姓名： 班级： 学号：
武 汉 工 程 大
压力管道设计论文
学 压力管道的维护和保养
摘要： 本文主要讲述了压力管道防腐蚀的重要性，压力管道腐蚀的主要形式和腐蚀介质，以及介绍了三种压力管道：长输管道，公用管道和工业管道的维护及保养检修等方面的内容。结合相关部门的规定和技术安全方面，对其在生产过程的如何保养，发生故障如何处理等方面做了简要介绍。
This paper mainly describes the importance of anticorrosion preure pipeline, the causes of corrosion, and introduces three kinds of preure pipeline: long-distance pipeline, public pipeline and industrial pipeline maintenance and maintenance and other content.According to the regulations of relevant departments and the security technology, in its production proce how to maintain, how to deal with aspects of failure are introduced in detail.关键词：压力管道；腐蚀类型；防护措施；埋地管道；
前言
管道输送是与铁路、公路、水运、空运并列的第五大运输方式，它作为一种特种的运输设备越来越广泛地用于石油、化工、冶金、电力等行业以及城市输气、供水和供热系统中。随着经济的发展，管道数量在不断的增加，其重要性也日益突出，在石油、化工行业中，管道被视为“工厂的血管”。
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。
《特种设备安全监察条例》中，将压力管道进一步明确为“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”。
压力管道防腐蚀的重要性
相关资料表明，在美国管道事故原因中第一位的原因是腐蚀造成的，占事故比例近60%，其次原因是由于第三者破坏所造成，约占事故比例的20%。我国的地下油气管道投产1-2年后即发生腐蚀穿孔的情况屡见不鲜，据我国某气田40年来的管道失效原因统计，自然因素和人为因素（洪水冲毁、山体滑坡、人为破坏和建设施工）占5％，管道质量和焊接质量不合格占10％，而腐蚀泄漏和腐蚀开裂占85％。它不仅造成因穿孔引起的油、气、水泄漏损失，而且还可能因腐蚀造成水灾。特别是燃气管道因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。可见腐蚀对压力管道的危害是相当大的，是影响压力管道系统可靠性、使用寿命及造成管道失效的主要因素之一。
随着我国国民经济的发展以及能源结构的转变，压力管道的分布越来越广泛，仅长输油气管道就有近30,000公里，而在建的长输油气管道近7,000公里，公用管道与工业管道没有确切的统计数据，据估计可能也有上千万公里。作为五种物流运输方式之一的压力管道，其安全运行与生产生活关系极为密切，保证压力管道的安全运行意义十分重大。因而有必要加强压力管道的运行与维护管理，作好立法与有标准制订工作，做到有法可依，有标准可执行，确保压力管道的安全运行。
原劳动部颁布的《压力管道安全管理与监察规定》将压力管道分为三种类型：即长输管道、公用管道（分为城市燃气管道和城市热力管道）与工业管道（包括动力管道）。这也是迄今为止，国内最明确的管道分类规范性文件。这种分类方法与ASME B31有异同点。在实际生产过程中，长输管道、油气田集输管道与城市燃气管道基本上是埋地敷设。
压力管道主要腐蚀形式和腐蚀介质
1、压力管道常见的腐蚀类型
（1）压力管道内常见的腐蚀类型：磨损腐蚀（湍流腐蚀和空泡腐蚀）、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、氢损伤。
（2）压力管道外常见的腐蚀类型：压力管道外一般都采取了一定的防腐蚀措施，覆盖有防腐蚀层。压力管道外的腐蚀，往往是由于防腐蚀层的缺陷或人为破坏，而引起的。其主要是由大气或土壤的腐蚀环境造成的腐蚀破坏。
