压力管道基础知识

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第一章压力管道基础知识

第一节压力管道基本概念

一、压力管道的定义、工作原理及用途

1 、压力管道的定义

人们在生产、生活中广泛利用管道来输送介质, 管道输送已经成为与铁路、公路、水运、航运并列的运输行业之一。在生产、生活中所使用的管道中的部分管道是压力管道,它作为一种特殊承压设备越来越广泛的应用于石油、石化、化工、电力等行业及城市燃气和供热工程中。

《特种设备安全监察条例》对压力管道做了明确定义: 压力管道是指利用一定的压力, 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。压力管道包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。

2 、压力管道的工作原理及用途

对单条压力管道而言, 其工作原理就是依靠外界的动力或者是介质本身的驱动

力将该条压力管道源头的介质输送到该条压力管道的终点。

压力管道的主要用途就是输送流体介质, 而除此用途之外还可以延伸出以下一

些功能, 如储存功能 (主要用于长输管道) 和热交换 (主要用于工业管道) 等。

二、压力管道的压力与温度

1、压力

垂直作用于物体表面单位面积上的力则应称为压强，人们习惯于将压强称为.

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压力，以后所说的压力实际上就是压强。

P=F/S

式中： P：压强 F：压力 S：受力面积

（2）、绝对压力：管道内介质的实际压力称为绝对压力，用符号“Pa”来表示。（3）、用各种压力表测量管道介质的压力得到的压力数值称为表压力或表压用“MPa”表示。

①、当管道内介质的压力等于大气压力时，压力表的指针指在零位，即表压为零。

②、当管道内介质的压力大于大气压力时，压力表的指针才会转动，表上才有读数。此时压力表的读数就是管道内介质压力超出大气压力的部分，即表压为正压力。

③、当管道内介质的压力低于外界大气压力时，真空表的压力值即为介质的压力低于大气压力的部分，表压为负压力或真空，简称负压。

④、绝对压力、表压力及大气压力三者之间的关系为：

P绝二P表+P大气

⑤、人们通常所说的容器压力或介质压力均指表压力。

（4）、常见压力单位

①、兆帕（MPa）：千帕（kPa）：帕（Pa）

22厘米、千克力/②）kgf/cm （③、巴和毫巴符号为 bar 和 mbar （4）、常见压力单位换算：

.

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22= 10bar ）/厘米（kgf/cm1兆帕（MPa）=10千克力、温度2、温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的）（1 剧烈程度。、热力学、摄氏温标（°C）、目前国际上用得较多的温标有华氏温标（2）(°F)

(K)

温标 C。°C，沸点为100°）（3、我国使用摄氏度，其结冰点是0 °F。°（4）、华氏度结冰点是32F,沸点为212、绝对零度：

当达到这一温度时所有的原子和分子热运动都将停止。是）（5 温度的最低极限，相当于－273.15℃， 6）、使用温度：系指管道运行时，用测温仪表测得工作

介质的温度。（、设计温度：管道在正常工作过程中，在相应设计压力下，设定的管道7）（壁金属温度，其值略高于管道壁金属可能达到的最高金属温度。三、压力管道输送的介质、概述1液化气体、蒸包括气体、如上所述, 压力管道

输送的介质均为流体介质,

最高工作温度高于或者等于标准沸点的汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、

液体。常见的有空气、氮气、氧气、氯气、天然气等。蒸汽介质,气体的种类

很多液化天然气、液化乙烯、液化环氧乙(则特指水蒸汽。液化气体常见的有液化烃 )及液氯、液氨、液氧、液氮等。烷、液化石油气等具备下述5种特性之

一的液体属于压力管道介质范围。.

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(1)、可燃

可燃液体:《建筑设计防火规范》(GBJ16―1987 2001年版)中所定义的乙类液体和丙类液体的曾用名称。乙类液体指闪点大于或者等于28℃至闪点小于60℃的液体;丙类液体指闪点大于或者等于60℃的液体。《石油化工企业设计防火规范》(GB50516―1992 1999年版)中直接使用可燃液体的概念,指的是除液

化烃外的闪点小于28℃的可燃液体和闪点大于或者等于28℃的可燃液体。

需要说明的是易燃液体是《建筑设计防火规范》(GBJ16―1987 2001年版)

中所定义的甲类液体的曾用名称, 指闪点小于28℃的液体。在《石油化工企业设计防火规范》(GB50516―1992 1999年版)中没有提出易燃液体的概念,

只是对液化烃专门做出定义, 而将除液化烃外的闪点小于28℃的液体归于可燃液体。

(2)、易爆

在危险、有害物质识别时, 常将易燃、易爆物质定义为引燃、引爆后在短时间

内释放出大量能量的物质。易爆液体属于易燃、易爆物质的范畴。

常用的“爆炸危险介质”的定义为: 气体或液体蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物, 且其爆炸下限小于10%, 或爆炸上限与下限的差值大于或者等于20%的介质。

(3)、有毒

有毒液体是呈液态的有毒物质的总称。有毒物质是指以较小剂量作用于生物体,

能使生物体的生理功能或者机体正常结构发生暂时或永久性病理改变、甚至死亡的物质。工业有毒物质的危害程度按照《职业性接触毒物危害程度分级》

GB5044—1985)分极度危害(I级)、高度危害(Ⅱ级)、中度危害(Ⅲ级)和轻度危.

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害(Ⅳ级)。常说的剧毒流体, 即相当于极度危害物质。压力管道定义中所说的有毒液体,包括四种危害程度的有毒物质。但是, 有些标准将这四种危害程度的介质分成剧毒流体和有毒流体,此时所谓的有毒流体指除剧毒物质外的其他有

毒物质。

（4)、有腐蚀性

有腐蚀性液体是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的液体, 如: 硫酸、硝酸等。

(5)、最高工作温度高于或者等于标准沸点

液体的标准沸点是指在1个大气压下的沸点, 如水的标准沸点是100℃。最高工作温度等于标准沸点的液体, 如表压力为零, 则处在沸腾状态。

2、介质的火灾危险性

压力管道介质的火灾危险性有2种分类方法,即《石油化工企业设计防火规范》(GB50516―1992 1999年版)和《建筑设计防火规范》(GBJ16―1987