宋劍華

（紹興市特種設(shè)備檢測(cè)院，浙江 紹興 312071）

1 背景與現(xiàn)狀

1.1 軟件開(kāi)發(fā)的背景

承壓類(lèi)特種設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、石油、機(jī)械、動(dòng)力、冶金、核能等部門(mén)。它是生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的核心設(shè)備，是一個(gè)國(guó)家裝備制造水平的重要標(biāo)志。各個(gè)行業(yè)大量使用壓力容器和壓力管道，由于使用介質(zhì)的多樣性、使用環(huán)境的苛刻性、使用條件的復(fù)雜性及人為因素等，總會(huì)出現(xiàn)各種程度的故障及損壞，造成不必要的生產(chǎn)停止和事故。因此，《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》明確規(guī)定使用單位應(yīng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行檢驗(yàn)，預(yù)防和減少事故，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。目前，承壓類(lèi)特種設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)面臨的問(wèn)題：（1）在用承壓類(lèi)特種設(shè)備具有總量大的特點(diǎn)，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，總量在穩(wěn)步提升，存在人機(jī)匹配不足的問(wèn)題；（2）檢驗(yàn)工作涉及較多的標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要及時(shí)查閱標(biāo)準(zhǔn)作出判斷，必要時(shí)，還需要進(jìn)行計(jì)算；人工查閱及計(jì)算存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力、較高的出錯(cuò)率等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)一款承壓類(lèi)特種設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)輔助工具軟件并實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用，對(duì)當(dāng)前檢驗(yàn)工作的高效開(kāi)展具有積極意義。

1.2 軟件開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)在承壓類(lèi)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作中涉及計(jì)算和查詢(xún)功能的輔助軟件開(kāi)發(fā)研究較少，本軟件擬構(gòu)架的功能模塊的現(xiàn)狀如下：

（1）以壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)及查詢(xún)功能模塊，該功能較為簡(jiǎn)單，目前，以檢驗(yàn)人員查詢(xún)電子版為主，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（2）以壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則編寫(xiě)管子壁厚局部減薄評(píng)級(jí)功能模塊，該規(guī)則于2018年5月1日實(shí)施，屬于較新的規(guī)則，目前，在壓力管道定期檢驗(yàn)中，經(jīng)常需要管子壁厚局部減薄評(píng)級(jí)，因此這個(gè)功能的開(kāi)發(fā)可以大大提升檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的效率。

（3）國(guó)內(nèi)應(yīng)用于設(shè)備設(shè)計(jì)的強(qiáng)度校核軟件已比較成熟且功能強(qiáng)大，這些軟件需要收費(fèi)，而我們現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)僅僅需要對(duì)腐蝕超過(guò)腐蝕裕量、名義厚度不明或者對(duì)強(qiáng)度有懷疑的壓力容器進(jìn)行強(qiáng)度校核。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，檢驗(yàn)檢測(cè)流程的電子化，結(jié)合承壓類(lèi)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的要求，開(kāi)發(fā)一款具有計(jì)算和查詢(xún)功能的輔助工具軟件，不但能夠解決人工計(jì)算查閱費(fèi)時(shí)費(fèi)力、誤差率較高的問(wèn)題，還能節(jié)省辦公成本，有利于檢驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)快速準(zhǔn)確地作出檢驗(yàn)結(jié)論，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)辦公。

2 軟件開(kāi)發(fā)的內(nèi)容

2.1 軟件構(gòu)架

根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)的常用需求，本軟件擬構(gòu)架四個(gè)功能模塊：

（1）依據(jù)HG/T 20660-2017壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)及危險(xiǎn)介質(zhì)查詢(xún)功能模塊。

（2）依據(jù)TSG 21-2016固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程編寫(xiě)壓力容器凹坑評(píng)定功能模塊。

（3）依據(jù)TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和GB/T 150-2011壓力容器編寫(xiě)壓力容器強(qiáng)度校核（內(nèi)壓）功能模塊。

（4）依據(jù)TSG D7005-2018壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則編寫(xiě)壓力管道壁厚局部減?。ㄎ春竿福┰u(píng)級(jí)功能模塊。

2.2 平臺(tái)選擇

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDC發(fā)布了智能手機(jī)市場(chǎng)最新報(bào)告，2019年，運(yùn)行Android系統(tǒng)的智能手機(jī)市場(chǎng)份額達(dá)到了87%，這充分說(shuō)明了Android系統(tǒng)的實(shí)用性和廣泛性；相較其他系統(tǒng)（如ISO），Android系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)是開(kāi)放性，有利于軟件的開(kāi)發(fā)和更新。綜上，本軟件選擇以Android作為軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。

