压力管道级别划分 - 图文

压力管道类别与级别

一、ANSI / ASME B31.3对输送流体的分类

美国国家标准ASME压力管道规范ANSI / ASME B31.3（以下简称 B31.3）根据被输送流体的性质和泄漏时造成的后果，将化工厂和炼油厂管道输送的流体分为D 类、M类和性质介于二者之间的第三类流体。

D类流体不易燃、无毒，并且在操作条件下对人类肌体无害；设计压力不超过150lbf/in2（1.05MPa）；设设计温度在-20oF（-29℃）至366oF（186℃）之间。M类流体有剧毒，在输送过程中如有少量泄漏到环境中，被人吸入或接触人体时能造成严重的和难以治疗的伤害，即使迅速采取措施也无法挽救。流体类别确定后即可按ANSI / ASME B31.3的有关章节具体要求对该流体的管道进行设计、施工和检验。

二、中石化对压力管道的类别划分

1 中国石化关于《压力管道设计资格类别级别认可和安装单资格实施细则》，对压力管道的类别划分如下表所示。

压力管道的类别

管道类别 输送介质特征和设计条件 1、有毒、可燃、易爆气体，设计压力p＞1.6MPa GA1 GA （长输管道） GA2 2、GA1（2）范围以外的 2、有毒、可燃、易爆气体，输送距离≥200km且DN≥300mm 3、浆体，输送距离≥50km且DN≥150mm 1、有毒、可燃、易爆气体，设计压力p≤1.6MPa ①3、GA1（3）范围以外的 GB （公用管道） GB1 GB2 燃气 热力 1、毒性程度为极度危害介质 2、甲、乙类可燃气体或甲类液体，且设计压力p≥4.0MPa GC1 3、可燃流体、有毒流体设计压力p≥4.0MPa且设计温度T≥400℃ GC （工业管道） GC2 3、非可燃流体、有毒流体p＜10.0MPa且T≥400℃ 4、流体，p＜10.0MPa且T＜400℃ 注：①输送距离指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离。

②GB 5044《职业性接触毒物危害程度分级》规定的。 ③GB 50160《石油化工企业设计防火规范》规定的。

4、流体且设计压力p≥10.0MPa 1、甲、乙类可燃气体或甲类液体，且设计压力p＜4.0MPa 2、可燃流体、有毒流体p＜4.0MPa、T≥400℃ ③② 2 SH 3059对管道的分级如下表。

SH 3059——2001《石油化工管道设计器材选用通则》管道分级

管道级别 适用范围 1、毒性程度为极度危害介质管道（苯管道除外）； SHA 2、毒性程度为高度危害介质的丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢介质管道； 3、设计压力大于或等于10.0MPa的介质管道 1、毒性程度为极度危害介质的苯管道； SHB 2、毒性程度为高度危害介质管道（丙烯腈、光气、二硫化碳、氟化氢介质除外） 3、甲类、乙类可燃气体和甲A类液化烃、甲B类、乙A类可燃液体介质管道 1、毒性程度为中度、轻度危害介质管道； SHC 2、乙B类、丙类可燃液体介质管道 SHD SHE 设计温度低于-29℃的低温管道 设计压力小于10.0MPa且设计温度高于或等于-29℃的无毒、非可燃介质管道 注：①毒性程度是根据《职业性接触毒物危害程度分级》（GB 5044—85）划分的。极度危害属于Ⅰ级，车间空气中有害物质最高容许浓度＜0.1mg/m；高度危害属于Ⅱ级，最高容许浓度0.1mg/m。极度危害的介质如苯、氯乙烯、氯甲醚、氰化物等；高度危害的介质如二硫化碳、氯、丙烯腈、硫化氢、甲醛、氟化氢、一氢化碳等。详见GB 5044。

3

3

②甲类、乙类可燃气体是根据《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160）中可燃气

体的火灾危险性分类划分的。甲类系指可燃气体与空气混合物和爆炸下限＜10%（体）；乙类是≥10%（体）。甲类可燃气体如乙炔、环氧乙烷、氢气合成气、硫化氢、乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。详见GB 50160。

