壓力管道管理基本知識

茂名煉油化工股份有限公司機動部

2004年1月

目錄

一、概述..............................................21

二、壓力管道的定義...................................3

三、壓力管道分類.....................................4

四、壓力管道使用登記.................................4

五、壓力管道設計.....................................5

六、壓力管道制造.....................................7

七、壓力管道安裝.....................................8

八、壓力管道使用維護..................................10

九、壓力管道定期檢驗..................................11

十、壓力管道應用標準體系..............................15

十一、壓力管道常見故障分析及預防...................22

十二、閥門26

壓力管道管理基本知識

一、概述

管道輸送是與鐵路、公路、水運、航運并列的五大運輸方式之一，它廣泛用

于石油化工、電力、冶金及城市燃氣和供熱等系統(tǒng)。在石油化工裝置中，工藝介

質的輸送主要依靠管道，這些工藝介質大多易燃、易爆、有毒及具有腐蝕性，一

旦發(fā)生泄漏，可能引起爆炸、燃燒、中毒等事故。因而壓力管道的安全可靠運行

受到人們普遍關注。國際上如美國、日本、德國等國家都把壓力管道與鍋爐壓力

容器并列為特種設備，實行國家安全監(jiān)察。近兒年來，由于壓力管道事故不斷發(fā)

生，我國逐漸重視壓力管道的安全管理，1996年，勞動部頒發(fā)了【勞部發(fā)】140

號文《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》，就壓力管道的設計、制造、安裝、使用、

檢驗和修理改造等方面作出了安全管理和監(jiān)察的框架規(guī)定，標志著我國壓力管道

管理進入了法制管理階段。2003年6月1日，由朱籀基總理簽發(fā)國務院373號

令，《特種設備安全監(jiān)察條例》正式實施，《條例》將壓力管道與壓力容器、電梯、

起重機等一起列為特種設備來實行安全監(jiān)察管理，壓力管道法制管理日趨完善。

國內最早于七十年代初開始制訂相關管道技術規(guī)范。1974年前石油化學工業(yè)

部頒發(fā)的《高壓鋼制管道施工及驗收技術規(guī)范》，從施工安裝方面規(guī)范管道管理。

改革開放后即八十年代始，國家、各行業(yè)（石化、石油、化工、機械等）加大了

管道管理的力度，相繼頒發(fā)了許多管道制造、施工、檢驗等方面的技術標準、施

工規(guī)范、檢驗規(guī)程等，如GBJ235-82.GBJ236-82、SHJ501-85等。但大多數標

準規(guī)范局限于管道的施工、檢驗方面，且各行業(yè)之間管道的規(guī)范、標準各成體系，

內容也不夠全面。

由于多年來沒有法規(guī)性的壓力管道安全管理及監(jiān)察規(guī)定，各行業(yè)而管道規(guī)

范、標準約束力不夠，且社會和企業(yè)對管道不夠重視，造成壓力管道在設計、制

造、安裝、運行過程中出現了較多問題，壓力管道事故時有發(fā)生，而大多數事故

都在壓力管道在運行中表現出來。據對統(tǒng)計歷年來的200起各種壓力管道事故原

因的分析，管理問題占32.6%,管子、管件、閥門質量問題占27.3%,安裝問題

占18%,設計問題占11%,腐蝕問題占10.6%,竣工試驗和盲板問題占0.5%。

我公司壓力管道數量較多，目前煉油裝置壓力管道就有600多公里。我公司

自八十年代開始重視壓力管道的管理。八十年代，原煉油廠重點抓好了加氫裂化、

蒸儲等裝置高溫、臨氫管線的檢驗管理工作。1992年，石化總公司SHS01005-92

頒布實施后，壓力管道開始實行分類（Ininivv）管理，各車間建立了I、n、

Ill類和IV、V類管道登記表及技術檔案，并按3?6年一次檢驗I、n、III管道，

煉油廠制訂了壓力管道管理規(guī)定。90年代后，隨著運行時間的增長和加工高含

硫原油數量的增多，壓力管道在使用過程中出現不少問題，尤其管線腐蝕問題突

出，穿孔事件不斷出現，甚至發(fā)生安全事故，如焦化兩次事故。1998年，公司

機動處制訂《關于加強公司工業(yè)管道安全管理的規(guī)定》（茂石化【1998】辦字116

號），從管道的設計、供應、施工、使用管理方面，提出了加強管道安全管理尤

其時防腐蝕管理的規(guī)定，并提出了材質鑒定的“三個100%”的要求。2001年，

公司機動處對茂石化［1998］辦字116號文作了修訂成茂石化［2001］辦字117

號文。近兒年來，煉油各套裝置按照此規(guī)定進行合金鋼管線的材質鑒定工作。2001

年6月中國石化股份公司下發(fā)了加工高含硫原油方面的三個管理規(guī)定（石化股份

［2001］89號文）：《加工高含硫原油部分裝置在用設備及管道選材指定意見》、

《加工高含硫原油裝置設備及管道測厚管理規(guī)定》和《關于加強煉油裝置腐蝕檢

查工作的管理規(guī)定》等。公司壓力管道也按照這幾個規(guī)定開展材質升級和腐蝕檢

查工作。經過這兒年的工作，公司壓力管道管理狀況有了一定程度的改進，但要

使壓力管道管理達到本質安全管理階段，還需要做大量的工作。

二、壓力管道的定義

壓力管道的定義國家有統(tǒng)一的規(guī)定。1996年勞動部“勞部發(fā)【1996】140號”

文頒發(fā)的《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)程》對壓力管道進行了具體定義：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（也是目前實行安全監(jiān)察范圍的管道）：

