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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