簡單地說,對壓力管道的基本要求可以歸納為五個字:安全與經濟。壓力管道安全管理與監察規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點。而經濟問題則是涉及到工程學的一個基本問題,工程學研究問題的特點就是無不與經濟掛鉤,遵循經濟杠桿的規律。因此說,一個良好的壓力管應是安全性和經濟性的優化組合。
一、安全性
壓力管道的安全性或者說可靠性首先表現在其操作運行風險小,安全系數大,不致于因失效而產生重大事故;其次是運轉平穩,沒有或者少有跑、冒、滴、漏現象,不至于造成裝置短生產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計、制造、采購、施工、應用(運行)、檢驗等各個環節;從時間上講它涉及到了從開始的建設時期一直到操作若干年后的壽命終結整個時間跨度;從性質上講它可能涉及到技術方面,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事故。因此《監察規定》就是從各個環節入手,系統地提出了技術方面和管理方面的要求,以避免壓力管道在使用期間發生破壞或失效。
進行壓力管道的設計資格認證、制造資格認證、施工資格認證和設計審定人、審核人資格考評并持證上崗,就是從技術方面和管理方面對有關部門及其關健技術人員的技術能力的評審和確認。不具備相應技術力量和管理水平的部門是沒有資格進行有關壓力管道設計、制造和施工的,不具備相應技術能力的技術人員也不能從事相應級別的壓力管道設計工作。
就設計環節來說,設計部門的設計裝備、設計環境、設計管理水平、設計質量控制水平、設計手段以及其設計人員的責任心、技術水平、設計經驗等無不對壓力管道的安全性產生影響。一個良好的設計單位,應是在上述各個方面做的都是比較好的。
同理,制造部門的技術水平、職工素質、生產手段、生產裝備、生產管理、生產質量控制等也都會影響到壓力管道及其元件的質量,進而觸及到壓力管道的安全性。
同理,施工部門的技術水平、職工素質、施工手段、施工設備、施工管理和施工質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、運行中加強在線監測、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節、多方位的,每個環節出現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。
《監察規定》中同時規定了的罰則,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任,消除可能由于主觀上的原因而導致的壓力管道失效問題。
二、經濟性
經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化的組合。
壓力管道整個體系中各元件按等強度設計是降低裝置一次投資費用的一個重要環節。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準選用。在設計中,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,國外產品的價格比國內價格高很多,因此應首先選用國內產品,或者督促并配合國內制造廠生產能滿足應用要求的替代進口產品。
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。良好的設計應是二者的優化組合。
在強調壓力管道安全性和經濟性的同時,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濟性要求之外,在設計上還應滿足下列一些基本要求:
a、滿足工藝要求。它是壓力管道設計的最基本要求;
b、進行標準化、系列化設計。它將有效地減少設計、生產、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,設計、制造、安裝和生產上要求與國外接軌的呼聲越來越高。因此,壓力管道設計及其標準的應用應盡可能等效采用或借用國際標準或國外先進標準;
c、壓力管道的設計應美觀。進入石油化工生產裝置,給人最直觀的感覺就是壓力管道的布置和設備平面布置,一個層次分明、美觀使用的壓力管道布置是反映設計水準高低的一個很重要指標。
d、便于制造和施工。這反映在在材料選用時應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構型式上要有可實現性。在現場安裝環境和空間上要方便。
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、設計環節中,影響壓力管道經濟性的因素有哪些方面?
4、設計環節中,對壓力管道的基本要求有哪些?