第1章 压力管道概述
1.1 压力管道概念
压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。压力管道按其用途划分为长输管道、公用管道、工业管道和动力管道。
作为现代五大运输系统(公路、铁路、水运、航空、管道)之一的管道运输系统在现代工业生产和城市建设中的应用已经遍及各个领域,几乎一切流体在其生产、加工、运输及使用过程中都使用压力管道。压力管道工程日益复杂,正朝着大型化、整体化和自动化方向发展。随着石油、化工、冶金、电力、机械等行业的迅速发展,压力管道在这些行业中占据着越来越重要的地位。
我国的管道运输起步晚,管道运行管理目前情况亦是如此,甚至还相对落后。到目前为止,世界上长输管道的总长度已经超过2×106km。我国的原油产量在世界上排第5位,天然气产量在世界上也排第5位,因此管道的建设与我国经济发展相比,并不能适应经济发展的要求,还有很大的发展空间。因此,在以后的发展阶段,管道系统的可靠性分析应该引起足够的重视。我们要在修建新管道的同时,切实保证在役压力管道的安全可靠经济运行。这就对我国输送危险介质的油气管道运输的技术可靠性、安全性、风险性、经济性提出了更大的挑战。
油气泛指原油、成品油、液化烃、可燃液体化工品及可燃气体等,它们普遍具有易燃、易爆及有毒等特性。但它们却是人类社会不可缺少的能源和原材料。为了将这些重要的能源和原材料运送到最需要的地方去,管道输送是最重要的手段。所谓油(气)长输管道是指长距离输送原油(成品油或油产品)或天然气的管道,一般其长度在25km以上。
输送危险介质的油气管道失效可能造成严重的危害,可燃或有毒物质泄漏是引起许多悲惨意外事故的开始事件。公众和社会对环境污染和意外事件的宽容度现在正在减弱,同时,意外事件发生之后,管理者所要承担的责任则越来越大。尽管危险事件在全世界屡屡发生,但跟铁路、公路运输相比,管道运输仍然被认为是输送大量危险物质的最安全模式之一。
一方面,压力管道输送的介质具有易燃、易爆、有毒、强腐蚀性及高温高压的性质,压力管道中存在的缺陷极易发生泄漏、爆炸、燃烧及中毒事故,造成国民经济和人民生命财产的重大损失,因此,要尽量排除压力管道缺陷;另一方面,由于制造、运输和安装等原因,压力管道中存在缺陷是不可避免的,如果一有超标缺陷就予返修或更换,不但会带来很大的经济损失,而且还可能引入新的缺陷,甚至可能造成更大的危害。基于以上两点,如何依据我国的国情,借鉴国内外的先进技术,根据“合于使用”原则从技术角度、根据失效后所造成的危害程度从管理角度,对在役压力管道进行风险识别、风险评价和风险管理,是急需解决的重大问题。