PMI培训资料：压力管道基本知识

管道基本知识Thebasicknowledgeofthepipeline

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、计量或控制流体流动。ThepipelineiscomposedofpipingcomponentsandPipeSupportsandHangers,whichareusedforconveying,distributing,mixing,separating,discharging,measuringorcontrollingfluidflow.第一节管道的分类Classificationofpipelines

一、按主体材料分类Classificationbysubjectmaterial

按主体材料分为金属管道和非金属管道两类Themainmaterialisdividedintometalandnon-metalpipes。

金属管道分为铸铁管道、碳钢管道、合金管道、不锈钢管道、有色金属管道Metalpipeisdividedintocastironpipe,carbonsteelpipe,alloypipe,stainlesssteeltube,nonferrousmetalpipe。非金属管道分为塑料管道、混凝土管道、陶瓷管道、玻璃管道、金属复合管道、非金属管道、金属与非金属复合管道。Non-metalpipesaredividedintoplasticpipes,concretepipes,ceramicpipes,glasspipes,metalcompositepipes,non-metalpipes,metalandnon-metalcompositepipes

二、按敷设位置分为按敷设位置分为架空管道、地沟敷设管道、埋地管道Accordingtothelayingposition,itisdividedintoaerialpipe,trenchlayingpipeandburiedpipeline。三、按介质压力分为Dividedbymediapressure超高压管道（＞42MPa）、高压管道（10MPa～42MPa）、中压管道（1.6MPa～＜10MPa）、低压管道（＞1.6MPa）、真空管道Ultra-highpressurepipeline(>42MPa),highpressurepipeline(10MPa~42MPa),mediumpressurepipeline(1.6MPa~<10MPa),lowpressurepipeline(>1.6MPa),vacuumpiping。四、按介质温度分为

Dividedbymediatemperature高温管道（＞200℃）、常温管道（＞-29℃～200℃）、低温管道（≤-29℃）

Heatpipe(>200℃)androomtemperaturepipes(>-29℃~200℃),lowtemperaturepipes(orless-29℃)。五、按介质毒性分为Accordingtomediatoxicity剧毒管道（极度危害）、有毒管道（非极度危害）、无毒管道。Toxicpipeline(extremelyhazardous),toxicpipeline(notextremelyharmful),non-toxicpipeline.六、按介质可燃性分为Accordingtotheflammabilityofthemedium可燃介质管道和非可燃介质管道Combustiblemediumpipeandnoncombustiblemediumpipe。七、按介质腐蚀性分为

Accordingtothecorrosiveactionofthemedium腐蚀性介质管道和非腐蚀性介质管道Corrosivemediumpipesandnon-corrosivemediumpipes。八、按管道用途分类

按管道用途分为工业管道、公用管道、长输管道Thepipelineisdividedintoindustrialpipelines,utilitypipelineandlong-distancepipeline。（一）长输管道——是指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。（二）公用管道——是指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。（三）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、公用工程管道及其他辅助管道。公用工程管道——相对于工艺管道而言，公用工程管道系指工厂装置的各工序中公用流体的管道。

九、管道规格公称通径外径公称壁厚(T)DNA系列B系列SCH5sSCH10sSCH20sSCH20SCH30SCH40SCH60SCH80SCH100SCH120SCH140SCH1601521.3181.62.12.6--2.9-3.6---4.52026.9251.62.12.6--2.9-4---5.62533.7321.62.83.2--3.2-4.5---6.33242.4391.62.83.2--3.6-5---6.34048.3451.62.83.2--3.6-5---7.15060.3571.62.83.23.6-4-5.6---8.86576.176233.64.5-5-7.1---10(73)8088.9892344.5-5.6-8---1190101.6-2344.5-5.6-8---12.5100114.61082345-5.9-8.8-11-14.2125139.71332.93.44.55-6.3-10-12.5-16150168.31592.93.455.6-7.1-11-14.2-17.5200219.12192.9456.37.181012.51617.52022.22502732733.646.36.388.812.51617.522.22528300323.932544.56.36.38.81014.217.522.2252832350355.637745-81011162025.8283236400406.424645-81012.517.522.22830364045045747845-81114.220253036404550050852955.6-9.512.516202832404550550558.858066.49.59.512.516222935414854600609.663066.49.59.514.317.5253139465260第二节工业管道industrialpipeline

