压力容器与管道

压力容器与管道（精选11篇）

压力容器与管道 篇1

1 压力容器与压力管道概念

压力容器与压力管道都属于特种设备, 主要指在生产 (科学实验) 和生活中广泛使用的、具有爆炸、燃烧和急性中毒等危险性质的承压设备根据中华人民共和国国务院令 (第373号) 《特种设备安全监察条例》压力容器及压力管道的定义为:

压力容器, 是指盛装气体或者液体, 承载一定压力的密闭设备, 其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa (表压) , 且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;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) 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。

特别需要提出的是压力容器与管道道经常是相联系的, 一个装置中往往同时存在压力容器与管道, 本文旨在研究它们共有的特性。

2 压力容器与压力管道常见事故破坏形式及原因

在实际使用过程中, 由于在设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题, 压力容器及压力管道的爆炸、泄露、破裂等破坏性事故时有发生。一般出现事故主要是由以下情况造成的:总的来说有设计原因、制造原因、使用原因。具体说有设计方法、设计准则、强度计算、应力分析、安全裕度设置和材料选择原则粗制滥造、错用材料、等, 尤其是焊缝质量低劣, 没有执行严格的质量管理制度, 安装不符合技术要求、安装附件规格不对、质量不好, 以及在运行中超压、超负荷、超温, 没有执行定期检验制度等。

压力容器与管道破坏事故原因大体有以下几类:因超压造成过度的变形, 因存在原始缺陷而造成的低应力脆断, 因环境或介质影响造成的腐蚀破坏, 因交变载荷而导致发生的疲劳破坏, 因高温高压环境造成的蠕变破坏等。通常情况下压力容器的破坏主要取决于三个基本因素:应力水平、材料性能和缺陷危害度。

脆性破坏是在低应力状态下发生的破裂, 故又称低应力破裂。绝大多数发生在材料的屈服极限以下, 破坏时没有或者有很少的塑性变形。脆性破坏的基本原因是材料的低温脆性和严重缺陷引起的缺口效应。实际上, 脆性破坏并不一定都是由低温脆性引起, 脆性破坏事故中材料缺陷往往是主要原因, 而其中尤以应力集中产生的裂纹性缺陷引起的事故所占比例较高。

疲劳破坏是压力容器或管道长期受到反复加压和卸载的交变载荷作用出现的金属材料疲劳, 而产生的一种破坏形式。疲劳破坏一般是从应力集中的地方开始。这些高应力集中在反复的载荷作用下, 会使受力最大的晶粒产生塑性变形并逐渐发展成微小裂纹。裂纹两端在交变应力作用下不断扩展, 最后导致容器的破坏。疲劳破坏的发生, 是由于交变载荷以及局部应力过高所引起。所谓疲劳设计, 实际上主要是开孔部位的强度校核, 如果该部位的疲劳强度能满足要求则其它部位的疲劳强度一般就不成问题。

蠕变破坏是和材料抗蠕变性能密切相关的一种破坏形式, 金属材料在一定的温度和载荷作用下, 随时间而缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。高温、应力和时间是蠕变发生的三要素。产生蠕变的材料, 其金相组织有明显的变化, 如晶粒粗大珠光体的球化等, 有时还会出现蠕变的晶界裂纹。

蠕变破坏的发生, 需经过较长一段时间的高温下的外力载荷, 破坏应力低于材料在使用温度下的强度极限。产生蠕变破坏的部位主要位于管道弯头、三通及纵、环焊缝、丁字口焊缝, 存在高拉伸应力的局部区域等。制造中的夹杂及管道安装焊接缺陷的应力集中, 对蠕变破坏也起着加速作用。高温工况下同时伴有交变载荷, 包括压力交变或者温度交变, 称为蠕变疲劳作用, 这是一种更为复杂的破坏问题。

韧性破坏 (延性破坏) 是材料承受过高的压力, 以至超过了它的屈服极限和强度极限, 因而使它产生较大的塑性变形, 最后发生破裂的一种破坏形式。压力容器的一般事故大多属于这一类型。主要原因是压力升高超过最高许用压力, 安全保护装置失灵;维护不良, 致使容器发生大面积腐蚀、厚度减薄、强度减弱, 即使并未超压, 也可能应力过大导致韧性破裂。

压力容器及管道的腐蚀是由于受到内部储存 (或输送) 物料的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, 有全面腐蚀、局部腐蚀, 此外还有应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳及氢损伤, 其中危害最大的是应力腐蚀破裂, 因为它是在应力和腐蚀的共同作用下 (并有一定温度条件) 所引起的破裂。应力腐蚀现象较为复杂, 当应力不存在时, 腐蚀甚微;当有应力后金属会在腐蚀并不严重的情况正好生破裂, 由于破裂是脆性的, 往往在没有先兆的情况下突然发生, 容易造成预测不到的破坏。

在用压力容器常见缺陷就其存在部位可分为表面缺陷和埋藏缺陷两类, 都对压力容器的安全性能构成潜在威胁。

(1) 表面缺陷。

常见的表面缺陷有裂纹、腐蚀和焊缝咬边等, 这些缺陷有的是在使用中产生的, 有的是在制造时遗留下来的, 处理的重点应是使用中产生的缺陷。

(2) 埋藏缺陷。

常见的埋藏缺陷主要有裂纹、未焊透、未熔合、气孔和夹渣等。这些缺陷多为制造时留下的, 其中处理的重点为埋藏裂纹。

3小结

压力容器和压力管道是具有爆炸危险的特种承压设备, 它往往承受高低温和高压力, 承受化学腐蚀作用, 一旦发生爆炸或泄漏就会引起火灾、中毒、污染环境等重大事故。本文对压力容器与压力管道概念、压力容器与压力管道常见事故破坏形式及原因进行了分析。一次危险是设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险, 从小到大在正常操作状况下, 不会危害人身安全或设备完好。而次生危险是由于一次危险而引起的危险, 它会直接危害人身安全或设备的损坏。因此, 防止一次危险发生, 杜绝次生危险是我们的主要方向。本文的研究对规范压力容器与压力管道的检验程序和检验手段, 杜绝或减少突发事故的发生起到了基础作用。

摘要：压力容器和压力管道是具有爆炸危险的特种承压设备。对压力容器与压力管道概念、压力容器与压力管道常见事故和破坏形式及产生原因进行了分析。研究结论对规范压力容器与压力管道的检验程序和检验手段, 杜绝或减少突发事故的发生起到了基础作用。

关键词：压力容器,压力管道,类型:事故:分析

参考文献

[1]宋继红.中国压力设备安全形势与对策[J].压力容器, 2009, 22 (10) :1-5.

[2]庄人蘧.我国在用压力容器检验现状及发展趋势[J].石化技术, 2010, (1) :51-56.

[3]刘应平.在用压力管道若干常见缺陷的分析与检验[J].工业安全与防尘, 2011, (3) :28-30.

压力容器与管道 篇2

2002-04-18 关于印发《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的通知

各省、自治区、直辖市质量技术监督局，国务院有关部、委、集团公司，新疆生产建设兵团质量技术监督局，有关单位：

为提高焊工的焊接水平，保证锅炉压力容器产品的焊接质量，在总结各地执行有关锅炉压力容器焊工考试规则情况的基础上，根据我国当前锅炉压力容器压力管道安全监察工作需要，组织有关专家研究制定了《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》。现引发你们，请遵照执行。

附件：锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则

2002年4月18日

锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则

第一章 总 则

第一条 根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》、《压力管道安全管理与监察规定》，为加强焊工管理，保证锅炉、压力容器（含气瓶，下同）和压力管道的焊接质量，制定了本规则。第二条 本规则适用于各类钢制锅炉、压力容器和压力管道受压元件焊接考试，主要包括： 1．受压元件焊缝； 2．与受压元件相焊的焊缝； 3．熔人永久焊缝内的定位焊缝； 4．受压元件母材表面堆焊。其他设备的焊工考试可参照本规则。

第三条 钢制锅炉、压力容器和压力管道的焊条电弧焊、气焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、电渣焊。摩擦焊和螺柱焊等方法的焊工考试及管理应符合本规则要求；钛和铝材的焊工考试内容、方法和结果评定分别按JB4745《钛制压力容器》和JB4734《铝制压力容器》中的规定；铜和镍材的焊工考试内容、方法和结果评定按GB50236《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》中的规定

钛、铝、铜和镍材料焊工考试的组织、监督、发证和持证焊工的管理按本规则规定执行。

第二章 焊工考试的监督管理及组织

第四条 各省、自治区、直辖市锅炉压力容器安全监察机构（以下简称省级安全监察机构）应组织成立焊工考试监督管理委员会（以下简称焊工考试监管会）。焊工考试监管会在省级安全监察机构领导下进行工作，其主要职责如下：

1．全过程监督焊工基本知识考试和焊接操作技能考试； 2．核对焊工考委会资质及承担考试范围； 3．审查考试计划、内容和试题；

4．核查应考核工资格、考试项目及焊工合格证的变更手续； 5．对《焊工考试基本情况表》（附件一）签字确认。

焊工考试监管会成员由辖区内从事锅炉、压力容器和压力管道焊接技术管理管理人员和省、地（市）两级安全监察机构人员组织。

第五条 焊工考试工作由焊工考试委员会（以下简称焊工考委会）负责组织和实施。

（一）具备下列条件的单位可以组成焊工考委会：

1．至少应有1名从事焊接工作5年以上，并具有工程师职称（或以上）人员担任主任或副主任，具有2名（或以上）焊接操作技能指导教师或焊接技师。

2．至少应有2级（或以上）资格射线无损检测（RT）人员1名，当承担堆焊项目考试时，至少应有2级（或以上）资格的表面无损检测人员1名。

3．焊接操作技能考试场地应满足焊工考试要求，考试工位不少于10个，其中至少应包括焊条电弧焊、气体保护焊、埋弧焊三种焊接方法。

4．焊接设备、焊条和焊剂烘干设备、试件和试样加工设备、射线透照设备、实验设备和测量工具等应与承担考试范围相适应。5．具有一定规模的组织焊工考试和管理焊工焊接档案的能力，一般应具有管理不少于100名焊工的能力。

6．具有适用于不同焊接方法、不同材料种类的基本知识考试题库；有满足焊工考试要求的焊接工艺规程。

7．具有焊工考试细则和相关管理制度。

（二）焊工考委会细则和相关管理制度。1．制定焊工考试计划； 2．审查焊工资格； 3．确定考试内容；

4．检验考试用试板（管）、焊材、设备及仪表；

5．组织焊工进行基本知识的焊接操作技能考试，负责考场纪律； 6．负责考试试件和试样的检测，并评定考试成绩； 7．办理焊工合格证延期和注销手续； 8．发放焊工钢印；

