上海滬工閥門廠（集團）有限公司

本書共分 7 章。主要介紹國內外工業管道及閥門的現狀與發展；工業管(guan)道及(ji)閥門維修、安裝(zhuang)必備的基本知(zhi)識(shi)；管(guan)道布置和(he)常(chang)用竹(zhu)材、管(guan)件及(ji)附件；介(jie)紹管(guan)通和(he)閥門的修理及(ji)安裝(zhuang)；管(guan)道的試壓與防腐保(bao)溫；管(guan)道故障(zhang)及(ji)維護。附錄還介(jie)紹管(guan)路系(xi)統圖(tu)形符號和(he)圖(tu)例。

本書可(ke)供(gong)管道、閥門(men)機械設備維修(xiu)人員(yuan)(yuan)和(he)廣大工程技術人員(yuan)(yuan)參考使用。

序言

由中國機(ji)被工(gong)(gong)程學會設(she)備(bei)與維(wei)(wei)修(xiu)工(gong)(gong)程分會主編，機(ji)械工(gong)(gong)業出版(ban)(ban)社(she) 1964 年 12 月出版(ban)(ban)發行的 《機(ji)修(xiu)手冊》（8 卷 10 本），深受設(she)備(bei)工(gong)(gong)程技術人員和(he)廣(guang)大讀者的歡(huan)迎(ying)，曾于 1978 年和(he) 1993 年兩(liang)次(ci)再(zai)版(ban)(ban)和(he) 6 次(ci)印刷(shua)，對我國設(she)備(bei)管理(li)和(he)維(wei)(wei)修(xiu)工(gong)(gong)作(zuo)起(qi)到了(le)積極的作(zuo)用。

隨(sui)著科技發展(zhan)和(he)知識(shi)更新(xin)(xin)，設(she)備(bei)的(de)(de)更新(xin)(xin)換代，《機修(xiu)(xiu)手(shou)冊》的(de)(de)內容已不(bu)能適應時(shi)代發展(zhan)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，應該重新(xin)(xin)編寫(xie)和(he)修(xiu)(xiu)訂。但是，由于工程(cheng)浩(hao)大，力不(bu)從心。為滿足廣大設(she)備(bei)管理(li)和(he)維修(xiu)(xiu)工作者(zhe)的(de)(de)需要(yao)(yao)，經機械(xie)工業出(chu)版杜(du)和(he)中(zhong)國(guo)機械(xie)工程(cheng)學會設(she)備(bei)與維修(xiu)(xiu)工程(cheng)分會共同商定，從《機修(xiu)(xiu)手(shou)冊》中(zhong)選(xuan)出(chu)部分常用的(de)(de)、有代表(biao)性(xing)的(de)(de)機型(xing)，充實(shi)新(xin)(xin)技術、新(xin)(xin)內容，以叢書的(de)(de)形(xing)式重新(xin)(xin)編寫(xie)。

從(cong) 2000 年開始，中(zhong)國機械(xie)工(gong)(gong)(gong)程學會(hui)設(she)備與維(wei)(wei)修工(gong)(gong)(gong)程分會(hui)組(zu)織四(si)川省(sheng)設(she)備維(wei)(wei)修學會(hui)和(he)中(zhong)國第二(er)重(zhong)型機械(xie)集團公司(si)(si)、中(zhong)國航天(tian)工(gong)(gong)(gong)業(ye)總公司(si)(si)第一(yi)研究(jiu)院、兵器工(gong)(gong)(gong)業(ye)集團公司(si)(si)、沈陽市(shi)機械(xie)工(gong)(gong)(gong)程學會(hui)、陜(shan)西省(sheng)設(she)備維(wei)(wei)修學會(hui)和(he)陜(shan)西鼓(gu)風機廠(chang)，上(shang)海(hai)市(shi)設(she)備維(wei)(wei)修專業(ye)委員會(hui)和(he)上(shang)海(hai)重(zhong)型機器廠(chang)、天(tian)津塘沽設(she)備維(wei)(wei)修學會(hui)和(he)大(da)沽化工(gong)(gong)(gong)廠(chang)、大(da)連海(hai)事大(da)學、武漢鋼鐵公司(si)(si)氧氣(qi)有(you)限責任公司(si)(si)、廣(guang)東省(sheng)機械(xie)工(gong)(gong)(gong)程學會(hui)和(he)廣(guang)州(zhou)工(gong)(gong)(gong)業(ye)大(da)學、山西省(sheng)設(she)備維(wei)(wei)修學會(hui)和(he)太(tai)原理(li)工(gong)(gong)(gong)大(da)學等(deng)單(dan)位進行編寫。

從 2002 年(nian)開始．到現在已(yi)經出版(ban)(ban) 19 種(zhong)(zhong)。其中，2002 年(nian)出版(ban)(ban)了(le)《液壓與(yu)(yu)氣動設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《空調制冷(leng)設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《數控(kong)機(ji)床(chuang)故障檢測與(yu)(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《工(gong)(gong)業鍋(guo)爐(lu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)與(yu)(yu)改造問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》4 種(zhong)(zhong)；2003 年(nian)出版(ban)(ban)了(le)《電(dian)焊機(ji)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《機(ji)床(chuang)電(dian)器(qi)設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《電(dian)梯使(shi)用與(yu)(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》3 種(zhong)(zhong)；2004 年(nian)出版(ban)(ban)了(le)《風機(ji)及(ji)(ji)系統(tong)運行(xing)與(yu)(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《發生(sheng)爐(lu)煤氣生(sheng)產設備(bei)運行(xing)與(yu)(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《起(qi)重設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《輸(shu)送設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》4 種(zhong)(zhong)；2005 年(nian)出版(ban)(ban)了(le)《工(gong)(gong)廠(chang)電(dian)氣設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《密封(feng)使(shi)用與(yu)(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《設備(bei)潤滑維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》3 中。2006 年(nian)出版(ban)(ban)了(le)《工(gong)(gong)程機(ji)械維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《工(gong)(gong)業爐(lu)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》2 種(zhong)(zhong)。2007—2008 年(nian)出版(ban)(ban)了(le)《泵(beng)類(lei)設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《段壓設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《鑄造設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》3 種(zhong)(zhong)。2009 年(nian)已(yi)出版(ban)(ban)與(yu)(yu)將出版(ban)(ban)的有(you)《空分設備(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《壓力(li)容器(qi)設備(bei)管(guan)理與(yu)(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)護問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》、《工(gong)(gong)業管(guan)道及(ji)(ji)閥門維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)問(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)答(da)(da)(da)(da)(da)(da)》。

正在編寫的有《礦山機(ji)械設備維護(hu)問(wen)答(da)》、《焦爐機(ji)械設備安(an)裝與維護(hu)問(wen)答(da)》。

我們對積極(ji)參加(jia)組(zu)織、編寫和(he)關心支持叢書編寫工作的(de)同志表示感謝，也(ye)熱烈歡迎從事(shi)設備與維修工程(cheng)的(de)行家(jia)里手(shou)積極(ji)參加(jia)叢書的(de)編寫工作，使這(zhe)套叢書真正(zheng)成為從事(shi)設備維修人員的(de)良師(shi)益友(you)。

編寫說明

管道(dao)(dao)及(ji)閥門在國(guo)民經濟建(jian)設和人民生(sheng)活中(zhong)是不可缺少的設施。它涉及(ji)的領(ling)城較為廣(guang)泛(fan)，例如：熱能傳遞(di)，給(gei)排水(shui)，各種氣體(ti)，液體(ti)和物料(liao)輸送。均要靠(kao)管道(dao)(dao)的輸送來完成(cheng)。

從(cong)(cong) 20 世(shi)紀 50 年代開(kai)始，管(guan)(guan)道的(de)(de)接口(kou)采用焊接結(jie)構代替螺紋聯接。管(guan)(guan)道的(de)(de)材質從(cong)(cong)鑄鐵和碳鋼(gang)(gang)單一品種發展(zhan)為(wei)多(duo)(duo)品種。僅從(cong)(cong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)品種而言(yan)，就(jiu)有碳鋼(gang)(gang)、合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)、耐熱鋼(gang)(gang)、耐酸(suan)鋼(gang)(gang)、不(bu)銹鋼(gang)(gang)等(deng)。有色金(jin)(jin)姚(yao)管(guan)(guan)材有鋁及(ji)(ji)鋁合(he)金(jin)(jin)、銅及(ji)(ji)銅合(he)金(jin)(jin)、鉛及(ji)(ji)鉛合(he)金(jin)(jin)等(deng)。非金(jin)(jin)屬(shu)管(guan)(guan)材有硬質聚(ju)氯乙烯(xi)管(guan)(guan)、水泥(ni)管(guan)(guan)、石(shi)棒水泥(ni)管(guan)(guan)、耐酸(suan)陶瓷管(guan)(guan)等(deng)許(xu)多(duo)(duo)品種。焊接工(gong)(gong)藝技術也(ye)隨著管(guan)(guan)材有了新的(de)(de)發展(zhan)。因此，甘道及(ji)(ji)閥門(men)維修(xiu)、安裝也(ye)有了新的(de)(de)要求和國家新的(de)(de)標準檢驗。為(wei)此，中國機械工(gong)(gong)程(cheng)學會(hui)設(she)備(bei)與維修(xiu)工(gong)(gong)程(cheng)分(fen)會(hui)和機械工(gong)(gong)業出版社組織編寫了《工(gong)(gong)業管(guan)(guan)道及(ji)(ji)悶門(men)維修(xiu)問答(da)》。

《工業管(guan)道(dao)(dao)及(ji)閥(fa)門維(wei)(wei)修(xiu)問答》 是結合我們(men)的(de)實踐。對《機修(xiu)手冊》第(di) 5 卷第(di) 6 篇(pian)工業管(guan)道(dao)(dao)的(de)修(xiu)理進行了(le)修(xiu)訂(ding)。并(bing)增加了(le)管(guan)道(dao)(dao)及(ji)閥(fa)門維(wei)(wei)修(xiu)、安(an)裝必備(bei)的(de)基(ji)本知識，以及(ji)新檢(jian)修(xiu)標準和先進維(wei)(wei)修(xiu)方法，對管(guan)道(dao)(dao)及(ji)閥(fa)門的(de)使用(yong)、維(wei)(wei)護、檢(jian)修(xiu)都有(you)一定(ding)指導作用(yong)。這(zhe)是管(guan)道(dao)(dao)及(ji)閥(fa)門的(de)管(guan)理、選用(yong)、維(wei)(wei)修(xiu)、安(an)裝人員必備(bei)的(de)一本新書。

本(ben)書(shu)第(di) 1、3、7 章(zhang)由(you)(you)王鳳喜編寫(xie)(xie)(xie)，第(di) 2、4 章(zhang)由(you)(you)黃進旗編寫(xie)(xie)(xie)，第(di) 5 章(zhang)由(you)(you)朱佺編寫(xie)(xie)(xie)，第(di) 6 章(zhang)由(you)(you)楊(yang)曉濱編寫(xie)(xie)(xie)，附錄由(you)(you)徐游(you)編寫(xie)(xie)(xie)，孫(sun)先強也參加(jia)了部(bu)分編寫(xie)(xie)(xie)。全書(shu)由(you)(you)蔣世忠，曾(ceng)翰林審稿。本(ben)書(shu)在(zai)編寫(xie)(xie)(xie)過(guo)程中(zhong)得(de)到中(zhong)國策(ce)二重型(xing)機械(xie)集團公司(si)總經理石(shi)柯，副總經理曾(ceng)祥東。裝備部(bu)長郭(guo)國英等的熱(re)情(qing)幫(bang)助和支持，在(zai)此表示感謝。

第 1 章 國內外工業管道及閥門的現狀與發展

1-1 管道完整性管理技術的最新發展如何？

答：近年來，國(guo)外(wai)在(zai)管(guan)(guan)道(dao)完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理(li)方(fang)面(mian)開展(zhan)了大量的(de)研究和(he)實踐。在(zai) 2006 年召(zhao)開的(de)國(guo)際管(guan)(guan)道(dao)會(hui)議(yi)上，介紹了美國(guo)管(guan)(guan)道(dao)完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理(li)的(de)最新進展(zhan)和(he)發展(zhan)趨勢，包括管(guan)(guan)道(dao)完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理(li)的(de)進展(zhan)與實踐、直接評價技術、內檢測技術進展(zhan)等方(fang)面(mian)，并對我國(guo)開展(zhan)管(guan)(guan)道(dao)完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理(li)工作提(ti)出了建議(yi)。

（1）概述

國(guo)際(ji)管(guan)(guan)道會(hui)議（International Pipeline Conference）是由(you)美國(guo)機械(xie)工程(cheng)師學會(hui)（ASME）主辦(ban)的(de)全球油(you)氣管(guan)(guan)道工業界(jie)的(de)盛會(hui)。2006 年(nian) 9 月(yue) 24~29 日，國(guo)際(ji)管(guan)(guan)道會(hui)議在(zai)加(jia)拿(na)大卡爾加(jia)里(li)市舉行。管(guan)(guan)道完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)管(guan)(guan)理 PIM（Pipeline Integrity Management），在(zai)此會(hui)議上依然是國(guo)際(ji)管(guan)(guan)道工業關注的(de)熱點(dian)，論文多大 95 篇，內容涉及(ji)管(guan)(guan)道完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)管(guan)(guan)理及(ji)技(ji)術的(de)各(ge)個方面，體現了管(guan)(guan)道完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)管(guan)(guan)理的(de)最(zui)新進(jin)展。

根據此會議(yi)情況，對(dui)美國(guo)危險液體管(guan)道(dao)完(wan)整性管(guan)理(li)檢查工(gong)作、直接(jie)評(ping)價(jia)技術和內檢測技術的最新進(jin)展(zhan)和發展(zhan)方向進(jin)行了分析(xi)，并針對(dui)上述(shu)方面對(dui)我國(guo)開展(zhan)管(guan)道(dao)完(wan)整性管(guan)理(li)工(gong)作提出建議(yi)。

（2）對危險液體(ti)管(guan)道(dao)完(wan)整性(xing)管(guan)理(li)工作的(de)檢查

2002 年 11 月，美國國會(hui)通(tong)過(guo)了(le)專門的(de)(de)(de) H.R.3609 號法(fa)案(an)—《管(guan)(guan)道(dao)安(an)(an)全增進法(fa)》，并(bing)于(yu) 2002 年 12 月 27 日 經(jing)總統簽署后生效。此法(fa)案(an)要求管(guan)(guan)道(dao)運(yun)營商在出(chu)現(xian)安(an)(an)全后果嚴(yan)重地區實施管(guan)(guan)道(dao)完整性管(guan)(guan)理計劃(hua)，按照管(guan)(guan)道(dao)長度(du)對管(guan)(guan)道(dao)進行(xing)了(le)分類(lei)：長度(du)超(chao)過(guo) 804km（500mile）的(de)(de)(de)為一(yi)類(lei)管(guan)(guan)道(dao)，長度(du)小于(yu)804km（500mile）的(de)(de)(de)為二類(lei)管(guan)(guan)道(dao)。要求運(yun)營商在 2004 年 9 月 30 日前，完成一(yi)類(lei)管(guan)(guan)道(dao) 50% 的(de)(de)(de)基線(xian)評(ping)價；在 2005 年 8 月 16 日前，完成二類(lei)管(guan)(guan)道(dao) 50% 的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)基線(xian)評(ping)價。

為(wei)(wei)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)管(guan)(guan)(guan)道運營商對(dui)(dui)法案的(de)(de)執行(xing)情(qing)況及(ji)進(jin)一步推(tui)進(jin)完整(zheng)性管(guan)(guan)(guan)理(li)，美國(guo)管(guan)(guan)(guan)道和危(wei)(wei)險(xian)物(wu)質管(guan)(guan)(guan)理(li)局(ju)（PHMSA）從 2002 年 9 月開始(shi)，對(dui)(dui)危(wei)(wei)險(xian)液體管(guan)(guan)(guan)道完整(zheng)性管(guan)(guan)(guan)理(li)的(de)(de)實(shi)施情(qing)況進(jin)行(xing)了(le)首輪(lun)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)。在(zai)首輪(lun)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)中，PHMSA 完成(cheng)了(le)所有一類管(guan)(guan)(guan)道以(yi)及(ji)部門(men)二類管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)。截止 2005 年 12 月，并完成(cheng)了(le) 175 個危(wei)(wei)險(xian)液體管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)首輪(lun)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)，管(guan)(guan)(guan)道合計 273104km（169841mile），其中以(yi)確定為(wei)(wei)出現安(an)全(quan)后果嚴重地(di)區的(de)(de)為(wei)(wei) 121534km（75581mile）。在(zai)總結首輪(lun)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)經驗(yan)的(de)(de)基礎上，從 2005 年中期開始(shi)，PHMSA 及(ji)其州屬管(guan)(guan)(guan)道安(an)全(quan)機構開始(shi)對(dui)(dui)危(wei)(wei)險(xian)液體管(guan)(guan)(guan)道進(jin)行(xing)第二輪(lun)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)，重點(dian)在(zai)于落實(shi)首輪(lun)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)中發現的(de)(de)需要改進(jin)的(de)(de)地(di)方以(yi)及(ji)高風險(xian)因素。

1）檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查內(nei)容：根據《風(feng)險管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)示范綱要》、《系(xi)統完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)(xing)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查指(zhi)導綱要》，以及(ji) APLI160《危險液(ye)體管(guan)(guan)(guan)道完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)》標準，對(dui)管(guan)(guan)(guan)道運(yun)(yun)營(ying)商(shang)建立完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)體系(xi)的(de)要求。檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查內(nei)容包括：①檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)方案的(de)程序、執行(xing)情況和(he)文檔編制；②檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查管(guan)(guan)(guan)道運(yun)(yun)營(ying)商(shang)完(wan)成的(de)完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)(xing)評(ping)價；③檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查內(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)結果及(ji)問題識別；④檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查修(xiu)復和(he)減(jian)緩計(ji)劃(hua)；⑤確認是否按法(fa)(fa)規要求的(de)時間進(jin)行(xing)修(xiu)復；⑥檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查試壓(ya)記錄是否按聯邦(bang)法(fa)(fa)規 49CFR495 執行(xing)，檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查運(yun)(yun)營(ying)商(shang)對(dui)所有實(shi)(shi)驗失效的(de)評(ping)估；⑦確認預防(fang)和(he)減(jian)緩措施是否得到(dao)執行(xing)；⑧檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查組進(jin)一步對(dui)資產(chan)、實(shi)(shi)際修(xiu)復、直接評(ping)價及(ji)完(wan)整(zheng)(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)方案相關的(de)內(nei)容進(jin)行(xing)全面監督。

