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目录 1

第1章　压力管道概况 1

1.1　国内外压力管道安全形势 1

1.1.1　国内压力管道安全形势 1

1.1.2　国外压力管道安全形势 4

1.2　国内外压力管道安全监察体系简况 5

1.2.1 国内压力管道安全监察体系简况 5

1.2.2　主管部门和使用单位的职责 8

1.2.3　国外压力管道安全监察体系简况 9

1.3　压力管道的基本术语 10

1.4　压力管道的监察范围及分类、构成 14

1.4.1　压力管道安全管理与监察的范围 14

1.4.2　压力管道的分类 15

1.4.3　压力管道的构成 17

1.5　压力管道安全技术现状及展望 19

1.5.1　压力管道安全技术现状 19

1.5.2　压力管道安全技术展望 27

思考题 28

参考资料 29

第2章　压力管道强度及应力分析 30

2.1　压力管道的载荷和应力分类 30

2.1.1　载荷 30

2.1.2　应力分类 30

2.1.3　一般压力管道应力许用值的限定 31

2.2　压力管道的强度计算 33

2.2.1　承受内压管子的强度分析 33

2.2.2　管子壁厚计算 34

2.2.3　弯管壁厚计算 36

2.2.4　焊制三通壁厚计算 37

2.2.5　异径管壁厚计算 37

2.2.6　焊接弯头的强度计算 38

2.3　压力管道的热应力分析 39

2.3.1　热应力概念 39

2.3.2　管道的热应力计算 41

2.3.3　柔性系数和应力加强系数 43

2.4　管系的柔性计算和应力验算 47

2.4.1　力法和位移法 48

2.4.2　等值刚度法 51

2.4.3　有限单元法 52

2.4.4　表算法 53

2.4.5　管道应力验算 57

2.4.6　管道柔性计算和应力验算举例 59

2.5　压力管道的补偿器类型及选用 61

2.6　压力管道的支吊架类型及选用 63

2.6.1　管道支吊架的类型 63

2.6.2　支吊架选用及设置 65

参考资料 68

思考题 68

第3章　压力管道振动分析 69

3.1　压力管道振源分析 69

3.2　往复式机械进、出口管道的振动分析 70

3.2.1 平面波动理论 71

3.2.2　转移矩阵 73

3.2.3　气柱固有频率与共振管长 74

3.2.4　气流脉动 78

3.2.5　消减气流脉动的方法 83

3.2.6　管道结构固有频率与减振 88

3.2.7　管道振动的测量 91

3.3　两相流与管道振动 93

3.3.1　无相变两相流与管道振动 93

3.3.2有相变两相流与管道振动 97

3.3.3　减轻两相流振动的措施 97

3.4　液击与管道振动 98

3.4.1　液击的物理过程 98

3.4.3　液击冲击波的传播速度 100

3.4.2　最大压强升高值计算 100

3.4.4　液击的消减 102

3.5　地震与管道振动 103

3.5.1　地震作用下的管道 103

3.5.2　地震中管道损坏的特点 105

3.5.3　提高管道的抗震能力 106

思考题 108

参考资料 108

4.2.2　局部腐蚀 109

4.2.1　全面腐蚀 109

4.2 压力管道腐蚀的主要形式及机理 109

4.1　概述 109

第4章　压力管道的腐蚀与防护 109

4.2.3　应力腐蚀破裂 113

4.2.4　腐蚀疲劳 119

4.2.5　氢损伤 120

4.3 压力管道防腐蚀设计 124

4.3.1　防腐蚀设计的基本内容 124

4.3.2　防腐蚀材料的选择原则 125

4.3.3　防腐蚀结构设计 125

4.3.4　防腐蚀强度设计 126

4.3.5　对制造安装及检修的要求 128

4.4　压力管道防腐蚀技术 130

4.4.1　防腐蚀涂料 130

4.4.2　耐腐蚀非金属材料 132

4.4.3　钢-非金属复合材料管道 137

4.4.4　其他防腐蚀技术 141

思考题 143

参考资料 143

5.1.1　设计资格 144

第5章　压力管道设计 144

5.1　概述 144

5.1.2　设计程序和主要内容 145

5.1.3　标准规范 146

5.2　压力管道总体布置及安全规程 146

5.2.1　压力管道总体设计的基本原则 146

5.2.2　管道总体设计及规范 147

5.3.3　介质温度的影响 149

5.3.2　介质压力的影响 149

