簡單地說,對壓力管道的基本要求可以歸納為五個字:安全與經(jīng)濟。壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定就是針對安全性而提出的。安全問題是壓力管道研究的最基本問題,是研究其它問題的出發(fā)點。而經(jīng)濟問題則是涉及到工程學(xué)的一個基本問題,工程學(xué)研究問題的特點就是無不與經(jīng)濟掛鉤,遵循經(jīng)濟杠桿的規(guī)律。因此說,一個良好的壓力管應(yīng)是安全性和經(jīng)濟性的優(yōu)化組合。
一、安全性
壓力管道的安全性或者說可靠性首先表現(xiàn)在其操作運行風(fēng)險小,安全系數(shù)大,不致于因失效而產(chǎn)生重大事故;其次是運轉(zhuǎn)平穩(wěn),沒有或者少有跑、冒、滴、漏現(xiàn)象,不至于造成裝置短生產(chǎn)周期的停車或頻繁停車。
影響壓力管道安全性的因素有很多,從范圍上講它涉及到了設(shè)計、制造、采購、施工、應(yīng)用(運行)、檢驗等各個環(huán)節(jié);從時間上講它涉及到了從開始的建設(shè)時期一直到操作若干年后的壽命終結(jié)整個時間跨度;從性質(zhì)上講它可能涉及到技術(shù)方面,也可能涉及到管理方面。它可能在主觀上無意識的情況下出現(xiàn)事故,也可能在主觀有意識卻因為沒有及時采取措施的情況下出現(xiàn)事故。因此《監(jiān)察規(guī)定》就是從各個環(huán)節(jié)入手,系統(tǒng)地提出了技術(shù)方面和管理方面的要求,以避免壓力管道在使用期間發(fā)生破壞或失效。
進行壓力管道的設(shè)計資格認(rèn)證、制造資格認(rèn)證、施工資格認(rèn)證和設(shè)計審定人、審核人資格考評并持證上崗,就是從技術(shù)方面和管理方面對有關(guān)部門及其關(guān)健技術(shù)人員的技術(shù)能力的評審和確認(rèn)。不具備相應(yīng)技術(shù)力量和管理水平的部門是沒有資格進行有關(guān)壓力管道設(shè)計、制造和施工的,不具備相應(yīng)技術(shù)能力的技術(shù)人員也不能從事相應(yīng)級別的壓力管道設(shè)計工作。
就設(shè)計環(huán)節(jié)來說,設(shè)計部門的設(shè)計裝備、設(shè)計環(huán)境、設(shè)計管理水平、設(shè)計質(zhì)量控制水平、設(shè)計手段以及其設(shè)計人員的責(zé)任心、技術(shù)水平、設(shè)計經(jīng)驗等無不對壓力管道的安全性產(chǎn)生影響。一個良好的設(shè)計單位,應(yīng)是在上述各個方面做的都是比較好的。
同理,制造部門的技術(shù)水平、職工素質(zhì)、生產(chǎn)手段、生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)質(zhì)量控制等也都會影響到壓力管道及其元件的質(zhì)量,進而觸及到壓力管道的安全性。
同理,施工部門的技術(shù)水平、職工素質(zhì)、施工手段、施工設(shè)備、施工管理和施工質(zhì)量控制等也都會影響到壓力管道的安全性。
使用(運行)部門的操作水平、生產(chǎn)管量、過程檢測等進行的好壞,也會影響到壓力管道的安全性。操作正確、運行平穩(wěn)、運行中加強在線監(jiān)測、仃工時及時進行保護并加強檢測和評估等,都將有利于壓力管道的安全運行。
總之,影響壓力管道安全性的因素是多環(huán)節(jié)、多方位的,每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將危及其安全性。因此,保證壓力管道的安全性要全方位進行。
《監(jiān)察規(guī)定》中同時規(guī)定了的罰則,以督促從事壓力管道工作的人員對壓力管道的安全性負起責(zé)任,消除可能由于主觀上的原因而導(dǎo)致的壓力管道失效問題。
二、經(jīng)濟性
經(jīng)濟性是指壓力管道的一次投資費用和操作維護費用的綜合指數(shù)低。一般情況下,如果一次投資較高的話,其可靠性好,操作、維護費用低;相反亦然。借助于計算機分析可以取最優(yōu)化的組合。
壓力管道整個體系中各元件按等強度設(shè)計是降低裝置一次投資費用的一個重要環(huán)節(jié)。一個管系往往由許多不同的元件組成,這些元件分別按不同的原則或者按不同的標(biāo)準(zhǔn)選用。在設(shè)計中,要力爭做到管系中各元件具有相同的強度和壽命。
壓力管道及其元件立足于國產(chǎn)化是降低成本的一個有效手段。事實上,就目前來說,對于相同的管道元件,國外產(chǎn)品的價格比國內(nèi)價格高很多,因此應(yīng)首先選用國內(nèi)產(chǎn)品,或者督促并配合國內(nèi)制造廠生產(chǎn)能滿足應(yīng)用要求的替代進口產(chǎn)品。
減少裝置的占地面積也是降低基建投資的一個有效手段,而減少占地面積又往往與操作、維護、消防以及管道熱脹補償所需要一定的空間相矛盾。良好的設(shè)計應(yīng)是二者的優(yōu)化組合。
在強調(diào)壓力管道安全性和經(jīng)濟性的同時,不能撇開對它的基本要求。一個良好的壓力管道除滿足其安全性和經(jīng)濟性要求之外,在設(shè)計上還應(yīng)滿足下列一些基本要求:
a、滿足工藝要求。它是壓力管道設(shè)計的最基本要求;
b、進行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計。它將有效地減少設(shè)計、生產(chǎn)、安裝投入的人力和物力,同時給維護、檢修、更換帶來方便。值得注意的是,隨著與國外的接觸越來越多,設(shè)計、制造、安裝和生產(chǎn)上要求與國外接軌的呼聲越來越高。因此,壓力管道設(shè)計及其標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用應(yīng)盡可能等效采用或借用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進標(biāo)準(zhǔn);
c、壓力管道的設(shè)計應(yīng)美觀。進入石油化工生產(chǎn)裝置,給人最直觀的感覺就是壓力管道的布置和設(shè)備平面布置,一個層次分明、美觀使用的壓力管道布置是反映設(shè)計水準(zhǔn)高低的一個很重要指標(biāo)。
d、便于制造和施工。這反映在在材料選用時應(yīng)注意要有充足的貨源,并有良好的機加工性能和焊接性能。在壓力管道及其元件的結(jié)構(gòu)型式上要有可實現(xiàn)性。在現(xiàn)場安裝環(huán)境和空間上要方便。
思考題:
1、對壓力管道的基本要求是什么?
2、影響壓力管道安全性的因素有哪些方面?
3、設(shè)計環(huán)節(jié)中,影響壓力管道經(jīng)濟性的因素有哪些方面?
4、設(shè)計環(huán)節(jié)中,對壓力管道的基本要求有哪些?