压力管道安全技术培训讲义及质保(编辑修改稿)

压力管道安全技术培训讲义及质保(编辑修改稿)内容摘要：

使用。 3） 铬钼合金钢在 400℃ ～ 550℃ 区间长期使用时，应当根据使用经验和具体情况提出适当的回火脆性防护措施。 4) 奥氏体不锈钢使用温度大于 350℃ 时，不得与铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锡、锌等低熔点金属及其化合物接触。 5) 低碳（ C≤ ％） 奥氏体 不锈钢 在高温条件下使用应满足表 7的要求： 表 7 低碳级奥氏体不锈钢高温使用的附加要求 钢号 使用温度 （℃） 附加要求 母材含碳量 热处理 晶粒度 CF8 ＞ 425 C≥ ＞ 1040℃快冷 CF8M、 CF8C ＞ 425 C≥ ＞ 1100℃快 冷 0Cr18Ni 0Cr17Ni12Mo 0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb ＞ 540 C≥ ＞ 1100℃快冷 平均 7 级 或更高 9 0Cr23Ni1 0Cr25Ni20 ＞ 540 C≥ ＞ 1040℃快冷 平均 6 级 或更高 6） 低碳（ C≤ ％）非稳定化不锈钢，在热加工或者焊接后使用 以及 超低碳（ C≤ ％）不锈钢在 425℃ 以上长期使用 时 应当考虑发生晶间腐蚀的可能性 ； 7） 奥氏体不锈钢在 540℃ ～ 900℃ 区间长期使用时 可能产生相脆化 ，应当采取 控制铁素体含量及过度冷变 形等 适当防护措施防止材料脆化。 8) 为防止硫、铅及其化合物在高温下侵蚀镍基合金导致晶界脆化，镍及镍基合金在各种环境气氛下的使用温度上限应当符合 设计规范 的规定。 e. 考虑在可能发生火灾和灭火条件下的 材料 适用性以及由此而带来的材料性能变化和次生灾害； f. 材料适合相应制造、制作加工（包括锻造、铸造、焊接、冷热成形加工、热处理等）的要求，用于焊接的碳钢、低合金钢的含碳量小于或等于 ％； g. 几种不同的材料组合使用时，应当注意其可能出现的不利影响。 h. 管道用密封件的选用应当考虑设计压力、设计温度以 及介质、使用寿命等的要求 ， 並且符合 有关安全技术 规范 及其相应的 密封材料标准的规定。 ② 管道组成件采用新研制 、 无应用实例的 国产 材料，材料研制生产单位应当将试验验证资料和第三方检测报告 报 国家质检总局 ，由国家质检总局 委托 有关 的 技术组织或 技术机构进行 技术 评审，技术评审的结果经过 国家质检总局批准后，方可进行试制 、 试用。 通过一定周期的试用、验证 ， 进行型式试验或者技术鉴定后，报国家质检总局备案。 ③ 管道组成件所用材料采用国际标准或者国外标准时，应当符合下列要求： a. 选用国外压力管道规范允许使用 并 且已有使用实例的材料 ， 该材料性能不得低于国内类似材料的有关安全技术 规范和 及其 标准 要求，其使用范围符合有关安全技术 规范和 及其 标准 的规定 ； b. 首次使用前，对化学成份、力学性能进行复验， 并且 进行焊接工艺评定 ，符合规定要求时，方可 投 入 制造； ④ 灰铸铁和可锻铸铁管道组成件 可 在 工业管道中 下列条件 下 使用， 但是必须 采取防止过热、急冷急热、振动以及误操作等安全防护措施： a. 灰铸铁的使用温度应当 高或者等于 10℃ ，且 低 于或者等于 230℃ ，设计压力小于或者等于 ； 球墨铸铁的使用温度应当高于 20℃ ， 且 低 于或者等于 350℃。 b. 可锻铸铁的使用温度高于 20℃ ， 并 且 低 于或者等于 300℃ ，设计压力小于或者等于； c. 灰铸铁和可锻铸铁用于可燃介质时，使用温度 高于 或者等于 150℃ ，设计压力小于或者等于。 d. 灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁不得用于 GC1级管道， 其中 灰铸铁和可锻铸铁不得应用于剧烈循环工况 . ⑤ 碳钢、奥氏体不锈钢钢管及由其制造对焊管件 在工业管道中 的使用限制应当符合表 8规定。 