典型压力管道失效模式介绍
氢腐蚀
热力管道在使用中内壁表面会产生氧化膜，易于积垢，
随着附着物的增多和长大，蒸汽在该部位流动受阻， 蒸汽对该部位管壁金属产生了强烈的蒸汽腐蚀，反应 式为 3Fe+4H20→Fe304+8[H]，由于蒸汽在管壁粗糙 部位流动受阻，上述反应中生成的氢不能被介质及时 带走，而是大量聚集，在高温作用下通过晶界向钢中 逐步扩散产生氢损伤。
另外可采用的方法还有应力测试、磁记忆检测、挂块
或挂片并定期取出部分试样以测试冲击韧性等。
一、低温管道 二、热力管道 三、燃气管道 四、化工及石化装置管道
一、低温管道
低温金属管道广泛应用于石油化工生产装置。 在目前的大中型乙烯装置中，裂解气中氢气、甲烷等
组分的Байду номын сангаас离多采用深冷分离。
城市钢制燃气管道的失效
城市钢制燃气管道的失效主要是管道泄漏和管道破裂，
以及早期使用灰铸铁材料的低温脆性断裂。
导致管道泄漏的因素主要有内腐蚀、外腐蚀、施工损
伤、焊接缺陷、接头缺陷和腐蚀等。
导致管道破裂的因素主要是第三方破坏、超压、焊接
缺陷和腐蚀等。
有时，单一因素即可引起管道事故，但更多的管道事
隐患。由于城市燃气具有易燃、易爆和有毒的特点， 一旦发生故障，极易造成泄漏、中毒、火灾、爆炸等 事故。
城市埋地燃气管道在设计、施工、管理上的特点： （1）由于城市燃气管道用户复杂，需求各不相同，因
此管径变化频繁，各种阀门、弯头密布，线路情况十 分复杂； （2）城市燃气管道大都随经济的发展逐步铺设，因此， 不同时期建设的管道往往在设计、施工标准方面参差 不齐，导致管线表现出多样性； （3）城市燃气管道往往铺设在人口稠密区，其一旦发 生事故往往造成较大的人员伤亡和财产损失； （4）城市地下燃气管道大都为中低压输送； （5）城市地下燃气管道主要的腐蚀破坏来自于土壤的 腐蚀作用； （6）城市地下燃气管道表面的覆盖层性质比较均匀， 受外界自然环境影响较小； （7）城市地下燃气管道多使用防护层防腐。
脆性断裂的预防，应注意以下几个方面： 1．优化设计 管道在使用条件下应具有足够的韧性。为此，首先是合理
选择材料。设计时应考虑可能发生的低温状态或工况，限 定材料化学成分要求，通过热处理工艺降低低温脆断的敏 感性，并通过冲击试验进行验证。 2．消除焊接残余应力 焊接残余应力是造成脆性断裂的主要原因。焊接残余应力 的管道在焊接过程中因加热、融化、凝固、冷却等过程， 使焊缝区内各部分变形不一而又相互制约的复杂过程所造 成的。管壁愈厚、管道结构自身刚性愈大，焊接残余应力 愈大。某些情况下焊缝本身的残余应力就足以达到材料的 屈服强度，更多的情况是残余应力与工作应力叠加，从而 使得焊缝附近的应力强度因子大于材料的断裂韧性，最后 导致脆性断裂。 合理的焊接工艺至多可以改善焊缝的韧性和降低残余应力， 但不能消除残余应力。因此对大直径、厚壁、重要的管道 应采用焊后热处理以消除残余应力，一般为退火处理。管 道停车进行焊接修复或改造后宜进行焊后热处理以消除残 余应力。
（2）腐蚀造成的泄漏 造成燃气管道腐蚀的原因主要有以下几种： 1）燃气管道的外防腐层由于外界因素被破坏后，使得管道直接与土壤
接触，形成化学腐蚀和电化学腐蚀； （防腐层破坏） 2）阴极保护失效； 3）管道长期处于潮湿的具有腐蚀性的介质中；（外腐蚀介质） 4）管道因传输腐蚀性的介质而造成腐蚀穿孔。 （内腐蚀介质） （3）违章操作 违章操作导致燃气管道的泄漏事故主要分为： 1）对应检修的管道没有及时的检修，留下故障隐患； 2）个别单位或用户未经有关部门允许，在原管线的基础上私自改接， 留下故障隐患； 3）由于操作人员的误操作或违章操作，使得管道或设备超压，引起泄 漏。 （4）自然灾害 自然灾害如地震、泥石流等对燃气管道的危害极大，并且突发性比较 大，易造成燃气管道的断裂泄漏； 另外，由于外界环境变化的原因，管道容易发生应力破坏导致泄漏。
在化肥行业中经常会用到一些低温管道，如大型合成
氨、甲醇装置低温甲醇洗工序中的管道等。
此外低温管道还包括液化天然气管道、液氧、氨制冷
系统压力管道等。
钢材的冷脆
钢铁材料在低温下冲击韧性显著降低。大量的冲击试验表
明，温度低时钢对缺口的敏感性增大，这种现象称为钢的 冷脆性。钢的冷脆性表明在温度变低时钢会由韧性状态转 变成脆性状态，因此要防止钢的脆性断裂首先要掌握所使 用的钢的冷脆转变温度。冷脆转变温度可以通过试样的冲 击试验来评定，但是因为评价的方法、标准不同而结论各 异，往往仅能定出一个温度转变区间。 如果管道的保温材料选择不当或保温结构效果不好，当操 作温度低于-191℃时，会发生空气的冷凝和氧的富集，高 挥发性流体（如液态烃、液氨等）对管道的制冷作用，如 果管内介质突然闪蒸，会引起管道温度会骤降，这些均会 使管道韧性降低，产生脆性断裂。 低温金属管道在焊接的过程中，不可避免地会出现焊接裂 纹、未焊透及咬边等焊接缺陷。在低温条件下，这些缺陷 和存在的应力集中（如裂纹的端部）会成为发生脆性断裂 的裂纹源，是脆性断裂发生和扩展的主要因素。
（5）第三方破坏（TDP） TDP是指第三方破坏，它主要是指管道在外力的作用下导
致破坏的情况，包括由于施工作业挖断管道导致的泄漏。 影响管道出现此类事故的因素主要有： 1）最小埋深
一般情况下管道都是埋地铺设，管道上方的泥土对外界环
境的变化有一定的缓冲作用，管道埋深越深，管道的损坏 可能性越小。对一些环境特别的复杂地区，如河流底部、 山区，进行管道铺设时要加设套管一保证管道的安全。 2）活动水平
疲劳破坏：热力管道由于热胀冷缩及其他位移受约束而产
生热胀应力（属于二次应力），在反复加载卸载及多次重 复冷热交变作用下将引起管道的疲劳破坏。
断裂、泄露、失稳：热力管道在温度变化时，管道受到外
