。3、每个焊工应在自已已完成的焊口附近按规定打好钢印4、按规定进行无损检测，理化实验，表面外观检查五管道安装要求1、一般规定1.1直管段两环焊缝中心之间的距离，当管子公称直径DN150mm时，应150mm；DN150mm时，不应小于管子外径DW；1.2焊缝距离弯管起弯点不得小于100mm,且不得小于DW；1.3卷管的纵缝应置于易检修位置，水平卷管焊缝不宜置于管底部位，应在平面中心之上。1.4环焊缝距支、吊架净距50mm;需热处理的环焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm；1.5不宜在管道焊缝及其边缘上开孔；如果躲避不开，被开孔周围一倍孔径范围的焊缝应全部无损检测合格。1.6管道在穿过隔墙、楼板部分，不应有焊口。2、坡口加工3、管道清洁度要求：内部和外部应清洁无杂物4、管道安装精度4.1管子对口时，应在距接口中心200mm处测量平直度，当DN100mm时，允许偏差为1mm,当DN100mm时，允差为2mm；但全长允差均为10mm。4.2管道与机器连接前应在自由状态下，检验连接法兰的平行度和同轴度，其允差为：机器转速（r/min） 平行度(mm) 同轴度(mm)3000 0.40 0.8030006000 0.15 0.506000 0.10 0.205、钢制管道安装5.1预制管道应按管道系统号和预制顺序号进行安装5.2法兰连接应与管道同心，并保证焊检自由穿入，法兰螺栓孔应跨中安装，法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外经的1.5%,且不得大于2mm,不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。5.3在合金钢管道上不应焊接临时支撑物。5.4管道上仪表取源部件的开孔和焊接应在管道安装前进行。5.5当管道安装工作有间断时，应及时封闭敞开的管口。5.6安装不绣钢管道时，不得用铁质工具敲击。5.7不锈钢管道与支架之间应垫入不锈钢或氯离子含量不超过5010-6（50ppm）的非金属垫片。6、热(冷)态紧固6.1高温或低温管道的螺栓，在试运行时，保持工作温度2h后，按下列规定进行热态紧固或冷态紧固，紧固时间如下：管道工作温度 一次热、冷紧温度 二次热、冷紧温度250350 工作温度 /350 350 工作温度2070 工作温度 /70 70 工作温度7、支、吊架安装7.1按结构形式分为：滑动支架、滚动支架、弹簧支吊架、杠式吊架、立管卡子、固定支架.7.2无垫位移的管道应垂直安装，有垫位的管道的吊点应设在位移的相反方向，即按位移值的1/2偏位安装，垫位移方向相反或位移值不等的管道不得使用同一吊杆。7.3支、吊架的焊接不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷，其与管道焊接时，管子不得有咬边、烧穿等现象。六、压力管道安装质量控制点及停止点1、质量控制点：指在压力管道安装的过程中，需要重点控制的关键工序和环节，该工序未经检验合格，不得转入下道工序。2、质量停止点：必须经见证确认后才能继续下道工序的质量控制点。3、压力管道安装质量控制点及停止点序号名称类别见证资料责任人备注执行人审核人1图纸会审K图纸审查记录相关责任师质保师2方案编制K施工方案、组织设计、焊接指导书工艺员工艺责任师3工程告知及开工报告T工程告知书工程开工报告项目负责人管理者代表4技术交底K技术措施交底记录技术负责人质保师5材料入库验收T阀门试验记录安全阀最初调试记录材料员材料责任师6现场设备安装检查K设备安装检查记录检验员检验责任师7管件预制加工K高压管件加工记录检验员检验责任师8管道预制K管段预制加工记录检验员检验责任师9管道焊接K压力管道安装焊接记录操作者检验员10焊缝检验K压力管道焊缝外观检验记录检验员检验责任师11热处理K热处理报告热处理工热处理责任师12无损检测T无损检测报告无损检测员无损检测责任师13管架制作安装K