表 8 管子和管件 使用限制 钢管标准 材料 钢管和管件制造工艺 不允许使 用范围 GB30912020 碳素结构钢 （ 注 1） （ 1） 电阻焊焊管 （ 注 2） ； （ 2） 电熔焊焊管及对焊管件 （ 1） 按第二十四条规定； （ 2） 剧烈循环工况； （ 3） 电阻焊焊管的使用压力大于 碳钢 电阻焊焊管 （ 注 2） （ 1） GC1 级管道； （ 2） 设计压力大于 ； （ 3） 剧烈循环工况 GB81631999 GB30871999 碳钢 无缝管及对焊管件 GC1 级管道 （注 3） 碳钢 电熔焊焊管及对焊管件 GB127711991 奥氏体不锈钢 电熔焊焊管（不添加填充金属）及对焊管件 (1)GC1 级管道； (2)剧烈循环工况 电熔焊焊管（添加填充金属）及对焊管件、焊缝不作射线检测 注 1：包括碳素结构钢钢板制造的对焊管件。 2： 不得采用电阻焊焊管制造对焊管件。 10 3：逐根进行超声检测，并且不低于 GB/T57772020《无缝钢管超声波探伤检验方法》 级要求者，允许用于设计压力不大于 4MPa 的本规程 （ 1）规定的管道。 ⑥ 工业管道中 碳素结构钢 管 子和管 件的使用 应当符合以 下 规定 ： a. 用于管道组成件的碳素结构钢 的 厚度应当符合下列 要求 ： 1) 沸腾钢、半镇静钢，厚度不得大于 12mm； 2) A级镇静钢，厚度不得大于 16mm； 3) B级镇静钢，厚度不得大于 20mm。 b. 碳素结构钢不得用于 GC1级管道； c. 沸腾钢和半镇静钢不得用于有毒、可燃介质管道，用于 其他 介质管道 时， 设计压力 应 小于或者等于 ，使用温度 应低 于或者等于 200℃ ，且不低于 0℃ ； d. Q215A、 Q235A等 A级镇静钢不得用于有毒、可燃介质管道， Q215B、 Q235B等 B级镇静钢不得用于极度、高度危害有毒介质管 道 ； e. 镇静钢用于 无毒、非可燃 介质管道 时， 使用温度 应 低 于或者等于 350℃ ， 且 最低使用温度符合相应标准 的规定。 Q215A、 Q235A等 A级镇静钢设计压力 应 小于或者等于 ， Q215B、 Q235B等 B级镇静钢设计压力 应 小于或者等于。 ⑦ 工业管道（含油气田集输管道）使用非金属材料时，应符合 《 石油化工非金属管道技术规范》 SH/T 31612020 和 《非金属管道设计、施工及验收规范》 SY/T67692020 的 规定。 非金属材料不得用于极度、高 度危害介质管道 和剧烈振动、剧烈循环的管道 ，其中硬聚氯乙烯还不能用于输送气体介质管道。 ⑧ 无缝钢管与管件适用于各类参数的 动力 管 道 ，设计压力小于等于 道 ，可按 GB/T 8163 标准选用，设计压力小于等于 的管 道 可按 GB 3087 标准选用，设计压力大于 的管 道 应按 GB 5310标准选用。 当使用有缝钢管和管件时， 设计压力不高于 10MPa且设计温度不高于 425℃ 的管 道 ，可采用中温高压或高温高压用直缝电熔焊钢管与管件；设计压力不高于 设计温度不高于 350℃ 的管 子 可采用低压 流体用电熔焊钢管。 ⑨ 长输油气管道 (含 站内管道 )用钢管 和管件应符合下列要求： a. 钢管 应采用镇静钢 ，并 符合标准 GB/T 9711. 或 GB/T8163 的规定 ,其制管形式宜按下述要求选择： 1) DN≤ 200mm时宜采用无缝钢管； 2) 200mm＜ DN≤ 500mm时宜选用高频电阻焊钢管（ HFW），也可选用螺旋缝埋弧焊钢管（ SAWS）或直缝埋弧焊钢管（ SAWL）； 3) DN＞ 500mm时宜选用 螺旋缝埋弧焊钢管（ SAWS）或直缝埋弧焊钢管（ SAWL）； 4)重要的穿 /跨越段用管 和 通过活动断裂带、 采空塌陷区、地质灾害多发区等特殊地段用管宜采用直缝钢管 ； b. 管道组成件不应采用铸铁制作， 线路用热煨弯管、冷弯弯管等管件宜采用 无缝、 直缝钢管制作 , 且 不应有丁字或环形焊缝 ⑩公用管道 用管 子和管件应符合下列要求： 用管 子和管件应符合下列要求： 1) 中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、 低压流体输送用焊接 钢管 、镀锌钢管、输送流体用无缝钢管 或钢骨架聚乙烯塑料符合管 ； 2) 次高压燃气管道应采用钢管和管件，并符合下列规定： a) 钢管符合 GB/（ L175级钢管除外） 、 GB/ GB8163的规定， 三、四级地区高压燃气管道钢级不得低于 L245。 b) 管道附件严禁采用铸铁件。 钢制管件不得采用螺旋焊缝管制造。 c) 锻件应符合《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》和《低温 承压设备 用低合金钢锻件》的要求。 用管 子和管件应符合下列要求： 热力 管道应采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。 