2）檢查(cha)結果(guo)：絕大多數管(guan)(guan)道運(yun)營(ying)商已經建立(li)并執行了(le)完整(zheng)性管(guan)(guan)理(li)體(ti)(ti)系，基(ji)本掌(zhang)握了(le)后(hou)果(guo)嚴(yan)重地(di)區(qu)的(de)(de)管(guan)(guan)段，并按照規則要求，對這些地(di)區(qu)進行了(le)完整(zheng)性評價(jia)。截(jie)止(zhi) 2005 年 12 月(yue)，已經完成(cheng)了(le) 86% 的(de)(de)危險液體(ti)(ti)管(guan)(guan)道的(de)(de)基(ji)線評價(jia)，只有(you)極少數運(yun)營(ying)商未在(zai)最后(hou)時限前完成(cheng) 50% 管(guan)(guan)段的(de)(de)完整(zheng)性評價(jia)。在(zai)首輪檢查(cha)中，PHMSA 對 1200 個(ge)需要“立(li)即修復”的(de)(de)缺陷處理(li)情(qing)況(kuang)(kuang)(kuang)進行了(le)核(he)實。除(chu)需要立(li)即修復或 60 天、180 天之內必須修復的(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)(kuang)外，運(yun)營(ying)商也修復了(le)大量的(de)(de)其(qi)他異(yi)常情(qing)況(kuang)(kuang)(kuang)，運(yun)營(ying)商也修復了(le)大量的(de)(de)其(qi)他異(yi)常情(qing)況(kuang)(kuang)(kuang)。行業(ye)數據顯示，2004 年共有(you) 11674 種(zhong)情(qing)況(kuang)(kuang)(kuang)被修復或減緩，包括(kuo)影(ying)響(xiang)后(hou)果(guo)嚴(yan)重地(di)區(qu)和非(fei)影(ying)響(xiang)區(qu)域。

PHMSA 總結(jie)(jie)首輪檢查經(jing)(jing)驗(yan)，就以(yi)下方(fang)(fang)面提出了(le)(le)改(gai)進(jin)(jin)意見：①數(shu)據(ju)整(zheng)合(he)。有(you)(you)(you)效(xiao)的數(shu)據(ju)整(zheng)合(he)是(shi)(shi)完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)管(guan)理的關鍵，目前已(yi)經(jing)(jing)開發了(le)(le)一些工具和(he)(he)(he)方(fang)(fang)法，對(dui)不同類(lei)型(xing)數(shu)據(ju)進(jin)(jin)行組(zu)合(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，但(dan)這(zhe)方(fang)(fang)面的工作還(huan)(huan)處于(yu)開始階段。②對(dui)內(nei)檢測(ce)結(jie)(jie)果(guo)(guo)的響(xiang)應。部分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)沒有(you)(you)(you)利用(yong)內(nei)檢測(ce)的結(jie)(jie)果(guo)(guo)進(jin)(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，未(wei)(wei)及(ji)時根(gen)據(ju)內(nei)檢測(ce)結(jie)(jie)果(guo)(guo)制定并執行修(xiu)復或減緩(huan)計(ji)劃，從(cong)而影響(xiang)了(le)(le)對(dui)內(nei)檢測(ce)結(jie)(jie)果(guo)(guo)的有(you)(you)(you)效(xiao)利用(yong)。③風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)。多(duo)數(shu)運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)已(yi)應用(yong)風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)技(ji)術，對(dui)進(jin)(jin)行基(ji)(ji)數(shu)評(ping)價(jia)(jia)(jia)的管(guan)道進(jin)(jin)行排序；但(dan)一些運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)所運(yun)用(yong)的風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)模型(xing)，還(huan)(huan)沒有(you)(you)(you)覆(fu)蓋(gai)管(guan)道風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)的全部范圍，仍(reng)然需(xu)要(yao)(yao)改(gai)進(jin)(jin)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)方(fang)(fang)法以(yi)覆(fu)蓋(gai)所有(you)(you)(you)風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)，尤(you)其是(shi)(shi)要(yao)(yao)整(zheng)合(he)所有(you)(you)(you)數(shu)據(ju)來恰當地評(ping)價(jia)(jia)(jia)管(guan)道風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)。④預(yu)防(fang)和(he)(he)(he)減緩(huan)措施。首輪檢查中發現許多(duo)運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)缺(que)乏預(yu)防(fang)和(he)(he)(he)減緩(huan)措施的分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，包括對(dui)撿(jian)漏能力及(ji)緊(jin)急情況(kuang)處理能力的評(ping)估(gu)。在已(yi)經(jing)(jing)開始的第(di)二輪檢查中，還(huan)(huan)未(wei)(wei)見到明顯的改(gai)進(jin)(jin)。⑤持續的評(ping)估(gu)和(he)(he)(he)評(ping)價(jia)(jia)(jia)。完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)成(cheng)基(ji)(ji)線評(ping)價(jia)(jia)(jia)后，在如何合(he)理確定周(zhou)期評(ping)價(jia)(jia)(jia)的時間間隔方(fang)(fang)面，需(xu)要(yao)(yao)進(jin)(jin)行進(jin)(jin)一步研究，應著重于(yu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)進(jin)(jin)行周(zhou)期評(ping)價(jia)(jia)(jia)的實施效(xiao)果(guo)(guo)。⑥完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)管(guan)理實施細(xi)則(ze)(ze)。APLI160 是(shi)(shi)完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)管(guan)理的通用(yong)標準，運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)還(huan)(huan)應建立實施細(xi)則(ze)(ze)，以(yi)增(zeng)強(qiang)完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)管(guan)理的有(you)(you)(you)效(xiao)性(xing)。⑦完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)決策(ce)和(he)(he)(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)的技(ji)術基(ji)(ji)礎。運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)仍(reng)然沒有(you)(you)(you)充(chong)(chong)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的利用(yong)歷(li)史數(shu)據(ju)，來決定風(feng)(feng)險(xian)(xian)(xian)(xian)因素和(he)(he)(he)再評(ping)價(jia)(jia)(jia)；另外，對(dui)歷(li)史數(shu)據(ju)不充(chong)(chong)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)情況(kuang)下的決策(ce)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)方(fang)(fang)法有(you)(you)(you)待改(gai)進(jin)(jin)。PHMSA 希望有(you)(you)(you)更多(duo)的技(ji)術和(he)(he)(he)方(fang)(fang)法，作為完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)決策(ce)和(he)(he)(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)的基(ji)(ji)礎。⑧完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)程序文(wen)件(jian)。文(wen)件(jian)編(bian)制的完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)和(he)(he)(he)質量，是(shi)(shi)完(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)整(zheng)性(xing)程序的關鍵要(yao)(yao)素。許多(duo)運(yun)營(ying)(ying)(ying)商(shang)(shang)對(dui)評(ping)價(jia)(jia)(jia)記錄(lu)、修(xiu)復記錄(lu)、文(wen)件(jian)的編(bian)制過程、技(ji)術驗(yan)證、決策(ce)基(ji)(ji)礎缺(que)乏足(zu)夠的重視。

（3）直接評價技術的(de)進展

內檢(jian)測(ce)、試壓(ya)、直(zhi)接評價(jia)(jia)是管(guan)道(dao)(dao)(dao)完整(zheng)性評價(jia)(jia)的(de)(de)(de)三種主要(yao)方(fang)(fang)法。盡管(guan)智(zhi)能(neng)(neng)檢(jian)測(ce)器在(zai)(zai)不斷更新，但(dan)仍有(you)許(xu)多管(guan)道(dao)(dao)(dao)不能(neng)(neng)使用(yong)內檢(jian)測(ce)設備，試壓(ya)法是針對(dui)一些(xie)特定管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)評價(jia)(jia)方(fang)(fang)法，但(dan)要(yao)求管(guan)道(dao)(dao)(dao)在(zai)(zai)停輸狀態(tai)下使用(yong)。對(dui)無法進(jin)行內檢(jian)測(ce)和試壓(ya)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)，可以(yi)選擇使用(yong)直(zhi)接評價(jia)(jia)技術進(jin)行完整(zheng)性評價(jia)(jia)。與(yu)內檢(jian)測(ce)、試壓(ya)等傳統(tong)評價(jia)(jia)方(fang)(fang)法相(xiang)比，直(zhi)接評價(jia)(jia)具有(you)成本低、易實(shi)施等特點(dian)。近(jin)年來，許(xu)多管(guan)道(dao)(dao)(dao)運營商在(zai)(zai)完整(zheng)性管(guan)理(li)方(fang)(fang)案(an)中(zhong)，已(yi)經列入了直(zhi)接評價(jia)(jia)技術，例(li)如：在(zai)(zai) Gasunie 公(gong)司管(guan)轄的(de)(de)(de) 12000km 的(de)(de)(de)高壓(ya)管(guan)道(dao)(dao)(dao)中(zhong)，僅(jin)有(you) 50% 適合進(jin)行管(guan)道(dao)(dao)(dao)內檢(jian)測(ce)，該公(gong)司從 2005 年開始，對(dui)不適合內檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)進(jin)行直(zhi)接評價(jia)(jia)。

1）直(zhi)接(jie)(jie)評(ping)(ping)(ping)價方法及相關技術：直(zhi)接(jie)(jie)評(ping)(ping)(ping)價是一種(zhong)把管道(dao)(dao)的(de)(de)物理(li)特性、操作(zuo)歷史與管道(dao)(dao)的(de)(de)檢(jian)測、檢(jian)查(cha)結(jie)果結(jie)合起來(lai)，采用不(bu)開挖檢(jian)測技術（一般(ban)為(wei)地(di)上或間(jian)接(jie)(jie)檢(jian)測）、并(bing)根(gen)(gen)據檢(jian)測結(jie)果進行開挖和檢(jian)查(cha)，來(lai)確定管道(dao)(dao)完整性的(de)(de)方法。一般(ban)分(fen)為(wei)預評(ping)(ping)(ping)價、間(jian)接(jie)(jie)檢(jian)測、直(zhi)接(jie)(jie)檢(jian)查(cha)、后評(ping)(ping)(ping)價四個(ge)步驟：①預評(ping)(ping)(ping)價。通過數據收集和分(fen)析(xi)、確定直(zhi)接(jie)(jie)評(ping)(ping)(ping)價是否(fou)可行，劃分(fen)評(ping)(ping)(ping)價區(qu)域和選擇(ze)(ze)間(jian)接(jie)(jie)檢(jian)測工(gong)具。②間(jian)接(jie)(jie)測評(ping)(ping)(ping)。主(zhu)要為(wei)地(di)面(mian)(mian)檢(jian)測，目的(de)(de)是確定涂層缺陷(xian)嚴重程(cheng)度、其他異常及管道(dao)(dao)上已發生或可能發生腐蝕(shi)的(de)(de)區(qu)域。③直(zhi)接(jie)(jie)檢(jian)查(cha)。根(gen)(gen)據間(jian)接(jie)(jie)檢(jian)查(cha)結(jie)果的(de)(de)分(fen)析(xi)，來(lai)選擇(ze)(ze)開挖點位置和數量，并(bing)在(zai)開挖后對管道(dao)(dao)表面(mian)(mian)直(zhi)接(jie)(jie)檢(jian)查(cha)。④后評(ping)(ping)(ping)價。驗(yan)證直(zhi)接(jie)(jie)評(ping)(ping)(ping)價方法的(de)(de)有效性，并(bing)確定下一次(ci)評(ping)(ping)(ping)價的(de)(de)時間(jian)間(jian)隔。

直(zhi)接評價按照管道的威脅(xie)因素，分為外腐蝕直(zhi)接評價（ECDA）、內(nei)腐蝕直(zhi)接評價（ICDA）和應力腐蝕開裂直(zhi)接評價（SCCDA）。

ECDA 方法已較成熟。2002 年，美國腐(fu)蝕工程師協會（NACE）提(ti)出了(le) ECDA 方法的推薦標準(zhun) NACE RPO502-2002《管道外部(bu)腐(fu)蝕直接評價推薦作法》。

ICDA 方法分為三(san)類，分別適用于(yu)干氣、濕氣和液體管道。目前針對(dui)干氣的 ICDA 方法，還有還有許(xu)多技術難題要克(ke)服(fu)。

SCCDA 方(fang)(fang)法(fa)步驟與 ECDA 相似，重點是識別(bie)容易發(fa)生 SCC 的(de)情況和(he)(he)評(ping)估可疑的(de)管道(dao)系統。此方(fang)(fang)法(fa)適用于高 pH 值的(de) SCC（傳統的(de)）和(he)(he)接近中性(xing) pH 值的(de) SCC（新型 SCC）。目前，北美已著手建(jian)立應力腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)的(de)直接評(ping)價方(fang)(fang)法(fa)。針(zhen)對應力腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)壓力試驗間隔時間的(de)方(fang)(fang)法(fa)的(de)研究也有了新的(de)進(jin)展(zhan)。

直接評價(jia)方法是實施，需要(yao)(yao)間接檢(jian)測(ce)(ce)方法作為技術支持。為提高(gao)檢(jian)測(ce)(ce)可靠性，NACE 要(yao)(yao)求運營(ying)商使用兩種或更多間接檢(jian)測(ce)(ce)工具，已(yi)對檢(jian)測(ce)(ce)結果相互(hu)驗證。

常用的間接評價及(ji)時有直流(liu)電位梯度檢(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)（DCVG）、密間隔(ge)電位檢(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)（CIPS）、交流(liu)電流(liu)衰減技(ji)(ji)術(shu)、電壓(ya)差技(ji)(ji)術(shu)等。

直接(jie)點位(wei)梯(ti)(ti)度檢測技術(shu)(shu)用來探測和查明涂層(ceng)缺陷。其(qi)原理是(shi)：在(zai)施(shi)加(jia)了陰極保護埋(mai)地(di)管(guan)(guan)線上，電(dian)流經過土壤介質，流入管(guan)(guan)道(dao)防(fang)腐(fu)層(ceng)破損(sun)而裸露(lu)的管(guan)(guan)道(dao)處(chu)，在(zai)管(guan)(guan)道(dao)防(fang)腐(fu)層(ceng)破壞處(chu)地(di)面上形成一(yi)個電(dian)壓(ya)梯(ti)(ti)度場(chang)。在(zai)接(jie)近破損(sun)裸露(lu)點部位(wei)，電(dian)流密(mi)度增大，電(dian)壓(ya)梯(ti)(ti)度增大。一(yi)般情況(kuang)下、電(dian)壓(ya)梯(ti)(ti)度與裸露(lu)面積成正(zheng)比例關系該(gai)技術(shu)(shu)能檢測出較小的防(fang)腐(fu)層(ceng)破損(sun)點、并可以精確(que)定位(wei)，誤差為(wei) ±15cm。這是(shi)世界上比較先進的埋(mai)地(di)管(guan)(guan)道(dao)防(fang)腐(fu)層(ceng)缺陷測試技術(shu)(shu)。

密間(jian)隔電位(wei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術(shu)是當今尖(jian)端(duan)的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術(shu)之一(yi)，是一(yi)種用(yong)來提(ti)供管(guan)(guan)(guan)道(dao)對地(di)(di)電位(wei)與距離關系的(de)地(di)(di)面檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術(shu)，能(neng)指示(shi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)沿線的(de)陰極(ji)保護效果，指出(chu)缺陷的(de)嚴重性，并(bing)自動采(cai)集數據。其缺點是工(gong)作人員(yuan)需攜檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)設備沿管(guan)(guan)(guan)道(dao)連續測(ce)(ce)(ce)量，其檢(jian)(jian)查結果不能(neng)指示(shi)圖層的(de)剝離情況，還可能(neng)受(shou)到干擾電流的(de)影響使用(yong)范圍(wei)受(shou)到一(yi)定的(de)限制。

交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)衰減技術采用等效電(dian)(dian)流(liu)(liu)原理，來評價防(fang)腐(fu)層(ceng)(ceng)絕(jue)緣電(dian)(dian)阻。當外加交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過(guo)管道(dao)(dao)(dao)時(shi)，在(zai)管道(dao)(dao)(dao)周(zhou)(zhou)圍產(chan)生相應(ying)的(de)磁(ci)場。當管道(dao)(dao)(dao)外防(fang)腐(fu)層(ceng)(ceng)完好時(shi)，隨著(zhu)管道(dao)(dao)(dao)的(de)延(yan)伸，電(dian)(dian)流(liu)(liu)較(jiao)(jiao)平(ping)衡，無電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)失現象或流(liu)(liu)失較(jiao)(jiao)少，其管道(dao)(dao)(dao)周(zhou)(zhou)圍產(chan)生的(de)磁(ci)場比較(jiao)(jiao)穩定(ding)；當管道(dao)(dao)(dao)外防(fang)腐(fu)涂(tu)層(ceng)(ceng)破(po)(po)損或老(lao)化時(shi)，在(zai)破(po)(po)損處就會有電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)失現象，隨著(zhu)管道(dao)(dao)(dao)的(de)延(yan)伸，其在(zai)管道(dao)(dao)(dao)周(zhou)(zhou)圍磁(ci)場的(de)強度就會減弱，這是(shi)目(mu)前國內外應(ying)用比較(jiao)(jiao)成熟的(de)一種檢(jian)測方法，可(ke)長間(jian)距(ju)快速探(tan)測整條管線的(de)防(fang)腐(fu)層(ceng)(ceng)狀(zhuang)況，也可(ke)縮(suo)短間(jian)距(ju)對損破(po)(po)點進行定(ding)位。

電流差檢(jian)測技術原理是：在(zai)管(guan)道與大地之間施加的交(jiao)變電壓信號，通(tong)過管(guan)道防腐層破損點處(chu)時，會流失在(zai)大地土壤中；因而電流密度隨著遠離破損點的距(ju)離而減小，在(zai)破算點的上方地表面形成了一個交(jiao)流電壓梯度，經過濾波(bo)放大后(hou)，顯示檢(jian)測結果(guo)。

根據 2006 年國(guo)際管道會(hui)議上戰士的(de)最新研(yan)究結(jie)果(guo)，美國(guo)西(xi)南研(yan)究院和(he) CC 技(ji)術(shu)(shu)(shu)公司，開(kai)發(fa)(fa)了(le)(le)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)薄膜腐(fu)蝕傳感器與移動無線技(ji)術(shu)(shu)(shu)相結(jie)合(he)的(de)檢(jian)測管道內腐(fu)蝕的(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)；中(zhong)國(guo)石油天然(ran)氣集團公司，開(kai)發(fa)(fa)了(le)(le)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)超聲(sheng)導波測量(liang)管道涂層內腐(fu)蝕技(ji)術(shu)(shu)(shu)；PETROBRAS 公司開(kai)發(fa)(fa)了(le)(le)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)聲(sheng)學發(fa)(fa)射技(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)直接評價方法；Trans Canada 公司開(kai)發(fa)(fa)出了(le)(le)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)磁學的(de)金(jin)屬損失(shi)檢(jian)測工具等。目前，結(jie)合(he) DCVC、CIPS、后處理差分全(quan)球定位系統（dGPS）三種技(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)新型檢(jian)測設備(bei)正在研(yan)發(fa)(fa)之中(zhong)。

2）直(zhi)接評價技術標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)：美國腐蝕(shi)工程師協會（NACE）正在(zai)或(huo)已經編制了(le)ECDA、DG-ICDA（干氣(qi)）、WG-ICDA（濕氣(qi)）和(he) SCCDA 標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)。ECDA 標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)已經完成(cheng)，也會并(bing)入該項規(gui)則。NACE 關于 DG-ICDA 的(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)有(you)(you)望在(zai)近期出(chu)臺；WG-ICDA 和(he)液體管(guan)道(dao) ICDA 的(de)初稿還處(chu)于編制的(de)前(qian)期階(jie)段(duan)，有(you)(you)望在(zai) NACE 2007年國際(ji)腐蝕(shi)會議上進行討論。