①輸送GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》中規(guī)定的毒性程度為極度

危害介質的管道；

②輸送GB50160《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設計防火

規(guī)范》中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類介質的管道；

③最高工作壓力大于等于O.IMpa（表壓），輸送介質為氣（汽）體、液化氣

體的管道；

④最高工作壓力大于等于O.IMpa（表壓），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；

⑤上述四項規(guī)定的管道附屬設施及其安全保護裝置等。

《特種設備安全監(jiān)察條例》第八十八條明確了壓力管道的含義：壓力管道是

指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設備，其范圍規(guī)定為最高工

作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸氣介質或者可燃、

易燃、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質，且

公稱直徑大于25mm的工業(yè)管道（含附屬設施及安全保護裝置）。目前我們進行普

查登記的壓力管道范圍與此相同。

三、壓力管道的分類、分級：

在石化、化工、天然氣及民用等行業(yè)中安裝有大量各種用途的管道，不同用

途管道的操作參數和輸送介質的性質差別很大，因此其重要程度和危險性也不

同。為保證各種管道安全可靠的運行，對重要程度不同的管道提出不同的設計、

制造、安裝、使用管理和檢驗要求。因此，采用對管道分級（類）的方法來解決

這一問題。

2002年國家質監(jiān)局頒發(fā)的《壓力管道設計單位資格許可與管理規(guī)則》給出

了壓力管道統(tǒng)一的分類、分級方法。壓力管道分為三大類：

1、長輸管道為GA類，級別劃分為GAI、GA2兩個級別；

2、公用管道為GB類，級別劃分為GB1、GB2兩個級別；

3、工業(yè)管道為GC類，級別劃分為GC1、GC2、GC3三個級別

國家質監(jiān)局另外頒發(fā)的《壓力管道安裝單位資格認可實施細則》、《在用工業(yè)

管道定期檢驗規(guī)程》采用與上述一致的管道類別、級別劃分方法。

四、壓力管道使用登記管理

壓力管道使用登記管理主要執(zhí)行國質檢鍋[2003]213號文《壓力管道使用

登記管理規(guī)則》（以下簡稱《規(guī)則》）。《規(guī)則》要求每個使用單位均應對使用的壓

力管道進行登記，填寫《壓力管道使用注冊登記匯總表》，并向當地安全監(jiān)察機

構申請使用登記證。《規(guī)則》明確了壓力管道使用登記條件，如已建立管道技術

檔案、實行定期檢驗、人員配備、制定壓力管道管理制度等?！兑?guī)則》還包括壓

力管道安全狀況等級的劃分和確定方法、使用登記程序、使用登記管理、監(jiān)督檢

查等。結合我公司的實際情況，壓力管道使用管理資料應包括以下幾個方面：

①壓力管道相關標準、規(guī)范等；

②壓力管道使用注冊登記表；

③壓力管道設計資料（設計文件和圖紙）、安裝技術資料；

④壓力管道技術檔案（包括壓力管道單體圖、管件及管子附件明細、維護維修

及改造記錄、故障和事故記錄等）；

⑤壓力管道在線檢驗（外部檢查）報告（包括各種形式的測厚記錄）;

⑥壓力管道全面檢驗報告。

五、壓力管道的設計

1、設計標準

國家對壓力管道的設計有嚴格的規(guī)定。《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》第

十條規(guī)定：“壓力管道的設計單位應取得省級以上有關主管部門頒發(fā)的設計資格

證，并報省級以上勞動行政部門備案。壓力管道設計單位應對所設計的壓力管道

安全技術性能負責第十九條規(guī)定“使用單位自行設計工業(yè)管道須經省級主管

部門同意，并到省級勞動行政部門備案”?！秹毫艿涝O計單位資格許可與管理規(guī)

則》規(guī)定了從事壓力管道設計單位必須具有相應級別的設計資格，并取得設計許

可證。

國內壓力管道設計標準主要執(zhí)行GB50316-2000《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》。