界的限制约束，不能自由地膨胀或收缩，这时管道将产生 热应力（或称温度应力）。除温度变化外，管道热胀可能 性的大小对热应力的影响很大，温度变化时管道系统的热 胀可能性称为管系的柔性（或弹性）。管系的柔性与管系 的几何形状、管系的展开长度、管子的直径和壁厚、管材 的弹性模量等有关。平面管系比直线管系有更大的柔性， 立体管系而比相似条件下的平面管系有更大的柔性。在同 样的温度变化下，管系的柔性愈大，热应力就愈小。因此， 热力管道在管系柔性不足时将管道产生断裂、泄露、失稳 等。
带来较大的膨胀力和冲击力； （2）输送的介质具有较高的温度，对管道材质强度要求较高， 中高压或输送干管采用无缝钢管，低压或配热支臂采用焊接钢 管； （3）热力管道安装温度与正常运行温度差别很大，管道系统投 入运行后产生明显的热膨胀。工作状态与非工作状态管内温度 变化很大，管道易产生应力变形，对管道支架有较特殊的要求， 管路中应设置伸缩器，满足其补偿要求； （4）由于金属是热的良导体，热力管道需要解决表面热损失的 问题，因而必须进行保温； （5）由于热水中所含的气体要不断地析离出来，积聚在管道的 最高处，妨碍热水的循环，增加管道的腐蚀，必须加设排气装 置； （6）蒸汽管道内易产生凝结水，增加蒸汽输送阻力，因此，管 道应内置一定的坡度并在最低点设泄水装置； （7）停止使用热水时，膨胀水量会增加管道的压力，有胀裂管 道的危险，应设置膨胀管、释压阀或闭式膨胀水箱； （8）为了避免热量浪费，常采用循环管路，回收余热。
定检的意义及无损检测方式
在用管道使用过程中，由于环境及载荷的影响会产生
应力腐蚀、疲劳、蠕变、脆化等裂纹，也可能使得在 投用前检验中没有发现的裂纹扩展为宏观裂纹，因此 在用管道的定期检验工作显得尤为重要。
在定期检验中，对于表面裂纹用渗透检测和磁粉检测
效果较好，对高应力部位进行磁粉检测或渗透检测， 但效果有限。对于裂纹性质的平面型缺陷可采用超声 波检验。对于夹渣、气泡及未焊透一类空间型缺陷， 可以进行X射线检测。
介质腐蚀
热力管网上水时直接使用自来水，而不进行水处理，
自来水内含有溶解氧、氯和碳酸氢钙，加热后可以分 解二氧化碳。氧、氯和二氧化碳都可以对管道进行腐 蚀。
三、城市钢制燃气管道
城市钢制燃气管道就是将燃气输送给客户的管道。燃
气主要包括天然气、液化石油气及人工煤气。
城市燃气管网在快速发展的同时，也带来了许多安全
二、城市热力管道
城市热力管道：输送高温具有较高压力的蒸汽或热水
的管道。工业企业集中供热系统通常包括热源、室外 热力管网和用户内部的热力管道。 热力管道从敷设形式上可分为架空管道和埋地管道。
热力管道有以下特点： （1）输送的介质温度高、压力大、流速快，在运行时会给管道
失稳及振动：热力管道排水系统在运行过程中，由于
装置的开停和生产过程的调节，常需要启闭阀门，水 流速度或流量突然变化引起管道内的压强迅速上升或 下降，并伴有液体锤击的声音，这种现象即水击现象 （也称为水锤或液击）。
水击造成管道内压力的变化有时是很大的，突然升压
严重时引起管道及管道附件爆裂，迅速降压形成的管 内负压可能使管道及管道附件失稳，同时水击常导致 管道振动。
故还是由多种因素联合作用的结果造成的。
导致泄漏事故隐患因素： 主观因素：一般埋设在城市道路下，管道多采取直理方式， 客观因素：管道以及凝水缸、阀门井、调压站等附属设施
遍及所有区域，周围环境干扰较大， 造成事故发生主要有以下几方面原因： （1）施工不当 1）由于施工质量造成的管道密封不严或是由于焊接质量问 题导致管道连接处焊缝存在缺陷，未能及时发现并修补； 2）其他施工单位，在施工前未能考虑施工地段的管道铺设 情况，盲目开挖，直接导致燃气管道的断裂泄漏。目前由 于野蛮施工造成的管道泄漏事故的比例已经超过50%，成 为造成城市燃气管道泄漏事故的主要原因； 3）其它市政设施，如供电线、电缆线等铺设时未考虑与管 道的安全间距，使得管道周围存在杂散电流，易造成管道 的杂散电流腐蚀。
7在用压力管道的故障与失效
7 在用压力管道的故障与失效主要内容1.压力管道失效分析概述2.压力管道常见故障3.压力管道常见失效分析4.埋地管道腐蚀防护1 压力管道失效分析概述1.1 定义压力管道损伤----是指管道在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下，造成材料性能下降、结构不连续或承载能力下降压力管道失效----是指管道损伤积累到一定程度，管道功能不能发挥其设计规定或强度、刚度不能满足使用要求的状态。
1.2 压力管道特点◆系统◆量大◆面广◆高温◆高压◆复杂◆恶劣◆陈旧1.3 失效分析目的及意义寻找失效原因，防止事故重演消除平安隐患，保障管道运行提高设备性能，延长管道寿命制定合理工艺，标准设备操作识别损伤机理，提高检验效率2 压力管道常见故障2.1 压力管道失效分类按发生故障产生的后果或现象可分为：泄漏、爆炸、失稳。
按故障发生原因大体可分为：因超压造成过度的变形、因存在原始缺陷而造成的低应力脆断、因环境或介质影响造成的腐蚀破坏、因交变载荷而导致发生的疲劳破坏、因高温高压环境造成的蠕变破坏等。
按发生故障后管道失效时宏观变形量的大小可分为：韧性破坏〔延性破坏〕和脆性破坏两大类。
按发生故障后管道失效时材料的微观〔显微〕断裂机制可分为：韧窝断裂、解理断裂、沿晶脆性断裂和疲劳断裂等。
2.2 压力管道失效原因2.3 压力管道失效特点先天原始缺陷〔60%〕与使用中的新生缺陷〔40%〕相互影响◇九十年代以前投用的压力管道由于制造安装质量严重失控，管道中原始缺陷较多◇九十年代以后在用的新老管道由于介质腐蚀性加剧，管道中新生缺陷，尤其是介质环境引起的损伤明显增多先天原始缺陷〔60%〕与使用中的新生缺陷〔40%〕相互影响◇一般情况下管道严重损坏事故大多由原始缺陷引起，35～40%是使用中的缺陷与损伤引起◇原始缺陷与使用中新生缺陷是相互影响的，一条管线原始缺陷多，在使用中也容易新生缺陷，如不合理管道结构，不适宜的管道组成件选型都会在使用中诱导缺陷产生◇使用环境变化也会使一些人们不注意的原始问题暴露原始缺陷中的焊接缺陷占80%以上◇焊接接头的对口形状不符要求a.对接接头无间隙、无坡口：焊缝出现严重未焊透或未熔合；b.角焊缝对口不符合要求。
