压力管道基础知识

压力管道基础知识重要内容:一、管道的概念一、压力管道的概念：、压力管道的安稳监察范畴四、 压力管道的特点五、 压力管道的构造要求六、 压力管道的分类和分级七、 压力管道掉效的缘故八、 压力管道破坏特点九、 压力管道变乱防范和申报十、管道体系的安稳规定—'管道的概念依照国度标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000的规定，管道是由管道构成件、管道支吊架等构成，用以输送、分派、混淆、分别、排放、计量或操纵流体流淌。国度标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的定义是：由管道构成件和管道支承件构成，用以输送、分派、混淆、分别、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、阀门和其他构成件或受压部件的装配总成。按流体与设计前提划分的多根管道连接成的一组管道称之为“管道体系”或“管系”。上述定义包含两个含义：（A） 管道的感化：是用以输送、分派、混淆、分别、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。流体可按状况或性质进行分类。a） 按状况分：气体；液体；液化气体：是指在必定压力下呈液态存在的气体；浆体：是指可燃、易爆、有毒和有腐化性的浆体介质。b） 按性质分：火警危险性；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；与空气混淆后可能产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（极端损害）和有毒（高度损害、中毒损害和轻度损害）两大年夜类四个级别。腐化性。是指能灼伤人体组织并对管道材料造成破坏的物质。2） 输送流体：依附外界的动力（应用流体输送机械如紧缩机、泵等赐与的动能）或流体本身的驱动力（如介质本身的压力）将管道泉源的流体输送到管道的终点。3） 分派流体：经由过程管系中的支管将流体分派到设计规定的多个预定的设备或用户。4） 混淆流体：将管系中来自不合支管中的流体在管道中进行混淆，如稀释等。5） 分别流体：将管道内部不合状况的流体经由过程支管进行分别，如汽液分别、油水分别等。6） 排放流体：将管道内部流体经由过程支管进行排放，如超压放空、排放被分别的流体等。7） 计量流体：经由过程设置于管道体系中的计量外表对输送、分派的流体进行计量，如测量流量、压力、温度和粘度等。8） 操纵流体：经由过程设置于管道体系中的操纵元件对管内流体的流淌进行操纵，如调压、减温、流体分派和割断等。（B） 管道的构成：由管道构成件、管道支吊架（管道支承件）等构成，是管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他构成件或受压部件和支承件的装配总成。1） 管道构成件：指用于连接或装配成管道的元件，包含管子、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，是指非通俗标准构成件。是按工程设计前提专门制造的管道构成件，包含膨胀节、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：用于支承管道或束缚管道位移的各类构造的总称，但不包含土建的构造。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。在国度标准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，包含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构造或设备上的元件，包含吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、均衡锤、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，包含管吊、吊（支）耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。管道构成件和支承件在我国现行压力管道律例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，应当是指所有遭受内压或外压的管道，不管其管内介质若何。