壓力管道范文
時間:2023-03-16 06:11:49
導語:如何才能寫好一篇壓力管道,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1 壓力管道常規檢驗技術
1.1 客觀檢查
客觀的檢查主要是通過對壓力管道的表面、隔熱性能、覆蓋層和其他受壓支撐的金屬構件進行客觀的檢查,查看壓力管道是否有出現偏離原來位置、受壓震動和泄漏的現象,以確保管道的性能得到保證。其檢測的手段主要有直觀的檢查以及量具的檢查方式。
1.2 直觀檢查
直觀檢查顧名思義是指由檢測人員對壓力管道的表面進行檢查,評定壓力管道是否有出現問題,其中,檢查應該注意:
(1)對管道內部的外觀檢查。為了能清楚的監測到壓力管道的內部情況,檢測人員應該使用強光手電筒緊貼著管道,通過平行的光線照射以顯現出管道內的凹凸不平、坑痕突起,而且在平行的強光照射下管道內如果存在裂紋也可以清晰的顯示出來。
(2)對狹窄部位的檢查。管道內一些死角或者比較狹窄的部位難以檢測時,檢測人員可以使用內窺鏡伸入狹窄部內檢查。
(3)對可疑的裂紋檢查。管道在經受壓力的時候很容易讓管壁出現內裂的情景,為了判斷管道是否出現裂紋,檢測人員可以先使用砂紙將可疑部位打磨一次,除去污物,運用一定比例的硝酸酒精溶液來將管道的表面浸透,然后再用十倍的放大鏡對可疑部位進行檢驗。
(4)對口徑小的管道檢查。如果口徑小的管道自身有可以隨時拆卸的法蘭,使得檢測人員難以用肉眼進行檢查時,可以用手伸入法蘭之中,通過對管壁的觸摸,檢查管道內是否存在不平裂痕。
(5)對腐蝕物件的檢查。檢測人員對管道進行檢查時應該注意查看是否存在著可能對管道進行腐蝕的物件,發現時必須抬起支架對腐蝕的物件進行檢驗,其中必須注意,如果管道正在運行,則必須要小心操作,避免操作不當造成的危險。
1.3 測定壓力管道的厚度
為了掌握輸送介質腐蝕壓力管道的具體狀況,推算壓力管道的剩余使用壽命,檢驗時會對壓力管道的厚度進行測量。檢驗時應重點注意以下事項:測量時應綜合分析壓力管道實際情況,選擇多個位置進行測厚。在選擇測厚點時通常會結合輸送介質的流向和物理性質,選擇其容易滯留的位置;測量時如發現壓力管道出現異常,以在其周圍進行多次檢驗,以確定異常的范圍,必要時可以考慮使用其他輔助手段。
2 壓力管道無損檢驗
壓力管道無損檢驗分為表面無損檢驗和內部無損檢驗兩部分,下面對其進行介紹。
2.1 表面無損檢測
宏觀檢查不可能檢驗出壓力管道存在的所有缺陷,而采用表面無損檢驗方法能夠檢驗出壓力管道表面存在的不易觀察的缺陷。表面無損檢驗包括滲透檢測(PT)和磁粉檢測(MT),尤其是MT檢測能夠很好的檢測出壓力管道表面或近表面存在的缺陷。當壓力管道出現以下情況時應進行表面無損檢驗:宏觀檢查時有可疑情況或發現有裂紋的位置;壓力管道內表面焊縫位置出現裂紋,其對應的外表面焊接位置;壓力管道出現疲勞現象,應重點對應力集中位置或焊接接頭進行無損檢測;壓力管道所處環境腐蝕較為嚴重等。
2.2 內部無損檢驗
內部無損檢驗是針對壓力管道工件隱藏的缺陷而進行的檢驗,例如焊縫位置未融合、夾渣、氣孔、裂紋等,包括超聲波檢測(UT)和射線檢測(RT)。如發現壓力管道出現下列狀況應進行內部無損檢驗:焊接接頭進行過返修;表面檢測時發現焊接位置處有裂紋出現;焊接不規范導致咬邊和錯邊比較嚴重;焊接后接頭位置硬度存在異常;臨近壓縮機或泵進出口位置的焊接接頭;壓力管道運行出現泄漏等。
3 壓力管道理化檢驗
壓力管道運行時有引起管道材質劣化的因素出現,應綜合分析壓力管道的實際情況,合理選用金相檢驗、硬度檢測、光譜分析以及化學成分分析法,對壓力管道做進一步的檢驗。
3.1 化W成分分析法
采用該種方法檢驗壓力管道的目的在于明確管道化學成分組成,進而確定焊接工藝和要使用的焊接材料,為管道的修補提供參考。對管道化學成分進行分析時應采用刮削法獲得樣品。刮削位置的選擇應結合成分分析法的目的進行選擇,如為了驗證和確定壓力管道材質,在可在管道外表面進行取樣;如果檢驗管道材質性能則應在管道內表面進行取樣。另外,為了防止壓力管道表面雜質給成分的確定造成影響,取樣前應徹底的清理管道表面。
3.2 光譜分析法
如果只是簡單的測定管道的材質,而不需要知道管道的組成成分時,則可利用光譜分析法進行檢驗,以辨別壓力管道是不銹鋼、低合金鋼還是環視碳素鋼。
4 埋地管道的檢驗
因為每一個地方的土質不相同,使得壓力管道的被腐蝕程度也不相同,所以對于地下管道的檢測時應該考慮當地的土質影響。在對地下管道進行檢驗檢測時,由于管道大多埋于地下,提高了檢測的難度,因此檢測人員在檢測時應該注意以下檢測的要點:
(1)檢測人員在檢測地下管道的時候可以通過研究管道的路徑來檢測壓力管道是否有泄漏的現象,因為路徑本身地面的輪廓是否有改變、瀝青的軟化的程度如何、路徑是否有小水坑出現以及里面是否有出現氣泡等都可以判斷地下管道的情況。
(2)檢測人員在使用挖掘檢測時,不應該將全部的管道挖開,而是選擇經過風險評估后判斷的高風險地區進行開挖,以節省人力物力資源。其中在挖掘時應該盡量減少對壓力管道周圍土質的影響,避免涂蓋層遭到破壞,而如果一旦破壞了涂蓋層則必須及時的將其與管道分離開來,檢查內部的情況。在挖掘到一定深度之后,為了避免塌陷,檢測人員應該在壓力管道旁面放置支撐結構。如果在發現壓力管道上發現有明顯的腐蝕現象,則全程的管道都必須開挖出來進行檢驗檢測,找出腐蝕原因,并及時的做出補救措施[3]。
(3)許多壓力管道會采取在管道上施加一個外加的陰極電流以減弱外界的腐蝕,對于這種壓力管道檢測人員應該每隔五年進行一次管道與土壤電位的檢測,而對于沒有施加陰極電流的部位或者因為腐蝕造成泄漏的壓力管道部位,必須嚴格的根據管道的路徑進行電位的檢查,一旦發現管道存在著活躍的腐蝕性電流,則必須馬上進行開挖,查看壓力管道被腐蝕的情況,以降低威脅的出現。
(4)如果壓力管道自身安裝有套管,則檢測人員必須檢查套管里是否存在積水或者土壤,避免其影響管道的使用,在管套的安裝中應該注意兩端都必須伸出土壤之外,如果沒有排水的功能,則必須完全密封起來,而且在承壓管道上涂蓋層的添加必不可少。
5 結語
壓力管道在油氣輸送等方面發揮的作用越來越大,給人們的生產生活帶來了較大便利。因此,應定期利用壓力管道檢測技術對管道的健康狀態和運行狀況進行檢測,以此保證壓力管道的正常運行。
參考文獻:
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關鍵詞:城市燃氣;壓力管道;安裝
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A 文章編號:
壓力管道包含著各種型號閥門、管配件,只有嚴格按照規章去執行,才能保障壓力管道的安全運營。下邊就壓力管道的安裝施工工藝進行探討。
一、壓力管道的施工
(一)施工前準備
(1)技術資源準備
為了確保該項管道安裝工程的順利進行,合理調配技術資源是保證工程順行的根本;一是要確保技術管理人員的到位,負責前期的技術策劃等工作;二是做好作業的技術儲備,針對壓力管道施工的特點,必須要投入具有一定技能水平的持有勞動行政部門頒發的特殊作業人員資格證書的焊工。滿足以上兩個條件,是施工順行的必備條件。
(2)設計圖紙消化
施工前,要對其施工圖紙和相關技術資料進行徹底消化。需要知曉的信息包括管道的材質、數量、管道走向等。為了便于日后施工,相關信息必須梳理、提煉成文字材料,以便隨時調用。
