第四章 压力管道.ppt

,第四章 压力管道,4.1 压力管道基础知识4.2 压力管道安全管理4.3 压力管道安全装置4.4 压力管道安全技术4.5 压力管道检测检验4.6 压力管道常见事故原因及控制措施4.7 压力管道典型事故案例分析,2024/5/9,1,第四章 压力管道,2024/5/9,2,4.1压力管道基础知识,1996年压力管道安全管理与监察规定明确指出：压力管道是指在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。输送GB5044职业性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的管道。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、乙类介质的管道。,压力管道概述,2024/5/9,3,4.1压力管道基础知识,最高工作压力0.1MPa（表压，下同），输送介质为气（汽）体、液化气体的管道。最高工作压力0.1MPa，输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的管道。前四项规定的管道的附属设施及安全保护装置等。不包括下述管道：设备本体所属管道。军事装备、交通工具上和核装置中的管道。输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体，其管道公称直径150mm，且其最高工作压力1.6MPa的管道。,2024/5/9,4,4.1压力管道基础知识,根据管道承受内部压力的不同，分为真空管道、中低压管道、高压管道、超高压管道。根据输送介质的不同，分为蒸汽管道、燃气管道、工艺管道等。根据使用材料的不同，分为合金钢管道、不锈钢管道、碳钢管道、有色金属管道、非金属管道、复合材料管道等。根据管道敷设方式的不同，可以分为地下管道和架空管道。,压力管道分类,2024/5/9,5,4.1压力管道基础知识,根据用途可以划分为GC类工业管道、GB类公用管道和GA类长输管道。,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，包括延伸出工厂边界线，但归属企、事业单位管辖的工艺管线。公用管道是指城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。长输管道是指产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的管道。,2024/5/9,6,系统中除直管还有19个元器件，大致可以分为管子、管件、阀门、连接件、附件、支架等。,4.1压力管道基础知识,压力管道结构,2024/5/9,7,压力管道的主要参数有管道的设计压力、工作压力、设计温度、工作温度、公称直径等。,2024/5/9,4.1压力管道基础知识,压力管道主要参数,压力管道的工作温度是指管道在正常操作条件下的温度。,压力管道的设计压力是指在正常操作过程中，在相应设计温度下，管道可能承受的最高工作压力。,压力管道的工作压力是指管子、管件、阀门等管道组成件在正常运行条件下承受的压力。,压力管道的公称直径是指用标准的尺寸系列表示管子、管件、阀门等口径的名义内直径。,压力管道的设计温度是管道在正常操作过程中，在相应设计压力下，管道可能承受的最高或最低温度。,8,GA类长输管道级别划分（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，最高工作压力4.0MPa的长输管道。2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力6.4MPa且输送距离200km的长输管道。（2）GA1级以外的的长输管道为GA2级。GB类公用管道分级 GB 类管道分为GB1城镇燃气管道、GB2城镇热力管道两个级别。,2024/5/9,4.1压力管道基础知识,压力管道分级,9,GC类工业管道分级（1）符合下列条件之一的工业管道为GC1级：1）输送GB5044职业性接触毒物危害程度分级中，毒性程度为极度危害介质的管道。2）输送GB50160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介质且设计压力4.0MPa的管道。3）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力4.0MPa且设计温度400的管道。4）输送流体介且设计压力10.0MPa的管道。,2024/5/9,4.1压力管道基础知识,10,（2）符合下列条件之一的工业管道为GC2级：1）输送GB50160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件为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力4.0MPa的管道。