9．建立、管理焊工焊接档案； 10．评定或确认焊工考试用焊接工艺。

焊工考委会应在评定合格的焊接工艺基础上，编制焊工考试焊接工艺规程。焊工考委会在考试十日前将焊工考试项目、时间和地点通知焊工监管会。

第六条 焊工考委会资质及所承相的考试项目范围（包括焊接方法和材料种类），需经所在地地市级（或以上）安全监察机构批准，报省级安全监察机构备案。

承担以下范围焊工考试的焊工考委会，须经省级以上（含省级）安全监察机构批准； 1．长输管道；

2．跨省（自治区、直辖市）焊工考试； 3．铝、铜、钛、镍及其合金； 4．电渣焊、摩擦焊以及耐蚀堆焊。

焊工考委会只能在批准的范围内组织焊工考试工作，批准机构每3年应对焊工考委会进行一次审核。第七条 焊接锅炉、压力容器和压力管道的焊工，可以向本地的或具备跨省考试资格的焊工考委会提出申请，经考试委员会同意后可参加考试。申请考试焊工应具有初中或初中以上文化程度或同等学历，身体健康，能严格按照焊接工艺规程进行操作，独立承担焊接工作。

第三章 考试内容和方法

第八条 焊工考试内容包括基本知识和焊接操作技能两部分。基本知识考试内应与焊工所从事焊接工作范围相适应，焊接操作技能考试分为手工焊焊工和焊机操作工考试。

第九条 焊工基本考试合格后才能参加焊接操作技能的考试，焊工基本知识考试合格有效期为6个月。第十条 在焊工考试时，属下列情况之一时，需进行相应基本知识考试； 1．首次申请考试； 2．改变焊接方法

3．改变母材种类（如钢、铝、钛等）；

4．基本知识考试合格有效期内，未进行焊接操作技能考试的。第十一条 焊工基本知识考试应包括以下方面内容； 1．焊接安全知识和规定；

2．锅炉压力容器和压力管道的基本知识；

3．金属材料的分类、牌号、化学成分、力学性能、焊接特点和焊后热处理； 4．焊接材料（焊条、焊丝、焊剂和气体等）类型、型号、牌号、使用与保管； 5．焊接设备、工具和测量仪表的种类、名称、使用和维护；

6．常用焊接方法的特点、焊接工艺参数、焊接顺序、操作方法及其对焊接质量的影响； 7．焊缝形式、接头形式、坡口形式、焊缝符号及图样识别； 8．焊接接头的性能及其影响因素；

9．焊接缺陷的产生原因、危害、预防方法和返修；

10．焊缝外观检验方法和要求，无损检测方法特点、适用范围、级别、标志和缺陷识别； 11．焊接应力和变形的产生原因和防止方法；

12．焊接质量管理体系、规章制度、工艺文件、工艺纪律。焊接工艺评定、焊工考试和管理规则基本知识。

第十二条 焊工基本知识考试和焊接操作技能考试的结果应记入《焊工考试基本情况表》；焊接操作技能考试试件的检查记录应记入《焊工焊接操作技能考试检验记录表》。

第十三条 焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类型、代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。

第十四条 焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属下列情况之一的，不需重新进行焊接操作技能考试；

1．手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别钢号与类被代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时；

2．除Ⅳ类外，手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接较低类别钢号时； 3．焊机操作工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接其他类别钢号时； 4．变更焊丝钢号（或型号）、药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时；

第十五条 经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新进行焊接操作技能考试； 1．改变焊接方法；

2．在同一种焊接方法中，手工焊考试合格，从事焊机操作工作时； 3．在同一种焊接方法中，焊机操作考试合格，从事手工焊工作时； 4．表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、06、和08之一改变时； 5．焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。

第十六条 焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一个试件上采用一种焊接方法进行，也可以由一名焊工在同一个试件上采用不同焊接方法进行组合考试；或由两名（或以上）焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名（含三名）以上焊工的组合考试试件，厚度不得小于20mm。第十七条 考试试件

1．各种试件形式如图1所示，主要包括：对焊接缝试件、管板角接头试件、螺柱焊试件和堆焊试件。管板角接头试件接头形式见图2。对接焊缝试件和管板角接头试件，分带衬垫和不带衬垫两种。双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。

2．试件规格 考试试件的尺寸的数量见表6。其中堆焊试件首层至少堆焊三条并列堆道，总宽度≥38mm；堆焊管材试件最小外径应满足取样数量要求。第十八条 试件适用范围

1．手工焊焊工采用对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件焊缝金属厚度范围见表7。T为每名焊工、每中焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度（余高不计），当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件母材厚度T相等。

2．手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝件外径范围见表8；适用于焊缝金属厚度范围见表7。

3．手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管板角接头焊件范围见表9，当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件板材厚度S0相等。

4．焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚度T或S0自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件焊缝金属厚度不限。

5．焊机操作工采用管材对接焊缝试件和管板角接头试件考试时，管外径自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊件外径和管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径，最大值不限。6．气焊焊工焊操作技能考试合格后，适用于焊件母材厚度及焊缝金属厚度不大于试件母材和焊缝金属厚度。

7．手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件和管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，分别适用于带衬垫对接焊缝焊件和管板角接头焊件；反之不适用。

8．手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件和管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，除规定需要重新考试时，适用于焊件角焊缝，且母材厚度和外径不限。

9．焊机操作工采用螺柱焊试件，经仰焊位置考试合格后，适用于任何位置的螺柱焊焊件；其他位置考试合格后，只适用相应位置的焊件，见图3 10．耐蚀堆焊试件

各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。

手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后，适用于焊件的堆焊层厚不限，适用焊件母材厚度范围见表10用

焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格。

11．手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件和管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件的焊接位置见表11。

第十九条 手工焊焊工向下立焊试件考试合格后，不能免考向上立焊；反之也不可。

第二十条 摩擦焊焊接操作技能考试试件，其形式应与任一通过焊接工艺评定的试件或焊件相同。第二十一条 螺柱焊焊接操作技能考试时，应采用机械化焊接（手工引弧除外）。第二十二条 试件坡口形式及尺寸应按焊接工艺规程制备，或由焊工考委会按相应国家标准或行业标准制备。

第二十三条 焊接操作技能考试的具体要求如下；

1．手工焊焊工的所有考试试件，第一层焊缝中至少应有一个停弧再焊接头；焊机操作工考试时，中间不得停弧。

2．采用不带衬垫试件进行焊接操作技能考试时，必须从单面焊接。3．机械化焊接考试时，允许加引弧板和引出板。

4．表3第Ⅰ类钢号的试件，除管材对接焊缝试件和管板角接头试件的第一道焊缝在换焊条时允许修磨接头部位外，其他焊道不允许修磨和返修；第Ⅱ~Ⅳ类钢号试件除第一层和中间层焊道在换焊条时允许修磨接头部位外，其他焊道不允许修磨和返修。

5．焊接操作技能考试时，试件的焊接位置不得改变。管材对接焊缝和管板角接头45O固定试件，管轴线与水平面间的夹角应为45±5O，见图1。

6．水平固定试件和45 O固定软件，应在试件上标注焊接位置和钟点标记。定位焊缝不得在“6点”标记处；焊工在进行管材向下焊试件操作技能考试时，应严格按照钟点标记固定试件位置，且只能从“12点”标记处起弧，“6点”标记处收弧，其他操作应符合本条相关要求。

7．手工焊焊工考试板材试件厚度则>10mm时，不允许用焊接卡具或其他办法将板材试件刚性固定，但是允许试件在定位焊时预留反变形量；≤10mm厚的板材试件允许刚性固定。8．焊工应按评定合格的焊接工艺规程焊接考试试件。

9．考试用试件的坡口表面及两侧必须清楚干净；焊条和焊剂必须按规定要求烘干，焊丝必须去除油、锈。

10．焊接技能操作考试前，由焊工考委会负责编制焊工考试代号，并在焊工考委会成员、监考人员与焊工共同在场确认的情况下，在试件上标注焊工考试代号和考试项目代号。11．试件数量应符合表6要求，且不得多焊试件从中挑选。

第四章 考试结果与评定

第二十四条 焊工基本考试满分为100分，不低于70分为合格。

焊工焊接操作技能考试通过检验试件进行评定。各考试项目的试件按本章规定的检验项目进行检验，各项检验均合格时，该考试项目为合格。由两名（或以上）焊工进行的组合考试，如某项不合格，在能够确认该项施焊焊工时，则该焊工考试不合格，如不能确认该项施焊焊工的，则参与该组合考试的焊工均不合格；其他组合考试有任一项目不合格，则组合考试项目不合格。

第二十五条 试件的检验项目、检查数量和试样数量见表12，每个试件须先进行外观检查，合格后再进行其他项目检验。

第二十六条 试件的外观检查，采用目视或5倍放大镜进行。手工焊的板材试件两端20mm内的缺陷不计，焊缝的余高和宽度可用焊缝检验尺测量最大值和最小值，但不取平均值，单面焊的背面焊缝宽度可不测定。

第二十七条 试件的焊缝外观检查应符合下列要求；

（一）焊缝表面应是焊后原始状态，焊缝表面没有加工

（二）焊缝外形尺寸应符合表13和下列规定。

1．焊缝边线直线度f：手工焊f≤2mm；机械化焊f≤3mm。

2．管板角接头试件的角焊缝中，焊缝的凹度或凸度应不大于1.5mm；

3．不带衬垫的板材试件、不带衬垫的管板角接头试件和外径不小于76mm的管材试件背面焊缝的余高应不大于3mm。

4．外径小与76mm的管材对接焊缝试件进行通球检查。管外径大于或等于32mm时通球直径为管内径的85%；管外径小于32mm时，通球直径为管内径的75%。

（三）各种焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤和未焊透；机械化焊的焊缝表面不得有咬边和凹坑。

堆焊两相邻焊道之间的凹下量不得大于1。5mm，焊道间搭接接头的平面度在试件范围内不得超过1。5 mm。

手工焊焊缝表面的咬边和背面凹坑不的超过表14的规定。

（四）板材试件焊后变形角度θ≤30，试件的错边量不得大于10%T，且≤2mm，属于一个考试项目的所有试件外观检查的结果均符合上述各项要求，该项试件的外观检查为合格，否则为不合格。

第二十八条 试件的射线透照应按JB4730《压力容器无损检测》标准进行检测，射线透照质量不应低于AB级，焊缝缺陷等级不低于Ⅱ级为合格。

堆焊试件表面应按JB4730《压力容器无损检测》标准，采用渗透方法进行检测，缺陷评定结果不低于Ⅱ级。

第二十九条 管材对接焊缝试件的断口检验，采用冷加工方法在其焊缝中心加工一条沟槽，沟槽断面的形状和尺寸见图5，然后将试件压断或折断，检查断口缺陷。第三十条 试件的断回检验应符合下列要求；