一、在用工业管道的级别划分工业管道划分为GC1、GC2、GC3三级进行管理TheindustrialpipelineisdividedintoGC1,GC2,GC3management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，并且设计压力大于或者等于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℃的管道。A1.2

GC2级除本附件A1.3规定的GC3级管道外，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A1.1规定的GC1级的管道。A1.3

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。。

其中穿跨越铁路干线、重要桥梁、住宅及工厂重要设施的输送火灾危险性为甲、乙类介质或毒性程度为中度危害以上介质的GC2、GC3级工业管道，其穿跨越部分按GCl级管道的检验要求进行检验。A2介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分A2.1一般规定压力管道中介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性的划分应当以介质的“化学品安全技术证明书”（CSDS）为依据，按照本附件的划分原则确定；介质同时具有毒性火灾危险性时，应当按照毒性危害程度和火灾危险性的划分原则分别确定；介质为混合物时，应当按照有毒化学品的组成比例及其急性指标（LD50、LC50），采用加权平均法，获得混合物的急性毒性（LD50、LC50），然后按照毒性危害级别最高者，确定混合物的毒性危害级别。A2.2毒性危害程度压力管道中介质毒性程度的分级应当符合GB5044—1985《职业性接触毒物危害程度分级》的规定，以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度等六项指标为基础的定级标准，见表A－1所示。指标分级Ⅰ（极度危害）Ⅱ（高度危害）Ⅲ（中度危害）急性毒性吸入（LC50，mg/m3）＜200200～＜20002000～＜20000经皮LD50,mg/kg＜100100～＜500500～＜2500经口LD50,mg/kg＜2525～＜500500～＜5000急性中毒发病状况生产中易发生中毒，后果严重生产中可发生中毒，预后良好偶可发生中毒慢性中毒发病状况患病率高（≥5%）患病率较高（＜5%）或症状发生率高（≥20%）偶有中毒病例发生或症状发生率较高（≥10%）慢性中毒后果脱离接触后，继续进展或不能治愈脱离接触后，呵基本治愈脱离接触后，可恢复，不致严重后果致癌性人体致癌物可疑人体致癌物实验动物致癌物最高容许浓度，mg/m3＜0.10.1～＜1.01.0≤10表A－1介质毒性危害程度分级依据

压力管道中介质的毒性危害程度包括极度危害、高度危害以及中度危害三个级别；

介质毒性危害程度的级别应当不低于以急性毒性和最高容许浓度两项指标分别确定的最高危害程度级别；

如果以急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果和致癌性四项指标确定的介质毒性危害程度明显高于按照A2.2（3）条确定的危害程度级别时，应当根据压力管道具体工况，综合分析，全面权衡，适当提高介质的毒性危害程度级别。A2.3腐蚀性

压力管道中的腐蚀性流体系指：与皮肤接触，在4h内出现可见坏死现象，或55℃时，对20钢的腐蚀率大于6.25mm/y（年）的流体。A2.4火灾危险必压力管道中介质的火灾危险性包括GB50160－2008《石油化工企业设计防火规范》及GB50016－2006《建筑设计防火规范》中规定的甲、乙类可燃气体、液化烃和甲、乙类可燃液体，工作温度超过其闪点的丙类可燃液体，应当视为乙类可燃液体；国家安全生产监督管理总局颁布的《危险化学品名录》中的第1类爆炸品、第2类第2项易燃气体、第4类易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品以及第5类氧化剂和有机过氧化物，应当根据其爆炸或者燃烧危险性、闪点和介质的状态（气体、液体）视为甲、乙类可燃气体、液化烃或者甲、乙类可燃液体；甲类可燃气体指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10%（体积）；乙类可燃气体指可燃气体与空气混合物的爆炸下限大于或者等于10%（体积），液化烃指15℃时的蒸气压力大于0.1MPa的烃类液体和类似液体，甲类可燃液体指闪点小于28℃的可燃液体，乙类可燃液体指闪点高于或者等于28℃，但小于60℃的可燃液体，工作温度超过闪点的丙类可燃液体（闪点高于或者等于60℃），应当视为乙类可燃液体。二、有关工业管道检验要求工业管道检验分为在线检验和全面检验Industrialpipelineinspectionisdividedintoonlineinspectionandcomprehensiveinspection（一）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。（二）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，其全面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，其全面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。