2）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力4.0MPa且设计温度400的管道。3）输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力10.0MPa且设计温度400的管道。4）输送流体介质，设计压力10.0MPa且设计温度400的管道。,2024/5/9,4.1压力管道基础知识,11,（3）符合下列条件之一的工业管道为GC3级：1）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力1.0MPa且设计温度400的管道。2）输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力4.0MPa且设计温度400的管道。,2024/5/9,4.1压力管道基础知识,12,（1）种类多，数量大，设计、制造、安装、应用管理环节多。（2）长细比大，跨越空间大，边界条件复杂。（3）现场安装工作量大。压力管道现场安装工作量大，环境条件较差，因此安装质量相对较差，从而要求投入更多的管理与监察。（4）材料应用种类多，选用复杂压力管道除用到板材和锻材之外，还经常配套用到管材和铸件。（5）管道及其元件生产厂的生产规模较小，产品质量保证较差。许多管道元件的生产技术并不复杂，生产设备要求也不高，许多小的生产厂也能生产。但它们当中有些技术力量较差，生产设备配置不全，生产管理也不健全，所以产品质量不易得到保证。,2024/5/9,4.1压力管道基础知识,压力管道特点,13,压力管道的可靠性首先取决于其设计、制造和安装的质量。在用压力管道由于介质和环境的侵害、操作不当、维护不力，往往会引起材料性能的恶化、失效而降低其使用性能和周期，甚至发生事故。压力管道的安全可靠性与正确使用的关系极大，只有强化控制工艺操作指标和工艺纪律，坚持岗位责任制，认真执行巡回检查，才能保证压力管道的使用安全。,2024/5/9,4.2压力管道安全管理,压力管道的正确使用,14,要经常检查压力管道的防腐措施，保证其完好无损，要避免对管道表面不必要的碰撞，保持管道表面的光洁，从而减少各种电离、化学腐蚀。阀门的操作机构要经常除锈上油并配置保护塑料套管，定期进行活动，保证其开关灵活。安全阀、压力表要经常擦拭，确保其灵活、准确，并按时进行检查和校验。要定期检查紧固螺栓完好状况，做到齐全、不锈蚀、丝扣完整，连接可靠。压力管道因外界因素产生较大振动时，应采取隔断振源、加强支撑等减振措施。发现摩擦等情况应及时采取措施。,2024/5/9,4.2压力管道安全管理,压力管道的维护保养,15,静电跨接、接地装置要保持良好完整，及时消除缺陷，防止故障的发生。停用的压力管道应排除内部的腐蚀性介质，并进行置换、清洗和干燥，必要时作惰性气体保护，外表面应涂刷防腐油漆，防止环境因素腐蚀。对有保温层的管道要注意保温层下的防腐和支座处的防腐。禁止将管道及支架作电焊的零线和起重工具的锚点、撬抬重物的支撑点。及时消除跑、冒、滴、漏。管道的底部和弯曲处是系统的薄弱环节，这些地方最易发生腐蚀和磨损，因此必须经常对这些部位进行检查，以便在发生某种损坏之前，采取修理和更换措施。,2024/5/9,4.2压力管道安全管理,16,2024/5/9,4.2压力管道安全管理,17,2024/5/9,4.3压力管道安全装置,安全泄压装置主要有安全阀、爆破片、视镜、阻火器，或在管道上加安全水封和安全放空管。,4.3.1 安全阀压力管道中常用的安全阀有弹簧式安全阀和隔离式安全阀。弹簧式安全阀可分为封闭式弹簧安全阀、非封闭式弹簧安全阀、带扳手的弹簧式安全阀；隔离式安全阀就是在安全阀入口串联爆破片装置。在采用隔离式安全阀时，对爆破片有一定的要求，首先要求爆破过程不得产生任何碎片，以免损伤安全阀，或影响安全阀启跳与回座的性能；其次是要求爆破片抗疲劳和承受背压的能力强等。,18,4.3.2 爆破片爆破片的品种规格很多，有反拱带槽型、反拱带刀型、反拱脱落型、正拱开缝型、普通正拱型，应根据操作要求允许的介质压力、介质的相态、管径的大小等来选择合适的爆破片。有的爆破片最好和安全阀串联，如反拱带刀型爆破片；有的爆破片还不能和安全阀串联，如普通正拱型爆破片。从爆破片的发展趋势看，带槽型爆破片的性能在各方面均优于其他型式。尤其是反拱带槽型爆破片，具有抗疲劳能力强，耐背压、允许工作压力高和动作响应时间短等优点。,2024/5/9,4.3压力管道安全装置,19,4.3.3 视镜视镜多用于排液或受槽前的回流、冷却水等液体管路上以观察液体流动情况。1视镜的种类常用视镜：钢制视镜、不锈钢视镜、铝制视镜、硬聚氯乙烯视镜、耐酸酚醛塑料视镜、玻璃管视镜等。,2024/5/9,不钢制视镜,玻璃管视镜,4.3压力管道安全装置,20,2视镜的选用视镜系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，需要它代替三通功能的可选用三通视镜。