GB50316是國家質量技術監(jiān)督局與國家建設部于2000年9月26日聯合發(fā)布的。

GB50316在編制時;許多內容參照和引用了美國ASMEB31.3標準，內容比較完

善。GB50316適用于公稱壓力小于或等于42Mpa的工業(yè)金屬管道及非金屬襯里

的工業(yè)金屬管道的設計，涉及的范圍較廣。標準共有14章，包括設計條件的確

定、材料的選用、管道組成件的選用及強度計算、管徑確定、管道布置、管道的

膨脹和柔性計算、支吊架設置、管道組成件制造施工及檢驗要求、隔熱、隔聲、

消聲及防腐、管道系統(tǒng)的安全規(guī)定等，涵蓋了金屬管道設計的各個方面。

GB50316對管道的選材也作了具體規(guī)定，但它主要是從材料的耐熱性方面

考慮。石化裝置壓力管道設計選材還需從使用溫度上考慮材料對介質的耐腐蝕

性，如抗高溫硫腐蝕、抗氫腐蝕的要求等。中石化集團公司《加工高含硫原油部

分裝置在用設備及管道選材指定意見》對煉油裝置的管道選材作了具體規(guī)定，在

此不再詳述。

2、壓力管道的設計選材

壓力管道的選材首先要考慮材料對操作條件的適應性，然后再綜合考慮材料

的加工性能、經濟性能和供貨貨源。壓力管道常用材料的應用限制條件如下：

①普通碳素鋼：常用的普通碳素鋼有四種：Q235A（F）、Q235B、Q235C、Q235D,

各鐘鋼的適用范圍見下表。鎮(zhèn)靜鋼用于應力腐蝕開裂敏感的環(huán)境時，本體硬度

應不大于HB160,焊縫硬度應不大于HB200,并對本體和焊縫進行100%無損

探傷；用于壓力管道的沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼，其含碳量不得大于0.24%。

普通碳素鋼的適用范圍

設計壓力使用溫鋼板厚度

鋼種介質條件

Mpa度。Cmm

不得用于易燃、毒性程度為

Q235A.FW0.60-250>12中度、高度或極度危害介質

的管道

不得用于液化石油氣、毒性

Q235BW1.00-350>16程度為、高度或極度危害介

質的管道

不得用于毒性程度為高度

Q235CW1.60-350>20

或極度危害介質的管道

Q235DW2.50-400>40

②優(yōu)質碳素鋼

優(yōu)質碳素鋼是壓力管道中應用最廣的碳鋼，常用的優(yōu)質碳素鋼有10、20、

16Mn等三種。它們共有的使用限制性條件有以下幾個方面：

a、輸送堿性或苛性堿介質時應考慮有發(fā)生堿脆的可能，鎰鋼（如16Mn）不得用

于該環(huán)境中；

b、在有應力腐蝕開裂傾向的環(huán)境中工作時，應進行焊后應力現場熱處理，熱處

理后的焊縫硬度不得大于HB200。焊縫應進行100%無損探傷。鎰鋼（如16Mn）

不宜用于有應力腐蝕開裂傾向的環(huán)境中。在選用法蘭、訂購流量計時要注意。

c、碳素鋼、碳錦鋼和鎰銳鋼在427c及以上溫度下長期使用，其碳化物有轉化

為石墨的可能，應限制使用。如煉油裝置中壓蒸汽系統(tǒng)管線。

d、在臨氫環(huán)境下使用，應考慮發(fā)生氫損傷的可能性。具體按Nelson曲線選用。

e、含碳量大于0.24%的碳鋼不宜用于焊連接的管子及其元件。

f、用于高壓臨氫、交變載荷情況下的碳素鋼材料宜是經過爐外精煉的材.料。

g、在均勻腐蝕的介質環(huán)境下，應根據腐蝕速率、使用壽命進行經濟核算，同時

給出足夠的腐蝕余量。

h、用于一20℃及以下溫度時，應作低溫沖擊韌性試驗。如重質裝置氨冷系統(tǒng)管

線用材。

③格鋁合金鋼

常用的輅鋁合金鋼材料有12CrMo>15CrMo>Cr5Mo,對應的材料標準有

GB9948、GB5310、GB6479、GB3077等。銘鑰鋼的使用限制性條件有如下兒個

方面:

a、碳鋁鋼（C—0.5Mo）在468c溫度以上長期使用，其碳化物有轉化為石墨的

可能，應限制使用。

b、在高溫H2+H2S介質環(huán)境下使用，應根據Nelson曲線和Couper曲線確定其

使用條件。

c、應避免在有應力腐蝕開裂的環(huán)境中使用。材質升級時要注意。

d、在400?550C溫度區(qū)間內長期使用時，應考慮防止回火脆性問題。

e、在均勻腐蝕的介質環(huán)境下，應根據腐蝕速率、使用壽命進行經濟核算，同時

給出足夠的腐蝕余量

④不銹耐熱鋼

常用的不銹鋼耐熱鋼有:0Crl8Ni9（TP304）.0Crl8Nil0Ti（TP321）＞

00Crl9Nil0（304L）＞0Crl7Nil2Mo2⑶6）、00Crl7Nil4Mo2（316L）等，對應

的材料標準有：GB/14976.GB2270.GB1220、GB4237、GB4238等。不銹鋼共

性的使用限制性條件有以下幾個方面：

a、含銘18%的高銘鍥不銹鋼在540?900℃溫度區(qū)間長期工作時，應考慮防止。

相析出，從而引起室溫下材料的脆化和高溫下材料蠕變強度的下降。對于奧氏體

不銹鋼控制其鐵素體含量（一般為3?8%）即可避免。相析出。

b、奧氏體不銹鋼在使用或加熱冷卻過程中，在540?800℃溫度區(qū)間，應考慮防

止產生晶間腐蝕的傾向。

c、對有劇烈環(huán)烷酸腐蝕的環(huán)境，應選用含鋁的奧氏體不銹鋼（316、316L）o

d、奧氏體不銹鋼在使用溫度超過525c時;其含碳量應大于0.04%。

e、不銹鋼在接觸濕氯化物時，有應力腐蝕開裂和點蝕的可能。一般控制物料和

環(huán)境中的氯離子濃度不超過25ppmo

六、壓力管道的制造

壓力管道及其組件的制造國家也有嚴格的規(guī)定，《壓力管道安全管理和監(jiān)察

規(guī)定》第十一條規(guī)定：“壓力管道用管子、管件、閥門、法蘭、補償器、安全保

護裝置等產品制造單位（以下簡稱制造單位）應向省級以上勞動行政部門或省級

以上勞動行政部門授權的地（市）級勞動行政部門申請安全注冊?！?。制造單

位應對其產品的安全質量負責”（AZ）。

壓力管道及其組件的種類很多，制造方法也千差萬別。工程上應用的大多數

壓力管道元件制造方法主要有以下三種：鑄造、壓力變形加工和焊接。壓力變形

加工包括的方式有扎制、擠壓、拉撥、鍛造和板料沖壓等。

七、壓力管道的安裝

1、壓力管道安裝資質

壓力管道安裝單位必須取得相應的壓力管道安裝許可證，《壓力管道安全管

理與監(jiān)察規(guī)定》第十二條規(guī)定：“壓力管道安裝單位必須持有勞動行政部門頒發(fā)

的壓力管道安裝許可證?！毫艿腊惭b單位應對其所安裝施工的壓力管道

工程安全質量負責?！?000年國家質監(jiān)局頒發(fā)的《壓力管道安裝單位資格認可實

施細則》詳細制定了壓力管道安裝資格許可的規(guī)定。

2、管道安裝執(zhí)行的規(guī)范

煉油裝置工業(yè)管道的施工及驗收主要執(zhí)行以下標準：SH3501《石油化工有

毒、可燃介質管道工程施工及驗收規(guī)范》、GB50235《工業(yè)金屬管道工程施工及

驗收規(guī)范》和《石油化工給排水管道施工及驗收規(guī)范》SH3533-95。

SH3501適用于石油化工企業(yè)設計壓力400Pa［絕壓］?42MPa［表壓］,設計溫

度-196?850℃的有毒（毒性程度為極度危害、高度危害、中度危害、輕度危害）、

可燃介質鋼制管道的新建、改建和擴建工程的施工及驗收。SH3501將管道分為

4個級別，見下表：

譴分

適用范圍

級

1、毒性程度為極度危害介質管道（苯管道除外）

SHA2、毒性程度為高度危害介質的丙烯月青、光氣、二硫化碳和氟化氫介質管道

3、設計壓力大于或等于lO.OMPa輸送有毒、可燃介質管道___________________

1、毒性程度為極度危害介質的苯管道

SHB2、毒性程度為高度危害介質管道（丙烯月青、光氣、二硫化碳和氟化氫管道除外:

3、甲類、乙類可燃氣體和甲A類液化烽、甲B類、乙B類可燃液體介質管道

1、毒性程度為中度、輕度危害介質管道

'2、乙B類、丙類可燃液體介質管道

SHD設計溫度低于一29C的低溫管道

GB50235《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》適用于設計壓力不大于

42Mpa,設計溫度不超過材料允許的使用溫度的工業(yè)金屬管道工程的施工及驗

收。煉油裝置中介質為無毒、不可燃（如風、蒸汽、水等）的管道按GB50235

進行施工及驗收。

煉油裝置中公用的介質為水（如新鮮水、循環(huán)水、污水等）的管道按

SH3533-95《石油化工給排水管道施工及驗收規(guī)范》進行施工及驗收。

3、壓力管道的竣工驗收

壓力管道安裝后交付投用前，使用單位要參加管道的檢查和驗收。管道竣工

檢查和的驗收項目和要求如下：

（1）、管道竣工文件的檢查。

其主要包括設計竣工文件、采購文件和施工文件的檢查三大部分。

①設計竣工文件的檢查主要檢查設計文件是否齊全、設計方案是否滿足生產要

求、設計內容是否有足夠且可行的安全保護措施等內容。設計竣工文件重點

檢查設計有無漏項（如閥門的操作性）、設計文件是否完整（設計的修改和變

更）、安全保護措施有無符合法規(guī)要求（如滅火距離）等方面。

②采購竣工文件主要檢查文件是否齊全、是否與設計文件相符，并核對采購變

更文件（如代料）和產品隨箱資料等是否齊全。

③施工竣工文件主要檢查管道的安裝記錄、焊接記錄、無損檢驗記錄、強度和

密封試驗記錄、隔熱和防腐記錄、管道系統(tǒng)吹掃記錄、安全閥和閥門檢驗記

錄、設計和采購變更記錄、竣工圖等。

（2）現場檢查

現場檢查可分為設計與施工漏項、未完工程、施工質量三方面的檢查，有效

檢查是與竣工文件檢查結合進行。施工質量的檢查內容主要有：

①管道及其元件的檢查。檢查閥門有無裝反、螺栓及墊片安裝是否正確、管道

及組件的材質與壓力等級有無與設計要求不符、波紋管膨脹節(jié)的安裝狀態(tài)是

否正確等。

②支吊架的檢查。檢查支吊架的型式是否正確、安裝狀態(tài)是否正確、支吊架的

材料及規(guī)格是否正確、臨時支吊架是否隨意焊接和割除等。

③焊接方面的檢查。檢查焊縫的外觀質量是否超標（GB50236有詳細規(guī)定）、

支吊架焊縫是否合格（引起強度不夠或積水腐蝕）等。

④隔熱防腐方面的檢查。檢查隔熱厚度是否符合設計要求、隔熱保護層是否嚴

密、有無案設計或標準要求進行除銹、涂層厚度是否達到要求等。

（3）關于管道僦弧焊焊接。煉油裝置有些重要管道安裝焊接時，需要采用僦弧

焊打底來保證焊縫的質量，滿足使用的要求。下面給出需要采用氮弧焊根部焊接

的管道（近供參考）：

①SHA級和SHD級管道；

②內部清潔要求較高的管道；

③重要機泵、關鍵機組進出口管道；

④液態(tài)燒、液化氣管道；

⑤按疲勞設計的管道；

⑥采用單面焊焊接的奧氏體不銹鋼管道。

八、壓力管道的使用維護

《壓力管道安全管理和監(jiān)察規(guī)定》第八條對壓力管道使用單位的職責作了明確

的規(guī)定。公司《壓力管道管理規(guī)定》詳細制訂了壓力管道使用管理的內容。下面

就壓力管道的日常使用管理要求作簡要的介紹。

1、制訂壓力管道管理制度。公司制訂《壓力管道管理規(guī)定》。

2、建立壓力管道基礎資料。見“壓力管道使用登記管理”。

3、壓力管道日常巡回檢查。

使用單位（二級單位和生產車間）應建立壓力管道巡回檢查制度，巡回檢查

制度應包括操作人員的巡回檢查和設備技術人員的巡回檢查要求。壓力管道巡回

檢查著重從管道及其附件的嚴密性、管道的位移、管道的振動、管道的支吊架、

管道的外部腐蝕等方面進行。

①管道及其嚴密性的檢查：這是我們日常巡回檢查中最重視的檢查內容，嚴密

性檢查一般通過人的視覺、聽覺、嗅覺直接地予以確定。管道及其附件發(fā)生

泄漏時.，應及時匯報處理。

②管道振動的檢查。管道的振動檢查可通過手摸和耳聽來確定，必要時使用振

動測量儀測量振動值的大小，判定是否超標。若振動偏大，還要檢查管道管

道的防振設施（如管卡、減振器等）是否損壞失效。

③管道位移的檢查。通過目視和測量檢查，管線位移有無超過設計計算值或管

道已于相鄰管道相抵觸等異?，F象。

④支吊架的檢查。通過目視檢查彈簧支吊架工作位置是否與設計不符、承重支

架有無脫空、導向支架是否卡死或損壞、管托有無滑落。

4、壓力管道在線檢驗

壓力管道在線一年至少進行一次，在線檢驗的項目和內容《檢規(guī)》有具體要

求，在此暫不作講解。

九、壓力管道定期檢驗

壓力管道定期檢驗管理主要執(zhí)行國質檢鍋［2003］108號《在用工業(yè)管道定期

檢驗規(guī)程》（以下簡稱《檢規(guī)》）?！稒z規(guī)》包括：管道在線檢驗、全面檢驗的項目

