压力管道范文

压力管道范文第1篇

在管道四壁存在蜂窝状腐蚀产物，有的位置堆积高度达6-7mm，

表面呈砖红色，内为棕黑色多层状结构，较硬易脆，比重较小，内部疏松，敲碎后为黑色粉末，去掉腐蚀产物紧贴金属表面呈现黑色，除去黑色物质，可以看到斑点状的蚀坑。锅筒存在明显汽水分界面，在分界面上呈密集的斑点状腐蚀，放尽锅筒水，几小时后出现多处红褐色的挂珠，锅筒底部与水冷壁对流管胀接处挂珠明显。在加热器管道内表面同样存在内似的情况，回水管道疏水器前也同样存在分界面，穿孔砂眼80%出现在分界面附近。

供汽与设备部门与2003年10月份对管道腐蚀产物到北京理化分析中心进行主要化学成分化验，综合情况为：

成分FeO+Fe2O3+Fe3O4MgOCaCO3SiO2氯化物其他

%53.55—96.260.82-2.413.85-23.224.3-19.761.3-12.410.31-0.95

化验结果显示管道腐蚀情况基本由氧腐蚀造成，反映锅炉给水存在除氧能力不足，工艺使用存在问题。

一、情况介绍：

我厂使用两台SHL10-1.27-AⅡ型散装锅炉，锅炉用于工业供汽，由于用汽设备基本属于加热型，设备上马时对凝结水进行回收，回收量与供汽比例为60%，回收凝结水为了便于控制直接进入容量比较大的软化水箱，由于回收背压微高于常压所以软化水箱温度达80℃以上，认为基本不需要进行热力除氧，直接供锅炉使用。2000年投产设备连续运行4年来，2002年6月由于锅炉房水泵连接管道经常出现穿孔砂眼，当时以为是管道质量问题，全部更换管道阀门，同时更换两台多级泵，直接经济损失为7万多元；同时生产车间加热器多次泄漏及回收管道特别是疏水器前出现多处穿孔泄漏，2003年更换加热器及管道直接经济损失为18万元，由于压力管路出现多次同样同样的故障，引起供汽与设备部门的高度重视。由于近年技改更换的管道加热器严格进行质量检验，符合国家生产标准，仍然出现故障，应该原因出在供汽质量与工艺上，立即组织技术人员对供汽设备与供汽回收工艺进行分析研究。

三、原因分析

1、除氧器使用不当。根据亨利定律，可用数学式表示：C=Kp

式中，c为气体在液体中溶解度，一般是指1kg水中溶解气体的质量（克）；p为液面上气体的平衡分压；K为常数，是该气-液体系的特征常数。

在恒温与平衡状态下，任何气体在水中的溶解度与该气体在水平面上的分压力成正比，也就是说水的温度越高溶解度越小，平衡溶解氧能力热力除氧器为分压+2000Pa左右，水温正常应该在105℃，而在80℃不进行除氧，造成给水含氧。特别是蒸汽回收凝结水除氧不当，凝结水使用常压罐回收，压力较高的蒸汽在转化为凝结水过程中，虽然温度变化不大，但瞬间分压力下降相对可视为零，水的气体溶解度下降，造成溶解氧溢出，形成游离态

FeFe+2e

O2+2H2O+4e4OH

的氧，形成电化学腐蚀，铁与氧形成两个电极，组成腐蚀电池。

2、管道停用时间与频次高。每周一次的停机与锅炉交替使用，

在锅炉及管道停用期间由于氧腐蚀一般为高价铁离子，

O2+4Fe（OH）2+2H2O4Fe（OH）3

Fe（OH）2+2Fe（OH）3Fe3O4+2H2O

在锅炉运行时是腐蚀电池的阴极去极化剂，铁在此基础上继续发生腐蚀，高价铁发生还原反应，生成低价铁，

Fe（OH）3+eFe（OH）2+OH

Fe2O3+H2O+2eFeO+2OH

锅炉与管道特别是管道在停用时，又氧化反应形成高价铁，并且在铁锈下面由于充氧浓度不足，产生强烈的浓差腐蚀反应，使氧化铁大量增加，随着锅炉与管道启停的交替使用，腐蚀过程也随着发生恶性循环。

3、锅炉取样分析的取样位置不当。锅炉炉水取样口在连续排管

道上开口，造成取样炉水氯根经常超标，水处理人员以氯根指标作为标准，排污量增加炉水PH值普遍偏低，造成H离子浓度相对较大。由于H离子同样是一种去极化剂，称为氢的去极化腐蚀。当锅炉水质PH值高于13或低于9，锅炉金属的保护膜就会遭到破坏，使金属腐蚀加剧。

4、锅炉发生较重腐蚀未煮炉，形成垢下腐蚀。锅炉发生腐蚀的

部位一般为水渣、泥沙、锈块沉积的部位，由于回收凝结水杂质含量大，加上给水缺少过滤器造成各类悬浮物进入炉内。沉积物下供氧困难，形成低电位即阴极造成电池效应。初期腐蚀产物各层颜色也不同，表层为黄褐或砖红色的三氧化二铁，次层主要为四氧化三铁。随着垢下腐蚀的不断进行，这些腐蚀产物都逐步被还原为二价铁，结构疏松，不具备任何保护性，炉水因短期停炉大量换水降压后，水中含氧量增加又形成氧化腐蚀成高价铁，这样逐步扩展，腐蚀也越来越重。

四、处理措施

1、在更换管道与对锅筒进行处理后，要正常进行煮炉，并严格

检查效果，必要时要请专业单位进行清理。

2、扩大回收罐的容积，对回收水进行必要的净化沉积排污，把

回收凝结水作为主要给水直接送入除氧设备，减少蒸汽耗量，同时进行除氧。

3、对加热器疏水阀进行更换，保证疏水效果，没有特殊原因不

得开启旁路直接排汽，造成疏水阀前长期积水，无法排走，造成部分腐蚀加剧。

4、改动锅炉炉水监测取样口的位置，变动后位置在水位表的低

位水联管处，保证取样具备代表性，从而有效控制炉内水的品质，不至于形成锅炉水质PH超标或者悬浮物超标。

压力管道范文第2篇

关键词：压力管道；检验方法

中图分类号：O6-335 文献标识码：A 文章编号：

管道运输是与铁路、公路、水运、航空并列的五大运输方式之一。压力管道是在一定温度和压力下,用于运输流体介质的特种设备,广泛应用于石油化工、冶金、电力等行业生产及城市燃气和供热系统等公众生活之中。压力管道检验是目前特种设备安全监察管理的薄弱环节,全国有相当地区未对管道实行有效检验,企业也仅是只用不管,致使压力管道存在问题较多,时有爆炸事故发生。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。

1我国的压力管道概念和现状

根据2003年6月1日国务院颁发实施的《特种设备安全监察条例》中，将压力管道进一步明确为“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0.1 MPa(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诽点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”。

随着我国国民经济的发展以及能源结构的转变，压力管道的分布越来越广泛，仅长输油气管道就有30,000多公里，而在建的长输油气管道7,000多公里，公用管道与工业管道没有确切的统计数据，据估计可能也有上千万公里。作为五种物流运输方式之一的压力管道，其安全运行与生产生活关系极为密切，保证压力管道的安全运行意义十分重大。因而有必要加强压力管道的运行与维护管理，作好立法与有标准制订工作，做到有法可依，有标准可执行，确保压力管道的安全运行。

2压力管道检验的准备工作

2.1资料审查和制定检验方案

检验前先对设计、（安装、修理、改造）施工资料；管道组成件、支承件的材料质量证明；历次在线检验报告等进行审查。制定检验方案应包括检验依据；检验准备；检验质保体系；检验项目及相应的设备；检验安全防护等。对无资料、未经监检的管道，检验时应从严把关。

2.2检验前，必须切断与管道或相邻设备有关的电源，拆除保险丝，并设置明显的安全标志；为检验而搭设的脚手架、轻便梯等设施，必须安全牢固，便于进行检验和检测工作；影响管道全面检验的附设部件或其他物体，应按检验要求进行清理或拆除。根据检验的实际需要，对管道内介质隔断、置换、中和、消毒，清洗处理。检验用的设备和器具，应在有效检定期内，经检查和校验合格后方可使用。

3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。

3.1直观检查

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:

3.1.1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。

3.1.2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。

3.1.3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5~10倍放大镜进行观察。

3.1.4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。

3.1.5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。

3.1.6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。

3.1.7检验波纹管膨胀节有无超出设计的异常变形、偏心或位移。

3.1.8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。

3.1.9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0.15~1.5kg,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。

3.2量具检查

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。

4压力管道壁厚测定

应着重注意介质腐蚀性及环境存在腐蚀条件的管道，以测厚为主检查管道腐蚀情况。测定前应搞清管内介质的腐蚀特性和流向，重点测定管道易受冲刷、腐蚀的部位，每个部位至少选 3 点进行，应保证所有壁厚减薄部位都测到。测厚方法可采用测厚仪及砸铅法。对弯头和三通进行测厚时，一方面应选择三处进行定点测厚，每处沿圆周均布测四点（可确定管件加工减薄情况），另一方面应根据管内介质的物理状况（气相、液相、有无悬浮物等）及流向，选择易受介质冲刷的部位及可能积液的部位进行非定点测厚（可确定冲刷腐蚀和化学腐蚀减薄情况）每个部位至少选 3 点进行。

5无损检测

GC1、GC2 级管道，应考虑管道在各种应力作用下，管材和焊缝中的各种缺陷可能扩展，表面探伤、RT、UT 都是必要的，按规定比例抽查，发现缺陷，应扩探直至全部。

5.1磁粉探伤或渗透探伤

①对奥氏体不锈钢管道焊口，应力腐蚀裂纹探测；

②对管道焊探测氢腐蚀、硫化物腐蚀、碱性脆化等裂纹；

③探测振动大的支管根部；

④对高温、超温或超期运行的管道（操作温度接近或大于金属蠕变温度，如碳素钢≥370℃，合金钢或不锈钢≥450℃）探测；

⑤热胀冷缩受约束而形成的应力集中部位。

5.2超声波 UT 或射线 RT 检测

GC1、GC2 级管道的焊接接头一般应进行超声波或射线检测。由于管道无法进行内部检验，理论上 RT 检测比例为 100%，但是，经济性和工期等都不允许这样做，因此，只能进行抽检。GC1 管道焊缝的超声波或射线检测抽查比例为焊缝数量的15％且不少于 2 个；GC2 管道焊缝的超声波或射线检测抽查比例为焊缝数量的 10％且不少于 2 个。

定期检验与安装监检不同，常受检验环境影响，对输送易燃、易爆、有毒介质管道的焊道口，按原则至少各拍一张，若发现裂纹，应根据情况扩检。射线检测成本高，效率低，本人认为在工业管道检测时应尽量采用超声波检测。GC3 级管道如宏观检查未发现异常情况，一般不进行其焊接接头的超声波或射线检测抽查（也可参照安装验收规范要求进行）。而对几何严重不连续的焊接接头（如错边严重超标部位等）；怀疑有局部腐蚀的焊接接口；宏观检验及测厚时发现有严重腐蚀凹坑的管件，以确定腐蚀范围或形貌；内部结垢或堵塞部位等必须进行 RT 或 UT 抽检。

6其他检验方法

6.1理化检验

对某些高温状态下运行的碳钢、合金钢、不锈钢管道进行内表面表层及不同深度层的化学成分分析、硬度测定和金相组织检查。

6.2压力试验

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。

有下列情况之一时,应进行压力试验:焊接改造的；使用条件变更的；停用两年以上重新投用的；检验员指定的。

参考文献

[1]李宗金.浅谈在用压力管道全面检验工作方法[J].机电信息.2010(18)

[2]陈棋. 在用压力管道的全面检验[J].机电技术.2006(03)

压力管道范文第3篇

【关键词】管道应力分析方法改善方法

中图分类号：TV732.4文献标识码： A 文章编号：

一、前言

管道应力分析的目的

进行管道应力分析的目的，根据工程上的要求，主要有以下几个方面：

1、使管道应力在规范的许用范围内

2、使设备管口荷载符合制造商或公认的标准

3、使与管道连接的容器应力保持在其规定的许用范围内

4、计算出各种支撑及约束的设计载荷

5、确定因各种冲击所导致的管道位移

6、解决管道动力学问题，如管道的机械振动，流体锤等

7、帮助配管优化设计。

二、管道应力与分析

一般来说, 管系为三维空间走向, 由一条或多条主管线及数条支管线组成, 有限元计算模型的建立, 必须参考具体结构现场数据进行, 准确的结构参数是一切计算的基本出发点。

管系载荷分类与确定

1、压力载荷: 可能在几种不同压力、温度组合条件下运行的管道, 应根据最不利的压力温度组合确定管道的计算压力。也即是必须将最危险工况区分出来。

2、持续外载: 包括管道基本载荷( 管子及其附件的重量、管内介质重量、管外保温的重量等) 、支吊架的反力、以及其它集中和均布的持续外载。

3、热胀和端点位移: 管道由安装状态过渡到运行状态, 由于管内介质的温度变化, 管道产生热胀冷缩使之变形; 与设备相连接的管道, 由于设备的温度变化而出现端点位移, 也使管道变形。

4 、偶然性载荷: 包括风雪载荷、地震载荷、流体冲击以及安全阀动作而产生的冲击载荷。这些载荷都是偶然发生的临时性载荷, 而且不会同时发生, 在一般静力分析中, 不考虑这些载荷。

三、管道应力分析方法

管道应力分析的计算方法有很多，主要的计算方法如下：

1、表算法

表算法的原理是管道柔性分析和应力计算的一般方法，即将管系中的一个端点固定，求其余端点释放，运用卡氏定理建立变形协调方程组，解此方程组后求出管端复原力，求出管系各计算点端点作用力和力矩，在求出管系各计算点的应力值。

对于分支管的空间管系，并向协调方程组为：

a11FX+a12FY+a13FZ+a14MX+a15MY+a16MZ =EJ σX

a21FX+a22FY+a23FZ+a24MX+a25MY+a26MZ =EJ σY

a31FX+a32FY+a33FZ+a34MX+a35MY+a36MZ =EJ σZ

a41FX+a42FY+a43FZ+a44MX+a45MY+a46MZ =EJ ΔθX

a51FX+a52FY+a53FZ+a54MX+a55MY+a56MZ =EJ ΔθY

a61FX+a62FY+a63FZ+a64MX+a65MY+a66MZ =EJ ΔθZ

式中：a为形状系数并以主对角线对称，如：a21= a12，a24= a42；F、M为各方向的力及力矩，公斤力及公斤力・米；σ、Δθ为各方向的线位移及角位移，厘米及弧度； E为管材的弹性模数，kgf/cm2 ；J为管子截面惯性矩，cm4 。表算法是把管系柔性分析的一般方法经过周密的组织和巧妙的安排，将此过程变为一系列统一形式的表格，对各种管系，只需填写和计算事先准备好的表格就行了。运用表格来分析管系柔性和计算管道应力，就使整个过程大大简化，而且计算者也比较容易掌握这种方法，表算法可不依赖计算机进行管系应力分析，尤其很多需要在现场进行计算的情况下，显的尤为实用。它可以计算各种形式的管系，这是下述的弹性中心法所不能比拟的。表算法的局限性是，它只能在弹性范围内对管系进行计算，只计算承受静荷载的管系的作用力、应力和位移，而且表算法毕竟是一种手算法，它随然可以计算无限分支的管系，但如果分支过多，工作量大，很繁琐，对于单分支的空间管系，要解六元线性方程组，两分支的空间管系要解十二元线性方程组。所以，通常只用表算法解二分支以下的管系。

2、弹性中心法

弹性中心法是假定管系为一根无重量的弹性线，也不考虑中间支架对管系的影响，同时假定端点的角位移必须是零。在使用弹性中心法计算管系上各断面的所受的作用力及力矩时，首先选定一个坐标系，根据管系的各项特性包括管系的刚度、相当长度、管系中个元件的对坐标轴的静力矩等可求出该管系的弹性中心点的坐标，并将计算管系投向三个坐标面，把一个整体的管系视为三个投影管系的合成，分别列出三个投影面上的作用力矩，可求出管道上各元件对弹性中心的线惯性矩及线惯性积，进而可求出管系末端的复原力及管系上各断面的弯曲力矩。这样，我们可以在计算图中绘制通过弹性中心的零力矩线，此管系中最大的弯矩即产生与此零力矩线最远的一点，同时可求得管系的最大力矩。弹性中心法的优点是计算简单，不须考虑中间支吊架的约束对管系的影响，可进行手算而不必依赖计算机计算程序，但由于计算时对管系作了一些假设，给计算结果带来一定的误差，而且弹性中心法只能计算无分支管系，对稍微复杂一些的管系就不能采用此方法。所以，此方法在大的工程公司采用并不多。

