GC管道-2012

设备与管道布置专题主讲：朝源华陆工程科技有限责任公司联系电话：[phone]邮箱：[e-mail]主办：中国石油和化工勘察设计协会一、压力管道基本概念二、压力管道输送介质的特性三、工艺装置设备布置四、管道布置五、管道工程施工及质量验收六、压力管道取证、换证常见问题七、答疑一、压力管道基本概念（第一章）1、前言管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输行业之一。它作为一种特殊的运输设备，广泛地用于化工、石化、石油、电力、轻工、冶金等行业，以及城镇的燃气、供热、给排水系统中，在石油和化工装置中被视为“工厂的血管”。随着科学技术进步，工业生产不断发展，人民生活质量日益提高，利用管道输送气体、液体甚至气固、气液、固液相和三相的物质，已成为当今世界工业生产和人民生活中不可缺少的组成部分。流体输送时除了密闭管道需承受一定压力的特点外，还有介质特性十分复杂（如有毒、可燃、易爆或输送高温、高压等）、管道所处环境比较恶略和管道组成件材料品种多等特点。这些特点使流体输送管道具有一定的危险性，出现问题的几率多，一旦发生安全事故，对人民的生命财产和生存环境会带来严重的威胁与污染。因此对压力管道建立一套安全管理体系。加强安全监察工作，降低安全事故出现的几率提高管道运行的安全性，是十分必要的。凡是符合《特种设备安全监察条例》限定范围内的管道都必须按照压力管道安全技术规范进行全过程安全监察管理。我国从1995年开始把压力管道纳入安全监擦范围。2003年6月1日国务院颁布了《特种设备安全监察条例》。2009年5月1日起颁布了《特种设备安全监察条例》的修订版，把涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆共八类设备，定为特种设备并实行安全监察。本次修改突出了三个方面：1）进一步强调要加强安全监察和管理；2）新增加了对特种设备的节能技改要求；3）明确了对违规行为的处罚规定。国家安监总局2012年监管重点：加强危险化学品“两重点一重大”安全监管。两重点：重点监管的危险化工工艺。重点监管的危化品。一重大：危险化学品重大危险源。危险化学品输送管道安全管理规定：2、管道的定义及其特点2.1管道的定义：“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”。（见GB50316-2008版《工业金属管道设计规范》中2.1.6）2.2压力管道的定义和监察范围：广义上讲，工作中承受压力的管道就是压力管道，但我们这里讲的是狭义上的压力管道，即受安全监察的这一部分。《条例》为压力管道下的定义和范围是：“利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备。其范围规定为最高工作压力大于等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”（见《条例》第九十九条第三款）所谓压力管道系指《特种设备安全监察条例》限定范围内的管道，为一安全范畴，而不是一般意义上的承压管道。2.3压力管道的特点：1）应用广泛、种类繁多、数量巨大，它的设计、制造、安装、使用检验和修理改造环节多；2）跨越空间大、边界条件复杂；3）现场安装工作量大，工作条件较为恶劣，一般都是野外作业；4）管道材料、管道组成件（如管道支吊架、管道隔热层等）种类多，各有各的特点和技术要求，材料选用和组成复杂；5）管道尤其是管道组成件的生产厂一般生产规模都比较小，产品质量难保证。6）压力管道是一个系统。管道相互联系、牵扯和影响，且长细比大，极易失稳，受力情况更复杂；7）压力管道设计除了考虑常规因素（温度、压力、流体特性等）外，还需考虑管道的柔性、振动和支撑等特殊因素；8）压力管道内流体流动状态复杂（除了滞流、湍流以外，还有柱塞流、环状流、泡沫流等），缓冲余地小，工作条件变化频率比压力容器高，如温度、压力、流体状态、风载、雪载、冰载等都可能影响其受力情况；9）管道上的可能泄漏点多于压力容器（仅一个阀门通常就有五处）。10）管道在布置、安装和检验方面与压力容器存在很大的差别。11）管道与设备的划分界限：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、专用连接件的第一个密封面。另外，在多数情况下管道设计必须由多人合作，共同完成，且与几乎与所有专业都有条件关系，而压力容器则相反。2.4工业管道的定义：1）定义GC类（工业管道）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。包括延伸出工厂边界线，但归属企业、事业单位所管辖的管道。2）分级详见《设计规则》（TSGR1001-2008附录B）划分为GC1级、GC2级、GC3级。符合下列条件之一的工业管道为GC1级：（1）输送国标GB5044-85《职业接触毒物危害程度分级》中规定的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）输送国标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)，并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道；（3）输送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，并且设计温度大于或者等于400℃的管道。符合下列条件的工业管道为GC2级：除GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度小于GC1级的管道。符合下列条件的工业管道为GC3级：输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa，并且设计温度大于-20℃但是小于185℃的管道。《管规》（TSGD0001-2009）第二条中强调了工业管道的三要素。