和內容、安全狀況評級、安全保護裝置檢驗等，并在附錄中給出在線檢驗和全面

檢驗報告書的具體格式。

1、檢驗職責范圍劃分

機動部負責壓力管道檢驗的全面管理工作，組織編制公司年度壓力管道檢驗

計劃。各二級單位及生產車間負責編制各單位的壓力管道檢驗計劃，負責組織實

施壓力管道的在線驗驗工作。設備中心負責組織實施壓力管道的全面檢驗工作。

2、檢驗計劃編制

壓力管道檢驗計劃按照《檢規(guī)》的要求編制，壓力管道檢驗周期為：在線檢

驗每年至少一次，全面檢驗一般3?6年一次。各二級單位及生產車間根據檢驗

周期，列出到期管道檢驗計劃，并提供管線單體圖，交機動部專業(yè)審核。

3、檢驗方案的編制（暫時）

管線檢驗計劃經機動部專業(yè)審核后，轉交給設備研究檢測中心，由鍋檢所根

據檢驗計劃編制詳細的管道檢驗方案。壓力管道具體的檢驗方案主要依據《檢規(guī)》

和總公司《關于加強煉油裝置腐蝕檢查工作的管理規(guī)定》和公司［2001］年17號

文《關于加強公司工業(yè)管道安全管理的規(guī)定》并結合管道實際使用情況來編制。

在方案編制時各車間要主動提供裝置壓力管道在運行過程中出現的各種問題（如

腐蝕穿孔、開裂、密封泄漏等），以保證壓力管道檢驗方案具有針對性。

4、壓力管道檢驗主要項目

①射線檢驗（RT）：

射線檢驗是利用X射線或丫射線穿透金屬，在正常和缺陷部位產生吸收差

別，形成射線強度變化的潛影，再通過膠片感光形成缺陷的影象，從而檢測出材

料缺陷的一種無損檢驗方法。射線檢驗廣泛用于鑄件和焊件的檢測，能探測出零

件內部和表面下的缺陷。射線檢驗能檢測出材料的裂紋、未焊透、氣孔、夾渣、

未熔合等缺陷，但對一些微小、不連續(xù)性的缺陷如夾雜物、白點、顯微疏松、裂

紋等難以檢測出。對在用壓力管道來說，射線檢驗主要用來檢測管道的對接焊縫。

射線檢驗對焊縫表面不作處理。壓力管道射線檢驗比例按《檢規(guī)》的規(guī)定執(zhí)行。

但對在使用中已出現（或可能出現）裂紋的GC3級管道也要考慮安排RT檢驗。

-一般射線檢驗部位應在整條管線上。但要側重以下部位：機泵進出口管線、塔、

反應器、換熱器進出口管線，這些部位受到振動、應力作用影響，焊縫出現問題

可能性大。

②滲透探傷（PT）：

滲透探傷是發(fā)現固體以及非多孔性材料露出表面的不連續(xù)性的無損檢驗方

法。滲透探傷適合于檢查各種材料的開口式缺陷，如表面裂紋、氣孔、分層、折

疊、縮孔、及類似的不連續(xù)性。滲透探傷可用于鐵磁性和非鐵磁性材料的表面檢

查。滲透探傷時零件表面的粗糙度影響滲透效果，因此，滲透探傷部位的表面需

要進行適當處理，如打磨去除油漆、鐵銹，平整表面。對在用壓力管道來說，它

主要用于檢測管道的角焊縫和需要檢查的管件。

角焊縫滲透探傷的比例一般不要求，具體探傷部位及數量根據實際情況確

定。對在用壓力管道，滲透探傷主要用來檢查焊縫、管材因焊接、應力腐蝕、振

動、蠕變損傷、疲勞損傷等原因可能產生的表面或開口裂紋等缺陷，如高溫高壓

合金鋼和不銹鋼管線、重要機泵、反應器、塔、爐的進出口管線的接管角焊縫需

要進行滲透探傷。

③硬度測定

硬度是指材料抵抗外物壓入的能力。硬度測定有多種方法，其中現場常用的

是用便攜式硬度計測定布氏或維氏硬度。工程上常用檢查硬度的辦法檢驗材料熱

處理的效果和焊接殘余應力的存在程度。如格鉗鋼管線焊接時，由于含銘、銅元

素等，增加了材料淬透性，焊縫及其熱影響區(qū)容易出現淬硬馬氏體組織，容易引

起冷裂紋，需進行熱處理，并通過測定焊縫及熱影響區(qū)硬度，以判定熱處理效果。

在應力腐蝕敏感介質中（如濕硫化氫環(huán)境）使用的管道，通過對焊接接頭的

硬度測定，來檢驗焊縫熱處理（消除焊接殘余應力）效果，判定管道的應力腐蝕

破裂傾向的大小。

焊縫硬度測定點的部位如圖所示。每個部位至少測三點，取三點的平均硬度

值作為最終的硬度值。

圖焊接接頭硬度測定點

④材質鑒定

材質鑒定的主要方法是光譜分析。材質鑒定的目的是檢查發(fā)現不符合材料使

用要求的管段、管件、管道附件，并進行更換處理，滿足裝置壓力管道的用材要

求，確保壓力管道的安全運行。由于設計、施工等方面的原因，煉油裝置合金鋼

管線的用材比較混亂。合金鋼管線的材質鑒定按茂石化【2001】辦字117號文《關

于加強公司工業(yè)管道安全管理的規(guī)定》的要求執(zhí)行，117號文規(guī)定合金鋼管線在

供應、安裝、投用要進行三次全面鑒定（即“三個100%”）。

⑤測厚：管線測厚分為臨時測厚、定點測厚和全面測厚，全面測厚一般在裝置停

汽大修時進行?？偣尽蛾P于加強煉油裝置腐蝕檢查工作的管理規(guī)定》、《加工高

含硫原油裝置及管道測厚管理規(guī)定》對加工高含硫原油管線測厚作了具體的規(guī)