1.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安全监察机构提出申请，经受理申请的安全监察机构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。

2.属于下列情况之一的管道，应适当缩短检验周期：

a．新投用的管道(首次检验周期)；

b．发现应力腐蚀或严重局部腐蚀的管道；

c．承受交变载荷，可能导致疲劳失效的管道；

d．材料产生劣化的管道；

e．在线检验中发现存在严重问题的管道；

f．检验人员和使用单位认为应该缩短检验周期的管道。第三节管道附件一、管道组成件pipingcomponent用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道特殊件等。

Componentsusedforconnectingorassemblingpipes,includingpipes,fittings,flanges,gaskets,fasteners,valves,andpipingspecialpieces（一）法兰flange法兰又叫法兰盘或突缘。法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。法兰一般分为：1.对焊法兰weldingneckflange

a．平面对焊法兰

b．凸面对焊法兰

c．凹凸面对焊法兰2.平焊法兰，平焊法兰适用于公称压力不超过2.5MPa的钢管道连接。3.承插焊法兰平焊法兰Flatweldingflange对焊法兰weldingneckflange承插焊法兰socketweldingflange凹凸面法兰male-and-femaleflange（二）垫片gaske垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。垫片一般分为：Thegasketsaregenerallydividedinto1.石棉板asbestosboard；2.四氟垫片Teflongaskets；3.铜板垫片，铝板垫片Coppergaskets，Aluminumgaskets4.波齿垫片wave-toothed

gasket；5.石墨缠绕垫片Graphitewoundgasket；

a．内外环缠绕垫片Innerandouterringwindinggasket

b．内环缠绕垫片Innerringwindinggasket6.钢圈垫（八角垫）Steelringgasket（octagonalgaskets）；石棉板垫片asbestosboard四氟垫片Teflongaskets铜板垫片Coppergaskets波齿垫片wave-toothed

gasket石墨缠绕垫片Graphitewoundgasket内外环石墨缠绕垫片Innerandouterringwindinggasket换热器垫片Heatexchangergasket钢圈垫子（八角垫）

Steelringgasket钢圈面法兰（三）弯头elbow弯头是改变管路方向的管件。1.弯头按角度分，有45°及90°180°三种最常用的规格，另外根据工程需要还包括60°等其他非正常角度弯头。2.按它的曲率半径来分，可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子外径，即R＝1.5D。短半径弯头指它的曲率半径等于管子外径，即R＝D。式中的D为弯头直径，R为曲率半径。R=1.5DR=1.0D（四）三通threewaycock三通接头一般有等径三通，异径三通等，按三通角度还可分为T形三通与Y形三通。（五）大小头reducer分为同心大小头concentric

reducer和偏心大小头eccentric

reducer两种。一般情况下可以用同心大小头，但有些情况需要用偏心的，比如避免低点积液的液体水平管道，用偏心大小头。二、管道特殊件指非普通标准组成件，是按工程设计条件特殊制造的管道组成件，包括膨胀节、补偿器、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等等。三、管道支吊架用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建的结构。第四节管道选用