③可燃气体、液化烃、可燃液体的火灾危险性分类是根据GB 50160—92确定的，如下

表。 类别 A 甲 B A 乙 B A 丙 B 甲 可燃气体 乙 可燃气体与空气混合物的爆炸下限≥10%（体） ④混合物料应以其主导物料作为分级依据。

⑤当操作温度超过其闪点的乙类液体，应视为甲B类液体；当操作温度超过其闪点的丙类液体，应视为乙A类液体。

闪点≥120℃ 可燃液体 45℃≤闪点≤60℃ 60℃≤闪点≤120℃ -35号轻柴油、环戊烷等 轻柴油、重柴油、20号重油、锭子油等 蜡油、100号重油、油渣、润滑油、变压器油等 名称 液化烃 特 征 15℃时的蒸气压力＞0.1MPa的烃类液体及其他类似的液体 甲A类以外、闪点＜28℃ 28℃≤闪点≤45℃ 举 例 液化石油气、液化天然气、液化甲烷、液化丙烷等 汽油、戊烷、二硫化碳、石油醚原油等 喷气燃料、煤油、丙苯、苯乙烯等 可燃气体与空气混合物的爆炸下限＜10%（体） 《压力管道基础知识》

一、压力管道基本概念 （一）管道的概念

根据国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000的规定，管道是由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配

国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的定义是：由管道组成件和管道支承件组成，用以输送、分配、的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。

按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道称之为“管道系统”或“管系”。 上述定义包含两个含义：

（A）管道的作用：是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动。 1）流体：在有些标准中称为介质。流体可按状态或性质进行分类。 a）按状态分：

气体； 液体；

液化气体：是指在一定压力下呈液态存在的气体； 浆体：是指可燃、易爆、有毒和有腐蚀性的浆体介质。 b）按性质分：

火灾危险性；是指可燃介质引起燃烧的危险性，分为可燃气体、液化气体和可燃液体。有甲、乙、丙三类。 爆炸性；与空气混合后可能发生爆炸的可燃介质或在高温、高压下可能引起爆炸的非可燃介质。

毒性；按GB5044分级。有剧毒（极度危害）和有毒（高度危害、中毒危害和轻度危害）两大类四个级别。 腐蚀性。是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的物质。

2）输送流体：依靠外界的动力（利用流体输送机械如压缩机、泵等给予的动能）或流体本身的驱动力（如介质本身的压力）3）分配流体：通过管系中的支管将流体分配到设计规定的多个预定的设备或用户。 4）混合流体：将管系中来自不同支管中的流体在管道中进行混合，如稀释等。

5）分离流体：将管道内部不同状态的流体通过支管进行分离，如汽液分离、油水分离等。 6）排放流体：将管道内部流体通过支管进行排放，如超压放空、排放被分离的流体等。

7）计量流体：通过设置于管道系统中的计量仪表对输送、分配的流体进行计量，如测量流量、压力、温度和粘度等。 8）控制流体：通过设置于管道系统中的控制元件对管内流体的流动进行控制，如调压、减温、流体分配和切断等。

（B）管道的构成：由管道组成件、管道支吊架（管道支承件）等组成，是管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他

1）管道组成件：指用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道特殊件。所谓管道计条件特殊制造的管道组成件，包括膨胀节、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等。

2）管道支吊架：用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建的结构。有固定支架、滑动支架、刚性吊架准GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》中也称为管道支承件，包括管道安装件和附着件。

a）管道安装件：指将负荷从管子或管道附着件上传递到支承结构或设备上的元件，包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤鞍座、垫板、滚柱、托座和滑动支架等。

b）附着件：用焊接、螺栓连接或夹紧方法附装在管子上的零件，包括管吊、吊（支）耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙管道组成件和支承件在我国现行压力管道法规中也统称为压力管道元件。 （二）压力管道的概念：

压力管道是管道中的一部分。从广义上理解，所谓压力管道，应当是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。

以后，“压力管道”便成为受监察管道的专用名词。在《压力管道安全管理与监察规定》第二条中将压力管道定义为：“在生产、

大的特种设备”，国务院2003年6月1日颁发实施的《特种设备安全监察条例》中，将压力管道进一步明确为“利用一定的压力

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

大于25mm的管道”。这就是说，现在所说的“压力管道”，不但是指其管内或管外承受压力，而且其内部输送的介质是“气体、蚀的液体”物质。这里所谓能燃爆、能中毒或有腐蚀性，具有如下内涵：

