压力管道检验师培训课件一

目录一、压力管道定义二、压力管道分类三、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中对流体的分类四《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501—2002中对流体的分类五、压力管道的特点六、压力管道的结构要求七、压力管道的设计一、压力管道定义关于压力管道类级别如何划分，首先须根据《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）中压力管道的定义进行判别是否属于压力管道1.压力管道定义基本条件：①介质最高工作压力P≥0.1MPa（表压）；②管道规格DN＞25mm。结论：（1）同时符合基本条件①和②的所有气体介质管道，属于压力管道；（2）同时符合基本条件①和②的可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体介质管道，属于压力管道；（3）同时符合基本条件①和②的不可燃、无毒、无腐蚀性，但最高工作温度高于或者等于标准沸点液体介质管道，属于压力管道。二、压力管道分类只有满足压力管道的定义要求，确认为压力管道后，才根据《压力容器压力管道设计许可规则》（TSGR1001-2008）中的规定进行具体的压力管道类级别划分。B1GA类（长输管道）长输(油气)管道是指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商品介质的管道，划分为GA1级和GA2级。二、压力管道分类B1.1GA1级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，最高工作压力大于4.0MPa的长输(油气)管道；(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力大于或者等于6.4MPa，并且输送距离（指产地、储存地、用户间的用于输送商品介质管道的长度）大于或者等于200km的长输(油气)管道。B1.2GA2级GA1级以外的长输(油气)管道为GA2级。二、压力管道分类B2GB类(公用管道)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，划分为GB1级和GB2级。B2.1GB1级城镇燃气管道。B2.2GB2级城镇热力管道。二、压力管道分类B3GC类（工业管道）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，划分为GC1级、GC2级、GC3级。B3.1GC1级符合下列条件之一的工业管道为GC1级：(1)输送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；二、压力管道分类(2)输送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。B3.2GC2级除本规定B3.3规定的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低于B3.1规定GC1级的管道。二、压力管道分类B3.3GC3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。B4GD类(动力管道)火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为GD1级、GD2级。B4.1GD1级设计压力大于等于6.3MPa，或者设计温度大于等于400℃的管道；B4.2GD2级设计压力小于6.3MPa，且设计温度小于400℃的管道；二、压力管道分类注1：GB5044标准将介质的毒性程度分为四级，其最高允许浓度分别为：极度危害（I级）：〈0.1mg/m3；高度危害（II级）：0.1mg/m3～1mg/m3；中度危害（III级）：1.0mg/m3～10.0mg/m3；轻度危害（IV级）10.0mg/m3。注2：GB50160标准对可燃气体的火灾危险性分为甲、乙两类：甲类气体为可燃气体与空气混合物的爆炸下限＜10%（体积）；乙类气体为可燃气体与空气混合物的爆炸下限≥10%（体积）二、压力管道分类注3：GB50160标准对液态烃、可燃液体的火灾危险性按如下分类：甲A类：15℃时的蒸汽压力＞0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体；甲B类：甲A类以外的可燃液体，闪点＜28℃；乙A类：闪点≥28℃至≤45℃的可燃液体；乙B类：闪点＞45℃至＜60℃的可燃液体；丙A类：闪点≥60℃至≤120℃的可燃液体；丙B类：闪点＞120℃的可燃液体。三、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中对流体的分类A1类流体categoryA1fluid在本规范内系指剧毒流体，在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触时，能造成严重中毒，脱离接触后，不能治愈。相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中Ⅰ级（极度危害）的毒物。A2类流体categoryA1fluid在本规范内系指有毒流体，接触此类流体后，会有不同程度的中毒，脱离接触后可治愈。相当于《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中Ⅱ级及以下（高度、中度、轻度危害）的毒物。三、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中对流体的分类B类流体categoryBfluid在本规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧。D类流体categoryDfluid指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1.0MPa和设计温度介于-20~186℃之间的流体。