压力管道安全基础知识课件

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》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》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、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。

4.2压力管道输送的介质

4.2.1概述

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输送介质表管道类别主要输送介质长输管道石油、天然气、成品油等燃气管道天然气、煤气、混合液化石油气等热力管道高温水、蒸汽等动力管道高温水、蒸汽、压缩气体等工业管道易爆、有毒、腐蚀、压缩气体、液化气体等。4.2压力管道输送的介质4.2.2介质的火灾危险性压力管道介质的火灾危险性有2种分类方法，即《石油化工企业设计防火规范》（GB50516—19921999年版）和《建筑设计防火规范》（GBJ16—19872001年版）。（1）《石油化工企业设计防火规范》（GB50516—19921999年版）的分类方法该标准按可燃气体和液化烃、可燃气体进行火灾危险性分类。①可燃气体的火灾危险性分类见表4-1。②液化烃、可燃液体的火灾危险性分类见表4-2。（2）《建筑设计防火规范》（GBJ16—19872001年版）对火灾危险性的划分该标准所划分的生产的火灾危险性共有甲、乙、丙、丁、戊5个生产类别，其中火灾危险性特征部分涉及压力管道介质。4.2.3介质的毒性危害程度压力管道介质的毒性危害程度分级方法见本章4.2.1。4.3压力管道的主要工艺参数及特点

4.3.1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，通常认为压力管道的工作参数包括以下几个方面：（1）设计压力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，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。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。

（2）操作压力在稳定操作条件下，压力管道系统内介质的压力。（3）最大操作压力在正常操作条件下，压力管道系统中的最大实际操作压力。（4）最大允许操作压力压力管道系统遵循相关标准的规定，所能连续操作的最大压力，等于或小于设计压力。4.3压力管道的主要工艺参数及特点4.3.1压力管道的主要工艺参数

（5）设计温度压力管道在正常工况下，管壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。设计温度不得高于（或低于）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最高温度（最低温度）。（6）管输介质温度管道输送介质在管道内输送时的流动温度。（7）公称直径（DN）由字母DN和无因次整数数字组合的尺寸标志，代表管道组成件的规格。数字反映管道组成件连接端部的孔径或外径（mm）。公称是一种数字标记，作为尺寸、容积、额定值或其它特征的标称，不是一种精确的度量。（8）公称压力(PN)是由字母PN和无因次整数数字组合的压力标志，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数值（以＂bar＂计）。（9）设计壁厚在相应的设计内压力和公称直径下，根据选用钢管的许用应力，设计得出满足工艺条件的管壁厚度。4.3压力管道的主要工艺参数及特点4.3.2压力管道的特点（1）应用广泛。（2）管道体系庞大。（3）管道的空间变化大。（4）腐蚀机理与材料损伤的复杂性。。

（5）失效的模式多样。

（6）载荷的多样性，除介质的压力外，还有重力载荷以及位移载荷等。

（7）材质的多样性，可能一条管道上就需要用几种材质。

（8）安装方式多样，有的架空安装，有的埋地敷设。

（9）实施检验的难度大，如对于高空和埋地管道的检验始终是难点。

（10）压力管道元件数量多，标准多。

4.4压力管道的分类

4.4.1概述压力管道的用途广泛，品种繁多。不同领域内使用的管道，其分类方法也不同。一般可以按主体材料、敷设位置、输送介质特性和用途等进行分类,另外,为便于安全监督管理,还可以按照安全监督管理的需要进行分类。4.4.2压力管道分类（1）压力管道的一般分类①

按主体材料划分，可分为金属管道和非金属管道。金属管道又可分为铸铁管道、碳钢管道、低合金钢管道、不锈钢管道、有色金属管道等。非金属管道包括塑料管道、玻璃钢管道、金属复合管道、非金属复合管道；4.4压力管道的分类4.4.2压力管道分类②

按敷设位置划分，可分为架空管道、埋地管道、地沟敷设管道；③按介质压力分类，通常可分为：超高压管道（＞42MPa）、高压管道（10～42MPa）、中压管道（1.6～10MPa）、低压管道（＜1.6MPa）；④按介质温度分类，一般可分为：高温管道（＞200℃）、常温管道（－29～200℃）、低温管道（＜－29℃）；⑤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；⑥按介质燃烧特性分类，分为可燃介质管道、非可燃介质管道；⑦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；⑧按毒性、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(2)安全监督管理的分类各类压力管道的定义长输管道：产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。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。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。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长输管道分为GA1和GA2级，划分规则如下：1、符合下列条件之一的长输管道为GA1级：（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；（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

2、GA1级以外的长输（油气）管道为GA2级。另：TSGD3001-2009《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。热力管道又分为以下两类：（1）设计压力大于2.5MPa；（2）设计压力小于或者等于2.5MPa。工业管道的级别划分工业管道划分为GC1、GC2、GC3三级，划分规则如下：

1、符合下列条件之一的工业管道为GC1级：（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；（2）输送GB50160-1999《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P≥4.0MPa的管道；（3）输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa，或者设计压力P≥4.0MPa且设计温度≥400℃的管道。2.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。

3.输送无毒、非可燃流体介质，设计压力P≤1.0MPa且设计温度大于-20℃但小于185℃的工业管道为GC3级：3.5动力管道的级别划分动力管道划分为GD1和GD2两个级别，划分规则如下：

GD1级：设计压力P≥6.3MPa或者设计温度≥400℃的动力管道。

GD2级：设计压力P＜6.3MPa且设计温度＜400℃的动力管道。4.5压力管道的组成

4.5.1概述:

压力管道由管子、管件、阀门、法兰、补偿器等压力管道元件以及安全保护装置(安全附件)、附属设施等组成。安全保护装置包括紧急切断装置（紧急切断阀等）；安全泄压装置（安全阀、爆破片等）；测漏装置；测温测压装置（温度表、压力表）、静电接地装置、阻火器、液位测试装置（液位计）和泄漏气体安全报警装置（声、光报警）。附属设施指阴极保护装置、压气站、泵站、阀站、调压站、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和输气管道、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。4.5压力管道的组成4.5.2长输(油气)管道的组成长输(油气)管道的输送距离长，常穿越多个行政区划，甚至国界；大多设有中途加压泵站；一般有穿跨越工程；绝大部分埋地敷设，管线常经过不良土壤区域（沙漠、沼泽、湿陷性黄土）以及丘陵、山区、平原；管线常需经过村庄、市郊居住区、厂矿、危险性仓库、自然保护区等区域。截止2004年底，我国的长输(油气)管道共有45777km，主要集中在石油、石化、燃气系统中，按输送介质的不同分为输油管道、输气管道、油气混输管道，其中输油管道又分为原油和成品油两类。输油管道和输气管道的敷设方式基本相同，管道组成结构基本相似。4.5压力管道的组成

4.5.3公用管道概述公用管道敷设于城镇地下，由于城镇人口与建、构筑物稠密，各种地下管线和设施较多，为安全起见，一般公用管道压力比较低，以尽量避免介质泄漏而发生安全事故。在城镇由于各类用户繁多，道路纵横交错，楼房鳞次栉比，公用管道要通向每一个用户，因此，管道密集，选线十分困难，作好各种公用管道的布线，十分重要。公用管道直接为千家万户服务，对于输送介质要求较严。一般输送的介质比较单一，城镇燃气按气源不同可分为天然气、人工燃气、液化石油气等，并在标准与规范中分别均有不同的要求。其性质虽有不同，但仅在一定范围内有所变化，可以遵循相同的规律。城镇燃气均为常温输送，而热力管道的特点是输送的介质必须要有所需的热能和相应的温度，这对热力管道的设计与运行管理带来一定的特殊要求。其输送的介质仅为热水与蒸汽，比较单一、稳定。4.5压力管道的组成

4.5.4工业管道工业管道是由压力管道组成件和支承件组成。管道组成件是指用于连接或装配管道的元件。它包括管子、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。管道支承件是指管道安装件和附着件的总称。其中安装件是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。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、导轨、锚固件、鞍庄、垫板、滚柱、托庄和滑动支架等。附着件是指用焊接、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、圆坏、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。工业管道的构成并非是千篇一律的，由于它所处的位置不同，功能有差异，所需要的元器件就不同，最简单的就是一段管子。4.6压力管道元件

4.6.1概述压力管道元件一般可以分成管子、管件、阀门、补偿器、连接件、密封件、附属部件（疏水器、过滤器、分离器、除污器、凝汽（水）缸、缓冲器等）以及支吊架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件，管道组成件承受介质压力。按照《压力管道元件制造许可规则》的规定，很多压力管道元件必须取得制造许可（详见本书13.3）。本节对管子、管件、阀门做较详细的介绍，而对其他压力管道元件做简要介绍。

4.6压力管道元件

4.6.2管子压力管道使用的管子按材质分有铸铁管、钢管、有色金属管和非金属管；按结构分有无缝管和有缝管；金属管子按制造方法分为轧制管、焊接管和铸造管等；按金属管子用途分则有低压用流体输送管、高压锅炉钢管、管线管、石油裂化管、化肥用管等。有色金属管有铝及铝合金管、铜及铜合金管、钛及钛合金管和锆及锆合金管等，也分无缝和有缝两种。非金属管通常称为塑料管，由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等不同材料制成。

4.6压力管道元件

4.6.2管子（1）无缝钢管无缝钢管通常采用轧制方法制造，采用生产线批量生产,有热轧管和冷轧管两种。轧制过程是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧钢管则以热处理状态交货。冷轧钢管的尺寸精度比热轧钢管高。①生产工艺流程热轧管、碳素钢和低合金结构钢冷拔无缝钢管、不锈钢无缝钢管、挤压管等有不同生产工艺流程。热轧管的生产工艺流程如下：管坯→剪断→加热→穿孔→轧管→定径→冷却→矫直→切头→水压试验（探伤）→标记→入库。4.6压力管道元件4.6.2管子（1）无缝钢管②规格无缝钢管的规格以外径×壁厚(如Φ219×6)或公称直径和壁厚系列(如DN100Sch40)表示。③主要检测项目无缝钢管的主要检测项目有尺寸、重量、化学成分、力学性能、水压试验、涡流探伤、超声检测、漏滋探伤、外观等。高压锅炉管除应保证化学成分和机械性能外，要逐根做水压试验和扩口、压扁试验等工艺性能试验。此外，对某些特殊用途的成品钢管，对其腐蚀性能、显微组织、晶粒度、脱碳层等质量特性也有一定要求。穿孔热轧定径矫直无缝钢管：904L，00Cr20Ni25Mo4.5Cu4.6压力管道元件

4.6.2管件（1）管件分类管件常采用以下分类方法：

①

按连接方式可将管件分为对焊管件、法兰连接管件、承插管件、柔性接口管件和螺纹管件等。②

按使用材料可分为金属管件和非金属管件，其中金属管件分为碳钢、合金钢、奥氏体不锈钢、铸铁（灰口铸铁、球墨铸铁）、有色金属等制管件。③

按用途分有弯头、异径接头、三通、四通和管帽等。详见附文档。④按加工工艺分为焊制、推制、热压、冷压、铸造和锻制管件等。⑤按压力等级分大约有17种，即Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS，其中最常用的是STD和XS两种。这个分法与美国的管子标准是相同的。4.6压力管道元件

