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壓力管道的概念和基本工作原理

圖文 更新时间:2024-07-27 07:13:14

壓力管道的概念和基本工作原理? 最近關于壓力管道分級的争論甚嚣塵上,加上近期陸續發布的各種相關标準規範以及總局條文等,簡直讓壓力管道設計人員如墜五裡雲煙,摸不着頭腦了壓力管道的分級不僅牽涉到衆多的設計院、工程公司,而且建設單位和國家特種設備安全監督管理部門也是深受困擾,壓力管道分級的混亂給實踐中帶來了很大困難,那麼我們就深度起底一下,到底壓力管道的分級是如何規定的,在具體的實踐執行中,為什麼會造成如今的局面,今天小編就來聊一聊關于壓力管道的概念和基本工作原理?接下來我們就一起去研究一下吧!

壓力管道的概念和基本工作原理(剪不斷理還亂的壓力管道分類和分級)1

壓力管道的概念和基本工作原理

最近關于壓力管道分級的争論甚嚣塵上,加上近期陸續發布的各種相關标準規範以及總局條文等,簡直讓壓力管道設計人員如墜五裡雲煙,摸不着頭腦了。壓力管道的分級不僅牽涉到衆多的設計院、工程公司,而且建設單位和國家特種設備安全監督管理部門也是深受困擾,壓力管道分級的混亂給實踐中帶來了很大困難,那麼我們就深度起底一下,到底壓力管道的分級是如何規定的,在具體的實踐執行中,為什麼會造成如今的局面。

在探讨壓力管道分級之前,需要明确什麼是壓力管道,即壓力管道的定義。我們知道壓力管道屬于特種設備之一,依據權威性最大的《中華人民共和國特種設備安全法》(2013年主席令4号)第二條:“國家對特種設備實行目錄管理。特種設備目錄由國務院負責特種設備安全監督管理的部門制定,報國務院批準後執行。” 和第十八條:“國家按照分類監督管理的原則對特種設備生産實行許可制度。” 這兩個條款是壓力管道定義和許可分級的法律依據!

在2013年當時國務院負責特種設備安全監督管理的是國家質檢總局下轄的特種設備安全監察局,簡稱特種設備局。依據《特種設備安全法》,質檢總局在2014年10月30日發布了114号公告:《質檢總局關于修訂《特種設備目錄》的公告》,重新修訂了特種設備目錄,該《特種設備目錄》一直沿用至今!雖然2019年4月24日,國家市場監督管理總局特種設備局發布了關于征求《特種設備目錄》修訂意見的函,但截止到目前還在研究中,未正式發布。在2014版《特種設備目錄》代号為8000的壓力管道,其定義是這樣的:“壓力管道,是指利用一定的壓力,用于輸送氣體或者液體的管狀設備,其範圍規定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓),介質為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于标準沸點的液體,且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。公稱直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1.6MPa(表壓)的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外。其中,石油天然氣管道的安全監督管理還應按照《安全生産法》、《石油天然氣管道保護法》等法律法規實施。”

當然對于這個官方的定義,在實際的适用範圍上也産生很多現實問題,本文暫且不談,我們繼續往下進行。

明确了壓力管道的定義之後,我們接着進入壓力管道的分類環節,注意這裡是分類,而不是分級,我們先談分類,再談分級。在2014版的《特種設備目錄》中将壓力管道劃分為3個大類和7個品種,如下表:

而在2014版《特種設備目錄》發布時,特種設備局發布的另一個現行規範《TSG R1001-2008 壓力容器壓力管道設計許可規則》(2019年作廢)将壓力管道劃分為4個大類和9個級别,如下表:

對比上述兩個表格,2014版《特種設備目錄》将動力管道并入到工業管道子項了,由以前的4個大類變成了3個大類。但是在各個相關的專業壓力管道技術規範中,如《GB/T 34275-2017 壓力管道規範 長輸管道》、《GB 38942-2020 壓力管道規範 公用管道》、《GB/T 20801-2020 壓力管道規範 工業管道》、《GB/T 32270-2015 壓力管道規範 動力管道》,顯然後來陸續發布和修訂的壓力管道規範,依然是按照4個大類來制定的,并沒有将動力管道并入到工業管道範圍内,且在《GB/T 20801.1-2020 壓力管道規範工業管道 第1部分:總則》裡,明确規定了不适用于GCD類動力管道。