3）專題(ti)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)：為加(jia)(jia)強(qiang)完整(zheng)性(xing)相關技(ji)術的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)，美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)會(hui)(hui)加(jia)(jia)大了(le)對 PHMSA 管(guan)道(dao)安(an)全研(yan)發項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)支持(chi)力(li)度。經過(guo)過(guo)會(hui)(hui)的(de)(de)(de)授(shou)權，PHMSA 重點資助(zhu)了(le)一些研(yan)發項(xiang)(xiang)目(mu)，以(yi)加(jia)(jia)強(qiang)美(mei)國(guo)(guo)能源(yuan)運輸和(he)配送管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)、可靠性(xing)和(he)合乎(hu)環境要求(qiu)的(de)(de)(de)操作(zuo)工(gong)藝的(de)(de)(de)解決方案。從 2002 年開(kai)始，PHMSA 一共支持(chi)了(le) 25 個與直(zhi)接評(ping)價(jia)技(ji)術相關的(de)(de)(de)研(yan)發項(xiang)(xiang)目(mu)，一些工(gong)業組(zu)織、管(guan)道(dao)運營商、管(guan)理者和(he)研(yan)究(jiu)機(ji)構共同(tong)為這些項(xiang)(xiang)目(mu)提供了(le)近 1400 萬(wan)美(mei)元的(de)(de)(de)資助(zhu)。這些項(xiang)(xiang)目(mu)由美(mei)國(guo)(guo)、加(jia)(jia)拿大和(he)歐洲的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)機(ji)構分別承擔，重點在(zai)于擴大直(zhi)接評(ping)價(jia)的(de)(de)(de)應用(yong)范圍，以(yi)及在(zai)直(zhi)接評(ping)價(jia)過(guo)程中各項(xiang)(xiang)完整(zheng)性(xing)技(ji)術的(de)(de)(de)整(zheng)合。國(guo)(guo)際管(guan)道(dao)研(yan)究(jiu)會(hui)(hui)（PRCI）、美(mei)國(guo)(guo)天(tian)然(ran)氣(qi)協(xie)會(hui)(hui)（AGA）和(he)美(mei)國(guo)(guo)能源(yuan)部(bu)州際天(tian)然(ran)氣(qi)協(xie)會(hui)(hui)（INGAA）等組(zu)織，也對許多企業和(he)項(xiang)(xiang)目(mu)進行了(le)贊(zan)助(zhu)。

這些(xie)專題研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)包(bao)括了實際效果研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)、間接檢測(ce)設(she)備應用效果、流(liu)體力學模型(xing)、直接評(ping)價(jia)的(de)(de)不正確性(xing)(xing)和(he)可(ke)靠性(xing)(xing)、對(dui)(dui)(dui)實踐的(de)(de)總結等，具體有以下幾(ji)個(ge)方(fang)面：①對(dui)(dui)(dui) ECDA 和(he)內檢測(ce)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)(xing)(xing)對(dui)(dui)(dui)比，以對(dui)(dui)(dui) ECDA 方(fang)法進(jin)行(xing)(xing)(xing)驗(yan)(yan)證；通過實例論證 NACE 發布推薦的(de)(de)有效性(xing)(xing)；對(dui)(dui)(dui)復合管、光(guang)管、巖石區和(he)其他(ta)難(nan)(nan)以進(jin)行(xing)(xing)(xing) ECDA 評(ping)價(jia)的(de)(de)情況(kuang)進(jin)行(xing)(xing)(xing)試(shi)驗(yan)(yan)；對(dui)(dui)(dui)不合適進(jin)行(xing)(xing)(xing) ECDA 評(ping)價(jia)的(de)(de)條(tiao)件(jian)進(jin)行(xing)(xing)(xing)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)；針對(dui)(dui)(dui)難(nan)(nan)以進(jin)行(xing)(xing)(xing) ECDA 的(de)(de)區域開(kai)發機器人系(xi)統。②檢查驗(yan)(yan)證 DG-ICDA 作為預測(ce)內腐蝕位置的(de)(de)方(fang)法，開(kai)展對(dui)(dui)(dui) WG-ICDA 的(de)(de)初步研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。③評(ping)估(gu)導(dao)(dao)波技術的(de)(de)有效性(xing)(xing)，研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)對(dui)(dui)(dui)遠距離超(chao)聲導(dao)(dao)波信號的(de)(de)增(zeng)強(qiang)及區域擴(kuo)大可(ke)能性(xing)(xing)的(de)(de)評(ping)估(gu)；遠距離超(chao)聲導(dao)(dao)波與計算(suan)機終端的(de)(de)數(shu)據(ju)處理(li)和(he)通信系(xi)統結合技術；加大地面檢測(ce)管壁(bi)金屬損失工具的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)發力度，使之(zhi)能與智能檢測(ce)器技術抗衡(heng)。

PHMSA 和美國管(guan)道安全(quan)代表(biao)協會（NAPSR），聯合(he)組織美國能(neng)源部州際天然氣協會（INGAA）、美國天然氣協會（AGA）、美國腐蝕(shi)工程師協會（NACE）、美國民用(yong)天然氣協會（APGA）舉辦了論(lun)(lun)壇，專題(ti)討(tao)(tao)論(lun)(lun)與天然氣完整性相(xiang)關的(de)直接評價技術。PHMSA 向管(guan)理者(zhe)和行業推介直接評價研(yan)發的(de)現狀，提供直接評價實施的(de)典(dian)型(xing)案例。并討(tao)(tao)論(lun)(lun) NACE 有關 ECDA、ICDA、SCCDA 標準的(de)進展情況(kuang)。

直(zhi)接評(ping)價技術(shu)將不(bu)斷為(wei)現在(zai)難以評(ping)價的(de)(de)區(qu)域(yu)，提供改進了的(de)(de)解決方案(an)。直(zhi)接評(ping)價不(bu)僅作為(wei)一種制藥的(de)(de)評(ping)價工具(ju)，同(tong)時作為(wei)智能檢測器(qi)和試壓的(de)(de)輔(fu)助(zhu)工具(ju)，將具(ju)有更(geng)加廣泛的(de)(de)應用(yong)前(qian)景。

（4）內(nei)檢測技術的(de)進展以及(ji)存(cun)在的(de)問題

隨著完整性(xing)(xing)(xing)管理的(de)(de)(de)(de)發(fa)展，需要精確可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)數(shu)據，來執行先進的(de)(de)(de)(de)完整性(xing)(xing)(xing)評價計(ji)劃和優(you)化方法；對(dui)(dui)內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器的(de)(de)(de)(de)精確性(xing)(xing)(xing)、可(ke)靠性(xing)(xing)(xing)、可(ke)重復性(xing)(xing)(xing)、可(ke)對(dui)(dui)比性(xing)(xing)(xing)以及(ji)高(gao)分辨率(lv)等方面，提出了更高(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。各種檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術不斷發(fa)展，應用各種原(yuan)理的(de)(de)(de)(de)管道智能內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)不斷更新，內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術取得了實質(zhi)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)進展，但仍然存(cun)在(zai)一些問(wen)題。

1）裂(lie)紋內檢(jian)測(ce)(ce)技術：目前最適合于檢(jian)測(ce)(ce)裂(lie)紋的(de)技術是(shi)超聲波方法，脈沖(chong)波在管(guan)道內表面(mian)和表面(mian)反向產(chan)生(sheng)周向橫波；如果脈沖(chong)遇到(dao)裂(lie)紋，他就會(hui)原路返回(hui)并被變換器(qi)接(jie)收(shou)，由此檢(jian)測(ce)(ce)到(dao)該裂(lie)紋的(de)存(cun)在。其主要(yao)優點是(shi)能夠提供(gong)對管(guan)壁的(de)定(ding)量(liang)檢(jian)測(ce)(ce)，具(ju)有較高的(de)數(shu)據精度(du)(du)和置信(xin)度(du)(du)；缺(que)點是(shi)需要(yao)耦合劑，應用(yong)于輸(shu)氣(qi)管(guan)道時較復雜。

德(de)國 ROSEN 公司研發出一(yi)種(zhong)新型(xing)高分辨率超聲(sheng)波(bo)檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)。該(gai)(gai)探(tan)測(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)使(shi)用電磁聲(sheng)波(bo)傳(chuan)(chuan)感(gan)檢測(ce)(ce)(ce)技術（EMAT）,提供了能(neng)(neng)有效和精確地(di)檢測(ce)(ce)(ce)裂(lie)紋的(de)新方法(fa)。研究(jiu)人員花費 2 年的(de)時間，驗(yan)證(zheng) EMAT 傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術和設計，從實(shi)驗(yan)室獲(huo)得(de)(de)的(de)大(da)量數據(ju)，證(zheng)明了 EMAT 作為探(tan)測(ce)(ce)(ce)管道(dao)(dao)應(ying)力腐蝕開裂(lie)和其他結構缺(que)陷的(de)可行性。這一(yi)新型(xing)檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)已經(jing)通過了工業試驗(yan)，可以(yi)判斷(duan) SCC、涂層剝落、其他裂(lie)紋缺(que)陷、異常溝槽、人為缺(que)陷等。該(gai)(gai)技術最(zui)大(da)優點是借助電子聲(sheng)波(bo)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)，代替了傳(chuan)(chuan)統(tong)的(de)壓(ya)電傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)，使(shi)超聲(sheng)波(bo)能(neng)(neng)在(zai)一(yi)種(zhong)彈性導電介(jie)質中(zhong)得(de)(de)到激勵，不(bu)需要機械接觸或(huo)液體耦(ou)合(he)，是適(shi)用于天然氣管道(dao)(dao)的(de)超聲(sheng)裂(lie)紋檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)，其檢測(ce)(ce)(ce)指標見表 1-1。

注：D 為管(guan)徑

傳統(tong)的裂(lie)紋(wen)探(tan)測(ce)器可檢測(ce)的裂(lie)紋(wen)長度(du)最小臨界值為 30mm。由表 1-1 可見，新(xin)型檢測(ce)器的裂(lie)紋(wen)長度(du)最小臨界值達到 20mm。

2）同時進行金屬損失(shi)和(he)(he)裂(lie)(lie)紋的內(nei)檢測(ce)技術；金屬損失(shi)及裂(lie)(lie)紋是管道(dao)(dao)的兩大(da)主(zhu)要(yao)缺陷，存(cun)在于管道(dao)(dao)的整(zheng)個(ge)生命周期內(nei)。在現有技術條件(jian)下，管道(dao)(dao)運(yun)營商必須(xu)分(fen)別使用裂(lie)(lie)紋探測(ce)儀(yi)和(he)(he)金屬損失(shi)檢測(ce)儀(yi)，對管道(dao)(dao)的金屬損失(shi)和(he)(he)裂(lie)(lie)紋進行檢測(ce)，這會花(hua)費(fei)巨大(da)的精(jing)力和(he)(he)財力。

2006 年的(de)國際管(guan)道會議(yi)上，美(mei)國 GE-P Ⅱ 和德國 NDP 公司分別推出了(le)(le)一種先(xian)進的(de)內檢測(ce)器(qi)(qi)。應用新(xin)(xin)一代超聲(sheng)、電子技術(shu)與(yu)相(xiang)(xiang)控陣技術(shu)相(xiang)(xiang)結合(he)，對超聲(sheng)波傳感(gan)器(qi)(qi)進行了(le)(le)全新(xin)(xin)的(de)設(she)計，把金屬損失、壁厚及裂紋檢測(ce)功能融為一體，實現(xian)了(le)(le)一次通(tong)過可以同時檢測(ce)出管(guan)道的(de)腐蝕和裂紋。

該(gai)技術的特點(dian)是：電(dian)子(zi)設施控制的超聲波(bo)束允(yun)許一次通(tong)過檢測(ce)金屬損(sun)失和(he)裂(lie)(lie)紋；優化的傳感(gan)器(qi)、超聲波(bo)束及大(da)量的測(ce)量通(tong)道，實現了覆蓋整個管壁(bi)圓周的高(gao)分辨率(lv)；可敏感(gan)地(di)探測(ce)小的凹陷和(he)腐蝕造成的裂(lie)(lie)紋。

相控陣(zhen)技術與傳(chuan)統超(chao)聲技術相比，報(bao)本改進在于：傳(chuan)統無損檢測技術使用(yong)的(de)超(chao)聲波(bo)束的(de)形狀(zhuang)及傳(chuan)播方向(xiang)(xiang)．被每個(ge)(ge)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)所固定，每個(ge)(ge)獨(du)立的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)被固定排(pai)列，如果測量(liang)條件(jian)(jian)改變(bian)，則必須(xu)改變(bian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)排(pai)列類型；相控陣(zhen)技術所使用(yong)的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)排(pai)列和發(fa)射模式是(shi)程序(xu)化的(de)，每個(ge)(ge)獨(du)立的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)具有可以發(fa)射不同方向(xiang)(xiang)及不同聲束特性的(de)功能，當測量(liang)條件(jian)(jian)發(fa)生變(bian)化時，超(chao)聲波(bo)束的(de)設置(zhi)全部(bu)由計算(suan)機界(jie)面執行(xing)操(cao)作，不需要再對傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)進行(xing)人工校(xiao)準。

GE-P Ⅱ 公司的(de)(de)一(yi)(yi)次通過(guo)可同時(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)金屬損失及裂紋的(de)(de)新一(yi)(yi)代超(chao)聲波檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)，已經在 2005 年 3 月應用于歐洲一(yi)(yi)條(tiao)管(guan)(guan)徑為 609.6mm（24in）的(de)(de)成品油(you)管(guan)(guan)道(dao)(dao)，并于 2005 年 9月，對北美一(yi)(yi)條(tiao)管(guan)(guan)徑為 863.6mm（34in）的(de)(de)原油(you)管(guan)(guan)道(dao)(dao)進行了(le)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。這兩條(tiao)管(guan)(guan)道(dao)(dao)以(yi)前均(jun)使用過(guo)金屬損失檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)和(he)裂紋檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)，與以(yi)往的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)數據進行對比表明，可以(yi)是圓周分辨率(lv)從 8mm 提高到 3.3mm。相控超(chao)聲技術內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)不(bu)僅分辨率(lv)高，節約時(shi)(shi)間和(he)費用，同時(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)數據具有(you)高效的(de)(de)精確度和(he)可靠度。

3）機(ji)械損傷(shang)檢(jian)測(ce)技術：機(ji)械損傷(shang)來(lai)自對(dui)管道(dao)(dao)表面(mian)的直接(jie)(jie)沖(chong)擊，包括巖石(shi)與管道(dao)(dao)的直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸、不適當的建(jian)設行為以(yi)及第三方挖掘等。有(you)些損傷(shang)在未被發現情況下會維持(chi)相當長的時間，從而進一步形成腐蝕(shi)或裂(lie)紋(wen)，有(you)可能導致管道(dao)(dao)以(yi)后的失(shi)效(xiao)(xiao)。目前，機(ji)械損傷(shang)已(yi)經成為導致管道(dao)(dao)失(shi)效(xiao)(xiao)的主要原因(yin)之一。管道(dao)(dao)運營(ying)商(shang)希望通過(guo)使用適當的內(nei)檢(jian)測(ce)工具，可以(yi)檢(jian)測(ce)各(ge)種(zhong)原因(yin)造成的、影響管道(dao)(dao)有(you)效(xiao)(xiao)內(nei)徑的幾何(he)異常現象，并確定其程(cheng)度和位置。

最(zui)近兩年，幾(ji)(ji)何檢測(ce)要求提(ti)(ti)高了(le)，其(qi)中對(dui)凹(ao)(ao)陷(xian)尺寸的(de)(de)(de)最(zui)小要求是：高分辨率(lv)的(de)(de)(de)幾(ji)(ji)何工具應該能夠探(tan)(tan)測(ce)和定位深度(du)大(da)于等于 6.35mm（0.25in）的(de)(de)(de)凹(ao)(ao)陷(xian)，而再用(yong)的(de)(de)(de)幾(ji)(ji)何檢測(ce)器現狀是：對(dui)橢(tuo)(tuo)圓變形(xing)和大(da)的(de)(de)(de)變形(xing)難以提(ti)(ti)供凹(ao)(ao)陷(xian)評價的(de)(de)(de)有(you)效信息，基(ji)于 78 例現場(chang)挖掘證實，其(qi)探(tan)(tan)測(ce)率(lv)僅為(wei) 32%，無法(fa)滿足要求；對(dui)凹(ao)(ao)陷(xian)和橢(tuo)(tuo)圓變形(xing)的(de)(de)(de)特征仍然沒有(you)一個適(shi)當的(de)(de)(de)缺陷(xian)評價技術。對(dui)凹(ao)(ao)陷(xian)和機械損傷的(de)(de)(de)高質(zhi)量內檢測(ce)過程，應能提(ti)(ti)供要求的(de)(de)(de)信息，如凹(ao)(ao)陷(xian)的(de)(de)(de)幾(ji)(ji)何形(xing)狀和數(shu)據，這(zhe)些都對(dui)探(tan)(tan)測(ce)器機械損傷的(de)(de)(de)內檢測(ce)提(ti)(ti)出(chu)了(le)更高的(de)(de)(de)要求。

漏(lou)(lou)磁（MFL）技術(shu)應用(yong)于(yu)管道內檢測(ce)，已有超過 40 年的(de)(de)(de)(de)(de)時間，一(yi)般用(yong)來(lai)探(tan)測(ce)腐(fu)蝕(shi)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬損失，是目前最適宜的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)檢測(ce)技術(shu)；但由(you)于(yu)機械損傷產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁信(xin)(xin)號(hao)，不能很好地判斷的(de)(de)(de)(de)(de) MFL 技術(shu)很少(shao)用(yong)于(yu)檢測(ce)機械損傷帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷，在識別第三方(fang)(fang)破(po)壞方(fang)(fang)面效果不佳(jia)。來(lai)自(zi)凹陷的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)釋(shi)困難由(you)以下(xia)原因造成(cheng)：機械損傷的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁信(xin)(xin)號(hao)在幾何和(he)應力的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)是重疊的(de)(de)(de)(de)(de)；機械損傷區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)應力分(fen)布(bu)十分(fen)復雜，包括塑(su)性變(bian)形和(he)殘(can)余應力。

由(you)于(yu)樓(lou)此技(ji)術(shu)被認為是(shi)最(zui)(zui)具有(you)(you)成(cheng)本效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)(de)內檢測(ce)(ce)方(fang)法。管(guan)道運營商、管(guan)理者和研發(fa)人員都希望提高漏(lou)磁技(ji)術(shu)檢測(ce)(ce)機械(xie)損(sun)傷(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)靈敏度，從而使漏(lou)磁探測(ce)(ce)技(ji)術(shu)有(you)(you)效(xiao)應用于(yu)機械(xie)損(sun)傷(shang)(shang)缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)識別。目前該(gai)項(xiang)工作有(you)(you)了(le)以下新的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展：①德國 ROSEN 公司開發(fa)出(chu)用于(yu)內檢測(ce)(ce)器的(de)(de)(de)(de)(de)新一代幾何傳(chuan)感器，可以提供高精度的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)道內部輪廓(kuo)的(de)(de)(de)(de)(de)幾何數據，如(ru)能探測(ce)(ce)到的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)小凹(ao)陷(xian)是(shi) 4.47mm（0.176in）。這種傳(chuan)感器結合(he)了(le)非接觸(chu)遠距離測(ce)(ce)量法與(yu)測(ce)(ce)徑器手臂的(de)(de)(de)(de)(de)優勢，允許傳(chuan)感器在高動(dong)態運行(xing)載(zai)荷作用下工作；該(gai)傳(chuan)感器與(yu)導航器、高分辨率漏(lou)磁檢測(ce)(ce)技(ji)術(shu)相結合(he)，推進了(le)機械(xie)損(sun)傷(shang)(shang)檢測(ce)(ce)工具的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展。②加拿大 BJ 公司開展了(le)基(ji)于(yu)三軸漏(lou)磁信號是(shi)識別凹(ao)陷(xian)特性的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)。應用三軸樓(lou)此工具檢測(ce)(ce)小凹(ao)陷(xian)（深度少于(yu)直徑 1%）的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)已經有(you)(you)了(le)重大進展，其檢測(ce)(ce)能力(li)已在現場挖掘(jue)中得到了(le)驗證。該(gai)項(xiang)技(ji)術(shu)目前具有(you)(you)國際領先水平(ping)。

