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管道斷裂 管道在試壓或運行中可能發生斷裂破壞。輸氣管道或以氣體為試壓介質的管道發生的斷裂現象危害為嚴重。斷裂的起裂與鋼管的缺陷大小、管材和焊縫韌性的高低,以及應力水平等因素有關。為防止起裂,應保證管材和焊縫的韌性,對管道應嚴格進行無損探傷檢查,以排除超過容許范圍的缺陷。
管道起裂后會產生兩種裂紋失穩擴展,即脆性斷裂失穩擴展和延性斷裂失穩擴展。由于長輸管道難以完全避免起裂,因此控制失穩擴展是非常重要的。
脆性斷裂發生在延性- 脆性轉變溫度以下。起裂時,脆性斷裂的擴展速度同破裂面中剪切面積所占百分比有關。剪切面積所占百分比越大,則擴展速度就越低。破裂時,管中介質減壓波的速度超過鋼管的斷裂擴展速度,則裂紋尖端的應力由于壓力降低而迅速減小,從而可達到止裂。對于這種斷裂,一般采用在某一溫度下,對管道進行落錘撕裂試驗(DWTT)加以檢驗。控制試件破裂面中剪切面積不低于某一百分比,也可達到止裂。1960年美國的一條直徑為30英寸的管道,在氣壓試驗時發生脆性斷裂,撕裂長度達13公里。
中國的現代天然氣管道工業,多集中在天然氣主要產地四川省。1963年建成了條巴渝輸氣管道,管徑為426毫米,全長54.7公里。到1983年已建成從川東經重慶、瀘州、威遠至成都、德陽等地,溝通全省的輸氣管網,管徑426~720毫米,全長2200多公里,設有集配氣站178座,年輸量 50~60億立方米。此外在大慶、勝利、華北等油田,建有向石油化工廠輸送伴生氣的管道。
18世紀以前,管道也是竹木管。18世紀后期用鑄鐵管,19世紀90年代開始采用鋼管。輸氣動力開始全靠天然氣井口壓力,1880年后才用蒸汽驅動的壓氣機。20世紀20~30年代采用了雙燃料發動機驅動的壓氣機給天然氣加壓,輸氣壓力從而由6千克力/厘米2上升到28~42千克力/厘米2。輸送距離也愈來愈長。隨著現代科學和工程技術的發展,以及世界對天然氣需求量的日益增加,促使管道朝著大口徑、高壓力方向發展,出現了規模巨大的管網系統。如蘇聯的中亞細亞-中央區輸氣管道系統,由4條輸氣管道組成,全長94000多公里,年輸量650億立方米;加拿大的管網系統年輸量達 300億立方米。
60年代開始,在天然氣進出口國之間,相繼建造了許多跨國管道,到1977年共有20多個建有跨國管道。如由蘇聯經捷克斯洛伐克、奧地利、民主德國到聯邦德國的1780公里的輸氣管道;由奧地利到意大利長774公里的管道;70年代末期施工的由阿爾及利亞經突尼斯、地中海和突尼斯海峽到意大利的
全長2500公里的管道等。
防腐和清洗:為防止土壤的侵蝕,地下金屬管道表面應涂防銹漆或焦油、瀝青等防腐涂料,或用浸漬瀝青的玻璃布和麻布等包覆。埋在腐蝕性較強的低電阻土壤中的管道須設置陰極保護裝置,防止腐蝕。地面上的鋼鐵管道為防止大氣腐蝕,在表面上涂覆以各種防銹漆。各種管道在使用前都應清洗干凈,某些管道還應定期清洗內部。為了清洗方便,在管道上設置有過濾器或吹洗清掃孔。在長距離輸送石油和天然氣的管道上,須用清掃器定期管內積存的污物,為此要設置專用的發送和接收清掃器的裝置。
識別涂漆:當管道種類較多時,為了便于操作和維修,在管道表面上涂以規定顏色的油漆,以資識別。例如,蒸汽管道用紅色,壓縮空氣管道用淺藍色等。
問題:為了保證管道運行和發生事故時及時制止事故擴大,除在管道上裝設檢測控制儀表和閥外,對某些重要管道還采取特殊措施,如在煤氣管道和長距離輸送石油和天然氣的管道上裝設事故泄壓閥或緊急截斷閥。它們在發生災害性事故時能自動及時地停止輸送,以減少災害損失。
輸油管道(也稱管線、管路)是由油管及其附件所組成,并按照工藝流程的需要,配備相應的油泵機組,設計安裝成一個完整的管道系統,用于完成油料接卸及輸轉任務。
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