壓力管道

從中國頒發《壓力管道安全管理與監察規定》以後，“壓力管道”便成為受監察管道的專用名詞。在《壓力管道安全管理與監察規定》第二條中，將壓力管道定義為：“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”。

國務院2003年6月1日頒發實施的《特種設備安全監察條例》(國務院令第373號)中，將壓力管道進一步明確為“利用一定的壓力，用於輸送氣體或者液體的管狀設備，其範圍規定為最高工作壓力大於或者等於0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作温度高於或者等於標準沸點的液體介質，且公稱直徑大於25mm的管道”。這就是説，所説的“壓力管道”，不但是指其管內或管外承受壓力，而且其內部輸送的介質是“氣體、液化氣體和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐蝕的液體”物質。

國務院頒佈的《特種設備安全監察條例》明確規定：壓力管道和鍋爐、壓力容器、起重機械並列為不安全因素較多的特種設備。

國家質檢總局2014年10月30日發佈的《質檢總局關於修訂《特種設備目錄》的公告（2014年第114號）》所附特種設備目錄8000項中該定義改為： 壓力管道，是指利用一定的壓力，用於輸送氣體或者液體的管狀設備，其範圍規定為最高工作壓力大於或者等於0.1MPa（表壓），介質為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作温度高於或者等於標準沸點的液體，且公稱直徑大於或者等於50mm的管道。公稱直徑小於150mm，且其最高工作壓力小於1.6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外。

1、壓力管道是一個系統，相互關聯相互影響，牽一髮而動全身。

2、壓力管道長徑比很大，極易失穩，受力情況比壓力容器更復雜。壓力管道內流體流動狀態複雜，緩衝餘地小，工作條件變化頻率比壓力容器高（如高温、高壓、低温、低壓、位移變形、風、雪、地震等都有可能影響壓力管道受力情況）。

3、管道組成件和管道支承件的種類繁多，各種材料各有特點和具體技術要求，材料選用複雜。

4、管道上的可能泄漏點多於壓力容器，僅一個閥門通常就有五處。

5、壓力管道種類多，數量大，設計，製造，安裝，檢驗，應用管理環節多，與壓力容器大不相同。

真空管道 P＜0MPa

低壓管道 0≤P≤1.6MPa

中壓管道 1.6＜P≤10MPa

高壓管道10＜P≤100MPa

超高壓管道 P＞100MPa

^[1] 

2019年6月1日起實施新的管道級別。

^[2] 

對壓力管道的檢驗檢測工作包括：外觀檢驗、測厚、無損檢測、硬度測定、金相、耐壓試驗等。而磁粉檢測則是無損檢測一種經常使用的方法。磁粉檢測的能力不僅與施加磁場強度的大小有關，還與缺陷的方向、缺陷的深寬比、缺陷的形 狀、工件的外形、尺寸和表面狀態及可能產生缺陷的部位有關。因此就有各種不同的磁化方法。

對於鍋爐、壓力容器和壓力管道，常用的磁化方法是：磁扼法和觸頭法。

磁扼法是使用便攜式電磁扼兩磁極接觸工件表面進行局部磁化，用於發現與兩磁極連線垂直的缺陷。

磁扼法的有效磁化範圍一般是以兩極間連線為長軸（L），從兩極連線中心處向兩側各114L為短軸的橢圓形所包圍的面積。如果兩磁極間距太小，由於磁極附近磁通密度過大會產生非相關顯示，磁極間距太大會造成磁場強度不夠。所以磁極間距通常選用50-200mm。要求使用磁扼最大間距時，交流電磁扼至少應有44N的提升力，直流電磁扼至少應有177N的提升力。

觸頭法又叫支桿法、刺棒法、手持電極法或尖錐法。它是用2個觸頭接觸工件表面，通電磁化，產生一個畸變的周向磁場，用於發現與兩觸頭連線平行的缺陷。

觸頭間距過大，磁化電流流過的區域變大，使磁場減弱，觸頭間距過小，電極附近磁化電流密度過大，易產生非相關顯示。因此，一般取觸頭間距為75-200mm。操作時應保證觸頭與工件表面接觸良好後，再通電磁化，否則會引起工件燒傷。關閉電源後再拿開觸頭。