压力管道管架安装记录检验员检验责任师14现场安装K压力管道安装质量检验记录阀门安装记录管道补偿装置安装检查记录检验员检验责任师15隐蔽工程T隐蔽工程安装检查记录检验员检验责任师16管道压力试验T压力管道强度试验报告压力管道气密性试验报告压力管道真空度试验报告压力管道泄露量试验报告检验员检验责任师17系统吹扫清洗K压力管道系统吹洗记录检验员检验责任师18防腐保温K压力管道安装防腐保温记录检验员检验责任师19系统试运行T安全阀最终调试记录材料员材料责任师20交接验收K工程交接检验书项目负责人质保师注： K：控制点 T：停止点七、压力管道压力试验规则1、管道压力试验前应具备的条件：1.1试验范围内的管道安装工程除涂漆、绝热外,已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定；1.2焊缝及其它待检部位尚未涂漆和绝热；1.3管道上的膨胀节已设置了临时约束装置；1.4按试验计划（方案）的要求，管道已经加固，安装了高点排空、低点放净阀门；1.5待试管道与无关系统已用盲板或采取其它措施隔开；待试管道上的安全阀，爆破板及仪表元件等已经拆下或加以隔离；1.6试验方案已经批准，并已经进行了技术交底；1.7在输送剧毒流体的管道及P10MPa的管道，在压力试验前，下列资料已经建设单位复查：1.7.1管道组成件的质量证明书；1.7.2管道组成件的检、试验报告；1.7.3管子加工记录；1.7.4焊接检验及热处理记录；1.7.5设计修改及材料代用文件。2、环境温度不低于5；否则应取防冻措施，严禁材料试验温度接近材料的脆性转变温度。3、压力试验应该具有的设备已经到位，并且完好。试压设备有：3.1充满液体的大容量泵；3.2试压介质过滤器；3.3缓蚀剂、检漏染料或气体以及其它化学剂的注入泵；3.4测量管线充装量的流量计、温度计和压力表己经校验，并在周检期内。压力表的精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.52倍，压力表不得少于两块；3.5使被试管线或阀门升压到超过规定的Ps的合适的或适当的值的变速容积式泵；3.6泄压阀；3.7可移式储罐；3.8压力传感和显示装置；3.9静载荷测试仪或相当的压力传感装置；3.10 1台连续记录的压力测量装置；3.11试压介质温度传感和显示仪表；3.12连续记录的温度测量装置；3.13记录环境温度；3.14计算机辅助分析试验数据的压力和温度监测和记录系统；3.15清管器、刮管器、清管球和类似的装置。4、当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时，经建设单位同意，可采用下列方法代替：所有焊缝（包括附着件上的焊缝）用液体渗透法或磁粉探伤法进行检验。对接焊缝用100%射线照相进行检验；5、一般性规定5.1管道系统强度与严密性试验，一般采用液压进行。如因设计结构或其他原因，液压强度试验有困难时，可用气压试验代替，但必须采取有效的安全措施，并应报请主管部门批准，其试验压力一般不得超过表2.1的规定。表2.1公称直径，毫米试验压力，kgf/cm23003001665.2隔离 5.2.1 试验前应将不能参与试验的系统、设备、仪表及管道附件等加以隔离。安全阀、爆破板应拆卸。加置盲板的部位应有明显的标记和记录。5.2.2 管道系统试验前，应与运行中的管道设置隔离盲板。对水或蒸汽管道如以阀门隔离时，阀门两侧温差不应超过100。5.3 介质5.3.1 有冷脆倾向的管道，应根据管材的冷脆温度，确定试验介质的最低温度，以防脆裂。5.3.2水压试验的介质：未受污染的洁净液体,一般为温度不低于5的水。当用于奥氏体不锈钢管道或阀门试压时,水的氯离子含量应小于2510-6;当用可燃液体介质时,其闪点不小于50。5.3.3 系统试验合格后，试验介质宜在室外合适的地点排放，并注意安全。5.4 区域及人员5.4.1水压试验必须划定禁区,无关人员不得入内。