介质的燃爆性：即介质具有可燃性和爆炸性，在一定条件下能引起燃烧或爆炸，酿成火灾和破坏。这些介质包括可燃气体、液

括容易引起爆炸的高温高压介质如蒸汽、超过标准沸点的高温热水、压缩空气和其他压缩气体等。其中，可燃介质的火灾危险性根《建筑设计防火规范》GBJ16，共分为甲、乙、丙三类。 其中甲、乙类可燃气体与空气混合物的爆炸下限（体积）分别规定为： 甲类可燃气体：＜10%； 乙类可燃气体：≥10%。 甲、乙和丙类可燃液体的分类见表1。 表1 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类 类 别 A 甲类 B A 乙类 B A 丙类 B 0名 称 液化烃 可燃液体 0特 征 15 C时蒸汽压力＞0.1MPa的烃类液体及其他类似液体 甲A以外的可燃液体，闪点＜28 C 0闪点≥28 C至≤45 C 00可燃液体 闪点＞45 C至＜60 C 00闪点≥60 C至≤120 C 00可燃液体 闪点＞120C 0注：闪点低于45 C的液体称为易燃液体；闪点低于环境温度的液体称为易爆液体。 在GBJ16的规定中，属于甲类火灾危险性的可燃介质（或生产过程）还有：常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致自燃气体并引起燃烧或爆炸的物质；遇酸、受热、撞击、摩擦、催化及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化能引起燃烧或爆炸的物质；以及在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产。属于乙类火灾危险性的介质主要是指不以及助燃气体。 （B）介质的毒性：即介质具有使人中毒的特性。 当这些介质被人吸入或与人体接触后，能对人体造成伤害，甚至死亡。根据定，毒物按急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高允许浓度等六项指标，共分为极度危极度危害介质有时也称之为“剧毒介质”，高度、中度和轻度危害介质则统称为“有毒介质“。剧毒介质（流体）在我国国家标准《中的解释是：如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，即使迅速治疗， 也能对人体造成严重的和难以治疗的毒物危害程度分级》GB5044中 错误！未找到引用源。 级危害程度（极度危害）的毒物。据此可以将剧毒介质理解为就是极度危质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，如治疗及时不致于对人体造成不易恢复的危害。 不过，毒性程度相同的毒物，在具体如何对待的问题上各行业也存在差异。如苯在《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044与监察规定》的解析中也作为极度危害介质的例子。而在《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002的管列入SHB级之中。相反，丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢等四种高度危害介质则在SH3501-2002中被与极度危害介质同样看待，和在用管道的检验要求有影响，同时对具体工程施工时划分许可证级别也是有影响的。如承担有苯介质的管道安装工作时，若苯被装许可证，而若作为高度危害介质时，则持证级别与管道的设计压力和设计温度有关。 对于这个问题的理解可以从毒物危害性分级的原则进行解释：国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85对具体毒中的危害程度分级进行表达的。但该标准同时指出：对接触同一毒物的其他行业（该标准表2中未列出的）的危害程度，可根据

—非金属管道 —玻璃管道 —塑料管道 —非金属复合管道 设位置 敷—金属与非金属复合管道 架空管道 — 地沟敷设管道 埋地管道 — 超高压管道（＞42MPa） — 高压管道(10～42MPa) —介质可燃性 —介质压力 中压管道(1.6～＜10MPa) —低压管道(＜1.6MPa) —真空管道 — 高温管道 (＞200℃) —介质温度 — 常温管道(＞－29～200℃) —低温管道(≤－29℃) — 剧毒管道(极度危害) — 介质毒性 —有毒管道（非极度度危害） — 无毒管道 —可燃介质管道 —非可燃介质管道 介质腐蚀性 腐蚀性介质管道 — 非腐蚀性介质管道 — 工业管道 管道用途— — 公用管道 — 长输管道 图1 管道分类 目前我国一些综合性特大型企业往往是由许多工厂联合组成的，不但占地面积大，而且工厂之间的联系多，工厂和职工生活的原料、动力、产品输送管道，以及工厂与居民生活区之间的民用燃气、热力供应管道的类别难以界定。特别是一些民用的公用管难以划分。由于他与压力管道的安全监察有关，在具体问题上还要根据具体情况研究处理。 在安全监察范围内的压力管道，根据《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》和《压力管道安装单位资格认可实下： （一）长输管道 （A）符合下列条件之一的长输管道为GA1级： 1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力＞1.6MPa的管道； 2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，输送距离≥200km，且公称直径≥300mm的管道； 3）输送浆体介质，输送距离大于等于50km，且公称直径≥150mm的管道； （B）符合下列条件之一的长输管道为GA2级： 1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力≤1.6MPa的管道； 2）GA1（2）范围以外的管道； 3）GA1（3）范围以外的管道。 （二）公用管道 （A）燃气管道； （B）热力管道。 （三）工业管道