1、設計問題：設計無資質，特別是中小廠的技術改造項目設計往往自行設計，設計方案未經有關部門備案。

2、焊縫缺陷：無證焊工施焊；焊接不開坡口，焊縫未焊透，焊縫嚴重錯邊或其它超標缺陷造成焊縫強度低下；焊後未進行檢驗和無損檢測查出超標焊接缺陷。

3、材料缺陷：材料選擇或改代錯誤；材料質量差，有重皮等缺陷。

4、閥體和法蘭缺陷：閥門失效、磨損，閥體、法蘭材質不合要求，閥門公稱壓力、適用範圍選擇不對。

5、安全距離不足：壓力管道與其它設施距離不合規範，壓力管道與生活設施安全距離不足。

6、安全意識和安全知識缺乏：思想上對壓力管道安全意識淡薄，對壓力管道有關介質（如液化石油氣）安全知識貧乏。

7、違章操作：無安全操作制度或有制度不嚴格執行。

8、腐蝕：壓力管道超期服役造成腐蝕，未進行在用檢驗評定安全狀況。

一、大力加強壓力管道的安全文化建設

壓力管道作為危險性較大的特種設備正式列入安全管理與監察規定才2年，許多人對壓力管道安全意識淡薄。已發生的事故已經給人們敲了警鐘，不能讓更多的事故再促人猛醒。就事故預防而言，我們還不能簡單地就事故論事故，而必須給予文化高度的思考，即在觀念上確立文化意識，在工作中大力加強壓力管道的安全文化建設，通過安全培訓，安全教育，安全宣傳，規範化的安全管理與監察，不斷增強人們安全意識，提高職工與大眾安全文化素質，這樣才能體現“安全第一，預防為主”的方針，才能以嶄新的姿態開展新時期的安全工作。安全文化包括兩部分：一部分是人的安全價值觀，主要指人們的安全意識、文化水平、技術水平等；另一部分是安全行為準則，主要包括一些可見的規章制度以及其他物質設施，其中人的安全價值觀是安全文化最核心最本質的東西。應該樹立這樣一個觀念：安全是一個1，其餘產值、利潤、榮譽等等都是一個又一個0，當1站立的時候，後面的0越多越好，如果1倒下了，那麼所有的0都等於0。對人是這樣，對企業也是這樣。應當看到，已深入人心的鍋爐壓力容器必須由有製造許可證的單位制造，必須要有監檢證，使用前必須登記，這本身就是安全文化。如今安全文化正在國內蓬勃發展，已從生產安全領域向生活、生存安全領域擴展，因而在生產安全領域更要強調安全文化的建設。當前，加強壓力管道的安全文化建設也是實現“二個根本性轉變”的具體體現。

二、嚴格新建、改建、擴建的壓力管道竣工驗收和使用登記制度

新建、改建、擴建的壓力管道竣工驗收必須有勞動行政部門人員參加，驗收合格使用前必須進行使用登記，這樣可以從源頭把住壓力管道安全質量關，使得新投入運行的壓力管道必須經過檢驗單位的監督檢驗，安全質量能夠符合規範要求，不帶有安全隱患。新、改、擴、建壓力管道未經監督檢驗和竣工驗收合格的不得投入運行，若有違反，由勞動行政部門責令改正並可處以罰款。為何在實際工作中推行監檢還有一定的阻力，這當然與壓力管道剛正式納入安全管理與監察規定有關，但歸根結底還是安全文化素質的問題。加強人們的安全文化教育是我們實行“科教興國”方針的具體體現。安全文化建設是全方位的，不僅使用單位、安裝單位人員要提高安全文化素質，勞動行政部門人員、管理部門人員、檢驗單位人員也是一樣。可以認為，加強勞動行政部門人員、檢驗單位人員等有關人員的安全文化建設是培養跨世紀安全乾部、人才的戰略之舉。監督檢驗工作一般由被授權的檢驗單位進行，但檢驗單位由於本身職責所限，並不知何時何地有新、改、擴建壓力管道，只有靠各地勞動行政部門人員把關，才能使新、改、擴建的壓力管道不漏檢。嚴格壓力管道的竣工驗收和使用登記，實際上是強化制度安全文化的建設。

