什么是压力管道

压力管道的分类、级别及界别划分，下面就一起来了解一下。

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压力管道的分类、级别及界别划分

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根据TSGR1001-2008《压力管道安装许可规则》、《工业压力管道安全技术监察规程》整理规定压力管道分为：GA类(长输管道)、GB类(公用管道)、GC类(工业管道)、GD类(动力管道)

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GA类(长输管道)又分为：GA1类、GA2类；

GB类(公用管道)又分为：GB1类、GB2类；

GC类(工业管道)又分为：GC1类、GC2类、GC3类；

GD类(动力管道) 又分为：GD1类、GD2类。

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各类压力管道的适用介质和条件见下表：

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压力管道分类：

（根据TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》整理）

1. GA类(长输管道)

长输(油气)管道是指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商品介质的管道，划分为GA1级和GA2级。

1） 符合下列条件之一的长输管道为GA1级：

（1） 输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力P＞4.0MPa 的长输管道；

（2） 输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力P≥6.4MPa，并且输送距离（指产地、储存地、用户间的用于输送商品介质管道的长度））≥200km的长输管道；

2） GA1级以外的长输（油气）管道为GA2级。

2. GB类(公用管道)

公用管道是指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道，划分为GB1级和GB2级。

1） GB1级：城镇燃气管道；

2） GB2级：城镇热力管道。

3.GC类(工业管道)

工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为GC1级、GC2级、GC3级。

1） 符合下列条件之一的工业管道为GC1级：

（1） 输送GB 5044－85《职业性接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质的管道；

（2） 输送GB 50160－1999《石油化工企业设计防火规范》及GB50016－2006《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体（包括液化烃），并且设计压力P≥4.0MPa的管道；

（3） 输送流体介质并且设计压力P≥10.0MPa，或者设计压力P≥4.0MPa，并且设计温度大于或者等于400℃的管道；

2） 除以下规定的GC3级管道和介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度小于以上GC1级规定的外的其他管道为GC2级。

3） 输送无毒、非可燃流体介质，设计压力P≤1.0MPa，并且设计温度大于－20℃但是小于185℃的管道为GC3级。

4. GD类(动力管道)

火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为GD1级、GD2级。

1） GD1级为设计压力P≥6.3MPa，或者设计温度大于或者等于400℃的管道

2） GD2级为设计压力P＜6.3MPa，或者设计温度小于400℃的管道

根据承受压力的大小划分。

级别划分标准：

1、低压管道 0.1≤P≤1.6MPa

2、中压管道 1.6<P≤10MPa

3、高压管道10<P≤100MPa

4、超高压管道 P>100MPa

从广义上理解，压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。

扩展资料：

压力管道特点：

1、压力管道是一个系统，相互关联相互影响，牵一发而动全身。

2、压力管道长径比很大，极易失稳，受力情况比压力容器更复杂。压力管道内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率比压力容器高（如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等都有可能影响压力管道受力情况）。

3、管道组成件和管道支承件的种类繁多，各种材料各有特点和具体技术要求，材料选用复杂。

4、管道上的可能泄漏点多于压力容器，仅一个阀门通常就有五处。

5、压力管道种类多，数量大，设计，制造，安装，检验，应用管理环节多，与压力容器大不相同。

2寸下水管成收压力是约少如下，PVC水管承压范围在4-16公斤不等。国家标准承重是1.6mPa（16公斤），2寸水管每百米减0.63MPa压力水管升高1米水压下降0.1公斤／平方厘米。

压力管道涉及的面很广，涉及管道组成的国家标准就数以百计，所用到的术语很多。这里列出一部分，仅供参考。在具体使用某标准时还需仔细阅读该标准术语解释。

管道：由管道组成体和管道支承件组成，用于输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓连接和其他组成件或受压部件的装配组成。

管道系统：由若干按独立的设计条件组合的管道组成的系统。

压力管道：本书中的压力管道系指符合原劳动部1996年4月颁布的《压力管道安全管理与监察规定》限定的各种管道。包括最高工作压力≥0.1兆帕(表压)，输送介质为气(汽)体、液化气体、可燃、易爆、有毒、有腐蚀性或最高工作温度大于等于标准沸点液体的管道；输送介质最高工作压力虽低于0.1兆帕(表压)、但符合GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质和GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类介质的管道。

工业管道：企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道和其他辅助管道。

公用管道：城镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。

长输管道：产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。

安全法律：人民代表大会或其常务委员会讨论通过的、涉及压力管道安全的法律，由国家主席签发颁布实施。

安全法规：政府行政部门制定的、涉及压力管道安全的规程、规定，由国务院总理签发颁布实施。

主管部门：使用压力管道的企业、事业单位的领导机构(政府部门)。

型式试验单位：经国家质量技术监督局审查批准、拥有质量技术监督局颁发的型式试验资格证书的单位。专门对生产单位产品投产前或接与该产品有关的国家标准和其他专业标准规定须进行型式试验的产品按有关标准的技术要求进行型式试验，生产单位只有通过型式试验合格的产品方能投产并进入市场。