（A）符合下列条件之一的工业管道为GC1级：

1）输送GB 5044 《职业性接触毒物危害程度分级》中规定毒性程度为极度危害介质的管道；

2）输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体

管道；

3）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力 ≥ 4.0 MPa 且设计温度≥ 400 C的管道；

0

4）输送流体介质且设计压力P≥10. 0 MPa的管道。 （B）符合以下条件之一的工业管道为GC2级：

1）输送GB50160 《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16 《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气

的管道；

2）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力 <4.0 MPa，且设计温度 ≥400 C的管道；

0

3）输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力 <10 MPa，且设计温度≥400 C的管道；

0

4）输送流体介质，设计压力<10 MPa，且设计温度 <400 C的管道。

0

（C）符合以下条件之一的GC2级管道划分为GC3级：

1）输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力 < 1. 0 MPa ，且设计温度 <400 C的管道；

0

2）输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力 <4.0 MPa且设计温度<400 C的管道。

0

工业管道的级别划分可用图2至 图6表示。

压力 （MPa）

GC1（1）

0

温度 图2 输送毒性程度为极度危害介质的管道

压力 （ MPa）

GC1（2）

4.0

GC2（1）

0 图3 输送甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体的管道

压力

（MPa） GC1（4）

温度

10.0

GC2（4） GC1（3）

4.0 1.0

GC3（1） GC2（2）

0 400

度 ℃

图4 输送可燃流体介质、有毒流体介质管道

压力

MPa GC1（4）

10.0

GC2（4） GC2（3）

4.0

GC3（2）

0 400 温度 ℃ 图5 输送非可燃流体介质、无毒流体介质管道 介 质 特 性 无毒， 非可燃流体 P 有毒，非甲、乙类可燃气体，甲、乙类可燃气体，甲类可非甲类可燃液体 T＜400℃ GC3 （1） Т≥400℃ GC2 燃液体 设计 压力 极度危害流体 ＜1MPa T＜400℃ GC3 （2） GC2 P ＜4MPa Т≥400℃ GC2 （4） Т≥400℃ P ≥4MPa （2） （1） GC1 （1） Т≥400℃ GC1 GC2 （3） GC1 （3） （2） P ≥10MPa GC1 GC1 GC1 （4） （4） （4） 图6 GC类压力管道分级图 这里要注意的是：工业管道方面在《压力管道安装单位资格认可实施细则》与《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理单位的特点，《压力管道安装单位资格认可实施细则》将《压力管道设计单位资格认证与管理办法》中的“GC2”级又细分为GC2小只从事GC3级别压力管道安装的单位。 管道分级是对受监察管道来说的，对于受监察范围以外的管道，就不在分级范围内。如工业生产中非可燃流体介质、无毒流力再高，也不属于压力管道，自然也不在分级范围内，不能把它视为GC3级管道。 四、压力管道的失效和事故 （一）压力管道失效的原因 压力管道“失效”一般是指压力管道不能发挥原有效能的现象，可分为自然失效和异常失效两种。由于压力管道运行在内部

生温度和压力循环、腐蚀、振动以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的问题，因此任何管道都有一定的使用

时发生的失效现象。自然失效可以通过定期检验或失效分析进行事先控制，以防止事故的发生。但是，在用压力管道由于在设计、失效，造成突发性破坏事故的发生。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；

使用压力和温度是压力管道设计、选材、制造、安装的依据。操作压力和温度超过规定将导致管壁应力值的增加或材料力学

门、异径管、补偿器等几何结构不连续处的局部应力和峰值应力会大幅增加，成为蠕变破坏的源头。过低的操作温度则会引起材料可能导致脆性破坏。超温超压还会导致管道接头泄漏。

管道往往由于下列原因而产生交变载荷：

1）间断输送介质而对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）运行中温度发生周期性变化，使管壁产生反复性温度应力变化； 4）因其它设备、支承的交变外力和受迫振动。