5.3.1　优先选用的管材 149

5.3　压力管道常用管子材料选用原则 149

5.3.4　介质化学性质的影响 150

5.3.5　管子本身功能的影响 150

5.3.6　压力降的影响 150

5.3.7　常用管道的类型 153

5.4　压力管道常用阀门选用原则 156

5.4.1　常用阀门的选用说明 156

5.4.2　阀门型号和标志说明 158

5.4.4　疏水阀的选用原则 162

5.4.3　减压阀的选用原则 162

5.5　压力管道附属设施选用 165

5.5.1　管法兰密封组件的选用 165

5.5.2　弯头、异径管、三通、活接头、丝堵材料的选用 171

5.5.3　视镜的选用 174

5.5.4　阻火器的选用 174

5.5.5　过滤器的选用 174

5.5.6　压力管道热变形补偿结构设计与选用 175

5.6.1　绝热的功能及范围 179

5.6　压力管道的隔热设计 179

5.6.2　常用绝热材料性能 180

5.6.3　绝热结构设计 183

5.6.4　保温层厚度计算 185

5.6.5　绝热结构设计的规定与要求 187

5.7　压力管道的伴热设计 188

5.8　压力管道的安全泄压装置设计 189

5.8.1　爆破片 189

5.8.2　弹簧式安全阀的选用 189

5.9.1　干线压力管道设计 190

5.9　压力管道设计与审查要点 190

5.8.3　隔离式安全阀 190

5.9.2　装置内压力管道设计及图纸绘制 192

5.9.3　管道布置图 194

5.9.4　管道空视图 198

5.10　压力管道设计技术文件 203

5.10.1　管道设计说明 203

5.11　压力管道计算机辅助设计 204

5.10.5　采购说明书 204

5.10.4　管道涂漆、绝热材料汇总表 204

5.10.3　材料汇总表 204

5.10.2　图纸目录 204

5.11.1　计算机辅助管道设计软件的功能与应用 209

5.11.2　计算机辅助管道设计方法 209

5.11.3　计算机辅助工厂设计 210

思考题 211

参考资料 212

6.1.2　管道的连接 213

6.1.1　材料核对 213

6.1　压力管道安装的特点与方法 213

第6章　压力管道安装 213

6.2　管道预制、组装 214

6.2.1　管道预制场 215

6.2.2　管道预制组装注意事项 215

6.3　常见管道安装 215

6.3.1　埋地铸铁管道敷设 215

6.3.2　热力管道安装 217

6.3.3　制冷系统管道安装 219

6.3.5　氧气管道安装 221

6.3.4　压缩空气管道安装 221

6.3.6　乙炔管道安装 224

6.3.7　煤气管道安装 226

6.3.8　高压管道安装 228

6.3.9　不锈钢管安装 230

6.3.10　钛管安装 231

6.4　有色金属管道安装 231

6.4.1　铜管安装 231

6.4.2　铝管安装 232

6.5　硬聚氯乙烯管安装 233

6.4.3　铅管安装 233

6.5.2　硬聚氯乙烯管道的连接 234

6.5.1　硬聚氯乙烯的性能和特点 234

6.5.3　硬聚氯乙烯管的煨弯 235

6.6　压力管道的绝热施工 236

6.6.1　绝热层施工 236

6.6.2　防潮层施工 237

6.6.3　保护层施工 237

6.6.4　保温与保冷施工的区别 238

6.7.2　焊接质检人员的职责 239

6.7　焊接人员资格及基本要求 239

6.7.1　焊接技术人员的条件与职责 239

6.7.3　焊工的资格与要求 240

6.8　压力管道焊接工艺评定 240

6.8.1　焊接工艺评定的基本要求 240

6.8.2　焊接工艺评定程序及归档资料 241

6.9　压力管道常用焊接材料 241

6.9.1　手工电弧焊焊接材料 241

6.9.2　埋弧焊焊接材料 244

6.9.3　手工钨极氩弧焊焊接材料 246

6.9.4　气焊焊接材料 247

6.10　压力管道常用焊接设备 249

6.10.1　焊接电源的基本要求 249

6.10.2　电焊机型号 250

6.10.3　常用焊接设备参数及主要用途 250

6.11　压力管道的焊前准备 252

6.11.1　管子接头型式及坡口加工要求 252

6.11.2　管道对口质量要求 253

6.12　压力管道焊接方法及工艺 255

6.12.1　气焊 255