(3)編寫施工組織設計
施工組織設計的編寫施工準備工作的重中之重,也是工程成敗的關鍵。施工組織設計的編寫內容包括工程概況、施工方案、施工平面布置圖、施工綜合進度計劃表、勞動力負荷表、施工安全和質量控制措施、施工管理機構配置及保證體系等內容。
其中施工方案中的工藝流程可以指導施工各個環節的保節點完成,施工方案中的施工要求講述了施工過程中安全、技術、質量及施工流程等內容,有效地指導工程的順利進行。
(4)施工現場勘察
這也是重要的一個環節。在以前的施工過程中,特別是生產線在線設備技術改造屢有發現設計圖紙與實際設備及環境不符的現象出現,導致后期施工有所停滯,給施工各方帶來了不必要的麻煩。在此過程中,要求對關鍵部分,比如機體連接部位、干涉部位要特別關注,提前做好考察并針對實際情況提出設計變更,要求設計方提前對圖紙進行修訂。
(二)施工條件準備
(1)編寫并上報施工材料及工具清單
通過圖紙的前期消化,我們要對施工整體規劃及布局又一個清晰的認識,必須理出該施工過程中所需的材料清單。材料清單就是說要提前拿出材料計劃來,比如工程所需材料的名稱、規格、數量等。也要理出相應的工具清單,包括常規耗材(如特種焊條、切割片、磨光片等),往往就是這些細小的問題準備不足會給施工帶來了不必要的麻煩。
(2)繪制管線圖及管道下料圖
對于高壓系統管道來說,由于其管壁厚、單件管段重量大、坡口機加工精度高。所以,設計圖轉化為管線圖及布料圖編制是此項安裝工程非常重要的一個環節。管線圖及布料圖如何繪制是一個重要問題。管線圖要表現出管道三維立體走向及位置,為施工人員提供較為清楚的思路,而布料圖則是用來指導加工單位對管段煨彎、切割、坡口加工的指導文件,并對后面的管道安裝有著非常重要的意義。
(3)管件加工及管道酸洗
根據上面所提的內容,管件(法蘭、彎頭等)將根據管道下料圖已經配置完畢。在此期間,施工單位必須安排專人在加工過程中進行監督及檢查,以確保管道施工過程中萬無一失,要說明一點的是所有的管件需要做記號以便后續施工之用。加工完畢后的管材為了除去內部銹蝕物必須進行酸洗,一般需要2-3天的時間,酸洗完畢后要求封閉包扎以免雜物進入管道。
(4)管道安裝前所有閥門必須1OO%進行嚴密性水壓實驗。
(三)施工工藝
(1)工序控制要點
管道安裝應在具備以下條件之后進行:與管道安裝有關的土建工程已經檢驗合格,滿足安裝要求,并已辦理交接手續。與管道連接的設備已找正合格,固定完畢。管子、管件、閥門檢驗、驗收合格。
①管道預制應按管道系統單線圖進行。自由管段和封閉管段的選擇應合理,封閉管段長度應按現場實測長度進行加工。管道安裝時要遵循先內后外、先大后小、先主管后支管、先高壓管后低壓管、先定位后中間管的原則。管道鋪設位置應便于裝拆、檢修且不妨礙人員行走及機電設備的運轉、維護和檢修。
②管道連接時,不得用強力對口、加熱管道、加偏向墊或多層墊等方法消除端面間隙、偏差、錯口或不同心等。管道安裝期間,敞口管子應給予封閉。管子與設備連接不應使設備承受附加外力。管道口允許偏差如表1。
表1管道對口允許偏差
注:全長不大于10mm
管道焊接時應注意保持直管段上兩對接焊縫中心面間距,當管道通徑大于150mm時,不應小于150mm;當管道通徑小于150mm時,不應小于管子外徑。焊縫距彎管起彎點不得小于100mm,且不得小于管子外徑。焊縫距支、吊架靜距不應小于焊縫寬度的5倍,且不得小于100mm。不宜在管道焊縫及周圍開孔。焊接坡口形式采用機加工。坡口的型式要考慮利于控制焊接質量、節省焊材、能使焊縫收縮值小、熱影響區小、焊接應力降低。
③為了防止產生裂紋、改善焊縫和熱影響區的金屬組織與性能,根據鋼材的淬硬性、管道壁度及使用條件等綜合考慮,對于達到一定厚度的管道應進行焊前預熱和焊后熱處理。預熱溫度根據不同的材質在100-250℃之間,:比如壁厚大于20mm的16Mn管道要預熱,預熱溫度為150-200℃,壁厚大于12mm的12CrMoV管道要預熱,預熱溫度為250℃。焊前預熱的加熱范圍,應以焊縫中心為基準,每側不應小于焊件厚度的3倍。預熱應采用履帶式電加熱片加熱。
④高壓管道焊接采用鎢極氬弧焊打底,手工電焊填充蓋面的焊接工藝,焊材的選用應按圖紙的要求根據管道不同的材質選擇相應型號的焊材進行焊接,比如0Cr18Ni9用A102的焊條,Q235-A用J422的焊條,16Mn用J507的焊條,12CrMoV用R317的焊條,Q235-A與0Cr18Ni9焊接要用302的焊條等等。
氬弧焊焊接時,氬氣從焊槍的噴嘴中連續噴出,在電弧周圍形成氣體保護層隔絕空氣,以防止對鎢極、熔池及鄰近熱影響區的有害影響,從而獲得優質焊縫。
采用鎢極氬弧焊打底的焊縫具有焊接缺陷少、容易單面焊接雙面成型、焊接熱應力小、熔合好等優點,但氬弧焊接速度慢,費用高,打底焊過薄又容易被電弧焊擊穿達不到質量要求。綜合考慮各種因素,確定氬弧打底厚度不小于3mm,既能保證焊接要求,并且經濟、合理。用電弧焊填充蓋面的目的是在保證焊接質量的前提下兼顧施工經濟性,同時可以加快施工速度.縮短工期。
電弧焊焊條在使用前應按使用說明書進行烘干,且重復烘干次數不超過兩次;使用時應裝人專用保溫箱內,溫度保持在100~150℃。焊接過程中,同一道焊口應連續焊接完成,中間不允許停頓,如有特殊情況需停止焊接應采取妥善的保溫措施。
⑤為了消除管道接口焊接熱應力,需進行焊后熱處理。焊后熱處理采用履帶或陶瓷加熱器進行,保溫材料采用硅酸鋁保溫棉,保溫寬度從焊縫算起每側不小于管子壁厚的5倍。焊后熱處理的加熱范圍:以焊縫中心為基準,每側不應小于焊縫寬度的3倍,且不小于60mm。應為管道材質太多,管壁厚薄不一,焊后熱處理參數均不同。熱處理的加熱速率、恒溫溫度、恒溫時間及降溫速率,應根據焊接管道的材質的特性制定相應參數并符合相關要求。
(2)管道檢測
高壓管道的所有焊縫均應進行外觀檢驗和無損檢測。焊縫外觀質量不得低于Ⅱ級,無損檢驗采用超聲波探傷,需達到I級焊縫要求。無損檢驗合格后即可進行管道試壓和沖洗工作,試壓及沖洗應滿足規范GB50235-97中的要求,管路試壓及沖洗合格后即可投入運行。
篇3
關鍵詞:監督檢驗 質量控制
伴隨著我國社會經濟與現代科技的快速發展,現代工業在我國國民經濟中占據著越來越重要的地位,成為了我國的支柱產業之一,而現代工業屬于高危行業之一,在它的生產過程中具有工藝復雜、易燃易爆和高溫高壓等特征,現代工業中常常會用到壓力管道,這些特殊的特征也決定了壓力管道在制作用料和施工中的高難度與復雜性。由于其輸送介質的特點,壓力管道施工質量的重要性也凸顯出來。現代社會的經濟發展,安全生產是重要的基礎,國家對于壓力管道的檢驗檢測和監督管理工作也日益加強,但目前為止仍然有個別的施工單位忽視這一問題,安裝過程中得不到人員和技術的保障,從而影響了壓力管道的運行質量,也對壓力管道的檢驗人員提出了新的要求。
1、施工條件
1.1開工前期工作
(1)少數安裝企業單位不能及時有效地履行壓力管道安裝的各項開工申報手續,開工條件準備不充分或不重視,有關單位對壓力管道開工條件審查不嚴密、不細致現象比較普遍。
(2)沒有按照設計資料的要求來開展工作。在壓力管道的平面設計工作當中,要在圖紙上明確給出壓力管道的位置。設計單位在設計工作的時候,也應當按照標準規范要求來進行。并且要注重有關工作壓力以及工作溫度的制定,確保引用的規范標準的正確,不會出現由于設計原因而使工作出現失誤的情況。