监督检验：承建单位和使用单位以外的检验单位对新建、改建、扩建的压力管道进行的质量检验。检验单位须拥有国家质量技术监督行政部门颁发的资格证书。

在用压力管道：已经投入运行的压力管道。

定期检验：按有关管理规程(规定)所规定的年限对管道进行的检验。

流体工况：考虑了流体的性质、操作条件及其他构成管道设计基础的各种因素的综合性术语。

可燃流体：在生产操作下可以点燃和连续燃烧的气体或可以汽化的液体。

有毒流体：这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，如治疗及时不至于对人体造成不易恢复的危害。相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》中二级及以下危害程度的毒物。

剧毒流体：相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》中一级危害程度的毒物。如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人类接触，即使迅速治疗，也能对人体造成严重的和难以治疗的伤害物质。

公称直径：用标准的尺寸系列表示管子、管件、阀门等口径的名义内直径。

公称压力：管子、管件、阀门等在规定温度允许承受的以标准规定的系列压力等级表示的工作压力。

工作压力：管子、管件、阀门等管道组成件在正常运行条件下承受的压力。

设计压力：在正常操作过程中、在相应设计温度下，管道可能承受的最高工作压力。

压力试验：以液体或气体为介质，对管道逐步加压，达到规定的压力，以检验管道强度和密封性的试验。

泄漏性试验：以气体为介质，在设计压力下，采用发泡剂、显色剂、气体分子感测仪或其他专门手段等检查管道系统中泄漏点的试验。

工作温度：管道在正常操作条件下的温度。

设计温度：管道在正常操作过程中，在相应设计压力下，管道可能承受的最高或最低温度。

管道组成件：用于连接或装配管道的元件。它包括管件、阀门、法兰、垫片、紧固件，以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等。

管道支承件：管道安装件和附着件的总称。

安装件：将负荷从管子或管道附着件上传递到支承结构或设备上的元件。包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座和滑动支架等。

附着件：用焊接、螺栓连接或夹紧等方法附装在管子上的零件，包括管吊、吊(支)耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。

异径管接头(大小头)两端直径不同的直通管件：两端直径不同，但中心线在同一轴线的管接头。同心异径管接头(同心大小头)。两端直径不同、中心线不在同一轴线上且一侧平直的管接头。偏心异径管接头(偏心大小头)。

“8”字盲板：形似“8”字的隔板，它的一半为实心板，用于隔断管道，另一半为空心板，在不同隔断时使用。

垫圈：垫在连接件与螺母之间的零件，一般为扁平形金属环。

垫片：为防止流体泄漏设置在静密封面之间的密封元件。

截止阀：启闭件为阀瓣，由阀杆带动，沿阀座(密封面)轴线作升降运动的阀。

节流阀：通过启闭件(阀瓣)改变通路截面积，以调节流量、压力的阀门。

安全阀：当管道或设备内介质的压力超过规定值时，启闭件(阀瓣)自动开启排放，低于规定值时自动关闭，对管道或设备起保护作用的阀门。

减压阀：通过启闭杆(阀瓣)的节流，将介质压力降低，并借阀后压力的直接作用，使阀后压力自动保持在一定范围内的阀门。

调节阀：根据外来信号或流体压力的传递推动调节机构，以改变流体流量的阀门。

疏水阀：自动排放凝结水并阻止蒸气通过的阀门。

爆破片：设置在管道或设备上的一种膜片，当管道或设备超压时破裂，起保护作用。

绝热：保温与保冷的统称。保温是为减少管道设备及其附件向周围环境散热，在其外表面采取的包覆措施。保冷是为减少周围环境中的热量传入低温设备和管道内部，防止低温设备和管道外壁表面凝露，在其外表面采取的包覆措施。