3、等值刚度法

上述两种方法在涉及方程组的细节，如计算管系中各元件的形状系数时非常复杂，尤其在考虑自重荷载和支吊架影响时更是如此，等值刚度法则解决了这个问题，它可以计算树枝状的管系，管系可以有热膨胀冷缩、端点附加位移、冷紧等位移荷载以及管道及绝热层的自重荷载，还考虑了不同类型支吊架的作用，因此计算是全面的。等值刚度法是一种机算方法，CAESARII即采用的此法。此法的优点是计算时考虑的因素全面、计算速度快，并考虑了约束的影响，使其更实用。但它只能计算树枝状管系，而不能计算环状管系，对计算单元的复杂程度也有所限制，如管系的分支数、元件数、有附加位移的管端数、约束分支数等，不过可以满足工程设计的要求。

四、改善管系受力状况的几种方法

配管设计既要满足工艺过程的要求，还要考虑设备、机泵、管道及其组成件的受力情况，使其在最佳状态下长周期安全运行。因此在设计和施工中需注意以下几个问题。

1、合理地选用和设置管道支吊架

支吊架是管道系统的重要组成部分，支吊架的设计是管道设计中的重要环节。如果支吊架设计不当，不能承受管道重量等引起的荷载，将可能导致管道一次应力超标。另外，通过支吊架的设置还可以对管系的变形加以控制，从而减少管道的二次应力和管道对设备的推力，保证管道与设备的正常运行。对于往复机械的振动管道，通过设置适当的支架还可以打到减小管道振动的目的。

2、增加管道柔性

在管道设计中，增加管道柔性的方法主要有：改变管道走向（包括设置π形弯）、选用波纹管膨胀节和弹簧支吊架。在条件允许的情况下，应首先考虑采用改变管道走向和选用弹簧支吊架的方法来增加管道柔性。一般来讲，当两固定点位置一定时，增加管系的长度可以增加管道的柔性；管系在某一方向过于刚硬时，增加与其垂直方向的管道长度可减小管系的刚度。选用弹簧支吊架可使支吊架处存在垂直位移，从而将约束放松，增加管系的柔性。当管径较大，场地受到限制且所需补偿量较大时，可考虑采用波纹管膨胀节来增加管道柔性。但波纹管膨胀节制造较为复杂，价格高，适用于低压大直径管道。波纹管膨胀节是管道中的薄弱环节，应尽量避免采用。

3、 施工时采用冷紧方法

施工时采用冷紧方法减少运行初期管道对端点的推力和力矩。冷紧是将管道的热应力一部分集中在冷态，从而降低管道的热态下的热胀应力和对端点的推力和力矩，也可防止法兰连接处弯矩过大而发生泄露。但冷紧不改变热胀应力范围。

五、结论

以上讨论了压力管道的应力分析一般途径和模型处理中可能遇到的问题与对策, 重点是要保证应力分析结果的合理与准确。有时模型处理中的某一方面不正确或不合理, 可能会对应力计算的结果带来决定性的影响。因而, 对于关键性和重要的管道, 如果条件许可, 最好能将现场应力测量数据与计算结果加以验证比较, 以保证应力结果的可靠性和准确性。

【参考文献】

[1]压力管道技术 岳进才 中国石化出版社2006

[2]压力管道应力分析 唐永进 中国石化出版社2010

[3]CAESARII管道应力分析软件开发应用 龙忠辉 化工设备与管道 2001，38（3）： 50~53

压力管道范文第4篇

【关键词】压力管道 应力分析 一次应力 二次应力

压力管道的应力影响着压力管道在安装后的安全使用，所以进行应力分析是很有必要的，压力管道应力分析的内容相对较多，主要体现在以下几个方面。

2 压力管道应力分析的特征

压力管道在应力分析过程中还不够严谨，其中还存在着一些缺陷，其主要原因是因为压力管道应力由历史根源所造成的校核准则存在不足，但压力管道应力分析有着自身的特点，主要体现在以下几个方面：

（1）在压力管道的应力分析之中，没有考虑管道的薄膜应力和局部弯曲应力，从而导致一次应力中没有对一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力和一次弯曲应力进行细分；在一次应力校核准则中往往忽视了对一次弯曲应力和一次局部薄膜应力进行校核，而只对一次总体薄膜应力进行了校核。

（2）计算一次应力主要是为了避免管道在安装的时候承受不住压力而塌下来。计算二次应力是为了防止管道在发生热变形之后是否会出现问题，通过二次应力计算管道是否发生偏移、移位，并防止并排管道所产生的相互影响。

（3）二次应力校核具有着自身的操作方式，最主要是针对其结构的安定性，只需满足结构安定性条件，就可以避免压力管道产生低周疲劳。

（4）一次应力校核主要是校核压力管道的纵向应力，其最主要的特点是不遵循剪应力理论，二次应力校核虽然遵循的是最大剪应力，但其计算应力过程中不会计算管道轴向立，只考虑管道弯矩和扭矩的作用。

3 压力管道的应力分类及校核准则

压力管道与压力容器有所不同，对于不同的管道根据管道自身的特点都有着不同的校核准则，由于压力管道的应力分析主要侧重于对管系整体的分析，而压力容器的应力分析主要是对局部进行详细的分析，两者在应力分类的方法和校核准则上都存在着较大的差异。由于压力管道的应力分析主要是对管系整体，而不是对局部进行详细的分析。由于结构整体存在着复杂性，在进行应力分析分析的过程中需对压力管道的整体几何特征进行简化，这样有利于计算，否则在应力分析中计算太过于复杂，将严重影响到管道应力分析的结果。依目前情况来看，管道应力分析主要依据的标准是ASME B31系列。在ASME B31系列对压力管道的应力分析中采用了薄壁假设。

3.1.1？管道应力分析中的薄壁假设

对薄壁圆筒与厚壁圆筒的划分本文中以K=DO、Di=1.2为界，DO表示为管道的外径，Di表示为管道的内经，在K≤1.2的情况下为薄壁圆筒，在K>1.2的情况下为厚壁圆筒。在薄壁圆筒应力分布上有以下几个方面的理论假设：

在管壁很薄的情况下，应力沿壁厚均匀分布；对薄壁圆筒的分析中，径向应力σr相对于环向应力σO与轴向应力σz来说是相较小的， 可以看作径向应力σr=0，将薄壁作为内压圆筒中的假设，在K=1.2的情况下，计算误差大概在10%左右，在这个范围内是允许的。

3.1.2？压力管道应力分类

上述中所说压力管道的分析设计所遵循的是ASME B31系列，它是针对不同行业的标准所组成的，在我国有关压力管道的应力分析的标准基本参考的是ASME B31，本文为了方便起见，将工艺管道标准ASME B31为例进行分析。

在ASME B31中，并没有直接提到一次应力与二次应力，但都是依据一次应力与二次应力来进行应力校核的，在压力管道分析中，一次应力与二次应力与压力容器应力分析设计中的定义几乎相同，所不同的是不细分为以此弯曲应力、一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力，同时也没有峰值应力所说。其主要是因为压力管道应力分析过程中所采用的薄壁假设不需进行详细的局部应力分析的原因。

3.1.3？压力管道应力校核准则

在ASME B31中压力管道应力校核准则有重力、压力、持续荷载在管道中所产生的热态许应用力Sh应高于纵向应力SL，表示方式为Sh SL；由于二次应力的校核准则是由热膨胀、冷缩或端点位移所引起的许用值SA应高于位移应力SE，其表示为SASE，计算方式为：

SA=∮（1.25SC+0.25SH）

在以上公式中，∮所表示为许用应力范围的减小系数，SC表示为冷态许用应力。当热态许用应力Sh大于纵向应力SL时，两者之间的差值可加入到上述公式中的0.25Sh上，其需用应力范围SA计算公式为：

SA=∮[1.25（SC+Sh）-Sl]

在ASME B31.3中，其二次应力范围SE是不考虑轴向力作用的情况下最大剪应理论的当量应力，其公式表示为：

SE=（Sb2+4St2）1/2

在公式中，Sb所表示管道在冷缩、热膨胀和端点移位的作用下由合成弯矩所产生的应力。St表示管道在冷缩、热膨胀和端点移位的作用下由扭矩所引起的应力。总之，在ASME B31.3中所要求在二次应力范围SE计算时应考虑压力管道在几何中不连续处所产生的集中应力，主要方法不是进行局部分析，而是乘以应力增大系数。

