史利軍,趙 帥
(內(nèi)蒙古伊泰石化裝備有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010321)
壓力容器是廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的特種設(shè)備,例如高溫、高壓、低溫、深冷以及高腐蝕性等各種工況環(huán)境,同時(shí)又因其盛裝介質(zhì)多數(shù)情況下為易燃、易爆的液化氣體或者具有高度危害的化學(xué)介質(zhì),直接涉及人的生命和工業(yè)生產(chǎn)安全,所以本著安全第一、預(yù)防為主的原則,在壓力容器的設(shè)計(jì)和制造過程中,我們必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律、法規(guī)以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,確保壓力容器在生產(chǎn)和使用全生命周期的安全可靠性。
相對(duì)于普通工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)制造,壓力容器的設(shè)計(jì)和制造具有很強(qiáng)的專業(yè)性,在設(shè)計(jì)制造過程中涉及到了多種學(xué)科和多樣技術(shù),例如需要冶金工業(yè)知識(shí)技術(shù)、力學(xué)知識(shí)技術(shù),機(jī)械加工及其自動(dòng)化方面的知識(shí)技術(shù),還需要化學(xué)防腐技術(shù),質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù),甚至需要計(jì)算機(jī)軟件操作開發(fā)技術(shù)等,任何一方面的不足都會(huì)影響壓力容器的設(shè)計(jì)和制造,這就要求從事壓力容器設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)人員通常要掌握更加專業(yè)的技術(shù)知識(shí)并通過實(shí)踐累積經(jīng)驗(yàn),將各種法律、法規(guī)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)熟練的應(yīng)用于實(shí)際工作中,堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作態(tài)度和原則,同時(shí)與其他各環(huán)節(jié)相關(guān)人員緊密配合、積極溝通、相互協(xié)調(diào),確保最終設(shè)計(jì)制造的壓力容器產(chǎn)品安全可靠[1]。
由于壓力容器的工作介質(zhì)具有復(fù)雜多樣性,操作壓力、溫度隨不同的工藝單元更是不同,隨著現(xiàn)在生產(chǎn)技術(shù)的飛速升級(jí),高溫、高壓、低溫、深冷等各種工況頻出,因此壓力容器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也是復(fù)雜多樣,例如塔器、換熱器、反應(yīng)器等,正是這些復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)提供了不同的工藝作用和效果,也使得壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得尤為重要,這就需要設(shè)計(jì)人員掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),采用合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),不斷提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,進(jìn)而使壓力容器在制造、安裝和使用中得到安全保障。
設(shè)計(jì)制造人員作為壓力容器設(shè)計(jì)制造的主要執(zhí)行者,專業(yè)水平就在一定程度上影響著壓力容器的設(shè)計(jì)質(zhì)量。但是,受多種因素的影響,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí),往往不能大展拳腳,以此也就影響了壓力容器設(shè)計(jì)制造活動(dòng)的順利展開。譬如:受成本控制的影響,設(shè)計(jì)人員只能在有限的成本范圍內(nèi)選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì)材料,這樣就無法有效的提高壓力容器的設(shè)計(jì)水平。此外,針對(duì)于壓力容器設(shè)計(jì)制造,國(guó)家還頒布了一系列有關(guān)法律法規(guī),給予了設(shè)計(jì)人員更多的外部約束,使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)無法做到靈活運(yùn)用,故在設(shè)計(jì)時(shí)就變得固步自封。
做好壓力容器設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,就能有效的降低風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率,避免造成安全事故。但是,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在我國(guó)起步發(fā)展還較晚,導(dǎo)致有些設(shè)計(jì)人員對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的內(nèi)容認(rèn)識(shí)不足,缺乏大量的評(píng)估經(jīng)驗(yàn),以此也就無法真正的發(fā)揮出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的意義。雖然有些設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到了評(píng)估的重要性,但是評(píng)估工作的展開只是停留于表面,并沒有發(fā)揮出實(shí)際的作用,以此也就無法有效的識(shí)別出壓力容器所存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)[2]。
材料使用的好壞,就在一定程度上決定著壓力容器使用性能的優(yōu)劣。但是,在購(gòu)買相應(yīng)的生產(chǎn)材料時(shí),常常會(huì)受到成本控制的限制。而有些企業(yè)為了獲得眼前的利益,選擇使用劣質(zhì)的生產(chǎn)材料,這樣就會(huì)給壓力容器的安全使用埋下隱患。此外,有些企業(yè)則選擇材料代用的方式來解決成本控制問題,雖然這樣能在一定程度上緩解企業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力,但是代用材料的使用安全性和可靠性還無法得到有效保障[3]。
材料是壓力容器設(shè)計(jì)制造的基礎(chǔ),更是保障設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,有關(guān)部門就應(yīng)加強(qiáng)重視材料的采購(gòu)工作。
其中,碳素鋼和低合金鋼是制造壓力容器時(shí)常用的兩種材料,而在采購(gòu)這兩種材料時(shí),就應(yīng)確保各種元素的含量能夠嚴(yán)格的符合有關(guān)要求,并檢查材料上是否有國(guó)家有關(guān)部門所印制的檢驗(yàn)標(biāo)志,只有檢驗(yàn)合格后,才能將其投入正常使用。
此外,在采購(gòu)材料時(shí),還應(yīng)要求供應(yīng)商出具材料制造商的合格證書,檢查合格書中是否注明了材料的規(guī)格、材質(zhì)、檢驗(yàn)要求、各個(gè)元素含量等是否滿足國(guó)家法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求,以此才能有效的保障材料使用的安全性。質(zhì)量檢驗(yàn)人員還應(yīng)檢查材料的力學(xué)性能,避免壓力容器受到生產(chǎn)材料的影響而出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象。
壓力容器大部分都是由金屬材料制成,在具體使用時(shí),常常會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。因此,在設(shè)計(jì)制造時(shí),就應(yīng)有效的做好設(shè)備的防腐蝕設(shè)計(jì)工作,確保能夠有效的延長(zhǎng)壓力容器的使用壽命。
此外,檢驗(yàn)和使用人員還應(yīng)定期的對(duì)壓力容器展開檢查,確保壓力容器的金屬外表面的金屬顆粒分布均勻,以此才能保證壓力容器在使用時(shí)受力均勻,進(jìn)而也就能夠有效的降低設(shè)備的服腐蝕幾率和爆炸幾率。在制造壓力容器時(shí),還可適當(dāng)?shù)募尤脬t元素,提高壓力容器的抗腐蝕性能。
壓力容器的用途極為廣泛,它在工業(yè)、民用、軍工等許多部門以及科學(xué)研究的許多領(lǐng)域都具有重要的地位和作用,其中以在化學(xué)與石油工業(yè)中應(yīng)用最多。
壓力容器在化工與石油化工領(lǐng)城,主要用于傳熱、傳質(zhì)、反應(yīng)等工藝過程以及貯存、運(yùn)輸有壓力的氣體或液化氣體,在常態(tài)化運(yùn)行過程中,會(huì)持續(xù)受到高溫、高壓、低溫、深冷以及高腐蝕等工況環(huán)境的影響,因此需要對(duì)其設(shè)計(jì)和制造過程提起高度重視。