视镜的操作压力0.25MPa，钢制的视镜，操作压力0.6MPa。,2024/5/9,4.3压力管道安全装置,21,2024/5/9,4.3压力管道安全装置,22,4.3.4 阻火器阻火器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，要求设三个阻火器。1阻火器的种类阻火器的种类较多，主要有：碳素钢壳体镀锌铁丝网阻火器，不锈钢壳体不锈钢丝网阻火器，钢制砾石阻火器，碳钢壳体铜丝网阻火器，波形散热片式阻火器，铸铝壳体铜丝网阻火器等。,2024/5/9,4.3压力管道安全装置,23,2阻火器的选用（1）阻火器的壳体要能承受介质的压力和允许的温度，还要能耐介质的腐蚀。（2）填料要有一定强度，且不能和介质起化学反应。（3）阻火器主要是根据介质的化学性质、温度、压力来选用合适的阻火器。一般介质，使用压力1.0MPa，温度0.15MPa的高压乙炔气管道上，采用特殊的阻火器。,2024/5/9,4.3压力管道安全装置,24,4.3.5 其他安全装置压力管道的安全装置除了爆破片和安全阀之外，还有压力表、安全水封及安全放空管等。压力表的作用主要是显示压力管道内的压力大小；安全水封既能起到安全泄压的作用，还能在发生火灾事故时阻止火势蔓延；放空管的主要作用起到安全泄压的作用。,2024/5/9,安全水封简图,压力表,4.3压力管道安全装置,25,4.4.1压力管道安全设计 1一般要求管道设计要与装置全部设计统一考虑，必须符合管道仪表流程图，要有适当的支撑，保证足够的强度，对工作温度较高的管道要作柔性分析、有激振源的管道要作动力分析，使管道既有足够的强度，又能吸收热膨胀位移又有良好的抗振性。在经常出现飓风或地震分区级别高的地区还要考虑抵御风载和地震载荷的能力。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,26,管道的敷设主要有架空和埋地两种类型，在选择何种敷设时可根据具体情况确定，化工和石油化工企业的工业管道大都采用架空敷设，便于施工、操作、检查、维修，也较为经济，大中型装置的架空管道都用管廊、管架和管墩成排敷设。对于分散的管道可用支吊架。长输管道一般采用埋地敷设，它利用了地下空间。缺点是有腐蚀，检查和维修困难，尤其是需排液的管道，困难更大。工业管道地下敷设的较少，就是地下敷设也大都用管沟，而不是直接敷设在地下。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,27,2防火安全设计当管道敷设在管廊上时，为充分利用空间，一般机泵就置于管廊下，管廊的上面放置引风机，管廊的两侧是主体设备。涉及的问题是：装置中的物质火灾危险性如何？防火要求如何？与其设备的防火间距应多大？材料的耐火等级与耐火保护如何？,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,28,3防爆安全设计爆炸三个条件：1）存在可燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾；2）上述物质与空气混合，其浓度达到爆炸极限；3）存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温。在总体设计中还要设法限制和缩小危险区的范围。将不同等级的爆炸危险区与非爆炸危险区隔开；采用露天布置和加强室内通风使爆炸危险物质浓度低于爆炸极限，用可燃物质报警装置监测爆炸危险物浓度。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,29,4其他安全设计（1）输送易燃易爆介质的埋地管道需要穿越电缆沟，且管道温度又较高时，必需采取隔热措施，以使外表面温度低于60。（2）经过道路的管道必须有一定的架空高度，只有人员通行的净高不小于2.2m；通行大型车辆的净高要留4.5m；跨越铁路的净高则不小于5.5m；以免在车辆通行时撞到管道。万一出现意外事故有利于车辆出入。（3）法兰的位置避免处于人行通道和机泵上方。输送腐蚀性介质管道上的法兰要设安全防护罩。（4）便于检修、运行操作。管廊的下面一般布置泵，这样可以有效利用空间，而且泵与管廊的距离缩短节省管材。为便于泵安装、操作、检修，至少要有3.5m的净空高度，在管廊下布置设备的还要增加管廊下的净空高度。管廊在道路上空穿越时，净空高度应为：装置内检修道不低于4.5m；主干道和铁路不低于5.5m；管廊下的检修通道不低于3m。（5）管道常温安装、高温运行、金属材料受热膨胀。（6）管道振动，严重的振动加速裂纹扩展，威胁运行安全。加装刚性环紧箍于管壁外，以改善原来管壁的椭圆度；,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,30,4.4.2 管道的材料选用（1）根据操作条件来判断压力管道类型，不同类别的压力管道因其重要性不同，发生事故带来的危害程度不同，故对材料的要求也不同。