（一）断面上没有裂纹和未熔合；

（二）背面凹坑深度不大于25%T，且不大于1mm；

（三）单个气孔沿径向上长度不大于30%T，且不大于1。5mm，沿轴向或周向长度不大于2mm；

（四）单个夹渣沿荆径向长度不大于25%T，沿轴向或周向长度不大于30%T；

（五）在任何10mm焊缝长度内，气孔和夹渣不得多于3个；

（六）沿圆周方向10T范围内，气孔和夹渣的累计长度不大于T；

（七）沿壁厚方向同一直线上各种缺陷总长度不大于30%T，且不大于1。5mm。

第三十一条 弯曲实验按本规则要求和GB/T232《金属材料弯曲实验方法》的规定进行。

（一）板材试件应按图6的位置截取弯曲试样；管材试件（包括堆焊试件）应按图7的位置截取弯曲试样。

（二）对接焊缝试件弯曲试样的形式和尺寸见图8；堆焊侧弯试样尺寸参照图8（C），试样宽度至少应包括堆焊居全部、熔合线和基层热影响区。

（三）试样上的余高及焊缝背面的多余部分应用机械方法去除。面弯和背弯试样的拉伸面应平齐，且保留焊缝两侧中至少一侧的母材原始表面。

（四）对接焊缝试件的试样弯曲到表15规定的角度后，其拉伸面不得有任一单条长度长于3mm的裂纹或缺陷，试样的棱角开裂不计，但确因焊接缺陷引起试样棱角开裂的长度应进行评定；堆焊试件弯曲试样拉伸面的堆焊层不得有任一单条长度大于1。5mm的裂纹和缺陷，在熔合线上不得有任一单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。

试件的两个弯曲试样实验结果均合格时弯曲实验为合格。两个试样均不合格时，不允许复验，弯曲试验为不合格；若其中一个试样不合格，允许从原试件上另取一个试样进行复验，复验合格，弯曲试验为合格。

第三十二条 管板角接头试件应按图9规定的位置截取金相试样，采用目视或5倍放大镜进行宏观检验。每个试样检验面经宏观检验应符合下列要求；

（一）没有裂纹和未熔合；

（二）焊缝根都应焊透；

（三）气孔或夹渣的最大尺寸不得超过1。5mm；当气孔或夹渣大于0。5mm，不大于1。5mm时，其数量不得多于1个；当只有小于或等于0。5mm的气孔或夹渣时，其数量不得多于3个。

第三十三条 对每个螺柱焊试件采用下列任何一种方法进行检验时，每个螺柱的焊缝和热影响区在锤击或弯曲实验后，没有开裂为合格；

（一）锤击螺柱上端部，使1/4螺校长度贴在试件板上；

（二）如图10所示，用套管使螺柱弯曲不小于150，然后恢复原位。

第三十四条 焊工焊接操作技能考试不合格者，允许在3个月内补考一次。每个补考项目的试件数量按表6的规定；试件检验项目、检查数量和试样数量按表12的规定。其中弯曲试验，无论一个或两个试样不合格，均不允许复验，本次考试为不合格。

第五章 发证和持证焊工的管理

第三十五条 经基本知识考试和焊接操作技能考试合格的焊工，由焊工考委会将《焊工考试基本情况表》和《焊工焊接操作技能考试检验记录表》报考委会所在地的地（市）级安全监察机构，经审核后签发焊工合格证。

第三十六条 持证焊工应按本规则规定，承担与考试合格项目相应的锅炉、压力容器和压力管道的焊接工作。

第三十七条 焊工考试项目代号，应按每个焊工、每种焊接方法分别表示。（1）手工焊焊工考试项目表示方法为；①―②―③―④―⑤―⑥―⑦，其中： ① 焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊代号加：（N及试件母材厚度）。

②试件铜号分类代号，见表3，有色金属材料按相应标准规定的代号。异种钢号用X/X表示。③试件形式代号，见表4，带衬垫代号加：（K）④试件焊缝金属厚度。⑤试件外径。

⑥焊条类别代号，见表2。⑦焊接要素代号，见表5。考试项目中不出现某项时，则不填。

（二）焊机操作工考试项目表示方法为；①―②―③，其中： ①焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊代号加：（N及试件母材厚度）②试件形式代号，见表4，带衬垫代号加（K）

③焊接要素代号，见表5，存在两种以上要素时，用“/”分开。考试项目中不出现该项时，则不填。

（三）项目代号应用举例如下：

1．厚度为12mm的16MmR钢板对接焊缝平焊试件带衬垫，使用J507焊条手工焊接，试件全焊透，项目代号：SMAW-Ⅱ-1G（K）-12-F3J。

2．壁厚为8mm、外径为60mm的20g钢管对接焊缝水平固定试件，背面不加衬垫，用手工钨极氛弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度3mm，然后采用J427焊条手工焊填满坡口，项目代号为：GTAW-I-5G-3/60-02和SMAW-I-5G（K）-5/60-F3J。

3．板厚为10mm的16MnR钢板立焊试件无衬垫，采用半自动CO2 气体保护罩，填充金属为药芯焊丝，试件全焊透。项目代号：GMAW-Ⅱ-3G-10。

4．管材对接焊缝无衬垫水平固定试件，壁厚为8mm，外径70mm，钢号为16Mn，采用自动熔化极气体保护焊，使用实芯焊丝，在自动跟踪条件下进行多道焊全焊透，项目代号：GMAW-5G-06/09.5．在壁厚为10mm、外径86mm的16Mn钢制管材垂直固定试件上使用A312焊条手工堆焊，项目代号：SMAW（N10）-Ⅱ-2G-86-F4。

6．管板角接头无衬垫水平固定试件，管材壁厚为3mm，外径为25mm，材质 20号钢，板材厚度为8mm，材质为16MnR,采用手工钨极氩弧焊打底不加填充焊丝，焊缝金属厚度为2mm，然后采用自动钨极氩弧焊药芯焊丝多道焊，填满坡口，焊机无稳压系统，无自动跟踪系统，项目代号为：GTAW-Ⅰ/Ⅱ-5FG-2/25-01和GTAW-5FG（K）-05/07/09。

7．S290钢管外径为Φ320mm，壁厚为12mm，水平固定位置，使用E??10焊条向下焊打底，背面没有衬垫，焊缝金属厚度为4 mm，然后采用药芯焊丝自动焊，焊机无自动跟踪，进行多道多层焊填满坡口。项目代号为：SMAW-Ⅱ-5GX-4/320-F2和FCAW-5G（K）-07/09。

8．板厚为16 mm的OCr19Ni9钢板，采用埋弧自动焊平焊，背面加焊剂垫，焊机无自动跟踪，焊丝为H0CR21Ni10Ti，焊剂为HJ260，单面施焊二层，填满坡口，项目代号为：SAW-1G（K）-07/09。第三十八条 设立焊工考委会的企业，应建立焊工焊接档案，内容包括：焊工焊绩（见附件三），焊缝质量检验结果，焊接质量事故。没有焊工考委会的企业，应将焊工焊接档案的内容每半向负责该焊工考试的考委会报告一次，并由该考委会负责管理其焊工焊接档案。

第三十九条 焊工合格证（合格项目）有效期为3年，在合格项目有效期前3个月，继续担任焊接工作的焊工，应向所属焊工考委会提出申请，由该考委会安排焊工考试或免考等事宜。有效期内的焊工合格证，在各地同等有效。

第四十条 取得焊工合格证的焊工，其首次取得的合格项目，在第一次有效期满后，应全部重新考试；第二次及以后的有效期满后，对已建立焊工焊接档案，且内容齐全、真实的，可由负责管理焊工档案的考委会，根据焊工焊绩等情况，向发证的安全监察机构提出免考申请，经该机构批准后，办理相关手续。、中断受监察设备工作六个月以上的，再从事受监察设备焊接工作时，也必须重新考试。

年龄超过50岁的焊工，其焊工合格项目有效期满后，如继续从事受监察设备的焊接工作，需重新考试，一般不得免考。

第四十一条 持证焊工的实际焊接操作技能不能满足产品焊接质量要求，或者违反工艺纪律以致发生重大焊接质量事故，或经常出现焊接质量问题时，锅炉压力容器安全监察机构可暂扣其焊工合格证和提请发证机构吊销其焊工合格证。被吊销焊工合格证者，一年后方可提出焊工考试申请。

第六章 附 则

第四十二条 企业应根据规则结合本企业实际情况，制定持证焊工管理细则。

第四十三条 本规则规定的焊接方法、材料种类及特殊焊缝（如：耐磨层堆焊、端接焊缝和槽焊缝等）的焊工考试，其内容、方法和评定标准由企业按照有关产品设计和制造技术条件，参照国外先进工业国家相关标准制订，并报省级锅炉压力容器安全监察机构备案，其他要求仍按本规则执行。第四十四条 本规则表2以外的焊条，应按我国焊条国家标准确定其型号，由焊工考委会根据该焊条药皮类型列入本规则表2相应类别。

本规则表3以外的钢号，由焊工考委会根据其化学成份、金相组织及焊接工艺特点（如预热、线能量控制、后热等）按表3中钢号划分其类别，并报省级安全监察机构备案。

如表2或表3相应类别焊条或钢号的焊工考试项目合格，即具备该焊条或钢号的相应合格项目。第四十五条 焊工合格证使用国家质量监督检验检疫总局统一印制的“锅炉压力容器压力管道特种设备操作人员资格证”。

压力容器与管道 篇3

关键词：锅炉压力容器；管道检验；裂纹

锅炉压力容器压力管道作为一种高温设备，在该设备运行过程中如果出现意外故障，将会可能引发爆炸事件，由此对人们的生命和财产都会造成一定程度的伤害，甚至引发不可挽救的经济损害。因此，在锅炉压力容器压力管理检验工作中必须做好对设备中出现的裂纹问题加以重视和管理，在锅炉压力容器压力管道的裂纹问题的检验中，应从裂纹的形态分析中判断出裂纹的性质、类别和影响因素，相关技术人员应根据裂纹特征，及时采取科学而合理的有效应对措施，解决好裂纹问题，为设备的安全运行提供保障。

1.锅炉压力容器压力管道中常见的裂纹

1.1锅炉压力容器压力管道中的应力腐蚀裂纹

应力腐蚀裂纹是在锅炉钢板受到高浓度碱水侵蚀的情况下，当金属晶体和晶界面产生电位差时，晶粒中的阴极和晶界面的阳极便可能产生微电流，在微电流的作用下腐蚀沿着晶界面向金属内部发展而产生的。在应力最大的部分最容易形成的裂纹是由苛性脆化而导致的，由此原因导致的裂纹的发展方向是从里向外发展的，在显微镜的观察下，我们可以清楚的发现裂纹也存在主裂纹和次裂纹之分，其中主裂纹穿晶，而次裂纹则沿晶发展，当苛性脆化裂纹衍伸到肉眼可见的时候，就会明显看出裂纹的裂口已是陈旧的。