三、新建、改建、擴建的壓力管道實施規範化的監督檢驗

監督檢驗就是檢驗單位作為第三方監督安裝單位安裝施工的壓力管道工程的安全質量必須符合設計圖紙及有關規範標準的要求。壓力管道安裝安全質量的監督檢驗是一項綜合性技術要求很高的檢驗。監督檢驗人員既要熟悉有關設計、安裝、檢驗的技術標準，又要了解安裝設備的特點，工藝流程。這樣才能在監督檢驗中正確執行有關標準規程規定，保證壓力管道的安全質量。從上面事故統計的原因比例知道，通過壓力管道安全安全質量的監督檢驗可以控制事故原因的80%。從鍋爐壓力容器的監檢的成功經驗來看，實施公正的、權威的、第三者監督檢驗，對降低事故率，起到了十分積極的作用。實踐證明：即使有的壓力管道工程設計安裝有資質，在實際監檢過程中還是發現了不少問題，特別是在社會主義市場經濟情況下，有的工程層層分包，這更需要最直接的第三方現場監督檢驗來給壓力管道安裝安全質量把關。監督檢驗控制內容有兩方面：安裝單位的質量管理體系和壓力管道安裝安全質量。其中安裝安全質量主要控制點是：（1）安裝單位資質；（2）設計圖紙、施工方案；（3）原材料、焊接材料和零部件質量證明書及它們的檢驗試驗；（4）焊接工藝評定、焊工及焊接控制；（5）表面檢查，安裝裝配質量檢查：（6）無損檢測工藝與無損檢測結果；（7）安全附件；（8）耐壓、氣密、泄漏量試驗。實施規範化的監督檢驗是物質安全文化在壓力管道領域的具體體現。

一、人員素質

對壓力管道焊接而言，最主要的人員是焊接責任工程師，其次是質檢員、探傷人員及焊工。

1.焊接責任工程師是管道焊接質量的重要負責人，主要負責一系列焊接技術文件的編制及審核簽發。如焊接性試驗、焊接工藝評定及其報告、焊接方案以及焊接作業指導書等。因此，焊接責任工程師應具有較為豐富的專業知識和實踐經驗、較強的責任心和敬業精神。經常深入現場，及時掌握管道焊接的第一手資料；監督焊工遵守焊接工藝紀律的自覺性；協助工程負責人共同把好管道焊接的質量關；對質檢員和探傷員的檢驗工作予以支持和指導，對焊條的保管、烘烤及發放等進行指導和監督。

2.質檢員和探傷人員都是直接進行焊縫質量檢驗的人員，他們的每一項檢驗數據對評定焊接質量的優劣都有舉足輕重的作用。因此質檢員和探傷員首先必須經上級主管部門培訓考核取得相應的資格證書，持證上崗，並應熟悉相關的標準、規程規範。還應具有良好的職業道德，秉公執法，嚴格把握檢驗的標準和尺度，不允許感情用事、弄虛作假。這樣才能保證其檢驗結果的真實性、準確性與權威性，從而保證管道焊接質量的真實性與可靠性。

3.焊工是焊接工藝的執行者，也是管道焊接的操作者，因此，焊工的素質對保證管道的焊接質量有着決定性的意義。一個好的焊工要擁有較好的業務技能，熟練的實際操作技能不是一朝一夕便能練成的，而是通過實際鍛鍊、甚至強化培訓才能成熟，最後通過考試取得相應的焊接資格。這一點相關的標準、法規對焊工技能、焊接範圍等都作了較為明確的規定。一個好的焊工還須具有良好的職業道德、敬業精神，具有較強的質量意識，才能自覺按照焊接工藝中規定的要求進行操作。在焊接過程中集中精力，不為外界因素所幹擾，不放過任何影響焊接質量的細小環節，做到一絲不苟，最終獲得優良的焊縫質量。

4.作為管理部門人員，應建立持證焊工檔案，除了要掌握持證焊工的合格項目外，還應重視焊工日常業績的考核。可定期抽查，將每名焊工所從事的焊接工作，包括射線檢測後的一次合格率的統計情況，存入焊工檔案。同時制訂獎懲制度，對焊接質量穩定的焊工予以嘉獎。這為管理人員對焊工的考核提供了依據。對那些質量較好較穩定的焊工，可以委派其擔任重要管道或管道中重要工序的焊接任務，使焊縫質量得到保證。

二、焊接設備

1.焊接設備的性能是影響管道焊接的重要因素。其選用一般應遵循以下原則：

①滿足工件焊接時所需要的必備的焊接技術性能要求。

②擇優選購有國家強制CCC認證焊接設備的廠家生產的信譽度高的設備，對該焊接設備的綜合技術指標進行對比，如焊機輸入功率、暫載率、主機內部主要組成、外觀等。

③考慮效率、成本、維護保養、維修費用等因素。

④從降低焊工勞動強度、提高生產效率考慮，儘可能選用綜合性能指標較好的專用設備顯得尤為重要。在國內外，許多焊接設備生產廠家都是專機專用，並打出了品牌。因此選用焊接設備的原則首選專用，設備性能指標優中選優。只有這樣，才能確保焊接質量的穩定並提高。

2.設備的維護保養對順利進行焊接作業、提高設備運轉率及保證焊接質量起着很大的作用，同時也是保證操作人員安全所必需的。因此焊工對所操作的設備要做到正確使用、精心維護；發現問題及時處理，不留隱患。對於經常損壞的配件，提前做好儲備，要在第一時間維護設備。另外設備上的電流、電壓表是考核焊工執行工藝參數的依據，應配備齊全且保證在核定有效期內。

