壓力管道設計安裝問題研究

趙軍輝

（浙江華億工程設計股份有限公司，浙江紹興 312300）

壓力管道輸送越來越成為工業生產和人民生活不可缺少的組成部分，因此人們十分重視壓力管道設計安裝存在的安全問題。壓力管道在設計安裝中存在著的問題，如果不及時進行解決，可能會造成安全事故，因此，重視壓力管道設計和安裝過程中存在的問題，并進行積極探討和分析解決是十分迫切與必要的。

1 壓力管道的概述和特點

壓力管道是一種特種設備，是指能夠承受各種壓力的管道，壓力管道分為低壓管道、中壓管道、高壓管道和超高壓的管道，這些不同壓力的管道會根據實際情況來輸送介質、進行一定量的儲存和進行熱交換。最常見的便是低壓管道，我們生活中離不開低壓管道，各種蒸汽、取暖管道等壓力不大于1.6MPa的管道屬于低壓管道；中壓管道也比較常見，中壓管道多運用在蒸汽、燃氣等壓力大于1.6MPa的中壓氣體的運輸；高壓管道多運用在對各種有毒、易燃的氣體和液體的運輸中，采用10～100MPa的高壓，比較重要的有合成氨生產、尿素生產、甲醇生產以及石油加氫裂化等；壓力超過100MPa的為超高壓管道。壓力管道按照用途又可分為長輸管道、公用管道、工業管道三種。其中，長輸管道是將相隔很遠的使用單位和資源地進行連接和傳輸資源，長輸管道可以將輸送距離大于幾百千米的有毒、易燃、易爆的氣體和液體進行輸送，極大地減少了輸送時間和成本，提高了輸送效率。公用管道是指將人們日常需要的公共物質進行輸送，包括煤氣管道、熱力管道和天然氣管道等，將這些物質輸送給每家每戶，這樣既方便了人們的生活，又提高了人們的生活質量。工業管道是指企業和事業單位將工藝介質進行輸送，工業管道包括工藝管道、公用工程管道和各種輔助管道。工業管道可以將各種有毒和有危險性的物質進行運輸，工業管道對設計安裝和在運輸中的條件極為嚴格，要嚴格控制運輸物質在管道設計條件范圍內，防止出現超溫超壓等造成危險物質泄漏而造成人員中毒和爆炸等事故；動力管道也屬于工業管道，主要運用于火力發電廠和水力發電廠，將蒸汽和水力進行運輸，動力管道的安全運輸為生產與生活極大地提供了便利。

2 壓力管道存在的設計安裝的問題

隨著我國壓力管道的使用越來越多，壓力管道在設計安裝中存在著一定的問題，若不能及時解決，則在壓力管道的使用中會存在安全隱患，會增加壓力管道使用發生事故的概率，增加不安全性。

1）壓力管道在設計中存在著標準多元化、不進行相應的建模計算、不考慮實際情況等問題。在壓力管道設計中不嚴格按照相關的標準來進行設計，或者按照最低標準來設計，這樣設計會導致在安裝和使用中出現問題，導致安全事故的發生。在設計過程中雖然有各種的設計標準，但不具體說明安裝過程中的執行標準，導致在安裝過程中存在著安裝不標準的情況。在設計計算時，設計者不按照計算標準計算，出現設計標準多元化的現象，這樣會導致在安裝和使用過程中存在著一定的安全隱患。設計者在設計時進行相應的3D建模、各種物理建模等，建模可以更直觀地反映出設計過程中存在的問題，并能夠找到設計完成后存在問題的地方。一些設計者不進行建模，會使壓力管道設計存在的安全隱患，導致在安裝過程中出現問題，從而增加了壓力管道使用的危險性。例如對壓力管道支架的建模，對壓力支架建模能夠很好地反映出壓力管道支架承載的問題，在設計過程中，管道支架可能存在承載不足的情況，若不及時改進，就會發生壓力管道在使用工況下發生傾斜等情況，因此，對管道支架的建模是十分必要的。設計中需明確壓力管道的檢測要求，對壓力管道進行檢測能夠找到安裝中出現的問題，能夠有效減小壓力管道的安全隱患，但如安裝過程中，安裝單位為了節約成本，未按照標準要求進行檢測，這樣會導致一些隱蔽性很高的問題檢測不出來，會使管道使用存在安全隱患。例如，在壓力管道安裝中，強度和氣密性檢測十分重要，要檢測壓力管道的氣密性和強度，設計人員需對壓力管道的氣密性和強度進行相關的實驗和計算，但許多設計者只是進行簡單的計算，導致一些設計中的問題不易被發現，使壓力管道存在著一定的安全隱患。例如，在設計過程中不考慮實際的防腐蝕的問題，在實際情況中，存在腐蝕嚴重的問題，設計者在設計中不考慮這個問題，導致壓力管道的使用壽命減少。在設計過程中，設計者不進行實地考察，只是根據相關的數據進行設計和計算，不考慮實際情況，導致在實際的使用中出現一定的問題。

