壓力管道的特點
管道作為物料輸送的一種特種設備在現代化工業生產和人民生活中起著很重要的作用，它就象人體中的血管一樣，沒有它，人的生命就不復存在。然而，實際應用的管道種類很多，使用工況也千差萬別，影響因素和環節也比較多，管道事故時有發生，嚴重影響著人民的生命和財產的安全。為此，勞動部將那些操作工況苛刻、事故危害性較大的管道冠以壓力管道，并制定出相應的法規進行管理。
一、壓力管道的定義及分類
《監察規定》明確指出：壓力管道是指在生產、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危險性較大的特種設備，它具體指具有下列屬性的管道：
a、輸送GB5044¶《職業性接觸毒物危害程度分級》中規定的毒性程度為極度危害介質的管道；
b、輸送GB50160·¸《石油化工企業設計防火規范》及GBJ16《建筑設計防火規范》中規定的火災危險性為甲、乙類介質的管道；
c、最高工作壓力大于等于0.1MPa（表壓，下同），輸送介質為氣（汽）體、液化氣體的管道；
d、最高工作壓力大于等于0.1MPa，輸送介質為可燃、易爆、有毒、有腐蝕性的或最高工作溫度等于高于標準沸點的液體管道。
e、前四項規定的管道附屬設施及其安全保護裝置等。
注¶：GB5044標準將介質的毒性程度分為四級，其最高允許濃度分別為：
極度危害（I級）：〈0.1mg/m3；
高度危害（II級）：0.1mg/m3～1mg/m3；
中度危害（III級）：1.0mg/m3～10.0mg/m3；
輕度危害（IV級）ñ10.0mg/m3。
注·：GB50160標準對可燃氣體的火災危險性分為甲、乙兩類：
甲類氣體為可燃氣體與空氣混合物的爆炸下限＜10%（體積）；
乙類氣體為可燃氣體與空氣混合物的爆炸下限≥10%（體積）
注¸：GB50160標準對液態烴、可燃液體的火災危險性按如下分類：
甲A類：15°C時的蒸汽壓力＞0.1MPa的烴類液體及其它類似的液體；
甲B類：甲A類以外的可燃液體，閃點＜28°C；
乙A類：閃點≥28°C至≤45°C的可燃液體；
乙B類：閃點＞45°C至＜60°C的可燃液體；
丙A類：閃點≥60°C至≤120°C的可燃液體；
丙B類：閃點＞120°C的可燃液體。
其中，第e項中所述的“管道附屬設施”是指壓力管道體系中所用的管件（包括彎頭、大小頭、三通、管帽、加強管嘴、加強管接頭、異徑短節、螺紋短節、管箍、儀表管嘴、漏斗、快速接頭等）、連接件（包括法蘭、墊片、螺栓/螺母、限流孔板、盲板、法蘭蓋等）、管道設備（包括各類閥門、過濾器、疏水器、視鏡等）、支撐件（包括各種類型的管道支吊架）和其它安裝在壓力管道上的設施。
為了便于《監察規定》的執行，就象壓力容器那樣宜將壓力管道按不同的操作工況和不同的用途進行分類，并分別進行管理。為此，國家質量技術監督局以質技監局鍋發[1999]272號文頒發了《壓力管道設計單位資格認證與管理辦法》（以下簡稱《管理辦法》），《管理辦法》給出的壓力管道分類、分級方法如下：
1、長輸管道為GA類，級別劃分為：
a、符合下列條件之一的長輸管道為GA1級：
¬ 輸送有毒、可燃、易爆氣體介質，設計壓力P>1.6MPa的管道；
輸送有毒、可燃、易爆液體介質，輸送距離Ê≥200km且管道公稱直徑DN≥300mm的管道；
® 輸送漿體介質，輸送距離≥50Km且管道公稱直徑DN≥150mm的管道。
b、符合下列條件之一的長輸管道為GA2級：
¬ 輸送有毒、可燃、易爆氣體介質，設計壓力P£1.6MPa的管道；
GA1范圍以外的長輸管道；
® GA1®范圍以外的長輸管道；
2、公用管道為GB類，級別劃分為：
燃氣管道為GB1管道；
熱力管道為GB2管道。
3、工業管道為GC類，級別劃分為：
a、符合下列條件之一的工業管道為GC1級：
¬ 輸送GB5044《職業性接觸毒物危害程度分級》中，毒性程度為極度危害介質的管道；
輸送GB50160《石油化工企業設計防火規范》及GBJ16《建筑設計防火規范》中規定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質且設計壓力P≥4.0MPa的管道；
® 輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力P≥4.0MPa且設計溫度≥400℃的管道；
¯ 輸送流體介質且設計壓力P≥10.0MPa的管道。
b、符合下列條件之一的工業管道為GC2級：
¬ 輸送GB50160《石油化工企業設計防火規范》及GBJ16《建筑設計防火規范》中規定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質且設計壓力P<4.0MPa的管道；
輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力P<4.0MPa且設計溫度≥400℃的管道；
® 輸送非可燃流體介質、無毒流體介質，設計壓力P<10.0MPa且設計溫度≥400℃的管道；
¯ 輸送流體介質，設計壓力P<10.0MPa且設計溫度<400℃的管道。
注¶：輸送距離指產地、儲存庫、用戶間的用于輸送商品介質管道的直接距離。
作為壓力管道設計認證的試點單位即中石化集團公司，在《管理辦法》出臺之前率先于1998年在其《壓力管道設計單位認證與管理辦法》中提出了本行業的壓力管道分類方法，并且進行了實質性操作。為便于已經按中石化集團公司分類方法取得設計認證的單位進行對比，特將中石化集團公司提出的壓力管道分類方法進行介紹。它將壓力管道共分為六大類，其中后三類各自自成體系，不再冠于序號。具體內容如下：
第一類：a、輸送毒性程度為極度、高度危害的介質管道（苯除外）；
b、設計壓力為35.0MPa≥P≥10.0MPa的管道；
第二類：a、設計壓力P<10.0MPa，輸送甲、乙類可燃氣體，甲A類液化烴，甲B類、乙A類
可燃液體介質的管道；
b、工作溫度高于閃點的可燃液體介質管道；
c、設計壓力P≥4.0MPa，無毒、不可燃介質管道（不含介質為水的液體管道）；
第三類：a、乙B類、丙類可燃液體管道；
b、設計壓力P≥1.6MPa，不可燃介質管道（不含介質為水的液體管道）；
c、設計壓力P≥0.1MPa，輸送介質為氣（汽）體，有毒、有腐蝕性或工作溫度大于等
于標準沸點的液體管道；
（第四類）：超高壓管道（即設計壓力P>35.0MPa的管道）；
（第五類）：長輸管道；
（第六類）：公用管道（包括公用燃氣管道和公用熱力管道）。
二、壓力管道的特點
實際的工業生產中，所使用的壓力管道種類是很多的，以一套石油加工裝置為例，它所包含的壓力容器不過幾十臺，多者百余臺，但它包含的壓力管道將多達數千條，所用到的各種管道附件將達上萬件，而且這些管道及其元件往往分散于幾十家甚至上百家生產廠制造。另外，管道的安裝又多是現場進行。因此，與壓力容器相比，壓力管道的安全管理要復雜的多。歸納起來，壓力管道與壓力容器相比較，具有以下主要特點：
a、種類多，數量大，設計、制造、安裝、應用管理環節多
我們知道，環節越多，出現問題的幾率就越高；環節越多，影響因素就越多，包容的信息量就越大，從而造成壓力管道安全管理和安全監察的多元性和復雜性。
b、長細比大，跨越空間大，邊界條件復雜
這表明管道的強度計算不能僅僅根據設計條件利用成熟的薄膜應力公式或中徑公式來計算，還應考慮與它相連的機械設備對它的要求，中間支承條件的影響，自身熱脹冷縮和振動的要求等。因此，在管道布置設計時除應滿足工藝流程要求外，還應綜合考慮各相關設備、支撐條件、地理條件（對長輸管道）、城市整體規劃（對城市公用管道）等因素的影響。
c、現場安裝工作量大
壓力容器基本上是在工廠制造的，其制造環境條件和制造設備保證均較好。而壓力管道現場安裝工作量大，環境條件較差，因此安裝質量相對較差，從而要求投入更多的管理與監察。
d、材料應用種類多，選用復雜
壓力容器用的較多的是板材和鍛材，而且也比較成熟。壓力管道除用到板材和鍛材之外，還經常配套用到管材和鑄件。對一些操作工況下要想配齊這些材料是比較困難的，也就是說，對于某一介質環境而選定的合適材料，板材和鍛材有時容易獲得，而鑄件就不見得容易獲得，反之亦然。例如0Cr18Ni10Ti材料，其管材、板材和鍛材均容易獲得，而鑄件卻不容易獲得，這是因為材料中的鈦元素極易被氧化，而一般的鑄造廠缺乏相應的保障手段使鈦在鑄造時不被氧化，故ASTM材料標準中干脆不列這種材料的鑄造牌號。基于這樣的原因，工程上有時不得不對同一管路上不同的元件取不同的材料，從而導致異材連接等不利現象的出現。另外，因為設備長細比較小，它可以采用復合板材或堆焊層來解決防腐問題，而管道則不易做到。有時，同一根管道可能同時連接兩個或兩個以上的不同操作條件的設備，因此管道選材要考慮對各設備的材料都能適應。等等。
e、管道及其元件生產廠的生產規模較小，產品質量保證較差
許多管道元件的生產技術并不復雜，生產設備要求也不高，許多小的生產廠也能生產。但它們當中有些技術力量較差，生產設備配置不全，生產管理也不健全，所以產品質量不易得到保證。
思考題：
1、什么叫壓力管道？設計中常見的壓力管道附屬設施主要有哪些？
2、《壓力管道設計單位認證與管理方法》中是如何將壓力管道進行分類的？
3、GB5044標準對介質的毒性程度是如何分級的？
4、GB50160《石油化工企業防火設計規范》對可燃氣體的火災危險性是如何分類的？
5、GB50160《石油化工企業防火設計規范》對液態烴、可燃液體的火災危險性是如何分類的？
6、試述壓力管道和壓力容器相比有何特點？
