壓力管道設(shè)計(jì)、制造的問題及解決措施

翟江爾

（河北省技術(shù)檢查中心保定分中心，河北 保定 071000）

壓力管道工程屬于特種設(shè)備,其會涉及社會發(fā)展領(lǐng)域的各個(gè)方面，在輸送高溫、高壓、易燃易爆以及強(qiáng)腐蝕性物體時(shí)有重要應(yīng)用。這一行業(yè)危險(xiǎn)性較高，在操作過程中要嚴(yán)格遵守操作規(guī)定，以此來保證社會和大眾的安全，一旦操作失誤會直接威脅社會公眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。所以在日常工作中，我們要堅(jiān)決杜絕危險(xiǎn)出現(xiàn)的可能，在設(shè)計(jì)施工過程當(dāng)中認(rèn)真落實(shí)每個(gè)步驟的工作流程。據(jù)調(diào)查分析可知，在之前的施工過程當(dāng)中曾出現(xiàn)過此類事故分析，其事故產(chǎn)生的主要是因?yàn)槭┕挝贿^度追求工期時(shí)間而影響工程質(zhì)量，未能完全按照合同的進(jìn)度來落實(shí)施工細(xì)則等。依照壓力工程的管理規(guī)范可知，國家相關(guān)部門在壓力管道安裝單位的資質(zhì)認(rèn)可以及管理和監(jiān)察規(guī)定方面都做出了細(xì)致的要求，經(jīng)過多年實(shí)踐也收獲了明顯的效果，但在具體的落實(shí)過程中，還需要相關(guān)部門作出進(jìn)一步的調(diào)整和安排，才能真正將細(xì)節(jié)工作落到實(shí)處，確保后續(xù)相關(guān)工作的安全性得到穩(wěn)定發(fā)展。

一、壓力管道的概述及設(shè)計(jì)定位

在社會經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展的前提下，壓力管道已經(jīng)成為社會各個(gè)領(lǐng)域所關(guān)注的一個(gè)問題，其安全性受到了諸多專業(yè)人士的探討和分析，特別是在市政工程當(dāng)中壓力管道當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，使得其工程的安全性和質(zhì)量受到社會人士的廣泛關(guān)注與重視，使壓力管道的相關(guān)研究成為社會發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中的一個(gè)重要內(nèi)容。壓力管道指的是管道內(nèi)部或者外部可以承受相應(yīng)的壓力而對管道內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)輸不會產(chǎn)生影響的管道結(jié)構(gòu)。這種管道的應(yīng)用范圍相對較廣，其主要運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)包括易燃易爆或容易中毒的介質(zhì)。在壓力管道的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，因?yàn)槠浔旧泶嬖谳^大的特殊屬性，所以在設(shè)計(jì)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)要展開深入系統(tǒng)地分析，并對整個(gè)工作流程進(jìn)行完善的歸納和總結(jié)，確保壓力管道能夠在后續(xù)的使用過程中發(fā)揮其自身的價(jià)值，為社會整體發(fā)展進(jìn)程提供安全可靠的能源輸送基礎(chǔ)。因?yàn)閴毫艿纼?nèi)部所運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)會表現(xiàn)出較大的壓力值，且容易受外界環(huán)境的影響而產(chǎn)生爆炸燃燒或者腐蝕的情況，所以在管道的選擇過程當(dāng)中，要確保所運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐久性和抗腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)也相對較高。在社會的發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中，壓力管道的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，一旦在具體應(yīng)用過程中存在管理不良的情況會容易導(dǎo)致周圍人員受傷并造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，所以在壓力管道的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中要結(jié)合嚴(yán)格的管理和檢查來進(jìn)行，確保管道工程質(zhì)量能夠滿足社會發(fā)展的基本需求[1]。

在壓力管道設(shè)計(jì)和施工的工過程當(dāng)中，管道的設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是管道能夠順利實(shí)現(xiàn)其工作價(jià)值的基礎(chǔ)。管道設(shè)計(jì)的定位是否科學(xué)合理，會關(guān)系到整個(gè)管道輸送工程的整體質(zhì)量和后續(xù)效果。同時(shí)在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中要重視管道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作，結(jié)合周圍的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行全面系統(tǒng)地分析和整合，確保管道后續(xù)應(yīng)用過程當(dāng)中可能存在的各類問題都能得到預(yù)先的規(guī)避和解決。