本规程适用于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（以下简称管道）：（一）最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压，下同）的管道；（二）公称直径（即公称通径、公称尺寸，代号一般用DN表示）大于25mm的管道；（三）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。注意管规监管的范围不包括下列管道：公称压力为42MPa以上的管道和非金属管道。2.5工业管道的特点1）工业管道广泛应用于各工矿企业、事业单位等各行各业中，分布于城、乡各个地域。2）工业管道是压力管道中工艺流程种类最多、生产制作状态变化最为复杂、输送的介质品种较多、条件较为苛刻。3）工业管道输送压力高（最高可达300MPa以上）、温度高（最高可达1000℃以上）。4）工业管道也是4种压力管道中分类品种级别最多的一种。5）工业管道一般置于工厂与各种站、场等工业基地中，尽管操作条件复杂，环境条件苛刻，但管道比较集中易于控制管理。2.6压力管道设计基本要求压力管道设计基本要求是安全性好和经济合理。1）安全性首先表现在其操作运行风险小、安全系数大、不至于因失效而产生重大事故。2）其次是运行平稳、尽量避免跑、冒、滴、漏现象，不至于因其故障造成整个装置的不正常停车。3）经济性好使压力管道的一次投资费用和操作维护费用的综合指数低。4）必须满足工艺要求。5）应进行标准化、系列化设计。6）布局美观、合理，便于操作。7）便以制造和施工。3、工业管道主要标准规范3.1行政法规国务院令第549号《特种设备安全监察条例》（简称条例）压力管道的定义、罚则。3.2技术法规1）TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》（简称设计规则）压力管道分级、质量管理。2）TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》（简称管规）教材P9压力管道安全性能的基本要求、规范压力管道监管工作。3.3标准规范1）GB5044-1985《职业性接触性毒物危害程度分级》2）GB/T20801-2006《压力管道规范工业管道》3）GB50316-2000《工业金属管道设计规范》（2008年版）4）GB50160-2008石油化工企业设计防火规范5）GB50016-2006建筑设计防火规范二、压力管道输送介质的特性（第二章）P211.几个与安全相关的基本概念爆炸性气体混合物（2.2.5）爆炸极限（2.2.4）爆炸危险区域（2.2.8）释放源（2.2.16）一次危险和次生危险（2.2.17）闪点（2.2.1）火灾危险环境（2.2.7）爆炸：介质受到高热、摩擦、撞击等外因作用，或由其它物质激发，发生剧烈化学变化，释放出大量热能（多数还同时产生大量气体），使得局部范围内气体急剧膨胀，压力瞬间增大，高速向四周传导，并伴有巨大响声的现象。爆炸以高热和冲击波（核爆还有射线）形式造成破坏和杀伤。易爆介质：是指仅需用较低温度、较轻的摩擦、撞击或震荡就可引发其爆炸的介质。对于气体还有较宽的爆炸极限范围。2.介质的火灾危险性介质的可燃易爆性，火灾危险性分类：（2.2.18）a、可燃气体分为甲、乙两类：与空气的混合物的爆炸极限下限＜10％（体积）的为甲类，≥10％（体积）的为乙类；b、可燃液体分为甲A/B、乙A/B、丙A/B三类六段（2.2.18）甲A类为液化烃。液化烃是指15℃时，蒸汽压＞0.1MPa的烃类液体及其他类似的液体；甲B类为除甲A类以外的闪点＜28℃的可燃液体；乙A类：闪点≥28℃而≤45℃的可燃液体；乙B类：闪点＞45℃而＜60℃的可燃液体。丙A类：闪点≥60℃而≤120℃的可燃液体；丙B类：闪点＞120℃的可燃液体。3.介质的毒性（P31）3.1GB5044-85分级原则及分级1）分级原则（2.3.1）a、职业性接触毒物危害程度分级，是以急性毒性、急性中毒发病情况、慢性中毒患病情况、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。b、分级原则是依据六项分级指标综合分析，全面权衡，以多数指标的归属定出危害程度的级别，但对某些特殊毒物，可按急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出级别2）分级（2.3.3）依据六项指标为分为四级：极度危害（Ⅰ）高度危害（Ⅱ）中度危害（Ⅲ）轻度危害（Ⅳ）3.2GBZ230-2010分级原则及分级首次对GB5044-85进行了修订。注意不是替代。1）分级原则（2.3.4）a、是以毒物性、扩散性蓄积性、致癌性、生殖性毒性、致敏性、刺激与腐蚀性、实际危害后果与预后等9项分级指标为基础的定级标准。b、分级原则是依据急性毒性、影响毒性作用的因素、毒性效应、实际危害后果等4大类9项分级指标进行综合分析、计算毒物危害指数确定。每项指标按危害程度分5个等级并赋予相应的分值：轻微危害：0分；轻度危害：1分；中度危害：2分；高度危害：3分；极度危害：4分；同时根据各项指标对职业危害影响作用的大小赋予相应的权重系数，依据各项指标加权分值的总和，即毒物危害指数确定职业性接触毒物危害程度的级别。2）分级（2.3.6）依据四类9项指标为分为四级：极度危害（Ⅰ）高度危害（Ⅱ）中度危害（Ⅲ）轻度危害（Ⅳ）3）危害程度的分级范围轻度危害（Ⅳ）:THI35（THI-毒物危害指数）中度危害（Ⅲ）:THI≥35~50高度危害（Ⅱ）:THI≥50~65极度危害（Ⅰ）:THI≥65标准附录A.11：本标准应由受过职业卫生专业训练的专业人员使用。3.3HG20660-2000中化学介质毒性的分类（2.3.7）根据毒性危害程度分为三类：极度危害、高度危害和中度危害。以急性毒性和最高容许浓度两项指标为主，并考虑其他指标的归属，综合分析全面权衡后进行分类。4.介质的腐蚀性4.1金属耐腐蚀性标准分级（2.3.9）金属耐腐蚀性分为六类10级4.2工业上常见金属材料在各种腐蚀性介质中的腐蚀和耐腐蚀性能。（2.3.13）金属材料在各种酸、碱、盐溶液中，在大气、土壤，以及在工业用水、海水等介质中，发生的腐蚀多为化学腐蚀。一些金属和合金的耐腐蚀性见表2.3.135.介质的压力与温度（第四节）5.1压