经济厚度：绝热后年散热损失费用和绝热工程投资的年摊销费用之和为最小值时的计算厚度。

伴热：为防止管内流体因温度下降而凝结或产生凝液或黏度升高等，在管外或管内采用的间接加热方法。

伴热管：用于间接加热管内介质，伴随在管道外或内的供热管。

热应力：指管道在温度变化时发生的长度变化在管道上产生的应力，一般不考虑沿壁厚方向的温度梯度所引起的温差应力。

柔性：管道通过自身变形吸收因温度变化发生的尺寸变化所产生的位移，保证管道上的应力在管材许用应力范围内的性能。

柔性分析：对管道进行应力分析，判定柔性是否满足要求的计算、判断的全过程。

端点附加位移：与管道端点连接设备因热胀、冷缩、下沉等造成的管道端点位移。

管道热补偿：利用管道自身的几何形状及适当的支承结构或设备补偿器等，以满足管道的热胀、冷缩或位移要求。

管道自然补偿：利用管道自身的几何形状及适当的支承结构，以满足管道的热胀、冷缩或位移要求。

管道冷紧：安装管道时，有意识地预先造成管道变形，以产生要求的初始位移和应力。

冷紧比：冷紧值与全补偿量之比。

补偿器：设置在管道上吸收管道热胀、冷缩及其他位移的元件。

波纹补偿器：外壳呈波纹状的补偿器。

管道支架：支承管道的结构。

导向支架：限制管道径向位移，但允许轴向位移的支架。

带附加余量的导向支架：对有轴向位移又有径向位移的角偏转的管段，除可在轴向位移外，还在指定的方向上允许有一定位移量的导向支架。

恒力弹簧支架：根据力矩平衡原理，利用杠杆及圆柱螺旋弹簧来平衡外载的支架，支承点产生垂直位移时，支架荷载变化很小。

管道吊架：吊挂管道的结构。

管道挠度：两相邻支点间的管道因自动或受外力引起弯曲变形的程度。

管道振动：由于管内介质的不规则流动或由于某种周期性外力的作用，管道相对于平衡位置所作的往复运动。

流体脉动：管道内流体因速度或压力不稳定而形成的呈周期性变化的流动状态。

喘振：与机泵连接的管道系统，由于小流量，液流在机泵内脱液而形成的自振。表现为压力和流量发生周期性变化，机泵和管道产生激烈振动和低沉噪声。

液击：管道系统由于流量急剧变化而引起较大的压力变动。

振源：可能引起管道的动力不平衡外载。

振动分析：对管道激振频率、机械固有频率、流体脉动固有频率和流体压力不均匀度进行全面计算分析，必要时还进行振动响应分析以获得振动振型，或者根据实际需要只作其中某些内容的计算分析均可称振动分析。

管道腐蚀：由于化学或电化学作用，引起管道的消损破坏。

应力腐蚀：金属在特定腐蚀性介质和应力的共同作用下所引起的破坏。

晶间腐蚀：沿金属晶界发生的腐蚀现象。

腐蚀裕度(腐蚀裕量)：在确定管子壁厚时，为腐蚀减薄而预留的厚度。

装置坐标：标注在装置边界线上表明装置在总图上位置的数字。

装置边界线：区分装置内外的界线。

接续分界线：装置内各区域的界线。

建北：平面位置图中的坐标方位，接近正北的朝向。

管道加工：管道装配前的预制工作，包括切割、套螺纹、开坡口、成型、弯曲、焊等。

热态紧固：防止管道在工作温度下，因受热膨胀导致可拆连接处泄漏而进行的紧固操作。

冷态紧固：防止工作温度下，因冷缩导致可拆连接处泄漏而进行的紧固操作。

焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。

焊接应力：焊接过程中焊件内产生的应力。

焊接残余应力：焊后残留在焊件内的焊接应力。

焊接缺陷：焊接过程中在焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷。

焊接裂纹：在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部区域的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面所产生的缝隙，它具有尖锐的缺口和大长宽比的特征。

射线检测：采用X射线或V射线照射焊接接头，检查内部缺陷的无损检测方法。

超声波检测：利用超声波在介质中的传播特征，来获取与检测要求相关的信息而进行的无损检测方法。

磁粉检测：利用在强磁场中，铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的现象而进行的无损检测方法。

渗透检测：以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。

破坏检验：从焊件或试件上切取试样，或以产品(或模拟体)的整体破坏做试验，以检查其某种力学性能的试验法。

裂纹试验：检验焊接裂纹敏感性的试验。

分两种：一种是不考虑安全系数，一种是考虑安全系数。

不考虑安全系数的钢管承压能力计算公式：P=2T[S]/D

式中：P——管内水压强，MPa；D——管内径，mm；[S]——管材的许用拉应力强度MPa，T——管壁厚，mm。这个公式是取单位长度的水管，进行受力分析得到的。

考虑安全系数的钢管承压能力计算公式：P=2T[S]/（KD）

安全系数K（K大于1）

若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时，应由供需双方协商并在合同中注明。倍尺长度同定尺长度一样，会给生产企业带来成材率大幅度降低，因此生产企业提出加价是合理的，其加价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。

磁扼法的有效磁化范围一般是以两极间连线为长轴，从两极连线中心处向两侧各114L为短轴的椭圆形所包围的面积。如果两磁极间距太小，由于磁极附近磁通密度过大会产生非相关显示，磁极间距太大会造成磁场强度不够。

所以磁极间距通常选用50-200mm。要求使用磁扼最大间距时，交流电磁扼至少应有44N的提升力，直流电磁扼至少应有177N的提升力。

承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用高频搭接焊法焊接的，用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。

钢管承压能力强，塑性好，便于焊接和加工成型；经过各种严格和科学检验和测试，使用安全可靠，钢管口径大，输送效率高，并可节省铺设管线的投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。

除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ）。

异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。

扩展资料：

当水源处的水闸门完全开启后，水可自由流入压力管道中。而当水闸门被关闭后，水流就会被限制而无法流入压力管道。另外通常在压力管道进水处会另外再设置栅栏或是过滤器，以防止大量的碎片，如树枝，砂石等碎屑物进入管道中并使其堵塞。

以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，用双面埋弧焊法焊接，用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强，焊接性能好，经过各种严格的科学检验和测试，使用安全可靠。

钢管口径大，输送效率高，并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、天然气的管线。

压力管道长径比很大，极易失稳，受力情况比压力容器更复杂。压力管道内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率比压力容器高（如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等都有可能影响压力管道受力情况）。

参考资料来源：百度百科--压力管

参考资料来源：百度百科--钢管

钢管都是有工作压力的, 允许压力就是其爆-破压力,就是不允许超过爆-破压力,长期使用其工作压力. http://www.josen.net/Pipe_Working_Pressure_Calculations.htm 这个页面就是计算钢管的工作压力和爆-破压力的,你可以根据材料的强度计算出钢管的相关压力.