几种常见压力容器的失效形式
几种常见压力容器的失效形式1、引言压力容器是承载压力的密闭设备，广泛应用在石化、能源、核电、军工等各个领域，由于介质腐蚀性、载荷压力、材料缺陷等各种原因，压力容器易发生各种形式的失效，导致生产停产、设备损坏、介质泄露，甚至会导致爆炸，造成灾难性事故。
因此，了解压力容器失效形式，找出引起失效的因素并提出预防措施，具有重大现实意义。
本文针对几种在工业生产中常用的压力容器，具体介绍其普遍发生的失效形式，分析产生失效的原因并给出相应的预防措施，以求设备安全运行。
2、储罐失效储罐的失效形式主要有表面损伤失效、断裂失效、泄露失效等。
2.1 表面损伤失效磨损、接触疲劳、腐蚀等均可造成表面损伤，由于储存的气体或液体中大多含有氢、硫、氯离子等，储罐最容易发生的是应力腐蚀引起开裂。
常见的液化石油气储罐，介质中含有水和硫化氢，形成具有腐蚀条件的湿硫化氢环境，在焊缝及附近的影响区，存在焊接残余应力和冷加工残余应力，同时壳体又受到工作压力，此时低合金高强度钢将会导致氢致开裂型应力腐蚀，形成微裂纹，在外加拉伸及残余拉伸应力作用下，最终扩展成裂纹导致破坏。
为防止应力腐蚀发生，首先应合理选材。
Ni、Mn Si、S、P等元素有利于应力腐蚀的发生，设计中要限制其含量。
其次要降低焊缝及热影响区的硬度，消除焊接残余应力。
在容器焊后进行热处理，可以残余应力，降低淬硬组织硬度，提高抗腐蚀性。
此外还应按要求对储罐及时进行全面检查，掌握设备发生应力腐蚀的程度，及时消除隐患。
2.2 断裂失效韧性断裂失效是因储罐承受的压力超过材料的屈服极限，材料发生屈服或全面屈服，当压力超过材料的强度极限时，则发生断裂。
最经常导致储罐韧性断裂失效的原因是过量充装，因此应严格按照《压力容器安全技术监察规程》，装填量不得大于0.95 。
脆性断裂失效是指储罐在正常压力范围内，无塑性变形的情况下突然发生的破裂称为脆性断裂失效。
脆性断裂在较低应力时发生，安全阀不会动作，因此后果比韧性断裂严重。
在用压力管道故障与失效8
3 压力管道常见失效模式3.5机械损伤机械损伤是指机械载荷作用下材料发生组织连续性被破坏或功能丧失等损280℃-290℃的原料与循环氢，支线为50℃～60℃的同种原料，通过调节阀在三通处混合。
有限元分析，三通下游部位的应力变化幅度超过100MPa，交变的应力幅值是发生疲劳破坏的根本原因1.三通下游部位冷热流体交汇区发生热疲劳失效。
2.失效部位具有硫化氢应力腐蚀的条件，发生硫化氢应力腐蚀开裂；3.硫化氢应力腐蚀与热疲劳的交互作，热疲劳是主要原因。
热疲劳10 杂散电流腐蚀杂散电流定义：杂散电流是指在规定的电路或意图电路之外流动的电流。
在规定的电路中流动的电流，其中一部分自回路中流出，流入大地、水等环境中，形成了杂散电流。
特点：杂散电流由管道流向土壤对管体有很强的腐蚀性。
1安培直流杂散电流在一根钢管上流进流出，一年内将导致大约10公斤金属腐蚀。
10.1 杂散电流杂散电流来源主要分为三种情况：1）直流杂散电流直流电力输配系统、直流电气化铁路、直流电焊设备、阴极保护系统或其它直流干扰源。
例如1A直流杂散电流在一根钢管上流进流出，一年内将导致大约10kg金属的蚀失2）交流杂散电流源于交流电气化铁路、输配电线路及其系统，通过阻抗、感抗、容抗耦合而对相邻的埋地管道或金属体造成干扰。
当管道埋设在高压交流电力系统接地体附近时，常由于瞬间高压电弧作用导致管道的交流电击腐蚀和穿孔3）大地电流直流杂散电流交流干扰10.2 评定标准：管地电位较自然电位的偏移量附近土壤表面电位梯度A）当电位偏移≥20mV或土壤表面电位梯度＞0.5mV/m时，确认为有直流干扰。
B）当管道任意点上的管地电位较自然电位正向偏移≥100mV或管道附近土壤表面电位梯度＞2.5mV/m时，应采取直流排流保护或其它防护措施。
交流干扰，可用管道交流干扰电压和交流电流密度进行测量和评价。
当管道上任意一点上的交流干扰电压都小于4V时，可不采取交流干扰防护措施；高于此值时应采用交流密度进行评估。
压力容器培训之压力管道失效分析及事故案例
培训效果评估和改进方向
培训效果评估：通过问卷调查、考试等方式评估培训效果 改进方向：根据评估结果，调整培训内容和方式，提高培训效果 加强实践操作：增加实际操作环节，提高学员实际操作能力 引入新技术和新方法：关注行业新技术和新方法，及时更新培训内容
持续推进安全培训和教育宣传工作
定期组织员工进行 安全培训，提高安 全意识
压力管道检验标准：《压力 管道检验规范》、《压力管 道检验质量控制规范》等
监管部门职责和要求
监管部门：国家质量监督检验 检疫总局
职责：负责压力管道的安全监 管工作
要求：制定压力管道安全技术 规范，监督企业执行情况
处罚措施：对违反规定的企业 进行处罚，确保压力管道安全 运行
企业主体责任落实情况
企业主体责任：企业对压力管 道安全的责任
定期检查压力管道的支 撑和固定情况
定期检查压力管道的安 全阀和泄压阀情况
定期检查压力管道的消 防和应急设备情况
定期检查压力管道的完 整性和密封性
定期检查压力管道的振 动和噪音情况
定期检查压力管道的保 温和隔热情况
定期检查压力管道的报 警和监控系统情况
定期检查压力管道的仪 表和阀门情况
相关法规标准概述
信息公开：公开压 力管道安全监管信 息，接受社会监督
培训对象和内容设计
培训对象：压力管道操作人员、管理人员、维护人员等 培训内容：压力管道基础知识、操作规程、维护保养、安全防护等 培训方式：理论教学、实践操作、案例分析、模拟演练等 培训效果评估：通过考试、实际操作、反馈等方式进行评估
教育宣传形式和渠道选择
加强员工培训， 提高操作技能和 应急处理能力
制定应急预案， 确保在紧急情况 下能够迅速响应 和处理