在反复交变载荷的作用下，管道将发生疲劳破坏。主要是金属的低周疲劳，其特点是应力较大而交变频率较低。在几何结构不连续

和超过材料的屈服极限。这些应力如果交变地加载和卸载，将使受力最大的晶粒产生塑性变形并逐渐发展为细微的裂纹。随着应力

交变载荷也会导致管道组成件和焊缝内部原有缺陷的扩大和管道连接接头的泄漏。

（B）设计、制造、施工存在缺陷，如管道柔性不符合要求，材料选用不当或用材错误，存在焊接或冶金超标缺陷，焊接或组等；

管道在投用前存在的原始缺陷会造成材料的低应力脆断。介质和环境的侵害、操作不当、维护不力等原因，往往会引起材料发生介质泄漏，最终使压力管道失效，导致火灾、爆炸和中毒、窒息等人身事故的发生。

（C）维修失误，管道上的严重缺陷或损伤未能被检测发现，或缺少科学评价，以及不合理的维修工艺造成新的缺陷和损伤等（D）外来损伤造成破坏，如地震、大风、洪水、雷击和其它机械损伤和人为破坏等。

压力管道的破坏型式很多。按破坏时的宏观变形量可分为韧性破坏（延性破坏）和脆性破坏两大类。按破坏时材料的微观

和疲劳断裂等型式。通常，在现场采用宏观分类和断裂特征相结合的方法进行分类，有韧性破坏、脆性破坏、腐蚀破坏、疲劳破坏

（E）腐蚀破坏

压力管道的腐蚀是由于受到内部介质及外部环境介质的化学或电化学作用而发生的破坏。也包括机械等原因的共同作用结果蚀破坏。

压力管道的腐蚀破坏的形态有全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳和氢损伤等。其中应力腐蚀往往在没有先兆的情况

1）全面腐蚀

全面腐蚀也称均匀腐蚀。是在管道较大面积上产生的程度基本相同的腐蚀。管道内部表面主要遭受输送腐蚀性介质的腐蚀，

管道的全面腐蚀往往因使用条件的恶化而加剧。腐蚀介质的成分、含水量、气相或液相的不同、流速和流动状态、颗粒大小超标或原料性质的劣化会对压力管道产生危害。

大气腐蚀会使管道组成件外部遭受损坏，影响管道组成件的强度和密封性。如不及时维护，也会引起事故。

2）局部腐蚀

局部腐蚀是发生在管道材料局部位置的腐蚀现象。

a）点腐蚀：集中在金属表面个别小点上的深度较大的腐蚀，也称孔蚀。奥氏体不锈钢在接触含氯离子或溴离子的介质

b）缝隙腐蚀：当管道输送的介质为电解质溶液时，在管道内表面的缝隙处，如法兰垫片处、单面焊的未焊透处等，均

周围溶液之间氧浓度或金属离子浓度存在差异造成。

c）奥氏体不锈钢焊接接头的腐蚀：

①晶间腐蚀：晶间腐蚀是腐蚀局限在晶间和晶间附近，而晶粒本身腐蚀较小的一种腐蚀形态。腐蚀机理是“贫铬理论

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：在某些强腐蚀介质中，奥氏体不锈钢焊缝处的δ铁素体相会被腐蚀或分解为σ相，结果呈海③刀口腐蚀：用Ni及Ti稳定的奥氏体不锈钢，在氧化性介质中发生的刀口状腐蚀。 3）应力腐蚀

金属材料在拉应力和特定腐蚀介质的共同作用下发生的腐蚀称为应力腐蚀。主要由焊接、冷加工和安装时的残余应力和管

树支状，大体上沿垂直于拉应力的方向发展。裂纹的微观形态有穿晶型、晶间型和二者兼有的混合型。高强钢管道在H2S含量超腐蚀开裂的可能性。当焊缝硬度值超过HB200，含H2S超标时，极易导致焊缝的应力腐蚀。