您好，据我了解压力管道碳钢管需要光谱检测，光谱分析在压力管道监督检验中的应用陈松生等压力管道是工业生产和城市生活的动脉，担负着输送易燃、易爆、有毒、高温、高压等具有较大危险性介质的任务，与工业生产和人民的生活息息相关。由于压力管 道安装过程中其组成件多而杂及安装单位人员水平参差不齐等原因，很容易在安装过程中错用材料，这将为压力管道以后的运行埋下极大的隐患，甚至导致重大事 故，造成巨大损失。因此，保证材料的正确使用是压力管道安装监督检验的一项重要职责。而光谱分析（PMI）为实现管道材料的现场快速分析提供了技术保障， 能通过定性或定量分析，迅速识别材料牌号或查明材料化学成分，确保压力管道安装阶段使用材料的准确性，排除材料误用而引起的重大事故隐患。1 光谱分析方法的类型和原理 光谱分析法是指各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法。通常借 助于电弧，电火花，激光等外界能源激发试样，使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照，做出分析的方法。光谱分析的方法有很多种，如x射线 光谱分析法、原子吸收光谱分析法、红外吸收光谱分析法、紫外一可见光谱分析法、分子发光光谱分析法、激光拉曼光谱分析法和原子发射光谱分析法等宁波市特种 设备检验检测中心从芬兰OXFORD公司引进的型号为X-Met 3000TX手持式光谱仪和Arc-met 8000的便携式光谱仪其原理分别属于x射线吸收光谱分析法和原子发射光谱分析法。下面分别介绍x射线吸收光谱分析法和原子发射光谱分析法的原理和特点。11 X射线吸收光谱分析法的原理和特点 高 速电子撞击使阳极元素的内层电子激发，产生x射线辐射，当一束从加热阴极射出且被两极之间电压差加速的高能电子流轰击金属靶（如钼、铜等）的原子时，其能 量被原子吸收，同时该原子的内层（K、L、M等）电子被逐出，来自外层的电子立即进入逐出电子留下的空穴，并释放出x射线光子，x射线发生示意如图1所 示。假定K层电子被逐出，带有K层空穴的离子是不稳定的，因此由低结合能的层电子替补进入空穴，则释放出的x射线频率为：式中，E l、EK分别为L层和K层能级的能量；b为普朗克常量。 由于能级的能量很高，相应释放出的x射线波长很短，约在10-3-1nm，而分析工作中最常用的波长范围约在7x102-2x10-1nm。 与其他电子辐射一样，X射线也会被物质吸收，其吸收程度由物质的性质和量决定，且符合比尔定律：Ln（P0/P）= x，式中，入射的单色X射线的强度为P0，当它穿过样品（厚度为xcm）以后的强度为P，为线性吸收系数，它表示每厘米长的给定元素层所吸收的能量分数。使用广泛的是质量吸收系数m（cm2.g-1 ）：式中，p为吸收物质密度。当吸收物质是元素时，与化学和物理状态无关，但与波长、原子性质存在以下关系：式中，为阿伏伽德罗常量；z为原子系数；A为相对原子质量：为波长；c是常数。 质量吸收系数具有加和性，1个复杂的基质，如化合物、混合物及合金等，它们含有11个组成元素，则这种基质的质量吸收系数可用下式表示：式中。 为元素i在样品中的质量分数。由于x射线被吸收程度与元素的性质和量有关，因此利用x射线被吸收程度可以鉴别元素。 X-MET 3000TX手持式光谱仪即采用x射线吸收光谱分析方法，其特点如下： 1）采用高精度、高灵敏度、高分辨率的Si-PIN检测器，环境温度可以-1050： 2）分析速度快 测量精度高，需25s即可识别牌号； 3）对试样表面要求相对较低。仅需去除氧化层即可进行检测： 4）重量轻，便于携带，测头端部的设计可方便地分析测量复杂形状试样。例如：角焊缝、很小的样品。即使测头与被试样有一小段距离也不会影响分析结果： 5）可测量多种基体材料，如低合金钢、工具钢、不锈钢、铜合金 钻合金、铝合金、钛合金、镍合金等； 6）原子序数（z）小的元素（如c、S、P等非金属元素）测量准确性不高： 7）会产生x射线，操作不当会对人体造成一定的伤害，在检测时也需要布置相应的防护措施。12 原子发射光谱分析法的原理和特点 原子发射光谱分析法是元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态。返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。其检测原理如图2所示。当原子外层电子在高能级Em和低能级Ek之间跃迁时，其发射谱线的强度正比于：（1）两能级之间的能量差；（2）在高能级Em上的粒子总数N；（3）单位时间内在两能级间可能的跃迁次数，其数值以跃迁几率A 示。因此,谱线的强度为： ， 式中，为考虑在4球面角度上发射各向同性的一个系数；b是普朗克常量；c是光在真空中的速度；gm是统计权重；是总粒子数；k是Boltzmann常量；T是激发温度； 为波长。 对所有可能的能级，类似于gm.exp（-Em/KT）的分布。总和项定义为分布函数z，则z为： 原子的线光谱是元素的特征。不同的元素具有不同的特征光谱。测量时。适当地选择被测元素的特征谱线作为分析线，利用元素的这种特征谱线检测样品中该元素的存在（定性分析），以及测定谱线的强度确定该元素的含量（定量分析）。 Arc-met 8000的便携式光谱仪即采用原子发射光谱分析方法。其特点如下： 1）可多元素同时检测，包括非金属元素c、si、s和P等： 2）分析速度快，可同时对几十种元素进行定量分析（光电直读仪）； 3）选择l生高，能识别各元素不同的特征光谱； 4）分析精度高，稳定性好，可以采用氩气空气2种测量模式： 5）ICP-AES性能优越，线性范围46数量级。