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压力管道设计

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压力管道设计

详细介绍

压力管道设计


依据国家有关压力管道方面的法律、法规和标准以及生产工艺,对压力管道的敷设进行设计,符合安全生产的要求。

1、定义

从广义上理解,压力管道是指所有承受内压或外压的管道,无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分,管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的,由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。

2、行业规定

从中国颁发《压力管道安全管理与监察规定》以后,"压力管道"便成为受监察管道的专用名词。在《压力管道安全管理与监察规定》第二条中,将压力管道定义为:"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"。

国务院2009年5月1日颁发实施的《特种设备安全监察条例》(国务院令第549号)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0.1MPa(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50mm的管道"。这就是说,所说的"压力管道",不但是指其管内或管外承受压力,而且其内部输送的介质是"气体、液化气体和蒸汽"或"可能引起燃爆、中毒或腐蚀的液体"物质。

国务院颁布的《特种设备安全监察条例》明确规定:压力管道和锅炉、压力容器、起重机械并列为不安全因素较多的特种设备。

国家质检总局2014年10月30日发布的《质检总局关于修订《特种设备目录》的公告(2014年第114号)》所附特种设备目录目录8000项中该定义改为: 压力管道,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),介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、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,且公称直径大于或者等于50mm的管道。公称直径小于150mm,且其最高工作压力小于1.6MPa(表压)的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。

3、管道特点

1、压力管道是一个系统,相互关联相互影响,牵一发而动全身。

2、压力管道长径比很大,极易失稳,受力情况比压力容器更复杂。压力管道内流体流动状态复杂,缓冲余地小,工作条件变化频率比压力容器高(如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等都有可能影响压力管道受力情况)。

3、管道组成件和管道支承件的种类繁多,各种材料各有特点和具体技术要求,材料选用复杂。

4、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。

5、压力管道种类多,数量大,设计,制造,安装,检验,应用管理环节多,与压力容器大不相同。

4、级别划分标准

低压管道 0.1≤P≤1.6MPa

中压管道 1.6<P≤10MPa

高压管道10<P≤100MPa

超高压管道 P>100MPa

5、管道级别

长输管道为GA 类,级别划分为:

1.1 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,最高工作压力大于4.0MPa的长输管道;

(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质,最高工作压力大于等于6.4MPa,并且输送距离(指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的长度)≥200km的长输管道。

1.2 GA1级以外的长输(油气)管道为GA2级。

公用管道为GB 类,级别划分为:

GB1、燃气管道;

GB2、热力管道。

工业管道为GC 类;级别划分为:

6.3.1 符合下列条件之一的工业管道为GC1 级:

a) 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;

b) 输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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P≥4.0MPa 的管道;

c) 输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力P≥4.0MPa 且设计温度大于等于400℃的管道;

d) 输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa 的管道。

3.2 符合下列条件之一的工业管道为GC2 级:

a) 输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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

P<4.0MPa 的管道;

b) 输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力P<4.0MPa 且设计温度≥400℃的管道;

c) 输送非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力P<10.0MPa 且设计温度≥400℃的管道;

d) 输送流体介质,设计压力P<10.0Mpa 且设计温度<400℃的管道;

注1:输送距离指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离。

6、安装标准

A1 GA类[长输(油气)管道]

长输(油气)管道是指在产地、储存库、使用单位之间的用于输送(油气)商品介质的管道,划分为GAl级和GA2级。

A1.1 GAl级

根据安装的实际情况,GAl级分为GAl甲级、GAl乙级。

A1.1.1 GAl甲级

符合下列条件之一的长输(油气)管道为GAl甲级:

(1)输送有毒、可燃、易爆气体或者液体介质,设计压力大于或者等于10MPa的;

(2)输送距离大于或等于1000km,且公称直径大于或者等于1000mm的。

A1.1.2 GAl乙级

符合下列条件之一的长输(油气)管道为GAl乙级:

(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力大于或者等于4.0MPa、小于10MPa ;

(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质,设计压力大于或者等于6.4MPa、小于10MPa;