4.6.3阀门（1）概述阀门是流体输送系统中的控制部件，它具有导通、截断、调节、截流、减压、分流、防止倒流和泄压等功能。它又可以用来控制空气、蒸汽、水、各种易燃易爆化工原料和油品、腐蚀性介质、放射性或有毒性介质等各种流体的流动。阀门的动作可以采用简单的手动启闭；也可以采用如电动、气动、液动、电－气或电－液联动、电磁驱动进行启闭；还可以采用在压力－温度或其他形式传感信号作用下，按预定的要求使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积以实现其控制功能。阀门的通径小到几毫米的微型阀，大到10米重十几吨的工业管道用阀；其工作压力可以从1.3×10－3真空到1000MPa超高压；工作温度从－269℃的超低温到1430℃高温。4.6压力管道元件4.6.3阀门（2）阀门分类阀门分类方法主要有9种，即：①一般分类方法②按阀门用途和作用分类③按公称压力分类④按阀门适应工作介质温度分类⑤按驱动方式分类⑥按阀门与管道连接的方式分类⑦按阀体材质分类⑧按阀座与阀瓣密封材料分类⑨按阀门工况分类①一般分类方法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，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、调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等。闸阀说明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，不适合作调节和节流。截止阀说明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。球阀说明球阀只需要用旋转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。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好的流量调节功能。止回阀减压阀4.7压力管道安全性能要求

4.7.1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全运行，并达到规定的使用年限的基本要求。压力管道的安全性能要求是压力管道各项要求的组成部分，是针对压力管道的危险、危害因素而提出的，是最基本的要求。一个管道系统，为了完成流体的输送、分配、混合、分离、排放、计量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、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，管道系统的安全运行受到三个方面的影响：

（1）管内流体性质的影响，如：流体的温度、压力、状态、物理性质（沸点、蒸汽压、电导率、可压缩性、热膨胀性等）、毒性、辐射性、可燃性、闪点、自燃温度、爆炸极限、反应活性、腐蚀性、杂质含量、两相流等。

（2）管道系统自身的影响，如管道系统布置、管道应力计算、组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。

（3）外部因素的影响，如环境（气温、风载、雪载、结冰等气候条件，雷击、地震和火灾等），相关设备和仪表的振动、脉动、水锤、剧烈循环荷载和仪表故障，以及人为操作失误和缺乏维护等。4.7压力管道安全性能要求4.7.2承压部分的安全性能要求（1）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，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最严重条件下的温度。对于0℃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的最低温度。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（2）强度、刚度、稳定性①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《输气管道工程设计规范》（GB50251—2003）、《输油管道工程设计规范》（GB50253—2003）、《城镇燃气设计规范》（GB50028—2006）、《城市热力管网结构设计规范》（CJJ105—2005）、《压力管道规范

工业管道

第3部分：设计和计算》（GB/T0801.3—2006）、《工业金属管道设计规范》（GB50316—2000）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2个特点。一是长输（油气）管道和部分城镇燃气管道，管道经过不同地区时，如地区级别不同（划分为4个级别），管道的安全裕度不同（强度设计系数不同）。二是计算管道强度时，管道所受主要载荷除考虑内压外，还要考虑弯矩的影响，而且往往是以弯矩为主。②刚度《输油管道工程设计规范》（GB50253—2003）中规定：管道的刚度应满足运输、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。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。③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。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（3）柔性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。管道的柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念。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围内的性能。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（4）密封性和持久性①密封性密封性是阻止管道内部流体泄漏的性能。阀门、法兰、螺纹连接、焊缝等部位容易发生泄漏。②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能。一般压力管道的设计使用年限为30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。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（5）

材料与管道组成件①概述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件）、焊接材料、连接接头的辅助材料、复合金属和衬里材料等。本节以工业管道为主，对制造压力管道元件用材（受压元件或者管道组成件）要求以及管道组成件的选用要求进行简要介绍。

4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（6）结构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自补偿，二是自补偿不能满足要求时，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，可根据设计文件参数和类别选用补偿装置。管道补偿器的结构有П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。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。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（7）

焊接接头①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，接头不需要进行内部缺陷检测，但一般只能用于公称直径小于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，对焊接接头型式提出要求。压力管道组对焊接时，要合理布置焊缝，如法兰、焊缝及其他连接件应设置于便于检修的位置，并不得紧靠墙壁、楼板或管架，且焊缝不宜处于套管内；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于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm等。。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

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焊接接头②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焊时同时焊评定试件的方式进行评定，而主要采用由合格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。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

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焊接接头③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。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》（GB50236—1998）将焊缝外观质量分成4个级别，即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级，Ⅰ级质量要求最高。设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或规定进行100%射线检测或者超声检测的焊缝，其外观质量不得低于Ⅱ级。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。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

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焊接接头④焊接接头缺陷的控制a.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的范围内。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。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《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236—1998）的规定为例介绍相关要求。b.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、磁粉检测和渗透检测。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。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，对于铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（7）

焊接接头④焊接接头缺陷的控制c.对接接头的射线或者超声检测比例管道对接接头的无损检测比例分为4种，即100%、10%、5%和不作无损检测。100%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。10%、5%的无损检测比例均为抽样检测。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的检测。抽样检测时，一般对每名焊工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查。