(3)不完善的施工設計工作。①內容不完整,缺乏可操作性,無法對現場施工進行指導。②安裝單位不按照實際要求進行安裝,現場人員沒有安全意識。③實際施工中焊接人員責任心不強,不能保證焊接質量,因此造成了焊縫存在超標缺陷,對安全性帶來較大的隱患。④檢測過程不認真,不按規范要求進行,甚至漏檢或不檢,質量控制手段單一,無法保證以較高的質量完成工作。無損檢測由無從業資格的單位進行,檢測質量較低。
(4)缺少對設計圖紙認真而又仔細的會審或設計交底工作,致使在施工安裝過程中變更較多。
(5)施工安裝前沒有根據實際情況編制和制定可行的安全施工措施或具有針對性的應急預案。導致施工過程中安全質量隱患多,出現問題不能及時處置等。
1.2選擇了錯誤的材料
在材料的選擇方面,包括管材、管件等在內,幾乎所有的材料都應當嚴格地根據標準進行采購,材料必須要有合格的質量證明書及合格標識。目前大量的管道元件雖然有合格證,但缺少質量證明書;管道材料標識不清或無標識等;對一些合金鋼和有特殊材料要求的管道組成件不按照標準規定進行光譜分析復查并做好標識等。監檢人員的日常工作涵蓋的范圍很廣,主要包括對無縫鋼管的外觀質量、厚度檢驗,對閥門的壓力實驗等,對于檢測之后發現質量問題的管件,要勒令生產廠家進行整改。
1.3在工程開工之前,項目部都要根據工程的實際情況來配置施工設備,這也是管道安裝施工組織方案主要內容之一。施工前必須保證施工設備完好,計量器具經檢定合格且在有效期內。
1.4在大型的管道工程施工之前,要組織專業技術人員進行施工技術的研討,繪制相關圖紙以便指導施工。并且要有專業的人員向施工人員解釋施工圖紙的技術要點,注意事項。
1.5構建合理的作業環境
①在進行安裝工作之前,應該先完成事先的土建工程工作,在土建人員的驗收之后,才能夠開展后繼工作。②在進行管道安裝之前應該完成周邊設備的安裝,確保高質量的二次灌漿。③管道組成件及管道支撐件經過檢驗滿足安裝要求,管子、管件、閥門等內部進行清理達到干凈、無雜物。
2、確保高質量的管道焊接工作
在壓力管道的施工當中,最主要的工作之一就是焊接。壓力管道要要能保證正常工作,就應當提高焊接的水準。所以,焊接人員應當切實提高壓力管道的焊接質量。確保所有的焊接接頭都按作業指導書要求進行施焊,應當保持平滑的外觀,不能有裂紋、未溶合、未焊透、氣孔等缺陷。
2.1進行焊接之前的準備工作
①焊工必須要有相應項目的壓力管道焊工證,在上崗就業之前,應當根據《特種設備焊接操作人員考核細則》的要求進行考試,考試合格之后才能上崗施焊。對焊工除了通過檢查相關上崗位證書外,必要時通過現場考核確認。②確保包括焊機、焊條等焊接設備的正常使用。
2.2確保高質量的焊接工藝流程
由于焊接工作會使用到不同材質的材料,因此就要保證這些材料焊接工藝水平達到標準要求。在設計圖紙的指導下,質量工程師應當編寫與工作內容相關的焊接工藝規程。確保焊工與管工之間熟練配合,兩者熟知對方的工作內容及質量要求,能發現對方工作中的錯誤,并予以糾正。
3、確保支吊架的安裝質量
管道系統的支、吊架,應當保證管道在隨著溫度變化熱脹冷縮時,不會影響到其正常的工作。有的管道長期處于高溫、高壓的工作環境中,對支吊架系統的安裝質量有較高的要求。對于有熱位移的管道,支、吊架安裝應滿足設計和規范規定,當設計文件未規定時,吊點或支承面中心應設置在位移的相反方向,按位移值的1/2偏位安裝,同時應注意管道的絕熱層不得妨礙其位移。管道安裝完畢后,應對照設計文件逐個核實支、吊架的形式和位置,發現有不符合要求應及時改正。
4、如何提高無損檢測的質量
有的焊縫要進行內部質量無損檢測,這樣的檢測工作要嚴格按照檢測規范來進行,才能保證檢測的準確性。在完成無損檢測之后,要以施工圖為基礎將所有的管道、焊縫進行編號,為后期的返修工作提供方便。監檢人員要有工作責任心,有安全意識,這樣才能保證監檢質量,才能確保壓力管道的安全運行。
篇4
現如今,風險管理已經作為管理學科當中一項非常重要的內容,不斷深入到各行各業當中。與其他運輸方式相比較而言,管道運輸失效概率更小,所以壓力管道越來越引起了人們的重視。但就我國目前的形式而言,壓力管道使用過程中存在一定的風險,這就需要將風險管理充分引入到壓力管道研究工作當中以更好地提升管道管理水平,有效減少壓力管道安全事故的發生。鑒于此,本文先對壓力管道進行了簡要的概述,然后進一步分析了壓力管道風險識別,風險分析和預估,風險決策以及風險控制策略。
關鍵詞:
壓力管道;風險管理;分析
正文:
1壓力管道概述
壓力管道其實就是一種新型的運輸設備,主要可以用來輸送各種氣體或者是液體。隨著我國對天然氣和石油運輸方式的不斷研發,壓力管道在我國也迎來了發展的巔峰期。尤其是各種液體介質在運輸過程中幾乎都會使用到壓力管道,就我國目前的情況來看,壓力管道,不斷向著整體化,復雜化以及自動化方向發展,壓力管道的廣泛使用雖然給人們生產活動帶來了很大的便利,但同時也引起了更多的事故和管道風險。
2壓力管道風險識別
壓力管道風險識別主要是對壓力管道在制造,運輸,安裝以及具體的使用過程中所存在的各種風險進行很好的識別,從而便可以為風險分析和預估環節提供非常有效的參考數據,所以風險識別工作對于整個風險管理工作都有著非常重要的影響,風險識別質量的好壞會直接影響到整個壓力管道風險管理工作的質量。現如今經常被采用的風險識別方法主要有專家判斷法,經驗識別法以及失效模式分析法等等。根據實際需要選擇最合理的識別方法,從而對風險源進行更好的判定。
3壓力管道風險分析及預估
在對壓力管道風險進行分析和預估的過程當中,首先應該明確風險的三大要素,也就是風險源,爆發以及結果。與果果成了,其實也就是對風險源的類型,爆發后所帶來的危害進行一定的預測和評估,從而為決策工作和控制工作奠定了堅實的基礎。風險分析過程主要分為四個階段,分別是明確風險的范圍,找出風險源所在,對風險進行一定的預估以及分析風險源和其有可能帶來的后果。目前我國所采用的壓力管道風險分析方法主要分為三大類,分別為失效樹分析法,失效模式以及事件樹分析法。其中失效模式其實就是一種歸納方法,通過這種方法可以對壓力管道風險進行有效的預防。在具體操作過程當中,相關的管理人員可以很好的對管道的每一個環節進行有效的總結和分析,針對不同的系統進行不同的歸納,從而可以更好地對壓力管道制造,運輸和安裝過程當中容易發生的各種風險進行有效的預測和規避,進一步有效提升了壓力管道的管理水平和管理質量;失效樹分析法與失效法有所不同,其屬于一種演繹推理系統,這種模式可以為壓力管道的風險評估進行更為科學合理的推理,同時還可以為事件樹當中的一些失效環節提供更加科學和詳細的理論分析。這種方法可以對壓力管道風險預估工作提供很大的幫助,幫助設計人員及時發現管道當中所存在的風險,并及時采取相應的優化措施,所以這種方法目前被廣泛應用于實際風險管理工作當中;事件樹分析法是壓力管道安全系統當中一種最為常見的反洗模式,其對壓力管道系統中潛在的各類安全風險可以進行邏輯分析,并通過樹形圖案進行很好的呈現,事件樹在這一過程中通過定性和定量兩種方式可以實現對安全事故原因進行有效的篩選和判定,進一步更好地促進了壓力管道風險決策活動的科學高效展開,事件樹在壓力管道風險分析與預估工作的應用在很大程度上提升了壓力管道風險預測的準確性,而且還為風險預防與控制工作的進行準備了條件。
4壓力管道風險決策