焊接材料對焊接質量的影響是不言而喻的，特別是焊條和焊絲是直接進入焊縫的填充材料，將直接影響焊縫合金元素的成份和機械性能，必須嚴格控制和管理。焊接材料的選用應遵循以下原則：

①應與母材的力學性能和化學成分相匹配。

②應考慮焊件的複雜程度、剛性大小、焊接坡口的製備情況和焊縫位置及焊件的工作條件和使用性能。

③操作工藝性、設備及施工條件、勞動生產率和經濟合理性。

④焊接工人的技術能力和設備能力。另外，焊接材料按壓力管道焊接的要求，應設焊材一級庫和二級庫進行管理。對施工現場的焊接材料貯存場所及保管、烘乾、發放、回收等應按有關規定嚴格執行。確保所用焊材的質量，保證焊接過程的穩定和焊縫的成分與性能符合要求。

1.焊接工藝文件的編制。焊接工藝文件是指導焊接作業的技術規定或措施，一般是由技術人員完成的，按照焊接工藝文件編制的程序與要求，主要有焊接性試驗與焊接工藝評定、焊接工藝指導書或焊接方案、焊接作業指導書等內容。焊接性試驗一般是針對新材料或新工藝進行的，焊接性試驗是焊接工藝評定的基礎，即任何焊接工藝評定均應在焊接性試驗合格或掌握了其焊接特點及工藝要求之後進行的。經評定合格後的焊接工藝，其工藝指導書方可直接用於指導焊接生產。對重大或重要的壓力管道工程，也可依據焊接工藝指導書或焊接工藝評定報告編制焊接方案，全面指導焊接施工。

2.焊接工藝文件的執行。由於焊接工藝指導書及焊接工藝評定報告是作為技術文件進行管理的，是用來指導生產實踐的，一般是由技術人員保存管理。因此在壓力管道焊接時，往往還須編制焊接作業指導書，將所有管道焊接時的各項原則及具體的技術措施與工藝參數都講解清楚，並將焊接作業指導書發放至焊工班組，讓全體焊工在學習掌握其各項要求之後，在實際施焊中切實貫徹執行。使焊工的施工行為都能規範在有關技術標準及工藝文件要求的範之內，才能真正保證壓力管道的焊接質量。為了保證壓力管道的焊接質量，除了在焊接過程中嚴格執行設計規定及焊接工藝文件的規定外，還必須按照有關國家標準及規程的規定，嚴格進行焊接質量的檢驗。焊接質量的檢驗包括了焊前檢驗（材料檢驗、坡口尺寸與質量檢驗、組對質量及坡口清理檢驗、施焊環境及焊前預熱等檢驗）、焊接中間檢驗（定位焊質量檢驗、焊接線能量的實測與記錄、焊縫層次及層間質量檢驗）、焊後檢驗（外觀檢驗、無損檢測）。只有嚴格把好檢驗與監督關，才能使工藝紀律得到落實，使焊接過程始終處於受控狀態，從而有效保證壓力管道的焊接質量。

施焊環境因素是制約焊接質量的重要因素之一。施焊環境要求要有適宜的温度、濕度、風速，才能保證所施焊的焊縫組織獲得良好的外觀成形與內在質量，具有符合要求的機械性能與金相組織。因此施焊環境應符合下列規定：

1.焊接的環境温度應能保證焊件焊接所需的足夠温度和使焊工技能不受影響。當環境温度低於施焊材料的最低允許温度時，應根據焊接工藝評定提出預熱要求。

2.焊接時的風速不應超過所選用焊接方法的相應規定值。當超過規定值時，應有防風設施。

3.焊接電弧1m範圍內的相對濕度應不大於90%（鋁及鋁合金焊接時不大於80%）。

4.當焊件表面潮濕，或在下雨、颳風期間，焊工及焊件無保護措施或採取措施仍達不到要求時，不得進行施焊作業。

壓力管道的作業一般都在室外，敷設方式有架空、沿地、埋地，甚至經常是高空作業，環境條件較差，質量控制要求較高。由於質量控制環節是環環相扣，有機結合，一個環節稍有疏忽，導致的都是質量問題。而焊接是壓力管道施工中的一項關鍵工作，其質量的好壞、效率的高低直接影響工程的安全運行和製造工期，因此過程質量的控制顯得更為重要。根據壓力管道的施工要求，必須在人員、設備、材料、工藝文件和環境等方面強化管理。有針對性地採取嚴格措施，才能保證壓力管道的焊接質量，確保優質焊接工程的實現。

例圖

圖片（略）