可测高、中、低不同含量试样。2 压力管道监检常见标准中光谱分析的规定在压力管道监检的法规及相应施工规范中,为确保材料符合设计要求，一般要求进行光谱分析。GB 50235-97工业金属管道工程施工及验收规范中规定：合金钢管道组成件应采用光谱分析或其他方法对材质进行复查，并应作标记；合金钢阀门的内件材质应进行抽查，每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货）抽查数量不得少于1个。 SH 3501-2002（石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范中规定：合金钢管道组成件主体的关键合金成分，应根据SH 3501-2002的比例采用光谱分析或其他方法进行半定量分析复查，并应作标记：合金钢阀门的阀体应逐件进行光谱分析，若不符合要求该批阀门不得使 用：设计压力等于或大于10MPa管道用螺栓、螺母，应逐件进行快速光谱分析检验；设计温度低于-29的低温管道合金钢螺栓、螺母，应逐件进行快速光谱 分析检验；其他合金钢管道组成件的快速光谱分析，每批应抽检5，且不少于1件；若有不合格，应按该规范相应规定处理。 HG 20234-93化 工建设项目进口设备、材料检验大纲中规定：管子的检验一对合金钢管及不锈钢管应按炉号、批号抽查数量的5，但不得少于1根进行材料成分光谱分析鉴定， 应符合有关材料标准的规定；管件的检验合金钢及不锈钢管件的合金成分，应做光谱分析鉴定，其抽查数量可按同规格、同材质（不锈钢管件2，合金钢管件 510）进行抽查，应符合材料标准的规定。3 光谱分析在压力管道监督检验中的应用 x-Met 3000TX手持式光谱仪、Arc-met 8000便携式光谱仪等仪器携带方便，分析迅速，特别适用于压力管道安装现场的材料核查分析31 光谱分析发现的问题 宁波特种设备检验检测中心购买光谱分析仪后，已进行了约8000件压力管道、管件的光谱分析，在压力管道元件的光谱抽查分析中也发现了一些问题，主要集中如下： 1）实际使用的材料与设计不符合： 2）以低代高，买错或用错材料，如不锈钢316错用304，304L错用304等： 3）部分重要金属元素含量偏低，如304不锈钢中Cr、Ni含量偏低，316中Mo含量偏低，16Mn中Mn含量偏低，钛合金中Ti含量偏低等； 4）同一条管道中不同批次的材料化学成分差异较大不符合标准要求； 5）同一元件不同位置其化学成分含量差异过大而不符合要求，如在部分三通、大小头和弯头的不同位置其化学成分差异很大。 通过光谱抽查，可以及时发现上述问题，消除压力管道安装的部分隐患，同时可以为用户和使用单位挽回损失。32 光谱分析的使用原则 Arc-met 8000便携式光谱仪采用原子光谱的原理，需要用电火花激发，但其能准确测量低原子序数元素（如c、si、s、P等非金属元素）含量；X- Met3000TX手持式光谱仪采用x射线谱的原理，便于携带，使用比较灵活，检测速度快，但是其不能直接测量c含量，对低原子序数元素测量存在一定的误 差，因此其应用受到一定的限制。Arc-met 8000便携式光谱仪适用于材料的精确定量分析，X-Met 3000TX手持式光谱仪适合于材料牌号的快速识别但是由于仪器数据库中多以国外材料牌号显示，因此在检测国内材料时应引起注意。 对于法兰、螺栓、螺母等大批量管件，一般情况下仅需进行定性分析，识别出牌号即可使用；对应用于重要的、危害性大的合金钢管道，应进行定量的光谱分析。 对光谱仪要定期进行标准化，以保证检测的准确可靠，例如HArc-met 8000便携式光谱仪每两星期应进行一次标准化。33 典型光谱仪实际使用常见故障及解决措施 为保证现场光谱分析测量的准确性现针对Arc-met 8000便携式光谱仪在实际使用时常见的故障及解决措施列举如下： 1）没有燃烧充分 表现：燃烧点处只有很浅的1个白点看不到被燃烧后的痕迹。 原因：（1）起弧不好，需要清理电极；（2）试样打磨不好。 打磨注意事项：打磨试样时一定要将氧化层、 锈蚀层打磨掉，露出金属本体，打磨面积 30mm左右：被测点要干净，不能有手印、锈迹、油污、裂纹、夹渣、氧化皮及钝化铝，锐碳层也要去掉；有些试样也可用酒精清洗；不同基体的被测材料最好用不同的砂纸打磨，以免影响测试精度。 2）某一元素偏离正常值太远 原因：单点标准化选错（例：做304管件，却错选316为单点，结果可能出现Mo含量偏高，高于1）。 3）起弧不好 原因：（1）电极触发不好，需要清理电极或磨尖 电极；（2）可能是气体保护不好，操作过程中漏气太严重：（3）需要清理燃烧仓。4 结论 压力管道监督检验是按照国家法规和相应标准要求进行的质量安全检验，其目的是把缺陷消除在试运、使用之前。材料是保证管道安全可靠运行的最重要保证，因此 严把材料关是压力管道监督检验中的重点。通过合理、科学地使用光谱分析仪，可以快速、准确地判断管道材料是否用错，因此光谱分析在压力管道安装过程中成为 不可缺少的分析手段。对压力管道的安全运行起着越来越重要的作用。参考文献1 陈新坤原子发射光谱分析原理天津：天津科学技术出版社19892 李民赞光谱分析技术及其应用北京：科学出版社，20063 刘鸣娟Are-Mc030直读光谱分析仪工作原理及在钢铁分析中的应用国外金属热处理，2004（1）：48494 罗风金。等原子吸收光谱分析的新进展四川兵工学报，希望我的答案对您有帮助