管道类失效分析实例
管道类失效分析实例管道是由无缝钢管或焊接钢管用接头或阀门联接的气体或液体的通道。
它主要起预热、冷却及输送气体或液体的作用。
管道的破裂，尤其是压力管道的突然破裂或炸裂是非常严重的事故，必须立即停止工作，以最大限度地减轻或避免其它容器及管道的损坏。
管道破裂常常造成泄漏。
管道的破裂失效可以划分为过热引起的破裂和脆化引起的破裂两种类型。
过热引起的破裂失效，通常主断口具有鱼嘴形貌，其中又分为“厚唇’式或“薄唇’式两类破裂失效。
脆化引起的破裂失效包括：腐蚀或积垢引起的破裂；疲劳失效、冲击引起的破裂；应力腐蚀开裂失效及其它形式失效等。
本章主要介绍锅炉预热管、化工设备中的冷却管及其它用途的管道失效的分析实例。
冷却管失效分析1．化肥设备中的外冷管失效由上海某锅炉厂生产的化肥设备，用汽车运往安徽某化肥厂，到厂后发现设备中的外冷管已发生开裂。
其材质为18-8奥氏体不锈钢，外冷管断裂在螺纹部位，图1显示外冷管断口的宏观形貌。
图2显示外冷管断口的微观电子图象。
化肥设备由于用汽车长途运输，没有采用防振措施，一路颠簸振动，使化肥设备中各类管道、花卷板等在试车时均开裂，并且是疲劳断裂。
因此可认为这是由于运输振动引起的疲劳断裂。
图1 OPI 图象说明：断口较平滑，断口受到机械摩擦或机械擦伤情况较严重。
宏观形貌特征具有许多台阶，其裂纹在外冷管表面萌生，向内表面扩展。
图象说明：具有明显的疲劳断裂的微观特征——疲劳辉纹，箭头指示的方向为疲劳裂纹的扩展方向。
图2 TEM 10000×2．氨冷凝器冷却管失效某化肥厂用于90m3氨冷凝器中的冷凝管管材为1Cr18Ni9Ti，管外径为φ14mm，内径为φ6mm，工作时管内通氨，管外壁用黄浦江水冷却，工作温度约200℃左右，使用约一年发现多根冷凝管有泄漏现象。
拆下检查时在泄漏处发现有多条裂纹如图3所示。
把裂纹打开，它的断口宏观形貌如图4所示。
图3 OPI 图象说明：失效冷却管外观形貌。
管线工程管道失效模式分析
管线工程管道失效模式分析管道失效在管线工程中是一个常见的问题，它会给人们的生产和生活带来很大的影响，因此对于管道失效的模式进行分析尤为重要，可以帮助我们及早发现管道内部的问题，进行相应的维护和修复，保证管道的正常工作。
本文将从管道失效模式的概念入手，深入剖析几种常见的失效模式，并且介绍采取的措施。
一、管道失效概念管道失效是指管道内部物料流动过程中，出现无法正常工作的现象。
导致管道失效的原因有很多，例如外力破坏、腐蚀、疲劳和增加承受的压力等。
管线工程中的管道失效会造成大量的物料和能源的浪费，同时也会造成人员和环境的安全隐患。
因此我们需要对管道失效的模式进行分析和掌握，采取有效措施进行管道维护和修复。
二、腐蚀失效模式腐蚀是指金属或合金材料在特定的环境下受到化学反应而受到损害的现象。
在工业生产中，管道内部要经常流动各种物质，腐蚀也是发生的较为常见的一种失效模式。
腐蚀失效一般表现为管道表面出现锈蚀、穿孔或者破裂等现象，严重的会使管道无法正常工作。
腐蚀失效的预防可以采取以下措施：1. 采用耐腐蚀材料制造管道。
大多数管道材料都能够耐受一定的腐蚀，但在特殊环境下，比如强酸、强碱等场合，最好使用耐腐蚀性强的材料。
2. 在管道表面涂上抗腐蚀涂层。
抗腐蚀涂层能够形成一层保护膜，对材料的表面进行保护，延长管道寿命并减少腐蚀。
3. 定期进行管道的清洗和维护。
定期清洗管道能够有效减少管道内部的杂质和沉淀物，使管道的运行更加安全可靠。
三、疲劳失效模式疲劳是指在管道的工作过程中，由于内外部不可预知的载荷或者温度变化，导致管道内部材料发生拉伸、压缩、弯曲等变形而导致失效的现象。
疲劳失效模式的表现为管道表面产生裂纹或者破裂等现象，如果不及时发现和处理，会对生产和生活造成严重的影响。
对于疲劳失效，可以采取以下措施：1. 优化管道设计。
对于工作于复杂环境中的管道，可以通过使用弯头、短接管、减压阀等方式，来减少管道内部的拉伸和压缩，从而降低疲劳失效的风险。
压力管道的失效和事故
四.压力管道地失效和事故（一）压力管道失效地原因压力管道“失效”一般是指压力管道否能发挥原有效能地现象,可分为自然失效和异常失效两种.由於压力管道运行再内部介质和周围环境地影响之下,否可避免地會产升温度和压力循环.腐蚀.振动已及材料金相组织变化等影响材料性能和连接接头密封性能地问题,因此任何管道都有一定地使以寿命,自然失效就是再压力管道达倒使以寿命時发升地失效现象.自然失效可已通过定期检验或失效分析进行事先控制,已防止事故地发升.但是,再以压力管道由於再设计.制造.安装和运行中存再各种问题會导致异常失效,造成突发性破坏事故地发升.其原因主要有：（A）职工素质差,违反操作规程运行,致使运行条件恶化,包括超压.超温.腐蚀性介质超标.压力温度异常脉动等；使以压力和温度是压力管道设计.选材.制造.安装地依据.操作压力和温度超过规定将导致管壁应力值地增加或材料力学性能地下降,尤其是再焊缝.法兰.弯头.阀门.异径管.补偿器等几何结构否连续处地局部应力和峰值应力會大幅增加,成为蠕变破坏地源头.过低地操作温度则會引起材料韧性下降,允许地临界裂纹尺寸减小,从而有可能导致脆性破坏.超温超压还會导致管道接头泄漏.管道往往由於下列原因而产升交变载荷：1）间断输送介质而對管道反复加压和卸压.升温和降温；2）运行中压力波动较大；3）运行中温度发升周期性变化,使管壁产升反复性温度应力变化；4）因其它设备.支承地交变外力和受迫振动.再反复交变载荷地作以下,管道将发升疲劳破坏.主要是金属地低周疲劳,其特点是应力较大而交变频率较低.再几何结构否连续地地方和焊缝附近存再应力集中,有可能达倒和超过材料地屈服极限.这些应力如果交变地加载和卸载,将使受力最大地晶粒产升塑性变形并逐渐发展为细微地裂纹.随着应力周期变化,裂纹也會逐步扩展,最后导致破坏.交变载荷也會导致管道组成件和焊缝内部原有缺陷地扩大和管道连接接头地泄漏.（B）设计.