4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（7）

焊接接头——④焊接接头缺陷的控制d.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《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）,100%射线检测，合格级别为Ⅱ级；抽样射线检测，合格级别为Ⅲ级。碳素钢和合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和探伤结果分级》（GB11345）,100%超声检测，合格级别为Ⅰ级。e.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《承压设备无损检测》（JB/T4730.1—2005；JB/T4730.4—2005；JB/T4730.5～6—2005），检测数量和质量应符合设计文件和相关标准的规定。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（8）残余应力的控制①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，以避免应力腐蚀。对经过消除应力热处理的焊接接头，热处理后应当按照规定的比例检测焊缝和热影响区的硬度值。硬度值应当符合设计文件或管道标准规范的规定。②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，连接接头的错位和强力组对等产生的额外应力。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（9）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）：①管道安装位置包括管道的坐标、标高和管道的坡向和坡度应符合设计规定。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：a.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；b.离心泵入口管道的坡向应与流体流动方向相反；c.蒸汽冷凝液管道应坡向排液方向，一般坡度不小于2/1000；②管道的固定支架、导向支架和滑动支架的安装位置应符合设计规定。同时，不得在无补偿装置的热管道直管段上同时安装两个及两个以上固定支架。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（9）安装位置③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。a.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30°；b.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；c.П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偏差均不应超过±10mm；d.填料式补偿器安装应按设计文件规定的安装长度和温度变化留有剩余收缩量。其允许偏差为±5mm。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（10）承压能力概述压力管道的承压能力通过耐压试验来验证。压力管道在投入使用前要进行耐压试验。对于工业管道，耐压试验一般以液体为试验介质，称为液压试验。液压试验通常以干净水为试验介质，又称水压试验。当工业管道的设计压力小于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质。脆性材料严禁使用气体进行耐压试验。奥氏体不锈钢管道或者对连有奥氏体不锈钢管道或者设备的管道以水为试验介质进行耐压试验时，水中氯离子含量不得超过25×10-6。工业管道和长输油气管道的耐压试验压力的确定方法有所不同。以下以工业管道为例，简介有关耐压试验的要求。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（10）承压能力②液压试验a.液压试验压力承受内压的地上钢管及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍，且不得低于0.4MPa。当管道与设备作为一个系统进行试验，管道的试验压力等于或者小于容器的试验压力时，应按照管道的试验压力进行试验。当管道试验压力大于容器的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按容器的试验压力进行试验。承受内压的埋地铸铁管道的试验压力，当设计压力小于或者等于0.5MPa时，应为设计压力的2倍；当设计压力大于0.5MPa时，应为设计压力加0.5MPa。对位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准，但最低点的压力，不得超过管道组成件的承受力。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（10）承压能力——②液压试验4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（10）承压能力②液压试验c.液压试验合格标准液压试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，停压30mim，以压力不降、无渗漏为合格。当试验过程中发现泄漏时，不得带压处理。消除缺陷后，就重新进行试验。③气压试验在满足施工验收规范规定的前提条件下，允许用气压试验代替液压试验，但必须采取有效的安全措施，并经施工单位技术总负责人批准。承受内压钢管及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.15倍。当管道的设计压力大于0.6MPa时，必须有设计文件规定或者经建设单位同意，方可用气体进行耐压试验。4.7压力管道安全性能要求——4.7.2承压部分的安全性能要求

（11）气密性气密性是指管道密封住气体介质的能力。与液体比较，气体从管道中渗出的能力更强。对于密封性能要求较高的管道，在液压试验后，还要进行气密性试验，以验证管道的密封性。按照《工业管道设计规范》（GB50316—2000）的要求，对B类流体管道，气密性试验压力等于设计压力，在此压力下，用发泡剂检查法兰、螺纹、填料等处，无气泡为合格。输送制冷剂等气化温度低的流体的管道，也应进行气密性试验。4.7压力管道安全性能要求

4.7.3管道支承（1）管道支承的作用①支持管道由于自身和管内流体的重量，以及保温、风载、雪载、冰载等外加载荷，抵消由此而发生的弯曲变形。②传递管道由于热变形而产生的作用力，使管道的位移限制在规定范围内；③控制管道由于运行操作过程中产生的冲击、交变载荷等而产生的振动或晃动。（2）对管道支承件的基本要求①结构、型式及设置要求管道支承件的型式和结构必须符合设计。水平管道支吊架的最大间距应满足强度和刚度条件，对有压力脉动的管道，决定支架间距时应核算管道的固有频率，防止管道产生共振。柔性较大、直管段较长的管道应在适当位置设导向支架。当须控制管系高频低幅振动或低频高幅晃动时应设置减振装置，当须控制管道瞬时冲击载荷或管系高速振动位移时应设置阻尼装置。4.7压力管道安全性能要求——

4.7.3管道支承（2）对管道支承件的基本要求振动管道的支架不应固定在厂房结构或设备上。安全阀管道、两相流管道及其他有冲击载荷的管道，其支架应考虑冲击力的影响。固定支架应当在补偿装置预拉伸或者预压缩前进行可靠固定。弹簧支吊架应按要求进行调整并达到设计规定值。导向支架应确保管道自由伸缩。支架的固定必须牢固，焊接质量符合要求。导向支架和滑动支架的滑动面应无歪斜和卡涩现象，反向偏移值应为设计位移值的1/2。不锈钢和钛管道安装时应防止铁离子污染，在碳钢支吊架与不锈钢或钛管接触处应用与管子相同的材料或非金属材料隔离。弹簧支吊架的弹簧高度应按设计规定安装和调整。②支承件的强度支承件的强度应当符合相应设计规范的要求。4.7压力管道安全性能要求

4.7.4管道防腐（1）概述具有良好的防腐蚀性能，对于压力管道格外重要。如果不具备好的抗腐蚀性能，管道在管内腐蚀介质、外部环境条件和管道元件存在残余应力的作用下很快会发生腐蚀损坏，尤其是埋地管道。常见的管道腐蚀形态有均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、氢损伤、应力腐蚀等。管道腐蚀会造成壁厚减薄或者使密封副遭受破坏，这些都会影响管道的耐压强度和密封性能。随着使用时间的延长，由壁厚减薄造成的耐压能力下降或密封副损坏而形成的泄漏便会成为事故的根源。而晶间腐蚀等不易察觉的材料损坏更会引发突然的灾害。因此防腐蚀是确保管道安全和长周期运行的重要措施。4.7压力管道安全性能要求