C类流体categoryCfluid系指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体。三、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中对流体的分类介质毒性程度参照《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044的规定分为四级，其最高容许浓度分别为：四《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501—2002中对流体的分类按流体特性和设计参数分为SHA、SHB、SHC、SHD四级五、压力管道的特点1）数量多，管道系统大，车间内管道布置交叉、紧凑；2）管道组成件和支承件的材质、品种、规格复杂，质量均一性差；3）运行过程受生产过程波动影响，运行条件变化多，如热胀冷缩、交变载荷、温度和压力波动等；4）腐蚀和破坏机理复杂，材料失效模式多。六、压力管道的结构要求耐压强度：承受管内流体作用于管道上的压力（内压或外压）、温度所引起的应力及其长期、反复的影响，如蠕变和疲劳等；密封性：阻止管道内部流动的流体泄漏到管道外部空间或流体中；耐腐蚀性：承受管内流体对管道材料的腐蚀作用。管道材料的耐腐蚀等级分为4级，以年腐蚀速率衡量：充分耐腐蚀≤0.05mm；耐腐蚀＞0.05～0.1mm；尚耐腐蚀＞0.1～0.5mm；不耐腐蚀＞0.5mm；六、压力管道的结构要求柔性：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。为了满足上述条件，管道系统的管道组成件必须使用耐介质腐蚀，有能够在设计规定温度下承受介质作用压力的材料，且有相应的壁厚和密封结构。同时整个管道系统应有适当的支承。七、压力管道的设计目前，在压力管道的工程设计中，无论是国内还是国外的工程公司或设计院，大家已普遍认同的是将压力管道工程设计分成管道布置、管道材料设计和管道机械设计三个部分，或者说分成这三个专业来完成。三个专业即相互独立又相互联系，它是一个内容中的三个分支，或者说是一个过程中的三个工序，管道材料设计是基础，管道布置是目的，而管道机械设计是保障。七、压力管道的设计（一）管道布置过程大致可分为以下三个环节，即配管研究、管道详细设计、设计文件编制及归档。1、配管研究首先要了解设计条件和用户要求，然后确定设计应用标准规范，并委托管道材料专业确定管道等级，最后进行管道走向、支撑、操作平台等方面的综合规划和布置，并将有关的、认为有必要的管道委托给管道机械专业进行力学分析。七、压力管道的设计2、管道详细设计管道详细设计是在配管研究方案获得各方均认可的基础上所做的设计。从时间上来讲它分为委托资料阶段和施工图完成阶段。从内容上来讲它包括管道定位、阀门定位、操作平台设置、放空排凝设置、隔热设计、防腐设计、支撑设计、仪表元件定位、采样设计、图例标识及图幅安排等内容，并根据不同的进展阶段向相关专业提交有关资料。七、压力管道的设计3、设计文件的编制及归档在完成管道的详细设计之后，应编制相应的文件资料，使它与管道设计图纸一起组成一个完整的管道设计文件。这些文件资料应包括资料图纸目录、管道设计说明书、管道表、管道等级表、管段材料表、管道材料表、管道设备规格表、管道设备规格书、管道支吊架汇总表、非标管道设备图、非标支吊架图等。七、压力管道的设计（二）管道材料管道的材料设计一般是由管道材料工程师（以下简称为材料工程师）来完成的。管道材料是整个管道设计过程中的基础部分，它直接影响到压力管道的可靠性和经济性。因此，许多法规性的标准如ANSIB31.1、ANSIB31.3、ANSIB31.4、SH3059等都是主要针对管道材料的设计编写的，出台的“压力管道安全技术监察规程”也将主要围绕着这部分内容进行规定。管道的材料设计涉及到管道器材标准体系的选用、材料选用、压力等级的确定、管道及其元件型式的选用等内容。七、压力管道的设计（三）管道机械管道的机械设计一般是由管道机械工程师（以下简称为机械工程师）来完成的。管道机械研究的核心是管道的机械强度和刚度问题，它包括管道及其元件的强度、刚度是否满足要求，管道对相连机械设备的附加载荷是否满足要求等。通过对管系应力、管道机械振动等内容的力学分析，适当改变管道的走向和管道的支撑条件，以达到满足管道机械强度和刚度要求的目的。可以说，管道机械设计进行的好坏，直接影响到管系的安全可靠性。七、压力管道的设计根据作用载荷的特性以及研究方法的不同，可将管系的力学分析分为两大类，即静应力分析和动应力分析。静应力分析的对象是指外力与应力不随时间而变化的工况。动应力分析的对象是指包括管道的机械振动、管道的疲劳等外力与应力随时间而变化的工况。管道的支撑设计一般是随着管道布置由配管工程师完成的，但它与管道的机械强度息息相关。当管道的力学分析不能满足要求时，往往要通过调整支撑的数量和位置、支撑的方式等使其满足要求，因此管道的支撑设计在此也列入管道机械研究的范畴。7.1装置设备布置装置平面布置的原则按工艺流程顺序确定工艺单元的相对位置，然后按GB50160《石油化工企业设计防火规范》要求确定间距，对于防火、防爆、防腐要求相近的适当集中布置，还应考虑与全厂总平面的衔接：（1）根据风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置；（2）根据气温、降水量、风沙等气候条件和生产过程或某些设备的特殊要求，决定是否采用室内布置；（3）根据装置竖向布置，确定装置地面零点标高与绝对标高的关系；（4）根据地质条件，合理布置重荷载和有振动的设备；7.1装置设备布置（5）在满足生产要求和安全防火、防爆的条件下，应做到节省用地、降低能耗、节约投资、有利于环境保护；（6）设备、建筑物、构筑物宜布置在同一地平面上。当受地形限制时，应将控制室、变配电室、化验室、生活间等布置在较高的地平面上；装置储罐宜布置在较低的地平面上。7.1装置设备布置最小频率风向NWSE7.1装置设备布置7.1装置设备布置7.1装置设备布置装置布置设计的三重安全措施安全生产对石油化工企业特别重要。这是因为石油化工企业的原料和产品绝大多数属于可燃、易爆或有毒物质，潜在火灾、爆炸或中毒的危险。火灾和爆炸的危险程度，从生产安全的角度来看