4 结语

总之，压力管道在应力分析过程中涉及到的内容很多，为了能够更好的体现压力管道应力分析的目标，必须对压力管道的应力分析进行一次应力与二次应力分析，然后再进行分类校核，只有只有才能消除压力管道在应力分析过程中的复杂性，本文通过对压力管道应力的多方面分析，希望可以为分析人员提供一些帮助。

参考文献

[1] 唐永进.压力管道应力分析的内容与特点[M].北京：中国石化出版社，2008，（2）20-24

[2] 顾素兰，刘亦峰.压力管道应力分析方法探讨[J].宝钢工业检测公司.2009，（7）第2期

压力管道范文第5篇

关键词 压力管道；锅炉检验；裂纹检验

引言

根据《特种设备安全监察条例》：涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道等均属于特种设备，必须严格执行国家有关法律法规进行检验，以确保其安全。锅炉压力管道用于输送气体或游体，为管状设备，其最高工作压力大于或等于0.1MPa，内部往往为可燃、易爆、有腐蚀性、高温的气体、液体介质。如果压力管道存在裂纹缺陷，极有可能发生爆炸等危险，引起各种安全事故。在锅炉压力管道检验中，对其进行裂纹缺陷预测评估十分重要。下面，本文在分析锅炉压力管道的成因和扩展机理的基础上，就锅炉压力管道的检测方法进行浅要的探讨。

1.锅炉压力管道裂纹产生机理

1.1 机械疲劳

机械疲劳造成锅炉压力管道裂纹，多发生于火电厂等锅炉压力管道上，这类锅炉需要将热能转化为机械能再转化为电能。机械疲劳裂纹多产生于应变集中处，最初往往产生于压力管道表面。在裂纹产生初期，通常与拉伸应力轴呈45度并滑移扩展，随之裂纹向拉伸应力轴呈90度发展。通常情况下，机械裂纹为直线状，初始阶段较小，渐渐向内扩展并呈现出多疲劳源特征，随着裂纹扩展逐部连接成为一条长的裂纹，最后裂纹扩展不断加速伴随出现切向裂纹。机械裂纹的产生与扩展主要受材料结构、组织状态、受力条件等因素的影响，通常无显著塑性形变，与应力呈垂直角度。

1.2 应力腐蚀

锅炉压力管道在使用过程中，受应力与腐蚀介质的工作同作用也会产生裂纹，这类裂纹简称应力腐蚀裂纹。应力腐蚀裂纹多见于汽水管道区域，与材料介质也有很大关系。如奥氏体不锈钢，即是一种极容易受应力腐蚀影响形成裂纹的材料，应用于汽水介质工况下，很小的应力都可能引起管道产生裂纹，如振动、微变形等。应力腐蚀裂纹通常与张应力轴呈垂直角度，形状呈树枝状。例如，在火电厂锅炉压力管道中，应力腐蚀裂纹就极为常见，多出现在弯曲管道的内壁，并具备由管道表面向内扩展的特性，多处裂纹源有不连续发展的特征。

1.3 蠕变破坏

在锅炉压力管道使用中，由于长期在温度与应力的作用下，管道长期伴随着变形与材料组织损伤，最终在持续影响下产生材料分离造成裂纹。蠕变裂纹多垂直于最大应力方向，在弯道部位发生较多，呈曲折发展趋势形成裂纹带。例如，在管道的高应力应变区部位，在高温蒸汽通过弯道时，长期受温度与应力的作用，极容易出现蠕变裂纹。蠕变裂纹内部往往存在大量米粒状或椭圆形孔洞，孔沿无规则连接，扩展沿晶发展由外表面向内延伸。

1.4 热疲劳作用

在锅炉压力管道工作过程中，长期受热交变应力的反复作用，虽然热交变应力低于材料的拉伸强度极限，但这种反复作用也会造成裂纹的缓慢产生和扩展，最终造成热疲劳破断。如在火力发电厂锅炉压力管道中，喷水减温器、蒸汽管道、疏水管道、排汽管道等，都极容易受热疲劳作用而产生裂纹。热疲劳作用所产生的裂纹，通常最初发生于管道表面，在应变集中的缺口以及不连续部位等，极容易造成热疲劳裂纹的发生，其形状往往为多条但存在一条主裂纹，其这裂纹因主裂纹而扩展较为缓慢。

2.锅炉压力管道裂纹检验

2.1 常规检验方法优缺点

目前，在锅炉压力管道裂纹检验中，常用的有射线检测法、超声波检测法、磁粉检测法、渗透检测法等方法，这些方法结果直观、技术成熟、检测简单方便。不过由于压力管道的特点，利用超声波检测或射线检测技术，对管道内部的裂纹检测盲目性较大，容易受工作人员工作状态、技术水平、责任心等方面的影响，以及管道直径、壁厚等的影响，而影响检测结果的准确度和可靠性，容易出现漏检等现象。磁粉检测虽然较为全面，但受限于材料方面的影响，只限铁磁性材料的锅炉压力管道裂纹检验分析中有用，渗透检测则只限于开口型缺陷的检验。锅炉压力管道跨越空间较大，边界条件复杂，裂纹种类较多，材料选用种类多样，长细比较大，完全依靠常规检测技术将造成很多不定性。

2.2 利用超声导波检测

对于大型锅炉压力管道，如火电厂锅炉压力管道，可以利用管道超声导波聚焦检测的方法进行。管道超声导波聚焦检测方法目前主要用于油、气管道以及石化装置管道的裂纹检验中，但这类方法应用于大型锅炉压力管道裂纹检验中同样有极高的适用价值。应用超声导波聚焦检测方法，通过固定在管道周围的探头模块，在管道环向以均匀的间隔排列，沿管道壁利用声波模式发射低频超声波，当管道壁厚发生变化时无论是增加还是减少，都会有一定比例的能量反射回探头，从而检测管道是否存在不连续性，根据管道壁厚的变化来确定是否存在裂纹以及裂纹位置。根据探头模块的设置，这一检测方法能全面覆盖管道壁，与传统的超声波检测只能针对一个测试点进行单点检测相比，有极高的应用价值。

2.3 红外热成像检测

红外热成像检测利用红外热成像仪，检测锅炉压力管道的红外辐射能量，并转变为相应的电信号转换为管道的温度值，根据各部分表面温度形成辐射红外能量分布图像，从而判断管道是否存在裂纹以及裂纹扩展趋势。红外热成像检测能直观的对管道的材料、结构完整连志性以及是否存在不连续缺陷进行检测，灵敏度高、精确度高，能快速及时的发展裂纹和预测裂纹，适用于各种温度的压力管道检测，且不受时间与环境温度的限制。不过运用这一方法，对材料的导热率、几何尺寸要求比较高，材料导热率越低检测灵敏度越高，缺陷面积越大检测灵敏度越高。在应用中，可应用于大型锅炉压力管道各部位机械疲劳、应力腐蚀、蠕变破坏、热疲劳作用等所造成的裂纹的检测与预测之中，有较高的应用价值。

3.结束语

对于锅炉压力管道裂纹，常规的检测方法已经较为成熟，但由于锅炉压力管道裂纹产生机理与发展特点，常规检测方法容易产生一些检测盲区，极容易因为这些检测盲区而造成安全事故。在锅炉压力管道裂纹检验中，应当充分考虑到常规检测方法存在的不足，寻求新的方法来弥补这些缺陷，使锅炉压力管道裂纹检测更为准确、可靠。

参考文献：

[1] 孙文彩，杨自春.含裂纹压力容器混合变量下疲劳剩余寿命分析[J].压力容器，2010（27）

[2] 孙国有，王晓春等.压力容器中倾斜裂纹的失效分析方法[J].浙江大学学报，2001（35）

压力管道范文第6篇

关键词：监督检验 质量控制

伴随着我国社会经济与现代科技的快速发展，现代工业在我国国民经济中占据着越来越重要的地位，成为了我国的支柱产业之一，而现代工业属于高危行业之一，在它的生产过程中具有工艺复杂、易燃易爆和高温高压等特征，现代工业中常常会用到压力管道，这些特殊的特征也决定了压力管道在制作用料和施工中的高难度与复杂性。由于其输送介质的特点，压力管道施工质量的重要性也凸显出来。现代社会的经济发展，安全生产是重要的基础，国家对于压力管道的检验检测和监督管理工作也日益加强，但目前为止仍然有个别的施工单位忽视这一问题，安装过程中得不到人员和技术的保障，从而影响了压力管道的运行质量，也对压力管道的检验人员提出了新的要求。

