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壓力管道
在石油化工生產中，管道和裝置同樣重要。因此，加強管道的使用、管理，亦是實現安全生產的一項重要工作。
一、管道的標準石油化工管道，從廣義上理解，應包括管子(斷面幾何形狀為封閉環形，有一定壁厚和長度、 外表形狀均勻的構件)、管件(管子的連線件，包括閥門、法蘭等)及其附屬設施。 (一)公稱直徑根據需要，按照一定的科學規律，人為地規定的系列標準直徑，稱為公稱直徑。 公稱直徑標記為：
dn ***x 公稱直徑數值（mm） 公稱直徑代號如 dn100， 即表示公稱直徑為 100mm 的管道及其附屬元件， 如閥門等。 舊的公稱直徑代號為 dg。 常用公稱直徑系列如表 5—7。
表 5—7 公稱直徑系列表 15 20 25 32） （32） 40 50 （65） 65） 80 100 125） （125） 150 200 300 350 400 450 500 600 （650） 650） 700 750 800 850） （850） 900
單位： 單位：mm （950） 950） 1000 1050） （1050） 1100 1150） （1150） 1200 （1250） 1250） 1300 1350） （1350） 1400 1450） （1450） 1500 1600 1800 2000
一般情況下，公稱直徑等於管子的內徑。根據公稱直徑及公稱壓力，可以確定管道所用的管子閥門、管件、法蘭、墊片的結構尺寸和連線螺紋的標準。 (二)公稱壓力 pn ***x 公稱壓力數值（mpa）
公稱壓力代號
國家標準(gb 1042—90)規定，公稱壓力表示為： 如：pn4．0，即表示公稱壓力為 4．0mpa 的管道及其元件。 公稱壓力級系列如表 5—8。
表 5—8 公稱壓力等級系列表 0.05 0.10 0.
25 0.40 0.60 0.
80 1.0 1.6 2.
0 2.5 4.0 5.
0 6.3 10.0 15.
0 16.0 20.0 25.
0單位： 單位：mpa 28.
0 32.0 42.0 50.
0 63.0 80.0 100.
0 125.0 160.0 200.
0 250.0 335.0
(三)試驗壓力 ps xx 試驗壓力數值（mpa） 試驗壓力代號管道投入使用前， 要根據設計和使用工藝條件的要求， 對管道的強度和材料的緊密性進行檢驗， 檢驗所規定的壓力稱為試驗壓力。 試驗壓力表示為： 如 ps15，即表示試驗壓力為 15mpa。
一定的公稱壓力，有其相應的試驗壓力，按照國家標準的規定，pn0．25～30．0 範圍內， ps=1．5pn；pn40～80 範圍內，ps=1．4pn；pn≥100 時，ps=1．3pn 或 ps=1．25pn。常溫下工作的管道的公稱壓力 pn 與試驗壓力 ps 的關係見表 5—9。
表 5—9 公稱壓力與相應的試驗壓力
單位： 單位：mpa
公稱壓力 pn 0.10 0.25 0.
40 0.60 0.80 1.
0 1.6 2.0 2.
5 4.0 5.0 6.
3 10.0 15.0 16.
0 20.0 25.0 32.
0 42.0 50.0 63.
0 80.0 100.0 125.
0 160.0 200.0 250.
0試驗壓力 ps 0.2 0.4 0.
6 0.9 1.2 1.
5 2.4 3.0 3.
8 6.0 7.5 9.
5 15.5 22.5 24.
0 30.0 38.0 48.
0 59.0 70.0 95.
0 112.0 130.0 163.
0 205.0 260.0 325.
0由於在高溫下工作的化工管道不可能在高溫下進行壓力試驗，而是常溫下進行的，因此，對於操作溫度高於 200℃的碳鋼管道和操作溫度高於 350℃的合金管道的液壓試驗，其試驗壓力應乘以溫度修正係數 。試驗壓力 ps 按如下公式計算： (5—7) 式中 p——工作壓力，mpa； k——壓力試驗係數。
中、低壓管道 k=1．25；高壓管道 k=1．5； ——常溫下管材的許用應力，按 20℃時選取，mpa； ——在操作溫度下管材的許用應力，mpa。 試驗壓力 ps 的值不得小於(p+1)，式中的溫度修正系數值最高不超過 1．8。 真空操作的石油化工管道，試驗壓力規定為 0．2mpa。
二、管道分級 (一)按壓力分石油化工管道，有低壓、中壓、高壓、超高壓及真空管道之分，壓力分級如表 5—10。
表 5—10 管道壓力等級劃分級別名稱真空管道低壓管道中壓管道高壓管道超高壓管道壓力 p/mpa ＜0 0≤p≤1.6 1.6≤p≤10 10≤p≤100 ＞100
工作壓力≥9．0mpa，且工作溫度≥500℃的蒸汽管道可公升級為高壓管道。
(二)按壓力和介質危害程度分按中國石化總公司《石油化工劇毒、易燃、可燃介質管道施工及驗收規範》shj 501—85 的規定，可分為 a、b、c 三個級別，見表 5—11。
表 5—11 管道按介質性質分級管道級別 a 適用範圍 1．劇毒介質管道 2．設計壓力大於或等於 10mpa 的易燃、可燃介質管道 1．介質閃點低於 28℃的易燃介質管道 2．介質**下限低於 5.5%的管道 3．操作溫度大於或等於介質燃點的 c 級管道 1．介質閃點 28--60℃的易燃、可燃介質管道 2．介質**下限高於或等於 5.5%的管道
bc(三)按最高工作壓力、最高工作溫度、介質、材質綜合分類。見表 5—12。
表 5—12 管道綜合分類
管道材質
工作溫度 /℃ ≤370
最高工作壓力 pw/mpa 1 pw≥32 pw≥10 pw≥10 pw 任意 2 10≤pw＜32 4≤pw＜10 4≤pw＜10 3 4≤pw＜10 1.6≤pw＜4 1.6≤pw＜4 4 1.