压力管道在设计、制造、安装、运行、检验、维修等各个环节中，由于各种原因使得压力管道发生故障，轻则导致压力管道发生“失效”现象，使其不能发挥原有效能；重则发生事故，对企业和个人的生命财产安全带来严重影响。因此为了保证压力管道的安全运营，必须了解压力管道的常见故障形式，对其进行经常性的安全监测。本部分仅介绍压力管道主要组成部分的常见故障形式及其成因，关于压力管道因故障而引起的泄漏、爆管等事故将在下一节中加以详细论述。

管子与管件的故障形式与成因

作为压力管道的主要组成件，管子与管件对压力管道的安全运行非常关键。它们的主要故障形式包括变形、位移、振动、管壁严重减薄、裂纹以及焊接缺陷等，这些故障将使得管道受损，严重时将引发泄漏、爆管、断裂等各种事故，因此必须对管子与管件的故障进行有效检查与监控。

(1)管子与管件的故障形式。

①变形。压力管道在安装、施工及长期使用过程中，由于外力、地质灾害等原因而使得管道发生挠曲、下沉，或者使得管道与管道、管道与相邻设备之间相互碰撞摩擦，而导致管子发生塌陷、鼓胀等异常变形情况，严重时可以影响管道的正常安全运行。管子及管件的严重变形可以通过宏观检查发现，也可通过管道变形检测器等设备进行检测。

②位移。这里所说的位移是指可能对管道安全产生不利影响的较大位移。管道发生较大位移时，可能会影响到相邻管道，或受相邻建筑构件的影响而导致管道热位移受阻，或对敏感设备产生较大的附加外力，等等。例如管架上的管道因发生较大的横向位移而影响到相邻管道；管架上的管道发生较大的轴向位移而导致管托滑落横梁；临近梁柱的管子，因较大的横向位移受到梁柱的阻碍而导致管子热位移受阻，或导致热膨胀转移到另一端的支架或设备上；与敏感设备相连的管道，因较大的位移而引起管子对设备的管道附加应力超标，从而引起相应设备不能正常工作或损坏。

③机械振动。所谓的机械振动，是指物体在其平衡(或平均)位置附近来回往复的运动。在石油化工装置中，除往复式压缩机和往复泵的进出口管道存在机械振动外，还时常碰到下列一些管道的机械振动，即两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动；因介质水锤效应引起的管道振动；介质因发生涡流而激发的管道振动；离心机械因动平衡不好引起的管道振动；风载荷引起的管道振动；地震载荷引起的管道振动；等等。这些管道振动有一个共同特点，即它们都不是正常操作工况下必然出现的机械振动，而是由于设计不当，或者操作不当，或者因自然因素而引起的机械振动，这些振动在工程上都是有害的，可能影响到管道和相关机器的正常运行，严重时会造成介质泄漏，甚至导致管道的疲劳破坏，造成火灾等重大事故。必须采取相应的措施以避免可能因振动而带来的破坏。

④管壁严重减薄。压力管道内部介质的长期、高速流动将会使管子与管件的内壁减薄或者使密封副遭受破坏，影响其耐压强度和密封性能。同时，如果管道的防腐层遭受破坏，那么易发生因介质的全面作用引发的均匀腐蚀，从而使管道壁厚随使用时间的延长而不断地减薄，此外，还可能因防腐层的局部破坏而导致管道局部腐蚀的发生，这将加剧管子的腐蚀速率，严重影响管道的使用寿命。当管道壁厚减薄到一定值时，会使管道难以承受所负的载荷，即管道会因强度不够而发生破坏。

