壓力管道設計、制造的問題及解決措施

翟江爾

（河北省技術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備,其會涉及社會發展領域的各個方面，在輸送高溫、高壓、易燃易爆以及強腐蝕性物體時有重要應用。這一行業危險性較高，在操作過程中要嚴格遵守操作規定，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產安全。所以在日常工作中，我們要堅決杜絕危險出現的可能，在設計施工過程當中認真落實每個步驟的工作流程。據調查分析可知，在之前的施工過程當中曾出現過此類事故分析，其事故產生的主要是因為施工單位過度追求工期時間而影響工程質量，未能完全按照合同的進度來落實施工細則等。依照壓力工程的管理規范可知，國家相關部門在壓力管道安裝單位的資質認可以及管理和監察規定方面都做出了細致的要求，經過多年實踐也收獲了明顯的效果，但在具體的落實過程中，還需要相關部門作出進一步的調整和安排，才能真正將細節工作落到實處，確保后續相關工作的安全性得到穩定發展。

一、壓力管道的概述及設計定位

在社會經濟水平不斷發展的前提下，壓力管道已經成為社會各個領域所關注的一個問題，其安全性受到了諸多專業人士的探討和分析，特別是在市政工程當中壓力管道當中的廣泛應用，使得其工程的安全性和質量受到社會人士的廣泛關注與重視，使壓力管道的相關研究成為社會發展進程當中的一個重要內容。壓力管道指的是管道內部或者外部可以承受相應的壓力而對管道內部物質運輸不會產生影響的管道結構。這種管道的應用范圍相對較廣，其主要運輸的物質包括易燃易爆或容易中毒的介質。在壓力管道的設計工作當中，因為其本身存在較大的特殊屬性，所以在設計工作的各個環節要展開深入系統地分析，并對整個工作流程進行完善的歸納和總結，確保壓力管道能夠在后續的使用過程中發揮其自身的價值，為社會整體發展進程提供安全可靠的能源輸送基礎。因為壓力管道內部所運輸的物質會表現出較大的壓力值，且容易受外界環境的影響而產生爆炸燃燒或者腐蝕的情況，所以在管道的選擇過程當中，要確保所運輸的介質穩定性強，耐久性和抗腐蝕性標準也相對較高。在社會的發展進程當中，壓力管道的應用范圍不斷擴大，一旦在具體應用過程中存在管理不良的情況會容易導致周圍人員受傷并造成相當大的經濟損失，所以在壓力管道的設計工作當中要結合嚴格的管理和檢查來進行，確保管道工程質量能夠滿足社會發展的基本需求[1]。

在壓力管道設計和施工的工過程當中，管道的設計是最為關鍵的一個環節，同時也是管道能夠順利實現其工作價值的基礎。管道設計的定位是否科學合理，會關系到整個管道輸送工程的整體質量和后續效果。同時在設計工作當中要重視管道設計的基礎工作，結合周圍的運行環境進行全面系統地分析和整合，確保管道后續應用過程當中可能存在的各類問題都能得到預先的規避和解決。

二、壓力管道的檢測技術要求

壓力管道的檢測技術要求主要包括以下幾點。首先在使用過程中做好檢測運行維護保養；其次其設計制造要求非常嚴格，如環境、高溫、腐蝕、加工對數據情況的易燃、易爆或高度污染中的加工、生產，因此將質量放在首位，嚴格按照規定、制度標準和技術規范進行，確保使用中和生產中的安全性；另外，需要具備較強的專業性：設計制造具有較強的專業性和技術性，如自動化知識技術、防腐技術、質量檢測技術、計算機軟件操作技術，為保證壓力管道設計制造順利實施，各部門應該相互配合、相互協調、共同完成；還有要關注產品結構多樣性：不同行業使用壓力管道具有不同結構和運行參數，因此結構和設計制造參數具有多樣性：

1.壓力管道設計制造只要是輸送物料、易燃、易爆、有毒有害介質，對日常生活和生產起著重要的作用，也是人們生產生活中不可缺少的重要組成部分。時常發生事故，對人們生命安全和財產安全具有較大的威脅，因此，根據壓力管道的使用、種類、結構及特點，采取有效的防范措施，降低事故發生概率。

2.壓力管道種類繁多：施工環節復雜多；事故概率較高；因素較多；管理多元化性和復雜性。

3.結構多樣性：跨越空間大：地理特點；考慮相連機械要求；計算機強度能否根據薄膜應力公式來計算。

4.施工作業量大：施工量大，環境差，得不到保障；管理人員更加嚴謹。

5.選材復雜（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、壓力管道的質量影響因素

首先，設計環節較多，其設計、制造、施工、運行和檢測各個環節都有可能埋下隱患，還涉及壓力管道檢測技術和管理技術等，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，從設計上來講，設計環境、設計質量和人員設計水平都會影響其安全，如設計良好可以延長使用壽命，更好安全運行；另外，從制造層面來講，部門技術水平、生產管理和生產質量，也會影響后期使用。總之無論哪個環節出現問題，都會帶來極大威脅。各相關人員做好全面壓力管道檢測技術工作，盡可能地減少安全事故。

四、壓力管道設計制造過程中存在的問題

（一）設計過程中存在的問題

在壓力管道的設計工作當中，要依照管道和儀表流程圖為主要依據進行嚴密系統地規劃，確保整個設計工作能夠按照相關的規定標準以及要求進行。另外在工作當中要詳細思考設計的細節，否則可能會導致管道設計缺乏科學性而產生安全事故，在管道設計過程當中排放管線的設計可能會受周圍外部環境以及空間布置的影響而存在不合理的現象，由此會產生一些安全問題；其次安全閥是預防設備，其管道受壓元件因火災、停水停電或者其他操作失誤而超出其基礎設計壓力而產生爆炸事故的原件，如果設計不合理很可能會導致一些危險事件；另外管道本身是用作輸送易燃易爆以及特殊氣體的介質，在物料流通的過程當中很有可能在從管道進出容器的過程當中形成靜電，大量靜電電荷的積聚容易產生靜電故障或災害。特別是一些高壓高溫易燃易爆的化工裝置，更容易產生此類危險情況，這些都是壓力管道在設計過程中容易因設計不良而出現的問題。