但从我国揭橥《压力管道安稳治理与监察规定》今后，“压力管道”便成为受监察管道的专用名词。在《压力管道安稳治理与监察规定》第二条中将压力管道定义为：“在临盆、生活中应用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大年夜的特种设备”，国务院2003年6月1日揭橥实施的《特种设备安稳监察条例》中，将压力管道进一步明白为“应用必定的压力，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年夜于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐化性，最高工作温度高于或者等于标准徘点的液体介质，且公称直径大年夜于25mm的管道”。这确实是说，现在所说的“压力管道”，不只是指其管内或管外遭受压力，同时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、中毒或腐化的液体”物质。那个地点所谓能燃爆、能中毒或有腐化性，具有如下内涵：介质的燃爆性：即介质具有可燃性和爆炸性，在必定前提下能引起燃烧或爆炸，变成火警和破坏。这些介质包含可燃气体、液化烃和可燃液体等有火警危险性的物质，也包含轻易引起爆炸的高温高压介质如蒸汽、跨过标准沸点的高温热水、紧缩空气和其他紧缩气体等。个中，可燃介质的火警危险性依照《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。个中甲、乙类可燃气体与空气混淆物的爆炸下限（体积）分别规定为：甲类可燃气体：＜10%;乙类可燃气体：210%。甲、乙和丙类可燃液体的分类见表1。表1液化烃、可燃液体的火警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228度至W45度乙类B可燃液体闪点＞45度至＜60度丙类A可燃液体闪点2600C至＜1200C丙类B可燃液体闪点〉1200C注：闪点低于450C的液体称为易燃液体；闪点低于情形温度的液体称为易爆液体。在GBJ16的规定中，属于甲类火警危险性的可燃介质（或临盆过程）还有：常温下能自行分化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感化能产朝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跨过物质本身自燃点的临盆。属于乙类火警危险性的介质主假如指不属于甲类火警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点。当这些介质被人吸入或与人体接触后，能对人体造成损害，甚至逝世亡。依照《职业性接触毒物损害水等分级》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、致癌性和最高许可浓度等六项指标，共分为极端损害、高度损害、中度损害和轻度损害四个等级。极端损害介质有时也称之为“剧毒介质”，高度、中度和轻度损害介质则统称为“有毒介质“。剧毒介质（流体）在我国国度标准《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情形中，被人吸入或与人体接触，即使灵敏治疗，也能对人体造成严峻的和难以治疗的损害的物质。相当于现行国度标准《职业性接触毒物损害水等分级》GB5044中I级损害程度（极端损害）的毒物。据此能够将剧毒介质明白得为确实是极端损害介质。而有毒介质在标准中的说明是：这类物质泄漏到情形中，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损害。只是，毒性程度雷同的毒物，在具体若何对待的问题上各行业也存在差别。如苯在《职业性接触毒物损害水等分级》GB5044中被列入极端损害介质，在《压力管道安稳治理与监察规定》的解析中也作为极端损害介质的例子。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，苯则被与高度损害介质一致对待。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损害介质则在SH3501-2002中被与极端损害介质同样对待，列入SHA级管道之中。