關于壓力管道的分類,雖然有點小小的疑問,但不影響我們日常的工作業務,真正困擾我們工作實踐的是壓力管道的分級問題,因為他牽涉到一個項目周期内的方方面面,可謂是牽一發而動全身,所以接下來我們重點讨論壓力管道的分級問題。

之所以要進行壓力管道分級,是特種設備生産行政審批許可的需要,在2014年《特種設備目錄》發布時,壓力管道許可級别的劃分執行的是《TSG R1001-2008 壓力容器壓力管道設計許可規則》附件B文件,其類别、許可級别和許可範圍如下表:

細心的朋友會發現,GA1級和GC1級的壓力管道在許可級别裡,分别被劃分成了GA1(1),GA1(2),GC1(1),GC1(2),GC1(3)5個分項,之所以這麼寫,是因為質檢總局在頒發的特種設備設計許可證上也是這麼列的,這一點後面會繼續談到。

時間到了2018年,随着國務院機構改革大幕的拉開,作為特種設備安全監督管理部門的特種設備局連同其上級單位質檢總局整體被合并到新組建的國家市場監督管理總局,簡稱市監總局,相應的特種設備管理業務也轉移到市監總局下轄的特種設備安全監察局負責。

2019年1月16日,市監總局發布第3号文件《市場監管總局關于特種設備行政許可有關事項的公告》,其中對壓力管道設計、安裝許可級别進行了重大調整,調整後的類别和許可級别如下表:

緊接着,2019年5月13日市場監管總局又發布了22号文《TSG 07-2019 特種設備生産和充裝單位許可規則》,新規則不僅正式采納了上述3号文制定的壓力管道許可級别,且宣布了《TSG R1001-2008 壓力容器壓力管道設計許可規則》文件的廢止。在TSG07-2019 第4章附則末尾寫到:“本規則實施之前發布的其他與特種設備生産和充裝單位許可相關的通知、文件等,其要求與本規則不一緻的,以本規則為準”。

随着上述兩個文件的陸續發布,信息量比較豐富,一石激起千層浪,在行業内引起了廣泛的熱議,那麼我們先來仔細研究一下,到底發生了哪些變化。首先最明顯和影響最大的變化就是壓力管道類别和行政許可級别的調整,其中類别由4大類變成了3大類,即将GD類動力管道劃入到GC類工業管道裡了,且代号由原來的GD變為GCD。同時級别由原來的13個級别整合為7個級别,具體如何整合的,後面會細說。其次是宣布包括《TSG R1001-2008 壓力容器壓力管道設計許可規則》和《TSG D3001-2009 壓力管道安裝許可規則》在内的共12個規範文件被廢止。尤其是TSGR1001-2008被廢止後,關于壓力管道的分類和分級就失去了官方依據,且剩下的TSGD0001和GB/T 20801.1-2006版對GC類工業管道的劃分,也不再具有權威性(原因參考上面紅色加粗字體),TSG 07-2019成了壓力管道許可級别的唯一判别标準。

兩個文件的發布日期是在2019年上半年,然而卻在當年6月1日起開始正式實施,根本沒有留下緩沖調整的過度期,各大設計單位、工程公司、建設單位、施工安裝單位甚至特種設備備案登記管理部門對此都措手不及,不知道該如何繼續開展相關工作,諸如設計單位換證問題,管道安裝單位的報檢問題,壓力管道備案登記問題,以及在役壓力管道的法檢問題等等,面對如此紛亂如麻的局面,市監總局為了解決過渡期的問題以及對3号和22号兩文的釋疑,在2019年5月27日,新規範實施的前4天,市監總局下轄的特種設備安全監察局再次發布32号文《市場監管總局辦公廳關于特種設備行政許可有關事項的實施意見》,并且在紅頭文件上特地注明“加急”字樣,可謂是快刀斬亂麻,終于在新規實施的前夜,給出了一個過渡期的實施方案。在該意見的附件1中,列出了壓力管道許可級别的前後調整對比,如下表:

我們把這個調整表格和本文第3個表格進行對比,發現有兩個變化,第一,GA1(1)和GA1(2)合并成GA1,GC1(1)、GC1(2)和GC1(3)合并成GC1。第二,大家會發現,原來的GC3和GD2沒有了,結合3号文的定義範圍,原來的GC3級别的管道已經被GC2級别的管道所包含了,換句話說,以後的許可級别不再有GC3這個級别了。GD1和GD2兩個級别的動力管道,被合并成GC類工業管道下屬的代碼為GCD級的動力管道了。但是這裡面有一個BUG,就是在32号文裡面的新舊級别調整對照表中(上表),為什麼隻列出了GD1級别的,而沒有把GD2級别的也一塊列出來呢,是不是原屬于GD2級的壓力管道不再屬于行政許可範圍呢。關于這個問題,市監總局在官網上給予了明确答複,如下圖:

結論是原來的GD1和GD2也合并為一個代号為GCD的級别了。這樣的話,我們為了更好地解釋這個調整,我稍稍把上表補充了一下,如下圖:

這樣就和文中第3個表格都對應上了,并且也符合新規範的要求。那麼從2019年6月1日起,一個新的壓力管道體系也就建立了。這個體系是這樣的:壓力管道的定義按照2014版《特種設備目錄》執行,壓力管道許可級别的劃分按照TSG 07-2019和3号文執行,新級别隻有上表中的7個代号。問題到這裡是不是都已經迎刃而解了呢?然而事情并沒有這麼簡單。

2020年3月6日,也就是新規範實施7個月後,市監總局發布了《GB/T 20801.1-2020 壓力管道規範工業管道 第1部分:總則》文件,結合該标準中第1.3條和第1.5條,該标準将GA類、GB類和GCD類管道都排除在外了,也就是按照新的許可級别來說,隻有GC1和GC2被包含在GB/T 20801.1-2020範圍内了。接着我們繼續看該标準中的第4章 壓力管道分級,其再次将除了GA\GB\GCD之外的壓力管道劃分為GC1、GC2、GC3三個等級了,那麼問題來了,此處的GC1和GC2是否匹配3号文中的GC1和GC2呢?此處冒出的GC3又包括哪些範圍呢?

在沒回答上述兩個問題之前,我們先來看看其各自的定義範圍,下圖是GB/T 20801.1-2020的分級範圍:

我們把這個截圖和3号文的級别範圍(上文第4個表格)仔細對比一下,就會得出以下結論:

(1)GB/T 20801.1-2020 中的GC1級壓力管道完全對應3号文中許可級别為GC1級的壓力管道;

(2)GB/T 20801.1-2020 中的GC2級壓力管道與3号文中許可級别為GC2級的壓力管道是被包含和包含的關系,即3号文中許可級别為GC2級的壓力管道完全覆蓋了GB/T 20801.1-2020 中的GC2級壓力管道。

(3)GB/T 20801.1-2020 中的GC3級壓力管道,并不屬于2014版《特種設備目錄》中壓力管道定義範圍内的管道(見截圖最後一行注解),故此處的GC3壓力管道不受3号文和TSG07-2019的管轄,也就是說此處的GC3級管道不再是真正意義上的壓力管道了。

綜上所述,GB/T 20801.1-2020 中的壓力管道分級和3号文的許可分級并不矛盾,隻是此處的GC3管道成為了GB/T 20801.1-2020标準專屬的一個管道級别了,由于它并不屬于《特種設備目錄》所規定範圍内的壓力管道,故此處的GC3管道不再受監管,即設計和安裝過程中,不再需要蓋章、備案、登記、報檢等。

文章寫到這裡,關于壓力管道分級的解讀也暫時告一段落吧,但顯然有很多問題并沒有談到,尤其是争議比較多的GC類壓力管道的範圍劃分問題,在實踐中經常會碰到由于管道介質的特性模糊不清而不知道該劃到哪一個級别去的問題,諸如急性毒性、吸入毒性、緻癌性和易燃性等等。這些問題我會再另外寫一個專篇進行探讨吧。

非常感謝圈裡同仁的支持,文章不足之處,敬請指正,數據來源化工客棧。

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