4）金屬(shu)損(sun)失(shi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技術：過去幾年里，人們重點關注(zhu)了金屬(shu)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)最小檢(jian)(jian)測(ce)(ce)深度(du)；而(er)現在(zai)對(dui)于(yu)金屬(shu)損(sun)失(shi)普遍關注(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)，是(shi)對(dui)腐(fu)蝕引起的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)損(sun)失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)探測(ce)(ce)、定(ding)位和(he)尺(chi)寸(cun)測(ce)(ce)定(ding)。早期的(de)(de)(de)(de)(de)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)工具(ju)僅(jin)能探測(ce)(ce)大面積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕或腐(fu)蝕群(qun)。由于(yu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)其設計、傳感器、電(dian)子學和(he)其他(ta)要素的(de)(de)(de)(de)(de)改進，新(xin)型檢(jian)(jian)測(ce)(ce)工具(ju)已經具(ju)有探測(ce)(ce)小缺陷能力，預測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷尺(chi)寸(cun)也更(geng)加精確，并通過多(duo)種(zhong)途(tu)徑進行(xing)了很大的(de)(de)(de)(de)(de)改進，如大多(duo)數低分辨率檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器，測(ce)(ce)量漏磁(ci)場僅(jin)在(zai)一(yi)(yi)個單一(yi)(yi)方向，現在(zai)高分辨率檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)范圍是(shi)兩個或是(shi)三(san)個相互垂直的(de)(de)(de)(de)(de)方向，取(qu)樣率、特定(ding)距離(li)收集的(de)(de)(de)(de)(de)數據樣本和(he)時間間隔(ge)也大大增大。

加(jia)拿(na)大(da) BJ 公司應用三軸漏磁(ci)技術的(de)軸向(xiang)磁(ci)場 MFL 檢測器(qi)(qi)(qi)(qi)研(yan)究，有(you)(you)了一(yi)定的(de)進展。在三軸傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)，有(you)(you)三個單(dan)獨的(de)、互相垂(chui)直的(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)感方向(xiang)；軸向(xiang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)記(ji)錄(lu)沿管(guan)(guan)道(dao)的(de)平行(xing)方向(xiang)；徑(jing)向(xiang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)記(ji)錄(lu)管(guan)(guan)道(dao)垂(chui)直方向(xiang)；環向(xiang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)記(ji)錄(lu)圓(yuan)周方向(xiang)。第四個傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)稱(cheng)為(wei)旋(xuan)轉(zhuan)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)，被(bei)用來(lai)識(shi)別(bie)內外(wai)部的(de)區別(bie)，也幫助(zhu)識(shi)別(bie)和(he)進行(xing)特征(zheng)分類。這類高分辨率漏磁(ci)檢測器(qi)(qi)(qi)(qi)，可識(shi)別(bie)的(de)金屬(shu)(shu)損失(shi)特征(zheng)有(you)(you)金屬(shu)(shu)增長(chang)和(he)金屬(shu)(shu)損失(shi)、復雜腐蝕情況(kuang)、延(yan)長(chang)的(de)軸向(xiang)缺陷(xian)、制(zhi)造缺陷(xian)、建設缺陷(xian)、焊(han)縫裂紋(wen)、凹陷(xian)、折(zhe)皺(zhou)、圓(yuan)鑿、圓(yuan)周裂紋(wen)等(deng)。一(yi)般認為(wei)凹陷(xian)、折(zhe)皺(zhou)等(deng)管(guan)(guan)道(dao)凹陷(xian)無法被(bei) MFL 識(shi)別(bie)，因此漏磁(ci)技術中(zhong)關(guan)于非腐蝕特征(zheng)的(de)進一(yi)步研(yan)究變(bian)得更加(jia)重要，這仍是(shi)目前(qian)漏磁(ci)技術研(yan)究的(de)方向(xiang)

5）內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術存在(zai)(zai)的(de)問(wen)題及發展方向：經過(guo)多年(nian)應用，內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術已經成為評價(jia)管道(dao)(dao)缺(que)陷和(he)確(que)保管道(dao)(dao)完整性的(de)首選技(ji)術。高分辨率的(de)內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器（幾何(he)、腐蝕(shi)、裂紋(wen)）可(ke)探(tan)測(ce)(ce)、定位、測(ce)(ce)量并顯示(shi)管壁(bi)上(shang)的(de)異(yi)常(chang)。這些(xie)異(yi)常(chang)可(ke)以表示(shi)為幾何(he)變形（凹陷、圓鑿、橢圓變形、折皺、彎曲）、腐蝕(shi)、裂紋(wen)和(he)其他缺(que)陷。但是、研(yan)究世界上(shang)最(zui)近發生的(de)危(wei)險(xian)液體(ti)和(he)天然氣管道(dao)(dao)事(shi)故(gu)，卻發現一些(xie)內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)結(jie)論為可(ke)繼續運行(xing)的(de)管道(dao)(dao)，在(zai)(zai)內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)后(hou)的(de) 6~12 個月內(nei)就發生了失效事(shi)故(gu)。

2005 年(nian)，美國管道安全(quan)辦公室發布的(de)(de)數據表明，這(zhe)些經過檢(jian)測卻很快出(chu)現故障的(de)(de)管道，失效原(yuan)因中，缺(que)陷(xian)未(wei)被探測到(dao)的(de)(de)占 51%；對缺(que)陷(xian)特征(zheng)低(di)估(gu)的(de)(de)占 32.3%；錯誤辨識(shi)的(de)(de)占 16.7%。這(zhe)種現象(xiang)對內檢(jian)測器(qi)及相應的(de)(de)內檢(jian)測器(qi)技術提(ti)出(chu)了質疑，文(wen)獻(xian)指出(chu)了內檢(jian)測器(qi)面(mian)臨的(de)(de)問題和(he)發展的(de)(de)問題。

內(nei)檢測(ce)(ce)(ce)其已經從純粹的(de)檢測(ce)(ce)(ce)工具(ju)，轉變為(wei)一個(ge)(ge)精確(que)地測(ce)(ce)(ce)量手段，目前(qian)面臨的(de)問題如(ru)下：①管道測(ce)(ce)(ce)量的(de)目標處在一個(ge)(ge)復雜、連續、變化(hua)的(de)內(nei)部環境（壓力、溫(wen)度、腐蝕等(deng)）和外部環境（周圍土壤(rang)、腐蝕、第(di)三方干擾等(deng)）。②內(nei)檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)運(yun)行(xing)過程中，其關鍵部件可能會失效，但無法及時更換。③智(zhi)能檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)的(de)運(yun)行(xing)參數(shu)不穩定，如(ru)速(su)率、磁場、檢測(ce)(ce)(ce)期間(jian)傳(chuan)感器(qi)故(gu)障(zhang)。④實(shi)際存在的(de)缺陷數(shu)量大(da)于被(bei)內(nei)檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)檢測(ce)(ce)(ce)到的(de)數(shu)量，缺陷的(de)實(shi)際大(da)小一般(ban)大(da)于內(nei)檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)給出的(de)數(shu)據(ju)。⑤創建一個(ge)(ge)內(nei)檢測(ce)(ce)(ce)方法與對比標準非(fei)常困難。

分(fen)析以(yi)(yi)上情(qing)況，內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術(shu)應該(gai)在以(yi)(yi)下方面(mian)進行改進：①需(xu)要進一步改進內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)器的(de)基本原(yuan)理(li)和技(ji)(ji)術(shu)，以(yi)(yi)改進現有內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術(shu)存(cun)在的(de)未探測(ce)(ce)(ce)到、低估危險及錯(cuo)誤(wu)辨(bian)識等(deng)方面(mian)的(de)性能(neng)。②對(dui)內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)數據進行整體的(de)統(tong)計分(fen)析，確定內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)遺漏和錯(cuo)誤(wu)辨(bian)識的(de)缺陷的(de)數量、尺(chi)寸和位置，評價內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)器檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)到的(de)缺陷的(de)實際數量和尺(chi)寸。③對(dui)各(ge)種內(nei)(nei)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)數據的(de)差異進行對(dui)比(bi)分(fen)析，以(yi)(yi)對(dui)測(ce)(ce)(ce)量錯(cuo)誤(wu)進行歸納、驗證檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)器、現場和計算(suan)機(ji)數據。

（5）工作(zuo)建議

完整(zheng)性(xing)管理(li)是保證管道(dao)安全運行的(de)有(you)效手段。中國管道(dao)行業已經(jing)初步建立(li)起完整(zheng)性(xing)管理(li)的(de)理(li)念，開(kai)始制定(ding)完整(zheng)性(xing)實施計劃(hua)及相關(guan)技(ji)術標準，并已經(jing)對陜京管道(dao)、廣(guang)東 LNG 管道(dao)等進行了內檢測實踐，取得了良好(hao)的(de)效果。為了更(geng)好(hao)地(di)開(kai)展完整(zheng)性(xing)管理(li)，現結合國際上完整(zheng)性(xing)管理(li)的(de)最新進展，提出以下建議。

1）提高對直(zhi)接評(ping)價(jia)(jia)的重視程(cheng)度。由于內(nei)檢(jian)測技術(shu)適用范圍的局限(xian)性(xing)，相當(dang)數量的管(guan)(guan)道需要通過(guo)直(zhi)接評(ping)價(jia)(jia)技術(shu)進(jin)行完整性(xing)評(ping)價(jia)(jia)。應該加強(qiang)對直(zhi)接評(ping)價(jia)(jia)技術(shu)的研究(jiu)，適當(dang)引進(jin)直(zhi)接評(ping)價(jia)(jia)技術(shu)，對不(bu)適合內(nei)檢(jian)測評(ping)價(jia)(jia)的管(guan)(guan)道進(jin)行完整性(xing)評(ping)價(jia)(jia)，提高完整性(xing)管(guan)(guan)理技術(shu)水(shui)平。

2）制定(ding)并監(jian)督實(shi)施強(qiang)制性的完(wan)(wan)整(zheng)(zheng)性評價計(ji)劃。在(zai)國內缺乏強(qiang)制性法律的情況(kuang)下，各大(da)石(shi)油公(gong)司應該制定(ding)包括直接評價和內檢測(ce)等(deng)評價方法在(zai)內的完(wan)(wan)整(zheng)(zheng)性評價計(ji)劃，提出強(qiang)制性要求，使管(guan)(guan)道(dao)完(wan)(wan)整(zheng)(zheng)性管(guan)(guan)理從試(shi)點逐步納入規范化管(guan)(guan)理的軌道(dao)。

3）加強(qiang)行業數(shu)據庫(ku)建設。注重整(zheng)個管道行業的(de)(de)管道失效(xiao)等數(shu)據收集和分析，為完整(zheng)性管理提(ti)供參(can)考(kao)；在開(kai)展(zhan)內檢測實(shi)踐的(de)(de)基礎上、加強(qiang)對(dui)(dui)內檢測數(shu)據和結(jie)果(guo)的(de)(de)對(dui)(dui)比(bi)研(yan)究(jiu)，提(ti)高對(dui)(dui)內檢測技術的(de)(de)認(ren)識。

4）加大對完整(zheng)性管理技(ji)術的(de)研(yan)究力度。密切跟蹤(zong)國外最新技(ji)術發展狀態，有計劃(hua)地開展直(zhi)接評(ping)價技(ji)術和(he)內(nei)檢測技(ji)術的(de)研(yan)究，加大研(yan)究投(tou)入(ru)，培育具有自主知識產權(quan)的(de)評(ping)價技(ji)術。

1-2 十一五期間中國鋼管市場有哪些需求？

答(da)：十(shi)五期間(jian)中國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)管市場(chang)(chang)消(xiao)費結構的變化(hua)，反映(ying)了(le)十(shi)一(yi)五期間(jian)中國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)管發展的經濟背景，分析了(le)中國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)管市場(chang)(chang)主要(yao)用戶(hu)的要(yao)求，從宏觀層面(mian)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)管和鋼(gang)(gang)(gang)材市場(chang)(chang)的動態比例關系進(jin)行了(le)評估，對(dui)十(shi)一(yi)五期間(jian)中國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)管市場(chang)(chang)需求驚醒(xing)了(le)預測。

（1）十五期間(jian)中國(guo)鋼管頁的發展情況

十五期間，中國鋼管產量由 1153.10×10⁴t/a 上升到 2614.11×10⁴t/a，五年間上升 1461.10×10⁴t/a，年均增加 292.2×10⁴t/a。由于產(chan)能不斷增加，從十(shi)五初期(qi)的生產(chan)能力不足(zu)，已轉為生產(chan)能力過剩。中國鋼管十(shi)五時期(qi)的產(chan)量和構成(cheng)比例見表 1-2。

由表 1-2 可知，五年來，鋼管產量和表觀消費量平均以 22.46% 和 19.77% 的幅度高速增長。2003 年以后，鋼管自給率逐漸呈供大于求的局面，即自給率大于百分之百進口管。中國鋼鐵工業協會指出：管材在鋼材表觀消費總量中的比例，2000 年為 6.61%，2005 年為 6.42%，變化不大。其中，無縫鋼管由 2000 年的凈出口 3×10⁴t，轉為 2005 年凈出口 71.4×10⁴t；焊接鋼管由 2000 年的凈出口 3×10⁴t，轉為 2005 年凈出口 124.5×10⁴t。管材在國(guo)內(nei)市場的國(guo)產(chan)化率(lv)已達 95.5%。

十五期間(jian)中(zhong)(zhong)國鋼(gang)(gang)管業(ye)的發展(zhan)情況(kuang)表明，中(zhong)(zhong)國鋼(gang)(gang)管業(ye)已進入供大于(yu)求的新(xin)階段。這給(gei)十一五期間(jian)中(zhong)(zhong)國鋼(gang)(gang)管業(ye)的發展(zhan)以新(xin)的啟示。

（2）十一五期(qi)間鋼管(guan)市場需求分析和評估(gu)

1）十(shi)一(yi)五(wu)期(qi)(qi)間中國(guo)(guo)鋼(gang)(gang)管業(ye)發(fa)展的經濟背景：處于(yu)中國(guo)(guo)工(gong)業(ye)化由(you)(you)中期(qi)(qi)階段(duan)向后期(qi)(qi)階段(duan)的過(guo)(guo)渡(du)時期(qi)(qi)，是中國(guo)(guo)鋼(gang)(gang)管業(ye)發(fa)展的拐點。這意味著鋼(gang)(gang)管產量和(he)消(xiao)費量由(you)(you)高速增(zeng)長(chang)(chang)，過(guo)(guo)渡(du)到(dao)持(chi)續、快速增(zeng)長(chang)(chang)，鋼(gang)(gang)管業(ye)發(fa)展的增(zeng)速放慢。當我國(guo)(guo)工(gong)業(ye)化基本實現時，鋼(gang)(gang)管產量和(he)消(xiao)費產量將到(dao)達歷史峰值(zhi)。這個(ge)(ge)時期(qi)(qi)，中國(guo)(guo)經濟仍然只要是靠(kao)投資和(he)外(wai)貿拉動，由(you)(you)粗放型增(zeng)長(chang)(chang)方式向集(ji)約(yue)型增(zeng)長(chang)(chang)方式過(guo)(guo)渡(du)。十(shi)一(yi)五(wu)期(qi)(qi)間中國(guo)(guo)鋼(gang)(gang)管業(ye)就處在這樣(yang)兩個(ge)(ge)過(guo)(guo)渡(du)時期(qi)(qi)的發(fa)展階段(duan)。

十一五期間規劃經濟發展的態勢是又好又快，其著力點是創新、節能和環保。至于 GDP 增長率，十一五前兩年（2006 年和 2007年）預計分別是 10.7% 和 8%。平均為 9% 左右。預計后三年可能是 7.5%~8%。十一五期間 GDP 增長率平均約為 8%。中國鋼鐵協會預測 2010 年我國粗鋼消費達到 4.9×10⁸t，鋼材消費達到 4.7×10⁸t。這個(ge)預測是(shi)在總結十五期(qi)間預測的經驗(yan)教訓基礎上得出(chu)的。

2）十一五期間鋼管市場的需求評價：十一五期間，中國能源需求強勁是中國鋼管行業發展的直接動力。預測 2010 年將消費（25~33）×10⁸t 標煤，十一五期間能源建設將投資 3.5 萬億元。到 2020 年，我國能源工業累計投資將達到 10 萬億元，從 2005 年起，每年投資 7000 多億元。其中 2020 年煤炭生產能力將達到 28×10⁸t，年均投資 700 億元；2010年石油產量將達到 1.8×10⁸t，年均投資 500 億元；2010 年天然氣產量達到 1100×10⁸m³，年均投資 300 億元；2010 年電力裝機，包括火電、水電、喝點、天然氣發電、風電等新能源發電達到 7×10⁸Kw，年均投資 5000 多億元。

①煤炭用鋼管。煤炭用鋼管的數量比較大，用途也比較廣。按鋼管占 20% 來估計，支護用鋼管 2006~2010 年共用 990×10⁴t；礦用帶式輸送機拖輥等設備和排水、通風用鋼管 130×10⁴t。由此可見，煤炭用鋼管共計約 1120×10⁴t。

②石油(you)(you)天然(ran)氣鋼管(guan)(guan)。石油(you)(you)天然(ran)氣用(yong)鋼管(guan)(guan)的主(zhu)題市場(chang)是中石油(you)(you)、中石化和(he)中海(hai)油(you)(you)三家(jia)石油(you)(you)巨頭，其用(yong)途主(zhu)要是油(you)(you)井管(guan)(guan)、油(you)(you)氣長(chang)輸管(guan)(guan)線(xian)鋼管(guan)(guan)。

2006~2010 年共計需油井管 1800×10⁴t。石油行業十一五期間油井管和管線鋼管用量之和約 3800×10⁴t。

③化工用鋼管。十一五期間無縫鋼管、焊管等共計 900×10⁴t。

④電力用鋼管，包括火電用鋼管（蒸汽管、高壓給水管等）、核電用管（傳熱管）、水電用鋼管（焊接鋼管、壓力管）、風電用鋼管（焊管）、電網用鋼管（輸電塔一般用角鋼改為用焊管）。以上電力用鋼管 2006~2010 年總計需求量 575×10⁴t。

⑤鋼結構用鋼管。鋼結構的發展同城市化有密切的關系。華東、中南仍是我國鋼結構消費的主要區域，西北、西南地區的消費比重呈增長勢頭。十一五期間，中國城鎮化率將由 2005 年的 43%，上升到 2010 年的 47%，農村人口轉移到城鎮約 8545×10⁴ 人，年需建筑用鋼約 2655×10⁴t。其中，東南部 844×10⁴t，中部 1046×10⁴t，西部 765×10⁴t。五年共需建筑用鋼材約 1.3275×10⁸t。

國內一般以上的鋼材用于建筑行業，推算出 2006~2010 年，鋼結構用鋼管需要 600~700×10⁴t。

⑥房地產用鋼管。房地產用鋼管包括三個方面：一是鋼結構，見⑤中分析；二是城市地下給排水、熱力、通風管道；三是住宅用來水鍍鋅鋼管。十一五期間城市地下水及熱力管網，年需鋼管平均約為 50×10⁴t；地面房屋用鍍鋅鋼管平均約需 800×10⁴t；十一五期間房地產用鋼管量約 4250×10⁴t。