2.3 軟件功能

（1）危險(xiǎn)介質(zhì)查詢(xún)。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 20660-2017壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類(lèi)建立危險(xiǎn)介質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容包括介質(zhì)名稱(chēng)、介質(zhì)別名、介質(zhì)英文名稱(chēng)、介質(zhì)特性（毒性危害程度、易燃易爆）。此項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)要求檢驗(yàn)人員輸入介質(zhì)的名稱(chēng)、別名、英文名稱(chēng)其中一個(gè)，能輸出信息包括介質(zhì)名稱(chēng)、介質(zhì)別名、介質(zhì)英文名稱(chēng)、介質(zhì)特性，從而有利于檢驗(yàn)人員及時(shí)知曉該介質(zhì)的特性。

（2）容器凹坑評(píng)定。此功能根據(jù)TSG 21-2016固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中凹坑評(píng)定的相關(guān)內(nèi)容，以凹坑評(píng)定需滿(mǎn)足的八個(gè)條件為框架來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)文字描述、計(jì)算的方式讓檢驗(yàn)人員免于查閱標(biāo)準(zhǔn)，直接勾選是否滿(mǎn)足條件，最終自動(dòng)計(jì)算Go并判斷該凹坑是否允許存在。

（3）容器強(qiáng)度校核。此功能為壓力容器強(qiáng)度校核（內(nèi)壓），引用規(guī)范TSG 21-2016及標(biāo)準(zhǔn)GB/T 150-2011。強(qiáng)度校核前輸入壓力容器在用參數(shù)及其他參數(shù)，其中，鋼材許用應(yīng)力值以GB/T 150.2-2011中相關(guān)內(nèi)容建立數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)輸入鋼號(hào)、材料厚度、溫度三項(xiàng)內(nèi)容后自動(dòng)輸出該鋼材許用應(yīng)力數(shù)值。強(qiáng)度校核時(shí)，先對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)壁厚進(jìn)行校核，當(dāng)不滿(mǎn)足要求則結(jié)束該次校核，當(dāng)滿(mǎn)足要求則輸入上個(gè)檢驗(yàn)周期來(lái)計(jì)算允許使用年限，最后，通過(guò)輸入檢驗(yàn)人員根據(jù)實(shí)際情況確定的使用年限生成校核報(bào)告。

（4）管道減薄評(píng)級(jí)。此功能依據(jù)TSG D7005-2018 壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則中局部減薄和未焊透評(píng)級(jí)相關(guān)內(nèi)容，僅考慮常用情況即管道最大工作壓力＜0.3管道極限內(nèi)壓的局部減薄評(píng)級(jí)，管道材質(zhì)為20鋼、Q345、奧氏體不銹鋼的未焊透評(píng)級(jí)。通過(guò)輸入相關(guān)參數(shù)，最終給出管道安全狀況等級(jí)。

2.4 軟件應(yīng)用

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作，利用我院承壓類(lèi)檢驗(yàn)人員在實(shí)際中碰到的案例，通過(guò)軟件進(jìn)行查詢(xún)和計(jì)算，同時(shí)，邀請(qǐng)相應(yīng)項(xiàng)目的檢驗(yàn)師進(jìn)行人工方式驗(yàn)證。比對(duì)兩方的結(jié)果，確定軟件的有效及實(shí)用性。在這基礎(chǔ)上，在實(shí)際檢驗(yàn)工作中推廣該軟件，提升檢驗(yàn)人員的檢驗(yàn)效率及結(jié)論正確率。

3 結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟件，主要功能為危險(xiǎn)介質(zhì)查詢(xún)、壓力容器凹坑評(píng)定、壓力容器強(qiáng)度校核、管道局部減薄評(píng)級(jí)，依靠相關(guān)規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和軟件開(kāi)發(fā)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，分析國(guó)內(nèi)類(lèi)似軟件的研究現(xiàn)狀、了解現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中的切實(shí)需求，將理論知識(shí)和實(shí)際需求兩者相結(jié)合，解決目前承壓類(lèi)特種設(shè)備檢驗(yàn)工作中所面臨的問(wèn)題，最終完成軟件的開(kāi)發(fā)。

本軟件已經(jīng)可以完成四個(gè)功能的要求，但在實(shí)際檢驗(yàn)工作中，還存在其他非常規(guī)問(wèn)題及一些特殊案例，由于個(gè)人能力與時(shí)間上的不足，軟件仍然有許多可以改進(jìn)的地方，功能的全面化亟待完善。