1.2锅炉压力容器压力管道中的疲劳裂纹

在锅炉压力容器压力管道检验中容易遇到的另外一种裂纹是疲劳裂纹，一般而言，疲劳裂纹可分为机械疲劳和腐蚀疲劳两种，其中腐蚀疲劳裂纹产生的原因是在疲劳裂痕已经形成的基础上由交变应力和腐蚀性介质共同作用导致的，由此我们知道，实质上腐蚀裂纹是在疲劳裂纹基础上形成的，两种裂纹的性质可以说是大同小异的。在检验中，我们还发现锅炉压力容器压力管道中产生疲劳裂纹和腐蚀裂纹的部位都是呈现规律性的，一般来说只要是应力相对集中的部位都可能产生疲劳裂纹，并且疲劳裂纹在开始形成阶段是非常细微的，随着使用时间的延长，裂纹也会不断扩延。

1.3锅炉压力容器压力管道中由于过冷过热产生的裂纹

在锅炉压力容器压压力管道制作过程中由于受到过冷过热因素的影响也容易产生裂纹，锅炉压力容器制造采用的材料是金属板，其主要操作是将金属板进行卷制和焊接，而在焊接过程中难免会出现裂纹，这种在焊接过程中产生的、在高温影响下形成的裂纹被称为焊接热裂纹，相应的，在金属板焊接过程中如果因为停留时间较长而在冷却的条件下产生的裂纹被称为冷裂纹。热裂纹主要特点是具有明显的晶格破坏性和焊接工艺特定的普遍性，冷裂纹的主要特点是形成时间较长，因此其具有一定的隐蔽性，在其形成很久之后才能够被检验出来，由于检查难度大，因此其裂纹造成的危害性也较大。

2.预防锅炉压力容器压力管道裂纹的措施

2.1加强对锅炉压力容器压力管道制作的管理

要想预防锅炉压力容器压力管道裂纹的产生，应该在锅炉压力容器压力管道制作过程中控制和管理好锅炉容器的操作、制作材料和整体质量。

首先，在管理锅炉压力容器操作过程中，管理人员应该对锅炉制作过程中的每一个细节进行检查和审核，保证在锅炉出厂前锅炉容易的质量，从而在最大程度上减少裂纹问题的产生；锅炉压力容器生产人员应该严格按照标准的工艺流程进行操作，避免在生产过程中出现失误、意外等情况；在生产之前相关人员应该对锅炉生产的工艺图纸加以审核，保证工艺图纸的设计是严格按照标准进行的。

其次，在锅炉压力容器生产之前，相关人员应该对生产和制作材料进行严格检查和审核，对于不不符合操作要求的生产材料应加以修改或更换，以此保证锅炉压力容器质量得以提高。

最后，对锅炉压力容器质量的控制应该从整体和细节出发，相关人员应该先从整个上控制好锅炉的质量，在减少产生裂纹的前提下，对生产工序的每一步细节加以严格检查，避免在单个环节中出现错误而导致裂纹的产生。

2.2构建完善的锅炉压力容器质量检验体系

锅炉压力容器作为容易产生裂纹的高危设备，裂纹的产生是增大锅炉压力容器危害的主要因素，因此为了降低锅炉在制作过程中出现压力管道裂纹的现象，应该加强对锅炉压力容易的质量检验，而为了提高检验效率，还应该构建完善的质量检验体系。

锅炉压力容器质量检验体系的构建应该贯穿于锅炉压力容器制作的整个过程，包括对制作原材料的质量检验、生产过程的质量检验和锅炉压力容器压力管道的质量检验。原材料作为锅炉压力容器制作的基本要素，其质量对锅炉压力容器的质量有着直接影响，因此加强对原材料的质量检验是抵抗裂纹产生的提前，也是促进锅炉制作质量提高的有效保障；对锅炉生产过程进行质量检验，主要是加强对制作流程和生成程序的检验，为了确保生产过程质量检验的有效性，相关单位还应制定相应的管理制度，在保证生产流程正常运行的同时提高质量检验效率。对锅炉压力容器压力管道的质量检验作为检验的最终环节，也是严格控制裂纹产生的重要环节，这就要求质量检验人员在检验过程中严格参考相关标准，避免检验出现疏漏情况，以此有效保证锅炉压力容器压力管道产品的质量。

3.结束语

总而言之，在锅炉压力容器压力管道制作过程中，裂纹的产生是管道检验中常见的问题。裂纹的产生主要来自于受力状态和采用的制作工艺，为了减少锅炉压力容器制作过程中产生的裂纹，相关单位应该在分析裂纹产生的原因的基础上，采取相应措施预防裂纹的产生。

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（01） .

[2]孙国有，王晓春，吴立军，郑津洋.压力容器中倾斜裂纹的失效分析方法[J].浙江大学学报（工学版），2001（06） .

压力管道焊接技术与质量控制探析 篇4

关键词：压力管道,焊接质量,焊接工艺

在目前的社会发展中, 压力管道的应用越来越广泛, 其焊接技术也提出了新的标准和要求。在目前的压力管道焊接中, 除了要求焊接接头能够完全熔透焊接缝之外, 对压力管道的耐腐蚀性以及焊缝的表面质量也具备着明确的要求和标准, 对于焊缝表面的质量也需要进行系统、全面的处置和完善, 为此我们在工作中应当控制好焊接质量, 确保管道安装质量和控制质量。

1 压力管道概述

1.1 压力管道概念

压力管道主要指的是管道内部或者外部承受的一定压力, 或者内部输送一些可以引起燃烧、爆炸或者中毒等介质的管道。这种管道由于其自身的特殊性, 使得其在焊接中必须要进行严格的控制, 确保管道应用质量。焊接作为压力管道安装工作中不可缺少的一环, 是质量形成中的关键工序, 焊接质量的高低直接关系着整个工程竣工质量和系统的安全运行情况。

1.2 焊接工艺概述

1.2.1 定位和配对

在目前的管道焊接工作中, 管道的定位是焊接工作中最不容忽视的环节, 其在工作中对于焊接质量的保证有着极为重要的作用, 同时在工作中我们通常都是促使管道焊接和联系, 使得其在背面能够形成良好的整体性, 不出现凹凸、焊疤等现象。同时在工作中组对的合理与否其主要在于间隙控制是否均匀, 其定位是否能够保证管道焊接的同心度, 错变量也应当控制在1.5mm以内, 若是在焊接中, 其定位的应该处理在焊接缝的同一方向。

1.2.2 焊接工艺

在施工中, 我们首先要选择好相关的焊接层, 对于单面焊双面形成的操作方法来进行控制和完善, 其在施工的过程中对于焊接要求应当遵守“中间起弧、右侧息弧”的原则。在工作中, 我们没完成一道工序, 就需要在工作中进行操作和控制, 其在工作中对于应当控制和管理的环节进行完善。在焊接的时候, 应当使得坡口两侧的边缘地区得到充分有效的管理和控制, 其定位和焊接的时候应当进行全面的管理和完善, 使得整个工程都能够得到系统有效的处置。

2 质量控制要求

2.1 施工人员组织

在目前的工程项目中, 施工单位必须要具备压力管道安装的许可证, 其在工作中主要具备了各方面的施工流程要求, 使得在工作中能够进行专业的安装资格证和许可证, 且具备丰富的安装施工经验。同时一般在施工之中, 更是要对工作人员的工作经验和工作效果进行分析和总结, 同时在应用的过程中对于作业证书和资格证件进行全面系统的处理与总结。

2.2 施工机具准备

2.2.1 焊机电源及焊机的选择

在目前的施工中, 对于电弧能否稳定的进行燃烧和处理, 一般都是获取较为良好的焊接接头和主要因素, 在电弧稳定燃烧的时候进行全面系统的总结, 并且对电弧稳定性来进行操作, 一般在工作中需要具备以下要求:①具有合适的外特性;②具有适当的空载电压;③具有良好的动特性;④具有良好的调节特性。选择电焊机时应当根据电焊机的主要用途, 电源电压, 功率以及焊接材料的特性进行。

2.2.2 焊接设备的管理

用于焊接的设备有电弧焊机, 氩弧焊机, 焊条烘干箱、保温桶等, 在确定设备的基础上, 对焊接设备按《设备控制程序》进行控制, 并有完好和专管标识。同时, 对每台设备的性能和能力进行检查, 每台用于检测焊接设备的电流表、电压表均须完好, 准确, 可靠, 并有周检合格标识。

2.3 施工中的材料准备

焊接材料是压力管道焊接质量的基本保证条件, 压力管道用焊材经检查、验收合格后, 方能登记入库。企业应设焊材一级库, 项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件, 入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备, 设备上的各种仪表应在周检期内使用。现场焊条烘干, 应有专人负责, 详细记录烘干的温度和时间, 填写《焊条 (剂) 烘干与恒温存放记录》。

2.4 压力管道的焊接方法和工艺

2.4.1 焊前技术准备工作

焊接前编制压力管道焊接作业指导书, 进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程概况, 编制焊接作业指导书, 拟定技术措施, 制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法, 必须进行焊接工艺评定, 用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头, 验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。

2.4.2 压力管道焊接方法和工艺

(1) 采用氩弧焊打底, 电弧焊填缝和找补。氩弧焊即氩气保护焊, 可以获得良好的焊接接头, 返修率低, 易于保证工程质量, 目前已普遍用于质量要求较高的碳素钢和合金钢焊接接头的根部焊道焊接。电弧焊即手工电弧焊, 是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。电弧焊是适应性很强的焊接方法, 可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接, 是压力管道焊接中的主要焊接方法。

(2) 焊接工艺: (1) 打底:选用氩弧焊打底, 由下往上施焊, 点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透, 不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊, 检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨, 严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接, 以防产生裂纹。 (2) 中层施焊:底部施焊完后, 清除熔渣, 飞溅物, 并进行外观检查, 发现隐患必须磨透清除后重焊, 焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm, 该层选用焊条直径为Φ3.2 (焊条材料和直径根据管材的材质和规格来确定) , 假如工程中管壁厚度为9mm时, 焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的0.8～1.2倍, 运条选用直线型。严禁在焊缝的焊接层表面引弧。

2.5焊接的环境

施焊环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。施焊环境要求要有适宜的温度、湿度、风速, 才能保证焊缝获得良好的外观和内在质量, 具有符合要求的机械性能与金相组织。因此施焊环境应符合下列规定:

(1) 焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和使焊工技能不受影响。当环境温度低于施焊材料的最低允许温度时, 应根据焊接工艺评定提出预热要求。

(2) 焊接时的风速不应超过所选用焊接方法的相应规定值。当超过规定值时, 应有防风设施。 (1) 手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊<8m/s; (2) 氩弧焊、二氧化碳气体保护焊<2m/s。

(3) 焊接电弧1m范围内的相对湿度应不大于90% (铝及铝合金焊接时不大于80%) 。

(4) 当焊件表面潮湿, 或在下雨、刮风期间, 焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时, 不得进行施焊作业。

3结束语

压力管道的安装质量控制分析 篇5

【摘要】文章围绕影响压力管道安装质量方面的问题展开分析与探讨，首先对压力管道安装质量的主要影响因素进行了分析与研究，然后分别从安装前、安装过程中以及安装后检验这三个环节入手，对压力管道安装质量的控制要点进行了阐述与探讨，希望能够引起各方人员的关注与重视。

【关键词】压力管道；安装质量；影响因素；控制要点；操作规范

【Abstract】Articles about the issues that affect the quality of the pressure pipeline installation to analyze and discuss， the first of the main factors pressure pipeline installation quality analyzes and research， and then from the front of the installation， the installation process and post-installation inspection of these three aspects of starting， respectively， control points for pressure pipe installation quality are described and discussed， hoping to rise to personnel concern and attention.