⑦汽車工業用鋼管。2005 年我國汽車產量為 500×10⁴ 輛，2006 年達到 650×10⁴ 輛，2007 年可達 850×10⁴ 輛，2010 年將超過 900×10⁴ 輛。關于汽車用剛量的評估，按 2005 年汽車用鋼管 24×10⁴t（其中無縫管 16.91×10⁴t，焊管 7.09×10⁴t）來推算，十一五期間汽車用鋼管量約 160×10⁴t。

⑧造船工業用鋼管。目前世界造船市場處于發展的高峰期。在世界海運貿易增長的推動下，尤其是在中國，石油、礦石進口持續快速增長和集裝箱貨運增速上升的推動下，2005 年我國制船行業產量突破 1222×10⁴t 載重噸，同比增長 41.86%,占世界產量的 18.2%，2006 年造船產量為 1500×10⁴t 載重噸，用鋼材 600×10⁴t，其中管材占 7%，約為 42×10⁴t。2006~2010 年我國造船達到每年平均 830×10⁴t 載重噸，總計為 4152×10⁴t 載重噸。按 2006 年船用鋼管量為基數，推算十一五期間我國造船工業用鋼管量為 250×10⁴t。

⑨集裝箱行業用鋼管。我國集裝箱行業在產銷上已連續 14 年居世界第 1 位，生產集裝箱所用鋼材為耐候鋼，主要有熱軋薄板（1.6~6.0mm）、型鋼和焊管。預計 十一五期間集裝箱需求焊管將達 105×10⁴t。

⑩機(ji)械(xie)工(gong)業(ye)用(yong)鋼管。中國(guo)機(ji)械(xie)工(gong)業(ye)有(you)龐(pang)大的(de)內需支持，同時其有(you)明顯的(de)國(guo)際(ji)比(bi)較優勢，是今后國(guo)際(ji)重點振興的(de)產業(ye)。到 2010 年將投資 3555 億元，占國(guo)民經濟總投資的(de) 4%，增長速度為 47%，產銷總體呈平穩(wen)發展趨勢。

機(ji)(ji)械工業(ye)的機(ji)(ji)床工業(ye)，歐(ou)、亞、美三足鼎(ding)立，歐(ou)洲勢強，德、日、美爭雄(xiong)。機(ji)(ji)械工業(ye)發展(zhan)如何，標志著一個國(guo)家技術水(shui)平的高低(di)。

機(ji)械(xie)工業(ye)(ye)(ye)(ye)鋼材用量的主(zhu)要行業(ye)(ye)(ye)(ye)有(you)：重型礦山機(ji)械(xie)、工程(cheng)機(ji)械(xie)、通用機(ji)械(xie)、農業(ye)(ye)(ye)(ye)機(ji)械(xie)、石油及(ji)化(hua)工機(ji)械(xie)。此外，還(huan)有(you)零部件(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)，增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 20%；制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷及(ji)空(kong)調機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)，增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 15%~20%；環保機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 17%；文化(hua)辦公機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 15%；食品及(ji)包裝機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 10%~15%；液壓(ya)、氣動、密封件(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 10%~15%；印刷(shua)機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 10%；軸承制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 8%~10%；內燃機(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 5%~8%；工程(cheng)機(ji)械(xie)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei) 5%。

據不完全統計，機械行業 2004 年消耗鋼材 4500×10⁴t，2005 年消耗鋼材 5200×10⁴t。2006 年機械工業產銷同比增長 15%，由此，預測十一五期間機械工業用鋼量為 2200×10⁴t 左右。

機械制造業用管以大中直徑、中厚壁碳結鋼和低合金鋼管、無縫鋼管為主。用無縫鋼管代替實心段坯制造缸、筒、軸、輥、滾筒、軸承、管模等中空體和結構體，可節約鋼材 20%~30%。又如壓力容器、高壓氣瓶年需無縫鋼管約 10×10⁴t。機械用管中，大中直徑無縫鋼管約占 30%。近幾年，年消耗無縫鋼管（150~160）×10⁴t，約占(zhan)無縫鋼管(guan)(guan)消費的 15%。美國的機(ji)械(xie)結構管(guan)(guan)消費比例，1997 年為 29.4%，2002 年保持在 24%。隨著我國機(ji)械(xie)裝備業的發展，我國鋼管(guan)(guan)用于機(ji)械(xie)結構管(guan)(guan)的比例還會增加，將(jiang)達(da)到(dao) 20% 左(zuo)右。

⑪輕(qing)工業(ye)用(yong)鋼管。輕(qing)工業(ye)是我國凈出(chu)口量較大(da)的(de)行業(ye)，2005 年出(chu)口順(shun)差為 1400~1500 億元，增長幅(fu)度較大(da)。由于國際競(jing)爭(zheng)激烈，需(xu)要鋼材品種(zhong)升級(ji)換代。

輕工業用鋼管涉及自行車、影劇院、體育場館、會議廳設備（座椅等）、健身器材、家電、家具、醫療機械、小五金、旅游用品等。2005 年自行車用鋼材 185×10⁴t，其中焊管約 110×10⁴t，由此，預測十一五期間輕工業用鋼管約 880×10⁴t。

⑫鐵路（車輛）用鋼管。十一五期間將加大綜合交通運輸體系投資力度投資總額 65219 億元增長 18.6%。盡管如此，與國際交通運輸發達國家相比，仍由較大差距。從路網密度來看，美國每萬平方千米國土面積就有鐵路 200km，印度有 211km。我國 2005 年年底全國鐵路總營業里程為 7.5×10⁴km，每萬平方千米地(di)面積鐵(tie)路僅為(wei) 78.11km。

十一五期間國家將繼續加大鐵路網建設，將重新線 1.7×10⁴km，相當于八五、九五和十五總和的 1.3 倍。鐵路車輛由于主要干線提速，需要新購機車 7300 臺，到 2010 年需新購貨車 22×10⁴ 輛，新購客車 2.6×10⁴ 輛。因此，未來幾(ji)年的(de)鐵路(lu)車輛用(yong)鋼市(shi)場潛力巨大。

火車車廂用鋼管主要包括三個方面：一是車廂鋼結構件，例如用方矩形鋼管制作箱梁；二是配管；三是為了提速、減重和安全，用鍛軋的空心軸代替實心軸。目前年需低和金鋼車軸（15~20）×10⁴t。

綜上所述，十一五期間鐵路（車輛）用鋼管約 200×10⁴t。

⑬港口建設用鋼管。我國鋼鐵工業正在向沿海地區發展，如鞍鋼、首鋼、唐鋼在沿海地區建設鋼鐵鋼鐵大廠，配套的港口建設正在發展之中。港口建設和跨海大橋都需要大量打樁用鋼管。例如，杭州灣跨海大橋用的打樁規格為 ø1016mm×16mm，管長 72m，鋼管用量很客觀。螺旋焊管用于樁管較合適，一部分直縫埋弧焊管也可用于樁管。同時，鐵路建設中橋梁也很多，以京滬高速鐵路為例，就有 11 座特大橋需要大量打樁用管。預計十一五期間港頭、碼頭、橋梁需要用作樁管的鋼管月 250×10⁴t。

十一五期間我國鋼管出口量預計約 3000×10⁴t。

1-3 俄羅斯 ø1420mm 直縫焊管生產線如何？

答(da)：俄(e)羅斯聯合鋼(gang)鐵股份有(you)限(xian)公司(si)韋(wei)克(ke)松鋼(gang)鐵廠(chang)建成的 ø1420mm 直縫埋弧焊(han)管(guan)生產線(xian)(xian)，主要(yao)設備有(you)德(de)國 SMS MEER 公司(si)提供，采(cai)用 JCO 成形工(gong)藝，可(ke)生產單(dan)焊(han)縫和雙焊(han)縫鋼(gang)管(guan)。由銑邊(bian)機(ji)(ji)、預(yu)彎機(ji)(ji)、步進成型機(ji)(ji)、預(yu)焊(han)機(ji)(ji)、水壓試(shi)驗機(ji)(ji)、無(wu)損檢測(ce)等設備組成。生產的 ø1420mm 焊(han)管(guan)力學性能檢測(ce)試(shi)驗表明，完全滿足油(you)氣輸送管(guan)線(xian)(xian)要(yao)求。

ø1420mm 焊管生產線大口徑焊管的生產能力為 40×10⁴t/a，其(qi)主要生產設備(bei)如下(xia)：

1）銑邊(bian)(bian)機(ji)。為后(hou)續焊(han)接保證最精(jing)確的(de)板邊(bian)(bian)幾(ji)何(he)參數(shu)。

2）預彎(wan)機。彎(wan)力 24MN，可同時從全(quan)長鋼板(ban)兩側逐段彎(wan)曲板(ban)邊。

3）步進成型機（JCO）。彎(wan)力 65MN，可(ke)同時在管坯(pi)全廠(chang)范圍內(nei)的(de)多個彎(wan)曲(qu)點上(shang)，將各坯(pi)段(duan)預彎(wan)向管坯(pi)中央，最終形成斷(duan)面。

4）預焊機。在正式焊接前進(jin)行保護氣(qi)體定位焊接。

5）自(zi)動焊(han)(han)機(ji)。采用(yong)埋弧多弧焊(han)(han)接工藝焊(han)(han)接工藝（3~5個電弧），進(jin)行內外焊(han)(han)縫(feng)的自(zi)動焊(han)(han)接。液壓擴徑(jing)(jing)機(ji)（擴徑(jing)(jing)頭擴張力為 21GN），可在全管長(chang)范(fan)圍(wei)內逐漸進(jin)行鋼管擴徑(jing)(jing)、定徑(jing)(jing)，保證鋼管的幾(ji)何尺寸(cun)精(jing)度并(bing)消(xiao)除內應力。

6）水壓(ya)試(shi)驗(yan)機。最大試(shi)驗(yan)壓(ya)力為 55MPa。

7）無損檢(jian)測設(she)備。用于(yu)焊縫和罐體(ti)自(zi)動超聲波(bo)檢(jian)測、手(shou)動超聲波(bo)檢(jian)測、X 射線檢(jian)測、磁粉檢(jian)測等。

2005 年 4 月(yue)，韋(wei)克(ke)松鋼鐵廠(chang)(chang)第四鋼管(guan)廠(chang)(chang)這(zhe)套新(xin)生產線投產。再制造大口(kou)徑(jing)厚壁(bi)管(guan)時(shi)，采(cai)用(yong)了(le)謝(xie)(xie)維(wei)爾（北方鋼公司(si)）、Dillinger（德(de)國）、Posco（韓國）等公司(si)生產的(de)(de)寬厚熱(re)軋板，并與這(zhe)些公司(si)簽訂了(le)長期供貨合同。ø1420mm 鋼管(guan)的(de)(de)力學性(xing)能見(jian)表 1-4.測(ce)試鋼管(guan)的(de)(de)壁(bi)厚為 18.7mm 和 15.7mm，其熱(re)軋板分別有俄(e)羅(luo)斯謝(xie)(xie)維(wei)爾公司(si)和德(de)國 Dillinger 鋼廠(chang)(chang)供貨。

2006 年(nian) 4~5 月，俄羅(luo)斯天然(ran)氣(qi)科學技術(shu)研究(jiu)院，對(dui)該廠 1420 機(ji)組生產(chan)的 X70 級管線鋼管 ø1420mm×26.7mm 和 K60 級 ø1020mm×17mm 單焊縫(feng)鋼管分(fen)別進行了(le)試驗(yan)。

試驗中，在鋼管(guan)試樣表面(mian)制造了(le)人工缺陷，然(ran)后在液(ye)壓試驗機上按(an)要求進行(xing)試驗，并對鋼管(guan)的(de)韌性進行(xing)了(le)評價。

試驗(yan)結果(guo)表明，所(suo)生產的鋼(gang)管可用于施(shi)工(gong)溫度 -60℃，運行(xing)溫度 -20℃，工(gong)作壓力為 9.8MPa 的油(you)氣(qi)輸送管道的敷(fu)設和(he)大修。這一結論已得(de)到全俄(e)(e)天然(ran)氣(qi)科學技術(shu)研究院和(he)全俄(e)(e)鋼(gang)鐵科學技術(shu)研究院的正式認可。此外，天然(ran)氣(qi)工(gong)業(ye)公司(si)驗(yan)收委員會在 2005 年 7 月 14 日(ri) 1 號會議記錄(lu)中，也對(dui)該廠 ø1420mm×26.7mm 鋼(gang)管的優良性能給予了肯(ken)定。

現已制定出天(tian)然氣工業(ye)及石油輸送管(guan)道用(yong)“大口徑直(zhi)縫焊管(guan)生產技(ji)術條件”。韋(wei)克松鋼鐵廠(chang)已開(kai)始(shi)對(dui)石油天(tian)然氣公司供應這種鋼管(guan)，并(bing)對(dui)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)設備(bei)進行了(le)更新，以便對(dui)鋼級 K70(X70)，壁厚 50mm 的大口徑直(zhi)縫焊管(guan)的力學(xue)性能進行可靠的檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)。新添的檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)設備(bei)由 Zwick 公司提(ti)供，包(bao)括拉伸(shen)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)、落錘(chui)撕裂試(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)和沖擊試(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)。

除(chu)了(le)(le) ø1420mm 大口徑直(zhi)縫焊管上產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)外，韋(wei)克松鋼(gang)廠(chang)還建立了(le)(le)鋼(gang)管外防(fang)腐(fu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)，內防(fang)腐(fu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)于 2006 年(nian) 10月 投產(chan)(chan)(chan)。這兩條(tiao)鋼(gang)管內、外防(fang)腐(fu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)的(de)設(she)備均由荷蘭(lan) Bauhuis 公司提供(gong)。

聯合鋼鐵(tie)公司韋克松鋼鐵(tie)廠，是第(di)一個批(pi)量生產(chan)出 ø1420mm 大口(kou)(kou)徑直(zhi)縫(feng)焊管的俄(e)羅(luo)斯(si)制管企業。俄(e)羅(luo)斯(si)巴頓焊接研(yan)究所，礦(kuang)山技術(shu)監督局、重型機械廠、烏克蘭國立(li)黑色(se)冶(ye)金設計(ji)院(yuan)等單位的專(zhuan)家(jia)和(he)一些(xie)外國專(zhuan)家(jia)，參與了 ø1420mm 大口(kou)(kou)徑單直(zhi)縫(feng)焊管的工(gong)藝設計(ji)、設備(bei)開發及投(tou)產(chan)調(diao)試。

目前該廠(chang)發展(zhan)趨勢良好，經營狀(zhuang)況(kuang)穩定，投資重點向著提高生(sheng)產(chan)率和產(chan)品質量方面發展(zhan)。這(zhe)些(xie)將使(shi)人們(men)堅(jian)信(xin)，韋(wei)克松鋼鐵廠(chang)在互利合作的基礎上，能夠(gou)為(wei)石(shi)油天(tian)然氣(qi)(qi)行業提供大量優質的管(guan)線(xian)鋼管(guan)，并已準(zhun)備(bei)參與“俄北—歐洲(zhou)天(tian)然氣(qi)(qi)管(guan)道”和“東西(xi)伯利亞—太平洋(yang)天(tian)然氣(qi)(qi)管(guan)道”的建設(she)。

1-4 閥門用金屬波紋管的選型與應用如何？

答：介紹金屬(shu)波紋(wen)管(guan)在截止閥(fa)、閘閥(fa)、調節閥(fa)、安(an)全閥(fa)和球(qiu)閥(fa)等閥(fa)門中的(de)(de)應用(yong)、設計(ji)和選型。對閥(fa)門用(yong)金屬(shu)波紋(wen)管(guan)在使(shi)用(yong)中出現(xian)的(de)(de)出現(xian)的(de)(de)問題給(gei)出了解決辦法。

（1）概念：隨著世(shi)界范圍內環保意(yi)識的(de)(de)增強，人(ren)們(men)對閥門的(de)(de)密封要求(qiu)越(yue)來越(yue)高，特別(bie)是該裝(zhuang)置以及石(shi)油(you)和化(hua)工(gong)等(deng)特殊(shu)場合，要求(qiu)閥門必須實現“零泄漏”。因此，蘇聯(lian)、德國、美國和日本等(deng)國家率先(xian)將金屬波紋管(guan)(guan)應(ying)用于閥門領(ling)域，使(shi)波紋管(guan)(guan)閥門作為一個新(xin)產品(pin)首先(xian)在(zai)航空、航天、艦船(chuan)和核工(gong)業等(deng)軍工(gong)領(ling)域得(de)到應(ying)用，并迅(xun)速在(zai)石(shi)油(you)和化(hua)工(gong)等(deng)行業得(de)以推廣。

金屬波紋(wen)(wen)管的(de)作用主要(yao)是實現測(ce)量、連接(jie)、轉換、補償(chang)、隔離(li)、密封和(he)(he)減(jian)震等功能。在(zai)波紋(wen)(wen)管截止閥和(he)(he)閘閥中的(de)作用只要(yao)是隔離(li)、密封和(he)(he)補償(chang)功能，在(zai)自力式調節閥中，還與彈簧(huang)配套起到輸出(chu)力和(he)(he)開區關閉閥門的(de)作用。

用(yong)于波紋管(guan)閥(fa)門(men)的(de)(de)金屬筆(bi)文官只要有液壓成(cheng)形和(he)焊接成(cheng)形兩(liang)種(zhong)，是(shi)根據(ju)實(shi)際使(shi)用(yong)的(de)(de)閥(fa)門(men)閥(fa)體高(gao)(gao)度(du)、位移量、耐壓能力以及剛度(du)要求綜合考慮選(xuan)擇何(he)種(zhong)形式(shi)的(de)(de)金屬波紋。金屬波紋管(guan)的(de)(de)材料(liao)主要是(shi)奧氏體不銹(xiu)鋼以及高(gao)(gao)溫合金鋼等，材料(liao)的(de)(de)選(xuan)擇主要是(shi)根據(ju)閥(fa)門(men)實(shi)際使(shi)用(yong)介(jie)質腐蝕性和(he)使(shi)用(yong)溫度(du)決定的(de)(de)。

由于(yu)近年來國內閥(fa)門行業(ye)發展非常迅速，如何在波紋(wen)管(guan)閥(fa)門設計時選擇合適的(de)金屬(shu)波紋(wen)管(guan)成(cheng)為(wei)行業(ye)上迫(po)切需要解決的(de)問(wen)題(ti)。

（2）術語：在對金屬波(bo)紋管設(she)計選型(xing)時，首先(xian)要明(ming)確金屬波(bo)紋管的行業術語。

1）波紋管：一種彈性、薄壁、有多(duo)個橫向波紋的管殼零(ling)件。

2）波紋管(guan)(guan)組(zu)件：由兩(liang)個或兩(liang)個以上零件組(zu)成，其中(zhong)之一是波紋管(guan)(guan)，波紋管(guan)(guan)是一個或多個串聯(lian)，其他是法蘭等(deng)配件。

3）壁厚：成形波(bo)紋管(guan)(guan)的原始(shi)金屬(shu)管(guan)(guan)的管(guan)(guan)壁厚度，對(dui)多層波(bo)紋管(guan)(guan)則(ze)是(shi)各層壁厚的總(zong)和(he)。

4）形程：已(yi)原始長(chang)度為基點，波(bo)紋管(guan)壓縮位移與拉伸位移之和。

5）扭(niu)曲：長(chang)波紋管進行軸向壓縮時(shi)產(chan)生的柱(zhu)失穩。

6）公稱壓力：與波紋管(guan)機(ji)械(xie)強度有(you)關(guan)的設計給定壓力。

7）公稱載(zai)荷：正常(chang)工作條(tiao)件下允許(xu)的最大載(zai)荷或滿量程值。通常(chang)是預期設計(ji)值。超載(zai)載(zai)荷一般(ban)限定在(zai)額定載(zai)荷的 125%~150%。