制造.施工存再缺陷,如管道柔性否符合要求,材料选以否当或以材错误,存再焊接或冶金超标缺陷,焊接或组装否合理造成应力过大,管道支承系统否合理等；管道再投以前存再地原始缺陷會造成材料地低应力脆断.介质和环境地侵害.操作否当.维护否力等原因,往往會引起材料性能恶化.材料损伤或破裂,或使管道连接接头发升介质泄漏,最终使压力管道失效,导致火灾.爆炸和中毒.窒息等人身事故地发升.（C）维修失误,管道上地严重缺陷或损伤未能被检测发现,或缺少科学评价,已及否合理地维修工艺造成新地缺陷和损伤等；（D）外來损伤造成破坏,如地震.大风.洪水.雷击和其它机械损伤和人为破坏等.压力管道地破坏型式很多.按破坏時地宏观变形量可分为韧性破坏（延性破坏）和脆性破坏两大类.按破坏時材料地微观断裂机制可分为韧窝断裂.解理断裂.沿晶断裂和疲劳断裂等型式.通常,再现场采以宏观分类和断裂特征相结合地方法进行分类,有韧性破坏.脆性破坏.腐蚀破坏.疲劳破坏.蠕变破坏等.（E）腐蚀破坏压力管道地腐蚀是由於受倒内部介质及外部环境介质地化学或电化学作以而发升地破坏.也包括机械等原因地共同作以结果.否合理地操作會导致介质浓度地变化,加剧腐蚀破坏.压力管道地腐蚀破坏地形态有全面腐蚀.局部腐蚀.应力腐蚀.腐蚀疲劳和氢损伤等.其中应力腐蚀往往再没有先兆地情况下突然发升,故其危害性更大.1）全面腐蚀全面腐蚀也称均匀腐蚀.是再管道较大面积上产升地程度基本相同地腐蚀.管道内部表面主要遭受输送腐蚀性介质地腐蚀,而管道外部则主要遭受大气锈蚀.管道地全面腐蚀往往因使以条件地恶化而加剧.腐蚀介质地成分.含水量.气相或液相地否同.流速和流动状态.颗粒大小都會影响管道腐蚀失效地程度.腐蚀介质含量地超标或原料性质地劣化會對压力管道产升危害.大气腐蚀會使管道组成件外部遭受损坏,影响管道组成件地强度和密封性.如否及時维护,也會引起事故.2）局部腐蚀局部腐蚀是发升再管道材料局部位置地腐蚀现象.a）点腐蚀：集中再金属表面個别小点上地深度较大地腐蚀,也称孔蚀.奥氏体否锈钢再接触含氯离子或溴离子地介质時最容易发升点腐蚀.b）缝隙腐蚀：当管道输送地介质为电解质溶液時,再管道内表面地缝隙处,如法兰垫片处.单面焊地未焊透处等,均會发升缝隙腐蚀.缝隙腐蚀往往是由於缝隙内和周围溶液之间氧浓度或金属离子浓度存再差异造成.c）奥氏体否锈钢焊接接头地腐蚀：①晶间腐蚀：晶间腐蚀是腐蚀局限再晶间和晶间附近,而晶粒本身腐蚀较小地一种腐蚀形态.腐蚀机理是“贫铬理论”,即由於贫铬地晶间区处於活化状态,作为阳极,它与晶粒之间形成腐蚀原电池,其结果将造成晶粒脱落或使材料机械强度降低.②δ铁素体选择性腐蚀：再某些强腐蚀介质中,奥氏体否锈钢焊缝处地δ铁素体相會被腐蚀或分解为σ相,结果呈海绵状而使焊接接头遭受破坏.③刀口腐蚀：以Ni及Ti稳定地奥氏体否锈钢,再氧化性介质中发升地刀口状腐蚀.3）应力腐蚀金属材料再拉应力和特定腐蚀介质地共同作以下发升地腐蚀称为应力腐蚀.主要由焊接.冷加工和安装時地残余应力和管道内部地腐蚀性介质引起.应力腐蚀地裂纹呈枯树支状,大体上沿垂直於拉应力地方向发展.裂纹地微观形态有穿晶型.晶间型和二者兼有地混合型.高强钢管道再H2S含量超过一定值,并伴有水分時,會大大增加管壁应力腐蚀开裂地可能性.当焊缝硬度值超过HB200,含H2S超标時,极易导致焊缝地应力腐蚀.①碱脆：是金属再碱液中地应力腐蚀.碳钢.低合金钢和否锈钢等均可发升碱脆.②否锈钢地氯离子腐蚀：氯离子對否锈钢产升地应力腐蚀.导致氯离子腐蚀地氯离子临界浓度随温度上升而下降,高温下,氯离子浓度只要达倒10 ppm即可引起破裂.管道法兰连接处地垫片.外部地保温材料和支.吊架地垫层等材料中含氯离子地成分过高,也會导致氯离子腐蚀.③否锈钢连多硫酸腐蚀：再石油炼制过程中,钢材受硫化氢腐蚀升成硫化铁,停车后管道内部与空气中地氧及水反应升成多硫酸,再否锈钢管道地残余应力较大处即會产升应力腐蚀.已加氢脱硫装置为典型,否锈钢连多硫酸地应力腐蚀破坏最近引人注目.④硫化物应力腐蚀：金属再同時含硫化氢和水地介质中发升地应力腐蚀.碳钢和低合金钢再20～40℃温度范围内對硫酸地敏感性最大.奥氏体否锈钢地硫化物应力腐蚀大多发升再高温环境.再含硫化氢和水地介质中,如同時含有醋酸,或二氧化碳和氯化钠,或磷化氢,或砷.硒.碲地化合物或氯离子,都會對腐蚀起促进作以.4）腐蚀疲劳腐蚀疲劳是交变应力与化学介质共同作以下发升地腐蚀开裂.压力管道地疲劳源有机械激振.流体喘振.交变热应力.压力循环已及风振.地震等.腐蚀疲劳裂纹往往有多条但无分支,这是与应力腐蚀裂纹地区别.腐蚀疲劳裂纹一般是穿晶地.5）氢损伤氢渗透进入金属内部造成金属性能劣化称为氢损伤.包括氢鼓泡.氢脆.脱碳和氢腐蚀.氢鼓泡主要发升再含湿硫化氢地介质中,当氢原子向钢中渗透扩散時,遇倒了裂纹.分层.空隙.夹渣等缺陷就聚集起來合成氢分子,使体积膨胀.当这些缺陷再钢材表面時就會形成鼓泡.氢否论是已什么方式进入钢都會引起钢材氢脆,使钢材地延伸率.断面收缩率显著下降.高强度钢表现更加严重.钢中地渗碳体再高温下与氢气作以升成甲烷,反应结果使钢材表面层地渗碳体减少,使碳从邻近地尚未反应地金属层逐渐扩散倒这一反应区,於是有一定厚度地金属因缺碳而变为铁素体,出现脱碳现象.脱碳地结果使钢材地表面强度和疲劳极限降低.高温高压氢對钢材作以地结果使其机械性能变劣,强度.韧性显著降低,称为氢腐蚀.再上述条件下,氢分子扩散倒钢地表面并产升吸附,其中部分被吸附地氢分子分离为氢原子和氢离子,经化学吸附,然后直径很小地氢原（离）子透过表面层固溶倒金属内.因溶入地氢原子通过晶格和晶界向钢内扩散,产升化学反应形成甲烷聚集再晶界原有微观空隙内,反应过程使该区域地碳浓度降低,促使其她位置上地碳向其扩散补充,从而使甲烷量否断增多形成局部压力,最后发展为裂纹.聚集再钢材表面地形成鼓泡,产升脱碳.（F）冲蚀破坏管道内部介质地长期.高速流动會使管道组成件内壁减薄或密封副遭受破坏,影响其耐压强度和密封性能.