2、压力管道内的腐蚀性介质：
⑴ 长输管道 输送的主要为原油、成品油、天然气、液化石油气、液化天然气等。但是其中对输送管道有腐蚀性主要为输送介质中H2S、CO
2、O
2、Cl-和水分等。
⑵ 公用管道 输送的主要是公用和民用天然气、石油气、人工煤气、煤层气以及供热水蒸气等。
腐蚀性介质主要为供热管道的水蒸气及其中的O
2、Cl-等。
燃气管的腐蚀介质主要为输送介质中H2S、CO
2、CO、O
2、Cl-、F-和水分等。
⑶ 动力管道 输送的主要为火力发电用的水蒸汽、汽水两相介质等。 腐蚀性介质主要为水蒸气及其中残留的O
2、Cl-等。
⑷ 工业管道 主要为输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道，工业管道最为复杂，几乎涉及到所有的介质情况，接触到所有的腐蚀性介质。常见的腐蚀性介质有：各种酸（硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等）、各种碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）、各种盐（氯化钠、硫酸钠等）、各种气体（氯气、氧气、氢气、氮气、氯化氢、二氧化碳、氨气）、醇类（甲醇、乙醇）、烷烃类、烯烃了、卤代烃类、有机酸类等。
3、压力管道腐蚀的特点 ：
多相流流体-流体力学、高温、高压环境、溶解氧腐蚀、油气管道的硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀、工业管道的介质多样、复杂。
压力管道防腐蚀的措施
埋地压力管道一般是长输管道和公用管道居多，而工业管道和动力管道一般以架空管道居多。
长输管道的埋地管道主要是金属管道，以输送油气为主。
部分工业管道（以油田集输管道为主）和公用管道的埋地管道主要也是以金属管道为主，但是随着非金属材料的发展，近年来非金属材料的管道在公用管道（以燃气用埋地聚乙烯及聚乙烯复合管道为主）和工业管道（高压玻璃钢管道为主）。 为了防止工业大气、水及土壤对金属的腐蚀,设备及管道外部涂漆是压力管道防腐蚀的重要措施之一。 1.1 应作外部涂漆防腐的设备、管道及钢结构
1）一般以碳钢、低合金钢、铸铁为材料的设备、管道、支架、平台、栏杆、梯子等均应涂漆防腐。
2）在制造厂制造的非定型设备、管道及附属钢结构应在出厂前先涂两道防腐底漆,在施工现场涂面漆。
3）在施工现场组装的设备、管道及附属钢结构应在现场涂漆。
4）对制造厂已涂面漆的设备,如因运输中涂漆被损坏,对损坏的部位应在现场进行补涂。 1.2 不应作涂漆防腐的部位
1）有色金属铝、铜、铅等、奥氏体不锈钢、镀锌表面、涂防火水泥的金属表面以及塑料和涂塑料的表面均不涂漆。
2）对设备的铭牌及其它标志板或标签,其表面不应涂漆。 3）已精加工的表面。 1.3 涂料的选用原则
1)与被涂物的使用条件相适应; 2）与被涂物表面的材料相适应; 3)底漆与面漆正确配套; 4〉经济合理； 5)具备施工条件。 2.1 钢材表面原始锈蚀分级
钢材表面原始锈蚀分A、B、C、D四级
A级
全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。 B级
已发生锈蚀,且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。
C级
氧化皮己因锈蚀而剥落或者可以刮除,且有少量点蚀的钢材表面。 D级
氧化皮己因锈蚀而全面剥离,且已普遍发生点蚀的钢材表面。 2.2 钢材表面处理
为了使钢材表面与涂层之间有较好的附着力,并能更好地起到防腐作用,涂漆前应对金属设备、管道等钢材表面进行下列各种处理: 1）除油污 钢材表面除油污的方法有溶剂法、碱液法、电化学法、乳液法等。 2）除旧漆钢材表面除旧漆的方法有机械法、碱液溶解法、有机溶剂法和喷灯烧掉法等。3）除锈 钢材表面除锈的方法有手工法、机械法、火烧法、化学清洗法和电化学法等。
设备及管道的钢材表面处理后,需进行检查并评定处理等级。所有经表面处理后的表面,应在处理后的同一天涂底漆。钢材表面处理后未及时涂底漆放置过夜时(或在其上有新锈时)应在涂底漆之前重新进行表面处理。 2.3 钢材表面除锈质量等级