(3)输送距离大于或者等于200km,且公称直径大于或者等于500mm的。

A1.2 GA2级

GA1级以外的长输(油气)管道为GA2级。

A2 GB类(公用管道)

公用管道是指城市或者乡镇范围内的用于公用事业或者民用的燃气管道和热力管道,划分为GBl级和GB2级。

A2.1 GBl级

燃气管道为GBl级。

A2.2 GB2级

热力管道为GB2级,并且分为以下两类:

(1)设计压力大于2.5MPa;

(2)设计压力小于或者等于2.5MPa。

A3 GC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GCl级、GC2级、GC3级。

A3.1 GCl级

符合下列条件之一的工业管道为GCl级:

(1)输送GB 5044-1985《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其标准沸点的高度危害液体介质的管道;

(2)输送GB 50160-2008《石油化工企业设计防火规范》与GB 50016-2006《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体(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.OMPa,或者设计压力大于或者等于4.0MPa且设计温度高于或者等于400~C的管道。

A3.2 GC2级

除本规定A3.3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A3.1规定的GCl级的工业管道为GC2级。

A3.3 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且设计温度高于-20℃、但是不高于185℃的工业管道为GC3级。

A4 GD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GDl级、GD2级。

A4.1 GDl级

设计压力大于或者等于6.3MPa,或者设计温度高于或者等于400℃的动力管道为GDl级。

A4.2 GD2级

设计压力小于6.3MPa,且设计温度低于400"12的动力管道为GD2级。

A5 长输(油气)管道带压封堵

长输(油气)管道的带压封堵许可划分为甲级和乙级。

A5.1 甲级

符合以下条件之一的长输(油气)管道的带压封堵为甲级:

(1)输送可燃、易爆、有毒介质,设计压力大于或者等于2.5MPa的长输(油气)管道的带压封堵;

(2)设计压力大于或者等于2.5MPa,且公称直径大于或者等于300mm的长输(油气)管道的带压封堵。

A5.2 乙级

符合以下条件之一的长输(油气)管道的带压封堵为乙级:

(1)输送可燃、易爆、有毒介质,设计压力小于2.5MPa的长输管道的带压封堵;

(2)设计压力小于2.5MPa,或公称直径小于300mm的长输管道的带压封堵。A6 管道现场防腐蚀作业压力管道现场防腐蚀作业划分为甲级和乙级。A6.1 甲级GA、GBl、GC、GD类压力管道的现场防腐蚀作业为甲级。A6.2 乙级GB2类压力管道的现场防腐蚀作业为乙级。注A:

(1)安装单位申请的许可项目中,同时含有"GA"、"GCl"、"GDl"、"长输(油气)管道带压封堵"、"管道现场防腐蚀作业(甲级)"和其他类别的许可项目时,由国家质检总局统一审批;

(2)许可项目中,GAl甲级可以覆盖GAl乙级、GA2级,GAl乙级可以覆盖GA2级,GCl级可以覆盖GC2、GC3级,GC2级可以覆盖GC3级,GDl级许可以覆盖GD2级,长输(油气)管道带压封堵和管道现场防腐蚀作业许可的甲级可以覆盖乙级;

(3)GCl级中空分装置专项条件按GC2级,GC2级中的集中供气、制冷专项条件按GC3级;

(4)输送距离,是指产地、储存地、用户间的用于输送商品介质的管道长度;

(5)管道现场防腐作业,是指在管道施工现场进行工厂化预制管道防腐层作业,不包括管道防腐层的现场补口补伤;

(6)GBl中设置PE管安装专项。

7、检测标准

对压力管道的检验检测工作包括:外观检验、测厚、无损检测、硬度测定、金相、耐压试验等。而磁粉检测则是无损检测一种经常使用的方法。磁粉检测的能力不仅与施加磁场强度的大小有关,还与缺陷的方向、缺陷的深宽比、缺陷的形 状、工件的外形、尺寸和表面状态及可能产生缺陷的部位有关。因此就有各种不同的磁化方法。

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