8）額(e)定位移(yi)(yi)：額(e)定載(zai)荷下(xia)引起(qi)的位移(yi)(yi)，是正常(chang)使用條件下(xia)允許產生(sheng)的工作(zuo)位移(yi)(yi)。

9）波(bo)紋管剛(gang)度(du)(du)(du)：使波(bo)紋管產生單位位移(yi)所(suo)需要的力，設計計算(suan)得出(chu)的剛(gang)度(du)(du)(du)稱為(wei)公稱剛(gang)度(du)(du)(du)或(huo)額定剛(gang)度(du)(du)(du)。一般情況，公稱剛(gang)度(du)(du)(du)不(bu)直(zhi)接受(shou)用實際值(zhi)，而是產品原型經過測試后的修正值(zhi)。

10)一次(ci)循環：波紋(wen)管隨閥桿(gan)從全開到全閉再到全開的運動過程。

11）循(xun)環(huan)壽(shou)命：波紋(wen)管在規定(ding)壓(ya)(ya)力(li)、溫(wen)度和(he)軸向(xiang)行(xing)程(cheng)下往復運動而不破換(huan)的最(zui)大循(xun)環(huan)次數。相同產品的壽(shou)命與波紋(wen)管工作狀態、循(xun)環(huan)次數、頻率、壓(ya)(ya)力(li)和(he)溫(wen)度等有關。

12）有(you)效(xiao)(xiao)面(mian)積：彈性(xing)元件在單位壓力(li)(li)作(zuo)用下(xia)，位移為零(ling)時轉換的集中力(li)(li)的大(da)小(xiao)。但(dan)有(you)效(xiao)(xiao)面(mian)積隨(sui)壓力(li)(li)增加而(er)變(bian)化，因此具有(you)不恒定性(xing)，在力(li)(li)平衡式儀表中，要配對(dui)篩選，做(zuo)到有(you)效(xiao)(xiao)面(mian)積盡(jin)量一(yi)致。

（3）結構

1）U 形波紋管：常用 U 形波紋管結構如圖 1-1 所示。波紋管端部接口形式如圖 1-2 所示。接口表示方法為外配合用 W（圖 1-1a 中的 d₁ 尺寸）、沿波切邊用 Q_D（圖 1-1a 中 D₂ 尺寸）、內配合用 N（圖 1-1b 中 D₁ 尺寸）。推薦采用圖 1-2a、b、c 端(duan)部接口(kou)形式。

圖 1-1 常用(yong)波(bo)紋管結(jie)構要素(su)

圖 1-2 波紋管端部接(jie)口形(xing)式

2）波(bo)紋管(guan)組(zu)件典型結構(gou)(gou)：保溫管(guan)組(zu)件典型結構(gou)(gou)如圖 1-3 所示。

圖 1-3 波(bo)紋(wen)管組件典型結構

（4）選型

1）波(bo)紋管閥門典(dian)型結構：應(ying)用波(bo)紋管組(zu)件是為閥桿和(he)閥體(ti)工藝流體(ti)之間(jian)提(ti)供一個可(ke)軸向變形的金(jin)屬隔套，形成(cheng)動(dong)密封(feng)，以消除閥桿處的泄漏。裝有波(bo)紋管組(zu)件的閥門典(dian)型結構如圖(tu) 1-4 所(suo)示。

圖 1-4 裝有(you)波紋管(guan)組件的閥門典型閥桿(gan)密封結(jie)構(gou)

選型要(yao)求：①根(gen)據(ju)閥(fa)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)(jing)選擇(ze)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)內徑(jing)(jing)，波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)內徑(jing)(jing)應(ying)(ying)大于閥(fa)桿(gan)(gan)直徑(jing)(jing) 1.5mm。波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)(jing)根(gen)據(ju)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)內徑(jing)(jing)來選擇(ze)。外(wai)徑(jing)(jing)和(he)內徑(jing)(jing)通過(guo)(guo)外(wai)徑(jing)(jing)與(yu)內徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)比值(zhi)相聯系(xi)，一(yi)(yi)般(ban)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，外(wai)徑(jing)(jing)與(yu)內徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)比值(zhi)為 1.3~1.5。②波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)壁厚、層(ceng)數、波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)數及長度(du)等(deng)(deng)應(ying)(ying)能滿足波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)、行(xing)程、循環(huan)壽(shou)命等(deng)(deng)要(yao)求。一(yi)(yi)般(ban)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，壓(ya)力(li)越(yue)大，波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)壁厚越(yue)厚，為了增大位(wei)移或(huo)者(zhe)降低波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)剛度(du)，提高壽(shou)命，可以(yi)采(cai)用降低單(dan)層(ceng)壁厚、增加波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)層(ceng)數的(de)(de)(de)(de)(de)辦法實現。③應(ying)(ying)設(she)計導向結構(gou)，以(yi)防(fang)止波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)扭曲。同時(shi)(shi)(shi)還應(ying)(ying)避免波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)與(yu)閥(fa)桿(gan)(gan)或(huo)閥(fa)體(ti)之間的(de)(de)(de)(de)(de)局部接觸，以(yi)防(fang)止磨損(sun)和(he)過(guo)(guo)早失(shi)效(xiao)。應(ying)(ying)設(she)計防(fang)扭轉結構(gou)，防(fang)止波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)扭轉變形。④設(she)計閥(fa)門時(shi)(shi)(shi)，應(ying)(ying)限制波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壓(ya)縮(suo)和(he)拉(la)伸的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)程，以(yi)防(fang)止波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)承(cheng)受超出循環(huan)壽(shou)命試驗限定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)位(wei)移和(he)拉(la)伸位(wei)移。一(yi)(yi)般(ban)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)程不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)(guo)自由長度(du)的(de)(de)(de)(de)(de) 25%，否(fou)則會影響波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)循環(huan)壽(shou)命。特別是高溫(wen)高壓(ya)環(huan)境下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)閥(fa)門。⑤波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)采(cai)用與(yu)閥(fa)門相同的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)和(he)溫(wen)度(du)等(deng)(deng)級。波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)應(ying)(ying)能承(cheng)受主體(ti)閥(fa)門 38℃ 條件下(xia)(xia) 1.5 倍的(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)稱壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)試驗。進行(xing)壓(ya)力(li)試驗時(shi)(shi)(shi)，焊(han)縫不(bu)能開裂(lie)、泄漏，波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)不(bu)應(ying)(ying)發生扭曲。⑥波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)組件材(cai)料應(ying)(ying)在允(yun)許的(de)(de)(de)(de)(de)使用溫(wen)度(du)范圍內選擇(ze)，同時(shi)(shi)(shi)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)用材(cai)料具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)成形性能、焊(han)接性能與(yu)介(jie)質的(de)(de)(de)(de)(de)相容性。

3）閥(fa)門(men)用波紋(wen)管選型(xing)標記：按(an)照波紋(wen)管應用閥(fa)門(men)公稱(cheng)尺寸(cun)(cun)不同分類，根(gen)據 GB/T 1047-2005 中的公稱(cheng)尺寸(cun)(cun)系(xi)列規定(ding)，波紋(wen)管應用閥(fa)門(men)的工程尺寸(cun)(cun)可分為：15mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm、65mm、80mm、100mm、125mm、150mm、200mm、250mm 等。

圖 1-5 波紋管標識

（5）閥門用波(bo)紋管的(de)檢驗：閥門用金屬波(bo)紋管的(de)檢驗項目主(zhu)要有表面質(zhi)量、幾何尺寸、密封性、壓力(li)機循環壽命等。

1）表(biao)面質量：在標(biao)準照明條件下(xia)，目(mu)測觀察(cha)波紋(wen)管表(biao)面及外形、其(qi)質量應滿足 JB/T 6169-2006 的規定。

2）幾何(he)(he)尺寸(cun)(cun)：用(yong)分度(du)值為(wei) 0.02mm 的卡尺或(huo)其精確度(du)相(xiang)當的其他量(liang)具和儀器，檢驗波(bo)紋管的幾何(he)(he)尺寸(cun)(cun)和公(gong)差(cha)應(ying)符合圖樣要(yao)求。圖樣未要(yao)求的公(gong)差(cha)應(ying)符合表 1-5 的要(yao)求。

3）密(mi)封(feng)性(xing)檢驗(yan)：由承制(zhi)方(fang)組焊的波紋管組件(jian)(jian)應(ying)進行密(mi)封(feng)性(xing)檢驗(yan)，檢驗(yan)可(ke)用(yong)氣泡檢漏法(fa)。波紋管及其(qi)組件(jian)(jian)內(nei)沖入 0.6MPa 的壓(ya)縮(suo)空氣或其(qi)他無腐蝕性(xing)非可(ke)燃潔凈的氣體(ti)，保壓(ya) 3min，在水槽中檢查(cha)不應(ying)有(you)泄漏現(xian)象。也可(ke)根據用(yong)戶要求用(yong)氦質譜檢漏儀檢漏，不應(ying)呈現(xian)可(ke)探(tan)測出的滲漏。

4）壓力試驗：壓力試驗可在專用設備或閥門上進行。實驗用水的氯離子含量不超過 25×10^-7。按 JB/T 9092-1999 的規定，波(bo)紋(wen)管組件在室溫(wen)或 38℃ 條(tiao)件下(xia)，以 1.5 倍公稱(cheng)壓力進行(xing)水壓試驗(yan)。

每個波紋管(guan)(guan)組件應固定在(zai)某一長度，此長度為常規閥門(men)殼體試驗(yan)(yan)時(shi)閥門(men)開啟(qi)位置的長度。在(zai)實驗(yan)(yan)過(guo)程中(zhong)應防(fang)止波紋管(guan)(guan)拉伸(shen)和壓(ya)縮。壓(ya)力施加應與波紋管(guan)(guan)工作(zuo)時(shi)受壓(ya)方(fang)式一致(zhi)。進行壓(ya)力試驗(yan)(yan)時(shi)，焊縫(feng)不能開裂或泄(xie)露，波紋管(guan)(guan)不應發生扭曲。

5）循(xun)環壽命試驗(yan)(yan)：可在專用設備或閥門上進(jin)行(xing)試驗(yan)(yan)，當(dang)主題閥門需(xu)要時(shi)，應按照(zhao)相關標準進(jin)行(xing)高溫(wen)循(xun)環壽命試驗(yan)(yan)。

循環(huan)的頻(pin)率應考慮不(bu)正常(chang)的快(kuai)速循環(huan)可(ke)能產生的過熱。循環(huan)頻(pin)率不(bu)應超過每秒一次。

循環試驗應在(zai)室溫(wen)或 38℃ 時(shi)的公稱壓(ya)(ya)力下(xia)進行。加(jia)壓(ya)(ya)方式同壓(ya)(ya)力試驗一樣。

每個波紋(wen)管組(zu)件咋循(xun)環試驗(yan)之(zhi)后應(ying)進行密封(feng)性試驗(yan)，不應(ying)呈現可探測的滲(shen)漏。

除(chu)合(he)同另有規定(ding)(ding)，波紋(wen)管的循環壽命應(ying)符合(he)表 1-6 的規定(ding)(ding)。

 6）出廠檢驗(yan)(yan)：出廠檢驗(yan)(yan)的項目(mu)和順(shun)序按表 1-7 規定執行。出廠檢驗(yan)(yan)中有不合格項的波紋(wen)管，為不合格品。

注：● 為必檢(jian)項(xiang)目；— 為不檢(jian)項(xiang)目。

（6）結(jie)語：閥門是(shi)金屬(shu)波(bo)紋管(guan)是(shi)波(bo)紋管(guan)閥門的(de)(de)核心器件，波(bo)紋管(guan)的(de)(de)設計及選(xuan)用(yong)(yong)，關系到閥門使(shi)用(yong)(yong)安全，特別(bie)是(shi)波(bo)紋管(guan)閥門的(de)(de)應用(yong)(yong)領域都是(shi)重(zhong)點工(gong)業領域和軍工(gong)領域，在新產(chan)品試制是(shi)應進行型式(shi)試驗，在選(xuan)用(yong)(yong)時(shi)應適用(yong)(yong)于閥門使(shi)用(yong)(yong)系統的(de)(de)空況條件及金屬(shu)波(bo)紋管(guan)的(de)(de)結(jie)構特性(xing)。

1-5 API 標準安全閥的開發與應用如何？

答：介紹(shao) API （American Petroleum Institute 美國石(shi)油學(xue)會）標(biao)準(zhun)安(an)全閥的規范和特點，論述了在開(kai)發該產品中所進行的性能試驗和流(liu)場仿真方(fang)面的研究工作。提(ti)出(chu)了推(tui)廣應用的建議。

1）概(gai)念：我國(guo)的(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥基本上(shang)是按照機(ji)械(xie)行業標(biao)準進行設(she)計制造。20 世(shi)紀 70 年代以后(hou)，隨(sui)著我國(guo)改革開放(fang)和(he)國(guo)名(ming)經濟迅(xun)速發展，從國(guo)外引進了大量石油、化工、能(neng)源、冶金和(he)紡織等裝(zhuang)置(zhi)及設(she)備，同時隨(sui)機(ji)進口(kou)了大量國(guo)外安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥。這(zhe)些安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥大部分是按照 API 標(biao)準設(she)計、制造、試驗(yan)和(he)驗(yan)收。由(you)于 API 標(biao)準安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥與(yu) JB 安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥相比(bi)，具有顯著的(de)特(te)點(dian)和(he)先進性，因而近幾年來，一些企業要求，安(an)(an)(an)裝(zhuang)在易燃、易爆、有害或(huo)有毒介質的(de)設(she)備及管道上(shang)的(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥，宜選用 API 標(biao)準安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥。為了適應各類裝(zhuang)置(zhi)對安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥的(de)需求，對 API 標(biao)準安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥進行了探討和(he)研究。

（2）特性

1）相關(guan)標(biao)準：與 API 標(biao)準安全閥相關(guan)的常用標(biao)準和規范如(ru)下(xia)。

API RP 520 煉油廠泄壓裝(zhuang)置(zhi)的定徑、選(xuan)擇和安裝(zhuang)

第Ⅰ部分(fen) 定徑和選擇

第Ⅱ部分 安(an)裝

API Std526 鋼制法蘭泄壓閥

API Std527 泄(xie)壓閥(fa)閥(fa)座的密(mi)封性

API RP 576 泄壓裝置的(de)檢查

ASME 鍋爐(lu)與壓力容器規范(fan)第 Ⅷ 卷(juan)

第一(yi)冊(ce) 壓(ya)力容器泄壓(ya)裝置

ASME PTC25 泄壓裝(zhuang)置—性(xing)能試驗規范

2）名(ming)(ming)詞(ci)術語：API 標準(zhun)的某些名(ming)(ming)詞(ci)術語與我國國內(nei)習慣用語不一致，故予以說明。

①泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)裝置（Pressure Velief Device）。泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)裝置是(shi)防止工藝系統或承壓(ya)(ya)(ya)容(rong)器由于(yu)事故或不正常(chang)(chang)工況期間流(liu)體壓(ya)(ya)(ya)力升(sheng)高而超過預定壓(ya)(ya)(ya)力值。常(chang)(chang)有的有彈簧直接載荷式泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)閥、先(xian)導(dao)式泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)閥和爆破(po)片等。

②泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)閥(fa)（Pressure Relief Valve）。泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)閥(fa)是一種泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)裝(zhuang)置，在系(xi)統(tong)超壓(ya)(ya)(ya)時閥(fa)門(men)開啟(qi)，而當系(xi)統(tong)壓(ya)(ya)(ya)力恢復到正常后閥(fa)門(men)關閉，從(cong)而防(fang)止(zhi)介質繼續外(wai)流。常見有(you)的安全(quan)閥(fa)、泄(xie)放閥(fa)、先(xian)導式(shi)泄(xie)壓(ya)(ya)(ya)閥(fa)等。

③安(an)全閥(fa)（Safety Valve）。安(an)全閥(fa)是一種由入口(kou)靜壓(ya)(ya)力驅動(dong)(dong)，并以快速開啟或突跳動(dong)(dong)作為特征(zheng)的泄壓(ya)(ya)閥(fa)。其(qi)應用與可壓(ya)(ya)縮流(liu)體(ti)。

④泄(xie)放(fang)閥（Relief Valve）。泄(xie)放(fang)閥是一(yi)種由入口(kou)靜壓力(li)驅動的(de)泄(xie)壓閥，其開啟通(tong)常與超(chao)過壓力(li)的(de)壓力(li)升高(gao)成比例(li)。其應(ying)用于不可壓縮流體(ti)。

⑤安全泄(xie)(xie)放閥（Safety Relief Valve）。安全泄(xie)(xie)壓閥是一種依應用(yong)情況而作為安全閥或泄(xie)(xie)放閥的(de)泄(xie)(xie)壓閥。

3）基本要(yao)求：

①安(an)全閥的流(liu)道面積（代號）、進出(chu)口通徑、壓(ya)力級（磅級）、基(ji)本材料、壓(ya)力-溫度范圍(wei)和進出(chu)口安(an)裝尺寸(cun)按(an) API Std 526 規定。

②安全閥的整(zheng)定(ding)壓(ya)力（Pa）允許(xu)偏差(cha)與整(zheng)定(ding)壓(ya)力有關。當 Pa≤0.5MPa 時，允許(xu)偏差(cha)為 ±0.015MPa。當 Pa＞0.5時，允許(xu)偏差(cha)為 ±3%Pa。

③安全閥的(de)設計和制(zhi)造(zao)按 ASME《鍋(guo)爐與壓力容(rong)器規(gui)范》第 Ⅷ 卷規(gui)定。其(qi)基本條件(jian)包括(kuo)機械(xie)動作，材料選擇、制(zhi)造(zao)及裝(zhuang)配的(de)檢(jian)查制(zhi)造(zao)廠(chang)及裝(zhuang)配廠(chang)的(de)產(chan)品試驗、設計、焊接及其(qi)他等七個方面。

如(ru)對(dui)閥瓣、閥座、彈簧、導套、提升(sheng)裝(zhuang)(zhuang)置的(de)結(jie)構設(she)計和材料(liao)選擇要求，對(dui)制造廠及(ji)裝(zhuang)(zhuang)配廠的(de)制造、實驗設(she)備和質量控(kong)制程序的(de)要求，如(ru)受(shou)壓件的(de)強度和氣(qi)密試驗要求、對(dui)實驗裝(zhuang)(zhuang)置、容器和試驗方法的(de)要求等。

④標以 ASME《鍋爐與壓(ya)力(li)容器規范(fan)》第 Ⅷ 卷標志(zhi)的泄壓(ya)閥(fa)的排量驗(yan)證(zheng)試驗(yan)應(ying)在不超過開啟(qi)壓(ya)力(li)的 10% 或 0.02MPa 壓(ya)力(li)下進行(xing)。

4）標(biao)準比較：JB、GB 和 API 標(biao)準安全閥的比較見表 1-8。

5）條(tiao)款特點：

①規則(ze)。API 標準對安全閥的結構設計、排量計算、規格(ge)、壓力級、材料、制造、試(shi)驗、運輸、安裝、使(shi)用、檢查及維修，均有完整(zheng)和全面的基本要求(qiu)。