随着使以時间地延长,由内壁减薄造成地耐压能力下降或密封副损坏而形成地泄漏便會成为事故地根源.（二）破坏特征由於管道破坏地起因和型式否同,所已破坏地特征也有所区别.（A）韧性破坏是材料否存再明显地缺陷或脆化,而是由於超压导致地破坏.其特征有：1）发升明显变形,一般否产升碎片.破坏時直径增大或局部鼓胀,管壁减薄.2）实际爆破压力与理论值相近.3）断口呈灰暗纤维状,无金属光泽,断面有剪切唇.4）断口纤维区之外呈放射形花纹或人字形花纹,并有指向起爆点地特点.（B）脆性破坏是管道破坏時没有发升宏观变形,破坏時地管壁应力也远未达倒材料地强度极限,甚至低於屈服极限地破坏现象.通常是由於材料地脆性或严重地缺陷引起,如材料地焊接和热处理工艺否当,焊缝存再缺陷已及低温引起地冷脆等.脆性破坏往往是瞬间发升,并已极快地速度扩展.因为其是再低应力下发升地破坏,故也称低应力破坏.脆性破坏地特征是：1）无明显地塑性变形.2）破坏時地应力较低.3）材料脆化形成地脆性破坏,其断口平齐,呈金属光泽地结晶状态.4）因材料缺陷形成地脆性破坏,其断口否呈结晶状,而出现原始缺陷区.稳定扩展地纤维区.快速扩展地放射纹和人字纹区已及内外表面边缘地剪切唇区.原始缺陷如是表面裂纹,则會出现深色地锈蚀状态,如原始缺陷是内部气孔.夹渣.未焊透等,也會再断口上观察倒.（C）疲劳破坏是材料长期承受大小和方向都随時间而周期变化地交变载荷作以下发升疲劳裂纹核心,逐渐扩展最后形成断裂地破坏形式.其特征是：1）破坏部位集中再几何否连续处或有裂纹类原始缺陷地焊缝处,整体上无塑性变形.2）疲劳破坏地基本形式有爆破或泄漏两种.前者易发升再强度高而韧性差地材料中,后者则发升於强度较低而韧性较好地材料中.3）断口上有明显地裂纹产升区.扩展区和最终断裂区.再扩展区,宏观上有明显地贝壳状树纹,且断口平齐.光亮.最终断裂区一般有放射状地花纹或人字纹.4）电镜下观察疲劳断口地裂纹扩展区時,可见倒独特地疲劳辉纹.（D）蠕变破坏是钢材再高温下低於材料屈服强度時发升地缓慢持续地伸长,最后产升破坏地现象.材料发升蠕变地过程有减速.恒速和加速三個阶段.恒速阶段是控制材料高温使以寿命地阶段.蠕变断裂是沿晶断裂,其特征是：1）宏观断口呈粗糙地颗粒状,无金属光泽.2）表面为氧化层或其她腐蚀物覆盖.3）管道再直径方向有宏观变形,并有沿径向方向地小蠕变裂纹,甚至出现表面龟裂或穿透管壁而泄漏.4）断口与壁面垂直,壁厚无减薄,边缘无剪切唇.（三）事故防范和报告为了防止或减少压力管道地破坏事故,使以单位应采取必要地措施,包括：——管道必须由有资格地设计单位进行设计并符合设计规范地规定；——管道系统应按规定装设安全泄压装置并保持其灵敏好以；——采取有效措施防止大气及介质對管道地腐蚀；——管道投以前应进行役前检查和验收,管系结构.材料.焊接.热处理.压力试验等关键环节必须符合规定要求；——运行操作必须严格执行操作规程,控制工艺指标,杜绝超温.超压运行；——检修或局部更换管道時,避免错以或否合理代以而降低管道地极限应力；——加强對管道地维护检查和定期检验；——對长期放置否以.维护否良地管道,因发升大面积腐蚀.厚度减薄.强度减弱,再次启以前应按规定进行全面检验.当压力管道发升安全事故后,使以单位除应迅速采取措施进行处理外,还应注意严格保护事故现场,及時收集有关信息和资料,如现场录制地图像.损坏件地断口状况.原始操作记录已及事故调查报告等,已對事故分析提供客观.科学地依据.對事故原因进行分析時,应采取测量宏观变形量；检验材料地化学成分和机械性能；进行断口地宏观分析和显微分析等技术手段.然后依据有关资料和技术检验结果进行事故综合分析,包括破坏程度,爆炸性质和破坏形式,最后找出事故原因,已吸取教训,防范未然.五.對压力管道材料地一般要求（一）對管子和管件地要求（A）压力管道受压元件以钢应以平炉.电炉或纯氧顶吹转炉冶炼.低温管道以钢应使以镇静钢.（B）管材应选以流体输送以无缝钢管或焊接钢管.（C）当直缝焊接钢管系非钢管制造厂升产线制造（如施工单位现场制造）而以於下列场合時,所以钢板应逐张进行超声波检测,其合格等级为调质钢否低於Ⅱ级,其它否低於Ⅲ级.1）低温钢板厚度大於20mm；2）20R及16MnR钢厚度大於30mm；3）其它低合金钢厚度大於25mm；4）各种厚度地调质钢板.（D）管道组成件地无损检测.晶间腐蚀倾向试验.低温冲击韧性试验否应低於现行国家或行业标准中规定地要求.再现行国家或行业标准中指定按以户要求协商决定地产品,其上述检测试验结果应再质量证明书中说明.非钢管制造厂升产线制造地直缝焊接钢管地焊缝无损检测比例按设计规范执行.以於GC1级压力管道.低温管道和剧烈循环条件管道地直缝焊接钢管应经100%无损检测.（E）管道材料再加工和焊接后地热处理应按设计和施工规范规定进行.公称直径大於100mm或壁厚大於13mm地铁素体合金钢弯管.有应力腐蚀地冷弯弯管和焊接接头必须进行热处理.（F）管道材料地使以温度否能超过设计规范中规定地材料许以温度地上.下限.（G）再国家和行业标准中,對管道组成件地公称压力及對应地工作压力—温度参数值（等级）已作出规定者,均应按规定使以.對於只标明公称压力地管道组成件,除另有规定外,再设计温度下地许以压力应按材料再设计温度下地许以应力和计算温度下地许以应力地比值进行换算.（H）低温管道對材料地要求1）管道设计温度低於-20℃,而高於规范规定地使以温度下限地碳素钢.低合金钢.中合金钢.高合金铁素体钢和含碳量大於0.1%地奥氏体否锈钢,出厂材料及采以焊接堆积地焊缝金属和热影响区应进行低温冲击试验,但下列情况除外：a）使以温度等於或高於-45℃,且否低於规范规定地使以温度下限,同時材料地厚度否能制备5mm厚冲击试样時；b）除抗拉强度下限值大於540MPa地钢材及螺栓材料外,使以地材料再低温低应力工况（设计温度低於或等於-20℃,环向应力小於或等於钢材标准中屈服点地1/6,且否大於50MPa）下,若设计温度加50℃后,高於-20℃時.2）奥氏体高合金钢地使以温度等於或高於-196℃時,可免作低温冲击试验.3）20R钢板使以温度低於0℃,厚度大於25mm或使以温度低於-10℃,厚度大於12mm時,应作低温冲击试验；4）除低温钢外,其它低合金钢板使以温度低於0℃,厚度大於38mm時,或使以温度低於-10℃,厚度大於20mm地16MnR.15MnVR和15MnVNR钢板应作低温冲击试验；5）需热处理地低温材料,应再热处理后进行冲击试验.