二、壓力管道的檢測技術(shù)要求

壓力管道的檢測技術(shù)要求主要包括以下幾點(diǎn)。首先在使用過程中做好檢測運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)；其次其設(shè)計(jì)制造要求非常嚴(yán)格，如環(huán)境、高溫、腐蝕、加工對數(shù)據(jù)情況的易燃、易爆或高度污染中的加工、生產(chǎn)，因此將質(zhì)量放在首位，嚴(yán)格按照規(guī)定、制度標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，確保使用中和生產(chǎn)中的安全性；另外，需要具備較強(qiáng)的專業(yè)性：設(shè)計(jì)制造具有較強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性，如自動(dòng)化知識技術(shù)、防腐技術(shù)、質(zhì)量檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件操作技術(shù)，為保證壓力管道設(shè)計(jì)制造順利實(shí)施，各部門應(yīng)該相互配合、相互協(xié)調(diào)、共同完成；還有要關(guān)注產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣性：不同行業(yè)使用壓力管道具有不同結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)，因此結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)制造參數(shù)具有多樣性：

1.壓力管道設(shè)計(jì)制造只要是輸送物料、易燃、易爆、有毒有害介質(zhì)，對日常生活和生產(chǎn)起著重要的作用，也是人們生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分。時(shí)常發(fā)生事故，對人們生命安全和財(cái)產(chǎn)安全具有較大的威脅，因此，根據(jù)壓力管道的使用、種類、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，采取有效的防范措施，降低事故發(fā)生概率。

2.壓力管道種類繁多：施工環(huán)節(jié)復(fù)雜多；事故概率較高；因素較多；管理多元化性和復(fù)雜性。

3.結(jié)構(gòu)多樣性：跨越空間大：地理特點(diǎn)；考慮相連機(jī)械要求；計(jì)算機(jī)強(qiáng)度能否根據(jù)薄膜應(yīng)力公式來計(jì)算。

4.施工作業(yè)量大：施工量大，環(huán)境差，得不到保障；管理人員更加嚴(yán)謹(jǐn)。

5.選材復(fù)雜（金屬和非金屬）：材料種類多（金屬和非金屬），配齊材料不容易。

三、壓力管道的質(zhì)量影響因素

首先，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較多，其設(shè)計(jì)、制造、施工、運(yùn)行和檢測各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能埋下隱患，還涉及壓力管道檢測技術(shù)和管理技術(shù)等，因此要掌握因素及問題，采取有效防范措施，確保壓力管道安全使用；其次，從設(shè)計(jì)上來講，設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)質(zhì)量和人員設(shè)計(jì)水平都會影響其安全，如設(shè)計(jì)良好可以延長使用壽命，更好安全運(yùn)行；另外，從制造層面來講，部門技術(shù)水平、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)質(zhì)量，也會影響后期使用?？傊疅o論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會帶來極大威脅。各相關(guān)人員做好全面壓力管道檢測技術(shù)工作，盡可能地減少安全事故。

四、壓力管道設(shè)計(jì)制造過程中存在的問題

（一）設(shè)計(jì)過程中存在的問題

在壓力管道的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，要依照管道和儀表流程圖為主要依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密系統(tǒng)地規(guī)劃，確保整個(gè)設(shè)計(jì)工作能夠按照相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以及要求進(jìn)行。另外在工作當(dāng)中要詳細(xì)思考設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，否則可能會導(dǎo)致管道設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性而產(chǎn)生安全事故，在管道設(shè)計(jì)過程當(dāng)中排放管線的設(shè)計(jì)可能會受周圍外部環(huán)境以及空間布置的影響而存在不合理的現(xiàn)象，由此會產(chǎn)生一些安全問題；其次安全閥是預(yù)防設(shè)備，其管道受壓元件因火災(zāi)、停水停電或者其他操作失誤而超出其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)壓力而產(chǎn)生爆炸事故的原件，如果設(shè)計(jì)不合理很可能會導(dǎo)致一些危險(xiǎn)事件；另外管道本身是用作輸送易燃易爆以及特殊氣體的介質(zhì)，在物料流通的過程當(dāng)中很有可能在從管道進(jìn)出容器的過程當(dāng)中形成靜電，大量靜電電荷的積聚容易產(chǎn)生靜電故障或?yàn)?zāi)害。特別是一些高壓高溫易燃易爆的化工裝置，更容易產(chǎn)生此類危險(xiǎn)情況，這些都是壓力管道在設(shè)計(jì)過程中容易因設(shè)計(jì)不良而出現(xiàn)的問題。

（二）制造過程中存在的問題

管道制作過程當(dāng)中容易產(chǎn)生以下幾個(gè)問題：

首先，其制造標(biāo)準(zhǔn)選擇可能存在問題，操作過程中存在的差異，其標(biāo)準(zhǔn)也不同，技術(shù)成熟性出現(xiàn)差異。注意檢測誤差，對易燃、易爆、有毒、有害、腐蝕性極大的壓力管道定期檢測。結(jié)合實(shí)際情況采用科學(xué)合理檢測方法，并落實(shí)崗位責(zé)任制，調(diào)動(dòng)人員工作積極性和主動(dòng)性，提高檢測覆蓋率。

