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4.2.3 管道工厂化预制技术
2、管道工厂化预制工作流程
1）管道工厂化预制的一般工作流程
深化设计→形成管道预制加工图（轴测图）→管段切割→坡口加工→管段组对→焊接→无损检测→热处理→压力
试验/严密性试验→吹扫/清洗→防腐→管口封闭/成品包装→交付现场安装。
2）管道工厂化预制考虑的事项
管道工厂化预制的工作流程需根据施工图的设计深度、预制率、现场条件、施工机械作业能力、设计技术要求、
预制设备的能力和技术水平、现场管理水平等因素综合考虑确定。
例如：预制管段的压力试验、吹扫和清洗等工作既可以单独进行，也可在管道全部安装完成后随系统一并进行。
3、管道工厂化预制的主要工作内容
1）确定预制内容，深化设计图纸
（1）确定预制内容
管道安装涉及的预制，主要根据管道用途、设计要求、施工标准要求、质量要求、连接方式和安装工艺等因素，
确定预制的对象、范围和可预制的程度，结合工程现状 进行实测，据以确定加工图设计的深度（包括施工图、
装配图绘制等），满足不同阶段（预制、仓储、运输配送、现场装配等）的需求，供预制工厂（工作站）按图实
施预制。
（2）深化设计图纸
管道进行工厂化预制时必须对原施工图进行深化设计，形成管道预制加工图，并辅以必要的设计说明。
深化设计的成果一般以轴测图形式形成管段图，图中除管道施工图的内容外，还应有管道组成件的检测要求、空
间尺寸、管线号、焊缝编号、仪表位置、预制的公差要求等必要的预制信息。预制段的界限分隔、自由管段和封
闭管段的划分应合理，施工图标示应在现场进行预拉伸和预压缩的焊缝不得在预制时焊接。
2）制定预制工艺
根据管道的材质、规格、连接方式，从管道切割方式（机械切割、火焰切割等）、管道加工方法（套丝、滚槽、
坡口等）、连接方式（螺纹、焊接、沟槽等）、检验试验要求（标高、坡度、角度、弯曲度、无损检测、压力试
验等）、防腐、涂装、标识编号、仓储等方面综合考虑，制定管道工厂化预制工艺。
管道预制工艺应以深化设计成果为基础，形成包括轴测图、管段加工工艺卡、焊接工艺卡、热处理工艺卡、管道
试验、管段清单、安装要求等内容的工艺文件。必要时，可由建设单位、管段施工图设计方、预制工艺制定方等
共同对预制工艺文件进行评审和确认。
3）管道预制设备部署
（1）根据选定的管道预制工艺、管道预制工作量、施工工期、经济分析等因素，选用适宜的管道预制工艺设备，
选择采用预制厂或者预制工作站，合理规划预制厂（站）的位置、规模。对于面向市场经营的专业管道预制厂，
则要通过充分的市场调研和技术经济分析决定预制厂的建设地点、产能、技术水平和升级换代空间等。
（2）管道预制厂（站）的设备布置应形成安全、高效、节能的管道预制流水生产线。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
4）管道工厂化预制的实施
（1）管道预制设备的操作、运行必须制定相应的安全操作规程。
（2）管道工厂化预制各工艺过程的质量控制必须符合设计要求。对于抽样检验项目，必须以规定的抽样比例分
别从预制管段和现场安装管道中抽样，现场取样数量和预制厂取样数量均不能低于规定的抽样比例。
（3）预制完成的管段，应将内部清理干净并封堵管口，完成管段的外防腐并进行必要的标记。预制成品管段应
进行适当的包装和防护，防止在存放和运输过程中出现变形现象。
（4）管道预制过程中，应按施工技术标准的要求形成管道预制质量记录。
4.2.4 管道系统试压与吹洗技术
1、管道试验要求
1）管道试验的类型及条件
（1）管道试验的主要类型
根据管道系统不同的使用要求，管道试验主要有压力试验、泄漏性试验、真空度试验。
（2）管道试验前应具备的条件
①试验范围内的管道安装工程已按设计图纸全部完成，安装质量符合设计及有关标准规定。管道的防腐和绝热在
试验前可部分完成或不完成，但焊缝和管道的待检部位在试验前不得进行防腐、绝热。
②试验方案已经过批准，并已进行了技术和安全交底；压力试验所需的液体、气体等试验介质已准备充足。
③在压力试验前，相关资料已经建设单位和有关部门复查，包括：管道元件的质量证明文件、管道元件的检验或
试验记录、管道加工和安装记录、焊接检查记录、检验报告和热处理记录、管道轴测图、设计变更及材料代用文
件。
④管道上的膨胀节已设置了临时约束装置或采用临时短管代替；管道上的安全阀、 爆破片及仪表元件等已经拆
下或已隔离。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
⑤试验用压力表已经校验并在检验周期内，其精度不得低于1.6级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5〜2倍，