定。在此不作介紹。

5、壓力管道焊縫缺陷

在日常運行中，因管線焊縫缺陷造成的泄漏問題也不少，主要表現為砂眼、

開裂、減薄穿孔等。以下是煉油裝置幾起因焊縫缺陷造成的管線事件：

①2000年1月19日，焦化塔一1/3、4揮發(fā)線總管第一個彎頭后焊縫因未焊

透而開裂泄漏，局部停工更換處理。

②2002年8月25日，二重整立換出口彎頭焊縫砂眼泄漏，粘補打卡處理；

③2002年7?8月，丙烷裝置爐一1B出口彎頭焊縫開裂，裝置被迫停工處

理。

④2002年6月23日，北制氫反205入口不銹鋼彎頭（DN250）焊縫開裂，

打卡注膠處理。

⑤2002年初，新制氫大修后兒天，因E2002出口倒淋線角焊縫砂眼泄漏，

裝置被迫停汽處理；

壓力管道檢驗過程中發(fā)現的缺陷如何處理和評定《檢規(guī)》已作了具體要求。

現就焊縫存在缺陷性質和及管線腐蝕減薄評定作補充介紹。

（1）焊縫缺陷的類型和危害：

焊縫缺陷類型很多。按其在焊接接頭的位置可分為內部缺陷和外部缺陷。外

部缺陷位于焊接接頭的表面，用肉眼或低倍放大鏡可看到，如焊縫尺寸不符合要

求、咬邊、焊瘤、弧坑、表面氣孔、表面裂紋。內部缺陷位于焊接接頭內部，這

類缺陷需要用無損探傷方法或破壞性試驗才能發(fā)現，如未焊透、氣孔、夾渣、裂

紋等。

在壓力管道檢驗過程中，常見焊縫的缺陷有咬邊、氣孔、夾渣、未焊透、未

熔合、裂紋等。這些缺陷的危害性如下表：

缺陷類型缺陷釋義缺陷危害

焊接時由于電弧將焊縫邊緣熔化后沒有消弱焊接接頭的強度，造成局部應力集

咬邊

得到熔覆金屬的補充所留下的缺口中，使焊縫受到破壞

焊接過程中由于焊縫金屬中的氣體未充焊縫工作截面枳減少，降低焊接接頭強

氣孔

分逸出而在其內部或表面形成的孔穴度、塑性、致密性

在焊縫金屬內部或熔合線上的非金屬夾降低焊縫的強度和塑性,增加低溫脆性，

夾渣

雜物增加熱烈紋和厚板層狀撕裂的傾向

母材與熔敷金屬之間或熔敷金屬局部未

未焊透焊縫強度降低，容易引起裂紋

熔合的現象

未熔合

裂紋存在于焊縫或具體金屬中的縫隙焊縫開裂泄漏失效，不允許存在

（2）焊縫缺陷檢驗:

焊縫檢驗的方法有表明質量檢驗、無損探傷檢驗、強度和嚴密性試驗。焊縫

表明質量檢驗按設計文件或檢驗標準要規(guī)定一般采用目視、滲透或磁粉檢驗方

法，檢驗項目包括表焊縫表面裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、表面凹陷、表面加強高

等。焊縫內部質量檢驗應按相關設計文件合施工、定期檢驗標準的規(guī)定進行，檢

驗方法主要有射線檢驗、超聲波檢驗。GB50236對各個檢驗項目標準作了具體

規(guī)定，在此不再詳述。

一般管道施工或檢驗等標準都規(guī)定，不同類（級）別的管道焊縫抽檢比例不

同。sHsoioo5規(guī)定m類管道焊縫抽檢比例為5%,有專家通過概率統(tǒng)計方法研

究，按5%抽檢焊縫的結果能夠反映這條管線的焊縫質量。

各行業(yè)標準對管道焊縫檢驗的規(guī)定（檢驗比例、檢驗質量標準等）不盡相同。

目前煉油裝置在用工業(yè)管道的定期檢驗執(zhí)行總公司《工業(yè)管道維護檢修規(guī)程》，

2003年6月《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》頒布實施后，管道今后的檢驗將按

此規(guī)定執(zhí)行。

（3）焊縫缺陷評定

目前，焊縫缺陷主要按JB4730-94《壓力容器無損檢測》的規(guī)定評級。JB4730

根據缺陷的性質、大小等因素將焊縫缺陷分為I、II、HI、W級。一般來說，新

管道焊縫檢驗，III、IV級片視為不合格。在用工業(yè)管道焊縫評級則不同，一些管

道已使用多年，原先安裝時質量標準不高，焊縫缺陷較多。這些管道多年運行后

進行定期檢驗肯定會有許多焊縫不合格，如果全部返修，無論是在生產上或經濟

上都是不現實的。對于這些有缺陷的焊縫，一般根據“合乎使用”的原則來確定

是否返修?！稒z規(guī)》頒布后，對管道焊縫的缺陷安全評定作了具體規(guī)定?！稒z規(guī)》

對焊縫的安全評定不但考慮到了制造缺陷，且與管道的使用狀態(tài)(如腐蝕趨勢)

結合起來，比較科學。

6.管道腐蝕減薄的評定

石油化工裝置壓力管道腐蝕減薄問題較多。管道減薄到何種程度需要更換是

目前比較關心的問題。國內外有關標準對壓力管道腐蝕減薄評定有具體規(guī)定，一

些科研機構和專家也對管道腐蝕減薄的評定進行了深入的研究。以下就兒個主要

標準和評價方法作簡單介紹，供參考。

(1)、中石化《加工高含硫原油裝置設備及管道測厚管理規(guī)定》采用剩余壽命計

算方法評判管道腐蝕減薄。這種方法只適用于均勻腐蝕管道減薄的評定。

(2)、《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》第四十七條具體規(guī)定了管道局部減薄定級

