壓力管道的主要特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)要求

一、壓力管道的特點(diǎn)

一個管道系統(tǒng)，為了完成流體的輸送、分配、混合、分離、排放、計量或控制流體流動的功能，必須與相應(yīng)的動力設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、儲存設(shè)備、分離設(shè)備、換熱設(shè)備、控制設(shè)備等連接在一起，形成一個系統(tǒng)，使管內(nèi)流體具有一定的壓力、溫度和流量，完成設(shè)計預(yù)定的任務(wù)。同時，不同類別的壓力管道，由于材料、結(jié)構(gòu)和敷設(shè)形式不同，其特點(diǎn)也有所不同：

1、工業(yè)管道的特點(diǎn)

（1）數(shù)量多，管道系統(tǒng)大，車間內(nèi)管道布置交叉、緊湊；

（2）管道組成件和支承件的材質(zhì)、品種、規(guī)格復(fù)雜，質(zhì)量均一性差；

（3）運(yùn)行過程受生產(chǎn)過程波動影響，運(yùn)行條件變化多，如熱脹冷縮、交變載荷、溫度和壓力波動等；

（4）腐蝕和破壞機(jī)理復(fù)雜，材料失效模式多。

2、長輸管道和公用管道的特點(diǎn)

（1）管道敷設(shè)長度大，跨越地區(qū)多，地形地質(zhì)復(fù)雜；

（2）埋地敷設(shè)多，缺陷檢測難度大；

（3）容易遭受意外損傷。

二、壓力管道的結(jié)構(gòu)要求

壓力管道由于輸送的流體具有毒性、燃爆性和腐蝕性，且又有高溫、高壓、低溫等特殊操作條件，使其具有相當(dāng)大的危險性。因此，壓力管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具備下列條件：

1、耐壓強(qiáng)度：承受管內(nèi)流體作用于管道上的壓力（內(nèi)壓或外壓）、溫度所引起的應(yīng)力及其長期、反復(fù)的影響，如蠕變和疲勞等；    

2、密封性：阻止管道內(nèi)部流動的流體泄漏到管道外部空間或流體中；

3、耐腐蝕性：承受管內(nèi)流體對管道材料的腐蝕作用。管道材料的耐腐蝕等級分為4級，以年腐蝕速率衡量：

  充分耐腐蝕≤0.05mm；

  耐腐蝕＞0.05～0.1mm；

  尚耐腐蝕＞0.1～0.5mm；

  不耐腐蝕＞0.5mm；

4、柔性：管道的柔性是反映管道變形難易程度的一個物理概念。管道在設(shè)計條件下工作時，因熱脹冷縮、端點(diǎn)附加位移、管道支承設(shè)置不當(dāng)?shù)仍驎a(chǎn)生應(yīng)力過大、變形、泄漏或破壞等影響正常運(yùn)行的情況。管道的柔性就是管道通過自身變形吸收因溫度變化發(fā)生尺寸變化或其他原因所產(chǎn)生的位移，保證管道上的應(yīng)力在材料許用應(yīng)力范圍內(nèi)的性能。

為了滿足上述條件，管道系統(tǒng)的管道組成件必須使用耐介質(zhì)腐蝕，有能夠在設(shè)計規(guī)定溫度下承受介質(zhì)作用壓力的材料，且有相應(yīng)的壁厚和密封結(jié)構(gòu)。同時整個管道系統(tǒng)應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹С小?/span>

在一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，經(jīng)常出現(xiàn)“劇烈循環(huán)條件"這一名詞。根據(jù)《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》GB50316的解釋，劇烈循環(huán)條件是指：管道計算的最大位移應(yīng)力范圍超過0.8倍許用的位移應(yīng)力范圍和當(dāng)量循環(huán)數(shù)大于7000或由設(shè)計確定的產(chǎn)生相等效果的條件。所謂“位移應(yīng)力范圍"是指：由管道熱膨脹產(chǎn)生的位移所計算的應(yīng)力。

計算的最大位移應(yīng)力范圍就是從低溫度到最高溫度的全補(bǔ)償值進(jìn)行計算的應(yīng)力。設(shè)計對劇烈循環(huán)條件下運(yùn)行的管道，在管道組成件的選用、管子和管件的最小厚度、無損檢測的要求等均有特殊的規(guī)定。