这不只对施工质量标准和在用管道的考查要求有阻碍，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，若苯被视为极端损害介质，施工单位应持GC1级安装许可证，而若作为高度损害介质时，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损害性分级的原则进行说明：国度标准《职业性接触毒物损害水等分级》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损害水等分级进行表达的。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）的损害程度，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，规定级别。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》中所规定的最高许可浓度值，而其患病率或症状产生率低于本分级标准中响应的值，可降低一级。因此，对每种具体物质，国度标准和专业标准在划分损害等级时存在差别是正常的。因为除了致癌性和空气中最高许可浓度外，其他四项指标都与临盆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临盆过程，有毒物质处于连续、密闭状况下贱动，其损害程度取决于因变乱致使毒物与人体接触，或因经常性泄漏引起职业性慢性损害的机率，平日要低于开放性临盆过程。是以，在压力管道设计时具体确信毒物损害等级应重要以车间空气中毒物浓度、中毒患病率、接触时刻长短来规定。上面提到的毒物损害性分级指标中，关于车间空气中毒物的最高许可浓度规定如下：极端损害：最高许可浓度小于0.1mg/m3；高度损害：最高许可浓度为0.1mg/m3~1.0mg/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栖身区大年夜气中的最高许可浓度见表2：表2几种毒物的最高许可浓度毒物名称苯丙烯腈光气二硫化碳氟化氢车间空气许可浓度（mg/m3）40.02.00.510.01.0栖身区大年夜气许可浓度0.80.050.040.007（日平均mg/m3）（一次）（一次0.02）由表2可见，苯在车间空气中的最高许可浓度远远高于极端损害介质。同时，依照工业临盆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，苯也不该属于极端损害介质的范畴。因此，实际工作中确信介质的损害程度应以设计文件确信的毒物性质或设计文件中指明的施工验收规范为准。别的，关于接触时刻长短我国尚未制订有关标准，美国当局工业卫生专家会议（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（每次不跨过15分钟，天天不跨过4次，每次距离许多于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感化、慢性或弗成逆组织病理变更、麻醉而增长不测损害、自救才能减退或工作效力明显降低等；3） 上限值是指即使在刹时也不得跨过的最高浓度。（C）介质的腐化性：是指能灼伤人体组织并对管道材料造成破坏的物质，如酸、碱以及其它能引起材料损害的流体如氢、硫化氢等。三、 压力管道的安稳监察范畴依照《压力管道安稳治理与监察规定》，属于安稳监察范畴的压力管道是具备下列前提之一的压力管道及其从属举措措施、安稳爱护装配等。1） 毒性程度为极端损害的介质，不论压力，温度及状况；2） 火警危险性为甲、乙类的介质，不论压力、温度及状况；3） 最高工作压力大年夜于、等于0.1MPa的气（汽）体、液化气体介质，未规定性质及温度，但《压力管道安稳治理与监察规定》中规定不属于监察范畴的除外。4） 最咼工作压力大年夜于、等于0.1MPa的易燃、易爆、有毒，有腐化性介质或最咼工作温度咼于、等于标准沸点的液体介质。《压力管道安稳治理与监察规定》中规定以下四类管道不属于监察范畴：a） 设备本体所属管道。b） 军事设备，交通对象和核装配中的管道。c） 无毒、弗成燃、无腐化性的气体，公称直径小于150mm且最高工作压力小于1.6 MPa的管道。那个地点，所谓压力管道所属举措措施及安稳爱护装配的定义是：a） 从属举措措施重要指用于压力管道的管道用设备、支吊架、阴极爱护装配等。