其次是应考虑操作条件对材料的选择要求，不同的腐蚀程度，不同的介质温度都是选择材料的重要参数。（2）对介质的成分进行细致的研究。由于有些含量极少的成分随时间而累积，由本来没有明显损害而逐渐变得能威胁管道正常运行。（3）在使用之前，需要认真查对管件和管道附件的材料。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,31,4.4.3 管道的施工安装 管道施工安装一般都在生产现场，环境和工作条件比较差，管道施工的地方几乎没有房屋，气温、湿度都无法控制，有的高架管线必须高空作业，管子的位置既不能随意移动，也不能旋转，给安装作业带来很大的困难。按图纸安装施工是最起码的要求，必须严格执行。对安装结束的管道一定要作严格的质量检验，合格后方能投入使用。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,32,4.4.4 管道的运行维护 1运行前的检查（1）竣工文件检查。竣工文件是指装置（单元）设计、采购及施工完成之后的最终图纸文件资料，设计竣工文件、采购竣工文件和施工竣工文件三部分。1）设计竣工文件。设计文件是否齐全、设计方案是否满足生产要求、设计内容是否有足够而且切实可行的安全保护措施等内容。在确认这些方面满足开车要求时，才可以开车，否则就应进行整改。2）采购竣工文件。是否齐全、是否与设计文件相符等，并核对采购变更文件。a）采购文件中应有相应的采购技术文件。b）采购文件应与设计文件相符。c）采购变更文件应得到设计人员的确认。d）产品随机资料应齐全，并应进行妥善保存。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,33,3）施工竣工文件。a）重点管道的安装记录。b）管道的焊接记录；c）焊缝的无损探伤及硬度检验记录。d）管道系统的强度和严密性试验记录。e）管道系统的吹扫记录。f）管道隔热施工记录。g）管道防腐施工记录。h）安全阀调整试验记录及重点阀门的检验记录。i）设计及采购变更记录。j）其他施工文件。k）竣工图。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,34,（2）现场检查。设计与施工漏项、未完工程、施工质量3方面的检查。1）设计与施工漏项。a）阀门、跨线、高点排气及低点排液等遗漏。b）操作及测量指示点太高以致无法操作或观察，尤其是仪表现场指示元件。c）缺少梯子或梯子设置较少，巡回检查不方便。支吊架偏少，以致管道挠度超出标准要求，或管道不稳定。d）管道或构筑物的梁柱等影响操作通道。e）设备、机泵、特殊仪表元件（如热电偶、仪表箱、流量计等）、阀门等缺少必要的操作检修场地，或空间太小，操作检修不方便。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,35,2）未完工程。未完工程的检查适用于中间检查或分期分批投入开车的装置检查。对于本次开车所涉及到的工程，必须确认其已完成并不影响正常的开车。对于分期分批投入开车的装置，未列入本次开车的部分，应进行隔离，并确认它们之间相互不影响。3）施工质量。施工质量可能发生在各个方面，因此应全面检查。可着重从以下几个方面进行检查：a）管道及其元件方面。b）支吊架方面。c）焊接方面。d）隔热防腐方面。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,36,（3）建档标识及数据采集。1）建档。压力管道的档案中至少应包括下列内容：管线号、起止点、介质（包括各种腐蚀性介质及其浓度或分压）、操作温度、操作压力、设计温度、设计压力、主要管道直径、管道材料、管道等级（包括公称压力和壁厚等级）、管道类别、隔热要求、热处理要求、管道等级号、受监管道投入运行日期、事项记录等。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,37,2）标识与数据采集。管道的标识可分为常规标识和特殊标识两大类。特殊标识是针对各个压力管道的特点，有选择的对压力管道的一些薄弱点、危险点，或管道在热状态下可能发生失稳（如蠕变、疲劳等）的典型点、重点腐蚀检测点、重点无损探测点及其他作为重点检查的点等所做的标识。在选择上述典型点时，应优先选择压力管道的下列部位：弹簧支吊架点，位移较大点，腐蚀比较严重的点，需要进行挂片腐蚀试验的点，振动管道的典型点，高压法兰接头，重设备基础标高，其他认为有必要标识记录的点。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,38,2运行中的检查和监测初期检查、在线监测、末期检查及寿命评估。（1）运行初期检查。