（二）制造過程中存在的問題

管道制作過程當中容易產生以下幾個問題：

首先，其制造標準選擇可能存在問題，操作過程中存在的差異，其標準也不同，技術成熟性出現差異。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。結合實際情況采用科學合理檢測方法，并落實崗位責任制，調動人員工作積極性和主動性，提高檢測覆蓋率。

其次是選材質量管理。金屬材料其質量決定使用壽命，選材必須堅持“以優代劣”的原則，實際生產中選擇低牌號的材料進行制造時，如不符合相關法律、法規標準及安全技術規范的要求，帶來安全隱患造成較大經濟損失，更主要的是“以厚代薄”的連接結構形成的改變，焊接結構改變、坡口形式的變化，需要進行改變設計與處理。

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、壓力管道設計制造過程中存在問題的解決對策

（一）完善監測方法，提高工作人員工作積極性

首先，采取合理的檢測方法，落實崗位責任制，調動檢測人員積極性和主動性，提高定檢覆蓋率；其次，嚴格按照《工業管道定期檢驗規則》執行，對危險性較小的壓力管道，根據實際情況制定合理的缺陷處理的規定，并對缺陷提出可行意見。

2.1 基線資料的比較 72例納入的產婦均在15 s內完成氣管插管。結果(表1)表明：6組產婦的年齡、身高、體質量差異無統計學意義。

（二）預先做好準備工作，確保設計制造依規進行

首先，對城市管網做到管道分布和數據調查、信息采集、完善科學管網系統，有計劃地進行篩查、風險評估、節約成本、研究新技術、提高檢測精度。其次，制度建立完善、立法、維護保養、結合法律、法規、規章及安全技術規范制定合理的規章制度，做到依法護行，依法作業。根據《壓力管道安全監察規程》《壓力管道檢測機構資質管理辦法》《壓力管道作業人員規定》等法規，緊密結合在一起，其實用性和可行性較高。再有，運行、維護、管理和監測等方面一定要高度重視相關技術、標準及規范，對實際環境的運行、檢測情況要細致研究、分級評價，嚴格檢測作業使之成為規范化、合理化，這是在設計制造中不可缺少的重要組成部分。總之，將壓力管道使用登記管理工作普及到全國范圍，構成合理的檢測和安全運行監管體系，降低事故發生的可能性[2]。

（三）強化設計技術水平，預防管道設計制造問題

1.排放管線的設計

壓力管道的排放管線設計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，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量和密度設計定向火炬排放或者高空排放。在進行氣體排放時要保證氣體排放口遠離電纜、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定引入到特定的排放系統，在此要特殊強調B 類流體的排放要進入到密閉的系統當中。除此之外，一些易燃、易爆氣體管道當中的阻火器要設置在放空口的位置，確保排氣管的阻火器和設備接口保證50 厘米的距離，以此來保證兩者之間最大的實驗安全距離，確保后續的施工安裝順利進行。

2.安全閥的設計

安全閥的設計位置要能夠在距離想要被保護的設備和管道最近的位置，要確保被保護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，以此來保證安全閥的工作順利進行，消除安全隱患。為了最大限度地避免安全閥在泄壓時受壓力的反作用，其出氣管要設置導向或固定架，預防反力損壞管口，造成安全事故和經濟損失。

在處理管道靜電的過程當中，可以通過以下兩種方式進行：首先選擇吸附和室內空氣凈化器時要依照國家的標準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計制造過程中會選擇膜分離法和光催化氧化法來預防靜電的出現，對于不能預防靜電的位置可以通過設計靜電接地點來處理靜電。主要選擇在容易產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行接地點設置。再有，可以在管廊上的管線每隔80～100 米的位置設置管架來進行靜電接地，這樣可以有效地預防靜電積聚，預防靜電放電事故的出現[3]。

4.完善壓力管檢測質量

作為壓力管道檢測質量不合格的一種常用手段，采用聲和光等特點（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行綜合無損檢測技術（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。加強提高人員的高度重視及責任。從事元件、焊口、熱影響區等探傷工作，確保安全進行。

5.熱焊接處理

焊接質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、強度和標準也不同，熱處理中的事件、焊板承受能力的力學性能造成不同程度的浪費，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節

首先，要保證壓力管道無損檢測報告的人員簽字的完整性。規范嚴密的檢測報告除了要有審核人員進行簽字之外，還要標明批準負責的人員以及簽字，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告指標有審核人員的簽名，卻沒有批準人員的簽名，這樣的報告是不合規的；其次要保證壓力管道的安裝公司及質量體系在嚴格運行的范圍之內，保證其在安裝過程當中施工人員能夠依照規定要求落實安裝流程，保證工程質量相對應的施工、質檢以及安保部門能夠對管道的安裝結果進行嚴密監控和詳細記錄，對應的操作人員在完成自身工作時要及時做好自檢工作，并詳實記錄自檢內容。質檢員要預先確定所要檢查的關鍵點，并寫好檢驗規劃和記錄[4]。

結論

想要確保壓力管道的安裝質量得到保障，就要在設計、施工以及后續的質量檢驗過程當中嚴格按照相應的檢測和施工規定進行設計及施工。壓力管道的施工單位要強化自身的責任意識，確保整個管道的安裝質量體系得到有效保證，實現壓力管道安裝質量的有效提升。