6≤pw＜4 pw＜1.6 pw＜1.6 5 pw＜1.
6碳素鋼合金鋼及不鏽鋼 ＞370 -196～450 ≥450
(1)介質毒性程度為ⅰ、ⅱ級的管道按ⅰ類管道。 (2)穿越鐵路幹線、公路幹線、重要橋梁、住宅區及工廠重要設施的甲、乙類火災危險物質和介質毒性為ⅲ級以上的管道，其穿越部分按ⅰ類管道。 (3)石油氣(包括液態烴)、氫氣管道和低溫系統管道至少按ⅲ類管道。
(4)甲乙類火災危險物質、ⅲ級毒性物質和具有腐蝕性介質的管道，均應公升高乙個類別。 (5)介質毒性程度參照 gb 5044《職業性接觸毒物危害程度分級》的規定分為四級，其最高容許濃度分別為： ⅰ級(極度危害)<0．1mg／m3； ⅱ級(高度危害)0．1～<1．0mg/m3； ⅲ級(中度危害)1．0～<10mg／m3； ⅳ級(輕度危害))10mg／m3。
ⅰ、ⅱ級——氟、氫氰酸、光氣、氟化氫、碳醯氟、氯等。 ⅲ級——二氧化硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、氧化乙烯、硫化乙烯、二硫化碳、乙炔、 硫化氫等。 ⅳ級——氫氧化納、四氟乙烯、丙酮等。
三、壓力管道的設計與製造 (一)設計
壓力管道與生產裝置的裝置、 壓力容器等安裝、 聯接後， 形成完整的石油化工生產系統。 因此， 壓力管道的設計應力與壓力容器的設計一樣， 其設計單位應取得省級以上有關主管部門頒發的設計資格證，並報省級以上勞動行政部門備案。高壓、超高壓壓力管道的設計，應參照高壓、超高壓壓力容器設計監察管理的原則進行要求和管理。
一般工業管道由單位自行設計時，須經省級主管部門同意，並列省級勞動行政部門備案。 (二)製造壓力管道(包括其附件和閥門、法蘭、螺栓、墊片、補償器及安全保護裝置)製造單位，應向省級以上勞動行政部門或者省級勞動行政部門授權的地(市)級勞動行政部門申請安全註冊。 安全註冊的審查工作由勞動部會同同級有關主管部門認可的評審機構進行。
製造單位對其產品的安全質量負責。產品投產前要通過勞動部指定單位對產品進行形式試驗。
四、加工檢驗及安裝 (一)加工和檢驗壓力管道加工及安裝前的檢驗均應按中國石化集團公司《石油化工劇毒、易燃、可燃介質管道施工及驗收規範》(shj 501—85)的規定進行。加工和安裝前的檢驗包括： (1)管件、閥門、材料的檢驗，如所用材料的材質標記及合格證。
按規範的要求，對材料的化學成分和機械效能做分析檢查。 (2)管子和管件的外觀檢驗，如裂紋、夾渣、壁厚偏差、缺陷和機械損傷等。a 級管道應逐根、 b 級管道應按比例抽檢。
(3)b 級管道的閥門應逐個進行液壓強度試驗，c 級管道閥門每批按至少 20％進行抽檢。a、b 級閥門檢驗後應填寫試驗記錄。 (4)螺栓、螺母、墊片等附件按規定進行的各種檢驗。
具體檢驗專案和標準可按《工業管道工程及驗收規範》等相關規範的規定進行。 (二)安裝 《壓力管道安全管理與監察規定》(勞動部發<1996>140 號)要求，壓力管道安裝單位必須有勞動行政部門頒發的壓力管道安裝許可證。 壓力管道焊工和無損檢測人員必須取得勞動行政部門頒發和特種作業人員資格證書。
壓力管道安裝單位應對其所安裝施工的壓力管道的安全質量負責。 在高溫或低溫下執行的管道，安裝規範要求對於管道法蘭螺栓要進行熱緊或冷緊。由於工作條件為高溫或低溫管道的法蘭螺栓安裝時是在常溫條件下緊固的。
但當其處於工作狀態時，由於溫度公升高或降低而引起膨脹或收縮，為了防止常溫時緊固的螺栓鬆弛，必須在管道處於工作溫度或一定溫度時再進行緊固，稱為熱緊或冷緊。
熱緊或冷緊一般在管道試執行 24h 後進行。熱、冷緊的緊固力應適度，並應有相關安全措施， 以保證操作人員安全。
五、管道工程驗收管道工程投入執行前應進行全面地檢查驗收，驗收內容包括試壓、吹掃清洗和驗收。較大和複雜管網系統的試壓、吹洗，事先應制定專門的方案，有計畫地進行。 (一)試壓管道系統的壓力試驗，包括強度試驗、嚴密性試驗、真空度試驗和洩漏量試驗。
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