【文章內容簡介】 管道。這里，所謂壓力管道所屬設施及安全保護裝置的定義是：a）附屬設施主要指用于壓力管道的管道用設備、支吊架、陰極保護裝置等。b）安全保護裝置主要指超溫、超壓控制裝置和報警裝置等。注：最近頒發(fā)的《壓力管道使用登記管理規(guī)則》（試行）中對壓力管道、附屬設施和安全保護裝置的界定，明確為：a）壓力管道指由管道組成件、管道支承件、安全保護裝置和附屬設施等組成的系統(tǒng)。用于輸送氣體或者液體的管狀設備；b）附屬設施指陰極保護裝置、壓氣站、泵站、閥站、調壓站、監(jiān)控系統(tǒng)等；c）安全保護裝置指壓力管道上連接的安全閥、壓力表、爆破片和緊急切斷閥等。四、壓力管道的特點一個管道系統(tǒng)，為了完成流體的輸送、分配、混合、分離、排放、計量或控制流體流動的功能，必須與相應的動力設備、反應設備、儲存設備、分離設備、換熱設備、控制設備等連接在一起，形成一個系統(tǒng)，使管內流體具有一定的壓力、溫度和流量，完成設計預定的任務。同時，不同類別的壓力管道，由于材料、結構和敷設形式不同，其特點也有所不同：（A）工業(yè)管道的特點1）數(shù)量多，管道系統(tǒng)大，車間內管道布置交叉、緊湊；2）管道組成件和支承件的材質、品種、規(guī)格復雜，質量均一性差；3）運行過程受生產過程波動影響，運行條件變化多，如熱脹冷縮、交變載荷、溫度和壓力波動等；4）腐蝕和破壞機理復雜，材料失效模式多。（B）長輸管道和公用管道的特點1）管道敷設長度大，跨越地區(qū)多，地形地質復雜；2）埋地敷設多，缺陷檢測難度大；3）容易遭受意外損傷。五、壓力管道的結構要求壓力管道由于輸送的流體具有毒性、燃爆性和腐蝕性，且又有高溫、高壓、低溫等特殊操作條件，使其具有相當大的危險性。因此，壓力管道系統(tǒng)結構應當具備下列條件：耐壓強度：承受管內流體作用于管道上的壓力（內壓或外壓）、溫度所引起的應力及其長期、反復的影響，如蠕變和疲勞等；密封性：阻止管道內部流動的流體泄漏到管道外部空間或流體中；耐腐蝕性：承受管內流體對管道材料的腐蝕作用。管道材料的耐腐蝕等級分為4級，以年腐蝕速率衡量：充分耐腐蝕≤；耐腐蝕＞～；尚耐腐蝕＞～；不耐腐蝕＞；柔性：管道的柔性是反映管道變形難易程度的一個物理概念。管道在設計條件下工作時，因熱脹冷縮、端點附加位移、管道支承設置不當?shù)仍驎a生應力過大、變形、泄漏或破壞等影響正常運行的情況。管道的柔性就是管道通過自身變形吸收因溫度變化發(fā)生尺寸變化或其他原因所產生的位移，保證管道上的應力在材料許用應力范圍內的性能。為了滿足上述條件，管道系統(tǒng)的管道組成件必須使用耐介質腐蝕，有能夠在設計規(guī)定溫度下承受介質作用壓力的材料，且有相應的壁厚和密封結構。同時整個管道系統(tǒng)應有適當?shù)闹С?。在一些標準?guī)范中，經常出現(xiàn)“劇烈循環(huán)條件”這一名詞。根據(jù)《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》GB503162000的解釋，劇烈循環(huán)條件是指：。所謂“位移應力范圍”是指：由管道熱膨脹產生的位移所計算的應力。計算的最大位移應力范圍就是從最低溫度到最高溫度的全補償值進行計算的應力。設計對劇烈循環(huán)條件下運行的管道，在管道組成件的選用、管子和管件的最小厚度、無損檢測的要求等均有特殊的規(guī)定。六、壓力管道的分類和分級管道的用途廣泛，品種繁多。不同領域內使用的管道，其分類方法也不同。一般可以按用途、主體材料、敷設狀態(tài)和輸送介質等管道使用特性進行分類。