4.7.5隔热（1）管道的隔热（保温、保冷或隔热衬里）是防止管内介质温度或管外环境温度对管道造成的不良影响，导致材料劣化、热量损失、能耗增加等后果的出现。管道隔热层的结构、材料、厚度及密度应符合设计要求。（2）管内隔热衬里的结构应能防止隔热层在高温、流体冲刷或振动下开裂或剥落。管外保温、保冷的结构应能防止大气环境变化对材料的损伤。保冷的防潮层应采用防水材料，厚度应符合设计规定。（3）管道上的观察孔、检测点、维修点等处的隔热应采用可拆卸结构。（4）高温管道的保温层应设置伸缩缝。4.7压力管道安全性能要求

4.7.6管道布置（1）布置原则管道布置应考虑环境因素和流体性质，防止管道在运行中因泄漏、外力损伤等原因引发事故或者造成重大损失，同时还应考虑满足维护、检修作业的需要。各类管道均应考虑下列事项：①管道与建筑物、铁路、公路、电线电缆的距离应符合规定要求；②穿过安全隔离墙或穿越道路和铁路时，采取加套管等措施对管道进行保护；③气体或蒸汽管道应从主管上部引出支管，并应有坡度；④管道改变标高或走向时，应避免形成气袋、液袋或盲肠，否则应设排放点；⑤管道排放点应符合环境和安全保护的要求；⑥便于操作、维修和人员通行；⑦满足抗震要求。4.7压力管道安全性能要求4.7.7标识和资料（1）标识管道应刷表面色和标志，压力管道的表面色和标志应按工程设计进行。管道标志应在阀门、分支和设备进出口处以及跨越装置边界等需要识别的部位用字样和箭头标识。字样应包含介质和管号，箭头表示流体流向。当管道直径较小不能进行涂刷标志时，可采用标志牌进行标志。（2）资料压力管道交工文件应按相关规范收集、整理、组卷和归档，主要内容应包括竣工图、设计变更文件、合格焊工登记表、材料质量证明文件和检验试验报告、阀门检验试验记录、补偿器预拉（预压）记录、弹簧支吊架调整记录、无损检测报告、热处理及焊缝硬度试验记录、压力试验记录、泄漏试验记录、安全阀调试记录、隐蔽工程记录等。施工单位还应保存用于见证压力管道安全质量符合安全技术法规、施工验收规范和质量管理体系要求的质量记录文件和资料。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.,8.1概述压力管道常用的安全附件和安全保护装置中的安全阀、爆破片装置、温度计、压力表、紧急切断装置等与压力容器基本类似，除此之外，压力管道还有一些根据管道特点所设置的保护装置，如阻火器、防静电装置、阴极保护装置等。但是，不同类别的压力管道，其所需的安全附件和安全保护装置有所区别。安全附件和安全保护装置的设计、制造，应当符合相应国家标准、行业标准的规定。使用单位应对在用压力管道上的安全附件和安全保护装置做好维护保养工作，并按国家计量管理部门的有关要求，进行定期校验。本节对常见的压力管道安全附件和安全保护装置进行简要介绍。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.2压力表、温度计、视镜压力管道上装设的压力表必须与使用介质相适应。低压管道使用的压力表精度应当不低于2.5级；中压及高压管道使用的压力表精度应当不低于1.5级。压力管道上使用的温度计，主要用于测量介质的温度。其选用、装设要求等由相应的安全技术规范和设计标准做出规定。视镜用于液体管路上以观察液体流动情况。视镜的种类很多，要根据输送介质的化学性质、物理状态及工艺对视镜功能的要求来选用。视镜的材料基本上和管子材料相同。如碳钢管采用钢制视镜，不锈钢管子采用不锈钢视镜，硬聚氯乙烯管子采用硬聚氯乙烯视镜，需要变径的可采用异径视镜，需要多面窥视的可采用双面视镜。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.3安全泄压装置与锅炉、压力容器类似，为防止超压，压力管道上也要安装安全泄压装置。以下介绍几种管道的安全泄压装置的要求。（1）输气管道的安全泄放装置长输输气管道一般设置以下安全泄放装置：①输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空装置；②输气干线截断阀上下游均应设置放空管。放空管应能迅速放空两截断阀之间管段内的气体；③输气站存在超压可能的受压设备和容器，应设置安全阀。（2）热力管道的超压保护装置运行中可能超压的热力管道系统应当设置超压保护装置。泄压装置多采用安全阀。安全阀开启压力一般为正常最大工作压力的1.1倍，最低为1.05倍。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置——4.8.3安全泄压装置（3）工业管道安全泄压装置的通用要求①

除特殊情况，对于运行中可能超压的管道系统均应设置泄压装置。泄压装置可采用安全阀、爆破片装置或者两者组合使用。②不宜使用安全阀的场合可用爆破片。③安全阀应分别按排放气(汽)体或液体进行选用，并考虑背压的影响。安全阀的开启压力(整定压力)除工艺有特殊要求外，为正常最大工作压力的1.1倍，最低为1.05倍。安全阀或爆破片的入口管道和出口管道上不宜设置切断阀。但工艺有特殊要求必须设置切断阀时，还应设置旁通阀及就地压力表。正常工作时安全阀或爆破片入口或出口的切断阀应在开启状态下锁住。旁通阀应在关闭状态下锁住。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.4用于控制介质压力和流动状态的装置（1）调压装置调压装置主要用在输气管道、输油管道、蒸汽管道和城镇燃气系统中。以下以城镇燃气系统为例介绍调压装置。为了满足城镇燃气在输配与应用过程中不同压力的需要，在城镇燃气系统中需要设置压力调节与控制的装置。调压器就是用来控制燃气系统压力工况的设备。其作用就是将高压燃气降至所需的压力，并使调压器出口压力保持稳定不变。燃气调压器通常安设在城镇燃气气源、门站、储配站、加压站、配气站、加气站、各级压力管网之间、分配管网和用户处。调压装置就是以调压器为主并将其必须的阀门、过滤器、安全装置、测量仪表、旁通管和计量设备等安装配置连接成一个整体的压力调节与控制的系统。调压装置是城镇燃气输配系统中重要组成部分。可以按在输配系统中的位置与作用、装置围护构造、建筑形式，进、出口压力等进行分类。如按照输配系统中位置与作用可以分为站场调压装置、线路调压装置、专用调压装置、用户调压装置。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.4用于控制介质压力和流动状态的装置