管道材料的选用必须依据管道的使用条件（设计压力、设计温度、流体类别）经济性、耐蚀性、材料的焊接及加工等性能，同时应符合本规范所提出的材料韧性要求及其他规定。除另有规定或采取有效措施外容易堵塞的液体不宜采用公称直径小于25mm的管道附录常用无缝钢管选用表钢号使用温度范围，℃备注Q235A、B、C-20~47510-20~475正火状态20-20~475正火状态20G-20~47516Mn-20~47509MnD-29~47516MnD-29~47515MnV-20~40012CrMo-20~52512Cr2Mo-20~57515CrMo-20~550Cr5Mo-20~600Cr9Mo-20~6000Cr13-20~6000Cr19Ni9-196~7000Cr18Ni9-196~7000Cr18Ni10Ti-196~7000Cr17Ni12Mo2-196~7000Cr18Ni12Mo2Ti-196~5000Cr19Ni13Mo3-196~70000Cr19Ni10-196~42500Cr17Ni14Mo2-196~45000Cr19Ni13Mo3-196~450第五节管道安装要求及标识一、管道安装要求（一）、管道布置应满足工艺及管道和仪表流程图的要求（二）、管道布置应满足便于生产操作、安装及维修的要求。宜采用架空敷设，规划布局应整齐有序。在车间内或装置内不便维修的区域，不宜将输送强腐蚀性流体的管道敷设在地下。（三）、管道布置中应按规范的要求控制管道的振动。（四）、架空管道穿过道路、铁路及人行道等的净空高度是指管道隔热层或支承构件最低点的高度，净空高度应符合下列规定：1.道路，推荐值最小值≥4.5m2.装置内管廊横梁的底面≥4.0m3.装置内管廊下面的管道，在通道上方≥3.2m4.人行过道，在道路旁≥2.2m5.人行过道，在装置小区内≥2.0m（五）、布置管道时应合理规划操作人行通道及维修通道。操作人行通道的宽度不宜小于0.8m。（六）、两根平行布置的管道任何突出部位至另一管子或突出部或隔热层外壁的净距，不宜小于25mm，裸管的管壁与管壁间净距不宜小于50mm，在热冷位移后隔热层外壁不应相碰。（七）、泵的入口管布置应满足净正吸入压头气蚀余量的要求。（八）、蒸汽管道或可凝性气体管道的支管宜从主管的上方相接，蒸汽冷凝液支管应从收回总管的上方接入管道布置时应留出试生产施工吹扫等所需的临时接口。（九）、管道穿过安全隔离墙时应加套管，在套管内的管段不应有焊缝，管子与套管间的间隙应以不燃烧的软质材料填满。（十）、高温或低温管道的螺栓在试运时若需热紧或冷紧，紧固要适度，热（冷）紧温度如下：1.工作温度250～350℃，一次热紧温度为工作温度。2.工作温度＞350℃，一次热紧温度为350℃，二次热紧温度为工作温度。二、管道标识色第六节压力管道pressure

piping

压力管道的定义，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。从上述定义来看，必须同时具备三个条件的管道才能列入压力管道范畴。

压力管道与设备的划分：管道与设备焊接连接的第一道环向焊缝；螺纹连接的第一个接头；法兰连接的第一个法兰密封面；专用连接的第一个密封面。第六节压力管道pressure

piping

Thedefinitionofpressurepiping,referstotheuseofcertainpressure,tubulardeviceforconveyinggasesorliquids,therangeforthemaximumworkingpressureisgreaterthanorequalto0.1MPa(table)pressureofgas,liquefiedgas,steammediumorflammable,explosive,toxic,corrosive,thehighestworkingtemperatureishigherthanorequaltostandardtheboilingpointofliquidmedium,andnominaldiametergreaterthan25mmpipe.

Fromtheabovedefinition,itisnecessarytohavethreeconditionsinthepipelinetobeincludedinthepressurepipeline

Thedivisionofpressurepipelineandequipment:thefirstringofthepipeandequipmentweldingjoint;Thefirstjointofthethreadedconnection;Thefirstflangedcoveroftheflangeconnection;Thefirstsecretcoverofadedicatedconnection.一、压力管道分类在《压力管道安全管理与监察规定》中将压力管道压力管道按其用途划分为工业管道、公用管道和长输管道分为工业管道、公用管道和长输管道三类。1.工业管道（GC类）——是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。2.公用管道（GB类）——是指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。3.长输管道（GA类）——是指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。二、压力管道分级按照《在用工业管道定期检验规程》规定，压力管道分为3级，即GC1、GC2、GC3。（分级条件与工业管道分级相同）三、压力管道安全状况等级

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：

1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。

2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：（1）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。（2）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