在對壓力管道進行風險管理的過程當中,風險決策工作一定要充分結合風險預估工作,同時還應該嚴格符合國家相關法律法規的規范和要求,在對風險分析和預估相關數據作為參考的前提之下,同時還應該結合壓力管道相關安全事故給社會所帶來的影響和對生態環境所造成的危害,另外還應該充分結合處理事故所需要的經濟成本等各個方面的因素,制定出最為科學合理的應對策略對風險進行處理以有效降低安全事故所帶來的消極影響。這就需要相關的管理部門和企業的管理人員對安全事故處理方案進行提前制定,同時還應該對風險的排除順序進行有效地明確,除此之外,還應該對壓力管道發生安全事故時所產生的具體數值進行科學的量化,從而可以更好的對事故進行科學量化的處理,進一步更好的提升壓力管道風險決策的有效性和科學性,推動風險處理工作順利推進。
5壓力管道風險控制
壓力管道風險控制環節再掙個風險管理體系當中都發揮著至關重要的作用,但是就目前的情況來看,壓力管道風險控制工作由于容易受到各種外界因素的影響,是得控制工作很難滿足實際的需求。另外,部分企業在風險控制過程當中過于注重成本和經濟效益的考量,而忽視了壓力管道的生產工藝和環境的變化,從而給壓力管道風險控制工作增加了一定的難度,而且還降低了控制水平和控制質量。為了對壓力管道風險實現更好的控制,除了對相關風險進行科學分析與預估之外,還可以定期對企業相關管理人員和建設人員進行必要的培訓和教育,從而不斷提升相關工作人員對風險的控制能力,增強了他們應對一些突發事故的處理水平。相關工作人員在日常工作當中,還應該對壓力管道進行定期檢查,及時發現存在的一些安全隱患,并積極采取相應的解決措施以更好地降低壓力管道安全事故的發生幾率。總而言之,只有對壓力管道制造,運輸,安裝以及使用環節所存在的各種風險進行了有效的把控,才能更好的發揮壓力管道的相關作用,進一步更好的確保了企業的經濟收益。
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1.1單位管理
單位管理包括設備制造單位、設備使用單位及設備安裝單位管理,目的是為了將檢驗相關單位的信息統一管理并可以為以后各檢驗相關系統提供基礎統一的信息來源。單位管理記錄所有單位信息,主要包括單位代碼、單位名稱、地區代碼、上級主管單位、單位地址、郵政編碼、所屬國家、聯系人/主要負責人、聯系電話以及電子信箱,其中單位代碼用于規則號生成。
1.2設備管理
設備管理包括檢驗設備管理和管道設備管理。檢驗設備有一套標準的管理規范,出檢人員到設備庫提取設備到現場檢驗,并在檢驗報告中注明檢驗使用的設備相關標識,在信息系統中如何保持與現實設備狀態一致至關重要,檢驗設備管理就可以提供一個統一的設備狀態設置功能,以避免填寫報告時人工誤錄非正常狀態的檢驗設備,避免在質量監管過程中產生不必要的麻煩。檢驗設備管理包括檢驗設備的基礎信息維護、設備狀態的維護、檢驗過程中對檢驗設備的選擇和查詢等功能。管道設備管理包括管道類型管理、管道信息管理,所有檢驗中涉及到的管道全部納入到管道設備管理庫中。
1.3檢驗員資質管理
系統維護檢驗員、高級檢驗員等資質人員的信息,以供信息系統中出具報告時能自動匹配到相關檢驗員資質,避免出具不符合規范的報告,并統一管理人員資質,對相關資質期限給予提醒,更有助于檢驗業務的信息化工作。檢驗員資質管理包括檢驗員分類維護、檢驗員信息維護、資質相關信息維護、資質到期提醒、資質信息查詢及資質信息使用等。
2管道安裝監檢管理模塊
根據《壓力管道安裝安全質量監督檢驗規則》,首先由管道安裝單位辦理開工申請,其次監察部門審核資料出具受理單,然后檢驗機構根據受理單安排具體檢驗工作。管道安裝監檢涉及到使用單位、檢驗機構、政府監察部門3個單位,信息量大,手續繁瑣。本系統中設置了監察部門、檢驗機構、使用單位3種角色,根據角色開放不同的權限,配置不同的頁面。安裝監檢申請信息包括管道級別、申請單位組織信息等基礎信息,可通過組織機構檢索使用已錄入組織,也可添加新的單位組織信息,上傳申請材料信息及相關指標信息。如果選擇已錄入工程單位,要素會自動帶入對應工程單位信息。相關檢驗信息進入流程后,在不同的流程節點對相應的審批者開放對應的可填寫要素。
3管道在用檢驗管理模塊
根據《壓力管道使用登記管理規則》,在用壓力管道應定期檢驗,確定安全狀況等級。本系統根據上次檢驗結果和下次檢驗時間設置到期檢驗自動提醒功能,如果管道使用單位未能如期網上報檢,則系統會自動以短信和郵件通知使用單位聯系人。檢驗機構受理使用單位的網上報檢申請,并將受理情況和檢驗安排生成檢驗工作通知單發送到網站和使用單位。使用單位根據通知單上的編號可在檢驗網站上查閱應檢管道的基礎信息,跟蹤檢驗步驟,查詢檢驗結論等信息,第一時間了解管道的安全狀況。
4管道監察統計分析模塊
目前壓力管道檢驗檢測機構擁有大量的檢驗、檢測數據和檢維修記錄,但由于缺乏系統的綜合統計分析功能,致使許多有用的信息不能充分地為企業生產和安全監察部門服務。例如,對于影響壓力管道系統安全的薄弱環節不明確,在壓力管道數量多、檢測難度大的現實條件下,有限的檢驗費用和檢驗力量無法應用于真正影響壓力管道運行風險的主要部位,從而使檢驗結果對安全運行的影響作用下降,法定的定期檢驗變成了完成國家規定檢驗指標或應付任務。本系統的監察統計分析模塊根據時間段、完成情況,按照流程環節對安裝、在用、改造分別進行統計,并生成統計結果,為監察部門和管理部門提供準確的壓力管道安全監察技術統計信息。
5結語
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【關鍵詞】 雙層管道系統; 污水壓力管道; 施工技術
【中圖分類號】 TU761.5 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123(2013)01-034-01
1 工程概況
蘇州工業園區污水處理廠污水壓力管道(外網)工程,是三星面板廠的配套工程。該污水壓力管道(外網)工程,設計6根廢水管自三星面板廠出來,至污水處理廠,長約1.5KM,除了中水管道采用1.0MPa的PE單管外,其余5根均采用(內管+外管)的雙層管道系統。具體分類和尺寸數據如下表所示:
2 雙層管道系統在污水壓力管道中的施工技術
2.1 雙層管道系統的內外管的確定。①雙層管道系統的外管尺寸需根據選定的內管尺寸確定,一般應大兩級。②本工程內管采用耐腐蝕的PPH管,公稱壓力均采用1.0MPa。內管均采用de315、de355的β-PPH管(壁厚分別為28.6mm,32.2mm)。β-PPH管為均聚聚丙烯管,其原材料經過β改性,具有均勻細膩的Beta晶型結構,具有提高的化學穩定性和耐腐蝕性。Beta-(β)-PPH管材執行DIN8077/8078標準。③本工程外管采用公稱壓力0.6MPa的PE管。
2.2 雙層管道系統內外管的單獨連接。
2.2.1 內管連接。PPH內管連接一般采用熱熔焊接連接,因為這種方法焊接最牢靠、操作便利、氣密性好、接口強度高。管道的焊接溫度宜控制在5~40℃之間,不得低于0℃,相對濕度不超過80%,當達不到要求時,應采取搭設加工棚的方式進行施工。焊接主要分為下料、預熱、對口、加熱、熔接、冷卻和檢查等7個步驟。嚴格按照PPH管道熱熔焊接工藝操作手冊,控制熱熔焊接過程中的工藝參數,尤其是熱熔時間、焊接壓力、切換時間、冷卻時間等四項,并做好相應的記錄,是PPH管焊接質量控制的關鍵。
2.2.2 外管連接。PE外管連接一般采用法蘭頭熱熔焊接。但是值得注意的是,外管套管在彎頭連接的問題,通常稱為死區外套PE管的焊接問題。由于內管采用的熱熔焊接,在施工時先行施工內管,那么外管的彎頭連接這個死區,法蘭頭熱熔焊接將不能施工,只能根據設計要求的尺寸,預先采用焊槍進行焊接。
