压力管道设计、制造的问题及解决措施

2022-11-22翟江尔

魅力中国 2022年1期

翟江尔

（河北省技术检查中心保定分中心，河北保定 071000）

压力管道工程属于特种设备,其会涉及社会发展领域的各个方面，在输送高温、高压、易燃易爆以及强腐蚀性物体时有重要应用。这一行业危险性较高，在操作过程中要严格遵守操作规定，以此来保证社会和大众的安全，一旦操作失误会直接威胁社会公众的生命和财产安全。所以在日常工作中，我们要坚决杜绝危险出现的可能，在设计施工过程当中认真落实每个步骤的工作流程。据调查分析可知，在之前的施工过程当中曾出现过此类事故分析，其事故产生的主要是因为施工单位过度追求工期时间而影响工程质量，未能完全按照合同的进度来落实施工细则等。依照压力工程的管理规范可知，国家相关部门在压力管道安装单位的资质认可以及管理和监察规定方面都做出了细致的要求，经过多年实践也收获了明显的效果，但在具体的落实过程中，还需要相关部门作出进一步的调整和安排，才能真正将细节工作落到实处，确保后续相关工作的安全性得到稳定发展。

一、压力管道的概述及设计定位

在社会经济水平不断发展的前提下，压力管道已经成为社会各个领域所关注的一个问题，其安全性受到了诸多专业人士的探讨和分析，特别是在市政工程当中压力管道当中的广泛应用，使得其工程的安全性和质量受到社会人士的广泛关注与重视，使压力管道的相关研究成为社会发展进程当中的一个重要内容。压力管道指的是管道内部或者外部可以承受相应的压力而对管道内部物质运输不会产生影响的管道结构。这种管道的应用范围相对较广，其主要运输的物质包括易燃易爆或容易中毒的介质。在压力管道的设计工作当中，因为其本身存在较大的特殊属性，所以在设计工作的各个环节要展开深入系统地分析，并对整个工作流程进行完善的归纳和总结，确保压力管道能够在后续的使用过程中发挥其自身的价值，为社会整体发展进程提供安全可靠的能源输送基础。因为压力管道内部所运输的物质会表现出较大的压力值，且容易受外界环境的影响而产生爆炸燃烧或者腐蚀的情况，所以在管道的选择过程当中，要确保所运输的介质稳定性强，耐久性和抗腐蚀性标准也相对较高。在社会的发展进程当中，压力管道的应用范围不断扩大，一旦在具体应用过程中存在管理不良的情况会容易导致周围人员受伤并造成相当大的经济损失，所以在压力管道的设计工作当中要结合严格的管理和检查来进行，确保管道工程质量能够满足社会发展的基本需求[1]。

在压力管道设计和施工的工过程当中，管道的设计是最为关键的一个环节，同时也是管道能够顺利实现其工作价值的基础。管道设计的定位是否科学合理，会关系到整个管道输送工程的整体质量和后续效果。同时在设计工作当中要重视管道设计的基础工作，结合周围的运行环境进行全面系统地分析和整合，确保管道后续应用过程当中可能存在的各类问题都能得到预先的规避和解决。

二、压力管道的检测技术要求

压力管道的检测技术要求主要包括以下几点。首先在使用过程中做好检测运行维护保养；其次其设计制造要求非常严格，如环境、高温、腐蚀、加工对数据情况的易燃、易爆或高度污染中的加工、生产，因此将质量放在首位，严格按照规定、制度标准和技术规范进行，确保使用中和生产中的安全性；另外，需要具备较强的专业性：设计制造具有较强的专业性和技术性，如自动化知识技术、防腐技术、质量检测技术、计算机软件操作技术，为保证压力管道设计制造顺利实施，各部门应该相互配合、相互协调、共同完成；还有要关注产品结构多样性：不同行业使用压力管道具有不同结构和运行参数，因此结构和设计制造参数具有多样性：

1.压力管道设计制造只要是输送物料、易燃、易爆、有毒有害介质，对日常生活和生产起着重要的作用，也是人们生产生活中不可缺少的重要组成部分。时常发生事故，对人们生命安全和财产安全具有较大的威胁，因此，根据压力管道的使用、种类、结构及特点，采取有效的防范措施，降低事故发生概率。