压力表不得少于两块。
⑥管道已按试验方案进行了加固。
⑦待试管道与无关系统已用盲板或其他隔离措施隔离。
补充：压力表不得少于两块。
2）管道压力试验要求
（1）管道压力试验基本要求
压力试验以液体或气体为介质，对管道逐步加压到试验压力，以检验管道强度和严密性。压力试验在管道安装完
毕、热处理和无损检测合格后进行。
①压力试验以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取可
靠、有效的安全措施。
②脆性材料严禁使用气体进行压力试验。压力试验温度严禁接近金属材料的脆性转变温度。
③进行压力试验时，要划定禁区，无关人员不得进入。
④试验过程发现泄漏时，不得带压处理。消除缺陷后应重新进行试验。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
⑤试验结束后，应及时拆除盲板、膨胀节等临时约束装置。
⑥试验介质的排放应符合环保要求。
⑦压力试验完毕后，不得在管道上进行修补或增添物件。当在管道上进行修补或增添物件时，应重新进行压力试
验。经设计或建设单位同意，对采取了预防措施并能保证结构完好的小修和增添物件，可不重新进行压力试验。
⑧压力试验合格后，应及时填写“管道系统压力试验记录”。
（2）管道压力试验的替代
建设单位是管道的使用单位，是安全生产的责任主体，而设计单位应对所设计管道的安全可靠性负责，所以，替
代试验必须取得建设单位和设计单位的同意。
①对于输送无毒、无害、非可燃流体介质，温度和压力工况使用条件较低的管道，现场施工条件不允许单独进行
管道压力试验时，通过技术分析和验算，可结合试车用管道输送的流体进行压力试验。输送气体介质的管道，需
按照气压试验的要求进行预试验。
②当管道的设计压力大于0.6MPa，设计和建设单位认为液压试验不切实际时（例如：管道系统设计未考虑充水载
荷、生产中不允许残留微量水渍等），可按设计要求和施工技术标准的规定以气压试验代替液压试验。
③考虑到气压试验的危险性，经过技术分析和验算，可采用液压-气压试验代替气压试验。液压-气压试验应符合
设计要求及气压试验的规定。当管道的上下落差较大时，被液体充填部分管道的压力不应大于以液压试验方式计
算的试验压力。
④现场条件不允许进行管道的液压试验和气压试验时，可同时采用下述方法代替压力试验：
（不允许进行管道液压试验和气压试验的情况有：试验会损害管道衬里或内部隔热层，或会污染生产流程造成危
险、腐蚀性、存在湿气而无法使用；试验会出现贮存在系统中的能量释放的巨大危险；液压和气压试验期间由于
低的金属温度可能会出现脆性断裂的危险；等等。）
可同时采用下述方法代替压力试验：
所有环向、纵向对接焊缝和螺旋焊缝应进行100%射线检测或100%超声检测；
其他焊缝（包括管道组成件与管道支承件连接的焊缝）应进行100%的渗透检测或100%的磁粉检测；
应由设计单位进行管道系统的柔性分析；
管道系统应采用敏感气体或浸入液体的方法进行泄漏性试验，试验要求应在设计文件中明确规定。
⑤未经液压和气压试验的管道焊缝和法兰密封部位，生产车间可配备相应的预保带压密封夹具对管道泄漏进行处
理。
带压密封技术是在管道的原密封结构失效后，在流体介质外泄的情况下，迅速在泄漏缺陷部位重新建立密封体系
的一种技术。
预保带压密封夹具由夹具、密封注剂、专用注射工具等部件和材料组成。其基本原理为：未经液压和气压试验的
管道焊缝或法兰密封等部位发生泄漏时，密封注剂在人为外力的作用下，被强行注射到夹具与泄漏部位部分外表
面所形成的密封空腔内，逐步形成止住泄漏的工作密封比压，实现带压密封目的，直到解决泄漏问题。
（3）管道液压试验
①液压试验应使用洁净水，对不锈钢管、镍及镍合金钢管道，或对连有不锈钢管、镍及镍合金钢管道或设备的管[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
道，水中氯离子含量不得超过25ppm。液压试验也可采用其他无毒液体。采用可燃液体进行液压试验时，其闪点
不得低于50℃，并应采取安全防护措施。
②试验前，注入液体时应排尽空气。
③液压试验时环境温度不宜低于5℃，当环境温度低于5℃时应采取防冻措施。
④承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍，埋地钢管道的试验压力应为设计压力
的1.5倍，且不得低于0.4MPa。
⑤管道的设计温度高于试验温度时，试验压力按式（4.2-1）计算： P=1.5P[σ]/ [σ]t
T T
式中P：试验压力（表压）（Mpa）；
T
P：设计压力（表压）（MPa）；
[σ] ：试验温度下，管材的许用应力（Mpa）；
T
[σ]t：设计温度下，管材的许用应力（Mpa）。