钢材表面除锈质量等级分St
2、St
3、Sa
1、Sa
2、Sa21/2五级。 St2 彻底的手工和动力工具除锈
钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。 St3 非常彻底的手工和动力工具除锈
钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底,底材显露部分的表面应具有金属光泽。
Sal 轻度的喷射或抛射除锈
钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。 Sa2 彻底的喷射或抛射除锈
钢材表面无可见的油脂和污垢,且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物是牢固附着的。
Sa21/2 叫非常彻底的喷射或抛射除锈
钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。 2.4 设计及施工规范
SH3022-1999
石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范 HG/T20679-90
化工设备管道外防腐设计规定
GB8923-88
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 SY/T0407-97
涂装前钢材表面预处理规范
结束语
压力管道的日常维护保养是保证和延长使用寿命的重要基础。压力管道的操作人员必须认真做好压力管道的日常维护保养工作。
1.经常检查压力管道的防护措施，保证其完好无损，减少管道表面腐蚀； 2.阀门的操作机构要经常除锈上油，定期进行操作，保证其操纵灵活； 3.安全阀和压力表要经常擦拭，确保其灵敏准确，并按时进行校验；
4.定期检查紧固螺栓的完好状况，做到齐全、不锈蚀、丝扣完整、联结可靠；
5.注意管道的振动情况，发现异常振动应采取隔断振源，加强支撑等减振措施，发现摩擦应及时采取措施；
6.静电跨接、接地装置要保持良好完整，发现损坏及时修复；
7.停用的压力管道应排除内部介质，并进行置换、清洗和干燥，必要时作惰性气体保护。外表面应进行油漆防护，有保温的管道注意保温材料完好；
8.检查管道和支架接触处等容易发生腐蚀和磨损的部位，发现问题及时采取措施。 9.及时消除管道系统存在的跑、冒、滴、漏现象；
10.对高温管道，在开工升温过程中需对管道法兰联结螺栓进行热紧；对低温管道，在降温过程中进行冷紧；
11.禁止将管道及支架做为电焊零线和其它工具的锚点、撬抬重物的支撑点； 12.配合压力管道检验人员对管道进行定期检验。 13.对生产流程的重要部位的压力管道、穿越公路、桥梁、铁路、河流、居民点的压力管道、输送易然、易爆、有毒和腐蚀性介质的压力管道、工作条件苛刻的管道、存在交变载荷的管道应重点进行维护和检查。
14.当操作中遇到下列情况时，应立即采取紧急措施并及时报告有关管理部门和管理人员： (1) 介质压力、温度超过允许的范围且采取措施后仍不见效； (2) 管道及组成件发生裂纹、鼓瘪变形、泄漏； (3) 压力管道发生冻堵；
(4) 压力管道发生异常振动、响声，危及安全运行； (5) 安全保护装置失效；
(6) 发生火灾事故且直接威胁正常安全运行；
(7) 压力管道的阀门及监控装置失灵，危及安全运行。
参考文献
[1] 王文和,於孝春,沈士明.含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展[J].管道技术与设备.2007(02) [2] 彭在美.国内钢管业的发展方向[J].管道技术与设备.2005(04) [3] 高勇,雷斌隆,高先安.断裂力学和有限元法在工程机械安全评定中的应用[J].矿山机械.2004(05) [4] 张浩,王国安,邓海.压力钢管有限元分析[J].四川水力发电.2004(01) [5] 沈士明,赵建平.压力管道安全评定技术的进展[J].压力容器.1999(06) [6] 钟群鹏,武淮生,田永江,张峥,扈延光,李学仁,李培宁.我国压力容器安全评定技术的现状和发展[J].