压力管道设计安装若干问题研究

压力管道设计安装若干问题研究

赵积才

中国核工业二三建设有限公司

摘要：随着工业生产的不断发展和压力管道的广泛应用，其安全问题也越来越引起人们的关注。在管道设计和安装过程中，存在着一些问题，如管道设计不合理、施工不规范、材料选用不当等等，这些问题可能会导致压力管道的泄漏、破裂等事故，对人身和财产造成重大损失，甚至危及生命安全。为了保障人民群众的生命财产安全，加强压力管道的安全管理和监督，需要对压力管道设计和安装过程中存在的问题进行深入研究和探讨。

关键词：设计安装；压力管道；研究

引言

在现代工业生产中，压力管道起着至关重要的作用，它负责输送各种气体、液体或固体颗粒，广泛应用于石油、化工、电力、建筑等众多行业。然而，压力管道的安全问题也备受关注，因为任何一次的失效或事故都可能导致严重的环境污染、人员伤亡和经济损失。因此，深入研究压力管道设计中的安全隐患及其优化措施，是我们亟待解决的重要任务。

1压力管道设计基本条件与准则

1.1管道承受的压力值

压力管道只是管道工艺系统的一个部分，其构成主要是钢管、管件、阀门、仪表、连接紧固件等，功能是输送、混合、分离、排放、存储和控制流动液体介质或蒸汽介质。石油化工企业的压力管道系统有着严格压力承受值要求，诸多管道构成部分的压力大小设计，必须根据实际运行操作需求以及温度极限值情况下的实际压力来进行综合考虑，除了温度极限值以外，还有很多不利条件，比如运行环境优劣、控制系统性能、设备操作熟练度、流体的不稳定性和压力脉冲等。所以关于压力管道的设计需要遵守的基本原则可归纳为以下几点：一是对于有安全泄放装置的压力管道，要联合工作条件下最苛刻的工况确定压力值。二是对于直接连接于设备的完整压力系统，管道压力的设计最低值不宜小于设备的工作压力，若管道压力小于设备工作压力，就存在极大的安全风险。

1.2管道承受的温度值

石油化工企业的压力管道系统里的每个组成部分都对应着不同的温度值，具体的大小必须根据实际运行操作时在最不利条件下的温度来确定。即使是同一个管道系统，不同的部件所能承受的最高温度值都是有差异的。所以针对温度的设计有以下几个基本原则要遵守：一是面向内部隔热管道，要以现场试验的方式来确定每个组成件的温度，或者通过计算热传来检验温度的合理性。二是面向外部隔热管道，通常情况下都直接将内部介质温度作为取值，或者用实际壁温和经传热计算所得壁温进行对比，以此来检验设计温度是否合理。

2压力管道设计安装中的若干问题分析

2.1设计问题

（1）设计资料不符合要求。在压力管道的设计和安装中，设计资料的准确性和规范性是非常重要的。设计资料是指设计图纸、设计说明书、材料清单、制造规程等，如果这些资料不符合要求，将会给管道的设计、制造和安装带来很多问题。首先，会影响管道的安全性能。例如，设计图纸上标注的管道直径、壁厚、材质等信息如果不准确，将可能导致管道在使用中出现泄漏、爆裂等安全事故。其次，还会给施工带来困难。如果设计图纸和设计说明书没有明确规定管道的制造和安装要求，那么制造厂家和施工方就无法根据标准和要求进行制造和安装，可能会导致质量问题和工程延误。最后，还会增加管道制造和施工的成本。如果设计资料不准确或者规范不清晰，制造厂家和施工方需要进行多次修改和调整，增加了制造和施工的成本。（2）施工组织设计不完善。首先，施工组织设计缺乏全面性和系统性，无法考虑到整个施工过程的各个环节，导致管道施工中出现不合理的临时支撑、固定、加固等措施，从而影响了管道的整体安装效果；其次，施工组织设计中缺少具体、详细的施工方案和工艺流程，无法指导实际施工过程中的具体操作，导致施工人员在操作过程中的迷惑和不确定性增加，容易出现失误和差错。