2.3 雙層管道系統內外管之間的連接。①為防止內外管因重力落在一起,內外管之間的連接通過廠家提供的管卡固定,de315管材按1.5m間隔設置一個管卡,de355管材按2m間隔設置一個管卡,內管管卡經使用PPH焊條焊接固定。②由于PE外管法蘭頭熱熔焊接的內翻邊減小了管道內徑,而內管PPH管卡和PE管的內壁是緊密結合的,所以外管內翻邊必需刨除才能使內管及管卡安裝進外管內。
2.4 雙層管道系統水壓試驗。
2.4.1 廢水壓力管道鋪設完畢后,需進行整個管道系統的水壓試驗。PPH內管及中水管道的試驗壓力為0.9MPa,PE外套管的試驗壓力為0.4MPa。
2.4.2 內管水壓試驗。由于內管水壓試驗壓力大于外管的試驗壓力,因此內管水壓試驗必須單獨進行試驗。在管道體系裝置結束后再悉數查看,核對已裝置的管子、閥門、墊片、緊固件等,把不宜和管道一同試壓的配件撤除,換上暫時短管,一切開口處進行關閉,并從最低處灌水,高處放水。對試壓合格的管道進行吹洗作業,直至塵垢潔凈停止。實驗時,應緩慢注水,注滿后應做密封查看。加壓宜用手壓泵緩緩升壓至實驗壓力后,穩壓1小時,壓力降低小于0.05MPa,然后降壓至作業壓力的(試驗壓力為體系作業壓力的1.5倍,但不得大于管材許用壓力,本工程作業壓力為0.6MPa)1.15倍穩壓2小時,進行外觀查看,不滲不漏,壓力降低不超過0.03MPa為合格。
2.4.3 外管水壓試驗。由于外管水壓試驗壓力小于內管的試驗壓力,因此外管水壓試驗可以在內管施工完成后進行試驗。同時由于條件限制,外管水壓試驗按井段局部做嚴密性試驗。
2.5 雙層管道系統施工過程質量控制。①對雙層管道系統進行包固,能夠避免外力對雙層管道系統的破壞。②對雙層管道系統基礎進行加固處理。根據地勘報告和現場開挖情況,必要時需要對開挖基礎進行加固處理,常用的方法是采用超挖,使用沙石換填施工,或者采用樁基礎。③為確保安全運行,及時發現安全隱患,必須沿著管道沿線設置監測井。一般情況下監測井按照大約150m左右的距離設置一個,監測井以設置在較低位置為原則。同時雙層廢水管道系統敷設有一定的坡度,以便及時發現管道泄漏,并適當考慮管道伸縮補償量。
篇7
【關鍵詞】壓力管道 應力分析 內容 特點
隨著科技的不斷發展,在工業生產中越來越多的應用到壓力管道。壓力管道作為工業承載和運輸作業的重要途徑,能夠有效的監管和保護工業工作的正常實施。壓力管道在經歷外界的空氣壓力、溫度、濕度等方面的環境刺激,還需要接受來自內部的流通物質壓力,接受雙重壓力的控制后還能夠充分的保證工業操作的安全性,就是壓力管道的應力作用。本文針對壓力管道的應力工作內容進行分析,尋找和歸納壓力管道的應力操作特點,為更好的實施工業職能操作奠定良好的技術基礎。
1壓力管道的工作原理以及應力作用的概念
1.1壓力管道的工作原理
壓力管道的工作原理非常復雜,需要經受內外壓力的同時進行正常的輸送工作。壓力管道的輸送功能不限制于材料的性質,能夠通過合理的流量控制,進行材料的融合,進一步進行分離工作,實施合理的排出運送,保證材料的整體流量控制。壓力管道的工作原理是繁瑣復雜的,經過非常嚴格的步驟控制,有輸送管道進行流通,再由閥門進行控制,每個節點都要保證沒有老化的膠墊和螺栓進行防滲漏的封閉保護。在流通的過程中,要保證管道的每個環節都緊密有效的相互作用,才能控制管道內和管道外的壓力不會造成管道的破裂情況出現[1]。
壓力管道是一條系統生產線,因此它具有自己獨特的特點。首先,因為管道的連接性,注定了它的功能是具有相互作用力的,無論哪個節點出現問題,都會導致壓力管道工作的全面癱瘓或者是出現問題。壓力管道存在工作中的風險,因為它的獨特結構,決定了它的工作特性。管道都是長鏈接的狀態,而且沒有過多空間利用。在壓力管道工作運行中,需要承受外界的自然情況侵襲,可能會出現雨水的拍打,暴風的席卷,超高的溫度等等,這些情況對壓力管道都會造成一定的壓力,影響實際的壓力管道工作效果,也可能造成管道的損壞。各種情況的干擾就更需要管道保證堅實的工作性能,需要有各種各樣的輔助材料支持,保證在細節上做到精致。由于可能出現的滲漏環節比較多,所以要進行閘門的監管,還要保證在設計的初期就進行嚴格的考量,進行反復的檢測和檢驗,實現管道的功能性體現。
1.2壓力管道應力作用概念
壓力管道受到外力作用后,進行自我恢復的過程就是應力作用的實施。在外力作用,比如溫度、濕度的侵襲之后,可能出現管道的形狀壓迫和改變,通過管道內部的調節,進行對外力侵蝕作用的抵制,就能夠進行自我恢復和形態的管控,實現應力作用的實施。進行壓力管道的內力檢測,需要針對一個節點上的作用力進行測量,得到直面直觀的應力數據,就能夠評估出管道的壓力作用效果是否可以支撐管道的長久使用[2]。
但是在運用應力作用的過程中也需要考慮到應力的副作用,可能在抵抗強烈的外因侵蝕后,在受力點出現嚴重的裂縫,進而導致管道的破損。或者是因為長期的熱力烘烤而出現的形態變化情況,這樣的變形情況會影響正常的管道工作,導致輸出的質量出現問題。長期的侵蝕導致應力的抵抗力量過大,會出現內部的不能調節作用力,長此以往就出現了管道長度和直徑的形態改變,影響正常工作需求。
2壓力管道應力分析內容
壓力管道的應力作用內容分為兩個部分,其中之一時靜力的作用,另一方面時動力的作用。靜力作用需要實現對管道的標準規格進行檢測,保證施工的安全問題。再者就是實現管道運作工程中能夠嚴格的遵守工業設備的控制,保證管道的疏通工作準確正常的運行,還要確保管道的安全性能。在管道的構建過程中,要準確的找到管道的支撐點,保證管道的搭建有足夠的力量支撐,能夠切實有效的進行日常工作的執行。在壓力管道搭建的初期,能夠進行良好的設計,保證有足夠的空間確實的維護管道的位置變動需求,不會影響管道的功能行使能力。
另一方面,動力管道的主要作用就是保護管道不受外力作用,能夠確保管道不會被地震等災害損壞。還要保證管道在正常的工作頻率之下進行壓縮機等設備的控制操作。壓力管道的工作要能夠接受大量的設備與管道流通材料時共同實現的震動作用。在控制振動力對管道傷害的同時,要進行管道構建的設計預防,保證在安全閥的控制之下,沒有超負荷的工程電流刺激[3]。
3壓力管道應力安全監管
進行壓力管道的靜力應力作用監管,控制正常的工作荷載,實現遵循法定的技術實施功能執行。轉動器械的同時實現荷載能力的監管,充分考慮到專業器具的法定數值,必須符合使用數據要求。比如,離心機械的要求功率必須控制在API620最有,而螺栓式機械需要控制在630左右,每個不同的機械值需要在不同的參考范圍之內,嚴格的要求更加有助于壓力管道的正常工作使用。
將壓力管道的正常工作職能與防震動的功效同時監管控制,保證機械的動力運作效果正常實施,還需要監管振動現象,保證兩者不互相干擾。壓力管道的正常應力范圍要得到嚴格的監管,控制的過程中要實現范圍的劃分,還要保證有復查的工作操作。
4結語
文章通過對壓力管道的工作性能進行了解,并且分析了應力作用的概念。討論了相關壓力管道的應力分析內容,以及應力作用的特點。提出相關維護建議,希望能夠對工業使用和維護壓力管道工作提供有效的理論支持建議。
參考文獻:
[1]姚惠惠.基于ANSYS的水電站鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的應力分析及優化校核設計[D].太原理工大學,2008.