1、施工条件

1.1开工前期工作

（1）少数安装企业单位不能及时有效地履行压力管道安装的各项开工申报手续，开工条件准备不充分或不重视，有关单位对压力管道开工条件审查不严密、不细致现象比较普遍。

（2）没有按照设计资料的要求来开展工作。在压力管道的平面设计工作当中，要在图纸上明确给出压力管道的位置。设计单位在设计工作的时候，也应当按照标准规范要求来进行。并且要注重有关工作压力以及工作温度的制定，确保引用的规范标准的正确，不会出现由于设计原因而使工作出现失误的情况。

（3）不完善的施工设计工作。①内容不完整，缺乏可操作性，无法对现场施工进行指导。②安装单位不按照实际要求进行安装，现场人员没有安全意识。③实际施工中焊接人员责任心不强，不能保证焊接质量，因此造成了焊缝存在超标缺陷，对安全性带来较大的隐患。④检测过程不认真，不按规范要求进行，甚至漏检或不检，质量控制手段单一，无法保证以较高的质量完成工作。无损检测由无从业资格的单位进行，检测质量较低。

（4）缺少对设计图纸认真而又仔细的会审或设计交底工作，致使在施工安装过程中变更较多。

（5）施工安装前没有根据实际情况编制和制定可行的安全施工措施或具有针对性的应急预案。导致施工过程中安全质量隐患多，出现问题不能及时处置等。

1.2选择了错误的材料

在材料的选择方面，包括管材、管件等在内，几乎所有的材料都应当严格地根据标准进行采购，材料必须要有合格的质量证明书及合格标识。目前大量的管道元件虽然有合格证，但缺少质量证明书；管道材料标识不清或无标识等；对一些合金钢和有特殊材料要求的管道组成件不按照标准规定进行光谱分析复查并做好标识等。监检人员的日常工作涵盖的范围很广，主要包括对无缝钢管的外观质量、厚度检验，对阀门的压力实验等，对于检测之后发现质量问题的管件，要勒令生产厂家进行整改。

1.3在工程开工之前，项目部都要根据工程的实际情况来配置施工设备，这也是管道安装施工组织方案主要内容之一。施工前必须保证施工设备完好，计量器具经检定合格且在有效期内。

1.4在大型的管道工程施工之前，要组织专业技术人员进行施工技术的研讨，绘制相关图纸以便指导施工。并且要有专业的人员向施工人员解释施工图纸的技术要点，注意事项。

1.5构建合理的作业环境

①在进行安装工作之前，应该先完成事先的土建工程工作，在土建人员的验收之后，才能够开展后继工作。②在进行管道安装之前应该完成周边设备的安装，确保高质量的二次灌浆。③管道组成件及管道支撑件经过检验满足安装要求，管子、管件、阀门等内部进行清理达到干净、无杂物。

2、确保高质量的管道焊接工作

在压力管道的施工当中，最主要的工作之一就是焊接。压力管道要要能保证正常工作，就应当提高焊接的水准。所以，焊接人员应当切实提高压力管道的焊接质量。确保所有的焊接接头都按作业指导书要求进行施焊，应当保持平滑的外观，不能有裂纹、未溶合、未焊透、气孔等缺陷。

2.1进行焊接之前的准备工作

①焊工必须要有相应项目的压力管道焊工证，在上岗就业之前，应当根据《特种设备焊接操作人员考核细则》的要求进行考试，考试合格之后才能上岗施焊。对焊工除了通过检查相关上岗位证书外，必要时通过现场考核确认。②确保包括焊机、焊条等焊接设备的正常使用。

2.2确保高质量的焊接工艺流程

由于焊接工作会使用到不同材质的材料，因此就要保证这些材料焊接工艺水平达到标准要求。在设计图纸的指导下，质量工程师应当编写与工作内容相关的焊接工艺规程。确保焊工与管工之间熟练配合，两者熟知对方的工作内容及质量要求，能发现对方工作中的错误，并予以纠正。

3、确保支吊架的安装质量

管道系统的支、吊架，应当保证管道在随着温度变化热胀冷缩时，不会影响到其正常的工作。有的管道长期处于高温、高压的工作环境中，对支吊架系统的安装质量有较高的要求。对于有热位移的管道，支、吊架安装应满足设计和规范规定，当设计文件未规定时，吊点或支承面中心应设置在位移的相反方向，按位移值的1/2偏位安装，同时应注意管道的绝热层不得妨碍其位移。管道安装完毕后，应对照设计文件逐个核实支、吊架的形式和位置，发现有不符合要求应及时改正。

4、如何提高无损检测的质量

有的焊缝要进行内部质量无损检测，这样的检测工作要严格按照检测规范来进行，才能保证检测的准确性。在完成无损检测之后，要以施工图为基础将所有的管道、焊缝进行编号，为后期的返修工作提供方便。监检人员要有工作责任心，有安全意识，这样才能保证监检质量，才能确保压力管道的安全运行。

5、结论

压力管道范文第7篇

【关键词】压力管道；焊接问题；质量控制

压力管道属于一种特种设备，在生产及生活当中被人们应用。但是在使用当中，这些管道也有很大程度的风险会出现，如燃烧爆炸或者毒气泄漏等情况，不仅危害周围人身安全，还对周围的环境造成强烈的污染。因此我们在进行正常的生产过程当中应该严格执行对压力管道的安装以及运行、检修和检验规范，在源头上减少此类频发的事故。同时还要杜绝压力管道的爆炸性损失，对管道运行本身的安全性进行提高。压力管道与锅炉同属特种设备，我们应有实现国家安全的保障意识。

1.和压力管道焊接缺陷有关的因素

压力管道构件当中最为薄弱的环节就是焊接点，每一个焊接点都关系到整个压力管道对压力的承载能力。因此如果压力管道的焊接点存在着缺陷，则很容易产生泄漏的问题以至于引发事故。在焊接当中产生的主要问题有以下几点：裂痕、焊接不彻底、焊接面没有融合、焊接面咬边、焊接面夹渣、焊接面出现大量气孔等严重问题。这些问题一般用肉眼无法观察出来，存在于整个金属基体当中，使得整个金属面被割裂，最终产生应力集中的现象，在介质内压的作用力下对以上缺陷进行压力施加，使得基杆逐渐开裂，并慢慢发展成为宏观意义上的裂纹，最终对管道内壁进行贯穿，直接导致泄露以及爆炸的事故频繁发生。因此对于压力管道来说，焊接的质量将会直接影响到压力管道的安全程度，从某种意义上来说，也会对管道本身的安全运行产生十分重大的影响。焊接缺陷一般说来会被以下的若干因素决定：焊接材料、焊接参数指标、坡口形式以及焊接工人本身的手艺技术。

2.压力管道焊缝的具体种类

2.1夹渣

夹渣是一种常见于焊缝当中的焊接失误。夹渣主要分为两种，首先是金属夹渣，其次是非金属夹渣。其分布的种类样式有很多，主要包括以下的几种样式：斑点状、条纹状、锁链状、密集分布形状的夹渣。根据统计，在焊缝内部被深埋的斑点状夹渣以及条纹状夹渣是在管道的检查当中被发现次数最多的一种焊接缺陷，对于这一类夹渣的断面观察，我们可以发现其形状一般都是近似椭圆的光滑面。

2.2气孔

气孔主要就是指在进行焊接作业的时候熔池当中的一些气体在金属完全凝固之前没有逸出来，同时残存于焊缝当中，形成了相应的空洞。整个气孔的构成方式有很多。气孔当中所残存的气体构成一般为氢气或者是一氧化碳，对于气孔的填充处一般来说都有锈迹或者是污迹等，其形成的物理原因主要是因为焊条没有进行彻底烘干以及熔池的冷却速度超出了预计的速度。一般来说，气孔多数分布在焊缝的近表面位置，这也是造成管道表面冷裂纹的主要原因。