b） 安稳爱护装配重要指超温、超压操纵装配和报警装配等。注：比来揭橥的《压力管道应用挂号治理规矩》（试行）中对压力管道、从属举措措施和安稳爱护装配的界定，明白为：a） 压力管道指由管道构成件、管道支承件、安稳爱护装配和从属举措措施等构成的体系。用于输送气体或者液体的管状设备；b） 从属举措措施指阴极爱护装配、压气站、泵站、阀站、调压站、监控体系等；c） 安稳爱护装配指压力管道上连接的安稳阀、压力表、爆破片和紧急割断阀等。四、 压力管道的特点一个管道体系，为了完成流体的输送、分派、混淆、分别、排放、计量或操纵流体流淌的功能，必须与响应的动力设备、反响设备、储存设备、分别设备、换热设备、操纵设备等连接在一路，形成一个体系，使管内流体具有必定的压力、温度和流量，完成设计预定的义务。同时，不合类其余压力管道，因为材料、构造和敷设情势不合，其特点也有所不合：（A） 工业管道的特点1） 数量多，管道体系大年夜，车间内管道安排交叉、紧凑；2） 管道构成件和支承件的材质、品种、规格复杂，质量均一性差；3） 运行过程受临盆过程波动阻碍，运行前提变更多，如热胀冷缩、交变载荷、温度和压力波动等；4） 腐化和破坏机理复杂，材料掉效模式多。（B） 长输管道和公用管道的特点1） 管道敷设长度大年夜，跨过地区多，地势地质复杂；2） 埋地敷设多，缺点检测难度大年夜；3） 轻易遭受不测毁伤。五、 压力管道的构造要求压力管道因为输送的流体具有毒性、燃爆性和腐化性，且又有高温、高压、低温等专门操作前提，使其具有相昔时夜的危险性。是以，压力管道体系构造应当具备下列前提：耐压强度：遭受管内流体感化于管道上的压力（内压或外压）、温度所引起的应力及其经久、反复的阻碍，如蠕变和疲乏等；密封性：阻拦管道内部流淌的流体泄漏到管道外部空间或流体中；耐腐化性：遭受管内流体对管道材料的腐化感化。管道材料的耐腐化等级分为4级，以年腐化速度衡量：充分耐腐化W0.05mm；耐腐化＞0.05〜0.1mm；尚耐腐化＞0.1〜0.5mm；不耐腐化＞0.5mm；柔性：管道的柔性是反应管道变形难易程度的一个物理概念。管道在设计前提下工作时，因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置欠妥等缘故会产生应力过大年夜、变形、泄漏或破坏等阻碍正常运行的情形。管道的柔性确实是管道经由过程自身变形接收因温度变更产生尺寸变更或其他缘故所产生的位移，包管管道上的应力在材料许用应力范畴内的机能。为了知足上述前提，管道体系的管道构成件必须应用耐介质腐化，有能够或许在设计规定温度下遭受介质感化压力的材料，且有响应的壁厚和密封构造。同时全部管道体系应有恰当的支承。在一些标准规范中，经常显现“猛烈轮回前提”这一名词。依照《工业金属管道设计规范》GB50316-2000的说明，猛烈轮回前提是指：管道运算的最大年夜位移应力范畴跨过0.8倍许用的位移应力范畴和当量轮回数大年夜于7000或由设计确信的产生相等后果的前提。所谓“位移应力范畴”是指：由管道热膨胀产生的位移所运算的应力。运算的最大年夜位移应力范畴确实是从最低温度到最高温度的全补偿值进行运算的应力。设计对猛烈轮回前提下运行的管道，在管道构成件的选用、管子和管件的最小厚度、无损检测的要求等均有专门的规定。六、压力管道的分类和分级管道的用处广泛，品种繁多。不合范畴内应用的管道，其分类方法也不合。一样能够按用处、主体材料、敷设状况和输送介质等管道应用特点进行分类。具体情形可见图1。在一样律例、标准、规范中，为了便于设计、施工验收和应用治理和考查，往往依照介质的特点和设计参数采取综合分类、分级的方法，同时，在各行业的设计规范，施工验收规范和修理、考查规程之间，对管道的分级或分类尚存在差别。如：国度标准《工业金属管道设计规范》GB50316中的流体依照状况、性质和设计参数分为Al、A2、B、C、D五类。A1类为剧毒介质；A2类为有毒介质B类为可燃介质；C类、D类为非可燃、无毒介质，个中设计压力小于等于IMPa,且设计温度为-29〜186°C的为D类。化工、石油化工和电力等行业的施工及验收规范对管道的分级或分类如下：化工行业标准《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225—95按流体特点和设计参数分为A、B、C、D四类。全然与国度标准一致，但将有毒介质管道划入B类管道。