工业特种设备安全完整课件教学作者蒋军成第四章压力管道.ppt

教 学 配 套 课 件 第四章 压力管道 主要内容 主要内容 4.1 压力管道基础知识 4.1.1 压力管道概述 在工业化程度日渐提高的今天，压力管道作为输送介质的载体已经遍布于世界各地。从炼油化工装置到长输管道，从工厂、油田到城镇、居民小区无处不在。1996年劳动部颁布实施的《压力管道安全管理与监察规定》对“压力管道”赋予了特定的涵义。《压力管道安全管理与监察规定》明确指出：压力管道是指在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。具体来说，指具有下列属性的管道： 4.1.3 压力管道结构 压力管道的结构并非是千遍一律的，由于它所处的位置不同，功能有差异，所需要的元器件就不同，最简单的就是一段管子，下图的管道构成的元器件比较多。系统中除直管还有19个元器件，大致可以分为管子、管件、阀门、连接件、附件、支架等。 处于管线交叉处用四通（8）。在不同管径管子连接处用异径管（9），异径管有同心与偏心两种，同心异径管形状成轴对称，应力分布情况较好，偏心异径管一侧在一条直线上，通常将这一侧置于下方，不论管径有什么变化，支承高度相等，对支架设计较为方便，但这种异径管在上述这一侧180°的方向，母线形状变化特别大，应力集中现象尤为严重。波纹管l也是一种管件，它可以吸收管道热膨胀变形，减小管道在温度变化时引起长度变化而在管道的某个局部产生过大的应力。 4.2 压力管道安全管理 4.3 压力管道安全装置 4.3.3 视镜 4.3.4 阻火器 阻火器的种类 阻火器的种类较多，主要有：碳素钢壳体镀锌铁丝网阻火器，不锈钢壳体不锈钢丝网阻火器，钢制砾石阻火器，碳钢壳体铜丝网阻火器，波形散热片式阻火器，铸铝壳体铜丝网阻火器等。 阻火器的选用 （1）阻火器的壳体要能承受介质的压力和允许的温度，还要能耐介质的腐蚀。 （2）填料要有一定强度，且不能和介质起化学反应。 （3）阻火器主要是根据介质的化学性质、温度、压力来选用合适的阻火器。 一般介质，使用压力≤1.0MPa，温度80℃时均采用碳钢镀锌铁丝网阻火器。特殊的介质如乙炔气管道，特别是压力0.15MPa的高压乙炔气管道上，采用特殊的阻火器。 4.3.5 其它安全装置 压力管道的安全装置除了爆破片和安全阀之外，还有压力表、安全水封及安全放空管等。压力表的作用主要是显示压力管道内的压力大小；安全水封既能起到安全泄压的作用，还能在发生火灾事故时阻止火势蔓延；放空管的主要作用起到安全泄压的作用。 4.4 压力管道安全技术 4.4.1压力管道安全设计 一般要求 管道设计要与装置全部设计统一考虑，必须符合管道仪表流程图，要有适当的支撑，保证足够的强度，对工作温度较高的管道要作柔性分析、有激振源的管道要作动力分析，使管道既有足够的强度，又能吸收热膨胀位移又有良好的抗振性。在经常出现飓风或地震分区级别高的地区还要考虑抵御风载和地震载荷的能力。 防爆安全设计 只要设法使上述这三个条件不同时出现，就可以防止爆炸事故。可通过防止设备和管道泄漏、用惰性气体将易燃物质与空气隔离、联锁保护等措施来达到。 其他安全设计 输送易燃易爆介质的埋地管道需要穿越电缆沟，且管道温度又较高时，必需采取隔热措施，以使外表面温度低于60℃。 经过道路的管道必须有一定的架空高度，只有人员通行的净高不小于2.2m；通行大型车辆的净高要留4.5m；跨越铁路的净高则不小于5.5m；以免在车辆通行时撞到管道。万一出现意外事故有利于车辆出入。 法兰的位置避免处于人行通道和机泵上方。输送腐蚀性介质管道上的法兰要设安全防护罩。 便于检修、运行操作。管廊的下面一般布置泵，这样可以有效利用空间，而且泵与管廊的距离缩短节省管材。为便于泵安装、操作、检修，至少要有3.5m的净空高度，在管廊下布置设备的还要增加管廊下的净空高度。管廊在道路上空穿越时，净空高度应为：装置内检修道不低于4.5m；主干道和铁路不低于5.5m；管廊下的检修通道不低于3m。 管道常温安装、高温运行、金属材料受热膨胀。对于工作温度较高的管道，因安装与工作时较大的温度差有可能在管道的某些位置产生很大的应力。因此，生产中的一些管线应用柔性分析方法使其安全性得到改善。 管道振动在工业管道中是一种常见现象，严重的振动加速裂纹扩展，威胁运行安全。一般常用如下方法来消除振动，加装刚性环紧箍于管壁外，以改善原来管壁的椭圆度；此外在加装刚性环后，即改变了钢管的原来自然振动频率，使它与管内水流的压力波频率错开，不形成共振，从而消除振动。 4.4.2 管道的材料选用 首先应根据操作条件来判断压力管道类型，不同类别的压力管道因其重要性不同，发生事故带来的危害程度不同，故对材料的要求也不同