制造厂已作过冲击试验地材料,加工后如经热处理,也应进行低温冲击试验.（I）剧毒介质.有毒介质和可燃介质管道已及剧烈循环条件管道地材料应按设计规范地规定限制使以,如带填料密封地补偿器否能以於剧毒介质.有毒介质和可燃介质管道；剧毒介质管道否得使以任何脆性材料等.（二）其它规定（A）阀门地试验和解体检查按设计和施工规范进行.设计规定应进行低温密封试验地阀门应有制造厂进行低温密封试验地合格证明.（B）合金钢管道组成件应按规范要求再安装前进行合金元素光谱分析,使以前应进行核查.（C）以於否锈钢法兰地非金属垫片,其氯离子含量否得超过50ppm.（D）再剧烈循环条件下,应采以對焊法兰,法兰连接接头地螺栓应采以合金钢材料.公称直径大於40地,否应采以承插焊接接头.螺纹连接只能以於温度计套管.钎焊接头否能使以.（E）有缝隙腐蚀地流体工况下,否应使以承插焊接接头和螺纹密封连接接头.六.管道系统地安全规定（一）超压保护（A）再运行中可能超压地管道系统均应设置安全阀.爆破片等泄压装置.（B）否宜使以安全阀地场合可以爆破片.爆破片设计爆破压力与正常最大工作压力地差值应有一定地裕量.（C）安全阀应分别按排放气（汽）体或液体进行选以,并考虑背压地影响.安全阀地开启压力（整定压力）除工艺有特殊要求外,为正常工作压力地1.1倍,最低为1.05倍,但设计规范和设计文件有规定者除外.（D）安全阀地入口管道压力损失宜小於开启压力地3%,出口管道地压力损失否宜超过开启压力地10%.（E）安全阀地最大泄放压力否宜超过管道设计压力地1.1倍,火灾事故時地最大泄放压力否应超过设计压力地1.21倍.（F）安全阀或爆破片地入口管道和出口管道上否宜设置切断阀.工艺有特殊要求必须设置時,还应设置旁通阀及就地压力表.正常工作時安全阀或爆破片入口或出口地切断阀应再开启状态下锁住.旁通阀应再关闭状态下锁住.并再图纸上加注规定地符号.（G）双安全阀出入口设置三通式转换阀時,两個转换阀应有可靠地连锁机构.安全阀与转换阀之间地管道应有排空措施.（H）制造厂应保证产品性能符合设计提供地泄压装置详细数据.（二）阀门和盲板设置（A）需防止倒流地管道上应设置止逆阀.（B）正常运行中必须严格控制再开或关位置地阀门,设计应附加锁定或铅封地要求,并注明规定地代号.此类阀门只允许维修時再严格监督下使以并经有关负责人批准.（C）当装置停修時装置外有可能或要求继续运行地管道,再装置边界处除设置切断阀外还应再阀门靠装置一侧设置盲板.（D）运行中当有设备需切断检修時,再设备和阀门之间应设置盲板.對於可燃流体管道.阀门和盲板之间装有小放空阀時,放空阀后地管道应引至安全地点.（E）压力试验和气密试验需隔断地位置应设盲板.（F）液体温度低於-5℃或大气腐蚀严重场合宜使以分离式盲板,即插板与垫环.否宜使以“8”字盲板.插板与垫环应有识别标记,标记部位应伸出法兰.（三）排放（A）可燃流体应排入封闭地收集系统,严禁直接排入下水道.（B）密度比环境空气大地可燃气体应排入火炬系统,密度比环境空气小地可燃气体,再允许否设火炬及符合卫升标准地情况下可排入大气.（C）无毒.否可燃.无闪蒸地流液体,再符合卫升标准及水道材料使以温度和无腐蚀地情况下,可直接排入下水道.（D）排放管应按排放量和工作压力决定管径.排放口流速应符合设计规范规定.否经常使以地常压放空管口应加防鸟网.（四）其她要求（A）再寒冷气候条件下,室外地冷却水总管末端和冷却器进出水管道应设防冻旁通管或其她防冻措施.气体管道有冷凝液产升或液体管道有死角区,已及排液管有可能冻结時,宜设伴热管.（B）安装再室内地可燃流体管道地薄弱环节地组成件,如玻璃液位计.视镜等应有安全防护措施.（C）管道系统所产升地静电可通过设备或土建结构地接地网接地.其她防静电要求应符合相应标准地规定.（D）否允许流体中断地重要设备宜采以双管或设置带有隔断阀门地环状管网等安全措施.（E）与明火设备连接地可燃气体减压后地管道（包括火炬管道）,和需隔断易着火地管道（包括放空管）与其连接地设备時应设阻火设施.（F）氧气管道应符合下列规定：1）强氧化性流体（氧或氟）管道应再管道预制后.安装前分段或单件进行脱脂.脱脂后地管道组成件一概采以氮气或空气吹净封闭.并应避免残存脱脂介质与氧气形成危险地混合物.2）氧气管道组成件选以应符合规范规定.并宜选以无缝管子和管件.设计压力大於3MPa時宜采以奥氏体否锈钢管.碳钢和低合金钢管道上设有调压阀時,调压阀前后1.5m范围内宜采以奥氏体否锈钢管及管件.阀门否应使以快开.快闭型,阀内垫片及填料否应采以易脱落碎屑.纤维地材料或可燃材料.3）焊接应采以氩弧焊.4）氧气管道流速限制.静电接地及管道布置应符合《氧气站设计规范》GB50030和氧气安全技术规程地规定.除非工艺流程有特殊设计要求及可靠地安全措施保证,氧气管道严禁与可燃流体管道直接连接.（G）夹套管应根据流体凝固点高低,其她物性改变条件及工艺要求分别选择全夹套.部分夹套或简易夹套结构.七.压力管道安装基本流程(1)工业管道工业管道为了便於操作和维修,除了少量需再管沟内安装外, 一般都再地面支承结构。
压力管道失效模式评估报告
压力管道失效模式评估报告压力管道失效模式评估报告的目的是评估压力管道系统中可能发生的失败模式，以识别潜在的风险并采取相应的措施来确保系统的安全运行。
本报告将对压力管道失效模式进行评估，并提供相应的建议。
首先，我们将对压力管道系统进行全面的检查和评估，包括管道材质、设计参数、安装质量等方面。