由于可能存在的设计、制造、施工等问题，当管道初期升温和升压后，这些问题都会暴露出来。此时，操作人员应会同设计、施工等技术人员，有必要对运行的管道进行全面系统的检查，以便及时发现问题，及时解决。在对管道进行全面系统的检查过程中，应着重从管道的位移情况、振动情况、支承情况、阀门及法兰的严密性等方面进行检查。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,39,（2）巡线检查及在线检测。压力管道的巡线检查内容除全面进行检查外，还可着重从管道的位移、振动、支撑情况、阀门及法兰的严密性等方面检查。对于重要管道或管道的重点部位还可利用现代检测技术进行在线检测，即可利用工业电视系统、声发射检漏技术、红外线成像技术等对在线管道的运行状态、裂纹扩展动态、泄漏等进行不间断监测，并判断管道的安定性和可靠性，从而保证压力管道的安全运行。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,40,（3）末期检查及寿命评估。压力管道经过长时期运行，因遭受到介质腐蚀、磨损、疲劳、老化、蠕变等的损伤，一些管道已处于不稳定状态或临近寿命终点，因此更应加强在线监测，并制定好应急措施和救援方案，随时准备着抢险救灾。在做好在线监测和抢险救灾准备的同时，还应加强在役压力管道的寿命评估，从而变被动安全管理为主动安全管理。压力管道寿命的评估应根据压力管道的损伤情况和检测数据进行，总起来说，主要是针对管道材料已发生的蠕变、疲劳、相变、均匀腐蚀和裂纹等几方面进行评估。,2024/5/9,4.4压力管道安全技术,41,4.5.1 压力管道检测检验目的压力管道检验是为了及时发现并消除隐患，是防止发生压力管道事故的有效措施，合理选用检验手段是保证检测的准确性，尽量避免“漏检”、“错检”，确保管道安全经济运行的关键。检验手段要根据预知与预测所产生缺陷的特点和管道的实际情况来选用。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,42,4.5.2 压力管道检测检验内容（1）技术资料。1）管道安装单位须到各地锅炉压力容器和特种设备安全监察处办理安装许可审批手续，获得批准后方允许进行管道安装。2）对设计单位的资料和设计的技术文件进行审查。（2）技术准备。重点是抓住图纸会审和技术交底、安装单位的施工方案讨论及工艺文件的审查，为以后的监检工作提供方便。（3）材料。必须审查材料、焊接材料、管件和阀门的原始质量证明书、合格证等。（4）管道的加工和组装。监检人员应抽查坡口的加工质量、焊缝布置、对口错边量以及定位焊的质量。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,43,（5）管道的焊接。监检人员在监检过程中应重点审查焊接工艺评定报告、焊工资格、焊接工艺和焊接工艺纪律的执行，焊后对口错边量及表面质量。（6）热处理。重点审查热处理工艺、曲线和报告。（7）无损检测。重点审查人员资格、探伤工艺和探伤底片，抽查的底片数量应大于30%。（8）管道下沟回填。重点检查管道的防腐层制作，下沟回填前的防腐层质量检查以及管道的埋藏深度。（9）保护工程。管道的阴极保护是防止管道腐蚀的重要环节，要对保护工程的质量和资料进行审查并予以确认。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,44,（10）耐压试验。强度试验前对资料进行审查，符合要求后方可同意试压。（11）严密性试验。试验监检人员应在场，确认结果有效。（12）竣工验收。对管道的交工和存档的技术文件，监检人员应进行审查，提出整改意见，以确保管道的安装符合图纸、规范和标准的要求。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,45,2压力管道的定期检验输送易燃、易爆、高温、高压介质的压力管道工作的可靠性，不但影响整个工作系统的正常运转，也关系到生产的安全，所以压力管道使用过程中必须严格执行定期检验制度，检查中发现的问题应及时解决、处理，确保安全。对管道进行定期检验首先要商定检验日期，指定检测部位；查阅原始资料，了解管道的结构、规格材质、壁厚以及安装质量和历次检修、检验质量状况，审查有关运行记录，详细了解使用过程中的突变情况，最后制定切实可行的检验方案。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,46,4.5.3 压力管道检测检验技术压力管道常见的检测方法有：宏观检查、壁厚测定、表面无损检测、内部无损检测、理化检验和压力试验几种。4.5.3.1 宏观检查宏观检查用来确定管道表面、绝热层、涂层、覆盖层以及相关金属构件的情况，并核查管道偏离、振动和泄漏的迹象，它包括直观检查和量具检查。（1）直观检查主要凭借鉴定检验人员的视觉、听觉和触觉，对管道内外表面进行检查，以判断其是否存在缺陷。