2.3没有焊透或者是没有熔合

没有焊透的意思就是说，在进行焊接的时候接头部分没有完全熔合完整而直接导致了一部分被留了下来；这是一种十分常见的缺陷，其主要原因是工人在进行作业的时候没有按照要求进行操作，手法不熟练。没有熔合也是一种常见的缺陷，主要是指熔焊的金属和母材之间产生了超出标准要求的缝隙，或是相邻的焊道之间也产生了不应该产生的缝隙。对于通用管道当中常用的X焊接坡口来说，无论是没有焊透或是没有熔合这一类的缺陷一般都是存在于所有焊坡接口的中间部分，距离表面的位置很深，断面的形状一般来说是椭圆形的或是不规则形状的。

2.4焊缝表面经常产生的裂痕

当焊缝表面接触部分的原子结构产生了原子层面上的结合力破坏，就会给接缝处的表面增添裂纹，从而产生相应的缝隙。这一类缺陷对于管道来说是十分致命的，因为这一类缺陷一般来说是管道破裂的最直接因素。这些裂纹的类型一般来说可以分成以下种类：结晶性质的裂纹、液化性质的裂纹、热应力性质的裂纹、延迟性质的裂纹、应力腐蚀性质的裂纹以及其它性质的裂纹等。

3.对于压力管道焊接缺陷的控制方法

3.1针对错边或是角变形的方法

在进行压力管道的组装过程当中，错边以及角变形是不可能完全避免的。但是，一旦压力管道在进行组装或者是在以后的使用当中出现了错边或者是角变形的问题，要想把这个情况消除也是十分困难的。唯一正确的预防方法就是在进行施工的时候严格执行相应的施工标准，把整个缺陷控制在可以进行调校的范围之内。如果在施工的时候没有把握好这一步，后续的错边或者是角变形就会产生强大的几何应力，同时也能产生相应的附加弯曲的应力。

3.2气孔和夹渣

这一类问题属于深埋的缺陷，在进行自检的时候必须进行消除，同时还要进行重新焊接作业，否则在进行使用的时候必然会发生泄漏以及爆炸的情况。根据观察统计，大多数的压力管道所有的气孔以及夹渣没有大幅度扩散的迹象。针对这样的特点，为了对气孔和夹渣进行克服，对于炭化的管道来说最好是进行氩弧焊作业打底。

3.3没有焊透或者是没有熔合

没有焊透的情况主要是出现在两种焊接手段（手工焊接和自动焊接）的交接面上。在进行处理的时候，如果出问题的地方在允许尺寸的范围之内，可以免除返修的步骤；没有熔合的情况一般来说会发生在焊缝部位金属和破口的交界部位，这个时候最稳妥的方式就是进行补焊作业，以避免出现意外。焊接材料对整个压力管道的质量是起到决定性质作用的，因此应该选用合格的焊接材料进行填充，以保证质量。

3.4裂纹

裂纹是管道问题当中最重要的问题，也是危害性最大的问题。一般来说我们的处理方法有以下方式：首先，所有的浅表裂纹都可以通过对其进行打磨的方式进行消除；其次，如果裂痕本身的大小长度远远超出了规定的允许长度则必须采取补焊的方式进行处理，使之消除；最后，如果可以保证管道本身的使用安全，可以对一些细小的裂纹进行保留，以便对其发展规律进行研究，使其后续发展趋势被观察记录到，获得潜在危险的发展趋势并加以预防。

4.结语

为了避免产生管道爆炸泄漏的事故，我们要在整套管道运行系统的运行以及检修方面进行大规模的管理，同时还要在安装环节上对质量进行严格检测，并在发现问题的时候进行及时修补，以此来实现管道运行的可靠性。【参考文献】

[1]赵俊岭.长输管道常见焊接缺陷分析控制[J].科技传播，2012（13）.

压力管道范文第8篇

【关键词】压力管道；设计；安全阀

随着近年来的社会发展，压力管道随着《压力管道安全管理与监察规定》的颁布与落实得到了优化，其安全性和设计质量也得到大幅度的提升。经过几年的实践经验总结得出，压力管道在目前的问题已经引起了社会各界人士的关注与重视，其造成的危害与损失极为重大，不仅严重影响了社会经济的发展，甚至造成严重的人员伤亡损失。因此，在目前的压力管道设计工作中应当给予高度重视，针对传统管道中存在的种种问题加以总结和研究，并使得其中各环节都能够满足社会需要，从而保证其应用效益。

1.压力管道概述

截至目前，压力管道已经引起社会各界人士的重视，其安全问题也受到各方面的关注与重视。尤其是在目前的市政工程中，压力管道应用的不断广泛使得整个工程安全性和质量受到社会各界人士的关注与重视，这也是目前社会发展中最受人们关注和重视的一个环节。

1.1压力管道概念

压力管道主要你指的是管道内部或者外部能够承受一定的压力而不影响管道内部物质运输的一种管道结构，这种管道在目前社会张应用较为广泛，其中主要是运输一些容易引发燃烧、爆炸或者中毒的介质。在目前的设计工作中，由于这种管道自身存在着极大的特殊性，因此在工作中需要针对其中各环节进行深入、系统、完善的研究和归纳，从而保障管道使用的正常性，为社会发展提供安全、可靠的能源基础。由于管道内部运输的物质都存在着一定的压力值，且容易受到外界的影响而出现燃烧、爆炸或者腐蚀现象，因此在管道的选择中应当选用一些稳定性能好、耐久性高、抗腐蚀性强的管道作为运输介质。同时在目前的社会发展中，这种管道的应用极为广泛，其在应用中若是出现管理不善、极易造成周围人员的伤亡情况，故此，在压力管道的设计中应当适时进行检查、管理，从而保障管道工程质量要求。

1.2压力管道设计定位

在目前的压力管道的安装与施工中，管道设计是极为关键的环节，同时在工作中管道的定位基础关键，也是不容忽视的一个过程，其定位是否合理、科学直接关系到整个个工程项目质量和作用的发挥。同时在目前的工作中，我们通常都需要从管道设计入手，结合周围情况，来系统、全面、综合的进行分析和归纳，使得其中各项问题都能够得到提前预防和解决。

2.管道设计中常见的问题

在压力管道设计中，应当根据管道以及仪表流程图作为主要基础来进行系统规划，使得整个设计工作能够符合相关规范、标准以及规定要求，同时在工作中对于设计细节还需要深思熟虑的进行思考，否则极容易造成管道设计的不科学，进而造成安全事故的发生。在目前的管道设计中，问题较多，其中最为常见的设计问题主要包含有以下几个方面：

2.1排放管线的设计

常温的空气和惰性气体可以就地排放，但管线在室内时最好引到室外排放；蒸汽和其他易燃、易爆、有毒的气体应根据气量大小及气体密度等情况确定向火炬排放，或向高空排放。排放管向大气排放时，要注意其排出口不能朝向平台，梯子，电缆等。水的排放可就近引入地漏或排水沟，其他液体介质的排放则必须引至规定的排放系统。尤其对于B类流体必须引入密闭的排放系统。对于易燃、易爆气体管道上的阻火器，应靠近放空口布置。室外容器排气管上的阻火器距设备接口至少需500mm，室内容器的排气管必须接出屋顶，阻火器放在屋面上或靠近屋面，便于固定及检修，阻火器与排放口之间的距离应该满足阻火器的最大试验安全间隙。

2.2安全阀的设计

安全阀是防止没备或管道等受压元件因火灾，操作故障或停水，停电造成压力超过其设计压力而发生爆炸事故。当设备内压力达到预定值时，安全阀泄压装置动作，泄放压力介质。故安全阀的设计位置应尽量靠近被保护的设备或管道，必须保证被保护设备的管口到安全阀人口之间管道的压力降不超过该阀定压值的3%，否则安全阔人口处的压力不能正确反应被保护设备内的压力，而影响安全阀的正常工作，形成安全隐患。安全阀进口管道设切断阀时，用铅封开，阀杆要水平安装，以防止阀杆和阀板连接的销钉腐蚀或松动，阀板下滑，关闭切断阀。关闭了切断阀，就相当于取消了安全阀的保护作用，也造成安全隐患。安全阀在泄压时会产生剧大的反作用力，因此安全阀的出M管必须设计固定架或导向架，以防止反力将设备管口损坏，造成经济损失及安全事故。

2.3管道的静电接地

输送易燃、易爆液体或气体的管道，物料沿管道的流动以及从管道进出容器的过程都会产生静电。一定量静电电荷的积聚会产生静电故障（生产系统因静电发生故障，导致生产率下降，产品质量不良，以至失效、破坏等）及静电灾害（由于静电放电导致的火灾、爆炸、静电电击以及由此而造成的二次事故等）。尤其对高温高压、易燃易爆、有毒有害的化工装置，保证静电安全，预防静电故障、静电灾害，是维护正常生产秩序的条件。