API RP 520、576 介紹了各種類(lei)型安全(quan)閥的機構及其特(te)點。

API RP 520 第Ⅰ部分列出各種流體(ti)介質(zhi)（氣(qi)體(ti)、水蒸氣(qi)、液體(ti)及兩(liang)相(xiang)流）排(pai)量下所(suo)需流道面積的計算(suan)方法，并(bing)給出相(xiang)關修正(zheng)系數。

API Std 526 規(gui)(gui)定了 14 種(zhong)流道直徑（喉徑）再不(bu)用溫(wen)度(du)和壓力下的(de)各種(zhong)規(gui)(gui)格、壓力級及基(ji)本材料要求，并(bing)規(gui)(gui)定必須執行(xing) AMSE 規(gui)(gui)范(fan)的(de)相應制造和試驗(yan)要求。

API Std 527 規(gui)定了泄(xie)壓閥的密封性試(shi)驗(yan)方法和要(yao)求。

API RP 520 第Ⅱ部分列出有關安(an)裝發(fa)面的(de)一些要(yao)求。

API RP 576 列出泄壓裝置的檢查(cha)和維修要求。

ASME PTC 25 為泄壓(ya)裝置(zhi)的(de)試驗裝置(zhi)、試驗方(fang)法和實驗報告提供(gong)了標(biao)準。

②規格(ge)和(he)品種。API 標準(zhun)安全(quan)閥規格(ge)和(he)品種較多(duo)。

彈簧載荷式安全閥的公稱尺寸為 1~8in.（25~200mm），有 14 種（D~T）流道直徑（d₀=9.5~146mm），21 種(zhong)規格(ge)，6 種(zhong)壓力級（150~2500lb），-268~260℃ 的溫度范圍。

API 標準(zhun)范圍閥規(gui)格、品(pin)種多，便于選擇合理規(gui)格的安全(quan)閥。

③溫(wen)(wen)度—壓力(li)級。API 標準安全閥根據所需排量計算確定(ding)留到面(mian)積(ji)后，按(an)照該流道(dao)面(mian)積(ji)表(biao)中(zhong)的(de)溫(wen)(wen)度范(fan)圍(wei)和允許的(de)最高整定(ding)壓力(li)，確定(ding)適(shi)合的(de)壓力(li)等級。

④材料(liao)。閥(fa)瓣、閥(fa)座及導(dao)向零(ling)件應(ying)是耐蝕(shi)材料(liao)制成，應(ying)能(neng)滿足(zu)溫度和(he)使用(yong)(yong)條件。依照使用(yong)(yong)的(de)溫度，選用(yong)(yong)適合(he)的(de)閥(fa)體(ti)、閥(fa)蓋及彈簧(huang)材料(liao)。閥(fa)體(ti)和(he)閥(fa)蓋的(de)材料(liao)可以不同，但必須滿足(zu)最低的(de)壓力—溫度要求，標準中規定了閥(fa)體(ti)、閥(fa)蓋和(he)彈簧(huang)材料(liao)的(de)最低等級牌號。

⑤制造廠和(he)實驗裝置(zhi)要(yao)求。制造廠的(de)工藝裝備(bei)、試(shi)驗裝備(bei)以及質量(liang)控制程序能夠保證所(suo)生產安(an)全法的(de)性能一致性。安(an)全閥(fa)性能試(shi)驗裝置(zhi)和(he)容(rong)(rong)器應有足(zu)夠尺寸和(he)容(rong)(rong)量(liang)。

⑥運輸和安裝。安全閥運輸中應有保護堵蓋（塞）。安全閥人口管道的壓力損失 Δp≤3%p_a。

（3）研制

由(you)于按(an)照 API 標準生產(chan)安(an)全閥與按(an)照 JB 生產(chan)安(an)全閥存(cun)在(zai)差(cha)異，因而產(chan)品制造過程中(zhong)常出現(xian)許多問(wen)題。如結(jie)構(gou)設計不(bu)合理，材料選用不(bu)當，整定壓(ya)力過高或實(shi)際排放量(liang)不(bu)滿足(zu)要求等。

為(wei)了完整全面的了解、熟悉(xi)和掌握(wo) API 標準（AMSE 規范(fan)）相關內容和要(yao)求(qiu)，有必要(yao)對 API 標準安全閥進行(xing)深入(ru)研(yan)究(jiu)，以顯(xian)示其特點和先進性。對 API 標準安全閥主要(yao)研(yan)究(jiu)包括(kuo)試驗研(yan)究(jiu)和建模研(yan)究(jiu)。

1）性能(neng)試驗研究：

①試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置。為(wei)了(le)進行(xing)安(an)全閥的性能及(ji)排量(liang)(liang)(liang)試(shi)驗(yan)研究，按(an)照 ASME PTC 25《泄壓裝(zhuang)置—性能試(shi)驗(yan)規(gui)范》的要求建設了(le)安(an)全閥全性能試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置。改試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置主要由大量(liang)(liang)(liang)空氣壓縮機(ji)、儲氣罐、流(liu)量(liang)(liang)(liang)調節閥、控制(zhi)閥、試(shi)驗(yan)容器(qi)(qi)及(ji)工位(wei)、流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)、壓力傳感器(qi)(qi)、溫度(du)傳感器(qi)(qi)、位(wei)移傳感器(qi)(qi)、計(ji)算機(ji)數據采集及(ji)處理系統等組成。

試(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置共設三個(ge)試(shi)(shi)驗(yan)工(gong)位。最(zui)大試(shi)(shi)驗(yan)閥通徑 8in.（200mm），最(zui)高試(shi)(shi)驗(yan)壓力 23MPa，最(zui)高試(shi)(shi)驗(yan)流(liu)量 100t/h（空(kong)氣）。試(shi)(shi)驗(yan)工(gong)位的試(shi)(shi)驗(yan)容器的容積分別為 4.5m³、1.5m³、0.014m³。

為(wei)了更好地比較(jiao)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)裝置(zhi)能力(li)對安全閥性能的(de)影響(xiang)，隨(sui)后又建(jian)造了容積為(wei) 0.5m³的(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)裝置(zhi)。典型(xing)安全閥的(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果曲(qu)線如圖 1-6~1-8。

圖 1-6 入口壓力(li)與(yu)開啟(qi)高度曲線

圖(tu) 1-7 開(kai)啟高(gao)度與流量曲線

圖(tu) 1-8 安全(quan)閥(fa)發證顫振時的(de)開啟高度曲線

②性(xing)能(neng)(neng)及(ji)排量(liang)(liang)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)流(liu)道結構(gou)設計對(dui)(dui)其性(xing)能(neng)(neng)及(ji)排量(liang)(liang)有(you)重(zhong)量(liang)(liang)影響。API Std 526 標準(zhun)(zhun)規定(ding)了安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)凈出(chu)口及(ji)流(liu)道尺寸，其出(chu)口面積(ji)(ji)與(yu)流(liu)道面積(ji)(ji)的(de)比(bi)(bi)例為(wei) 64.26~3.02，與(yu) JB 規定(ding)的(de) 4.13~3.06 相(xiang)比(bi)(bi)范圍及(ji)比(bi)(bi)例均較(jiao)大，特(te)別(bie)對(dui)(dui)于通(tong)徑(jing)較(jiao)小者(zhe)有(you)顯著差別(bie)，進(jin)行了性(xing)能(neng)(neng)和(he)排量(liang)(liang)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。大量(liang)(liang)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)表(biao)明：a.試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)性(xing)能(neng)(neng)對(dui)(dui)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)性(xing)能(neng)(neng)有(you)重(zhong)要(yao)影響。通(tong)過對(dui)(dui)五種規格（II/2h4、2J3、3K4、3L4、4M6）的(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)在不(bu)同試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)上對(dui)(dui)比(bi)(bi)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)結構(gou)可(ke)以得出(chu)，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)容(rong)量(liang)(liang)對(dui)(dui)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)整定(ding)壓(ya)力(li)和(he)啟(qi)跳壓(ya)力(li)基(ji)本無影響。只有(you)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)容(rong)量(liang)(liang)足夠(gou)大時，才能(neng)(neng)判定(ding)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)回座(zuo)壓(ya)力(li)及(ji)機械特(te)性(xing)是否符合(he)要(yao)求。b.與(yu) API Std 526 標準(zhun)(zhun)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)相(xiang)比(bi)(bi)，出(chu)口面積(ji)(ji)較(jiao)小的(de) JB 安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)其排量(liang)(liang)系(xi)(xi)數較(jiao)小。在試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)上對(dui)(dui) API 和(he) JB 兩種標準(zhun)(zhun)的(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)進(jin)行了排量(liang)(liang)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)表(biao)明，JB 安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)出(chu)口面積(ji)(ji)較(jiao)小者(zhe)，影響到其排量(liang)(liang)系(xi)(xi)數減小。一般 JB 安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)排量(liang)(liang)系(xi)(xi)數為(wei) 0.8~0.9。而按 API 標準(zhun)(zhun)的(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)其排量(liang)(liang)系(xi)(xi)數可(ke)達 0.98。

③ 背(bei)壓試(shi)驗(yan)(yan)。安(an)全閥(fa)的(de)出口背(bei)壓時其性(xing)能有較(jiao)大影響。較(jiao)高的(de)被壓會影響到安(an)全閥(fa)的(de)動(dong)作(zuo)性(xing)能及其排(pai)量。安(an)全閥(fa)背(bei)壓試(shi)驗(yan)(yan)系統如圖 1-9 所示(shi)。

圖 1-9 安(an)全閥背壓試驗(yan)系統

背(bei)壓(ya)(ya)通(tong)過背(bei)壓(ya)(ya)發(fa)生(sheng)器(qi)產生(sheng)，調節(jie)背(bei)壓(ya)(ya)主(zhu)要是通(tong)過改變背(bei)壓(ya)(ya)器(qi)中背(bei)壓(ya)(ya)調節(jie)器(qi)孔板(ban)尺寸來(lai)調節(jie)發(fa)生(sheng)閥(fa)出(chu)口排放(fang)背(bei)壓(ya)(ya)。通(tong)過背(bei)壓(ya)(ya)試驗，得出(chu)兩點經驗：a.排放(fang)背(bei)壓(ya)(ya)存在臨(lin)界值(zhi)，超過允許值(zhi)后，會(hui)導致安全閥(fa)機(ji)械性能(neng)遭到破(po)壞，引起(qi)(qi)安全閥(fa)顫振等現象，排放(fang)過程不穩(wen)定(ding)。b.安全閥(fa)開啟(qi)高度隨排放(fang)背(bei)壓(ya)(ya)的升(sheng)高而(er)減少，排放(fang)背(bei)壓(ya)(ya)的存在，引起(qi)(qi)開啟(qi)高度的降(jiang)低，導致安全閥(fa)的實(shi)際排量降(jiang)低。

2）流(liu)場仿真(zhen)：雖然借助于(yu)先(xian)進的(de)性(xing)能試(shi)驗(yan)裝置，在(zai)安全(quan)(quan)閥動作特(te)性(xing)和排(pai)量等方(fang)面上獲得了許多成果，然而試(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu)卻存在(zai)著(zhu)投入大、周期長、方(fang)法有局限的(de)問題。所以將(jiang)計算(suan)流(liu)體力學（CFD）應(ying)用(yong)到安全(quan)(quan)閥的(de)基礎理論(lun)研(yan)究(jiu)中(zhong)。利用(yong)計算(suan)流(liu)體力學軟件，建立了一些(xie)安全(quan)(quan)閥內部流(liu)場的(de)三維模型。經過試(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)，這(zhe)些(xie)模型具有足(zu)夠的(de)精(jing)度和可靠性(xing)，完全(quan)(quan)可以用(yong)于(yu)工程研(yan)究(jiu)，其中(zhong)兩個算(suan)例所得到的(de)排(pai)量數值與試(shi)驗(yan)數據(ju)的(de)對比見表 1-9。

通(tong)過對安(an)全閥(fa)內部流(liu)(liu)場研究(jiu)，對安(an)全閥(fa)的(de)(de)內部流(liu)(liu)動有了全新(xin)的(de)(de)認識(shi)。在(zai)安(an)全閥(fa)整(zheng)(zheng)個流(liu)(liu)道中，發(fa)作的(de)(de)喉部是最(zui)小(xiao)的(de)(de)幾(ji)何(he)流(liu)(liu)通(tong)截面(mian)。所以在(zai)安(an)全閥(fa)的(de)(de)工程計(ji)算(suan)和設計(ji)過程中，這個流(liu)(liu)道面(mian)積(ji)就被假(jia)設為整(zheng)(zheng)個流(liu)(liu)道中的(de)(de)實(shi)際最(zui)小(xiao)氣(qi)動流(liu)(liu)通(tong)面(mian)積(ji)，如(ru)果該流(liu)(liu)場處(chu)于臨(lin)界或超(chao)臨(lin)界流(liu)(liu)動狀(zhuang)態，則(ze)在(zai)閥(fa)座喉部處(chu)達(da)到(dao)音速。

以往通過試(shi)驗(yan)方(fang)法，已(yi)經證實這個假設存(cun)在(zai)問(wen)題，安全閥的(de)(de)臨界界面不(bu)在(zai)閥座喉部，而是(shi)(shi)在(zai)其下(xia)游。但是(shi)(shi)究竟是(shi)(shi)什(shen)么(me)樣的(de)(de)流(liu)場形態，產生這一現象的(de)(de)機理是(shi)(shi)什(shen)么(me)，這些試(shi)驗(yan)很(hen)難解答的(de)(de)問(wen)題若通過流(liu)場仿真就可以很(hen)容(rong)易地(di)解答。

圖 1-10 為某規格安全閥內部(bu)流場中音速(su)(su)和超音速(su)(su)區域的(de)馬赫數等值線圖。從圖中可以(yi)看出，介質在(zai)閥座喉部(bu)的(de)流動是亞聲速(su)(su)的(de)，實(shi)際(ji)的(de)氣動臨界截面位于(yu)閥座與閥瓣之間形成(cheng)的(de)圓柱側面上。

圖 1-10 安全閥內部流場(chang)中的(de)馬赫數(shu)等(deng)值(zhi)線圖

（4）結語

由于 API 標準(zhun)安(an)全閥與 JB 安(an)全法相比，具有顯(xian)著的特點(dian)和先進(jin)性。因而(er)近年來，API 標準(zhun)安(an)全閥在我國得(de)到越來越廣泛的應用。從(cong)目前(qian)現狀分(fen)析，提出幾點(dian)建議：

1）安全(quan)法制造廠(chang)、檢(jian)驗單位以及使用(yong)部(bu)門需全(quan)面、完(wan)整地了解、熟悉和掌握 API 標準(zhun)（ASME 規(gui)范）相關內(nei)容和要求。

2）設計單(dan)位與(yu)制造(zao)廠(chang)商嚴(yan)格遵循 API 標準（ASME 規范）要求進行(xing)安全(quan)法的(de)設計選型、選材和制造(zao)。

3）各(ge)制(zhi)(zhi)造廠(chang)對生產的(de) API 標準安(an)(an)全閥應開(kai)展充(chong)分的(de)性能(neng)研(yan)究工作，以(yi)顯示 API 標準安(an)(an)全閥的(de)特點。各(ge)制(zhi)(zhi)造廠(chang)應通過(guo)具有資(zi)質的(de)檢(jian)測(ce)部門確定(ding)安(an)(an)全閥的(de)排量系數以(yi)供用戶選型時使(shi)用。

4）目前國(guo)內安(an)全閥制造廠的(de)(de)生產手段(duan)和(he)(he)試驗(yan)條(tiao)件(jian)較(jiao)國(guo)外廠家(jia)有較(jiao)大差距，特(te)別(bie)在(zai)實驗(yan)條(tiao)件(jian)方面。因而(er)，建議安(an)全法制造廠和(he)(he)檢驗(yan)單(dan)位應創造條(tiao)件(jian)滿足安(an)全閥性能(neng)試驗(yan)的(de)(de)要求(qiu)。例如(ru)，關(guan)于(yu)實驗(yan)裝置和(he)(he)容(rong)器應有足夠尺(chi)寸和(he)(he)容(rong)量。這(zhe)涉(she)及(ji)回座(zuo)壓力的(de)(de)準確性以及(ji)力學性能(neng)的(de)(de)判(pan)斷。

5）安(an)全閥使用單位(wei)應(ying)向供貨(huo)單位(wei)（制(zhi)造廠(chang)）提出安(an)全閥的明確訂貨(huo)要(yao)(yao)求，并在收(shou)貨(huo)時索要(yao)(yao)相關文件（例(li)如合格證、質量證明書、試驗(yan)報告等）以及進行(xing)必要(yao)(yao)項(xiang)目的驗(yan)收(shou)。

第 2 章 工業管道及閥門維修、安裝必備的基礎知識

2-1 管道有哪些分類方法？管道有什么用途？

答(da)：管(guan)道分(fen)類方法通(tong)常按(an)介質(zhi)(zhi)的壓(ya)力(li)、溫度、性質(zhi)(zhi)分(fen)類，也可按(an)管(guan)道材質(zhi)(zhi)、溫度和(he)壓(ya)力(li)分(fen)類，以及材質(zhi)(zhi)情況等(deng)分(fen)類方法。

這里(li)管道(dao)按其材質(zhi)可分為(wei)鋼管、有色金屬管、鑄鐵(tie)管、非金屬管四種(zhong)。他們(men)的主(zhu)要用途例(li)舉如(ru)下：

（1）鋼管

 1）一般無(wu)縫(feng)鋼(gang)管、用于制(zhi)作(zuo)流體介質管道或制(zhi)作(zuo)結構(gou)管件等。標準為 GB/T 8163—1999《輸(shu)送(song)流體用無(wu)縫(feng)鋼(gang)管》。常用規格：結構(gou)用無(wu)縫(feng)鋼(gang)管外(wai)徑 5~200，壁厚(hou) 0.25~14mm，見(jian)表 2-1；輸(shu)送(song)流體用無(wu)縫(feng)鋼(gang)管外(wai)徑 32~630mm。壁厚(hou) 2.5~75mm，見(jian)表 2-2。

常用無縫鋼管規格尺寸及單(dan)位長度理論質量（kg/m）見表 2-3。

注：1.本表(biao)乃(nai)參考 GB/T 8163—1999。

2.壁厚(hou)(hou) ≤1mm，鋼管(guan)長 1.5—7mm；壁厚(hou)(hou) ＞1mm，鋼管(guan)長 1.5~9mm。

注:鋼管長為 3~12.5m。

注(zhu)：壁厚中括(kuo)號內的數據是選用(yong)。

2）化肥用高壓(ya)無(wu)縫鋼管：主要用于(yu)輸送(song)介質為(wei)合成按(an)氨料氣（氫與氮）及(ji)氨、甲醇、尿(niao)素等；壓(ya)力(li)為(wei) 22MPa、32MPa，溫度為(wei) -40~400℃ 的(de)化工(gong)原料介質的(de)管理，標準為(wei) GB6479—2000《高壓(ya)化肥設備用無(wu)縫鋼管》。

3）石(shi)油(you)裂(lie)化用無(wu)縫鋼管：主(zhu)要用于(yu)石(shi)油(you)精煉廠(chang)的(de)爐管、熱交換器及其(qi)管道，標準(zhun)為 GB9948—2006《石(shi)油(you)裂(lie)化用無(wu)縫鋼管》。

4）不銹耐酸無(wu)縫鋼管(guan)：主要用于化工、石油、機械用管(guan)道，尤其適(shi)用于輸(shu)送強腐蝕性介質、體溫(wen)或高溫(wen)介質、標準為 GB/T 14976-2002《流體輸(shu)送用不銹鋼無(wu)縫鋼管(guan)》。

