壓力管道(工業(yè)管道)設(shè)計淺析

庫偉轉(zhuǎn),李 龍

(華東理工大學(xué)工程設(shè)計研究院有限公司，上海 200237)

壓力管道的分布相當(dāng)廣泛，如果設(shè)計管理不善，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失是必然的。為了規(guī)范壓力管道的設(shè)計，確保最終產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理局發(fā)布了一系列措施，規(guī)范壓力管道設(shè)計單位的設(shè)計資質(zhì)和人員能力，可以說相關(guān)政策仍然非常重視這項(xiàng)工作，但在設(shè)計過程中仍存在許多問題，這些問題均體現(xiàn)在日常工作中，思考下來，還是需要從以下方面改變工作現(xiàn)狀。

1 壓力管道(工業(yè)管道)分類分級

壓力管道是指生產(chǎn)、生活中使用的可能引起燃燒爆炸或中毒等危險性較大的特種設(shè)備。工業(yè)管道是指企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道，壓力管道(工業(yè)管道)劃分為GCl(1)、GCl(2)、GCl(3)、GC2、GC3。

2 壓力管道(工業(yè)管道)設(shè)計中出現(xiàn)的問題

2.1 專業(yè)能力方面

(1)設(shè)計人員沒有深入了解壓力管道相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。特別是當(dāng)不同的規(guī)范中要求有細(xì)微差異時，不能夠深入理解規(guī)范的應(yīng)用范圍及條件，導(dǎo)致在設(shè)計中不能準(zhǔn)確貫徹實(shí)施相關(guān)的條文。

(2)近年來國家及行業(yè)設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范更新較快，設(shè)計人員不能及時獲得學(xué)習(xí)新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在設(shè)計文件中仍然采用過期標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

(3)選材和應(yīng)力分析人員缺乏管道機(jī)械和管道材料的專業(yè)知識，應(yīng)力分析經(jīng)驗(yàn)不足。選材和應(yīng)力分析是壓力管道設(shè)計中十分重要的部分，選材是否合適，應(yīng)力分析是否準(zhǔn)確不僅關(guān)系到壓力管道運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，它還與壓力管道是否可以安全運(yùn)行直接相關(guān)。

(4)設(shè)計人員未將壓力管道視為特種設(shè)備對待。思想上不夠重視，往往會以一般工程設(shè)計項(xiàng)目對待。

2.2 管理不到位

2.2．1 相關(guān)制度和規(guī)定落實(shí)不到位

一般情況下，已取得壓力管道設(shè)計資質(zhì)證書的設(shè)計單位都編制了《壓力管道質(zhì)量手冊》、規(guī)定了相關(guān)的管理制度和技術(shù)規(guī)定等，對這些“制度”和“規(guī)定”未能很好地組織設(shè)計人員學(xué)習(xí)；另一方面由于公司人員的流動性，未能及時把相關(guān)制度和規(guī)定宣貫到新員工，因此在實(shí)際操作中存在不按“制度”和“規(guī)定”執(zhí)行的情況等。

2.2．2 不重視標(biāo)準(zhǔn)化審查人員的任命

按照壓力管道設(shè)計單位各級人員的基本條件和新要求，標(biāo)準(zhǔn)化審查人員應(yīng)熟悉壓力管道設(shè)計相關(guān)的現(xiàn)行法律法規(guī)、部門規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，并能夠指導(dǎo)設(shè)計人員執(zhí)行貫徹；具有壓力管道設(shè)計專業(yè)知識；具有中級(含中級)以上技術(shù)職稱。然而，事實(shí)上，許多壓力管道設(shè)計單位的標(biāo)準(zhǔn)化審查人員不具備上述條件。

2.2．3 選材和應(yīng)力分析人員無任命或流于形式

有的單位未單獨(dú)任命選材和應(yīng)力分析人員或任命時存在人人都做，人人都不專的現(xiàn)象。這樣可能會出現(xiàn)選材不當(dāng)，選材不一致，公司內(nèi)部未統(tǒng)一等。按照壓力管道設(shè)計單位各級人員的基本情況和新要求，選材和應(yīng)力分析人員應(yīng)具備一定的材料專業(yè)和力學(xué)專業(yè)知識和相應(yīng)的設(shè)計經(jīng)歷；熟悉材料選擇有關(guān)規(guī)定、規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則等；熟悉管道支吊架、彈簧等通用支撐件的特性；至少熟練使用應(yīng)力分析軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，并能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正確評定應(yīng)力分析結(jié)果；材料選擇和應(yīng)力分析人員應(yīng)通過壓力管道設(shè)計的專業(yè)培訓(xùn)并考核合格。

2.2．4 校審工作有待繼續(xù)加強(qiáng)

壓力管道的校審工作比較繁瑣，往往要花費(fèi)大量的時間和精力，一方面由于校審人員也承擔(dān)著大量的設(shè)計工作，花在校審工作上的時間比較有限，另一方面由于校審人員能力參差不齊，未必能真正發(fā)現(xiàn)其中的問題，特別是部分校審人員對材料和應(yīng)力分析方面的能力不足。因此，一方面，需要校核和審核人員在校審時花費(fèi)較多的精力，另一方面，也需要校審人員能夠不斷更新知識，提高自身能力。