检验要点如下：1）内部外观检查时，为便于观察，最好采用手电筒贴着管道表面平行照射，使管道表面的微浅坑、鼓包、变形的凹凸不平现象清楚地显示出来，即使表面裂纹也能显示出黑色的线痕。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,47,2）检查的部位比较狭窄，无法直接观察时，可利用反光镜或内窥镜伸入管道内进行检查。3）当怀疑管道表面有裂纹时，可用砂布将被检部位打磨干净，然后用浓度为10%的硝酸酒精溶液将其浸湿，擦净后用510倍放大镜进行观察。4）具有可拆卸法兰而无法进到管道内用肉眼检查的小口径管道，可将手从法兰口伸入，触摸管道的内表面，检查内壁是否光滑，有无凹坑、鼓包。5）当管道支承部位发现腐蚀产物集结时，应抬起支架进行检验。如果在运行状态下，应小心操作。可用钢丝刷刷、刮刀刮、锤敲等方法补充对支架的检验。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,48,6）检验吊架的断裂或损坏、弹簧支承失效、支承底板在支承元件上位移或者其他非正常情况；检验垂直支架的支脚，确保脚内没有充水，避免管道外腐蚀和支架内腐蚀；检验水平支架的支脚，确保水平方向上的轻微位移不会向管道组成件的外表面引入潮气。7）检验波纹管膨胀节有无超出设计的异常变形、偏心或位移。8）注意检验不适于长期运行的管道组成件以及错误安装几率大的管道组成件。9）锤击检验可以确定管道壁和附件的减薄处，检查铆钉、螺栓支承及类似部件的牢固程度，检查绝热层的结合程度，局部检验时用来清除聚集的氧化皮。检验用手锤重0.51.5kg，根据声音、击打的感觉、击打时锤痕的不同来确定有无缺陷。带压情况下不推荐锤击检查，而且因锤击敲下的氧化皮或碎片能引起堵塞。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,49,（2）量具检查是采用简单的工具和量具对直观检查所发现的缺陷进行测量，以确定其严重程度。量具检查是直观检查的补充手段，如测量管道及其组成件的结构尺寸、变形程度、偏心度、位移量，腐蚀、咬边、磨损、鼓包的深度（高度）、裂纹长度等。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,50,4.5.3.2 壁厚测定壁厚测定对了解介质对管道的腐蚀情况，估算管道系统的剩余寿命极其重要。在选择和调整测厚点的数量和位置时，应考虑工艺装置可能或曾经受到的腐蚀形式。理论上，均匀腐蚀的管段有一个测厚点即可。实际上，腐蚀永远不可能均匀，因此就需要更多的测厚点。测厚点的位置应根据管内介质的物理状况及流向，选在易受冲刷的部位或可能积液的部位。测定点数要能满足受检设备检验判断的需要，如在测定时发现管道壁厚有异常时，应在异常点附近增加测点，确定异常区域大小，必要时采用其他检测手段辅助检测。宏观检查和壁厚测定是压力管道检验最常用的方法，是进一步选用其他检验手段的基础。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,51,4.5.3.3 表面无损检测表面无损检测是检测宏观检查中不易发现或漏检的表面缺陷和近表面缺陷，通常采用磁粉检测（MT）和渗透检测（PT），PT可视为MT的替代方法。（1）宏观检查中发现裂纹或有可疑情况的部位。（2）内表面焊缝有裂纹部位的相应外表面焊缝部位。（3）低温管道焊缝有咬边部位及其他修磨部位。（4）需要补焊的部位。（5）奥氏体不锈钢管道绝热层破损或可能渗入雨水的部位，应进行PT检测。（6）处于应力腐蚀环境中的管，应进行表面无损检测。（7）有疲劳破坏倾向的管道，应在焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,52,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,4.5.3.4 内部无损检测内部无损检测用来检测工件（焊缝）埋藏缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。通常采用射线检测（RT）和超声波检测（UT）。（1）制造、安装中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头。（2）表面检测发现裂纹的焊接接头。（3）错边量和咬边严重超标的焊接接头。（4）泵、压缩机进出口第一道焊接接头或相近的焊接接头。（5）使用中发生泄漏的部位及附近的焊接接头。（6）需进行安全评定的管道部位。（7）支吊架损坏部位附近的管道焊接接头。（8）异种钢焊接接头。（9）硬度异常的焊接接头。,53,4.5.3.5 理化检验化学成分分析、光谱分析、硬度测定和金相检验等（1）化学成分分析的选用1）材质不明时确定材质。2）确定材质是否发生变化时，如脱碳等。3）使用寿命接近或超过设计寿命的管道。