当比值[σ]/ [σ]t大于6.5时，应取6.5；应校核管道在试验压力条件下的应力，当试验压力在试验温度下产生
T
超过管材屈服强度的应力时，应将试验压力降至不超过管材屈服强度的应力。
⑥当管道与设备作为一个系统进行试验时，当管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压
力进行试验。
当管道试验压力大于设备的试验压力，并无法将管道与设备隔开，以及设备的试验压力大于管道试验压力的77%
时，经设计或建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。
⑦承受内压的埋地铸铁管道的试验压力，当设计压力小于或等于0.5MPa时，应为设计压力的2倍；当设计压力大
于0.5MPa时，应为设计压力加0.5MPa。
⑧位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准，最低点的
压力不得超过管道组成件的承受力。
⑨承受外压的管道，试验压力应为内外压力之差的1.5倍，且不得低于0.2MPa。
⑩夹套管内管的试验压力应按内部或外部试验压力的最高值确定。夹套管外管的试验压力在设计无规定的情况
下，按式（4.2-1）计算确定。
⑪试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，稳压30min，检查压力表有无
压降、管道所有部位有无渗漏和变形。
（4）管道气压试验
①承受内压钢管及有色金属管试验压力应为设计压力的1.15倍，真空管道的试验压力应为0.2MPa。
②试验介质应采用干燥洁净的空气、氮气或其他不易燃和无毒的气体。
③试验时应装有压力泄放装置，其设定压力不得高于试验压力1.1倍。
④试验前，应用空气进行预试验，试验压力宜为0.2MPa。
⑤试验时，应缓慢升压，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异状或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，
每级稳压3min，直至试验压力。应在试验压力下稳压10min，再将压力降至设计压力，采用发泡剂或其他手段检
验应无泄漏，停压时间应根据查漏工作需要确定。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（5）管道泄漏性试验
泄漏性试验是以气体为介质，在设计压力下，采用发泡剂、显色剂、气体分子感测仪或其他手段检查管道系统中
泄漏点的试验。
①输送极度和高度危害介质以及可燃介质的管道，必须进行泄漏性试验。
②泄漏性试验应在压力试验合格后进行，试验介质宜采用空气。
③泄漏性试验压力为设计压力。
④泄漏性试验可结合试车一并进行。
⑤泄漏性试验应逐级缓慢升压，当达到试验压力，并且停压10min后，采用涂刷中性发泡剂或采用显色剂、气体
分子感测仪等其他方法，巡回检查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀、排净阀等所有密封点应无
泄漏。
⑥经气压试验合格且在试验后未经拆卸过的管道可不进行泄漏性试验。
（6）管道真空度试验
真空度试验是对管道系统抽真空，检测管道系统在规定时间内的增压率，以检验管道系统的严密性。
真空系统在压力试验合格后，还应按设计文件规定进行24h的真空度试验，增压率不应大于5%。增压率按式（4.2-2）
计算：
∆P=[（P2-P1）/P1]x100%
式中∆P：24h的增压率
P1：试验初始压力（表压）（Mpa）
P2：试验最终压力（表压）（Mpa）
2、管道吹扫与清洗
1）管道吹扫与清洗的基本要求
（2）管道吹扫与清洗方法，应根据对管道的使用要求、工作介质、系统回路、现场条件及管道内表面的脏污程
度确定。
①公称直径大于或等于600mm的液体或气体管道，宜采用人工清理；
②公称直径小于600mm的液体管道宜采用水冲洗；
③公称直径小于600mm的气体管道宜采用压缩空气吹扫；
④蒸汽管道应采用蒸汽吹扫；非热力管道不得用蒸汽吹扫。
（5）吹扫与清洗的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行。
（10）管道吹洗合格后，应由施工单位会同建设单位或监理单位共同检查确认，并填写“管道系统吹扫与清洗检
查记录”及“管道隐蔽工程（封闭）记录”。
2）水冲洗
（1）水冲洗应使用洁净水。冲洗不锈钢管、镍及镍合金钢管道时，水中氯离子含量不得超过25ppm。
（2）水冲洗流速不得低于1.5m/s，冲洗压力不得超过管道的设计压力。