（2）止回阀在需防止流体倒流的工业管管道上，应设置止回阀。在燃气管道的高压储存门站、储配站调压工艺系统的燃气入口处，应当装设止回阀。（3）切断装置压力管道运行时，为了满足检修、处理事故等需要，需要设置切断装置，中止介质在管道中的流动。切断的功能主要由阀门来完成。切断装置主要有紧急切断装置、长输（油气）管道的线路截断阀、工业管道的切断阀

4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.4用于控制介质压力和流动状态的装置

①紧急切断装置工业管道中的可燃液化气或者可燃压缩气贮运和装卸设施重要的气相或者液相管道应当设置紧急切断装置。紧急切断装置包括紧急切断阀、远程控制系统和易熔塞自动切断装置。远程控制系统的关闭装置应当装在人员易于操作的位置，易熔塞自动切断装置应当设在环境温度升高至设定温度时，能自动关闭紧急切断阀的位置。②线路截断阀长输（油气）管道均需设置线路截断阀。相应设计规范对截断阀的间距、装设位置等做出了规定。截断阀可采用自动或者手动阀门，并应能通过清管器或者检测仪器。对于输油管道中的液态液化石油气管道，线路截断阀之间应设置放散管。③切断阀工业管道中进出装置的可燃、有毒介质管道应在边界处设置切断阀，并在装置侧设“8”字盲板。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.5阻火器阻火器主要用在工业管道上。它是一种防止火焰蔓延的安全装置，通常安装在易燃易爆气体管路上。当某一段管道发生事故时，不至于影响另一段的管道和设备。某些易燃易爆的气体如乙炔气，充灌瓶与压缩机之间的管道，要求设3个阻火器。阻火器的设置一般要符合以下要求：a．管端型放空阻火器的放空端应当安装防雨帽。b．工艺物料含有颗粒或者其他会使阻火元件堵塞的物质时，应当在阻火器进、出口安装压力表，监控阻火器的压力降。c．工艺物料含有水汽或者其他凝固点高于0℃的蒸汽（如醋酸蒸汽等），有可能发生冻结的情况，阻火器应当设置防冻或者解冻措施，如电伴热、蒸汽盘管或者夹套和定期蒸汽吹扫等。对于水封型阻火器，可采用连续流动水或者加防冻剂的方法防冻。d．阻火器不得靠近炉子和加热设备，除非阻火元件温度升高不会影响其阻火性能。e．单向阻火器安装时，应当将阻火侧朝潜在点火源。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.6防静电设施（措施）可燃介质管道应有静电接地设施，并测量各连接接头间的电阻值和管道系统的对地电阻值。这些电阻值当超过工业管道标准或者设计文件的规定时，应当设置跨接导线（在法兰或螺纹接头间）和接地引线。强氧化性流体（氧或氟）管道的脱脂对于强氧化性流体（氧或氟）管道，应当在管道预制后、安装前分段或单件进行脱脂。脱脂的范围应当包括所有管道组成件与流体接触的表面。应当采取措施避免管道内部残存的脱脂介质与氧气形成危险的混合物。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.7城镇燃气管道的几种防护设施（1）凝水缸为排除燃气管道中的冷凝水和天然气管道中的轻质油，管道敷设时应有一定坡度，以便在低处设凝水缸，将汇集的水或油排出。凝水缸的间距，视水量和油量多少而定，通常为500m左右。凝水缸有不能自喷和能自喷的两种。如管道内压力较低，水或油就要依靠手动唧筒等抽水设备来排出。安装在高、中压管道上的凝水缸，由于管道内压力较高，积水（油）在排水管旋塞打开以后就能自行喷出。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.7城镇燃气管道的几种防护设施（2）放散管放散管是一种专门用来排放管道中的空气或燃气的装置。在管道投入运行时利用放散管排空管内的空气，防止在管道内形成爆炸性的混合气体。在管道或设备检修时，可利用放散管排空管道内的燃气。放散管一般也设在闸井中，在管网中安装在阀门的前后，在单向供气的管道上则安装在阀门之前。（3）闸井为保证管网的安全与操作方便，地下燃气管道上的阀门一般都设置在闸井中。闸井应坚固耐久，有良好的防水性能，并保证检修时有必要的空间。考虑到人员的安全，井筒不宜过深。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.8阴极保护装置在埋地敷设的线路工程中，设置阴极保护装置是目前防止管道受地下外部环境影响而产生腐蚀的最重要的防腐蚀措施之一。阴极保护有牺牲阳极法和强制电流法两种保护形式。埋地管道的阴极保护设施应严格按照相应的标准规范进行设计、施工、检验、测试和验收。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.9泄漏气体安全报警装置（声、光报警）在易燃易爆场所，通常要安装泄漏气体安全报警装置。输油输气管道的泄漏监测预警装置一般采用固定装置（要在管道上安装传感器）实时监测。输油输气管道的泄漏监测预警可以实现对管道从不漏到发生泄漏的过程的监测，一旦发生泄漏立即报警。根据传感器安装在管道的具体部位，泄漏监测预警技术可分为外监测和内监测两类。泄漏监测需与目前采用的数据采集与监控系统（SCADA）相结合。4.8压力管道的安全附件和安全保护装置4.8.10工业管道的几项防护措施（1）在室内安装的各种流体管道上薄弱环节的组成件，如玻璃液面计、视镜等，应有安全防护措施。（2）在正常运行中必须严格控制开关状态的阀门，必须附加锁定或铅封装置。（3）密度比环境空气小的可燃气体必须排入火炬系统。可燃液体严禁直接排入下水道。（4）为控制管系高频低幅振动或低频高幅晃动，可装设减振装置。消除气流脉动常用的减振装置有缓冲器、孔板等。（5）为控制管道瞬时冲击荷载或管系高速振动位移，可装设阻尼装置。4.9压力管道设计、制造、安装、维修、