石油化工行业标准《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501—2002按流体特点和设计参数分为SHA、SHB、SHC、SHD四级，如表3。表3 SH3501-2001管道分级管道级别适用范围毒性程度为极端损害介质管道（苯管道除外）毒性程度为高度损害介质的丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢介质管道设计压力大年夜于或等于10.0MPa的介质管道SHA（1）（2）（3）（1）毒性程度为极端损害介质的苯管道SHB（2）毒性程度为高度损害介质管道（丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢管道除外）（3）甲类、乙类可燃气体和甲A类液化桂、甲B类、乙A类可燃液体介质管道（1）毒性程度为中度、轻度损害介质管道SHC（2）乙B类、丙类可燃液体介质管道SHD设计温度低于-29C的低温管道七、压力管道掉效的缘故压力管道“掉效”一样是指压力管道不克不及发挥原有效能的现象，可分为天然掉效和专门掉效两种。因为压力管道运行在内部介质和四周情形的阻碍之下，弗成幸免地会产生温度和压力轮回、腐化、振动以及材料金相组织变更等阻碍材料机能和连接接头密封机能的问题，是以任何管道都有必定的应用寿命，天然掉效确实是在压力管道达到应用寿命时产生的掉效现象。天然掉效能够经由过程按期考查或掉效分析进行事先操纵，以防止变乱的产生。然则，在用压力管道因为在设计、制造、安装和运行中存在各类问题会导致专门掉效，造成突发性破坏变乱的产生。其缘故重要有：（A） 职工本质差，违抗操作规程运行，致使运行前提恶化，包含超压、超温、腐化性介质超标、压力温度专门脉动等；应用压力和温度是压力管道设计、选材、制造、安装的依照。操作压力和温度跨过规定将导致管壁应力值的增长或材料力学机能的降低，专门是在焊缝、法兰、弯头、阀门、异径管、补偿器等几何构造不连续处的局部应力和峰值应力会大年夜幅增长，成为蠕变破坏的泉源。过低的操作温度则会引起材料韧性降低，许可的临界裂纹尺寸减小，从而有可能导致脆性破坏。超温超压还会导致管道接头泄漏。管道往往因为下列缘故而产生交变载荷：1） 间断输送介质而对管道反复加压和卸压、升平和降温；2） 运行中压力波动较大年夜；3） 运行中温度产生周期性变更，使管壁产生反复性温度应力变更；4） 因其它设备、支承的交变外力和受迫振动。在反复交变载荷的感化下，管道将产生疲乏破坏。主假如金属的低周疲乏，其特点是应力较大年夜而交变频率较低。在几何构造不连续的处所和焊缝邻近存在应力集中，有可能达到和跨过材料的屈从极限。这些应力假如交变地加载和卸载，将使受力最大年夜的晶粒产生塑性变形并逐步成长为细微的裂纹。跟着应力周期变更，裂纹也会慢慢扩大，最后导致破坏。交变载荷也会导致管道构成件和焊缝内部原出缺点的扩大年夜和管道连接接头的泄漏。（B） 设计、制造、施工存在缺点，如管道柔性不相符要求，材料选用欠妥或用材缺点，存在焊接或冶金超标缺点，焊接或组装不合理造成应力过大年夜，管道支承体系不合理等；管道在投用前存在的原始缺点会造成材料的低应力脆断。介质和情形的损害、操作欠妥、爱护不力等缘故，往往会引起材料机能恶化、材料毁伤或决裂，或使管道连接接头产生介质泄漏，最终使压力管道掉效，导致火警、爆炸和中毒、梗塞等人身变乱的产生。（C） 修理掉误，管道上的严峻缺点或毁伤未能被检测发明，或缺乏科学评判，以及不合理的修理工艺造成新的缺点和毁伤等；（D） 外来毁伤造成破坏，如地动、大年夜风、洪水、雷击和其它机械毁伤和工资破坏等。压力管道的破坏型式专门多。按破坏时的宏不雅变形量可分为韧性破坏（延性破坏）和脆性破坏两大年夜类。按破坏时材料的微不雅断裂机制可分为韧窝断裂、解理断裂、沿晶断裂和疲乏断裂等型式。平日，在现场采取宏不雅分类和断裂特点相结合的方法进行分类，有韧性破坏、脆性破坏、腐化破坏、疲乏破坏、蠕变破坏等。（E） 腐化破坏压力管道的腐化是因为受到内部介质及外部情形介质的化学或电化学感化而产生的破坏。也包含机械等缘故的合营感化成果。不合理的操作会导致介质浓度的变更，加剧腐化破坏。压力管道的腐化破坏的形状有周全腐化、局部腐化、应力腐化、腐化疲乏和氢毁伤等。个中应力腐化往往在没有前兆的情形下突然产生，故其损害性更大年夜。1） 周全腐化周全腐化也称平均腐化。是在管道较大年夜面积上产生的程度差不多相同的腐化。