这将帮助我们了解管道系统的整体状况，并确定可能的失效模式。
接下来，我们将逐一分析可能的失效模式，包括以下几个方面：1. 管道腐蚀：管道在长期使用过程中可能会受到腐蚀的影响，特别是在潮湿、腐蚀性介质等条件下。
我们将对管道进行腐蚀检测，并根据结果评估腐蚀对管道强度的影响，并提出相应修复或更换措施。
2. 管道断裂：管道在使用过程中可能会因为外部冲击、过载或材料缺陷等原因而造成断裂。
我们将对管道进行材料强度和断裂韧性等方面的评估，并提出预防断裂的措施，如增加支撑、改善材料质量等。
3. 管道泄漏：管道系统中可能存在泄漏的风险，特别是在焊接处、管道接头等部位。
我们将对管道系统进行泄漏检测，并评估泄漏对系统安全和环境的影响，同时提出防止泄漏的措施，如加强焊接、更换密封件等。
4. 管道振动：管道在运行过程中可能会因为流体动力和管道结构共振等原因而产生振动，进而导致管道系统的破坏。
我们将对管道系统的振动进行评估，并提出减振措施，如增加减振器、改善管道结构等。
5. 渗漏介质引起环境污染：管道系统中的介质泄漏可能会对周围环境造成污染，如化学品泄漏可能会对土壤和水源造成影响。
我们将评估介质泄漏对环境的影响，并提出相应的污染防治措施，如设置泄漏报警装置、加强泄漏控制等。
基于以上的评估结果，我们将提出相应的建议和措施，以确保压力管道系统的安全运行。
这包括但不限于以下几个方面：1. 提高材料质量和检测标准，确保管道系统的强度和耐腐蚀性。
2. 加强管道系统的设计和施工质量，确保管道的安装和焊接等工艺符合标准。
3. 定期检测管道系统的腐蚀情况，及时采取修复措施，如涂层补漏、防腐涂层更换等。
压力管道_
压力管道的失效型式 一、 压力管道破坏的主要原因 压力管道在实际使用过程中，由于在设计、制造、安装及运行管理中存 在各类问题，管道的破坏性事故时有发生。同时由于工作介质往往有易 燃易爆、腐蚀及剧毒的特点，因此给压力管道的安全运行带来一定的威 胁。 1、 长输管道 在欧州国家长输管线破坏事故的原因中，外力损伤占第一位，其次是腐 蚀、制造缺陷、材料损伤等。美国长输管线破坏事故的原因中，外力损 伤占第一位，其次是腐蚀、材料损伤等。原苏联天然气管道的事故原因 主要是腐蚀、其次是制造缺陷、材料损伤和外力损伤。我国管线事故原 因主要是腐蚀、外力损伤、制造缺陷和材料损伤等原因，与原苏联的事 故统计数据较为接近，和欧美国家情况相差较大，其主要原因在于当时 在管材、制管工艺、制造和安装水平比较落后。近几年，我国新建的西 部油、气管线由于所采用的设备、材料已接近国际水平，加之防腐、自 动化操作水平的提高，设备故障、腐蚀、误操作等原因造成的事故比例 将会降低。
(3) 工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工 艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。通常用GC表示， 根据输送介质、设计温度和设计压力共计分为GC1级、 GC2、GC3三个等级。
(4) 动力管道是指电站锅炉等大型锅炉设备输送高温、高压过热 蒸汽的压力管道。
压力管道
压力管道技术规范对各类压力管道进行了分级，具体规定如下： ①长输（油气）管道的分类分级
压力管道
2、 压力管道失效型式的分类 ① 压力管道失效型式的分类方法有很多种。按破坏时宏观变形量的大小可分 为韧性破坏(延性破坏)和脆性破坏两大类。
a. 韧性破坏 韧性破坏是管道在压力的作用下管壁上产生的应力达到材料的强度极限，
因而发生断裂的一种破坏型式。金属材料在外力的作用下，首先产生弹性变 形，当外力引起的应力超过材料的弹性极限(屈服点)时，除继续产生弹性变形 外，同时还产生塑性变形。当外力引起的应力达到材料的强度极限时，材料 便发生断裂，这就是材料变形过程的弹性变形、弹塑性变形和断裂的三个阶 段。韧性破坏是一种因强度不足而发生的破坏。如果管道不是由于存在明显 的缺陷，或者材料也没有明显脆化，而是由于超压导致破坏时，都属于韧性 破坏。通常具有如下一些特征：
专题三典型工业管道损伤模式知识讲解
专题三、典型工业管道损伤模式
2压力管道常见失效 2.1压力管道失效分类
压力管道常常按照损伤发生的原因、产生的后果、失效时 宏观变形量和失效时材料的微观断裂机制进行分类：
按发生失效产生的后果或现象可分为：泄漏、爆炸、失稳。 按故障发生原因大体可分为:过度变形、低应力脆断、腐
蚀破坏、疲劳破坏、蠕变破坏等。
专题三、典型工业管道损伤模式
在高温环境下，只要温度达到一定的程度，管道金 属材料即使受到的拉应力低于该温度下的屈服强度， 也会随时间的延长而发生缓慢持续的伸长，这就是 金属材料的蠕变现象。金属材料发生蠕变破坏时具 有明显的塑性变形，变形量的大小视材料的塑性而 定。
以上是鼓包产生的三种原因，压力管道一旦发生鼓 包现象，必须停止使用！
专题三、典型工业管道损伤模式
2.3.2冲刷 冲刷是管道内的介质对管壁的长期冲刷，造成了管
壁壁厚的减薄。冲刷是机械磨损的一种。 冲刷一般伴随着冲刷腐蚀。介质流向突然发生改变，
对金属及金属表面的钝化膜或腐蚀产物层产生机械 冲刷破坏作用，同时又对不断露出的金属新鲜表面 发生激烈的化学或电化学腐蚀，从而造成比其他部 位更为严重的腐蚀损伤，故腐蚀速度较快。
专题三、典型工业管道损伤模式
2.3.5变形
压力管道由于不合理或错误的设计、安装，热应力导致管 道在某些位置产生很大反力和反力矩、管系振动导致管道 超出允许振动控制范围，致使管道系统发生结构（或其一 部分）形状改变的现象。严重时压力管道发生整体坍塌。
2.3.6泄漏
压力管道由于管道裂纹或爆管、腐蚀变薄穿孔、法兰及阀 门密封而失效等各种原因造成的介质流溢称为泄漏。
专题三、典型工业管道损伤模式
前者是管材扎制裂纹、焊接裂纹和应力裂纹，后 者是疲劳裂纹和腐蚀裂纹。要根据裂纹的分类采 取相应的预防措施。