⑤裂纹。压力管道在运行中遭受疲劳、应力腐蚀、氢腐蚀、动载荷等作用时，经过一段时间后，会萌生微裂纹，微裂纹进而扩展为宏观裂纹。裂纹是压力管道的严重缺陷之一。一旦裂纹快速扩展，如不采取有力措施就可能发生爆管事故，进而引起一系列的严重后果。产生裂纹的主要原因包括如下几种情况，一是管道在轧制、焊接残余应力产生的裂纹；二是管道在使用中因疲劳、腐蚀、振动产生的裂纹；三是管道压力、温度频繁波动而导致的裂纹。在役压力管道出现裂纹后，一般不必立即判废，通常可以对裂纹的扩展及其最终断裂条件进行评价，从而计算出其剩余寿命。在剩余寿命内，管道是安全的。

⑥焊接缺陷。管子及管件焊缝外观质量超标，主要表现在焊缝金属超高、未焊透、咬边、焊瘤、母材上有飞溅物(尤其是合金母材)等。焊缝的这些缺陷都会影响到焊接接头的性能，进而危及管道的安全性。

(2)管子与管件的故障成因。压力管道的管子与管件等部件发生故障的原因有很多，将其进行分析归纳，可以划分为以下几类：

①机械损伤。机械损伤主要包括蠕变、疲劳与外来损伤三种形式。如第五章所述，蠕变就是金属材料长期在高温和应力的长期作用下发生的缓慢塑性变形现象。金属材料在蠕变过程中，晶界处会逐渐形成圆形或楔形空洞，并因空洞的长大和相互连接而形成沿晶的蠕变微裂纹，宏观上则显示出金属材料的过渡变形。由于压力温度异常脉动等因素的影响，而导致管壁应力值的增加或材料力学性能的下降，成为蠕变破坏的源头。在高温和应力的作用下，金属材料发生蠕变是绝对的。但蠕变对管子的破坏是一个缓慢而长期的过程，在管道的预期使用寿命后期其破坏作用才会逐渐显现出来。

如果管道长期承受大小和方向都随时间而发生周期变化的交变载荷，将形成疲劳裂纹核心，逐渐扩展最后导致管道发生断裂等事故。管子产生交变载荷主要有以下几种原因：一是间断输送介质而对管道反复加压和卸压、升温和降温；二是运行中压力波动较大；三是运行中温度发生周期性变化，使管壁产生反复性温度应力变化；四是因其他设备、支承的交变外力和受迫振动。在反复交变载荷的作用下，管子几何结构不连续的部位和焊缝附近存在应力集中，有可能达到和超过材料的屈服极限。这些应力如果交变地加载和卸载，将使受力最大的晶粒产生塑性变形并逐渐发展为微裂纹。随着应力周期变化，微裂纹也会逐步扩展，最后导致破坏。

外来损伤也会给管子与管件带来严重影响，如地震、大风、洪水、雷击等自然灾害将导致管道的机械损伤，而人为的机械损伤，如管钳的压痕等将可能加剧管道发生腐蚀等损伤，而人为的破坏则更是促使管道发生泄漏、爆管等严重事故的原因之一。

②腐蚀。压力容器可能因腐蚀而发生破坏，而腐蚀也是使管道发生破坏的重要原因之一。管道的腐蚀是指管子在内部介质、外部环境以及应力的作用下，发生化学或电化学反应，使管子产生退化或失效的现象。有时不合理的操作会导致介质浓度的变化，加剧腐蚀破坏。不断的腐蚀将会使管子壁厚严重减薄，甚至发生破裂。根据压力管道腐蚀发生的部位，可以分为外腐蚀与内腐蚀。根据腐蚀的危害程度，还将管道腐蚀分为全面腐蚀(均匀腐蚀)、局部腐蚀(孔蚀)、应力腐蚀等几种情况。其中应力腐蚀往往在没有先兆的情况下突然发生，因此其危害性更大。

应力腐蚀裂纹及断裂是管道在拉应力和腐蚀性介质共同作用下发生的破坏，它既可发生于生产过程中，也可能发生于使用之前，甚至出现在管材加工成型期间，这是管道腐蚀的主要原因之一。应力腐蚀裂纹多发生于管道的纵焊缝、环焊缝等处，常伴有严重的孔蚀及其他一般性腐蚀。产生应力腐蚀除介质的因素外，应力集中的存在则是主要的原因。应力包括直管或弯管在制造时因矫直加工硬化和弯制过程中产生的残余应力、安装不良引起的结构应力、焊接过程中因热分布不均匀而产生的焊缝应力。大量统计表明，加工和焊缝残余应力引起的事故占管道应力腐蚀事故总数的80％以上。从实际运行看，细管易发生应力腐蚀破坏，而粗管反而不易破裂，这可能是因为细管变形后产生的残余应力一般比相同情况下的粗管要大的缘故。

③设计与材料选择不合理。压力管道的设计不合理，在制造、施工过程中存在的缺陷，如管道柔性不符合要求，材料选用不当或含有原始缺陷，焊接不当或冶金超标等，都可能引起材料性能恶化、损伤或破裂，在管道的某些局部可能产生很大的应力，将可能导致管子发生低应力脆断，最终促使压力管道失效，引发严重事故。