【Key words】Pressure pipelines；Installation quality；Factors；Control points；Operating specifications

壓力管道是非常关键性的特种设备之一，在石油、化工、冶金等领域中有着非常广泛的应用价值。特别是随着供热系统的快速发展，各行业领域对于压力管道的使用也更加频繁。从压力管道自身角度上来说，其运行时间也有一定的延长趋势，这也意味着各行业对于压力管道安装质量的要求更加具体与严格。一旦在安装环节中处理不当，就会导致压力管道在实际运行中发生泄露、爆炸等问题，给装置系统的运行安全以及工作人员的人身安全带来严重的隐患。因此，各方工作人员需要将压力管道安装质量的控制作为重点工作内容之一，通过掌握压力管道安装质量影响因素，在安装全过程中采取针对性的控制措施，以确保安装质量的理想性。本文即围绕以上问题展开分析与研究。

1. 压力管道安装质量的影响因素

（1）第一，管道组成件检验环节：在压力管道安装前，需要对投入压力管道安装的各种组件的基本质量进行检验。重点检验对象包括管件、管道以及阀门这三个方面，除了需要对其材质进行确定以外，还需要做针对性的强度性能以及密封性能实验工作。在此基础之上，根据实际情况对管道进行安全阀安装调试工作。

（2）第二，管道加工环节：在压力管道安装过程当中，根据现场施工要求需要对管道进行适当的切割，同时沿线涉及到弯道的部分也需要弯道处理，同时还涉及到卷管加工以及翻边方面的工作，以上操作质量都会对压力管道的安装质量产生影响。

（3）第三，管道焊接环节：压力管道焊接工作质量的保障需要以焊接材料质量的控制为基础，压力管道安装中所使用的各类焊接材料需要在经过系统检查，验收合格之后方可登记入库保存，以满足后期的焊接使用要求。焊接作业工作人员需要有相应的部门考核合格的上岗证，遵循一人一证、一岗一证的基本工作制度。在压力管道安装期间，焊缝位置的选择、坡工加工作业、焊接管口组对工作以及焊接实施作业的开展情况都是影响管道安装质量的重要因素。

（4）第四，管道安装环节：管道安装环节所涉及到的工作内容包括管道预制、安装、阀门安装等，其中任何一个环节产生的质量问题都将直接对整个压力管道的安装质量产生不良影响。

（5）第五，管道检验环节：本环节中需要针对已经完成安装的管道整体质量进行检验，确保安装完成后的管道质量能够符合设计标准，期间会影响整体安装质量的工作内容有无损检测、压力试验、焊缝表面质量检验、外观性能检验这几个方面。

2. 安装前质量控制措施

在压力管道安装作业开展前，需要根据实际情况制定系统性的施工方案，落实安装期间的质量控制要点。以施工方案为基本依据，对关键控制点以及施工质量进行全面控制。本环节工作中，所涉及到的主要控制内容有如下三个方面：

（1）第一，在阀门、管道、管件投入使用前，需要严格按照设计要求，对其基本规格、材质性能以及相关技术参数进行综合检验与控制。

（2）第二，合金钢、管道附件、阀门需要进行光谱检验，同时做出材料标记。

（3）第三，除肉眼对压力管道外观质量进行观察以外，压力管道在投入使用前还需要对其进行专项无损检测工作，包括磁粉检测以及涡流检测等多种类型，工作人员可根据实际情况进行灵活选择。

3. 安装中质量控制措施

在压力管道安装作业实施过程当中，所涉及到的安装项目类型众多，且各个项目之间的关系密切，相互之间有比较深入的影响。因此需要从各个分项工程的角度入手，对其安装质量进行严格控制。具体工作内容有以下三个方面：

（1）第一，在支吊架安装过程当中，需要严格参照相关规范展开作业，按照设计文件中的规定对管道支吊架的安装进行控制。同时，要求安装过程当中拉杆不存在变形弯曲的问题，且螺母与螺纹需要紧密配合，采取机械钻孔的方式对支吊架根部的垫板以及吊环进行钻孔处理，若设计标准中要求进行偏装则需要按照规定进行偏装作业。

（2）第二，在管道组合安装过程当中，安装质量控制的最根本性目标在于确保管道组合件的刚性水平符合要求，且在对管道进行吊装后不会产生永久性变形的问题，同时，在管道安装过程当中需要通过设置临时性固定装置的方式，确保管道固定的可靠性与有效性。还需要注意的疑点是，在对压力管道的管道组合进行安装期间，工作人员需要特别针对管子与管件的坡口内壁以及外壁区域中存在的油漆或其他污垢与铁锈进行清除，在彻底清除后方能够投入对接作业（对杂物的清除需要以内外壁显现出金属性光泽为标准）。需要特别一提的是：若实际工作中所处理的管子坡口内外壁厚度在20.0mm以上，则还需要注意对裂纹以及夹层等缺陷问题进行检查。管子对接时需要确保其保持平直状态，并在接口中心20.0cm位置对焊接角的变形距离进行严格测量。

（3）第三，在管道吊装安装过程当中，为确保管道吊装质量，应当在吊装就位前就完成对支架的安装与焊接工作，若现场没有吊挂的环境空间，则需要预先安装临时性的管支架梁。实际工作中可以利用卷扬机或者是汽机房行车的方式，完成挂管的就位工作，同时通过钢丝绳使其能够达到吊稳挂牢的效果。针对垂直型管段，考虑到其重量较大，因此在吊装前需要通过加装抱箍的方式对其进行防滑处理。

4. 安装后检验质量控制措施

在压力管道安装作业完成后，安排专人对其质量进行全面检查验收，以确保其实际质量符合设计要求。在此过程当中，需要重点关注的内容有以下四个方面：

（1）第一，外观检查质量控制：本环节中主要需要工作人员针对压力管道表面是否存在焊接接缝以及裂缝问题进行观察，同时还需要检查压力管道相关组成件以及支承件的完整性，采取多种手段进行检查，以确保压力管道的安装乃至投入运行后的质量能够符合设计要求。

（2）第二，无损检测质量控制：在无损检测环节当中，主要的工作内容是对压力管道焊缝的表面性能进行观察，同时对其内部各项指标进行检测。在检测工作开展中，特别需要注意进行热处理的压力管道焊缝。具体工作中，需要安排专门的技术人员通过对焊缝以及热影响区内硬度值进行合理检测与计算的方式，将实测结果与压力管道安装标准中的要求值进行对比，以确保其满足安装要求。

（3）第三，封闭性质量控制：在压力管道安装作业完成后，还需要遵循现行的设计规范与标准规定的压力，对管道进行强度及密封性能进行检测。此项工作对于压力管道而言是非常重要的。针对受客观因素影响，无法开展或者不宜开展水压试验，气压试验的压力管道而言，工作人员需要采取的检验方式是：针对压力管道焊口位置实施100%RT检测。

（4）第四，冲洗吹扫质量控制：在完成对压力管道的安装工作后，为了确保其投入运行中的质量性能达到理想状态，还需要在压力管道投入正常使用前由专门的工作人员负责对所安装的压力管道进行冲洗吹扫处理，此环节的质量控制意义非常显著。冲洗吹扫工作的开展必须根据压力管道的介质进行灵活选择，确保压力管道内部通过冲洗以及吹扫处理的方式，其洁净度能够有所保障，并且有效去除管道内部在安装期间所残留的各种杂物。结合具体的实践工作经验来看，压力管道的冲洗或吹扫以目测到压力管道内部所流出的水质或气体达到澄清标准、且无杂质为合格，若特殊情况下无法对压力管道排放口的颜色进行观察以判断冲洗吹扫是否达到合格标准，则建议在压力管道排气母管上安装靶板，通过对靶板上覆盖颗粒度的大小以及数量的观察来判定压力管道的冲洗吹扫是否达到合格标准。

5. 结语

压力管道的安装作业大多是在室外环境中所开展的，其环境条件相对较差，同时在压力管道安装方面有着非常嚴格的质量控制要求。为了能够最大限度地保障压力管道安装质量的理想，就需要严格操作规范标准，有序地展开安装工作，遵循实事求是的工作思想，在正确把握压力管道安装质量影响因素的前提下，采取有效的措施，对压力管道的安装质量进行严格控制，以确保其运行性能的理想与稳定。

参考文献

[1]程玉珍.压力管道安装安全质量监督检验常见问题及控制措施[J].中国科技博览，2011，（31）.

[2]于秀兰.浅析压力管道焊接过程的质量控制及预防措施[J].现代制造技术与装备，2009，（1）.

[3]杜海涛.电厂锅炉压力容器热力管道安装监督检验工作探讨[J].中国新技术新产品，2011，（1）.