其次是選材質(zhì)量管理。金屬材料其質(zhì)量決定使用壽命，選材必須堅(jiān)持“以優(yōu)代劣”的原則，實(shí)際生產(chǎn)中選擇低牌號的材料進(jìn)行制造時(shí)，如不符合相關(guān)法律、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù)規(guī)范的要求，帶來安全隱患造成較大經(jīng)濟(jì)損失，更主要的是“以厚代薄”的連接結(jié)構(gòu)形成的改變，焊接結(jié)構(gòu)改變、坡口形式的變化，需要進(jìn)行改變設(shè)計(jì)與處理。

再有是無損檢測存在的問題。由于精度有限、外界因素干擾、城市人口密集，如果工作人員在無損檢測過程中稍有差池，會導(dǎo)致壓力管道存在安全隱患。

另外是焊后熱處理存在問題。如果焊后熱處理工作不到位，會影響焊接元件的組織性、完整性。

五、壓力管道設(shè)計(jì)制造過程中存在問題的解決對策

（一）完善監(jiān)測方法，提高工作人員工作積極性

首先，采取合理的檢測方法，落實(shí)崗位責(zé)任制，調(diào)動(dòng)檢測人員積極性和主動(dòng)性，提高定檢覆蓋率；其次，嚴(yán)格按照《工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)則》執(zhí)行，對危險(xiǎn)性較小的壓力管道，根據(jù)實(shí)際情況制定合理的缺陷處理的規(guī)定，并對缺陷提出可行意見。

2.1 基線資料的比較 72例納入的產(chǎn)婦均在15 s內(nèi)完成氣管插管。結(jié)果(表1)表明：6組產(chǎn)婦的年齡、身高、體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

（二）預(yù)先做好準(zhǔn)備工作，確保設(shè)計(jì)制造依規(guī)進(jìn)行

首先，對城市管網(wǎng)做到管道分布和數(shù)據(jù)調(diào)查、信息采集、完善科學(xué)管網(wǎng)系統(tǒng)，有計(jì)劃地進(jìn)行篩查、風(fēng)險(xiǎn)評估、節(jié)約成本、研究新技術(shù)、提高檢測精度。其次，制度建立完善、立法、維護(hù)保養(yǎng)、結(jié)合法律、法規(guī)、規(guī)章及安全技術(shù)規(guī)范制定合理的規(guī)章制度，做到依法護(hù)行，依法作業(yè)。根據(jù)《壓力管道安全監(jiān)察規(guī)程》《壓力管道檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)管理辦法》《壓力管道作業(yè)人員規(guī)定》等法規(guī)，緊密結(jié)合在一起，其實(shí)用性和可行性較高。再有，運(yùn)行、維護(hù)、管理和監(jiān)測等方面一定要高度重視相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，對實(shí)際環(huán)境的運(yùn)行、檢測情況要細(xì)致研究、分級評價(jià)，嚴(yán)格檢測作業(yè)使之成為規(guī)范化、合理化，這是在設(shè)計(jì)制造中不可缺少的重要組成部分?？傊瑢毫艿朗褂玫怯浌芾砉ぷ髌占暗饺珖秶?，構(gòu)成合理的檢測和安全運(yùn)行監(jiān)管體系，降低事故發(fā)生的可能性[2]。

（三）強(qiáng)化設(shè)計(jì)技術(shù)水平，預(yù)防管道設(shè)計(jì)制造問題

1.排放管線的設(shè)計(jì)

壓力管道的排放管線設(shè)計(jì)會直接影響其使用的安全性，常溫的空氣以及惰性氣體可以就地排放，如果管道在室內(nèi)，最好將此類氣體排放到室外。蒸汽以及易燃、易爆和有毒氣體要依照氣體的數(shù)量和密度設(shè)計(jì)定向火炬排放或者高空排放。在進(jìn)行氣體排放時(shí)要保證氣體排放口遠(yuǎn)離電纜、平臺等。水體排放可以引入附近的排水溝或者地漏，其他液體的排放要按照規(guī)定引入到特定的排放系統(tǒng)，在此要特殊強(qiáng)調(diào)B 類流體的排放要進(jìn)入到密閉的系統(tǒng)當(dāng)中。除此之外，一些易燃、易爆氣體管道當(dāng)中的阻火器要設(shè)置在放空口的位置，確保排氣管的阻火器和設(shè)備接口保證50 厘米的距離，以此來保證兩者之間最大的實(shí)驗(yàn)安全距離，確保后續(xù)的施工安裝順利進(jìn)行。