④操作和维修失误。压力管道违反操作规程运行，将致使其实际工况条件恶化，包括超压、超温、腐蚀性介质超标、压力温度异常脉动等；低的操作温度则会引起材料的韧性下降，允许的临界裂纹尺寸减小，从而有可能导致管道脆性破坏，超温超压还会导致管道接头泄漏。管道上的严重缺陷或损伤未能被检测发现，或缺少科学评价，以及不合理的维修工艺造成新的缺陷和损伤等，都将可能促使压力管道发生故障，导致事故的发生。

以上四种原因可能单独作用，也可能共同发生作用，从而使得管道发生故障。此外，还可能有一些目前尚无法查明的未知原因，将使得管子与管件发生故障，这在实际工程特别需要注意防范。

法兰与阀门的故障形式与成因

法兰与阀门是压力管道的重要组成件，其完好程度对于压力管道的安全运行也具有十分重要的意义。

对法兰来说，其故障形式主要为：在高温下的应力松弛，使法兰偏口、法兰面发生异常翘曲或变形；连接螺栓等紧固件不齐全，或者紧固件发生松动或腐蚀现象，都可能导致法兰失效，管道发生泄漏。

(1)对于阀门来说，故障之一为阀门不通。原因主要包括：控制通道被杂物堵塞(通道细小，容易堵塞)；活塞因锈渍卡在最高位置，虽上部受力，但不能向下移动，打不开主通道。

(2)故障之二为阀门直通，不起减压作用。原因有：活塞在某一位置(不是最高位置)卡住；主阀阀柄在导向孔某一位置(不是密合位置)卡住；主阀阀瓣下部弹簧断裂或失效；脉冲阀阀柄在阀座孔内某一位置(不是密合位置)卡住，使之总是受压；主阀瓣与主阀座两密封面之间，有污物卡住或有刻痕；膜片因疲劳或损坏而失灵。

(3)故障之三为阀后压力不能调节。其原因除了上述因素之外，还可能包括：调节弹簧失灵；帽盖接缝泄漏，不能保持压力。

除了以上三种故障，还有一种现象，就是阀后压力脉冲波动，极不稳定。这是输入介质与输出介质差量太大之故，应重新选择阀径相当的阀门。还有一个造成阀后压力不稳的原因是，调节弹簧选择不当。

支吊架的故障形式与成因

支吊架是压力管道的主要支撑设备，其主要故障如下所述。

(1)弹簧支吊架的工作高度与设计值不符。即管道的实际位移与理论计算位移有差异。这可能是因为管道周围存在阻碍管道自由热膨胀的情况；或者管道设计时发生计算错误；

(2)承重支架脱空。这种情况经常出现在泵的进出口管道段、沿塔敷设管道的水平段等位置。当生产过程中温升发生变化时，设备自身会产生一定的位移，从而带动管道位移而导致承重支架脱空；

(3)导向支架的卡死或损坏。当导向支架遭受到管子的较大横向位移时，会导致导向支架卡死或损坏；

(4)管托滑落。如果施工时将管托滑板长度做得太短，或设计时所考虑的管道轴向位移过小，都可能导致管托从支撑梁上滑落下来，使管子在装置停车时不能复位，从而造成管子或承撑梁的破坏。

安全附件的故障形式与成因

安全附件也是压力管道不可或缺的组件，主要包括压力表、安全阀和爆破片等，它们在紧急情况下对压力管道设备起保护作用。

(1)压力表的故障一般为：指示失灵、刻度不清、表盘玻璃破裂、泄压后指针不回零位、表内弹簧管泄漏或压力表指针松动、指针断裂或外壳腐蚀严重等。

(2)安全阀的主要故障是：铅封损坏、发生锈蚀，或者已经过了合格的校验期。

(3)爆破片的主要故障则包括：安装方向发生错误，或者爆破压力和温度不符合运行要求及其他异常情况。

安全附件的故障主要是因为仪表选择不当、使用时间过长或者是运行时的工况条件十分恶劣而导致的。

此外，为了确保安全生产和减轻操作人员的劳动强度，现代的化工设备中多已进行了自动控制系统的应用，或对原有的化工设备进行了自动控制改造，使用了很多，如各种传感器、自动控制元器件，通过远程终端进行显示，这些传感器和控制元件也可能在使用一段时间后发生失效或显示数据不准，其原因是多种多样的，部分原因可能与前次检测设备有关，但大多数则可能与各种生产和环境因素有关，由于篇幅限制，有关问题需要通过专业的书籍进行学习了解。

如果水深保持1.5米，离地面15米，当不用水时，管内为静水，此时地面处管内压力为：P=pgH=1000*9.8*（15+1.5）= 161700 Pa

有流量通过时，管内压力有部分转化为动能，还有一部克服阻力而损耗，压力降低，必须计入压力损失，根据流量大小用伯努利能量方程来求解。

补充：

静水压强与水深成正比，与水的重量没有直接关系。

如果水管到地面后自由流出（出口通大气），则流量可计算如下：

管道比阻 S=10.3n^2/d^5.33=10.3*0.012^2/0.05^5.33= 12755

流量 Q = [H/（SL）]^(1/2)=[16.5/（12755*15）]^(1/2)=8.85*10^(-3)m^3/s=8.55 L/s