6.12.2　手工电弧焊 256

6.12.3　手工钨极氩弧焊 257

6.12.4　埋弧自动焊 258

6.12.5　管道全位置自动焊机 259

6.12.6　焊前预热及焊后热处理 259

6.13　特殊管道焊接 261

6.13.1　有色金属管道焊接 261

6.13.2　钛与钛合金管道焊接 264

6.13.3　镍及镍合金焊接 266

6.13.4　非金属管道焊接 268

6.14　压力管道的焊接缺陷及防止措施 269

6.14.1 焊接缺陷的种类、产生原因及预防措施 269

6.14.2　焊缝缺陷的返修 273

思考题 274

参考资料 274

7.2　质量控制文件及质量控制内容 275

7.2.1　质量手册 275

7.1　压力管道安装资格及质量保证体系 275

第7章　压力管道质量检验及监督检验 275

7.2.2　质控负责人及控制内容 276

7.3　压力管道质量管理 277

7.4　压力管道组成件和支承件的检验 277

7.4.1　管子检验 278

7.4.2　光谱分析 278

7.4.3　阀门检验 278

7.5.1　外观检验 279

7.4.4　其他压力管道组成件的检查 279

7.5　压力管道安装质量检验 279

7.5.2　无损检测 281

7.5.3　硬度测定 282

7.5.4　压力试验 282

7.5.5　泄漏性与真空度试验 286

7.6　压力管道吹扫与清洗 286

7.6.1　一般规定 286

7.6.4　蒸气吹扫 287

7.6.3　空气吹扫 287

7.6.2　水冲洗 287

7.6.5　化学清洗 288

7.6.6　油清洗 288

7.7　压力管道涂漆和绝热 289

7.8　压力管道竣工验收 289

7.8.1　工业管道工程竣工验收 289

7.8.2　公用燃气管道竣工验收 290

7.9　压力管道安装监督检验 290

7.9.1　影响压力管道安装质量的因素分析 291

7.9.2　压力管道安装监督检验 294

思考题 309

参考资料 309

第8章 在用压力管道安全管理与事故分析 310

8.1 压力管道安全管理工作要点及主要措施 310

8.1.1 压力管道管理机构与职责 310

8.1.2 压力管道的档案管理 312

8.1.4 压力管道状况分析和参数的统计 319

8.1.3 压力管道管理工作程序 319

8.1.5 压力管道的前期管理 323

8.1.6 压力管道的正确使用 324

8.1.7 压力管道的计算机管理 330

8.2 压力管道的破坏型式及事故分析 333

8.2.1 压力管道破坏型式 333

8.2.2 韧性破坏 335

8.2.3 脆性破坏 337

8.2.4 腐蚀破坏 340

8.2.5 疲劳破坏 340

8.2.6 蠕变破坏 343

8.2.7 压力管道破坏事故分析 344

8.2.8 事故分析实例 351

8.2.9　压力管道事故报告与事故处理 361

8.3 压力管道的修理和技术改造 361

8.3.1 压力管道修理与技术改造的基本要求 361

8.3.2 压力管道的检修 362

8.3.3　压力管道常规检修方法 366

8.3.4　压力管道检修实用经验 369

参考资料 376

思考题 376

第9章　在用压力管道的定期检验 377

9.1　压力管道定期检验的种类及期限 377

9.2　压力管道检验方法 378

9.2.1　资料审查 378

9.2.2　宏观检查 379

9.2.3　测厚检验 379

9.2.4　无损检测 381

9.2.5　理化检验 385

9.2.6　压力试验和严密性试验 386

9.2.7　其他检验方法 388

9.3　压力管道定期检验方案优化 390

9.4　压力管道修理改造后的检验 391

9.5　压力管道缺陷安全性评定 392

9.5.1　缺陷安全评定的一般准则 392

9.5.2　压力管道腐蚀减薄后的评定 393

9.5.3　中低压管道环焊缝单面未焊透缺陷的安全评定 394

9.5.4　ASME IWB-3650压力管道缺陷评定规范介绍 395

9.5.5　压力管道材料劣化的评定 399

9.6　公用管道检验 402

9.6.1　地下管道防腐层检测 402

9.6.2　管道内检测简介 405

思考题 406

参考资料 407

附录Ⅰ 阀门型号 408

附录Ⅱ 压力管道安装图符号 417

附录Ⅲ 压力管道破坏事例 426

附录Ⅳ　压力管道检验报告书 432