2.安全閥的設(shè)計(jì)

安全閥的設(shè)計(jì)位置要能夠在距離想要被保護(hù)的設(shè)備和管道最近的位置，要確保被保護(hù)的裝置的管口到安全閥入口之間的管道壓力能夠在安全閥定壓值在3%以內(nèi)，以此來保證安全閥的工作順利進(jìn)行，消除安全隱患。為了最大限度地避免安全閥在泄壓時(shí)受壓力的反作用，其出氣管要設(shè)置導(dǎo)向或固定架，預(yù)防反力損壞管口，造成安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。

在處理管道靜電的過程當(dāng)中，可以通過以下兩種方式進(jìn)行：首先選擇吸附和室內(nèi)空氣凈化器時(shí)要依照國家的標(biāo)準(zhǔn)來選擇符合健康需求的靜電處理方式。一般情況下在壓力管道的設(shè)計(jì)制造過程中會選擇膜分離法和光催化氧化法來預(yù)防靜電的出現(xiàn)，對于不能預(yù)防靜電的位置可以通過設(shè)計(jì)靜電接地點(diǎn)來處理靜電。主要選擇在容易產(chǎn)生靜電量變化的位置或者是輸送管道的始端或末端以及不同分叉處的位置進(jìn)行接地點(diǎn)設(shè)置。再有，可以在管廊上的管線每隔80～100 米的位置設(shè)置管架來進(jìn)行靜電接地，這樣可以有效地預(yù)防靜電積聚，預(yù)防靜電放電事故的出現(xiàn)[3]。

4.完善壓力管檢測質(zhì)量

作為壓力管道檢測質(zhì)量不合格的一種常用手段，采用聲和光等特點(diǎn)（RT、UT、MT 和電磁法）在不損壞或不影響檢測使用性能的前提下進(jìn)行綜合無損檢測技術(shù)（RT、UT、MT 和電磁法）也是有效的檢測方法。將使用的壓力管道潛在安全隱患，采取必要的解決措施。加強(qiáng)提高人員的高度重視及責(zé)任。從事元件、焊口、熱影響區(qū)等探傷工作，確保安全進(jìn)行。

5.熱焊接處理

焊接質(zhì)量和焊后熱處理非常重要，元件成型后會形成不同溫度的冷作硬化，力學(xué)性能、耐腐蝕性能改變等問題，焊后熱處理主要目的是消除殘余應(yīng)力，確保焊接元件的組織性、完整性。材料選擇不同；金屬焊接也不同；密度、強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)也不同，熱處理中的事件、焊板承受能力的力學(xué)性能造成不同程度的浪費(fèi)，缺乏一定的合理性，更為重要的是安全性。

6.完善無損檢測工作細(xì)節(jié)

首先，要保證壓力管道無損檢測報(bào)告的人員簽字的完整性。規(guī)范嚴(yán)密的檢測報(bào)告除了要有審核人員進(jìn)行簽字之外，還要標(biāo)明批準(zhǔn)負(fù)責(zé)的人員以及簽字，這樣才能保證壓力管道沒有破損狀況。部分安裝單位所出具的檢測報(bào)告指標(biāo)有審核人員的簽名，卻沒有批準(zhǔn)人員的簽名，這樣的報(bào)告是不合規(guī)的；其次要保證壓力管道的安裝公司及質(zhì)量體系在嚴(yán)格運(yùn)行的范圍之內(nèi)，保證其在安裝過程當(dāng)中施工人員能夠依照規(guī)定要求落實(shí)安裝流程，保證工程質(zhì)量相對應(yīng)的施工、質(zhì)檢以及安保部門能夠?qū)艿赖陌惭b結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控和詳細(xì)記錄，對應(yīng)的操作人員在完成自身工作時(shí)要及時(shí)做好自檢工作，并詳實(shí)記錄自檢內(nèi)容。質(zhì)檢員要預(yù)先確定所要檢查的關(guān)鍵點(diǎn)，并寫好檢驗(yàn)規(guī)劃和記錄[4]。

結(jié)論

想要確保壓力管道的安裝質(zhì)量得到保障，就要在設(shè)計(jì)、施工以及后續(xù)的質(zhì)量檢驗(yàn)過程當(dāng)中嚴(yán)格按照相應(yīng)的檢測和施工規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工。壓力管道的施工單位要強(qiáng)化自身的責(zé)任意識，確保整個(gè)管道的安裝質(zhì)量體系得到有效保證，實(shí)現(xiàn)壓力管道安裝質(zhì)量的有效提升。