具體情況可見圖1。在一般法規(guī)、標準、規(guī)范中，為了便于設計、施工驗收和使用管理和檢驗，往往根據(jù)介質的特性和設計參數(shù)采用綜合分類、分級的方法，同時，在各行業(yè)的設計規(guī)范，施工驗收規(guī)范和維修、檢驗規(guī)程之間，對管道的分級或分類尚存在差異。如：國家標準《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》GB50316中的流體根據(jù)狀態(tài)、性質和設計參數(shù)分為AAB、C、D五類。A1類為劇毒介質；A2類為有毒介質B類為可燃介質；C類、D類為非可燃、無毒介質，其中設計壓力小于等于1MPa，且設計溫度為29～186℃的為D類?；ぁ⑹突ず碗娏Φ刃袠I(yè)的施工及驗收規(guī)范對管道的分級或分類如下：化工行業(yè)標準《化工金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》HG20225—95按流體特性和設計參數(shù)分為A、B、C、D四類。基本與國家標準一致，但將有毒介質管道劃入B類管道。石油化工行業(yè)標準《石油化工有毒、可燃介質管道工程施工及驗收規(guī)范》SH3501—2002按流體特性和設計參數(shù)分為SHA、SHB、SHC、SHD四級，如表3。 表3 SH35012001管 道 分 級 管道級別 適用范圍SHA （1） 毒性程度為極度危害介質管道（苯管道除外）（2） 毒性程度為高度危害介質的丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫介質管道（3） SHB（1） 毒性程度為極度危害介質的苯管道（2） 毒性程度為高度危害介質管道（丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫管道除外）（3） 甲類、乙類可燃氣體和甲A類液化烴、甲B類、乙A類可燃液體介質管道SHC （1） 毒性程度為中度、輕度危害介質管道（2） 乙B類、丙類可燃液體介質管道SHD 設計溫度低于29℃的低溫管道七、壓力管道失效的原因壓力管道“失效”一般是指壓力管道不能發(fā)揮原有效能的現(xiàn)象，可分為自然失效和異常失效兩種。由于壓力管道運行在內部介質和周圍環(huán)境的影響之下，不可避免地會產生溫度和壓力循環(huán)、腐蝕、振動以及材料金相組織變化等影響材料性能和連接接頭密封性能的問題，因此任何管道都有一定的使用壽命，自然失效就是在壓力管道達到使用壽命時發(fā)生的失效現(xiàn)象。自然失效可以通過定期檢驗或失效分析進行事先控制，以防止事故的發(fā)生。但是，在用壓力管道由于在設計、制造、安裝和運行中存在各種問題會導致異常失效，造成突發(fā)性破壞事故的發(fā)生。其原因主要有：（A）職工素質差，違反操作規(guī)程運行，致使運行條件惡化，包括超壓、超溫、腐蝕性介質超標、壓力溫度異常脈動等；使用壓力和溫度是壓力管道設計、選材、制造、安裝的依據(jù)。操作壓力和溫度超過規(guī)定將導致管壁應力值的增加或材料力學性能的下降，尤其是在焊縫、法蘭、彎頭、閥門、異徑管、補償器等幾何結構不連續(xù)處的局部應力和峰值應力會大幅增加，成為蠕變破壞的源頭。過低的操作溫度則會引起材料韌性下降，允許的臨界裂紋尺寸減小，從而有可能導致脆性破壞。超溫超壓還會導致管道接頭泄漏。管道往往由于下列原因而產生交變載荷：1）間斷輸送介質而對管道反復加壓和卸壓、升溫和降溫；2）運行中壓力波動較大；3）運行中溫度發(fā)生