4）检验后需补焊或焊补修理，验证其材质，以便选择焊接材料和确定焊接工艺时。取样一般采用刮削法。取样部位视情况而定，若是确定或验证材质，则在管道外表面取；若是确定材质是否发生变化，则在管道内表面取。取样时应注意对取样表面的处理，彻底清洗，以防残留介质影响到元素分析的准确性。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,54,（2）光谱分析的选用在不需要详细确定材料的化学成份，而仅确定是碳素钢、低合金钢或是不锈钢时，可用光谱分析对原材料作定性鉴别，便于强度检验。（3）硬度测定和金相检验的选用 1）工作温度大于370的碳素钢和铁素体不锈钢管道，选用硬度测定和金相检验。2）工作温度大于450的钼钢和CrMo钢管道，选用硬度测定和金相检验。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,55,3）工作温度大于430的低合金钢和奥氏体不锈钢管道，选用硬度测定和金相检验。4）工作温度大于220的输送临氢介质的碳钢和低合金钢管道，选用硬度测定和金相检验。5）工作介质含湿H2S或介质可能引起应力腐蚀的碳钢和低合金钢管道，选用硬度检验。金相检验应在高温、腐蚀严重区、应力集中区多点检验，其他部位有代表性地选点检验。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,56,4.5.3.6 压力试验（1）经全面检验的管道一般应进行压力试验，试验前应经强度校核合格。（2）有下列情况之一时，应进行压力试验：1）焊接改造的。2）使用条件变更的。3）停用两年以上重新投用的。4）检验员指定的。压力试验的温度水平、压力水平和评定标准应符合有关规定。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,57,（3）对于不能进行压力试验的管道检验，除按规定进行必要的检验项目外，还应进行以下检验项目：1）对所有焊接接头和角焊缝（包括附件上的焊接接头和角焊缝）进行MT或PT。2）对焊接接头100%RT或100%UT。3）进行泄漏性试验。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,58,埋地管道面临外部腐蚀，难以接受影响区域：（1）通过勘察埋地管道路径来识别泄漏区域；（2）对于有阴极保护但涂层不佳的管道，应每5年进行一次管道土壤电位检测；对于没有阴极保护的管道或由于外部腐蚀导致泄漏的部位，应沿管道路径方向进行电位检测。应在腐蚀电流活跃的部位进行挖掘，以确定其腐蚀破坏程度。应利用连续电位图或小间隔检测，以定位腐蚀电流活跃部位。对管道土壤的电位进行周期性的测量和分析，以检查阴极保护装置对埋地管道有足够的保护能力。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,59,（3）挖掘检查可以确定埋地管道的外部状况开挖的位置是按风险评价的结果确定。如果挖到一定的深度，应按照有关安全规定，在管沟两侧适当支撑，以防塌方。挖掘时，若发现涂盖层或包装材料损坏，应将其剥离，检查内部的金属状况；若发现管道腐蚀应对其余管道进行挖掘检验，直到弄清损坏的程度，若平均壁厚小于或等于最小使用厚度时，则应对管道进行修理或更换。在对认为最易腐蚀的部位采用周期性挖掘方法检验时，其检验长度为2.0m2.5m，并对所挖掘的全长进行腐蚀形式、腐蚀程度（点蚀或全面腐蚀）和涂盖层状况检验。对挖掘的管道应进行无损检测。（4）如果管道外部装有套管，应对套管进行检验，以确定水或土是否进入套管。套管两端应伸出地平线；如果套管自身不排水，则套管末端是密封的；承压管道应有适当的涂盖层和包扎物。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,60,（5）当管道的阴极保护电位递减，或者涂盖层缺陷处发生的外部腐蚀泄漏时，应进行管道涂盖层损坏检测。可以通过PCM或SL2098等埋地管道外防腐层检测仪器进行检测，可以发现涂盖层的破损点和针孔、防腐欠佳等缺陷，同时还可得到管道走向、埋深等信息。（6）通过测量土壤电阻率来确定土壤的腐蚀性，并可根据土壤电阻率确定管道的检验周期。例如，对于没有有效阴极保护的埋地管道，土壤电阻率小于2000cm；检验周期为5年，在2000cm10000cm之间的；检验周期为10年，大于10000cm的，检验周期为15年。（7）定期进行密封试验。对于无阴极保护的管道，可以选择或补充密封试验（试验压力为最高工作压力的1.1倍）。密封试验持续8h。若在稳压过程中，压力降低超过了5%，应对管道进行内外部检查，寻找泄漏并确定腐蚀程度。,2024/5/9,4.5压力管道检测检验,61,4.6.1 压力管道事故类型及特点设备破坏程度分为爆炸事故、严重损坏事故和一般损坏事故。