有關(guān)如何完善燃?xì)夤こ淘O(shè)計質(zhì)量研究及探討

曹忠華

摘 要：二十一世紀(jì)是天然氣的時代，“西氣東輸”的實施促進(jìn)了長江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，燃?xì)庠O(shè)計單位也將迎來天然氣工程設(shè)計的高峰，如何在時間緊、任務(wù)重的情況下提高天然氣工程的設(shè)計質(zhì)量，防止質(zhì)量事故的發(fā)生，是每個設(shè)計單位及設(shè)計人員必須考慮和解決的問題。天然氣工程設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣涉及到許多方面， 1以人為本加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，重視技術(shù)進(jìn)步 長期以來，由于設(shè)計市場的激烈競爭，導(dǎo)致許多設(shè)計單位重設(shè)計、輕學(xué)習(xí)，慣于套用過去的工藝流程、設(shè)備、材料等等，而天然氣與人工煤氣、液化石油氣相比較，在氣源、儲存、工藝、輸配、應(yīng)用等許多方面都是不同的，尤其是天然氣如何與現(xiàn)有的氣源經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的接軌，存在著許多技術(shù)難題。天然氣工程在我國仍處于起步階段，在設(shè)計、施工、應(yīng)用等領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家差距巨大，天然氣工程所遵循的規(guī)范在我國目前尚不完善，因此，設(shè)計單位必須重視燃?xì)夤こ淘O(shè)計人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，加強(qiáng)燃?xì)饪萍既瞬诺拈_發(fā)利用，培養(yǎng)項目工程師在新技術(shù)設(shè)計和項目管理方面的能力。 2建立完善的質(zhì)量保證體系，使工程設(shè)計的質(zhì)量處于受控狀態(tài) 天然氣工程的設(shè)計質(zhì)量貫穿于工程的整個設(shè)計過程中，根據(jù)iso9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，工程設(shè)計質(zhì)量受控主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：設(shè)計策劃、設(shè)計輸人、設(shè)計評審、設(shè)計更改、服務(wù)等。 2.1設(shè)計策劃 做好設(shè)計策劃是工程設(shè)計良好的開端。首先，對每個工程項目編制計劃，特別是大型的天然氣工程，技術(shù)復(fù)雜，專業(yè)繁多，在設(shè)計過程中，與設(shè)計有關(guān)的各種信息傳遞的準(zhǔn)確性直接影響到設(shè)計的質(zhì)量，因此，在策劃階段，應(yīng)選派具有相應(yīng)資質(zhì)的人員擔(dān)任項目負(fù)責(zé)人及專業(yè)負(fù)責(zé)人，并為項目配備充分的資源，使得參與項目的每個人員明確自己的質(zhì)量職責(zé)及質(zhì)量目標(biāo)，保證各專業(yè)之間、各部門之間信息傳遞及技術(shù)接口暢通無阻，從而保證設(shè)計質(zhì)量。 2.2設(shè)計輸入 設(shè)計輸人是設(shè)計中很重要的一環(huán)，在設(shè)計輸人中首先要明確項目的設(shè)計依據(jù)：即工程有關(guān)文件、相關(guān)部門批件、水文、地質(zhì)、測量等有關(guān)參數(shù)、項目所遵守的有關(guān)規(guī)范、規(guī)定、及相應(yīng)的法規(guī)；其次要提出工程設(shè)計的質(zhì)量特性，包括：a.功能特性及為滿足該特性而應(yīng)遵循和采用的主要設(shè)計原則和標(biāo)準(zhǔn)等。b.為保障工程建設(shè)及運(yùn)行管理的安全性、可信性、可實施性、可維修性、維修保障性能而采取的具體技術(shù)措施及重要參數(shù)。c.設(shè)計方案要點(diǎn)，擬采用的新技術(shù)、新工藝、新材料及相關(guān)設(shè)計條件，主要設(shè)備選型等。d.工程投資控制指標(biāo)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，減少投資、降低能耗的措施等。e.工程建設(shè)周期、施工方式等。最后要提出該工程的社會要求和特殊專業(yè)技術(shù)要求。設(shè)計輸人應(yīng)形成文件，并進(jìn)行評審，設(shè)計負(fù)責(zé)人按設(shè)計計劃及時向有關(guān)專業(yè)設(shè)計人員下達(dá)已經(jīng)評審的設(shè)計輸人文件，這樣使得每個設(shè)計人員對設(shè)計項目做到心中有數(shù)，保證設(shè)計質(zhì)量。 2.3設(shè)計評審 設(shè)計評審是設(shè)計質(zhì)量控制過程中一個關(guān)鍵步驟，設(shè)計評審是審查和評定設(shè)計結(jié)果與設(shè)計輸人目標(biāo)的一致性，實現(xiàn)的可能性及滿足質(zhì)量要求的能力。設(shè)計評審方式一般是召開設(shè)計評審會，它在很大程度上體現(xiàn)一個設(shè)計院的技術(shù)實力和技術(shù)水平。 2.4設(shè)計更改 做好設(shè)計更改，確保消除新的質(zhì)量問題。所有的設(shè)計更改和修改在實施之前都應(yīng)有設(shè)計人員加以確定，形成文件對更改后的通知單或設(shè)計文件，應(yīng)按原程序進(jìn)行校審，以確保不因設(shè)計更改而帶來新的質(zhì)量問題。通過對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行過程控制，可避免產(chǎn)生不合格的設(shè)計產(chǎn)品。 