壓力容器設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究

時(shí)間:2022-08-24 08:14:02

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壓力容器設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究

摘要:壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的器械,因與生產(chǎn)的安全高度關(guān)聯(lián),故對(duì)該類設(shè)備有著極高的質(zhì)量要求,必須在設(shè)計(jì)階段做好各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。本文就壓力容器在設(shè)計(jì)階段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面做了系統(tǒng)性的初步研究,從各個(gè)方面闡釋了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的必要性。

關(guān)鍵詞:壓力容器;風(fēng)險(xiǎn);評(píng)估;設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性

壓力容器根據(jù)其工作壓力、介質(zhì)危害程度和壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中所起的相關(guān)作用可以歸納為三大類。國家相關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)每一類別的壓力容器在設(shè)計(jì)階段、制造生產(chǎn)階段和項(xiàng)目檢驗(yàn)的內(nèi)容、方式等方面都有著不同的相關(guān)規(guī)定。

1壓力容器的發(fā)展現(xiàn)狀

壓力容器的內(nèi)部或者外部都要承受氣體和液體的壓力,并且是對(duì)安全性有極高要求的封閉壓力容器。早期的化學(xué)行業(yè),壓力容器的反應(yīng)壓力一般都不超過8MPa。然而,當(dāng)合成氨和聚乙烯等較高壓力生產(chǎn)的相關(guān)工藝出現(xiàn)后,就使得壓力容器的壓力要求高達(dá)150MPa。隨著電力、化工、以及石油等行業(yè)的迅猛發(fā)展,壓力容器的容量持續(xù)變大,壓力容器的工作溫度范圍也變得越來越寬,有些壓力容器在運(yùn)行的過程中有耐介質(zhì)腐蝕的要求。從二十世紀(jì)五十年代以來,核力發(fā)電站的快速發(fā)展對(duì)壓力容器有了更高層級(jí)的安全和技術(shù)等方面的要求,這就進(jìn)一步促進(jìn)了壓力容器的發(fā)展,從而更加廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各行各業(yè)中去。壓力容器一般為圓柱形,但是也存在著球形或者其他形狀。根據(jù)壓力容器結(jié)構(gòu)形式的不同,可以劃分為多層式壓力容器、繞板式壓力容器、熱套式壓力容器、鍛焊式壓力容器和厚板卷焊式壓力容器[1]。常規(guī)情況下,壓力容器一般是用鋼材料設(shè)計(jì)生產(chǎn),但也可以用鈦、鋁等有色金屬、耐壓玻璃鋼和預(yù)應(yīng)力混凝土等高標(biāo)準(zhǔn)的非金屬材料制作而成。壓力容器在使用中存在著易燃易爆的風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重的話還會(huì)發(fā)生災(zāi)難性事故。為了確保壓力容器在安全穩(wěn)定運(yùn)行的情況下達(dá)到設(shè)計(jì)先進(jìn)、易于制造、結(jié)構(gòu)合理、使用可靠和造價(jià)經(jīng)濟(jì)等設(shè)計(jì)目標(biāo),世界各國都已經(jīng)根據(jù)本國國情制定了相關(guān)的壓力容器規(guī)程規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),壓力容器在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用等過程中必須予以嚴(yán)格遵守。

2壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的初步探究

壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在設(shè)計(jì)工作初期對(duì)壓力容器可能存在的問題、不足之處、可能形成的危害以及安全隱患所帶來的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行可靠性的評(píng)估工作。設(shè)計(jì)階段作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的初始階段是至關(guān)重要的,對(duì)壓力容器進(jìn)行必要的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)于后續(xù)設(shè)計(jì)階段規(guī)避可能存在的問題具有積極的建設(shè)性意義,只有從源頭控制可能存在的安全隱患,才能保障后期設(shè)計(jì)成品的質(zhì)量,才能保障整個(gè)工程壓力容器安全穩(wěn)定高效地運(yùn)行[2]。壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的涵蓋范圍一般穿插于整個(gè)壓力容器設(shè)計(jì)的過程中,也有可能僅僅存在于某一個(gè)設(shè)計(jì)卷冊(cè)中,或者是僅限于單個(gè)容器的設(shè)計(jì)工作。影響壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)展的因素一般有很多,比如評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)需要的時(shí)間、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的力度、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)所開展的深度,這些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作都應(yīng)該與壓力容器運(yùn)行的環(huán)境條件和安全系數(shù)的要求相符合,達(dá)到國家乃至國際規(guī)程規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)。壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該針對(duì)不同的工程情況來選擇合適的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,在實(shí)際的工程案例中常運(yùn)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法一般有基線評(píng)估、組合評(píng)估和詳細(xì)評(píng)估。其中,詳細(xì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行逐條的識(shí)別并給予相關(guān)的評(píng)價(jià),對(duì)可能引起壓力容器安全運(yùn)行的隱患和不足之處進(jìn)行全面的評(píng)估,然后再根據(jù)設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果采取有針對(duì)性的安全措施,這種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法集中體現(xiàn)了壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防管理的精髓,也就是通過提前識(shí)別壓力容器設(shè)計(jì)階段可能存在的風(fēng)險(xiǎn)并將相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)降低到工程可以承受的水平,從設(shè)計(jì)的源頭來保障設(shè)計(jì)成品的高水準(zhǔn)成果。壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)詳細(xì)評(píng)估的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)人員可以通過詳細(xì)的壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估而對(duì)壓力容器的安全隱患有全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),并且指出安全穩(wěn)定運(yùn)行需要采取的相關(guān)措施;此外,壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)詳細(xì)評(píng)估的結(jié)果還可以來管控壓力容器所在系統(tǒng)的安全系數(shù)[3]。不可否認(rèn)的是在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行壓力容器詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要耗費(fèi)大量的人力、物力和資源的過程,具體來說就是時(shí)間、精力和技術(shù),因此,在進(jìn)行相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估前就要明確壓力容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和所在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范圍等邊界條件。

3結(jié)語

目前,由于科學(xué)化管理制度的滯后,壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作還存在著諸多的不足之處,這就需要我們建立壓力容器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的立法規(guī)定,保障壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估高效地進(jìn)行,還要改變壓力容器設(shè)計(jì)人員落后的工作理念,提高設(shè)計(jì)成品的質(zhì)量和效率。本文就壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估做了初步的探究,將可以為壓力容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作提供一定的借鑒。

參考文獻(xiàn):

[1]鄭津洋.壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展[J].石油化工設(shè)備,1998,(02):5-8.

[2]鄂培宏.壓力容器設(shè)計(jì)中熱處理問題探索[J].化工中間體,2012,(12):60-61.

[3]朱魁.石油化工裝置壓力容器設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)方法分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,(09):41-41.

作者:胡艷興 單位:中油遼河工程有限公司