管道及钢制管件的钢材钢号不应低于表 9的规定。 钢材的规格及质量应符合国家相关标准的规定。 表 9 热力网管道钢材钢号及适用范围 钢 号 适 用 范 围 钢 板 厚 度 Q235— A178。 F P≤ ≤ 150℃ t ≤ 8mm Q235— A P≤ ≤ 300℃ t ≤ 16mm Q235— B、 20g、 20R 及低合金钢 规范适用范围的全部参数 不限 11 2. 设计计算 ① 管道设计压力应当不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的压力。 管道操作工况超过设计条件时，应当符合 相关标准中 关于 允许超压 的规定。 ② 管道设计温度应当按操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的温度确定。 ③ 管道组成件适用压 力的选用应当符合以下要求： a. 法兰、阀门等管道元件的适用压力，符合相关标准所规定的对应于设计温度的压力 — 温度额定值规定； b. 直管、斜接弯头、弯管、盲板、非标法兰以及支管连接管件的适用压力按 相关标准 进行计算确定； c. 承插和螺纹管件的适用压力按相关标准规定的直管壁厚确定； d. 无法进行计算 确定适用压力的管道组成件，可根据使用经验、应力分析、型式试验等方法确定其适用压力，但需经国家质检总局委托的 技术组织或者 技术机构 的技术 评审。 ④ 当金属管道外壁温度受大气环境条件影响，压力管道设计时 所考虑的 最低环境 温度 ， 可 以按 照 该地区气象资料，取历年来月平均最低气温的最低值 （ 指当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数 ）。 环境温度低于 0℃ 时，应当 有 防止切断阀、控制阀、安全保护装置和其他管道组成件的活动部件外表面结冰 的措施。 ⑤ 凡 是 与机泵类等动设备相连 ， 或者 在 高温、高压 下使用， 或者循环当量数大于 7000，以及工程设计中有严格要求的管道， 都 应当进行管道应力分析。 管道应力分析应考虑以下各类重量荷载的影响以及其它原因产生的荷载和作用力的相关作用： a. 介质压力、管道自重（包括隔热层、管道组成件以及介质重量）等持久荷载； b. 风荷载、地震荷载以及由于阀门关闭引起的压力短时升高、泄放阀打开时对管道的冲击反力等临时荷载； c. 温差荷载、固定支吊架或者端点位移对管道的交变或者非交变荷载。 ⑥ 管道轴向应力应当符合 以 下 要求 ： a. 持久荷载组合工况下的管道轴向应力应当小于或等于最高工作温度下的材料许用应力； b. 持久荷载和 必须考虑的 临时荷载组合工况下的管道轴向应力小于或等于 倍最高工作温度下的材料许用应力。 c. 确定金属许用应力的基准 由相关标准确定。 ⑦ 管道设计应当有足够的腐蚀裕量。 腐蚀裕量应根据预期的管道使用寿命 和介质对材料的腐蚀速率确定， 并且 还应 当 考虑介质流动时对管道或受压元件的冲蚀量和局部腐蚀 以及应力腐蚀 对管道的影响，以满足管道安全运行的要求。 ⑧ 管道组成件的最小厚度应当考虑包括腐蚀、冲蚀、螺纹深度或者沟槽深度所需的裕量。 为了防止由于支承、结冰、回填、运输、装卸或者其它原因引起的附加荷载而产生超载应力，造成损坏、跨塌或者失稳，必要时，应当增加管壁厚度。 ⑨ 为了保证法兰接头的密封要求，设计时应当遵循以下原则： a. 平焊法兰不得用于温度频繁变化的管道，特别是法兰未做隔热的场合； b. 剧烈循环工况的管道采用法 兰连接时选用带颈对焊法兰； c. 胀接法兰、螺纹法兰不得用于 GC1级管道和腐蚀性极强的环境中； d. 扩口翻边接头不得用于剧烈循环工况； e. 法兰连接的紧固件应当符合预紧及操作条件下垫片的密封要求 ,低强度紧固件不得用于剧烈循环工况下的法兰接头； f. 垫片应当根据流体性质、使用温度、压力以及法兰密封面等因素选用 , 垫片的密封荷载与法兰的压力等级、密封面型式和表面粗糙度以及紧固件相匹配； g. GC1 级管道以及有毒、可燃介质管道 ， 规定 其 法兰接头的紧 固载荷 和拧紧程序，确保法兰接头的密封性能。 h． 对介质毒 性为极度危害或者高度危害以及可燃流体的管道系统，设计文件 应对 安装施工完成后泄漏试验的具体要求做出规定。 3. 管道布置 ① 架空管道布置应满足防火、安全操作和安装、维修施工的要求。 管道多层布置时，腐蚀性介质管道应布置在下层，且不宜布置在转动设。