①碱脆：是金属在碱液中的应力腐蚀。碳钢、低合金钢和不锈钢等均可发生碱脆。

②不锈钢的氯离子腐蚀：氯离子对不锈钢产生的应力腐蚀。导致氯离子腐蚀的氯离子临界浓度随温度上升而下降，高

裂。管道法兰连接处的垫片、外部的保温材料和支、吊架的垫层等材料中含氯离子的成分过高，也会导致氯离子腐蚀。

③不锈钢连多硫酸腐蚀：在石油炼制过程中，钢材受硫化氢腐蚀生成硫化铁，停车后管道内部与空气中的氧及水反应

会产生应力腐蚀。以加氢脱硫装置为典型，不锈钢连多硫酸的应力腐蚀破坏最近引人注目。

④硫化物应力腐蚀：金属在同时含硫化氢和水的介质中发生的应力腐蚀。碳钢和低合金钢在20～40℃温度范围内对硫

腐蚀大多发生在高温环境。在含硫化氢和水的介质中，如同时含有醋酸，或二氧化碳和氯化钠，或磷化氢，或砷、硒、碲的化合物

4）腐蚀疲劳

腐蚀疲劳是交变应力与化学介质共同作用下发生的腐蚀开裂。压力管道的疲劳源有机械激振、流体喘振、交变热应力、压力条但无分支，这是与应力腐蚀裂纹的区别。腐蚀疲劳裂纹一般是穿晶的。

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。

氢鼓泡主要发生在含湿硫化氢的介质中，当氢原子向钢中渗透扩散时，遇到了裂纹、分层、空隙、夹渣等缺陷就聚集起来合时就会形成鼓泡。

氢不论是以什么方式进入钢都会引起钢材氢脆，使钢材的延伸率、断面收缩率显著下降。高强度钢表现更加严重。

钢中的渗碳体在高温下与氢气作用生成甲烷，反应结果使钢材表面层的渗碳体减少，使碳从邻近的尚未反应的金属层逐渐扩而变为铁素体，出现脱碳现象。脱碳的结果使钢材的表面强度和疲劳极限降低。

高温高压氢对钢材作用的结果使其机械性能变劣，强度、韧性显著降低，称为氢腐蚀。在上述条件下，氢分子扩散到钢的表

氢原子和氢离子，经化学吸附，然后直径很小的氢原（离）子透过表面层固溶到金属内。因溶入的氢原子通过晶格和晶界向钢内扩

观空隙内，反应过程使该区域的碳浓度降低，促使其他位置上的碳向其扩散补充，从而使甲烷量不断增多形成局部压力，最后发展碳。

（F）冲蚀破坏

管道内部介质的长期、高速流动会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。随着使用时间的损坏而形成的泄漏便会成为事故的根源。 （二）破坏特征

由于管道破坏的起因和型式不同，所以破坏的特征也有所区别。

（A）韧性破坏是材料不存在明显的缺陷或脆化，而是由于超压导致的破坏。其特征有：

1）发生明显变形，一般不产生碎片。破坏时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，并有指向起爆点的特点。

（B）脆性破坏是管道破坏时没有发生宏观变形，破坏时的管壁应力也远未达到材料的强度极限，甚至低于屈服极限的破坏现

如材料的焊接和热处理工艺不当，焊缝存在缺陷以及低温引起的冷脆等。脆性破坏往往是瞬间发生，并以极快的速度扩展。因为其脆性破坏的特征是：

1）无明显的塑性变形。 2）破坏时的应力较低。

3）材料脆化形成的脆性破坏，其断口平齐，呈金属光泽的结晶状态。

4）因材料缺陷形成的脆性破坏，其断口不呈结晶状，而出现原始缺陷区、稳定扩展的纤维区、快速扩展的放射纹和人字

是表面裂纹，则会出现深色的锈蚀状态，如原始缺陷是内部气孔、夹渣、未焊透等，也会在断口上观察到。

（C）疲劳破坏是材料长期承受大小和方向都随时间而周期变化的交变载荷作用下发生疲劳裂纹核心，逐渐扩展最后形成断裂

1）破坏部位集中在几何不连续处或有裂纹类原始缺陷的焊缝处，整体上无塑性变形。

2）疲劳破坏的基本形式有爆破或泄漏两种。前者易发生在强度高而韧性差的材料中，后者则发生于强度较低而韧性较好

3）断口上有明显的裂纹产生区、扩展区和最终断裂区。在扩展区，宏观上有明显的贝壳状树纹，且断口平齐、光亮。最4）电镜下观察疲劳断口的裂纹扩展区时，可见到独特的疲劳辉纹。

（D）蠕变破坏是钢材在高温下低于材料屈服强度时发生的缓慢持续的伸长，最后产生破坏的现象。材料发生蠕变的过程有减料高温使用寿命的阶段。蠕变断裂是沿晶断裂，其特征是：

1）宏观断口呈粗糙的颗粒状，无金属光泽。 2）表面为氧化层或其他腐蚀物覆盖。

3）管道在直径方向有宏观变形，并有沿径向方向的小蠕变裂纹，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

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