2）在壓力管道安裝過程中，未按安全管理體系運行，未加強安全監管工作。如壓力管道安裝過程中存在著安裝材料質量和管理問題、焊接的問題和安裝反饋的問題。壓力管道所需要的材料種類和型號有許多，對各種材料的質量和性質都有較高的要求。現如今，有些材料已經不適合使用在壓力管道上，有些材料的壽命會受到環境的干擾導致壽命減少，影響使用安全。其次，某些材料管理人員對材料的管理意識薄弱，當材料有缺陷或者是不合格時，不能及時發現，導致在使用過程中出現安全事故等情況。在安裝中焊接技術也會影響壓力管道，若焊接質量未達到標準要求，會導致傳輸的物質發生泄漏等情況，使傳輸過程中存在著一定的安全隱患；其次，壓力管道支架存在著承載力不足，如果不及時處理會導致管道內的介質和管件在重量作用下發生傾斜。焊接技術直接影響管道的質量，有些焊工的技術水平不夠，會導致安裝過程中出現質量問題，影響壓力管道的安全使用，如焊工缺少專業的技能和不規范的操作，會導致焊接過程中出現焊道咬邊、焊接處有氣孔和未焊透等現象，未及時發現會導致在運輸過程中物質泄漏等問題的出現。在焊接時，如不考慮防風、防雨雪和防潮等自然因素對其的影響，則焊接質量不能滿足國家相關標準要求。在安裝過程中，要加強安裝人員的責任心管理，如安裝人員注意到壓力管道存在設計問題，但未反饋給設計者，仍然按照設計者提出的設計要求進行安裝，使安裝不符合標準要求，導致在安裝中出現問題；或者是在安裝過程中，一些安裝人員既不按照設計者的要求進行安裝，也不采用相關的安裝標準進行安裝，憑著自己的經驗進行安裝。這樣會使管道存在安裝隱患，安裝質量達不到國家標準要求。

3 對壓力管道設計安裝問題的改進措施和優化措施

要探究壓力管道在設計安裝中出現的問題，將這些問題一一解決，優化壓力管道，使壓力管道變得更安全、更有效。要積極地改進壓力管道設計安裝存在的問題，使其能夠安全、穩定的運輸。

1）在對壓力管道進行設計前，要先建立相關的設計標準，完善相應的規定；對在設計中存在著標準多元化、不進行相應的建模計算、不考慮實際情況等問題要進行規定相關的標準，讓設計人員嚴格按標準去設計管道；要讓設計人員進行相關的建模計算，要重視建模和計算，用技術和資金進行建模計算，找到在建模和計算過程中存在的問題并積極解決。在對壓力管道安裝前，要完善相應的準備工作，制定相應的策劃書，擬定主要的施工工藝和各種質量保證、檢驗措施；在壓力管道安裝前，要完善相應的土建工程等，保證安裝的環境；在管道檢測過程中，要采用新型的射線檢測和超聲波檢測設備和先進的科學技術手段進行精確的檢測，檢測出存在問題的地方，有利于更好地解決壓力管道在設計和安裝中存在的問題。

2）要讓設計人員進行實際考察，記錄當地的環境特征和條件等，制定一套屬于本地的壓力管道設計方案，要緊密結合實際情況去設計管道，也要考慮在安裝過程中可能出現的問題，將壓力管道控制在安全范圍內；設計人員要充分考慮防腐性和材料各種性能等，要提高壓力管道的安全性和高效性。壓力管道安裝要建立一整套安全管理體系，并加強安全監管工作，發現并改進安裝過程中存在的壓力管道安裝材料質量和管理問題、焊接的問題和安裝反饋等問題；壓力管道中的材料的質量直接決定了壓力管道總體的安全性和穩定性；加強材料的質量管理，將材料的性能和質量嚴格控制，定期對各種材料進行抽樣檢測，檢測材料的剛性、強度、防腐性等，要杜絕采用不合格的材料。

3）設計人員在設計過程也要對材料進行創新，要采用性價比高的新型高分子材料等，提高材料的使用性能，從而提高管道的安全性。壓力管道安裝要對壓力管道的元件進行嚴格把控，即使是很小的元件也要進行嚴格的質量把控，尤其要檢查彎頭等材料的質量符合性，因為，這些材料可以改變傳輸的方向和分流等，從而影響壓力管道的傳輸效率，也要優化管道安裝的方法。在安裝前要對所有材料進行仔細的清理，保證材料內部的清潔，這樣才能更好地輸送物質和介質。要加強焊接人員的管理，因為焊接是壓力管道安裝的重要步驟，焊接人員要掌握焊接工藝評定，并按焊接工藝評定要求進行焊接；相關人員要對焊接技術進行評定，對焊接工藝進行評定能夠驗證焊接工藝的準確性，要對焊接工藝從技術方案、焊接過程、無損檢測等工藝步驟進行評定，將評定過程中存在的問題及時完善，保證在焊接過程中不出現問題，從而保證壓力管道的質量。在焊接完成后采用相關的設備對焊接部位首先要進行外觀檢查，其次，利用超聲波或者射線檢測設備進行檢測，檢測是否存在焊道咬邊、焊接處有氣孔和未焊透等問題。在安裝完成后，要進行相關的檢驗，檢測焊接部位的各種性能。要建立相關的監督和反饋體系，將安裝過程發現的安裝問題及時反饋給相關的技術人員和設計人員，減少管道存在的安全風險；也要監督安裝人員，讓安裝人員按照相關的設計圖紙和安裝標準進行安裝，減少安裝中出現的問題。在安裝過程中，要做好安裝的安全預防工作，防止在安裝過程中出現事故，要實施全方位、全過程的監督管理制度，保證在設計安裝過程中的安裝質量。

4 結束語

要重視對壓力管道在設計和安裝上存在的問題，要運用先進的科學技術和精密的設備對壓力管道的設計安裝進行優化，采用相對應的措施，積極發現問題并努力解決存在的問題，讓壓力管道使用變得更安全、更有效。因此，對壓力管道設計安裝問題進行探討，可以有效保證管道安裝完成后的安全使用，確保壓力管道的正常工作。