（3）水冲洗排放管的截面积不应小于被冲洗管截面积的60%，排水时不得形成负压。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（4）水冲洗应连续进行，当设计无规定时，排出口的水色和透明度应与人口处目测一致。管道冲洗合格后，应
及时将管内积水排净，并应及时吹干。
（5）锈蚀和污染严重的管道，可使用高压水分段冲洗以达到清洁目的。
3）空气吹扫
（1）宜利用工厂生产装置的大型空压机或大型储气罐，进行间断性吹扫。吹扫压力不得大于系统容器和管道的
设计压力，吹扫流速不宜小于20m/s。
（2）吹扫忌油管道时，气体中不得含油，应使用无油压缩空气或其他不含油的气体进行吹扫。
（3）空气吹扫时，应在排气口设置贴有白布或涂刷白色涂料的木制靶板检验，吹扫5min后靶板上无铁锈、尘土、
水分及其他杂物为合格。
（4）当吹扫的管道系统容积大、线路长、口径大，并不宜用水冲洗时，可采用“空气爆破法”进行吹扫。爆破
吹扫时，向系统充注的气体压力不得超过0.5MPa，并应采取相应的安全措施。
4）蒸汽吹扫
（1）蒸汽管道吹扫前，管道系统的绝热工程应已完成。
（2）为蒸汽吹扫安装的临时管道，应按正式蒸汽管道安装技术要求进行施工，安装质量要求与正式蒸汽管道相
同，临时管道吹扫干净后，方可用于正式蒸汽管道的吹扫。
（3）蒸汽管道应以大流量蒸汽进行吹扫，流速不小于30m/s；吹扫前先进行暖管、及时疏水，暖管时应检查管道
的热位移，有异常时应及时进行处理。
（4）蒸汽吹扫时，管道上及其附近不得放置易燃、易爆物品及其他杂物。
（5）蒸汽吹扫应按加热、冷却、再加热的顺序循环进行，宜采取每次吹扫一根、轮流吹扫的方法。
5）脱脂
（1）忌油管道系统（如氧气输送管道）应按设计文件规定进行脱脂处理。
（2）脱脂液的配方应经试验鉴定后再采用。脱脂剂应按设计规定选用，脱脂剂或用于配制脱脂液的化学制品应
具备产品质量证明文件。脱脂剂在使用前应按产品技术条件对其外观、不挥发物、水分、反应介质及油脂含量进
行复验。脱脂剂应按产品的要求、 安全要求妥善保管。
（3）有明显油渍或锈蚀严重的管子脱脂时，应先用蒸汽吹扫、喷砂等方法清除油渍和锈蚀后，再进行脱脂。
（4）脱脂、检验及安装使用的工器具、量具和仪表等，应按脱脂件的要求预先脱脂后再使用。
（5）脱脂后应及时将脱脂件内部的残液排净，再用清洁、无油的压缩空气或氮气吹干，不得采用自然蒸发的方
法清除残液。脱脂件允许时，可采用无油的蒸汽将脱脂残液吹除干净。
（6）有防锈要求的脱脂件经脱脂处理后，可采取充氮封存或采用气相防锈纸、气相防锈塑料袋等进行密封保护。
6）化学清洗
需要化学清洗的管道，其清洗范围和质量要求应符合设计文件的规定。
（1）当进行管道化学清洗时，应与无关设备及管道进行隔离。
（2）化学清洗液的配方应经试验鉴定后再采用。
（3）管道酸洗钝化应按脱脂去油、酸洗、水洗、钝化、水洗、无油压缩空气吹干的顺序进行。当采用循环方式[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
进行酸洗时，管道系统应预先进行空气试漏或液压试漏检验合格。
（4）对不能及时投入运行的化学清洗合格的管道，应采取封闭或充氮保护措施。
7）油清洗
（1）润滑、密封、控制系统的油管道，应在设备及管道酸洗合格后，系统试运行前进行油清洗。不锈钢管油系
统管道，宜采用蒸汽吹净后再进行油清洗。
（2）油清洗应采用循环的方式进行。每8h应在40~70℃内反复升降油温2~3次，并及时清洗或更换滤芯。
（3）当设计文件或产品技术文件无规定时，管道油清洗后采用滤网检验。
（4）油清洗合格后的管道，采取封闭或充氮保护措施。
8）大管道闭式循环冲洗技术
（1）闭式循环冲洗是将待冲洗的管道系统与冲洗泵、除污器（过滤器）及临时管道连接成一个封闭的循环系统，
除污器（过滤器）前后的管段上装设压力表用于观察压差。
（3）管道系统采用闭式循环方法冲洗时，要合理划分冲洗管段、布置临时管线，根据设计要求的冲洗流速、管
道的脏污程度等，经过必要的水力计算确定冲洗水泵、除污器（过滤器）、临时阀门和管线等的工艺参数，冲洗
过程中要根据现场的观察和经验，综合判定合理的排污、换水时机，既能保证管道冲洗质量，又可获得最优的节
水、节电效果。
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5.3.1 特种设备的分类[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
2、特种设备的种类
（3）压力管道
压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备。其范围规定为最高工作压力大于或者等于
0.1MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者