3.预防措施

除了上面我们介绍的方法外，净化室内空气的方法还有很多。

3.1吸附和室内空气净化器比较适

合家庭在污染水平没有超过国家规定标准的时候，为r保护健康而长时间的采用。因为膜分离法和光催化氧化法需要使蜊的一定花的金属（青铜或铝）制造，也可防止静电的产生。对不可能避免静电的地方，需设计压力管道的静电接地点，接地总电阻一般不血超过10欧姆，通常静电接地点选择在以下2个地方：首先、接人泵过滤器，缓冲器等设备处是静电量的变化所在，也是接地方便处。其次、输送易燃、易爆介质的大型管道在其始端、末段以及各个分叉处均接地。

3.2管廊上的管线一般每80-100米间隔处的管架处做静电接地

非导体管段的金属件必须接地，尤其是中间的金属接头一定要接地，以防造成静电积聚，产生静电放电。法兰之间的接触电阻不应大于0.03欧姆，法兰螺栓在正常扭紧后即可满足此项要求。当有特的设备，所以仅能是在室内空气污染超标，严熏影响居民的舟体健康的时候所采取的迅速降低室内空气污染水平的办法，而不适合长期采用。

4.结束语

上述提及的内容是我们在管道设计工作中会经常遇到的一螳小环节，如在设计工作中没有对这些小环节给予足够重视，结果往往会酿成大的事故！由于石油化工装置的特殊性，在压力管道的设计中还会有许多涉及到人身安全和人身防护的其它方面，我们只有在设计工作中严格遵守相关标准、规范，对同安全环节有关的细节提高认识，认真处理，才能设计出安全、规范的化工管路。

【参考文献】

[1]化工艺设计手册.化学下业出版社，2003.

[2]蔡而辅.石油化工管线没汁.化学工业出版社，2004.

压力管道范文第9篇

关键词：压力管道；检验；安全管理

压力管道广泛存在于石油、化工、冶金、电力及城市燃气和供热等行业，大多输送高温、高压、易燃、易爆、剧毒和有腐蚀的介质。我国压力管道数量多、分布广，而且其中相当一部分质量低劣，缺陷严重，超期服役，从而造成管道破裂、燃爆、泄漏等事故，对人民生命财产安全社会稳定和工业生产构成威胁，因此对压力管道的定期检验是非常必要的。

一、在用压力管道检验存在的主要问题

1、缺乏统一的压力管道设计标准。

2、管道量大面广，管道图纸缺乏或不完整，数据不齐全，造成管理工作量巨大。

3、管道安装质量较差。由于1999年以前国家尚未实行压力管道安装许可证发放制度，因此1999年前安装的所有管道未作为特种设备设计、制造和安装施工，再加上对压力管道竣工验收管理不严等原因，导致了现今在用压力管道焊缝中存在大量问题：错边量超标、焊缝成形不好、余高过高等现象普遍存在，焊缝内部质量更差。采用射线探伤对焊缝质量进行抽查，超标缺陷比例较高，主要的缺陷是焊缝整圈未焊透。

4、管道的检验、检测与缺陷处理缺乏有效的根据。至2002年为止，我国仍没有较为完整的压力管道检验标准，也没有管道安全评定规程，目前也只有《在用工业管道定期检验规程(试行)》，因此对检测出的超标缺陷的处理缺乏有效的依据。

二、压力管道定期检验内容和方法

压力管道的定期检验分在线检验和全面检验两种，一般在线检验由使用单位实施，每年进行一次，也可依据管线的状况和检测结果进行调整，主要内容为外观检验: 进行泄漏、 振动、绝热层或防腐层、安全附件及壁厚监测等内容。全面检验则依据管线的等级(建议参照中石化制定的《工业管道维护检修规程》的压力管道分级)不同以及实际使用情况，按不同的年限进行，主要内容包括以下几个方面，可作为压力管道档案管理系统的基本的参数:

1、在线检验的主要内容

在线检验是在运行条件下对在用压力管道进行检验，以宏观检查为主，是使用单位进行自检的一种形式，每年至少一次，其主要内容包括：

（1）在线检验重点检查部位。在线检查一般以宏观检查和安全保护装置和电阻值测量。在线检验的重点检查部位，从风险管理角度可以分为两类：一类是发生事故的可能性较大的部位，另一类是事故后比较严重的部位。（2）资料审查。在线检查开始前，使用单位应准备好与检验有关的管道平面布置图、单线图、历次在线检验及全面检验报告、运行产参数等技术资料，并根据实际情况制定检验方案。要确定检验内容、方法、数量、位置等：检验和评定依据的法规、标准和规范等；确定无损检测内容、方法、比例、数量等；压力管道在线检验的质保体系。（3）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。主要检查项目：泄漏检查；绝热层、防腐层检查；震动检查位置与变形检查；支吊架检查；阀门检查；法兰检查；膨胀节检查；阴极保护装置检查；管道标识检查。（4）定点测厚与抽查。对重要管道或有明显腐蚀和冲刷减薄的弯头、三通、管径突变部位及相邻直管部位应采取抽查的方式进行壁厚测定。壁厚应尽量实行定点测定。（5）电阻测量。对输送易燃、易爆介质的管道应采取抽查的方式进行防静电接地电阻值和法兰问的接触电阻值的测定。管道对地电阻不得大于100Ω，法兰间的接触电阻值应小于0.03Ω。（6）安全保护装置检验。压力管道安全保护装置检验基本借鉴压力容器检验规程中的安全附件检验部分。

2、全面检验内容和方法

（1）检验的准备工作

资料审查和制定检验方案。检验前先对设计单位资格、设计图纸、安装施工图及有关计算书等；压力管道安装单位资格、竣工验收资料(含安装竣工资料、材料检验等)；管道组成件、支承件的材料质量证明；历次在线检验报告等进行审查。制定检验方案应包括检验依据；检验准备；检验质保体系；检验项目及相应的设备；检验安全防护等。对无资料、未经监检的管道，检验时应从严把关。

检验前，必须切断与管道或相邻设备有关的电源，拆除保险丝，并设置明显的安全标志；为检验而搭设的脚手架、轻便梯等设施，必须安全牢固，便于进行检验和检测工作；影响管道全面检验的附设部件或其他物体，应按检验要求进行清理或拆除。

（2）宏观检查

由各检验组人员分别对各自负责的管道进行宏观检查，主要内容包括：管道的位置与变形、支吊架、阀门、法兰，膨胀节、安全附件及管道表面状况进行检查。必要时，对支吊架、发现的腐蚀凹坑进行独立项目的检测。检验结果内容直接记录在对应的单线图上，指示标明发现的问题和部位，以便复核，没有发现问题，单线图上可不记录。

（3）测厚

由宏观检查人员同步完成，依据单线图上确定的测厚部位，按管道流向顺序进行测量，并直接记录在单线图上。检测完毕，将单线图交检验负责人汇总并进行初步分析，对需要进行复核的，安排本装置的不同的检验组进行复核。复核后确认是管道减薄异常的，由安全评价小组确定是否扩大比例进行检测。

（4）无损检测与理化检验等项目的开展

无损检测人员根据检验人员对压力管道标识色带部位开展检测，检测结果记录在相应的记录表中。无损检测后没有问题的，可将色带拆除。需要重新复验的由项目负责人安排复验。对存在超标缺陷需要评定的，由安全评价组进行评价。需要扩大比例检测的部位及经安全评定需要返修的部位，及时向使用单位反馈，并书面对返修信息进行确认。

（5）每日现场检验工作结束后汇总分析及复验

每日已完成的管道，各检验组将所记录的单线图交项目负责人汇总，发现存在检测结果异常的，安排不同检验组进行复核。无损检测组、理化检验组等当日检测结果也需及时汇总到项目负责人。需要扩大比例检测的。需要及时与使用单位协商，尽早安排实施，并做好书面记录。

（6）压力管道的强度试验或泄漏性试验

一般压力管道的强度试验与泄漏性试验在其他检验工作完成及缺陷返修确认后，装置开车前进行，有时泄漏性试验也配合装置试运行一同进行。强度试验或泄漏性试验一般由维修改造单位进行．检验人员负责试验的见证工作。试验不合格的，应查找原因。修理或改造后重新进行试验，直至试验合格才能投入生产。