5.4.2水压试验参加人员：由施工单位组织,建设单位、生产或使用单位和压力管道安全监察人员参加。5.5 试验过程中如遇泄漏，不得带压修理。缺陷消除后，应重新试验。5.6试验完毕后，应及时拆除所有的临时盲板，核对记录，并填写管道系统试验记录。6管道液压试验6.1 液压试验压力6.1.1液压试验压力一般按表1的规定进行。表1 液压试验压力 单位：kgf/cm2管道级别设计压力P强度试验压力严密性试验压力真空21中、低压地上管道1.25PP埋地管道钢1.25P且不小于4不大于系统内阀门的单体试验压力P铸铁52P5P+5高压1.5PP6.1.2当管道的设计温度高于试验温度时，Ps=1.5P1/2 式中：1试验温度下管材的许用应力（MPa）； 2设计温度下管材的许用应力（MPa； 当1/26.5时取6.5；当Ps在试验温度下产生超过s的应力时，应将Ps降至不超过s的最大压力。6.1.3 碳素钢管道的设计温度高于200或合金钢管道的设计温度高于350时，其强度试验压力应按下式计算： PS=KPG 1/2式中 K系数，中低压取1.25，高压取1.5；PS常温时试验压力，kgf/cm2；PG工作压力，kgf/cm2；1常温时材料的许用应力；2工作温度材料的许用应力；6.1.4承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力为1.5P，埋地钢管道的Ps =1.5P，且0.4MPa；Ps（管）P（设）时，应按Ps（管）试验；6.1.5当管道与设备作为一个系统进行试验，Ps（设）P（管）的1.15倍时，经建设单位同意，可按Ps（设）试验；6.1.6夹套管内管的Ps为P内、P外高者的1.5倍；外管的Ps=1.5P；6.2 压力试验要求6.2.1 压力试验升压要求：升压速度应平缓恒定，当压力达到规定压力的70%时，应调整泵送速度，以使压力变化减到最低值，并保证压力增大量不大于70kpa，同时能将该值准确地读出和记录下来。6.2.2压力和温度记录装置应当地时间设定，并连续记录；在升压过程中，管子所有头处应定期进行泄漏检查；当达到Ps时，应及时停泵，同时检查所有的阀门及管线的连接处是否泄漏，应检查Ps是否保持，温度是否稳定；检查完后应断开注入泵或检查注入泵与管道的连接处的泄漏情况，完后开始计算试压周期。6.2.3 应及时（每隔1h）记录压力、温度和天气的变化，如云、雨的发生，尤其要详细记录故障的确切时间、位置、压力、类型、原因及其维修的方法，以及损坏的管子、管件和阀门。6.2.4 试压管段内高差大于30m时，应提供整个试压管段的海拔高度和试压地点的管道断面图。6.2.5 试压完后可用介质置换试压水，水可用清管球、刮管器或其它清管装置排出。6.3液压试验应缓慢升压，待达到Ps后稳压10min，再将Ps降至P，停压30min，以压力不降，无渗漏为合格。合格后应及时排尽积液。7、管道气压试验7.1承受内压钢管及有色金属管的Ps=1.15P；真空管道的Ps=0.2 MPa。当P管0.6 MPa时，必须有设计文件规定或经建设单位同意，方可用气体进行压力试验；7.2试验前必须用空气进行预试，Ps=0.2 MPa；7.3试验时应逐步缓慢增加压力，当压力升至0.5Ps时，如未发现异状或泄漏，继续按0.1Ps逐级升压，每级稳压3min，直至Ps，稳压10min。再 将压力降至P，停压时间依查漏工作需要而定，以发泡剂检验不泄漏为合格；7.4 有铸铁附件的管道系统，如用气压代替液压进行强度试验，其全部铸铁附件应预先经强度试验合格。7.5输送剧毒、有毒、可燃流体的管道，在压力试验合格后，必须进行泄漏性试验，介质宜用空气。Ps=P，可结合试车进行泄漏性试验。主要查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、防空阀、排气阀、排水阀等。以发泡剂检验不泄漏为合格；经气压试验合格，且在试验后未经拆卸过管道可不做泄漏性试验，当设计文件规定以卤素、氮气、氨气或其它方法进行泄漏性试验时，应按相应技术文件规定进行。7.6泄漏量试验