標準，并給出了不同級別(GCl、GC2、GC3)局部減薄允許的最大深度。這種

評定方法是在多年研究基礎上得出的，但在實際應用過程中有一定的難度，因為

局部腐蝕減薄的最大環(huán)向長度和腐蝕速率難以精確確定。

(3)、ASMEB31G《確定腐蝕管線剩余強度的手冊》采用了有效面積法來評定

局部減薄壓力管道。其評定公式如下：

L=1.12BVDt

其中：B=V((d/t)/(l.ld/t-0.15))2-1

L一腐蝕區(qū)域的最大容許縱向長度，in。(B31G附表給出)

D一管子的公稱外徑，in；

d一實測的腐蝕區(qū)域最大深度，in；

t一管子的公稱壁厚，in。

ASMEB31G在工業(yè)上得到了廣泛的應用，但它的評定方法偏向保守。

(4)、國家質監(jiān)局鍋檢中心于“九五”期間與有關科研單位合作對壓力管道局部

減薄缺陷的評定方法進行了深入的研究，通過三維結構塑性極限分析的數值計

算、含局部減薄壓力管道塑性極限載荷的數值分析和實驗研究，給出了含局部減

薄缺陷管道的失效評定圖(曲線)(比較復雜)。

十、壓力管道應用標準體系

壓力管道的管理離不開管道技術標準和規(guī)范的支持，目前國內的壓力管道還

沒有建立起一套統(tǒng)一完善的標準管理體系。上海石化工程公司管道設計專家岳進

才提出了建立國內壓力管道管理體系的設想，詳見下表（表一1）。

壓力管道標準管理體系

第一層次文件第二層次文件第三層次文件第四層次文件

法規(guī)技術規(guī)程設計標準應用、制造、材料、檢驗等標準

應用標準:管子、法蘭、管件、螺

監(jiān)察規(guī)定工業(yè)管道技術規(guī)程工業(yè)管道設計規(guī)范

紋、墊片、緊固件、閥門等；

制造標準:管子、管件、鍛件、鑄

設計認證辦法公用管道技術規(guī)程公用管道設計規(guī)范

件、墊片、緊固件等

材料標準:板材、棒材、型材、焊

制造認證辦法長輸管道技術規(guī)程長輸管道設計規(guī)范

材、保溫、保冷、防腐等

檢驗標準:射線、超聲波、液體滲

施工安裝認證辦法動力管道技術規(guī)程動力管道設計規(guī)范

透、磁粉、渦流、機械性能等

評審員資格核能管道技術規(guī)程核能管道設計規(guī)范相關標準:質量控制、基礎標準等

近兩年來，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局為在國內建立統(tǒng)一規(guī)范的壓力管道管