浅谈压力管道缺陷检验与风险评估 篇6

关键词：压力管道,缺陷检验,风险评估

压力管道在国民经济中发挥着重要作用, 在化工、石油, 冶金, 医药等各工业生产领域和在输送危险液体方面担负着重要任务。压力管道如果出现泄漏或者断裂将会造成不可估量的严重损失, 直接影响着人民的生命财产安全。

由于种种原因, 例如管理不力, 法规不完善, 尤其是我国的科技水平还处于相当落后的水平, 我国压力管道普遍缺陷重重, 存在着诸多的安全隐患, 因此如何以最少的成本降低压力管道缺陷带来的风险, 一直成为人们普遍关注的焦点。本文就压力管道缺陷检验的几种主要方法和敏感区域的确定进行简要的分析介绍, 并对压力管道的风险评估进行初步的探讨。

1 缺陷检验

压力管道的安全关键在于敏感区域的确定, 而压力管道的各种技术文件, 存储或流通流体的性质与危害性, 历史经验的积累, 这些都是我们确定敏感区域需要考虑的因素。只有对敏感区域有了深刻的认识, 我们才能对压力管道的缺陷检验做到有的放矢。

1.1 宏观缺陷检查

在线检验一般从发生事故可能性比较大的位置, 或造成后果比较严重的部位进行检验, 在管道在运行传送流体的情况下, 观察管道是否有泄漏的情况;绝热层是否有磨损或者掉落的情况;检查管道防腐层是否有破损的现象;是我们进行宏观缺陷检查的重点。

在实际检验工作过程中, 主要从以下几个方面进行检查:管道有没有弯曲变形, 阀门、法兰, 支吊架等基础设施是否有不妥当的地方, 对腐蚀、泄漏的部位进行标注, 并将结果记录在单线图上, 以方便后续检验工作的开展和检验审核。

1.2 厚度缺陷检验

厚度缺陷检验是通过对壁厚的测试, 发现可能存在缺陷的部位, 确定敏感区域。在实际工作中, 主要是对于易受冲刷的部位、有明显腐蚀老化的部位、可能积液的部位、管径明显发生变化的部位等, 以抽查的方式进行定点壁厚测试, 如果发现异常点, 应在异常点附近进行检验, 确定异常部位的大小;特别要注意的是, 测定的点数要满足检验判断准则的需要,

1.3 表面缺陷监测

表面缺陷监测一般是采用磁粉检测或渗透检测方法, 对敏感区域的表面和近表面进行检验。通常情况下, 应对以下敏感区域进行表面缺陷监测:宏观检查中发现裂纹的部位、焊缝咬边部位、焊缝修磨部位、绝热层破损的部位、应力集中的部位、腐蚀环境中的管道等。

1.4 内部缺陷监测

内部缺陷检测主要是采用超声波或射线的方法对敏感区域进行检测, 以确定其内部是否存在危险性缺陷。检测的敏感区域主要是焊接接头和使用中发生泄漏的部位, 支吊架损坏的部位等。

总之, 在缺陷检验过程中, 应严格按上述原则确定检验的敏感区域, 采用合适的检验检测方法, 确定管道的安全状况, 以便以后的检验维护。

2 风险评估

根据多年来的事故原因统计表明, 大部分的经济损失只有少部分是因为使用高风险设备引起的, 因此对所有的设备都进行一般性检验, 检验的成本将会大大增加。但如果对在用的压力管道不进行一般的常规检验, 而是对管道进行风险评估, 综合考虑管道发生事故的可能性和发生事故后造成的损失程度, 将压力管道的的风险划分等级, 合理的安排高风险管道和低风险管道的检验和维修投入, 在确保管道的安全得到保障的情况下, 以达到低成本高效益的成果。

RBI分析方法就是我们想要使用的方法, 因为采用RBI方法能使检验管道的费用合理分配, 直接降低检验管道的费用, 能对管道的风险进行排序, 使我们对高风险管道进行重点检验, 从而大大降低压力管道的风险, 给人们的生命财产提供了重要的技术支撑和重要保障, 所以下面对RBI方法在管道风险评估方面做简单的探讨。

RBI分析方法有三种:定性分析, 半定量分析和定量分析。这三种分析方法在管道风险分析方面都有着各自的特点, 现介绍如下。

2.1 定性分析

定性的方法虽然简单, 便于应用, 用来对压力管道出现风险的可能性和造成后果的严重性进行评定并用风险矩阵表示风险, 但它所产生的结论是比较保守的理论。定性分析可以在压力管道风险显示方面比在风险评估方面发挥更大的, 所以我们一般将其用作风险显示的手段。它能够迅速的将压力管道的风险等级进行排队, 为我们进一步做风险分析提供方便。

2.2 半定量分析

半定量RBI评估较定性分析考虑的因素多一些, 但需要的压力管道的相关数据也不多, 其压力管道的数据采集和风险后果计算是对管道分类进行简化计算, 而不是对管道的流量进行详细计算, 评价的成本较低。半定量方法可以采用多种方式得到压力管道发生事故的可能性和事故后果的严重性, 例如:问答、选择、估算。半定量分析方法同样也可以采用风险矩阵的方式表示压力管道可能出现的风险, 对于风险评估的精度要求能满足, 所以半定量方法得到许多国家的青睐并欲与发展。

2.3 定量分析

对压力管道定量RBI评估方法考虑的因素最多, 所需要的基础数据也最多, 如压力管道的工艺流程数据, 历年维修检修记录, 设计资料等, 从而获得最准确的评估结果。定量方法可以根据压力管道的类型从通用事故频率数据库中得出所预计的破坏规模的通用事故频率;可以根据管道的实际情况, 确定管道的各种因子, 然后根据公式求出压力管道实际事故的频率、事故的后果、压力管道风险。定量RBI评估在这三种风险评估分析技术里是最科学合理的, 也是未来压力管道风险评估的技术发展趋势, 但因为其繁杂的先期准备工作, 不可能在短期内实现。

由上可以看出RBI的压力管道检验技术是风险评估控制的有效措施之一, 经过风险评估后, 我们可以把检验重点放在高风险的压力管道上, 也可以适当的对低风险管道进行检验, 从而在保证管道安全可靠的前提下大大降低了成本。RBI技术对压力管道评价的安全性、经济性以及潜在的失效风险作了全面的考虑, 它首先对压力管道的风险进行有效排序, 然后在风险可接受准则可接受的范围内确定高风险压力管道, 并且利用风险驱动因素得出具有针对性的检验策略。RBI技术相比于传统的检验方法, 得到了极大的提升, 如:提高压力管道的安全、可靠、有效性, 减少成本, 缩短检修时间, 延长检修周期。

3 结语

我国在管道缺陷检验和风险评估方面虽然取得了不少成绩, 但也存在着许多不足, 这就需要我们在原有成绩上继续努力, 学习先进的检验手段和风险评估方法, 争取以最少的成本保证压力管道的安全可靠。

参考文献

[1]刘展, 王智平.俞树荣, 等.RBI在压力管道风险管理中的应用[C].中国安全生产科学院, 江苏省科学技术协会.2005中国第二届城市与工业安全国际会议论文集.南京:东南大学出版社, 2005:281～285.

[2]孙月珍, 兰俊平.化工压力管道应定期检验[J].天津化工, 2008.7.

压力容器与管道 篇7

目前, 根据国内外的数据统计, 发现在影响工业管道安全的所有因素中, 管道的局部腐蚀、管道焊缝质量、管道结构和管道材质缺陷是影响工业管道安全运行的重要因素, 在这些缺陷中管道焊接缺陷、管道结构和管道材质缺陷可以通过完善设计方案和加强施工质量进行控制, 可以减低对管线安全的影响, 而管道局部腐蚀缺陷, 特别是管道介质的内腐蚀和冲蚀缺陷是很难进行预测和控制的因素, 若管道壁厚减薄至一定程度, 就会造成管道强度不足, 在一定的工作压力下就可能发生爆管或泄露。

2 常规的管道腐蚀检测概述

剩余壁厚测试的方法被广泛的应用于管道的腐蚀检测, 但由于其技术局限性, 不可能覆盖管线所有的位置, 做到100%的检测, 特别是一些人和机器难以到达的区域以及一些检测盲区 (如大部分直管段、支吊架部位等) , 常规管道腐蚀监测的局限性造成的缺点包括以下几点:

常规测厚点的位置均依据《在用工业管道定期检验规程》中规定的检测比例在管件中选取, 这种随机选取大多选取易检测的位置, 所以不易检测的管件就成为历次检修的盲区。盲区的缺陷难以被发现, 往往为事故的发生埋下了隐患。

常规测厚对管件的检测也往往具有离散性和随机性, 不能覆盖管件的所有位置。

常规测厚常常忽视直管段壁厚的检测。直管段的检测与弯头、三通等管件不同, 管道中管件数量一定, 且检规中明确规定了各个级别管道的管件检测比例, 所以管件检测有一定的量化概念。而管道直管段长度大, 也无法确定直管可能发生腐蚀的位置。如果用常规测厚的方法找出直管段的腐蚀减薄点, 无异于大海捞针。

3 新技术介绍

3.1 导波检测技术概述

常规的测厚方法只是对局部单点的厚度的测量, 而导波可以实现一段管道的100%的检测, 而且该管道可以是温度低于80℃的管道, 可以不用拆险保温层, 从而缩短管道的停用时间和辅助费用, 尽可能减少用户的损失。检验人员需根据现场情况, 结合工厂的生产工艺要求, 在进行宏观检查、管系应力计算、管体壁厚测试后, 确定出可采用该项技术进行管体腐蚀状况检测的管段与位置。

该仪器典型情况下架空管道检测范围:气体介质约50~80米;液体介质约80~120米, 能够检测出壁厚减薄量的3%, 完全可靠的检测出截面积9%的缺陷, 并可进行精确定位 (见图1) 。

3.2 导波检测的优势

低频长距超声波检测技术 (导波) 在同一个位置发射和接收低频超声波, 能对被检测到的金属损失的范围和环向方位进行判断, 适用于管体的内外金属腐蚀与冲蚀等缺陷的检测。

不拆除保温, 较少了辅助工程量, 降低检测成本。

对难以到达的区域和易忽略的盲区进行全方位检测, 能够检测出壁厚减薄量的3%, 完全可靠的检测出截面积9%的腐蚀缺陷, 并进行精确定位。

3.3 漏磁检测技术概述

漏磁是一种用来检验管线内外部腐蚀缺陷的检测技术。当被测工件上有缺陷时, 会导致缺陷处及其附近的磁阻增加, 而使缺陷附近的磁场发生畸变, 一部份磁通漏到管壁外, 通过磁铁两极中的传感器测量这些漏磁, 传感器产生的信号大小与泄漏的磁通量成比例。而且可以通过漏磁通的范围, 确定缺陷范围的大小, (见图2) 。

3.4 漏磁检测的优势

漏磁 (MFL) 检测设备, 用来检测管体内壁腐蚀, 弥补了常规超声测厚只能检测出被抽检管道局部点的腐蚀, 检测覆盖面非常有限的情况。

可带涂层检测, 在涂层厚度小于6mm的工作条件下, 只要保证管道表面平整, 即可进行检测。

4 实际应用案例

2009年4月中石化某炼油厂一套渣油加氢装置大修, 压力管道安排全面检验, 该厂利用常规全面检验技术并结合新技术的方法编写检验方案, 通过对检验结果的对比可以发现管道壁厚减薄最大的位置可能发生在管道弯头, 也可能发生在直管段位置, 因此, 利用《工业管道定检规程》进行管道的全面检验时, 可能会造成管道上危险点的漏检, 特别是直管段位置的缺陷, 影响管道运行的安全。

5 采用导波与漏磁检测的经济成本和效益

该渣油加氢装置利用导波和漏磁共检测管道总长1157米 (均有保温) , 施工用时10天, 费用在35-40万之间, 如果同样长的管道用传统测厚方法进行检验, 施工用时要20天, 费用在75-100万之间。

6 总结

综上所述, 利用常规密集测厚的方法所需要的费用和时间均远远超过了利用导波与漏磁新技术所需要的费用和时间。并且, 采用密集测厚的方法造成腐蚀点漏检的几率也远远大于导波与漏磁新技术所需要的费用和时间。利用导波与漏磁新技术对管道进行全面检验, 不仅能够提高管道危险腐蚀点的检出率, 降低管道的安全风险, 提高运行安全, 而且还能够降低管道运行成本, 减少管道检测费用的支出。

参考文献

[1]袁振明.声发射技术及其应用[M].北京:机械工业出版社, 1985:102-105.

