用于海上油气输送、注水、脐带缆的海底管道面临极端环境:高压(水深+介质压力);腐蚀(海水、微生物、H₂S/CO₂);复杂载荷(波浪、海流、地震、船锚/渔网拖拽);安装难度大;维修成本极高。结构多样:单层管(+防腐涂层+混凝土配重层,用于浅水);双/三层管:内管(耐蚀合金或碳钢+缓蚀剂)承担压力,外管(碳钢)提供机械保护,中间层保温(PP/PU泡沫)防止水合物/蜡沉积;柔性管(非粘结多层复合结构:金属层+聚合物层),抗弯性能好,安装便捷。材料:高级碳锰钢(API 5L X65/X70)、耐蚀合金衬里(CRA)、双相不锈钢。腐蚀防护:普遍防腐涂层(FBE, 3LPE)+ 牺牲阳极(铝基)或外加电流阴极保护(ICCP)。安装:铺管船法(S-lay, J-lay, Reel-lay)、拖管法。监测:智能清管器(PIG)检测腐蚀变形、光纤传感监测应变/温度。设计寿命通常要求25年以上,是海洋工程技术的集大成者。根据颜色的区分气管用途(如蓝色表示压缩空气)是常见做法。福建工程气管怎么用

支吊架是工业气管系统的“骨骼与关节”,确保管道安全稳定运行。功能分类:承重支架:承受垂直荷载(管道自重+介质+保温+附加载荷)。限位支架:限制管道特定方向位移(通常允许热胀冷缩方向自由)。导向支架:允许管道沿轴向移动,限制横向位移。固定支架:完全限制所有方向位移,承受推力,分割管系。弹簧支吊架:提供弹性支撑,允许管道垂直位移(热胀冷缩、设备位移),分可变弹簧(载荷随位移变化)和恒力弹簧(载荷近似恒定)。抗震支架/阻尼器:抵抗地震、振动等动态载荷。选型设计依据:管道载荷(重力、介质、保温)、位移量(热位移、设备位移)、约束要求、动态载荷(地震、风、振动)、支撑点位置(靠近设备处需特殊考虑)。材料多为碳钢或不锈钢。安装精度要求高,需考虑冷态预偏装(热位移补偿)。先进的液压或电子测力仪用于弹簧支吊架安装调试。支吊架失效(卡死、过载、弹簧失效)可能导致管道应力超标、设备接口损坏甚至破裂。上海销售气管设备PVC气管成本低、柔韧,但耐压、耐温、耐油性相对较差。

工业气管受热膨胀(受冷收缩)产生巨大应力和推力,必须有效补偿。自然补偿:至经济可靠的方式,利用管道本身的柔性(如L型、Z型、U型弯)吸收位移。需精确计算弯头处的应力和设备接口载荷。膨胀节:当空间受限或自然补偿不足时使用。类型:金属波纹管膨胀节:应用至广,补偿轴向、横向、角向位移,需考虑压力推力(需主固定架承受)和稳定性(防失稳)。铰链型:补偿角位移。万向型:补偿多方向位移。压力平衡型:消除压力推力,保护设备支架。橡胶膨胀节:补偿位移、减振降噪,但耐温压有限。织物膨胀节:用于低温、低压、大位移烟气管道。膨胀节选型需计算位移量、压力、温度、介质、疲劳寿命(循环次数)。安装要求严格(冷紧、对中、导向架设置)。维护需定期检查波纹管状态(腐蚀、裂纹)。设计不当的膨胀节是系统薄弱点。
应力腐蚀开裂(SCC)是工业气管至危险的失效模式之一:在特定腐蚀介质和拉伸应力(残余应力、工作应力)共同作用下,材料发生脆性裂纹扩展,常无明显预兆。典型组合:碳钢/低合金钢:苛性碱溶液(碱脆,NaOH浓度>5%,>50°C);硝酸盐溶液(硝脆);液氨(需含氧或特定杂质)。奥氏体不锈钢:含氯离子溶液(Cl⁻SCC,尤其>60°C,Cl⁻浓度>10ppm,存在氧或氧化剂);热浓碱液;连多硫酸(停工期间形成)。铜合金:氨环境。预防措施:选材:避开敏感材料-介质组合(如高温Cl⁻环境用双相钢、镍基合金);降低应力:优化设计减少应力集中,进行焊后热处理(PWHT)消除残余应力;控制环境:脱除有害物质(如Cl⁻、O₂)、添加缓蚀剂、控制温度/浓度在安全范围;表面处理:喷丸引入压应力;检测:针对高风险区域进行定期无损检测(UT, EC, RT)。保持气管弯曲半径大于其极小允许值,防止折弯导致流量减少或破裂。

无损检测(NDT)是保障工业气管制造、安装和运行安全的关键技术,在不损伤管道前提下探测缺陷。常用方法:射线检测(RT):X/γ射线穿透管道成像,检测焊缝内部缺陷(气孔、夹渣、未熔合、未焊透),直观可靠,需防护。超声波检测(UT):高频声波反射探测内部缺陷和壁厚。手动UT:灵活;相控阵UT(PAUT):电子扫描成像更清晰高效;TOFD:精确测量缺陷高度。磁粉检测(MT):检测铁磁性材料表面和近表面裂纹,灵敏度高。渗透检测(PT):检测非多孔材料表面开口缺陷。涡流检测(ET):适用于导电材料,检测表面/近表面缺陷和壁厚(薄壁管)。漏磁检测(MFL):智能清管器形式,用于长输管道内检测腐蚀、壁厚减薄。声发射检测(AE):监测活性缺陷在载荷下的声发射信号。根据标准(ASME B31.3, API等)规定检测比例、合格级别。数字化NDT(DR代替胶片,数据存储分析)是趋势。弯曲半径要求决定了气管的及小弯曲能力。福建工程气管怎么用
保持气管清洁,避免油污、粉尘积聚影响性能或造成污染。福建工程气管怎么用
当压力超过设计极限(如火灾、堵塞、误操作、热膨胀),安全泄放装置是防止工业气管超压炸裂的至后防线。关键组件:安全阀(PSV):弹簧式:至常见,设定压力精确,需定期校验。先导式:大流量、背压影响小、可远程控制。平衡波纹管式:适用于高背压。选型依据:泄放量计算(API 520/521)、设定压力、介质特性(洁净/粘稠/有毒)。爆破片(RD):一次性,无泄漏,适用于极高压力、剧毒介质、粉尘/浆料(防堵塞)、反应失控快速升压。安全阀+爆破片组合:爆破片在安全阀前隔离腐蚀介质或防止安全阀泄漏(需设压力表监测)。设计要点:自主设置:不与其他系统共用;排放路径安全:排向安全地点(火炬、大气、收集罐),考虑反作用力、噪声、冻结;入口/出口压降小;定期校验(安全阀每年或按规范);标识清晰。计算和选型必须符合ASME Sec VIII Div 1 或相关规范。福建工程气管怎么用