理體系，先后制訂頒布了一些壓力管道的管理標準和規(guī)范，如下表一2。

文號文件涉及的標準名稱頒布日期實施日期頒布實施單位

壓力管道安全管理與監(jiān)察1996年4月24

勞部發(fā)【1996】140號1996年7月1日勞動部

規(guī)定日

壓力管道安裝單位資格認國家質量技術

質技監(jiān)局鍋發(fā)[2000]99號2000年6月8日2000年6月8日

可實施細則監(jiān)督局

壓力容器壓力管道設計單2002年8月14國家質量監(jiān)督

國質檢鍋[2002]235號2003年1月1日

位資格許可與管理規(guī)則日檢驗檢疫總局

在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)2003年4月17國家質量監(jiān)督

國質檢鍋【2003】108號2003年6月1日

程日檢驗檢疫總局

壓力管道使用登記管理規(guī)2003年7月172003年10月1國家質量監(jiān)督

國質檢鍋[2003]213號

則日日檢驗檢疫總局

壓力管道及其組件標準包括管子系列標準、管件系列標準、法蘭及其連接

件系列標準、閥門標準等，它們之間相互銜接、相互配合，從而確定了管道及其

元件的基本參數。在這些標準中，管子標準和法蘭標準具有代表性，下面以管子

標準和法蘭標準為主介紹壓力管道主要應用標準。

1、煉油裝置壓力管道及其組件應用標準

目前，在煉油裝置壓力管道及其組件應用的標準體系大致可分為三類：

①上十世紀九十年代中期之前由國內設計單位設計建成的一些裝置，如：一、

二、三蒸鐳、一、二、三催化裝置等，其管子、法蘭等標準主要采用的是原

機械工業(yè)部于1959年頒布實施的機械行業(yè)標準（JB74?90）。

②二十世紀九十年代中期之后由國內設計院設計建成的一些裝置，如聯合一的

四蒸儲、聯合二的渣油、制氫、柴油加氫裝置、聯合三的硫磺回收、MTBE

等裝置等，其管路、法蘭等標準采用的是石化行業(yè)標準（如SH3405、SH3406

等）。進口部分管道采用美國國家標準（ANSI）。

③二十世紀八十年代初全套引進的加氫裂化裝置，以及聯合二渣油加氫裝置從

國外進口的管路及其元件，其管子、法蘭等標準采用了美國標準（ANSI、和

日本工業(yè)標準（JIS）o

2、國際上常用的法蘭標準體系

國際上（包括國內）管法蘭標準主要有兩大體系，即歐洲體系（以DIN標

準為代表）和美洲體系（以美國ASMEB16.5,B16.47標準為代表）。同一體系內,

各國的管法蘭標準基本上是可以互相配用的（指連接尺寸和密封面尺寸），兩種

不同體系的法蘭是不能互相配用的。兩種體系的國內外標準號詳見《壓力容器安

全技術監(jiān)察規(guī)程》123頁。

歐洲體系的法蘭是以200℃作為計算基準溫度，壓力等級分為：PN0.K

PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0,PN16.0、PN25.0,

PN40.0；美洲體系的法蘭是以450℃（對150Lb級則是300℃）作為計算基準溫

度，壓力等級分為：PN2.0（150Lb）＞PN5.0（300Lb）、PN6.8（400Lb）、PN10.0

（600Lb）＞PN15.0（900Lb）＞PN25.0（1500Lb）＞PN42.0（2500Lb）-美洲體系

的法蘭標準代表是美國國家標準ANSIBl6.5《鋼制管法蘭及法蘭管件》。

我國石化行業(yè)法蘭應用標準（SH3406）等效采用了ANSIB16.5和API605

標準，屬于“美式法蘭”。SH3406在結構尺寸和密封面型式上與ANSIB16.5和

API605有很好的互換性，因此它能與ANSI、APLMSS等標準的管道元件（包

括閥門）配套使用。但是SH3406采用了我國材料標準而不是美國材料標準

（ASTM）,故二者的溫度一壓力表有少許偏差，在互換使用要注意區(qū)別。

SH3406標準的公稱直徑范圍為DN15?1500mm,其壓力等級、法蘭型式、

密封面型式如下表：

法蘭型式密封面型式

標準公稱壓力等級DN2DN>

DNW600DNW600

650650

PN1.0、PN2.0(CL150)、對焊、平凸臺面、樺

PN5.O(CL3OO)>PN6.8(CL400),焊、承插槽而、環(huán)槽

SH3406對焊凸臺面

PN10.0(CL600)sPN15.0(CL900)>焊、松套、面、凹凸

PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500)螺紋面、全平面

石化行業(yè)應用標準體系中共包含了十項基本標準，除管子和法蘭標準外，還

包括對焊無縫管件、鋼板制對焊管件、鍛制承插焊管件、非金屬墊片、纏繞式墊

片、金屬環(huán)墊片、螺栓/螺母等標準，它們都等效采用了ANSI標準。具體各項標

準系列見《工藝管道安裝設計手冊》(第1?4冊)。

3、國際上常用的管子系列標準

國際上管子尺寸分為兩個系列，習慣上稱為“大外徑”系列和“小外徑”系

列。其含義是指在相同管道公稱通徑的條件下，管道附件(如閥門、法蘭、管件

等)所選用的管子外徑尺寸的的大小。

國際上“大外徑系列”管子標準的代表是美國國家標準標準(ANSIB36.10、

ANSIB36.19),其公稱直徑范圍為DN6~2000mmo

我國的石化行業(yè)標準(SH)應用標準體系的管子尺寸系列標準(SH3405)

基本上屬于“大外徑系列”。當公稱直徑DNW1100mm時，它能與ANSI

B36.10/36.19管子標準配套使用，

SH3405標準的直徑范圍和壁厚分級包括四部分，如下表:

SH3405標準的直徑范圍和壁厚分級

公稱直徑范圍

壁厚分級

mm

奧氏體不銹鋼無縫鋼管10~400Sch5s>Schl0s>Sch20s>Sch40s>Sch80s

Sch20、Sch30、Sch40、Sch60>Sch80、

碳鋼、合金鋼無縫鋼管10~600

Schl00>Schl20>Schl40>Schl60、XXS

奧氏體不銹鋼焊接鋼管80~10002.0mm?12mm

碳鋼、合金鋼焊接鋼管150~20004.0-18mm

4、國內法蘭應用標準體系

目前國內最常用的法蘭標準機械行業(yè)法蘭標準JB/T74?JB/T90,其屬于于

歐洲標準體系，公稱直徑范圍為DN15?1600mm,JB標準法蘭的公稱壓力等級、

法蘭及密封面型式如下表：

標準公稱壓力等級法蘭型式密封面型式

整體、板式平焊、對焊、

PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、平面、凸面、

JB/T74-平焊環(huán)板式松套、對焊

PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、棒槽面、環(huán)連

JB/T90環(huán)板式松套、翻邊板式

PN16.0、PN20.0接面、凹凸面

松套和法蘭蓋

JB標準沒有相應的管件標準，體系很不完善，需要GB體系的一些標準支

持，且有些不能很好匹配。

中國國家應用標準體系的法蘭標準GB9112-GB9123-88包括了“歐式法

蘭”和“美式法蘭”兩個體系。GB法蘭的公稱壓力有兩個系列：其一是以PN0.25、

PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共6個等級組成的I系列，屬于“歐式法

蘭”；其二是以PN2.0、PN5.0、PN10.0、PN15.0、PN25.0,PN42.0共6個等級

組成的n系列，屬于“美式法蘭”。法蘭結構型式有整體式、螺紋、對焊、帶頸

平焊、帶頸承插焊、平焊松套環(huán)板式、對焊環(huán)松套板式、板式翻邊松套和法蘭蓋

共9種。密封面型式有全平面、凸臺面、樺槽面、環(huán)槽面和凹凸面共5種。GB

法蘭在石化裝置應用較少。

5、國內管子應用標準體系

機械行業(yè)應用標準體系（JB）中沒有相應的管子尺寸系列標準，其接管尺寸

由管法蘭的接管外徑進行定義，屬于典型的“小外徑系列”。

中國國家管子標準GB17395給出了管子尺寸系列標準，屬于“大外徑系列”,

但GB接管外徑尺寸與ANSI標準在DN>1000mm的情況下是不一致的。

6、各種標準之間的配套使用和互換性

由以上介紹可見，目前國內在用的壓力管道應用標準是比較多的，而且各標

準體系之間有些是不能配套使用的，有些雖然基本能配套使用但還有個別問題應

注意。下表給出幾種常用的標準體系中各項組成標準。

常用壓力管道應用標準體系配伍表

大外徑系列小外徑系列

ANSI標準體

SH標準體系GB標準體系JB標準體系HG標準體系

系

一般管道SH3405GB17395ANSIB36.10②HG20553

長輸管道GB/T9711.1API5L

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