2.压力管道种类繁多：施工环节复杂多；事故概率较高；因素较多；管理多元化性和复杂性。

3.结构多样性：跨越空间大：地理特点；考虑相连机械要求；计算机强度能否根据薄膜应力公式来计算。

4.施工作业量大：施工量大，环境差，得不到保障；管理人员更加严谨。

5.选材复杂（金属和非金属）：材料种类多（金属和非金属），配齐材料不容易。

三、压力管道的质量影响因素

首先，设计环节较多，其设计、制造、施工、运行和检测各个环节都有可能埋下隐患，还涉及压力管道检测技术和管理技术等，因此要掌握因素及问题，采取有效防范措施，确保压力管道安全使用；其次，从设计上来讲，设计环境、设计质量和人员设计水平都会影响其安全，如设计良好可以延长使用寿命，更好安全运行；另外，从制造层面来讲，部门技术水平、生产管理和生产质量，也会影响后期使用。总之无论哪个环节出现问题，都会带来极大威胁。各相关人员做好全面压力管道检测技术工作，尽可能地减少安全事故。

四、压力管道设计制造过程中存在的问题

（一）设计过程中存在的问题

在压力管道的设计工作当中，要依照管道和仪表流程图为主要依据进行严密系统地规划，确保整个设计工作能够按照相关的规定标准以及要求进行。另外在工作当中要详细思考设计的细节，否则可能会导致管道设计缺乏科学性而产生安全事故，在管道设计过程当中排放管线的设计可能会受周围外部环境以及空间布置的影响而存在不合理的现象，由此会产生一些安全问题；其次安全阀是预防设备，其管道受压元件因火灾、停水停电或者其他操作失误而超出其基础设计压力而产生爆炸事故的原件，如果设计不合理很可能会导致一些危险事件；另外管道本身是用作输送易燃易爆以及特殊气体的介质，在物料流通的过程当中很有可能在从管道进出容器的过程当中形成静电，大量静电电荷的积聚容易产生静电故障或灾害。特别是一些高压高温易燃易爆的化工装置，更容易产生此类危险情况，这些都是压力管道在设计过程中容易因设计不良而出现的问题。

（二）制造过程中存在的问题

管道制作过程当中容易产生以下几个问题：

首先，其制造标准选择可能存在问题，操作过程中存在的差异，其标准也不同，技术成熟性出现差异。注意检测误差，对易燃、易爆、有毒、有害、腐蚀性极大的压力管道定期检测。结合实际情况采用科学合理检测方法，并落实岗位责任制，调动人员工作积极性和主动性，提高检测覆盖率。

其次是选材质量管理。金属材料其质量决定使用寿命，选材必须坚持“以优代劣”的原则，实际生产中选择低牌号的材料进行制造时，如不符合相关法律、法规标准及安全技术规范的要求，带来安全隐患造成较大经济损失，更主要的是“以厚代薄”的连接结构形成的改变，焊接结构改变、坡口形式的变化，需要进行改变设计与处理。

再有是无损检测存在的问题。由于精度有限、外界因素干扰、城市人口密集，如果工作人员在无损检测过程中稍有差池，会导致压力管道存在安全隐患。

另外是焊后热处理存在问题。如果焊后热处理工作不到位，会影响焊接元件的组织性、完整性。

五、压力管道设计制造过程中存在问题的解决对策

（一）完善监测方法，提高工作人员工作积极性

首先，采取合理的检测方法，落实岗位责任制，调动检测人员积极性和主动性，提高定检覆盖率；其次，严格按照《工业管道定期检验规则》执行，对危险性较小的压力管道，根据实际情况制定合理的缺陷处理的规定，并对缺陷提出可行意见。