管道内部别处重要遭受输送腐化性介质的腐化，而管道外部则重要遭受大年夜气锈蚀。管道的周全腐化往往因应用前提的恶化而加剧。腐化介质的成分、含水量、气相或液相的不合、流速和流淌状况、颗粒大年夜小都邑阻碍管道腐化掉效的程度。腐化介质含量的超标或原料性质的劣化会对压力管道产生损害。大年夜气腐化会使管道构成件外部遭受破坏，阻碍管道构成件的强度和密封性。如不及时爱护，也会引起变乱。2） 局部腐化局部腐化是产生在管道材料局部地位的腐化现象。a） 点腐化：集中在金属别处个别小点上的深度较大年夜的腐化，也称孔蚀。奥氏体不锈钢在接触含氯离子或溴离子的介质时最轻易产生点腐化。b） 裂缝腐化：当管道输送的介质为电解质溶液时，在管道表里面的裂缝处，如法兰垫片处、单面焊的未焊透处等，均会产生裂缝腐化。裂缝腐化往往是因为裂缝内和四周溶液之间氧浓度或金属离子浓度存在差别造成。c） 奥氏体不锈钢焊接接头的腐化：晶间腐化：晶间腐化是腐化局限在晶间和晶间邻近，而晶粒本身腐化较小的一种腐化形状。腐化机理是“贫铬理论”，即因为贫铬的晶间区处于活化状况，作为阳极，它与晶粒之间形成腐化原电池，其成果将造成晶粒脱落或使材料机械强度降低。§铁素体选择性腐化：在某些强腐化介质中，奥氏体不锈钢焊缝处的5铁素体相会被腐化或分化为。相，成果呈海绵状而使焊接接头遭受破坏。刀口腐化：用Ni及Ti稳固的奥氏体不锈钢，在氧化性介质中产生的刀口状腐化。3） 应力腐化金属材料在拉应力和特定腐化介质的合营感化下产生的腐化称为应力腐化。重要由焊接、冷加工和安装时的残存应力和管道内部的腐化性介质引起。应力腐化的裂纹呈枯树支状，大年夜体上沿垂直于拉应力的偏向成长。裂纹的微不雅形状有穿晶型、晶间型和二者兼有的混淆型。高强钢管道在H2S含量跨过必定值，并伴有水分时，会大年夜大年夜增长管壁应力腐化开裂的可能性。当焊缝硬度值跨过HB200,含H2S超标时，极易导致焊缝的应力腐化。碱脆：是金属在碱液中的应力腐化。碳钢、低合金钢和不锈钢等均可产生碱脆。不锈钢的氯离子腐化:氯离子对不锈钢产生的应力腐化。导致氯离子腐化的氯离子临界浓度随温度上升而降低，高温下，氯离子浓度只要达到10ppm即可引起决裂。管道法兰连接处的垫片、外部的保温材料和支、吊架的垫层等资估中含氯离子的成分过高，也会导致氯离子腐化。不锈钢连多硫酸腐化：在石油炼制过程中，钢材受硫化氢腐化生成硫化铁，泊车后管道内部与空气中的氧及水反响生成多硫酸，在不锈钢管道的残存应力较大年夜处即会产生应力腐化。以加氢脱硫装配为典范，不锈钢连多硫酸的应力腐化破坏比来惹人注目。硫化物应力腐化：金属在同时含硫化氢和水的介质中产生的应力腐化。碳钢和低合金钢在20〜40°C温度范畴内对硫酸的敏锐性最大年夜。奥氏体不锈钢的硫化物应力腐化大年夜多产生在高温情形。在含硫化氢和水的介质中，如同时含有醋酸，或二氧化碳和氯化钠，或磷化氢，或砷、硒、碲的化合物或氯离子，都邑对腐化起促进感化。4） 腐化疲乏腐化疲乏是交变应力与化学介质合营感化下产生的腐化开裂。压力管道的疲乏源有机械激振、流体喘振、交变热应力、压力轮回以及风振、地动等。腐化疲乏裂纹往往有多条但无分支，这是与应力腐化裂纹的差别。腐化疲乏裂纹一样是穿晶的。5） 氢毁伤氢渗入渗出进入金属内部造成金属机能劣化称为氢毁伤。包含氢鼓泡、氢脆、脱碳和氢腐化。氢鼓泡重要产生在含湿硫化氢的介质中，当氢原子向钢中渗入渗出扩散时，碰到了裂纹、分层、闲暇、夹渣等缺点就集合起来合成氢分子，使体积膨胀。当这些缺点在钢材别处时就会形成鼓泡。氢不论是以什么方法进入钢都邑引起钢材氢脆，使钢材的延长率、断面紧缩率明显降低。高强度钢表示加倍严峻。钢中的渗碳体在高温下与氢气感化生成甲烷，反响成果使钢材别处层的渗碳体削减，使碳从邻近的尚未反响的金属层逐步扩散到这一反响区，因此有必定厚度的金属因缺碳而变为铁素体，显现脱碳现象。脱碳的成果使钢材的别处强度和疲乏极限降低。高温高压氢对钢材感化的成果使其机械机能变劣，强度、韧性明显降低，称为氢腐化。在上述前提下，氢分子扩散到钢的别处并产生吸附，个中部分被吸附的氢分子分别为氢原子和氢离子，经化学吸附，然后直径专门小的氢原（离）子透过别处层固溶到金属内。因溶入的氢原子经由过程晶格和晶界向钢内扩散，产生化学反响形成甲烷集合在晶界原有微不雅闲暇内，反响过程使该区域的碳浓度降低，促使其他地位上的碳向其扩散补偿，从而使甲烷量赓续增多形成局部压力，最后成长为裂纹。集合在钢材别处的形成鼓泡，产生脱碳。