改造简介概述压力管道的安全与压力管道的设计、安装、维修、改造过程紧密相关，按照国务院令412号第249项规定，压力管道的设计、安装、使用、检验单位和人员资格认定等行政许可项目，由国家质检总局和县级以上质量技术监督部门负责实施；国家质检总局专门颁布了《压力管道设计安装使用检验许可程序和要求》（试行）的规定。以下简单介绍压力管道的上述过程。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.1概述

管道工程在经过设计、安装和试运行经验收合格后即可交付使用。在管道使用过程中，由于介质、环境的侵害、操作不当或维护不力，往往会引起运行条件剧烈变化和材料性能劣化，从而导致管道系统的使用性能下降，使用周期缩短，甚至引发安全事故。因此，只有强化工艺操作过程控制，严格工艺纪律，坚持岗位责任制，认真执行巡回检查，才能保证压力管道的安全运行。

管道的操作过程控制，主要依靠操作人员通过对集中（如控制室、控制中心等）和在线分散布置的控制仪表所显示的数据的监控，及时掌握管道系统内介质的参数和状况（如压力、温度、粘度、流量指示值，各项控制指标达到极限值时发出的信息，如声、色报警信号以及观察到的仪表失灵等），同时通过操作人员的现场巡回检查，监视管道系统运行的宏观状况，发现管道表面温度异常、振动、过度位移和泄漏等不正常现象，并根据出现的各种异常现象及时采取调整和处置措施，使其处于设定的状态，达到稳定运行的目的。管道的使用过程除了运行操作外，还应包括日常管理、维修、改造和定期检验。压力管道中的长输管道、公用管道和工业管道，由于其用途、结构、输送介质、运行工况以及环境条件等不同,其运行、维修、改造、检验和日常管理的要求各有特点，压力管道使用单位应当根据本单位压力管道的特点进行相应的安全管理。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.2压力管道的运行操作管道的运行状况是与相关设备及其控制系统的运行状况紧密相关的，相互之间会产生直接的影响。所以管道的运行操作过程实际上就是生产装置运行操作过程的有机构成部分。（1）压力管道运行操作的基本要求管道操作人员必须经过安全技术和岗位操作规程的学习培训，经考试合格后才能上岗独立进行操作。管道操作人员要熟悉本岗位的管道技术特性、系统结构、工艺流程、工艺指标、可能发生的事故和应采取的措施。掌握“四懂三会”，即懂原理、懂性能、懂结构、懂用途；会使用、会维护保养、会排除故障。在管道运行过程中，操作人员应严格控制工艺指标，正确操作，严禁超压、超温运行；加载和卸载的速度不能过快；高温或低温（－20℃以下）条件下工作的管道，加热或冷却应缓慢进行；管道运行时应尽量避免压力和温度的大幅度波动；尽量减少管道的开停次数。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.5压力管道的安全状况评级及应用《压力管道使用登记管理规则(试行)》提出了对压力管道安全状况等级的划分方法,其适用于各类压力管道。《在用工业管道定期检验规程(试行)》又根据工业管道的具体情况,进一步细化了分级要求。本节仅介绍《压力管道使用登记管理规则(试行)》的相应内容。（1）安全状况等级的分级方法压力管道的安全状况以等级表示，分为1级、2级、3级和4级4个等级。安全状况等级的划分方法如下：①1级：安装资料齐全，设计、制造、安装质量符合有关法规和标准要求；在设计条件下能安全使用的压力管道。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.5压力管道的安全状况评级及应用（1）安全状况等级的分级方法②2级：安装资料不全，但设计、制造、安装质量基本符合有关法规和标准要求的下述压力管道：a.新建、扩建的压力管道：存在某些不危及安全但难以纠正的缺陷，且取得设计、使用单位同意，经检验机构监督检验，出具证书，在设计条件下能安全使用。b.在用压力管道：材质、强度、结构基本符合有关法规和标准要求，存在某些不符合有关规范和标准的问题和缺陷，经检验机构检验，检验结论为3至6年的检验周期内和规定的使用条件下能安全使用。③3级：在用压力管道材质与介质不相容，设计、安装、使用不符合有关法规和标准要求；存在严重缺陷；但使用单位采取有效措施，经检验机构检验，可以在1至3年检验周期内和限定的条件下使用的在用压力管道。④4级：缺陷严重，难以或无法修复；无修复价值或修复后仍难以保证安全使用；检验结论为判废的压力管道。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.5压力管道的安全状况评级及应用（2）负责确定压力管道安全状况等级的检验机构压力管道安全状况等级由下述检验机构确定：①新建、扩建压力管道的安全状况等级的定级工作，由承担安装安全质量监督检验的机构负责，监督检验机构应当在报告上明确安全状况等级。②在用压力管道的安全状况等级定级工作，由承担该压力管道全面检验工作的机构（以下简称检验机构）负责，检验机构应当在《在用压力管道全面检验报告书》中明确安全状况等级。（3）安全状况等级达不到3级的在用压力管道的处理方法安全状况等级达不到3级的在用压力管道，可由有资格的单位进行安全评定或者风险评估，并将其评级结论作为压力管道能否安全使用的依据。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.6压力管道的定期检验要求（1）长输(油气)管道的检验周期①概述长输管道定期检验分为一般性检验和专业性检验。②一般性检验周期除日常巡检外，一般性检验每年至少一次，新建管道应该在半年内进行。③专业性检验周期专业性检验是指管道在规定的检验周期内进行的较为全面的检验，以及一般性检验中发现有影响管道安全运行而进行的检验。检验周期不宜超过8年进行一次，新建管道要求在3年内进行首次全面检验。属于下列情况者其全面检验周期可以适当缩短：见附文档。专业性检验应由国家质检总局核准的检验机构进行。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.6压力管道的定期检验要求（2）公用管道的检验周期公用管道可以参照长输管道的管理方法，建立巡线检查制度并结合局部开挖综合进行定期检验，检验内容应结合公用管道的具体情况确定，检验周期一般不应超过6年。（3）工业管道的检验周期①概述工业管道定期检验分为在线检验和全面检验。②在线检验周期在线检验是在运行条件下对在用工业管道进行的检验，在线检验每年至少一次。在线检验工作由使用单位进行，使用单位也可将在线检验工作委托给具有压力管道检验资格的单位。使用单位应制定在线检验管理制度，从事在线检验工作的检验人员须经专业培训，并报省级或其授权的地（市）级质量技术监督部门备案。使用单位根据具体情况制定检验计划和方案，安排检验工作。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.6压力管道的定期检验要求（3）工业管道的检验周期③全面检验周期全面检验是按一定的检验周期在在用工业管道停车期间进行的较为全面的检验。安全状况等级为1级和2级的在用工业管道，其检验周期一般不超过6年；安全状况等级为3级的在用工业管道，其检验周期一般不超过3年。管道检验周期可根据下述情况适当延长或缩短。a.经使用经验和检验证明可以超出上述规定期限安全运行的管道，使用单位向省级或其委托的地（市）级质量技术监督部门提出申请，经受理申请的质量技术监督部门委托的检验单位确认，检验周期可适当延长，但最长不得超过9年。b.属于下列情况之一的管道，应适当缩短检验周期：见所附文档在用工业管道全面检验工作由已经获得国家质检总局核准的检验机构进行。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.6压力管道的定期检验要求（4）定期检验安全管理要求①