爆炸事故是指压力管道在使用中或压力试验时，受压部件发生破坏，设备中介质蓄积的能量迅速释放，内压瞬间降至外界大气压力以及压力管道泄漏而引发的各类爆炸事故。严重损坏事故是指由于受压部件、安全附件、安全保护装置损坏以及因泄漏而引起的火灾、人员中毒以及压力管道设备遭到破坏的事故。一般损坏事故是指压力管道在使用中受压部件轻微损坏而不需要停止运行进行修理以及发生泄漏未引起其他次生灾害的事故。,2024/5/9,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,62,由于压力管道具有使用广泛性、敷设隐蔽性、管道组成复杂性、环境恶劣腐蚀性、距离长难于管理等特点，因此压力管道事故特点有：（1）压力管道在运行中由于超压、过热，或腐蚀、磨损，而使受压元件难以承受，发生爆炸、撕裂等事故。（2）当管道发生爆管时，管内压力瞬间突降，释放出大量的能量和冲击波，危及周围环境和人身安全，甚至能将建筑物摧毁。（3）压力管道发生爆炸、撕裂等重大事故后，有毒物质的大量外溢会造成人畜中毒和火灾、爆炸等恶性事故。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,63,4.6.2 压力管道事故原因分析（1）爆管事故。压力管道在其试压或运行过程中由于各种原因造成的穿孔、破裂致使系统被迫停止运行的事故被称为爆管事故。（2）裂纹事故。压力管道在运行过程中由于各种原因产生不同程度的裂纹，从而影响系统的安全，这种事故称为裂纹事故。裂纹是压力管道最危险的一种缺陷，是导致脆性破坏的主要原因，应该引起高度重视。裂纹的扩展很快，如不及时采取措施就会发生爆管。（3）泄漏事故。压力管道由于各种原因造成的介质泄漏称为泄漏事故。由于管道内的介质不同，如果发生泄漏，轻则造成浪费能源和环境污染，重则造成燃烧爆炸事故，危及人民生命财产的安全。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,64,4.6.3 压力管道事故应急措施（1）发生重大事故时应启动应急预案，保护现场，并及时报告有关领导和监察机构。（2）压力管道发生超压时要马上切断进气阀门；对于无毒非易燃介质，要打开排空管排汽；对于有毒易燃易爆介质要打开放空管，将介质通过接管排至安全地点。（3）压力管道本体泄漏时，要根据管道、介质不同使用专用堵漏技术和堵漏工具进行堵漏。（4）易燃易爆介质泄漏时，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁一切用电设备运行，防止火灾、爆炸事故产生。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,65,4.6.4 压力管道事故预防处理措施（1）设计原因。主要是选材不当，应力分析失误（尤其是未能考虑管道热应力）、管道振动加速裂纹等缺陷扩展导致失效，管道系统结构设计不符合法规标准和工艺要求，管道组成件和支承件选型不合理。（2）制造（阀门等附件）原因。主要是管道组成件制造缺陷引发事故。其中阀门、管件（三通、弯头）、法兰、垫片等是事故的源头，管子厚薄不均，管材存在裂纹、夹渣、气孔等严重缺陷，密封性能差，引起泄漏爆炸。（3）安装原因。主要是安装单位质量体系失控，焊接质量低劣，违法违章施工，错用材料和未实施安装质量监检而引发的事故。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,66,（4）管理不善。主要是使用管理混乱，管理制度不全，违章操作，不按规定定期检验和检修。（5）管道腐蚀。腐蚀是导致管道失效的主要形式。主要原因是选材不当，防腐措施不妥，定检不落实。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,67,压力管道事故涉及到设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造等七个环节全过程管理：（1）对压力管道设计、制造、安装、检验单位实施资格许可，这是保证压力管道质量的前提。资格许可是依据国家法律法规对设计、制造、安装、检验等单位实施的强制性措施，是对其质量体系运转情况、有关法规标准的执行情况、资源配置情况及其质量进行的综合评价，它不同于通常的自愿的体系认证工作，因此，是认证工作不能替代的。（2）对压力管道元件依法实行型式试验。型式试验是检验其是否符合产品标准的程度，是控制元件质量最直接的措施。事故分析表明，27.2的压力管道事故是元件质量低劣造成的。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,68,（3）对新建、扩建、改建的压力管道安装质量实施法定监督检验。（4）抓住使用系统的安全监察和管理。（5）严格依法执行在用压力管道定期检验制度。（6）建立一套监察有序、管理科学的压力管道法规标准体系。,4.6 压力管道常见事故原因及控制措施,2024/5/9,69,4.7