2.3 設(shè)計文件存在的問題

(1)設(shè)計文件的不完整性。設(shè)計文件的歸檔保存不注意收集過程性的資料。

(2)設(shè)計說明文件中的內(nèi)容表達(dá)不清楚，不夠詳細(xì)。具體表現(xiàn)為設(shè)計的范圍不夠清楚；設(shè)計依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范列出不相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等。

(3)設(shè)計文件的深度不夠，具體表現(xiàn)為綜合材料表中材料的規(guī)格型號未標(biāo)注或未按標(biāo)準(zhǔn)的要求標(biāo)注；管道平面布置圖中管道控制點(diǎn)坐標(biāo)、標(biāo)高、與周圍物體之間的定位關(guān)系等缺少。管道特性表中有的管道試驗(yàn)壓力需有溫度校正，需補(bǔ)充泄漏性試驗(yàn)的要求。

(4)無管道支吊架表或支吊架表參數(shù)簡單，無定位尺寸，無材質(zhì)說明等。這樣容易導(dǎo)致現(xiàn)場施工時支吊架設(shè)置不合理，特別對于熱力管道的支架不能充分滿足管道力學(xué)性能和機(jī)械強(qiáng)度，留下安全隱患。

(5)管道特性表填寫內(nèi)容不符合要求或選用材料使用的條件超出管道等級表中的規(guī)定。管道試壓不夠及試壓介質(zhì)選用不恰當(dāng)。

(6)壓力管道(工業(yè)管道)的相關(guān)計算只注意保留計算結(jié)果，不保留輸入條件，或計算工況不具有代表性。如：應(yīng)力計算書、強(qiáng)度計算書等。

3 改進(jìn)措施

針對壓力管道(工業(yè)管道)設(shè)計中出現(xiàn)的問題，具有壓力管道設(shè)計資質(zhì)的單位應(yīng)注意從以下方面重視壓力管道(工業(yè)管道)的設(shè)計：

3.1 落實(shí)相關(guān)制度和規(guī)定

各設(shè)計單位的壓力管道質(zhì)量保證體系文件是按《壓力容器壓力管道設(shè)計許可規(guī)則》標(biāo)準(zhǔn)中的要求結(jié)合自己公司的的實(shí)際情況進(jìn)行編寫。壓力管道質(zhì)量保證體系文件包括壓力管道質(zhì)量手冊、管理制度(共13項(xiàng))、技術(shù)規(guī)定及有關(guān)的記錄組成。壓力管道質(zhì)量保證體系文件編制時應(yīng)注意寫你所做，做你所寫，這樣才能真正把相關(guān)制度和規(guī)定落實(shí)到平時的工作中。

3.2 重視相關(guān)人員的任命

《壓力容器壓力管道設(shè)計許可規(guī)則》標(biāo)準(zhǔn)中明確給出了設(shè)計單位各級人員(技術(shù)負(fù)責(zé)人、設(shè)計人、校核人、審核人、審定人)的基本條件，在壓力管道設(shè)計單位各級人員的基本條件和新要求中也給出了標(biāo)準(zhǔn)化審查人員、選材和應(yīng)力分析人員應(yīng)滿足的要求。各設(shè)計單位在任命相關(guān)人員時應(yīng)核對人員是否滿足相應(yīng)的條件，標(biāo)準(zhǔn)中給出的條件是最低要求，同時要考慮各級人員是否有擔(dān)任相應(yīng)級別設(shè)計工作的能力。避免徒有其名，不能發(fā)現(xiàn)壓力管道設(shè)計中存在的問題。

3.3 注重壓力管道(工業(yè)管道)相關(guān)人員專業(yè)能力的提升

為保證相關(guān)人員專業(yè)能力的提升，除了設(shè)計人員自己不斷學(xué)習(xí)新知識外，設(shè)計單位也應(yīng)為壓力管道相關(guān)人員在以下方面提供便利：

(1)新標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的培訓(xùn)。新標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范剛開始實(shí)施時往往會發(fā)生對標(biāo)準(zhǔn)理解不深入，理解有偏差。因此應(yīng)及時組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

(2)認(rèn)真貫徹落實(shí)公司管理制度中各級設(shè)計人員培訓(xùn)考核管理規(guī)定。培訓(xùn)內(nèi)容可涉及裝置布置、管道布置、管道材料、管件、閥門、管道應(yīng)力分析、管道支吊架、管道的絕熱、防腐及涂色、管道的施工檢驗(yàn)和試壓要求等。培訓(xùn)內(nèi)容要多樣化，根據(jù)平時遇到的問題及時調(diào)整培訓(xùn)計劃。(3)重視校審環(huán)節(jié)。校審環(huán)節(jié)往往會發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計人員考慮不周全的地方，對于設(shè)計人員來說這是一個很好的提高自身能力的機(jī)會。

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，石油化工行業(yè)的項(xiàng)目也在不斷增加，這類項(xiàng)目中的介質(zhì)種類繁多，一旦發(fā)生事故，后果相當(dāng)嚴(yán)重。壓力管道的設(shè)計是其中一項(xiàng)十分重要的工作，既要考慮介質(zhì)的特性，又要考慮管道材料的應(yīng)用效果。如何更加有效的提高壓力管道設(shè)計資質(zhì)的監(jiān)督機(jī)制及提高壓力管道設(shè)計人員的能力仍然是值得重視的工作。

上文是根據(jù)壓力管道換證工作中遇到的問題對壓力管道設(shè)計方面的問題進(jìn)行的總結(jié)和建議。