篇8
關鍵詞:壓力管道維護定期檢驗檢驗技術研究
1、前言
隨著我國國民經濟的發展以及能源結構的轉變,壓力管道的分布越來越廣泛。作為五種物流運輸方式之一的壓力管道,其安全運行與生產生活關系極為密切,保證壓力管道的安全運行意義十分重大。因而有必要加強壓力管道的運行與維護管理,作好立法與有標準制訂工作,做到有法可依,有標準可執行,確保壓力管道的安全運行。原勞動部1996年4月頒布的《壓力管道安全管理與監察規定》將壓力管道分為三種類型:即長輸管道、公用管道與工業管道。這也是迄今為止,國內最明確的管道分類規范性文件。
2、壓力管道的運行維護規定與檢驗規定現狀
在我國,由于壓力管道安全監察管理工作起步較晚,監察管理力度不夠,事故總量較大,人員傷亡、經濟損失較大。有關部門統計了13起2000年發生的壓力管道事故,發現事故原因如一下:設計安裝不合理(3起)、元件質量不合格(5起)、維護操作不當(2起)、管道腐蝕泄漏(3起);該部門還分析了5起2000年發生的壓力管道嚴重事故的原因:元件不合格(l起)、設計與制造不合格(2起)、腐蝕泄漏(2起)。另外,燃氣管道發生泄漏較多,其造成的危害與損失較大。上述事例說明,正確地進行壓力管道的運行維護與檢驗,對于確保壓力管道的安全運行,至關重要。然而目前,對于壓力管道的運行維護與檢驗問題,法規與標準并不完善,這與以前我國壓力管道條塊分割的管理體系有關。而壓力容器與鍋爐的安全管理己建立有一整套安全保證體系,質量技術監督部門與各主管部門都有相應的管理規范,近年來的安全事故己大為減少。因此,借鑒壓力容器與鍋爐的管理規范,是壓力管道管理應采取的措施。有此,為了普查全國壓力管道的安全性能狀況與數量,國家質檢總局鍋爐壓力容器安全監察局頒布了《關于開展在用工業管道普查整治試點工作的通知》。
3壓力管道檢驗技術研究
壓力管道檢驗具有不完全同于鍋爐和壓力容器的技術與方法。其原因在于壓力管道具有如下特點:(l)種類多,數量大,設計、制造、安裝、應用管理環節多;(2)長細比大,跨越空間大,邊界條件復雜;(3)現場安裝工作量大;(4)材料應用種類多,選用復雜;(5)管道及其元件生產廠家規模較小,產品質量保證較差,事故分析發現,占30、40%;(6)長輸管道與燃氣管道基本上為理地敷設,熱力管道為管溝敷設。針對上述壓力管道特點,完全仿照鍋爐壓力容器的檢測手段,工作量相當龐大,管道使用單位的負擔也會很重。如何實現工業管道不搭腳手架、不拆保溫層的在線檢測,是對量多面廣的工業管道實行定期檢驗的關鍵,需引進并研究國外先進的檢測手段與設備。同時,應加快工業管道的安全評定技術向工程實用方向的轉變,使科研成果能盡快轉變為檢驗與評定規范。長輸管道與燃氣管道,基本上為埋地敷設,要想全面開挖檢測,難度相當大,也得不償失。目前,現有檢驗檢測單位的檢驗方法千差萬別,水平參差不齊,不利于加入WTO后的競爭以及檢驗技術的進步。因此,開展埋地管道的地面檢測技術研究與開發,使之標準化,很必要,而我國開展管道檢驗工作的歷史不長。目前,埋地管道地面檢測技術主要是按照物探原理,利用電磁法進行檢測,其檢測精度有限,受干擾比較明顯,特別是人口稠密的城市埋地管道,因為管道分布較密集,各種電磁信號的干擾很大。因此,有必要研究埋地管道防腐涂層缺陷與現有檢測儀器的檢測參數間的對應關系,如電流衰減率與涂層缺陷大小的關系等。同時,宜開展新的檢測方法研究,如將雷達信號無損檢測技術、微波信號無損檢測技術、聲發射無損檢測技術等納入理地管道地面檢測儀器的開發研究領域。在埋地管道檢驗評價方面,應加強對檢驗結果的評價研究。據本專題組調研所知,當前埋地管道檢驗隊伍對于檢驗結果的評價工作重視程度有限,原因可能在于經費問題。天津大學曾開發了1套埋地管道防腐系統的綜合評價技術軟件,主要采用了四指標法,即腐蝕電流密度、管地自然電位、管道防腐層技術狀況以及陰極保護的有效性,但沒有對管道本身的性能進行綜合評價,如管道材料適用性、剩余壽命、剩余強度以及風險因子等。由前所述,只有對管道本身性能進行評價,才能使管道使用單位對管道性能有全面的了解,也才有利于有關職能部門的安全監察。
4、建立壓力管道的運行維護管理模式與檢驗規則
應加強立法,建立起有關的壓力管道運行維護管理與檢驗等方面的安全監察體系,依照鍋爐壓力容器的管理經驗,借鑒國外先進的壓力管道運行維護與檢驗經驗,制訂法規與部門規章,做到有法可依。
結合當前我國壓力管道安全管理與監察現狀,在政府行政法規方面,有關部門應著手制訂《壓力管道安全監察規定》、《壓力管道安全技術監察規程》、《壓力管道元件制造監督檢驗規程》、《在用壓力管道檢驗規程》、《壓力管道檢驗檢測機構資格管理辦法》、《壓力管道使用、運行維護規程》、《壓力管道操作人員規定》。上述法規的編寫,應針對工業管道、公用管道與長輸管道的不同特點,分別制訂相應的部門規章規章與規范性文件,并與現有的國內外檢驗檢測最新技術緊密結合,使之具有先進性、適用性與可行性。在運行維護管理與檢驗技術標準方面,應針對現有國內外檢驗檢驗能力,制訂適合于中國國情的埋地管道檢驗檢測技術規范,如完善現有的《地下管線電磁法探測規程》等,同時,針對目前國內檢驗檢驗機構現狀與水平,通過科學研究,制訂理地燃氣管道評價技術規范,如《埋地管道外防腐涂層的分級評價方法》。通過上述標準規范的制訂,使現有的地下管線檢測有標準可循,各檢驗機構的行為規范化。國家應有單一的政府安全監察職能部門,從壓力管道的設計、元件制造、安裝、使用、檢驗、維護、改造等7個環節加強對易燃易爆等危險性較大的壓力管道的監察力度;逐步打破以往壓力管道條塊分割管理局面,使我國的壓力管道運行維護管理與檢驗走向規范化管理體系。同時,政府管理部門應具有服務意識,作到“忠于職守,勇于負責,嚴格把關,保國安民”,切實履行安全監察職能,減輕企業負擔,確保國家財產與人民生命安全。
當前,首先應在全國范圍內開展壓力管道使用登記管理工作以及定期檢驗的試點,從而實行以‘企業負責、政府監督’為主的壓力管道新的檢驗與安全運行監察體系。
篇9
關鍵詞:壓力管道;設計參數;溫度控制
中圖分類號:S611文獻標識碼:A文章編號:
一、工業壓力管道設計的特點
1、應用領域廣
工業壓力管道廣泛應用于石油、天然氣、石油化工、化工、市政、冶金、電力、機械、航天航空、輕工等各個行業中,遍布于城鄉各個區域,范圍涵蓋國民經濟各個領域。
2、操作參數范圍寬
工業壓力管道工作壓力由0.1MPa到42MPa,工作溫度由-200℃~1260℃;
3、工作介質多樣
工業壓力管道涉及各種工業生產,生產運行環境變化多端,工作介質大多具有有毒、易燃、易爆特性。
4、行業管理部門多
我國現在仍是企業負責,行業管理的安全管理機制。由于工業生產涉及的行業眾多,而各自為政的行業管理體制仍未徹底根除,許多行業都有自己的有關壓力管道的管理制度和技術規程,對于同一條管道,各行業規范的要求并不統一。