定期检验时，应对所检验压力管道系统进行彻底的置换、吹扫、蒸煮、隔离等处理工序，经采样分析合格，达到检修动火条件和进现场的工作条件后，方可进行检测作业；②

按检验检测要求搭设内、外部脚手架，脚手架应牢固可靠，用电和动火应经有关安全部门同意，以保证检测现场有关工作人员的安全；③

设置必要的防护面罩、防毒面具、应急呼吸系统、专用药剂、便携式可燃和有毒气体检测报警系统等安全卫生设备。在可能造成人体意外伤害的排放点或泄漏点附近设置紧急淋浴和洗眼器；④

对有辐射性的压力管道进行检测时，需设置屏蔽保护、自动报警装置，并配备专用的面具、手套和防护服；⑤

在公路与野外从事长输管道与公用管道的检验过程中，应注意人身安全、交通安全，并注意处理好与管道沿线老百姓、当地政府等相关部门的关系。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.7压力管道的安全使用管理（1）对压力管道使用安全管理的基本要求《压力管道安全管理与监察规定》和《压力管道使用登记管理规则（试行）》中提出了使用单位压力管道安全管理的内容及要求，（2）压力管道完整性管理简介①概述压力管道完整性管理是近年来的一门新兴的前沿科学，目前全世界主要采用标准均为美国标准。在国内，也逐步引入完整性管理的概念，等同采用美国标准,形成了行业标准:SY/T6621—2005《输气管道系统完整性管理》和SY/T6648—2006《危险液体管道的完整性管理》。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.7压力管道的安全使用管理（2）压力管道完整性管理简介a.管道完整性的含义管道完整性是指：a)管道始终处于安全可靠的工作状态；b)管道在物理上和功能上是完整的，管道处于受控状态；c)管道运营单位不断采取行动防止管道事故的发生；d)管道完整性与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管理的各个过程是密切相关的。b.管道完整性管理的概念管道完整性管理可定义为：管道公司通过根据不断变化的管道因素，对管道（目前主要用于石油、天然气管道）运营中面临的风险因素的识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内；建立通过监测、检测、检验等各种方式，获取与专业管理相结合的管道完整性的信息，对可能使管道失效的主要威胁因素进行检测、检验，据此对管道的适应性进行评估，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行的目的。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.7压力管道的安全使用管理（2）压力管道完整性管理简介②管道完整性及完整性管理的概念a.管道完整性的含义b.管道完整性管理的概念c.管道完整性管理体系的概念要做好管道完整性管理工作，应当建立以保证管道的经济安全运行为核心目标的管道完整性管理体系。管道完整性管理体系主要包括管道完整性管理信息系统、安全评价与检测以及风险评估三大部分。管道完整性管理体系是随着现代信息技术的发展而逐渐成熟的，因此完整性管理信息系统处于关键地位，风险评估技术是完整性管理体系的核心部分，而安全检测与评价技术是完整性管理体系的重要组成部分。4.10压力管道的使用、检验与安全管理要求4.10.7压力管道的安全使用管理（2）压力管道完整性管理简介③完整性管理主要内容简介完整性管理的主要内容，包括管道完整性管理信息系统、安全评价与检测及风险评估、管道的维修以及事故的应急处理等。整个系统计划流程如图4-18。④完整性管理体系各部分的相互关系管道完整性管理体系主要由管道完整性管理系统、安全评价与检测以及管道的风险评估等的有机整体。三大部分构成。各个部分既互相联系，又相互区别，共同组成了管道完整性管理数据及信息的管理处于完整性管理的关键地位，是保证完整性管理顺利进行的重要因素；风险评估是完整性管理的核心组成部分。通过对风险的识别与评估，并将这些风险信息或数据输入到管道完整性管理信息系统中，可以分析对管道完整性产生不利影响的因素