2.1 基线资料的比较 72例纳入的产妇均在15 s内完成气管插管。结果(表1)表明：6组产妇的年龄、身高、体质量差异无统计学意义。

（二）预先做好准备工作，确保设计制造依规进行

首先，对城市管网做到管道分布和数据调查、信息采集、完善科学管网系统，有计划地进行筛查、风险评估、节约成本、研究新技术、提高检测精度。其次，制度建立完善、立法、维护保养、结合法律、法规、规章及安全技术规范制定合理的规章制度，做到依法护行，依法作业。根据《压力管道安全监察规程》《压力管道检测机构资质管理办法》《压力管道作业人员规定》等法规，紧密结合在一起，其实用性和可行性较高。再有，运行、维护、管理和监测等方面一定要高度重视相关技术、标准及规范，对实际环境的运行、检测情况要细致研究、分级评价，严格检测作业使之成为规范化、合理化，这是在设计制造中不可缺少的重要组成部分。总之，将压力管道使用登记管理工作普及到全国范围，构成合理的检测和安全运行监管体系，降低事故发生的可能性[2]。

（三）强化设计技术水平，预防管道设计制造问题

1.排放管线的设计

压力管道的排放管线设计会直接影响其使用的安全性，常温的空气以及惰性气体可以就地排放，如果管道在室内，最好将此类气体排放到室外。蒸汽以及易燃、易爆和有毒气体要依照气体的数量和密度设计定向火炬排放或者高空排放。在进行气体排放时要保证气体排放口远离电缆、平台等。水体排放可以引入附近的排水沟或者地漏，其他液体的排放要按照规定引入到特定的排放系统，在此要特殊强调B 类流体的排放要进入到密闭的系统当中。除此之外，一些易燃、易爆气体管道当中的阻火器要设置在放空口的位置，确保排气管的阻火器和设备接口保证50 厘米的距离，以此来保证两者之间最大的实验安全距离，确保后续的施工安装顺利进行。

2.安全阀的设计

安全阀的设计位置要能够在距离想要被保护的设备和管道最近的位置，要确保被保护的装置的管口到安全阀入口之间的管道压力能够在安全阀定压值在3%以内，以此来保证安全阀的工作顺利进行，消除安全隐患。为了最大限度地避免安全阀在泄压时受压力的反作用，其出气管要设置导向或固定架，预防反力损坏管口，造成安全事故和经济损失。

在处理管道静电的过程当中，可以通过以下两种方式进行：首先选择吸附和室内空气净化器时要依照国家的标准来选择符合健康需求的静电处理方式。一般情况下在压力管道的设计制造过程中会选择膜分离法和光催化氧化法来预防静电的出现，对于不能预防静电的位置可以通过设计静电接地点来处理静电。主要选择在容易产生静电量变化的位置或者是输送管道的始端或末端以及不同分叉处的位置进行接地点设置。再有，可以在管廊上的管线每隔80～100 米的位置设置管架来进行静电接地，这样可以有效地预防静电积聚，预防静电放电事故的出现[3]。

4.完善压力管检测质量

作为压力管道检测质量不合格的一种常用手段，采用声和光等特点（RT、UT、MT 和电磁法）在不损坏或不影响检测使用性能的前提下进行综合无损检测技术（RT、UT、MT 和电磁法）也是有效的检测方法。将使用的压力管道潜在安全隐患，采取必要的解决措施。加强提高人员的高度重视及责任。从事元件、焊口、热影响区等探伤工作，确保安全进行。

5.热焊接处理

焊接质量和焊后热处理非常重要，元件成型后会形成不同温度的冷作硬化，力学性能、耐腐蚀性能改变等问题，焊后热处理主要目的是消除残余应力，确保焊接元件的组织性、完整性。材料选择不同；金属焊接也不同；密度、强度和标准也不同，热处理中的事件、焊板承受能力的力学性能造成不同程度的浪费，缺乏一定的合理性，更为重要的是安全性。

6.完善无损检测工作细节

首先，要保证压力管道无损检测报告的人员签字的完整性。规范严密的检测报告除了要有审核人员进行签字之外，还要标明批准负责的人员以及签字，这样才能保证压力管道没有破损状况。部分安装单位所出具的检测报告指标有审核人员的签名，却没有批准人员的签名，这样的报告是不合规的；其次要保证压力管道的安装公司及质量体系在严格运行的范围之内，保证其在安装过程当中施工人员能够依照规定要求落实安装流程，保证工程质量相对应的施工、质检以及安保部门能够对管道的安装结果进行严密监控和详细记录，对应的操作人员在完成自身工作时要及时做好自检工作，并详实记录自检内容。质检员要预先确定所要检查的关键点，并写好检验规划和记录[4]。