無(wu)(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)也可分為(wei)一般無(wu)(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)與專(zhuan)業無(wu)(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)兩(liang)種，見表 2-4。

5）焊(han)(han)接鋼(gang)管(guan)：主(zhu)要用于(yu)公稱(cheng)壓力 ≤1.6MPa 的官道上，因其管(guan)壁縱(zong)向有(you)一條焊(han)(han)縫，故稱(cheng)之為焊(han)(han)接鋼(gang)管(guan)。它可分為低(di)壓流體(ti)輸送(song)用焊(han)(han)接鋼(gang)管(guan)（GB/T 3091—2008，見表 2-5）和螺(luo)旋(xuan)(xuan)縫焊(han)(han)接鋼(gang)管(guan)、鋼(gang)板卷制直縫焊(han)(han)接鋼(gang)管(guan)。螺(luo)旋(xuan)(xuan)縫焊(han)(han)接鋼(gang)管(guan)適用于(yu)水(shui)、污水(shui)、空氣、采暖蒸汽等常溫低(di)壓流體(ti)的輸送(song)，螺(luo)旋(xuan)(xuan)縫埋弧(hu)焊(han)(han)鋼(gang)管(guan)的常用規格（SY/T 5037-2000）見表 2-6。

注：外徑中括號內的數據是選(xuan)用。

焊接鋼(gang)(gang)管(guan)用于石油(you)和天然(ran)氣長距離輸(shu)送管(guan)道較多。我國出口的鋼(gang)(gang)管(guan)中(zhong)焊接鋼(gang)(gang)管(guan)比無縫鋼(gang)(gang)管(guan)多，近年來(lai)，美國進口焊接鋼(gang)(gang)管(guan) 1/3 是(shi)中(zhong)國產品(pin)。

（2）有色金屬管(guan)

1）銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合金管(guan)(guan)(guan)(guan)：管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)工程用銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)材(cai)有純銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)（工業純銅(tong)(tong)(tong)）、黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)（銅(tong)(tong)(tong)鋅合金與特殊(shu)黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)）和青(qing)銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)（鋁青(qing)銅(tong)(tong)(tong)和錫(xi)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)等(deng)）。按制(zhi)造方法，銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)又可分為拉制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)、軋制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)和擠(ji)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)，一般(ban)中、低壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)采用拉制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)。純銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)和黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)大多用于制(zhi)造換熱(re)設(she)備、制(zhi)冷系統、化(hua)工管(guan)(guan)(guan)(guan)路、以及儀表的測壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)或(huo)傳送液(ye)體的管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)上(shang)。

純銅管(guan)(guan)適用于(yu)工作壓(ya)(ya)力在(zai) 4MPa 一下(xia)、溫度為(wei) -196~250℃ 的(de)管(guan)(guan)路、黃銅管(guan)(guan)適用于(yu)工作壓(ya)(ya)力在(zai) 22MPa 以(yi)下(xia)、溫度為(wei) -158~120℃ 的(de)管(guan)(guan)路。在(zai)制(zhi)冷系統(tong)中，銅管(guan)(guan)適用于(yu)工作壓(ya)(ya)力低于(yu) 2MPa、溫度為(wei) -20~150℃，輸送制(zhi)冷劑(ji)與(yu)潤滑油(you)的(de)管(guan)(guan)路上，近年來已用在(zai)室內燃氣(qi)管(guan)(guan)路及高級賓(bin)館的(de)冷熱水系統(tong)上。

2）鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金管(guan)：鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金管(guan)只要用(yong)于輸送脂肪酸、硫化氫、二(er)氧化碳和硝酸、醋酸等(deng)管(guan)道。它一般采用(yong)拉制(zhi)和擠壓(ya)等(deng)方法生產；其有質量輕(qing)、不銹蝕等(deng)特點，但其機械強度較(jiao)差，不能承受較(jiao)高壓(ya)力(li)。

3）鈦(tai)管：鈦(tai)管常用于(yu)其他管材無(wu)法勝(sheng)任的工(gong)藝(yi)部位，其主要特點是質量輕、強度高、耐(nai)腐蝕、耐(nai)低溫，適(shi)用溫度范圍為 -140~250℃，當溫度高于(yu) 250℃ 時(shi)，其力學性(xing)能下降。

（3）鑄鐵管

1）高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)鑄(zhu)鐵管:高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)管道是由(you)含(han)碳(tan)量(liang)在 0.5%~1.2%（質量(liang)分數，下(xia)(xia)同），含(han)硅(gui)(gui)量(liang)在 10%~17% 的(de)鐵硅(gui)(gui)合(he)金組成，具有(you)很高(gao)(gao)(gao)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)鑄(zhu)鐵含(han)硅(gui)(gui)量(liang)為 14.5%，隨著硅(gui)(gui)含(han)量(liang)的(de)增加(jia)，耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)增大(da)，但(dan)脆性也變大(da)。一般使用(yong)壓(ya)力(li)為 0.25MPa 以下(xia)(xia)。

2）普通(tong)鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)：普通(tong)承插(cha)鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)用于給排(pai)水管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道，按壓(ya)力(li)不同分為低壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（＜0.45MPa）、中壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（0.45~0.75MPa）和高壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（0.75~1.0MPa），將管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)與法(fa)蘭鑄(zhu)成一(yi)體的(de)普通(tong)法(fa)蘭鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)拆卸(xie)方便，應用較廣泛。

（4）非金屬(shu)管(guan)

1）耐酸酚醛塑料管：耐酸酚醛塑料管具(ju)有(you)良好的耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，能(neng)抗大(da)部分酸性(xing)(xing)、有(you)機溶劑等腐蝕(shi)，但不(bu)耐堿性(xing)(xing)及強氧化(hua)性(xing)(xing)的酸腐蝕(shi)。由于(yu)其沖擊韌性(xing)(xing)差，較脆，故不(bu)宜在有(you)機械振動、溫度(du)變化(hua)大(da)的情況下使用(yong)，一般用(yong)于(yu)溫度(du)為 -30~130℃、壓(ya)力 ＜0.6MPa 的工況。

2）硬(ying)聚氯(lv)乙烯(xi)管(guan)：硬(ying)聚氯(lv)乙烯(xi)管(guan)對不同濃度(du)的大部分酸(suan)堿鹽類(lei)的溶液有(you)(you)較好的耐腐蝕性(xing)，但在(zai) 50%以上的硝酸(suan)及發煙硫酸(suan)中(zhong)則不穩(wen)定。其(qi)傳(chuan)熱(re)系數低、塑(su)性(xing)好，不過其(qi)強度(du)差(cha)，且(qie)只有(you)(you)在(zai) 60℃ 以下時才(cai)能保持適當強度(du)，用于壓力(li) ＜0.6MPa 的工(gong)況。

3）石墨管：石墨管具(ju)有(you)良好(hao)的耐腐蝕性，且(qie)熱(re)脹(zhang)系(xi)數小，不污(wu)染介質，但其較脆，強度低，適用于溫度 ＜150℃、壓(ya)力 ＜0.3MPa 的工況。

4）耐酸陶瓷(ci)管：耐酸陶瓷(ci)管具有良(liang)好(hao)的(de)耐腐蝕性、不滲透性。但它耐溫度驟變性差(cha)、強(qiang)度差(cha)、強(qiang)度低、不宜用于劇毒或易燃易爆(bao)介(jie)質(zhi)，一(yi)般(ban)用于溫度 ＜120℃、壓力為(wei)常壓的(de)工況。

5）玻璃管：玻璃管對(dui)除氫氟(fu)酸(suan)(suan)外(wai)的酸(suan)(suan)類、稀堿及有(you)機溶劑等具有(you)良(liang)好的耐蝕性，但其抗拉(la)強度(du)低、常用(yong)于(yu)溫度(du) ＜120℃、壓(ya)力(li) ＜2.0MPa 的工況。

6）混凝(ning)土(tu)管(guan)：混凝(ning)土(tu)管(guan)分(fen)為預應(ying)力(li)和自(zi)應(ying)力(li)鋼筋(jin)混凝(ning)土(tu)管(guan)兩(liang)種。管(guan)口(kou)連接(jie)采用(yong)承插接(jie)口(kou)，用(yong)圓形截面的(de)橡膠圈密封，適用(yong)于(yu)長(chang)距離輸送低壓水、氣等，一般用(yong)于(yu)壓力(li) ＜1.0MPa 的(de)工況。

一(yi)般無縫鋼管(guan)由 10、20、Q295、Q345 牌(pai)號的鋼制造。按(an)制造方法分為熱軋無縫鋼管(guan)和冷拔(ba)（軋）無縫管(guan)，熱軋鋼管(guan)的長度為 3000~12000mm。冷拔(ba)鋼管(guan)的長度為 3000~10500mm。輸送流體(ti)用(yong)無縫鋼管(guan)，常用(yong)規格見(jian)表(biao) 2-3。

2-2 管道管理的技術要求有哪些？

答：管道(dao)管理的技術要求(qiu)是：

（1）建立管(guan)道的技術檔案與臺賬。管(guan)道檔案應包括圖(tu)樣、安裝(zhuang)驗收技術資(zi)料、維修記錄(lu)、運行時(shi)間統計表等(deng)。

（2）建立管道(dao)管理的規章制(zhi)度(du)(du)。對壓(ya)力管道(dao)、使用單位應(ying)根據壓(ya)力管道(dao)技術標準、法規建立安全管理制(zhi)度(du)(du)、操作者安全被訓(xun)制(zhi)度(du)(du)、工藝生產造作制(zhi)度(du)(du)、檢驗(yan)維護制(zhi)度(du)(du)、事(shi)故(gu)管理制(zhi)度(du)(du)及報廢更新制(zhi)度(du)(du)等。

對于從事(shi)壓力(li)管(guan)(guan)道、管(guan)(guan)件的設計、制造、安裝、維修(xiu)、全面檢驗的單(dan)位，均須獲得(de)有(you)關部門頒發的許可證，方可從事(shi)相應的工作。

（3）生(sheng)產(chan)管(guan)理。操作者應(ying)對使用的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)進行(xing)巡回檢查。內容(rong)包(bao)括：管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)零部(bu)件是(shi)否(fou)完(wan)整齊全；儀表、計量器具、信號聯鎖、各種(zhong)安全裝置、自動調(diao)節(jie)裝置是(shi)否(fou)靈敏可靠(kao)；管(guan)道(dao)(dao)是(shi)否(fou)有泄(xie)漏、超溫、超壓、過冷(leng)、異常(chang)震動現象；管(guan)道(dao)(dao)支架是(shi)否(fou)牢固；各種(zhong)螺栓是(shi)否(fou)緊固；防(fang)腐防(fang)凍設施是(shi)否(fou)完(wan)整有效；閥門操作機構(gou)的(de)(de)潤(run)滑和防(fang)護是(shi)否(fou)符合要求等(deng)。

（4）維修(xiu)管(guan)(guan)理。管(guan)(guan)道(dao)的維修(xiu)管(guan)(guan)理應按 GB 50235—1997《工業金屬管(guan)(guan)道(dao)工程(cheng)施(shi)工及驗(yan)收規范》的規定(ding)進行(xing)管(guan)(guan)理與驗(yan)收。

2-3 管道工程常用文字符號有哪些？

答：管道工程常用文字符(fu)號見(jian)表 2-7。

2-4 管道代號有哪些？

答：管道代號(hao)見表 2-8。

2-5 管道的公稱直徑是什么？

答：管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)工(gong)程中(zhong)，管(guan)(guan)(guan)子(zi)種(zhong)(zhong)類(lei)繁(fan)多，管(guan)(guan)(guan)子(zi)的(de)大小(xiao)通常用(yong)(yong)管(guan)(guan)(guan)外徑(jing)(jing)(jing)(jing) D 和管(guan)(guan)(guan)內徑(jing)(jing)(jing)(jing) d 表(biao)示，量度使用(yong)(yong)過程中(zhong)，由于用(yong)(yong)途不一(yi)，需要多種(zhong)(zhong)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)相應的(de)管(guan)(guan)(guan)路(lu)附(fu)件(jian)(jian)（包括管(guan)(guan)(guan)件(jian)(jian)、閥門、法蘭等），這樣，管(guan)(guan)(guan)材和附(fu)件(jian)(jian)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)尺寸就(jiu)相當多，就(jiu)給(gei)制(zhi)造、設計和施工(gong)造成了不便，為了能批(pi)量生產、降低成本、提高效益(yi)，使管(guan)(guan)(guan)子(zi)和管(guan)(guan)(guan)理(li)附(fu)件(jian)(jian)具有通用(yong)(yong)性和互換性，必須對管(guan)(guan)(guan)子(zi)和管(guan)(guan)(guan)理(li)附(fu)件(jian)(jian)實行標(biao)準化(hua)(hua)，而公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)又(you)是(shi)(shi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)工(gong)程標(biao)準化(hua)(hua)重要內容。所謂公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)就(jiu)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)元件(jian)(jian)的(de)通用(yong)(yong)口徑(jing)(jing)(jing)(jing)，又(you)稱(cheng)(cheng)(cheng)公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)通徑(jing)(jing)(jing)(jing)、公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)口徑(jing)(jing)(jing)(jing)、公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)尺寸（現(xian)在(zai)國際上普遍使用(yong)(yong)公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)尺寸這一(yi)稱(cheng)(cheng)(cheng)謂），用(yong)(yong)符號 DN 表(biao)示，DN 是(shi)(shi)用(yong)(yong)于管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統元件(jian)(jian)的(de)字(zi)(zi)母和數字(zi)(zi)組合的(de)尺寸標(biao)識。它由字(zi)(zi)母 DN 和后跟無(wu)因(yin)次的(de)整(zheng)數數字(zi)(zi)組成。現(xian)行管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)元件(jian)(jian)的(de)公(gong)(gong)稱(cheng)(cheng)(cheng)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)按(an) GB/T 1047-2005 之規定(ding)，見表(biao) 2-9。

2-6 管道的公稱壓力、試驗壓力、工作壓力是什么？

答(da)：公稱(cheng)壓力(li)(li)、試(shi)驗壓力(li)(li)、工作壓力(li)(li)是(shi)：

（1）公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li)：制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)在基(ji)準溫度(du)(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)強度(du)(du)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li)，用符(fu)號(hao) PN 表示，PN 是與(yu)管(guan)道系統(tong)元件的(de)(de)(de)力(li)學性能和(he)尺寸特性相關(guan)、用于(yu)參(can)考的(de)(de)(de)字(zi)母和(he)數字(zi)組合(he)的(de)(de)(de)標識。它由(you)字(zi)母 PN 和(he)后(hou)跟無因(yin)次(ci)的(de)(de)(de)數字(zi)組成(cheng)。入公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li)為(wei)(wei)(wei)(wei) 1.0MPa，記(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei) PN10。由(you)于(yu)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)不(bu)同(tong)，其基(ji)準溫度(du)(du)也(ye)不(bu)同(tong)，鑄鐵(tie)和(he)銅的(de)(de)(de)基(ji)準溫度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei) 120℃，鋼的(de)(de)(de)基(ji)準溫度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei) 200℃，合(he)金鋼的(de)(de)(de)基(ji)準溫度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei) 250℃。塑(su)料(liao)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)基(ji)準溫度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei) 20℃，制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)在基(ji)準溫度(du)(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)強度(du)(du)接近(jin)常溫時的(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)強度(du)(du)，故(gu)公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li)也(ye)接近(jin)常溫下(xia)(xia)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)強度(du)(du)。管(guan)道的(de)(de)(de)公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li)見表 2-10。

注(zhu)：必要時(shi)允許選(xuan)用其他的(de) PN 值(zhi)。

（2）工作壓力：管子和管路附近在正常運行條件下所承受的壓力用符號 p 表 示，這個運行條件必須是指某一操作溫度，因而說明某制品的壓力工作應注明其工作溫度，通常是在 p 的下角附加數字，該數字是最高工作溫度除 10 所得的正式整數值，如介質的最高強度為 300℃，工作壓力為 10MPa，則記為 p₃₀10MPa。

（3）試驗壓力：管道與管路附件在出廠前，必須進行壓力試驗，檢查其強度和密封性，對制品進行強度試驗的壓力稱為強度試驗壓力，用符號 p_s 表示，如試驗壓力為 4MPa，記為 p_s4MPa。從安全角度考慮，試驗壓(ya)力必(bi)須大(da)于(yu)公稱壓(ya)力。

制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力按照(zhao)他的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義是(shi)指基準溫(wen)度(du)(du)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)強度(du)(du)，但在(zai)(zai)很多情況下(xia)(xia)(xia)，制(zhi)品并非在(zai)(zai)基準溫(wen)度(du)(du)下(xia)(xia)(xia)工(gong)作(zuo)(zuo)，隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化，制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)強度(du)(du)也(ye)跟著(zhu)發生變(bian)(bian)化，所以隸屬于某一公(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)品，究竟能承(cheng)受多大的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力，要由介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(du)決(jue)定(ding)，因此(ci)就需要知道制(zhi)品在(zai)(zai)不同的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(du)下(xia)(xia)(xia)公(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力和工(gong)作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。為此(ci)，必須通(tong)過(guo)強度(du)(du)計(ji)算找出(chu)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)強度(du)(du)與溫(wen)度(du)(du)之間的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化規律(lv)。在(zai)(zai)工(gong)程(cheng)實踐中，通(tong)常是(shi)按照(zhao)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)最高耐(nai)溫(wen)界(jie)限，把(ba)工(gong)作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(du)分為若干等(deng)(deng)(deng)級(ji)(ji)，并計(ji)算每個(ge)(ge)溫(wen)度(du)(du)等(deng)(deng)(deng)級(ji)(ji)下(xia)(xia)(xia)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)允許的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力。例(li)如：用優(you)質(zhi)碳(tan)素(su)鋼制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)品，工(gong)作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(du)分為 11 個(ge)(ge)等(deng)(deng)(deng)級(ji)(ji)，在(zai)(zai)每一個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(du)等(deng)(deng)(deng)級(ji)(ji)下(xia)(xia)(xia)，列(lie)出(chu)在(zai)(zai)該溫(wen)度(du)(du)等(deng)(deng)(deng)級(ji)(ji)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力，見表 2-11。

其他材料的制(zhi)品(pin)(pin)，同樣可(ke)以分成不同的溫(wen)度(du)(du)等(deng)級(ji)并計算(suan)出在(zai)每一(yi)個工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)(du)下所承受的最大(da)(da)工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)。這(zhe)樣我們可(ke)以制(zhi)定出各種制(zhi)品(pin)(pin)的公稱壓(ya)(ya)(ya)力(li)、工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)最大(da)(da)工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的換算(suan)關系。編織成便于應用的表格，以便按照(zhao)制(zhi)品(pin)(pin)的公稱壓(ya)(ya)(ya)力(li)和(he)(he)介(jie)質的工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)(du)來(lai)確(que)定所允許承受的最大(da)(da)工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，或者按照(zhao)介(jie)質的工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)來(lai)選擇管(guan)材和(he)(he)管(guan)路附(fu)件。表 2-12、表 2-13、表 2-14分別列出了碳(tan)鋼(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)制(zhi)件、鑄(zhu)鐵制(zhi)件、銅(tong)制(zhi)件的公稱壓(ya)(ya)(ya)力(li)、工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)、工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)最大(da)(da)工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的關系。這(zhe)些表稱為制(zhi)件的溫(wen)壓(ya)(ya)(ya)表。在(zai)選擇管(guan)材、管(guan)路附(fu)件是經常用到。