3提高天然氣工程設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn) 3.1合理選擇城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的壓力級制 燃?xì)夤艿乐砸鶕?jù)輸氣壓力來分級，是因為燃?xì)夤艿赖臍饷苄耘c其他管道相比，有特別嚴(yán)格的要求，漏氣可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒或其他事故。燃?xì)夤艿乐械膲毫υ礁撸艿澜宇^脫開或管道本身出現(xiàn)裂縫的可能性和危險性也越大。當(dāng)管道內(nèi)燃?xì)獾膲毫Σ煌瑫r，對管道材質(zhì)、安裝質(zhì)量、檢驗標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行管理的要求也不同。同時由于燃?xì)獾目蓧嚎s性，使其輸送的壓力和輸送的能力成正比的關(guān)系。因此，在選擇城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)壓力級制時要考慮氣源情況、城市規(guī)模、近遠(yuǎn)期規(guī)劃、原有的燃?xì)夤?yīng)設(shè)施、對不同類型用戶的供氣方針、氣化率及不同類型的用戶對燃?xì)鈮毫Φ囊?、用氣的工業(yè)企業(yè)的數(shù)量和特點(diǎn)、儲氣設(shè)備的類型、城市的地理條件及障礙物情況、城市地下管線和地下建筑物、構(gòu)筑物的現(xiàn)狀和改建、擴(kuò)建規(guī)劃等因素。對這些因素要進(jìn)行綜合考慮，提出數(shù)個方案作技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選用經(jīng)濟(jì)合理的最佳方案。 3.2合理確定工藝流程 3.2.1輸送方式的選擇 天然氣有長輸管線輸送、lng輸送、cng輸送等方式，針對不同的城市、不同的氣源應(yīng)采用不同的方式。工藝流程的合理性是城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩?、可靠供氣的保證。輸配系統(tǒng)工藝流程的合理性取決于城市門站、儲配站、調(diào)壓站等設(shè)施的工藝流程的合理性。目前許多城市在啟動管道氣，最終目標(biāo)與西氣東輸天然氣接軌，過渡氣源的選擇便十分重要。選擇lpg、cng、lng或其中的兩種氣源組合都要進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將來轉(zhuǎn)換天然氣后原有的氣源站作為備用、調(diào)峰還是廢棄，在目前的設(shè)計中都要進(jìn)行考慮，在設(shè)備和管材的選用上要考慮與天然氣的互換性、適應(yīng)性。lng站設(shè)計中，lng為低溫深冷介質(zhì)，對站內(nèi)工藝設(shè)備設(shè)施的選擇要具備可靠的耐低溫深冷性能。特別是儲存設(shè)備至少滿足耐低溫一162℃以下，應(yīng)達(dá)到一196℃。在工藝流程中，應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)輸條件，不同的熱源、建站地的地質(zhì)情況及氣候情況選擇不同儲罐形式和氣化器形式。要進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計計算，使得儲存量、氣化量相匹配，這樣可降低投資，同時可穩(wěn)定供氣。計量的正確與否直接關(guān)系到城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。加臭是門站設(shè)計中一個必不可少的一個環(huán)節(jié)，是安全供氣的可靠保障。另外應(yīng)根據(jù)氣源的氣質(zhì)、下游管線的施工和運(yùn)行情況考慮在門站中是否設(shè)置永久性的收發(fā)球裝置。 3.2.2儲配站的設(shè)計 儲配站設(shè)計應(yīng)重視儲存和調(diào)峰的關(guān)系，對于下游城市，應(yīng)充分利用長輸管線末端的儲氣功能，減少儲配站中的儲氣量，目前國內(nèi)主要采用高壓球罐儲氣來平衡日不均勻和時不均勻，對于其他儲氣方式如：地下高壓管線儲存、管束儲存、利用原有的儲氣設(shè)施等都需作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。 3.2.3調(diào)壓站的設(shè)計 調(diào)壓站設(shè)計中，要根據(jù)用戶的性質(zhì)、用戶的重要程度、設(shè)備的性能、經(jīng)濟(jì)實力、運(yùn)行管理模式及自控水平等選擇相應(yīng)的調(diào)壓方式，調(diào)壓器本身的性能、價格、安裝尺寸直接決定了調(diào)壓站的工藝流程，因此，根據(jù)不同的調(diào)壓方式正確選用相應(yīng)的調(diào)壓器十分重要。對用戶而言，采用區(qū)域調(diào)壓、樓棟調(diào)壓還是戶內(nèi)調(diào)壓要進(jìn)行可靠性、安全性及經(jīng)濟(jì)性比較。對于中小城鎮(zhèn)，從經(jīng)濟(jì)性、安全性及便于管理的角度出發(fā)，可考慮天然氣接收站、儲配站、調(diào)壓站甚至加氣站合建，統(tǒng)籌安排工藝流程。要做到這點(diǎn)，前期的規(guī)劃設(shè)計非常重要。天然氣工程是一個系統(tǒng)性工程，工藝流程設(shè)計中一定要考慮近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，要合理予留工藝設(shè)施場地，便于將來擴(kuò)建。 3.3嚴(yán)格遵守工程設(shè)計規(guī)范與規(guī)定 作為設(shè)計人員必須學(xué)習(xí)規(guī)范，貫徹規(guī)范，特別是學(xué)習(xí)和貫徹工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文，嚴(yán)格分清規(guī)范中“嚴(yán)禁”、“不宜”、“必須”等字的界限，在工程設(shè)計中合理運(yùn)用。天然氣工程設(shè)計中，我國燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范的修改還未能完全跟上和滿足設(shè)計要求，就需要在權(quán)威專家的指導(dǎo)下，突破原有設(shè)計規(guī)范的某些規(guī)定，經(jīng)過分析計算作出安全可靠的設(shè)計。