压力管道范文第10篇

关键词:压力管道;检验;韧性破坏;脆性破坏;疲劳破坏;蠕变破坏

中图分类号:TQ055文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)12-0017-02

压力管道――指符合原劳动部1996年4月颁布的《压力管道安全管理与监察规定》限定的各种管道。压力管道是指利用一定压力,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。在实际检验中, 我们发现压力管道在运行过程中,会出现这样或那样的缺陷,缺陷形式有如下几种:

一、压力管道的破坏形式

通常压力管道破坏形式可分为:韧性破坏、脆性破坏、腐蚀破坏、疲劳破坏、蠕变破坏,以及其他破坏形式。

(一)韧性破坏

韧性破坏是管道在压力的作用下管壁上产生的应力达到材料的强度极限,因而发生断裂的一种破坏形式。发生韧性破坏的管道,其材料本身韧性一般非常好的,而破坏往往是由于超压引起的。表现在管道上则是直径增大(或局部鼓胀)和管壁的减薄,周长伸长率可达10%~20%,所以具有明显的形状改变是韧性破坏的主要特征。

(二)脆性破坏

脆性破坏往往在一瞬间发生,并以极快的速度扩展,这种破坏现象和脆性材料的破坏很相似,故称为脆性破坏。又因为它是在较低的应力状态下发生的,故又叫作低应力破坏。脆性破坏的基本原因是材料的脆性和严重缺陷。前者可由焊接和热处理工艺不当而引起,后者包括安装时焊缝中遗留的缺陷和使用中产生的缺陷。此外,加载的速度、残余应力、结构的应力集中等都会加速脆断破坏的发生。

(三)腐蚀破坏

腐蚀破坏是由于受到内部输送物料及外部环境介质的化学或电化学作用(也包括机械等因素的共同作用)而发生的破坏。腐蚀破坏形态除全面腐蚀外,尚有局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀、焊接接头腐蚀、磨损腐蚀、冷凝液腐蚀以及涂层破损处的局部大气腐蚀)、应力腐蚀破裂(碱脆、不锈钢氯离子应力腐蚀、不锈钢连多硫酸应力腐蚀破裂、硫化物腐蚀等)、腐蚀疲劳及氢损伤(氢鼓泡及氢诱发阶梯裂纹、氢脆、脱碳、氢腐蚀)。其中危害最大的当属应力腐蚀破裂,往往在没有先兆的情况下突然发生,造成预测不到的破坏。遭受腐蚀的管道,壁厚逐渐减薄,最后破坏。

(四)疲劳破坏

金属在承受大小和方向都随时间发生周期性变化的交变载荷作用时,尽管应力所产生的载荷并不大,而且往往低于材料的屈服极限,但如果长期受到这种载荷的作用,也会发生断裂。疲劳破坏最易在两处发生:一是结构的几何的不连续处,即管道的应力集中部位;二是存在裂纹类原始缺陷的焊缝部位。如果两种情况同时存在于一处,极易产生疲劳破坏。疲劳破坏仍为脆性性态的破坏,断口上有明显的裂纹产生区、扩区和最终断裂区。

(五)蠕变破坏

在高温环境下,只要温度达到一定的程度,即使钢材受到的拉应力低于该温度下的屈服极限温度,也会随时间的的延长而发生缓慢持续的伸长,这就是钢材的蠕变现象。由于金属蠕变产生的破坏,成为蠕变破坏。一般认为材料的使用温度不高于它的熔化温度的25%~35%,则可不考虑蠕变影响。材料发生蠕变破坏时具有明显的塑性变形,变形量的大小视材料的塑性而定。蠕变破坏的宏观断口呈粗糙的颗粒状,无金属光泽,管道在直径方向上有明显的变形,并伴有许多沿径向方向的小蠕变裂纹。

二、案例分析

对本市一家合成氨的化工企业6#高压机四段出口管道进行全面检验,下面总结自己的看法:

(一)检测结果

通过资料审查、外部宏观检验、硬度检测、壁厚测定、无损探伤、强度校核,该管道弯头部位的检测结果如下:

1.资料审查。该企业系一家生产液氨和碳酸氨的化工企业,该管道1996年由本厂自行设计自行安装,其管径219mm,公称壁厚8mm,材质20#,最高工作压力为2.75MPa,最高工作温度为150℃,输送介质为循环气,其主要成为CO、CO2、H2、N2。该管段安装在高压机房外面,距四级水冷排管0.5m,弯管最高位置离地面标高1.78m。安装后使用时间不到一年,因效益不好而停产,后经企业改制,2005年由该公司租赁,2006年正式投产。

2.外部宏观检验。外表面有麻点腐蚀,其腐蚀凹坑最深达1.5mm,且靠水冷排侧有一处贴补,弯管弯曲半径450mm。

3.硬度检测。弯管部位HB为189,直管部位HB为194,合格。

4.壁厚测定。经超声波测厚,弯管部位最薄为5.5mm,直管部位最薄为7.2mm。

5.无损探伤。发现贴补处沿气流方向侧有一条24mm裂纹,且穿透贴补焊缝。

6.强度校核。经强度校核,最小壁厚为5.68mm,而实测最小壁厚为5.5mm,强度不合格;根据GB50235-97标准,弯管制作前后厚度差小于公称壁厚的15%,计算得6.8mm,大于5.5mm,则为不合格。

7.评定结论。安全等级为四级,需更换此弯管。

(二)原因分析

1.腐蚀凹坑的产生。因停用时间过长,保养措施不当及大气中腐蚀介质的影响,尤其是靠近弯管的水冷排管所用的冷却水是二气循环水,水中含有硫化氢,而这种硫化氢水溶液飞溅在弯管上,会在金属表面发生激烈的电化学腐蚀,使得被腐蚀部位的金属以其离子或腐蚀产物的金属形式从表面脱离,而形成腐蚀凹坑。

2.裂纹的产生。由于管道内输送的介质主要为CO、CO2、H2、N2,而介质中的H2对管道损伤最大,是典型的氢腐蚀。氢腐蚀是钢受到高温(220℃以上)、高压(1.4MPa以上)作用后,其机械性能变劣,强度、韧性明显降低,这种现象是不可逆的。其腐蚀机理为:H2H++H,H+、H直径小,可透过金属表面,固溶到金属内,固溶的氢与钢中的碳发生化学反应:Fe3C+4H=3Fe+CH4,而产生的CH4气体本身扩散能力很低,只聚集在晶界原有的微观空隙内,使得该区域碳浓度降低,其他位置上的碳通过扩散不断补充,产生的CH4气体不断增多,空隙内的局部压力不断增大,从而在该处发展为裂纹。再者,弯管表面的腐蚀凹坑产生局部应力集中,水冷排中的冷却水洒在弯管上,产生温差应力,这几个应力叠加,又加速裂纹的扩展。

3.修补方法错误。虽然弯管部位产生裂纹,厂家自行贴补,头痛医头,脚痛医脚,没有找出产生缺陷的根本原因,使一段时间又产生新生裂纹。原因是原裂纹未经处理(应在裂纹两端钻ф8mm的小孔,用角磨机打出“U”坡口,并经无损检测,确认裂纹已清除,再进行补焊),两端应力集中,再加上几个应力叠加,加快原裂纹从两端发展,产生新生缺陷。

(三)预防措施

1.设计、制造、安装、修理必须是有资质的单位进行,如设计采用抗氢腐蚀设计,选择采取含碳量低的材料,焊后热处理(主要为正火加回火热处理)、弯管制作弯曲半径因大于管子外径的3.5倍等。

2.二次循环冷却水须进行水处理,如在蓄水池中加适量碱以中和水中的硫化氢等酸性物质。

3.用不易腐蚀的物料将冷排管与弯管隔离或将此弯管加一防腐、防水保护层。

4.加强定期检验(在线检验、全面检验)和巡回检查。

5.加强内部管理和设备保养,确保设备安全运行。

三、结语

为了做好压力管道的安全管理工作,确保压力管道的安全运行,保障生产任务的顺利进行,必须坚决贯彻执行(压力管道安全管理与监察规定)等有关法律、法规、规定和文件,认真编制压力管道安全管理规章制度。并监督压力管道运行和维护,严格加强旧管道的清查工作,对清查中发现的安全隐患,及时进行彻底消除。能修复的修复,无法修复的坚决报废,不留隐患。

参考文献

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[3]李应彤,胡晓华.石化企业压力管道的检验[J].内蒙古石油化工,2001,(4).

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