等于标准沸点的液体，且公称直径大于或者等于50mm的管道。
公称直径小于150mm，且其最高工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备
本体所属管道除外。
根据特种设备目录，压力管道类别及品种见表5.3-3。
类别 品种
长输管道 输油管道、输气管道
公用管道 燃气管道、热力管道
工业管道 工艺管道、动力管道、制冷管道
（4）压力管道元件
元件组合装置是指由管子、管件、阀门、法兰、补偿器、密封元件等压力管道元件组合（焊接、法兰连接等）在
一起具备某种功能的装置，包括井口装置和采油树、节流压井管汇、燃气调压装置、减温减压装置、阻火器、流
量计（壳体）、工厂化预制管段。不需要制造许可的元件组合装置仍需要进行制造监督检验或者通过型式试验。
根据 特种设备目录，压力管道元件类别及品种见表5.3-4。
表5.3-4压力管道元件类别及品种
类别 品种
压力管道管子 无缝钢管、焊接钢管、有色金属管、球墨铸铁管、复合管、非金属材料管
压力管道管件 非焊接管件（无缝管件）、焊接管件（有缝管件）、锻制管件、复合管件、非金属管件
压力管道阀门 金属阀门、非金属阀门、特种阀门
压力管道法兰 钢制锻造法兰、非金属法兰[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
补偿器 金属波纹膨胀节、旋转补偿器、非金属膨胀节
元件组合装置 —
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5.3.2 特种设备制造、安装 、改造及维修的规定
2、特种设备生产单位许可
1）压力管道设计、安装许可
补充：压力管道分类及品种
分类 品种
长输管道 输油管道、输气管道
公用管道 燃气管道、热力管道
工业管道 工艺管道、动力管道、制冷管道
（1）长输（油气）管道（GA），是指在产地、储存库、使用单位之间的用于输送（油气）商品介质的管道。
（2）公用管道（GB），是指城市或者乡镇范围内的用于公用事业或者民用的燃气管道和热力管道。
（3）工业管道（GC），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。包括火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的动力管道； 工业制冷系统中输送制冷剂介质的制冷管道 。
许可级别 许可范围 备注
GA1 设计压力≥4.0MPa（表压，下同）的长输输油、输气管道；
GA1＞GA2
GA2 GA1级以外的长输管道
GB1 燃气管道 /
GB2 热力管道 /[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（1）输送《危险化学品目录》中；规定的毒性程度为急性毒性类别1介质、急性毒性
类别2气体介质和工作温度高于其标准沸点的急性毒性类别2液体介质的工艺管道；
GC1级、
（2）输送《石油化工企业设计防火标准》、《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险
GCD级＞
GC1 性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体（包括液化烃），并且设计压力大于或者等
GC2级
于4.0MPa的工艺管道；
（3）输送流体介质，并且设计压力大于或者等于10.0MPa，或者设计压力大于或者等
于4.0MPa且设计温度高于或者等于400℃的工艺管道
GC2 （1）GC1级以外的工艺管道；（2）制冷管道
GCD 动力管道
注：GA1级压力管道的安装许可由国家市场监督管理总局负责实施，除GA1级压力管道安装之外的压力管道设计、
安装许可由国家市场监督管理总局授权省级市场监督管理部门实施或由省级市场监督管理部门实施。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播][注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播][注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播][注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播][注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播][注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