[2]李耀东, 黄成祥, 侯力等.疲劳裂纹的声发射信号检测技术[J].计算机测量与控制, 2004, 12 (6) :504.

压力容器与管道 篇8

1 压力管道实施安全评定的必要性

针对压力管道缺陷实施安全评定极具必要性, 原因在于:压力管道在运行时可能会受到外界因素影响, 从而产生质量缺陷。比如管道会因荷载工况过大而产生管道弯曲, 再加上管道自身重量、管道附件重量等多个重量相互叠加, 最终导致管道实际荷载超过预计荷载, 致使管道发生弯矩。此外, 由于压力管道在安装时要和其他动设备进行连接, 而动设备在运行时刽发生振动, 进而带动管道一起振动, 时间长久之后, 管道会因为长期承受设备的动荷载而产生疲劳, 可能发生管道崩裂等缺陷。为了能保证压力管道的运行安全, 减少, 甚至避免压力管道在运行过程中发生故障, 必须先展开试验, 对管道的缺陷原因以及破坏机理进行分析, 探讨出管道失效的根本缘由, 然后再采取相应措施对管道缺陷进行解决。只有掌握了压力管道失效与管道材料、结构以及尺寸之间的关系, 管道缺陷克服方法才能得到有效应用, 管道缺陷才能得到有效克服。本文中所提出的压力管道安全评价便是找寻管道缺陷方法的基本前提, 而安全评定是管道缺陷克服和解决之前必须要做的工作。

2 压力管道极限荷载的控制以及管道失效法则探析

尽管压力管道和压力容器的失效原因类似, 但由于管道的直径壁压力容器小, 壁厚也壁压力容器薄, 所以管道在焊接时出现焊接缺陷的可能性比压力容器更大。一般情况下, 压力管道的焊接缺陷为环向缺陷, 缺陷面积并不大, 尺寸也相对比较小, 短时间内并不会影响压力管道的运行安全, 但如果长期使用, 压力管道质量会受到影响。因焊接缺陷而导致压力管道失效的模式称为极限荷载控制下的塑性失效。基于这一点, 管道缺陷评定时, 可采取的安全评定方法有净截面屈服准则、最大应力准则两种。使用时间最早, 且应用范围最广的是净截面屈服准则, 该准则指出, 压力管道之所以会因焊接缺陷而失效, 实际原因在于管道会因焊接缺陷而产生弯矩, 弯矩后, 存在焊接缺陷的管道截面会处于全面屈服的状态, 这个时候管道就会发生失效。该准则中有一些观点是错误且不完善的, 后来得到了业内学者的修正, 将原本的缺陷截面发生弯矩后会处于全面屈服状态, 从而发生失效修正行为, 压力管道拖具有焊接缺陷, 则当焊接缺陷所在的管道截面应力达到了管材的最大应力限度时, 管道才会因焊接缺陷影响而失效。

3 断裂力学J积分的评定方法

相关理论认为, 缺陷管道的直径厚壁也是造成管道失效的重要因素之一。伴随着断裂力学的兴起, 有缺陷压力管道J积分评定方法开始在压力管道失效规律探讨中得到应用, 并取得了较好的成绩。

3.1 基于概率断裂力学和可靠性分析的评定方法

自20世纪70年代起, 可靠性工程学在压力容器和管道技术中的应用引起了广泛的重视, 英国在20世纪80年代初就颁布了可靠性标准。我国于20世纪80年代初开始对压力容器可靠性工程进行研究, 在球罐、高温高压换热器、储罐等装置中取得了一定进展, 开展了带焊接缺陷结构的完整性研究, 并将模糊理论引入压力容器可靠性评估中。由于核容器的安全性一直是大家很关注的问题, 国外学者在核容器的可靠性分析及核容器和核管道的结构完整性评定中采用概率断裂力学方法进行了大量研究, 取得了大量成果。

3.2 基于模糊理论方法的评定方法

事物的模糊性是客观存在的, 许用应力、断裂韧度等概念, 当考虑从完全许用到完全不许用之间的中介过渡过程时, 是模糊概念。由于实际工程的断裂力学评定所依据的基本事件是具有模糊性的非确定性事件, 因此采用模糊数学对这些工程上的实际问题进行模糊分析, 并开创断裂力学的模糊评定方法, 将大大提高断裂评定的可靠性和水平。另外, 专家评估时习惯用模糊语言变量来进行推理和决策。压力容器的结构完整性评定是非常复杂并难以用精确数学定量表示的过程。

4 管道安全评定的发展趋势

4.1 工程化评定方法

随着压力管道缺陷评定工作的广泛开展, 要求评定方法向工程化方向发展, 即研究人员力求采用尽量简单的计算方法, 并得到较满意的结果, 以满足工程需要。但就目前简化的工程评定方法来看, 仍存在一些问题, 如在计算公式推导时未考虑管子在载荷作用下的变形, 即管子在外弯矩作用下, 管子横断面产生的椭圆化对其承载能力的影响。

4.2 可靠性评定方法

上面介绍的评定都是建立在评定参数确定性基础上的, 而工程实际中, 无论是管子的尺寸、缺陷的大小, 还是材料性能参数都不是确定值, 而是以一定的分布规律分布的。随着可靠性理论的应用, 对压力管道的缺陷评定结果也提出了可靠性指标。在国际上, 概率断裂力学理论开始用于压力管道的缺陷评定, 但主要研究对象为核压力管道, 并以疲劳、地震及晶间应力腐蚀裂纹扩展为失效机理。

结束语

综上所述, 含缺陷压力管道的安全评定方法有很多种, 文中只简单提到了其中两、三种, 并浅要分析了压力管道安全评定方法的未来发展趋势, 指出含缺陷压力管道的安全评定极其重要, 它影响并决定着压力管道的运行安全, 只有做好了管道的安全评定, 管道质量以及管道运行安全才能得到有效保证。

参考文献

[1]王一宁, 吴胜平, 周云.含面积缺陷压力管道安全评定的方法[J].机械制造与自动化, 2010 (2) .

[2]种玉宝, 于惠君, 刘明亮, 唐文庆.在役含缺陷压力管道安全评定方法[J].石油化工设备, 2010 (6) .

压力容器与管道 篇9

1 次高压管道清管器压力推扫

(1) 压力推扫速度要求。管道安装完毕, 首先进行吹扫。次高压管道采用通球 (清管器) 推扫清管, 并不少于两次。需进行分段吹扫及压力试验。吹扫长度为5km～6km, 吹扫速度不应小于20m/s。清管时的最大压力不得超过管线的设计压力, 且不应大于0.3MPa。 (2) 压力推扫清条件。扫管线应设临时清管器首发设施和放空口。清管器接收装置应设置在地势较高的地方, 50m内不得有居民和建筑物。清管前应确认清管段内的路线截断阀处于全开状态。清管器应适用于管线弯头的曲率半径。调压设施不得与管道同时进行吹扫。管道直径必须是同一规格, 不同管径的管道应断开分别进行清扫。对影响清管器通过的管件、设施, 在清管前应采取必要措施。 (3) 清管器清扫合格标准。清管器清扫完成后, 应按CJJ33-2005规范第12.2.3条第5款进行检验, 当目测排气无烟尘时, 应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验, 5min内靶上无铁锈、尘土等其他杂物为合格。

2 压力推扫工艺参数计算

(1) 清管器的推球压力的计算。清管器运行工艺计算:通球扫线推球压力Pj为0.0 5 M P a～0.2 M P a。推球介质用压缩空气。推球输气流量估算:

式 (1) 中:Q为输气流量 (k) , m3/d;

F为管道内径横截面积 (m2) , 此处F=πR2=3.14×10-6× (600-2×9.5) /4=0.1963m2

Vj为清管器运行的平均速度, km/h, 此处Vj=5km/h。

Pj为清管器后的平均压力, MPa。此处Pj=0.07MPa;

则Q为9.73m3/min。

用清管器除水时, 用的压力要增大10%～20%。

(2) 清管器及推扫参数选择。采用聚氨脂皮碗清管器, 见图1示意。清管器由导向皮碗、密封皮碗、碗型皮碗和金属骨架构成, 在气压推动下移动, 用于清扫管道内的杂质。特点:皮碗结构组合灵活, 密封性能好, 运行距离长。密封皮碗过盈量为管道内径的3%～5%, 本工程中管道的内径为600mm, 则清管器的外径在618mm～648mm之间。

通过弯头曲率半径≥1.5D。

直管段变形量≤20%。

清管器骨架的后端可以安装电子发射机, 若在清理管道时遇到“卡堵”情况, 可以用跟踪仪来确定清管器在管道内的位置, 以便更好的解决“卡堵”问题。

3 管道推扫实施

3.1 清管器收发筒的制作

发球筒由短管、封头、压力表、球阀、进气管、进水管组成。短管为φ600钢管。压力表精度不低于1.5级, 量程为0～4MPa, 表盘直径为150mm, 压力表应经校验合格, 并且在有效期内, 铅封完好。收发筒上各装一个。通球扫线在收、发球装置的安装地点挖长、宽各为4m, 距管底深0.5m的操作坑, 进行清管器安装。

3.2 主管道压力推扫控操作

在管线强度试验、严密性试验达到要求后, 进行管道压力推扫。打开发球筒排污阀, 水泵抽水。当水量少时, 打开发球筒盲板, 安装清管器。空压机、储气罐与发球筒上进气管连接完好, 使清管器处于待发射状态。装好发球筒的盲板, 空气压缩机经进气管向发球筒压入压缩空气。由于清管器在管道中处于卡紧状态, 清管器前后产生了压力差。当压力差大于摩擦力时, 清管器被压缩空气推动前进。清管器前进过程中, 将清管器前方的残水、污物退至收球装置的排出口排出, 达到推扫目的。

3.3 压力推扫PH曲线

为了便于分析清管器在管道内的运行情况, 应绘制通球扫线压力, 时间相关图, 见图2示意。纵坐标为被清扫管内的压力, 横坐标为时间。用秒表读时间, 同时在发球筒上的压力表读出压力;在压力、时间相关图上标出一点。定期观察记录, 再将各点连成曲线, 即可分析清管器的运行情况。