2.2操作和维护问题

（1）缺乏定期维护和检查。管道系统是一个动态的工程体系，它的性能和状态会随着时间和使用情况的变化而变化。如果没有定期进行维护和检查，可能会让一些潜在的问题逐渐累积，最终导致系统故障，增加安全风险。（2）操作不规范。管道系统的安全运行需要依赖于操作人员的正确操作。如果操作人员的操作不规范，例如忽视了操作规程、忽视了安全警告、随意调整系统参数等，可能会导致系统运行在非正常的工况下，增大安全风险。

3压力管道设计安装问题的应对措施

3.1设计问题的处理

（1）做好前期工程资料文件的准备。在设计和安装压力管道前，需要对管道周边环境、地质情况、管道材料、管道布置等进行充分的调查和研究，以便更好地了解压力管道的使用环境和特点，为设计和安装提供有力的依据。因此，需要制定详细的设计方案和施工方案，包括压力管道的结构设计、安装布置、材料选型、焊接工艺、管道支架设计等。同时还需制定相应的施工方案，包括安装顺序、施工工艺、安全措施等，以确保压力管道的安装质量和使用安全。（2）优化施工组织设计。根据施工队伍人员的实际情况，合理分配施工任务，确保每个施工环节都有专人负责，避免人员重复或者漏项的情况出现。建立完善的现场管理制度，包括施工现场的交通、物资、材料管理、施工人员的行为规范等，确保施工现场安全、整洁有序。积极引进和应用科学的施工技术方法，如预制块安装、管道焊接、无损检测等，确保施工质量和进度。

3.2加强操作和维护管理

（1）定期进行管道维护和检查。管道的持久性和安全性取决于其在使用期间的维护程度。例如，通过定期检查石油管道，可以及时发现潜在的腐蚀、磨损或者结构问题，并提前进行修复，防止事故的发生。因此，制定并执行全面的管道维护和检查计划是至关重要的。（2）提供规范的操作培训和指南：有效的操作和维护管道的人员培训可以显著降低由于操作不当造成的安全事故。例如，在火力发电厂，员工应接受高压蒸汽管道的操作和维护培训，了解如何在日常工作中正确、安全地操作管道，以及如何应对可能出现的故障。

3.3推动在设计阶段加强模块化设计开发

由于土建和安装工作量大而工作面小，交叉施工频繁，势必会拉长工程关键路径的时间。而采用模块化施工后，压力管道施工可提前进行，可以缩短主体结构建造的工期、减少现场高空及高风险作业、可在车间实施，优化作业环境提升安装质量。针对施工难度大，安全风险高等核心区域，在项目布置设计阶段施工单位参与介入，提供模块化施工整体思路，与设计公司联合进行三维模型的布置设计，并由施工单位结合现场模块化施工实施方式，在三维模型中进行模块化施工图纸出版。确定了模块化施工清单、模块运输和引入路径，针对重点部位施工逻辑等问题进行设计优化，采用“宜模则模，能模尽模”的原则，实行模块化布置及施工，对重点房间采用“开顶法”的方式，整体进行模块化施工。从而达到复杂的系统或过程按照一定的联系规则分解为可进行独立设计的半自律性子系统，进行独立设计按照某种联系规则逐步增加而构成更加复杂的系统或过程的行为。

结束语

综上所述，在压力管道安装环节应加强对质量的监督以及监测，严格遵循国家法规标准，设置对应的监检人员，通过无损检测的方式，确保压力管道的安装工作能够满足应用需求。同时，应确保监检人员具备良好的职业素质，秉承着检验规则，使其可以认真地履行自身岗位职责以及相关义务。这样一来，则可保证压力管道的检验工作能够落实到位，从而发挥出检验监督工作的实际作用。

参考文献

[1]计美佳.压力管道在工艺设计中存在的安全隐患及预防措施[J].天津化工，2023，37(2):141-143.

[2]郭盼盼，窦晶.压力管道设计中常见问题及对策[J].化学工程与装备，2022(3):181-182.

[3]孟杰.压力管道工艺设计中的安全隐患及优化措施[J].山东化工，2022，51(1):237-239.