（F）冲蚀破坏管道内部介质的经久、高速流淌会使管道构成件内壁减薄或密封副遭受破坏，阻碍其耐压强度和密封机能。跟着应用时刻的延长，由内壁减薄造成的耐压才能降低或密封副破坏而形成的泄漏便会成为变乱的根源。八、压力管道破坏特点因为管道破坏的原由和型式不合，因此破坏的特点也有所差别。（A） 韧性破坏是材料不存在明显的缺点或脆化，而是因为超压导致的破坏。其特点有：1） 产生明显变形，一样不产生碎片。破坏时直径增大年夜或局部鼓胀，管壁减薄。2） 实际爆破压力与理论值邻近。3） 断口呈灰暗纤维状，无金属光泽，断面有剪切唇。4） 断口纤维区之外呈放射形斑纹或人字形斑纹，并有指向起爆点的特点。（B） 脆性破坏是管道破坏时没有产生宏不雅变形，破坏时的管壁应力也远未达到材料的强度极限，甚至低于屈从极限的破坏现象。平日是因为材料的脆性或严峻的缺点引起，如材料的焊接和热处理工艺欠妥，焊缝存在缺点以及低温引起的冷脆等。脆性破坏往往是刹时产生，并以极快的速度扩大。因为其是在低应力下产生的破坏，故也称低应力破坏。脆性破坏的特点是：1） 无明显的塑性变形。2） 破坏时的应力较低。3） 材料脆化形成的脆性破坏，其断口平齐，呈金属光泽的结晶状况。4） 因材料缺点形成的脆性破坏，其断口不呈结晶状，而显现原始缺点区、稳固扩大的纤维区、快速扩大的放射纹和人字纹区以及表里别处边沿的剪切唇区。原始缺点如是别处裂纹，则会显现深色的锈蚀状况，如原始缺点是内部气孔、夹渣、未焊透等，也会在断口上不雅察到。（C） 疲乏破坏是材料经久遭受大年夜小和偏向都随时刻而周期变更的交变载荷感化下产生疲乏裂纹核心，逐步扩大最后形成断裂的破坏情势。其特点是：1） 破坏部位集中在几何不连续处或有裂纹类原始缺点的焊缝处，整体上无塑性变形。2） 疲乏破坏的全然情势有爆破或泄漏两种。前者易产生在强度高而韧性差的资估中，后者则产生于强度较低而韧性较好的资估中。3） 断口上有明显的裂纹产生区、扩大区和最终断裂区。在扩大区，宏不雅上有明显的贝壳状树纹，且断口平齐、光亮。最终断裂区一样有放射状的斑纹或人字纹。4） 电镜下不雅察疲乏断口的裂纹扩大区时，可见到专门的疲乏辉纹。（D） 蠕变破坏是钢材在高温下低于材料屈从强度时产生的迟缓连续的伸长，最后产生破坏的现象。材料产生蠕变的过程有减速、恒速和加快三个时期。恒速时期是操纵材料高温应用寿命的时期。蠕变断裂是沿晶断裂，其特点是：1） 宏不雅断口呈粗拙的颗粒状，无金属光泽。2） 别处为氧化层或其他腐化物覆盖。3） 管道在直径偏向有宏不雅变形，并有沿径向偏向的小蠕变裂纹，甚至显现别处龟裂或穿透管壁而泄漏。4） 断口与壁面垂直，壁厚无减薄，边沿无剪切唇。九、压力管道变乱防范和申报为了防止或削减压力管道的破坏变乱，应用单位应采取须要的方法，包含：――管道必须由有资格的设计单位进行设计并相符设计规范的规定；――管道体系应按规定装设安稳泄压装配并保持其灵敏好用；——采取有效方法防止大年夜气及介质对管道的腐化；――管道投用前应进行役前检查和验收，管系构造、材料、焊接、热处理、压力实验等关键环节必须相符规定要求；――运行操作必须严格履行操作规程，操纵工艺指标，杜绝超温、超压运行；――检修或局部改换管道时，幸免错用或不合理代用而降低管道的极限应力；――加强对管道的爱护检查和按期考查；――对经久放置不消、爱护不良的管道，因产生大年夜面积腐化、厚度减薄、强度减弱，再次启用前应按规定进行周全考查。当压力管道产生安稳变乱后，应用单位除应灵敏采取方法进行处理外，还应留意严格爱护变乱现场，及时收集有关信息和材料，如现场录制的图像、破坏件的断口状况、原始操作记录以及变乱查询拜望申报等，以对变乱分析供给客不雅、科学的依照。对变乱缘故进行分析时，应采取测量宏不雅变形量；考查材料的化学成分和机械机能；进行断口的宏不雅分析和显微分析等技巧手段。然后依照有关材料和技巧考查成果进十、管道体系的安稳规定（一）超压爱护（A） 在运行中可能超压的管道体系均应设置安稳阀、爆破片等泄压装配。（B） 不宜应用安稳阀的场合可用爆破片。爆破片设计爆破压力与正常最大年夜工作压力的差值应有必定的裕量。（C） 安稳阀应分别按排放气（汽）体或液体进行选用，并推敲背压的阻碍。安稳阀的开启压力（整定压力）除工艺有专门要求外，为正常工作压力的1.1倍，最低为1.05倍，但设计规范和设计文件有规定者除外。（D） 安稳阀的进口管道压力损掉宜小于开启压力的3%，出口管道的压力损掉不宜跨过开启压力的10%。安稳阀的最大年夜泄放压力