二、工業壓力管道設計應注意的問題
1、壓力管道工藝設計參數的確定正確地確定壓力管道的設計壓力和設計溫度是保證壓力管道安全運行的基礎,因為介質、壓力和溫度(包括環境溫度的影響)直接決定管道材料的選擇、管道的壁厚和安裝設計。
需要注意的是,管道的設計壓力和設計溫度均應按使得管道具有最大壁厚的操作條件組合來確定。設計壓力不得低于管道的最大操作壓力,設計溫度不得低于管道金屬材料的最高操作溫度,低溫工況時,設計溫度不得高于管道材料的最低溫度。
例如在液氨管道設計時,由于液氨為液化介質,隨著溫度的變化,飽和壓力也不同。當介質溫度為20℃時,絕對壓力為0.874MPa;當介質溫度升至45℃時,絕對壓力為1.817MPa;當介質溫度為-20℃時,絕對壓力降至0.194MPa時。因此,對輸送液氨管道設計壓力的確定,除了考慮正常的操作壓力外,考慮最苛刻操作條件下溫度變化對液氨壓力的影響是相當關鍵的。也正因此,GB50072—2010《冷庫設計規范》規定液氨管道的設計壓力一律采用2.5MPa。
對于其它液化氣體管道,一定要考慮環境溫度、陽光輻射、加熱或冷卻等因素,按介質可能達到的最高的溫度來確定其管道的設計壓力。
2、關于管道組成件的選用合理確定工業壓力管道的材料和壁厚是保證壓力管道安全運行的根本。普通碳鋼材料價格低,但其防腐蝕性能較差;奧氏體不銹鋼管道材料防腐蝕性能好,但也不適合輸送含氯及硝酸等介質,且價格又較高等等。因此管道材料的選用必須依據管道的使用條件(設計壓力、設計溫度、介質)、經濟性、耐蝕性、材料的焊接及加工等性能綜合考慮。
在工業壓力管道設計中,管道材料必須符合相關規范提出的材料韌性要求及其它規定。一般應注意以下問題:
在425℃以上條件下,如選用碳素鋼和碳錳鋼管材,應注意鋼中的碳化物相的石墨化傾向,或者直接選用鉻鉬合金鋼;
奧氏體不銹鋼在525℃以上高溫下使用時,含碳量應大于0.04%,并且在固溶狀態下使用。如應用廣泛的S31603使用溫度控制在450℃以下;
(3)關于鋼材的使用溫度下限,除奧氏體鋼及有關標準另行規定者外,均為高于-20℃。鋼材的使用溫度低于或等于-20℃時,應按低溫管道的設計規定進行材料選擇。
(4)焊接材料選擇必須符合NB/T47015—2011《壓力容器焊接規程》要求,并明確焊材型號,尤其對于異種鋼的焊接,要特別注明焊接方法和焊條。
3、關于管道組成件的連接與設置在工業壓力管道設計中,管道組成件的連接形式有焊接、法蘭和螺紋連接三種。法蘭連接和螺紋聯接是為了方便管道與設備的安裝、維修以及拆換,法蘭連接也用于一些鋼制非金屬襯里管道自身連接。管道的法蘭連接處是最容易產生介質泄漏的部位。而螺紋聯接的密封更不可靠,因此僅在GC3系列管道設計中偶爾用之。
因此,在工業壓力管道設計中,管道連接盡量采用焊接方式,避免采用法蘭連接及螺紋聯接,不能避免時一定要嚴格按照相關規范要求進行法蘭型式、墊片型式、密封面形勢以及螺栓連接件的選擇。為了減小法蘭連接滲漏風險,設計中應注意降低法蘭連接處的外力,或將法蘭的壓力等級提高1級~2級。
這里重點指出,在GC3管道設計中,當采用螺紋連接時,在每個分支都要在螺紋閥門等維修部位設置活接頭,否則,設備與管道的檢修和更換都非常困難。
對于氧氣、氫氣、氨氣等特殊介質管道,在設計時,必須留出施工、試驗、吹掃以及置換等所需要的臨時接口。
氧氣等易燃管道,應在用戶車間入口處裝設切斷閥,在閥前后設置阻火管段,并設放散管。
關于管道的布置與柔性設計管道的柔性設計是指在管道布置設計中合理確定管道走向和合理設置管道支吊架,其目的是為了防止管道應力超限以及保護管道設備。比如,在進行泵和壓縮機的管路設計時,必須保證與設備連接的管道要有足夠的柔性,減小管道作用于設備出入口處的作用力和力矩。通常可以在與設備連接閥門附近設置支吊架,減少閥門自重造成的對設備出口處的作用力,也可以在設備管道附近設置限位或導向支架,承受遠端管道的水平推力。
在熱力管道設計中,管道支吊架應采用彈簧吊架的形式,使管道處于熱態時,支吊架仍能承受管道荷載而不至于脫空;當管道有可能出現汽水混合介質時,采用緩閉型止回閥,防止“水錘”的發生,同時,在管道閥門前后的適當位置設置固定支架或限位支架,并保證這些支架有足夠的強度和剛度,這樣可以防止因操作原因水錘發生時,管道因位移和振動過大而破壞。
管道支吊架的布置以及強度和剛度直接關系到管道設備運行的安全性和穩定性,在設計中應高度重視,當設計要求比較特殊,或因荷載過大而超出規范的范圍時,必須對支吊架的強度與剛度進行計算校核。
5、關于管道閥門的選用選用閥門需注意的問題如下:
(1)截斷用閥。對于蒸汽、油品等介質,以及含有粒狀固體及粘度較大的介質,優選閘閥,但閘閥不宜用于易結焦的介質,也不宜作為節流和調節用。截止閥與閘閥相比,其調節性能好,結構簡單,價格便宜,但其密封性能差,流體阻力較大。適用于頻繁開關的場合,不宜用于粘度大的介質和含有顆粒易沉淀的介質,也不宜作放空閥和低真空系統的閥門。球閥及旋塞閥開關迅速,流動阻力最小。適用于低溫、高壓及粘度大的介質,但不能用作流量調節。特別注意不能用節流閥做截斷閥。
(2)安全閥。安全閥為超壓保護裝置,保護壓力管道的安全運行,在壓力管道設計中如存在可能產生超壓的情況,必須予以設置。安全閥設計必須在確定公稱壓力、工作壓力等級、排量(或流道面積)后,通過計算選擇適當規格型號的安全閥,不能隨意選用。
(3)在進行閥門選型設計時,特別注意一些介質對于閥門和配件有特殊要求,如液氨或氨氣氨介質管道系統應采用氨專用閥門和配件,其公稱壓力不應小于2.5MPa(表壓),并不得有銅質和鍍鋅、鍍錫的零配件。再如氧氣管道,嚴禁采用閘閥,閥門的密封填料,應采用石墨處理過的石棉或聚四氟乙烯材料,或膨脹石墨,等等,具體要求按相應設計規范及行業技術規定。
結語:作為一名工業壓力管道設計人員,一定要樹立終身學習的理念,不僅要學習精通工業生產工藝專業知識,同時還要加強設備、材料、自控、建筑、給排水等相關專業知識的學習,熟悉與掌握相應的法規和規范,在實際工程設計中按照從嚴的原則,保證壓力管道設計的安全性。作為工業壓力管道設計單位的領導,要重視壓力管道各設計專業的配套建設,不斷提高壓力管道設計安全意識。
特別提出,在任何情況下,工業壓力管道的設計首先要符合《工業管規》以及GB/T20801的要求,同時還要滿足相關的設計規范以及行業的技術規定,重視管道的防雷、防火、防靜電設計,明確檢驗驗收的項目、標準和合格級別,各專業設計文件配套完整,內容及深度詳實準確,從源頭上保證工業壓力管道的安全運行。
參考文獻
[1]TSGR1001—2008,壓力容器壓力管道設計許可規則[S].
[2]TSGD0001—2009,壓力管道安全技術監察規程-工業管道[S].
[3]馮秋良.實用管道工程安裝技術手冊[M].北京:中國電力出版社,2006:299-373.
