简单地说,对压力管道的基本要求可以归纳为五个字:安全与经济。压力管道安全管理与监察规定就是针对安全性而提出的。安全问题是压力管道研究的最基本问题,是研究其它问题的出发点。而经济问题则是涉及到工程学的一个基本问题,工程学研究问题的特点就是无不与经济挂钩,遵循经济杠杆的规律。因此说,一个良好的压力管应是安全性和经济性的优化组合。
一、安全性
压力管道的安全性或者说可靠性首先表现在其操作运行风险小,安全系数大,不致于因失效而产生重大事故;其次是运转平稳,没有或者少有跑、冒、滴、漏现象,不至于造成装置短生产周期的停车或频繁停车。
影响压力管道安全性的因素有很多,从范围上讲它涉及到了设计、制造、采购、施工、应用(运行)、检验等各个环节;从时间上讲它涉及到了从开始的建设时期一直到操作若干年后的寿命终结整个时间跨度;从性质上讲它可能涉及到技术方面,也可能涉及到管理方面。它可能在主观上无意识的情况下出现事故,也可能在主观有意识却因为没有及时采取措施的情况下出现事故。因此《监察规定》就是从各个环节入手,系统地提出了技术方面和管理方面的要求,以避免压力管道在使用期间发生破坏或失效。
进行压力管道的设计资格认证、制造资格认证、施工资格认证和设计审定人、审核人资格考评并持证上岗,就是从技术方面和管理方面对有关部门及其关健技术人员的技术能力的评审和确认。不具备相应技术力量和管理水平的部门是没有资格进行有关压力管道设计、制造和施工的,不具备相应技术能力的技术人员也不能从事相应级别的压力管道设计工作。
就设计环节来说,设计部门的设计装备、设计环境、设计管理水平、设计质量控制水平、设计手段以及其设计人员的责任心、技术水平、设计经验等无不对压力管道的安全性产生影响。一个良好的设计单位,应是在上述各个方面做的都是比较好的。
同理,制造部门的技术水平、职工素质、生产手段、生产装备、生产管理、生产质量控制等也都会影响到压力管道及其元件的质量,进而触及到压力管道的安全性。
同理,施工部门的技术水平、职工素质、施工手段、施工设备、施工管理和施工质量控制等也都会影响到压力管道的安全性。
使用(运行)部门的操作水平、生产管量、过程检测等进行的好坏,也会影响到压力管道的安全性。操作正确、运行平稳、运行中加强在线监测、仃工时及时进行保护并加强检测和评估等,都将有利于压力管道的安全运行。
总之,影响压力管道安全性的因素是多环节、多方位的,每个环节出现问题都将危及其安全性。因此,保证压力管道的安全性要全方位进行。
《监察规定》中同时规定了的罚则,以督促从事压力管道工作的人员对压力管道的安全性负起责任,消除可能由于主观上的原因而导致的压力管道失效问题。
二、经济性
经济性是指压力管道的一次投资费用和操作维护费用的综合指数低。一般情况下,如果一次投资较高的话,其可靠性好,操作、维护费用低;相反亦然。借助于计算机分析可以取最优化的组合。
压力管道整个体系中各元件按等强度设计是降低装置一次投资费用的一个重要环节。一个管系往往由许多不同的元件组成,这些元件分别按不同的原则或者按不同的标准选用。在设计中,要力争做到管系中各元件具有相同的强度和寿命。
压力管道及其元件立足于国产化是降低成本的一个有效手段。事实上,就目前来说,对于相同的管道元件,国外产品的价格比国内价格高很多,因此应首先选用国内产品,或者督促并配合国内制造厂生产能满足应用要求的替代进口产品。
减少装置的占地面积也是降低基建投资的一个有效手段,而减少占地面积又往往与操作、维护、消防以及管道热胀补偿所需要一定的空间相矛盾。良好的设计应是二者的优化组合。
在强调压力管道安全性和经济性的同时,不能撇开对它的基本要求。一个良好的压力管道除满足其安全性和经济性要求之外,在设计上还应满足下列一些基本要求:
a、满足工艺要求。它是压力管道设计的最基本要求;
b、进行标准化、系列化设计。它将有效地减少设计、生产、安装投入的人力和物力,同时给维护、检修、更换带来方便。值得注意的是,随着与国外的接触越来越多,设计、制造、安装和生产上要求与国外接轨的呼声越来越高。因此,压力管道设计及其标准的应用应尽可能等效采用或借用国际标准或国外先进标准;
c、压力管道的设计应美观。进入石油化工生产装置,给人最直观的感觉就是压力管道的布置和设备平面布置,一个层次分明、美观使用的压力管道布置是反映设计水准高低的一个很重要指标。
d、便于制造和施工。这反映在在材料选用时应注意要有充足的货源,并有良好的机加工性能和焊接性能。在压力管道及其元件的结构型式上要有可实现性。在现场安装环境和空间上要方便。
思考题:
1、对压力管道的基本要求是什么?
2、影响压力管道安全性的因素有哪些方面?
3、设计环节中,影响压力管道经济性的因素有哪些方面?
4、设计环节中,对压力管道的基本要求有哪些?