3.4 管道干燥

管道压力推扫结束后, 管道上的压力表换为真空表, 进气管上接真空泵, 用真空泵抽出大部分残留在管道中的水蒸气和空气, 降低管内压力。当压力为10kPa时, 真空泵停止工作, 保压1h。再次启动真空泵直到压力降至管内温度下的饱和蒸汽压1.8kPa, 使管道内水分不停的蒸发, 造成管内的压力降低, 达到预定值0.2kPa时即可判定管道已干燥。真空干燥作业结束。即可进入下一道工序:天然气置换, 准备系统投入输气运行。

4 结语

我公司施工的城市燃气管道工程, 按上述技术措施进行的压力推球扫线工艺, 满足规范要求, 所投入运行的燃气管道系统, 输气运行正常、安全可靠。获得业主好评。

摘要：城市燃气次高压管道工程完成后, 在输气前, 管道系统的吹扫、试压及干燥处理, 是安装工程的重要环节。本文以我公司施工的南京天然气次高压输气工程为例, 介绍采用清管器进行管道的压力推球扫线的参数计算与实施的方法及要点。

压力容器与管道 篇10

关键词：压力管道安装；质量控制

引言

二十世纪初，我国实行改革，开始推行压力管道许可证制度，国内的各个单位都需要根据国家法律的规定，对压力管道安装质量体系建立一套体系，并且取得许可资格。从而使得在施工的时候保证在管道安装过程中的质量要求。针对在这个过程中遇到的一些比较麻烦的问题，本文结合实际情况作出了相应的总结和控制要点，从而使得管道安装体系更加具有可操作性：

1.在施工的准备阶段

1.1首先要确定项目质量管理机构和责任人

（1）根据项目工程的技术复杂程度、周期、规模等。设置质量管理机构和责任人员。其主要的目的就是为了能够根号的控制质量，项目质量控制体系应该由领导层来指定，并且以文件的形式进行公布。（2）责任人依照相關文件履行职责

1.2责任人按照组织参加图纸的设计和会审工作，其中包括：（1）图纸设计单位要有设计资格证明和设计资格的章；（2）当对文件进行审核的时候，发现了问题要及时处理，当对图纸需或者材料需要变更的时候需要经过原设计单位的审核批准；（3）对图纸审核的过程要符合文件的要求。并且做好相关的会议记录。

1.3做好做好工程项目施工的组织监督设计工作，（1）要明确工程质量的标准；（2）做好压力管道安装施工所需的必须的资源要进行合理的策划；（3）在施工的时候要明确施工的规范标准；（4）在施工的时候，面对各个工序都要做到很好的控制，并且责任到人。做好施工设计以及压力管道安装施工方案审批记录。

2.施工阶段

2.1工艺过程控制

在进行压力管道安装施工的过程中，必须要严格的按照施工的技术方案、设计的文件来进行压力管道安装施工。并且对工序以及施工的情况随时进行检验，记录好工序，做好检验结果的情况记录，从而确保其的可追塑性，工艺安装时候的质量控制可以走一下几个方面进行入手：

2.1.1技术文件编制

（1）在压力管道安装施工前，对施工的组织设计和施工方案进行编制，（2）当工程的平面图的审核情况完成后，工艺责任师则需要对管道的单线图进行绘制。

2.1.2技术交底

在进行压力管道安装施工之前，需要告知施工人员技术情况，交底的流程要符合文件的要求。

2.1.3管道预制

首先，管道的预制要按照管道的单线图来进行施工，其次，施工技术人员需要根据管道的图线分布情况向作业人员交底，并且实施监督，施工负责人则需要对管道预制时候的尺寸、标识等等进行管理，从而确保施工的要求和设计的文件相一致。最后，项目检验责任师则需要加强对预制质量的监督和检查。

2.1.4管道安装

在进行管道安装之前，首先要项目工程师对岛上的每一个工具进行验收，填写详细的验收记录报告，并且和施工人做好交接手续，作业人员根据预制的管道循序和系统号进行安装，在安装前，对管道组件、阀门、规格、型号等等进行检验。安装技术人员在专业人员的监督下进行工程操作，监督人员施工的环节要做好各种记录。

2.1.5管道标识

当预件完成后，根据施工的单线图，对相应的管段号做好标识，对管道的段号、规格、材料、焊接情况、安装区位等进行标识。在管道组件安装完成之前，对每个标识都要进行检查。并且做好详细的记录。

3.竣工验收

在压力管道安装工程项目完工的时候，项目部的有关人员则需要对压力管道安装工程的各个施工环节做好详细的记录，对在施工的过程中，施工的材料使用、施工记录、竣工后的图样进行检查，并且对这些材料进行整理，形成交工材料。

4.专项控制

压力管道安装工程项目在进行以上施工过程控制的同时，还要进行以下专项控制。 （1）文件的控制：确保对于作废的文件能够及时的处理，而保证现场使用的文件的有效性；（2）记录控制：记录情况要齐全、真实、清晰、及时。而且具有记录人员的签字，按照规定试过用指定的表格；（3）对不合格品的控制：及时的对不合格的产品进行标示和记录，及时的隔离和处置，并且及时的做好记录，以便有依可查。（4）工作环境的控制，对于压力管道安装工程的施工环境进行控制，其包含：焊接环境、防腐控制、计量器保养、理化试验等工作环境的控制，并且做好详细的记录。（5）分包控制：对于分包单位的资格情况、合同情况以及施工单位施工能力进行审查，从而很好的避免出现因为施工单位的因为施工能力的问题而导致在压力管道安装过程中出现一系列的施工问题，从而导致质量不合格或者施工成本的增加的情况发生。

5.结束语

在进行压力管道安装的过程中，不仅仅需要把握好施工的每一个环节，应该还要对施工之前以及施工之后的每一个环节都要很好的把握，对施工的每一个施工环节都做好详细的记录，确保在施工的过程中，不会出现质量的问题，从而使得在压力管道安装过程中不会出现质量问题。

上文是对多年从事压力管道安装，对压力管道安装体系管理工作中的总结和探索，经过在我公司目前所承担的压力管道安装项目中的运用情况来看，其具有良好的作用，值得我们在进行压力管道安装工程中进行推广和应用，进而使得压力管道安装质量管理更加体系化、规范化。

参考文献：

[1]谢梅青.关于安装工程施工图预算编制工作改革的思路[J].福建建筑.1994（02）.

[2]沈仰璋.锅炉安装工程的质量控制[J].建设监理. 2004（01） .

[3]白栓平.浅谈高层建筑装饰安装施工的管理[J].大同职业技术学院学报.2004（03） .

[4]王伟.低成本、低投入，争创优质安装工程——上海市公安局卢湾分局指挥办公楼设备安装低成本创优体会[J].安装.2005（10） .

压力容器与管道 篇11

1 水击成因及特点分析

管道内流速突然变化时, 会导致管内动能突然变化, 动能转变为弹性势能, 使管内液体压力发生变化, 这种压力变化量为水击压力。

1.1 水击波产生的现象描述

在长距离密闭输送的过程中, C站泵停运, 在停运站上游依旧保持泵机组运行工况不变的情况下, 会产生“憋压”。因为流体流动受到阻止, 动能转变为压能, 液体压缩管壁膨胀, 流体受阻方向会产生增压波, 使流体增加一个水击压力ΔP1, 高压波向上游传递。同时, 在停运站下游, 流动状态发生变化, 会减少一个水击压力ΔP2, 低压波向下传递。当B阀、D阀突然关闭时也会产生同样的情况。

1.2 水击波产生的原因:

(1) 启停输操作时, 产生压力波。 (2) 站间截断阀的开启与关闭。 (3) 因突然失电或泵机组故障造成的甩泵、调节阀调节失常 (开度调节过大) 。

1.3 水击波传播速度公式

2. 水击波的影响与危害

2.1 低压波使气体溢出, 产生液住分离

当阀门突然关闭或泵机组停运时, 会使上游边界压力降低, 产生减压波沿管道向下游传播, 使液体流动速度降低, 而减压波到达之前的液体仍以稳定状态流动, 当减压波波峰与稳态流动液体接触时, 因速度差使得压力波所经之处管道内液体流速降低。如果管内压力低于液体饱和压力时, 且液体内含有溶解气, 溶解气就会析出, 产生气泡。如果管道内压力低于液体饱和蒸汽压时, 会使得液体气化沸腾, 与气泡融合成较大的气泡区。

低压波危害: (1) 如气泡区较大, 进入泵入口后, 会使输油泵发生喘振, 叶轮产生气蚀。 (2) 液住分离后, 压力波传播速度减慢, 使压力变化过程复杂化, 不利于调度员对水击情况的分析判断。 (3) 减压波使管内压力降至真空压力, 引起管道强度破坏。

2.2 高压波产生压力叠加

当管道产生水击时, 高压波会以音速在管道内传播, 流动状态不再平衡产生充装压力。高压波增加的压力、充装压力、管道稳态的剩余压力三者叠加在一起, 使管道内压力迅速增加。

高压波危害:当管内压力超过管道最大允许压力会引起管道的强度破坏。

3 压力调节装置与水击保护措施

3.1 高低压泄压阀保护

当出现干线压力超高, 调节阀失控时 (既进出站压力高于设定值) , 高低压泄放系统即会启动, 将管道内原油泄放倒储油罐中, 有效的保护管线与输油设备不被破坏。

3.2 水击源超前保护系统

是建立在管道高度自动化基础上的一项保护技术, 以铁秦线为例进行逻辑说明:

3.3 稳定性调节 (既自动调节) 系统

3.3.1 频泵调节

改变泵机组转速来适应管道内压力变化, 当进站压力升高时, 增加转速, 降低进站压力, 提高出站压力, 防止压力波的堆积累加。

3.3.2 节流调节

密闭输送管道绝大多数使用节流调节, 通过调节阀开度的变化来控制进出站压力, 当进站压力增加时, 调节阀开度增加, 出站压力升高, 进站压力下降, 防止高压波的叠加。需要注意的是, 调节幅度不能大于单泵扬程的10%-25%, 最大截留量不能超过单泵扬程。

5 结语

水击压力波对长输管道威胁很大, 必须要采取措施消除不利影响, 变频泵与调节阀只能对强度不大的压力波进行调节, 适用于站间压力调节等日常操作。高低压泄放系统与水击超前保护适用于站间泵机组突然停运, 站间截断阀突然关闭等突发性极端工况, 是目前最有效的保护措施。

摘要：本文对密闭输送工况下, 水击波产生的原因、影响及危害进行详细的阐述, 从理论上对压力瞬变进行了分析, 探讨了输油干线上常用的水击保护措施, 并以铁秦线举例说明水击超前保护的逻辑顺序。

关键词：水击,高压波,低压波,压力调节,管道强度,密闭输送

参考文献

[1]蒋华义.输油管道设计与管理.北京市:石油工业出版社.2010

[2]张国忠.管道瞬变流动分析.东营市:石油大学出版社.1994