中国机械工程.1997(05) [7] 王光钦,雷斌隆.含凹坑缺陷压力钢管的安全评定[J].水力发电.1997(10) [8] 沈士明.在役压力管道安全评定研究的现状与发展[J].中国机械工程.1997(03) [9] 王光钦,雷斌隆.引水压力钢管表面凹坑缺陷应力扩大系数及其估算方法[J].西南交通大学学报.1997(02) [10] 周剑秋,沈士明.失效评定图在含缺陷压力管道断裂评定中的应用[J].化工机械.1997(02) [11] 严大凡,翁永基,董绍华编著.油气长输管道风险评价与完整性管理[M].化学工业出版社, 2005 [12] 《中国油气管道》编写组编著.中国油气管道[M].石油工业出版社, 2004 [13] 钱成文,刘广文,高颖涛,侯铜瑞.管道的完整性评价技术[J].油气储运.2000(07) [14] 张艳丽,赵建平.设备重要度的模糊综合评判[J].南京化工大学学报(自然科学版).1999(06) [15] 姚安林.论我国管道风险评价技术的发展战略[J].天然气工业.1999(04) [16] 郎需庆,赵志勇,宫宏,刘全桢.油气管道事故统计分析与安全运行对策[J].安全、健康和环境.2006(10) [17] 黄志潜.管道完整性及其管理[J].焊管.2004(03) [18] 杨永,何仁洋,杨剑锋,孙敬清.埋地钢质管道腐蚀防护综合评价系统研究[J].管道技术与设备.2004(02) [19] 压力管道安全管理与监察规定[J].化工劳动保护.1996(04) [20] 强健.《压力管道安全管理与监察规定》简介[J].安装.1999(02) [21] 修长征.压力管道安全监察工作概况[J].城市燃气.2008(04) [22] 闫相祯,邓卫东,高进伟,杨秀娟,王同涛,许志倩.套管钻井中套管柱疲劳可靠性及相关力学特性研究[J].石油学报.2009(05) [23] 帅健,张春娥,陈福来.非线性有限元法用于腐蚀管道失效压力预测[J].石油学报.2008(06) [24] 何东升,郭简,张鹏.腐蚀管道剩余强度评价方法及其应用[J].石油学报.2007(06) [25] 赵新伟,罗金恒,郑茂盛,李鹤林,张华.弥散型腐蚀损伤管道剩余寿命预测方法[J].石油学报.2006(01) [26] 董玉华,高惠临,周敬恩,冯耀荣,霍春勇.含缺陷油气管线结构的可靠性计算[J].石油学报.2003(01) [27] 李增亮,陈猛.外腐蚀管道剩余强度及剩余寿命的有限元分析[J].润滑与密封.2010(10) [28] 祝馨.长输管道的腐蚀与防护[J].石油化工腐蚀与防护.2006(01) [29] 李勃.中原油田集输管道的内腐蚀及腐蚀防护技术的应用研究[J].内蒙古石油化工.2005(08) [30] 胡鹏飞,文九巴,李全安.国内外油气管道腐蚀及防护技术研究现状及进展[J].河南科技大学学报(自然科学版).2003(02) [31] 杨印臣.管道防腐层性能评估和比较[J].国外石油机械.1999(01) [32] 高莉敏.油气集输管道防腐涂层研究[J].管道技术与设备.1997(05) [33] 关宝印.钢质管道的腐蚀控制技术(一)──腐蚀的危害及其本质[J].管道技术与设备.1994(01) [34] 赵熔.压力管道焊接质量控制探讨[J].民营科技.2012(12) [35] 邵铁军.关于压力管道水压试验的思考[J].河南科技.2013(24) [36] 孙挺虹.在用压力管道检验中若干问题探讨[J].石油和化工设备.2012(07) [37] 侯磊,李光辉,殷志忠.压力管道的现场检验控制技术总结[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2013(08) [38] 《压力管道安全管理与监察规定》解析[J].管道技术与设备.1997(03) [39] 张有义.高速公路压力管道施工常见事故的处理见解[J].山西交通科技.2006(04) [40] 韩学龙.压力管道危险因素分析[J].品牌与标准化.2010(04) [41] 李志丽.基于新规范新标准下制冷压力管道的设计与安装[J].化工管理.2013(06) [42] 梁俊杰.浅议压力管道全面检验[J].河南科技.2014(03)