篇10
關鍵詞:壓力管道;設計;問題
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
一、工業壓力管道的設計特點
(一)工作介質多樣。工業壓力管道涉及到各種工業生產,生產運行環境復雜,工作介質一般都有著易燃、有毒、易爆等特性。
(二)操作參數的范圍寬。工業壓力管道的工作壓力由0.1MPa到42MPa,工作溫度由-200℃~1260℃;
(三)行業管理部門多。我國現在仍是企業負責,行業管理的安全管理機制。由于工業生產涉及的行業眾多,而各自為政的行業管理體制仍然未徹底根除,各行業都有著自己相關的壓力管道管理制度與技術規程,對于相同的管道,而各行業的規范要求不一致。
(四)應用領域廣。工業壓力管道廣泛應用于石油、天然氣、石油化工、化工、市政、冶金、電力、機械、航天航空、輕工等各個行業中,遍布于城鄉各個區域,范圍涵蓋國民經濟各個領域。
二、工業壓力管道設計應注意的問題
(一)壓力管道工藝設計參數的確定正確地確定壓力管道的設計壓力和設計溫度是保證壓力管道安全運行的基礎,因為介質、壓力和溫度(包括環境溫度的影響)直接決定管道材料的選擇、管道的壁厚和安裝設計。
需要注意的是,管道的設計壓力和設計溫度均應按使得管道具有最大壁厚的操作條件組合來確定。設計壓力不得低于管道的最大操作壓力,設計溫度不得低于管道金屬材料的最高操作溫度,低溫工況時,設計溫度不得高于管道材料的最低溫度。
例如在液氨管道設計時,由于液氨為液化介質,隨著溫度的變化,飽和壓力也不同。當介質溫度為20℃時,絕對壓力為0.874MPa;當介質溫度升至45℃時,絕對壓力為1.817MPa;當介質溫度為-20℃時,絕對壓力降至0.194MPa時。因此,對輸送液氨管道設計壓力的確定,除了考慮正常的操作壓力外,考慮最苛刻操作條件下溫度變化對液氨壓力的影響是相當關鍵的。也正因此,GB50072―2010《冷庫設計規范》規定液氨管道的設計壓力一律采用2.5MPa。
對于其它液化氣體管道,一定要考慮環境溫度、陽光輻射、加熱或冷卻等因素,按介質可能達到的最高的溫度來確定其管道的設計壓力。
(二)關于管道組成件的選用合理確定工業壓力管道的材料和壁厚是保證壓力管道安全運行的根本。普通碳鋼材料價格低,但其防腐蝕性能較差;奧氏體不銹鋼管道材料防腐蝕性能好,但也不適合輸送含氯及硝酸等介質,且價格又較高等等。因此管道材料的選用必須依據管道的使用條件(設計壓力、設計溫度、介質)、經濟性、耐蝕性、材料的焊接及加工等性能綜合考慮。
在工業壓力管道設計中,管道材料必須符合相關規范提出的材料韌性要求及其它規定。一般應注意以下問題:
1、在425℃以上條件下,如選用碳素鋼和碳錳鋼管材,應注意鋼中的碳化物相的石墨化傾向,或者直接選用鉻鉬合金鋼;
2、奧氏體不銹鋼在525℃以上高溫下使用時,含碳量應大于0.04%,并且在固溶狀態下使用。如應用廣泛的S31603使用溫度控制在450℃以下;
3、關于鋼材的使用溫度下限,除奧氏體鋼及有關標準另行規定者外,均為高于-20℃。鋼材的使用溫度低于或等于-20℃時,應按低溫管道的設計規定進行材料選擇。
4、焊接材料選擇必須符合NB/T47015―2011《壓力容器焊接規程》要求,并明確焊材型號,尤其對于異種鋼的焊接,要特別注明焊接方法和焊條。
(三)關于管道組成件的連接與設置在工業壓力管道設計中,管道組成件的連接形式有焊接、法蘭和螺紋連接三種。法蘭連接和螺紋聯接是為了方便管道與設備的安裝、維修以及拆換,法蘭連接也用于一些鋼制非金屬襯里管道自身連接。管道的法蘭連接處是最容易產生介質泄漏的部位。而螺紋聯接的密封更不可靠,因此僅在GC3系列管道設計中偶爾用之。
因此,在工業壓力管道設計中,管道連接盡量采用焊接方式,避免采用法蘭連接及螺紋聯接,不能避免時一定要嚴格按照相關規范要求進行法蘭型式、墊片型式、密封面形勢以及螺栓連接件的選擇。為了減小法蘭連接滲漏風險,設計中應注意降低法蘭連接處的外力,或將法蘭的壓力等級提高1級~2級。
這里重點指出,在GC3管道設計中,當采用螺紋連接時,在每個分支都要在螺紋閥門等維修部位設置活接頭,否則,設備與管道的檢修和更換都非常困難。
對于氧氣、氫氣、氨氣等特殊介質管道,在設計時,必須留出施工、試驗、吹掃以及置換等所需要的臨時接口。
氧氣等易燃管道,應在用戶車間入口處裝設切斷閥,在閥前后設置阻火管段,并設放散管。
三、關于管道的布置與柔性設計。管道的柔性設計是指在管道布置設計中合理確定管道走向和合理設置管道支吊架,其目的是為了防止管道應力超限以及保護管道設備。比如,在進行泵和壓縮機的管路設計時,必須保證與設備連接的管道要有足夠的柔性,減小管道作用于設備出入口處的作用力和力矩。通常可以在與設備連接閥門附近設置支吊架,減少閥門自重造成的對設備出口處的作用力,也可以在設備管道附近設置限位或導向支架,承受遠程管道的水平推力。
在熱力管道設計中,管道支吊架應采用彈簧吊架的形式,使管道處于熱態時,支吊架仍能承受管道荷載而不至于脫空;當管道有可能出現汽水混合介質時,采用緩閉型止回閥,防止“水錘”的發生,同時,在管道閥門前后的適當位置設置固定支架或限位支架,并保證這些支架有足夠的強度和剛度,這樣可以防止因操作原因水錘發生時,管道因位移和振動過大而破壞。
管道支吊架的布置以及強度和剛度直接關系到管道設備運行的安全性和穩定性,在設計中應高度重視,當設計要求比較特殊,或因荷載過大而超出規范的范圍時,必須對支吊架的強度與剛度進行計算校核。
四、選用管道閥門需要注意的一些問題
(一) 安全閥。安全閥是超壓保護裝置,保護壓力管道的安全運行,在壓力管道的設計當中如存在可能產生超壓的情況,必須予以設置。安全閥設計必須在確定公稱壓力、工作壓力等級、排量后,通過計算來選擇適當規格型號的安全閥,不能隨意選用。
(二) 截斷用閥。對油品、蒸汽等介質,以及含有粒狀固體及粘度較大的介質,優選閘閥,但是閘閥不應用于易結焦的介質,也不應作為調節和節流用。截止閥和閘閥相比,其調節的性能好,結構較為簡單,價格也便宜,但是其密封性能差,流體阻力比較大。適用于頻繁開關的場合,不宜用于粘度大的介質和含有顆粒易沉淀的介質,也不宜作放空閥和低真空系統的閥門。球閥及旋塞閥開關迅速,流動阻力最小。適用于高壓、低溫及粘度大的介質,但不可以用做流量的調節。尤其要注意不可以把節流閥來做為截斷閥。
(三)在進行閥門選型設計時,特別注意一些介質對于閥門和配件有特殊要求,如液氨或氨氣氨介質管道系統應采用氨專用閥門和配件,其公稱壓力不應小于2.5MPa(表壓),并不得有銅質和鍍鋅、鍍錫的零配件。再如氧氣管道,嚴禁采用閘閥,閥門的密封填料,應采用石墨處理過的石棉或聚四氟乙烯材料,或膨脹石墨,等等,具體要求按相應設計規范及行業技術規定。
五、結語
作為一名工業壓力管道設計人員,一定要樹立終身學習的理念,不僅要學習精通工業生產工藝專業知識,同時還要加強設備、材料、自控、建筑、給排水等相關專業知識的學習,熟悉與掌握相應的法規和規范,在實際工程設計中按照從嚴的原則,保證壓力管道設計的安全性。作為工業壓力管道設計單位的領導,要重視壓力管道各設計專業的配套建設,不斷提高壓力管道設計安全意識。
參考文獻:
[1]陳輝.淺談壓力管道設計[J].山東工業技術,2014,(9).