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压力容器设计风险评估研究

摘要:压力容器是工业生产中非常重要的器械,因与生产的安全高度关联,故对该类设备有着极高的质量要求,必须在设计阶段做好各项风险评估工作。本文就压力容器在设计阶段的风险评估方面做了系统性的初步研究,从各个方面阐释了规避风险的必要性。

关键词:压力容器;风险;评估;设计、系统性

压力容器根据其工作压力、介质危害程度和压力容器在工业生产中所起的相关作用可以归纳为三大类。国家相关规程规范对每一类别的压力容器在设计阶段、制造生产阶段和项目检验的内容、方式等方面都有着不同的相关规定。

1压力容器的发展现状

压力容器的内部或者外部都要承受气体和液体的压力,并且是对安全性有极高要求的封闭压力容器。早期的化学行业,压力容器的反应压力一般都不超过8MPa。然而,当合成氨和聚乙烯等较高压力生产的相关工艺出现后,就使得压力容器的压力要求高达150MPa。随着电力、化工、以及石油等行业的迅猛发展,压力容器的容量持续变大,压力容器的工作温度范围也变得越来越宽,有些压力容器在运行的过程中有耐介质腐蚀的要求。从二十世纪五十年代以来,核力发电站的快速发展对压力容器有了更高层级的安全和技术等方面的要求,这就进一步促进了压力容器的发展,从而更加广泛应用于社会的各行各业中去。压力容器一般为圆柱形,但是也存在着球形或者其他形状。根据压力容器结构形式的不同,可以划分为多层式压力容器、绕板式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器[1]。常规情况下,压力容器一般是用钢材料设计生产,但也可以用钛、铝等有色金属、耐压玻璃钢和预应力混凝土等高标准的非金属材料制作而成。压力容器在使用中存在着易燃易爆的风险,严重的话还会发生灾难性事故。为了确保压力容器在安全稳定运行的情况下达到设计先进、易于制造、结构合理、使用可靠和造价经济等设计目标,世界各国都已经根据本国国情制定了相关的压力容器规程规范和设计标准,压力容器在设计、制造、检验、使用等过程中必须予以严格遵守。

2压力容器设计阶段风险评估的初步探究

压力容器设计阶段风险评估是在设计工作初期对压力容器可能存在的问题、不足之处、可能形成的危害以及安全隐患所带来的风险进行可靠性的评估工作。设计阶段作为风险评估的初始阶段是至关重要的,对压力容器进行必要的风险评估对于后续设计阶段规避可能存在的问题具有积极的建设性意义,只有从源头控制可能存在的安全隐患,才能保障后期设计成品的质量,才能保障整个工程压力容器安全稳定高效地运行[2]。压力容器设计阶段风险评估的涵盖范围一般穿插于整个压力容器设计的过程中,也有可能仅仅存在于某一个设计卷册中,或者是仅限于单个容器的设计工作。影响压力容器设计阶段风险评估进展的因素一般有很多,比如评估风险需要的时间、评估风险的力度、评估风险所开展的深度,这些风险评估工作都应该与压力容器运行的环境条件和安全系数的要求相符合,达到国家乃至国际规程规范要求的标准。压力容器设计阶段风险应该针对不同的工程情况来选择合适的风险评估方法,在实际的工程案例中常运用的风险评估方法一般有基线评估、组合评估和详细评估。其中,详细风险评估是对压力容器设计阶段风险进行逐条的识别并给予相关的评价,对可能引起压力容器安全运行的隐患和不足之处进行全面的评估,然后再根据设计阶段风险评估的结果采取有针对性的安全措施,这种风险评估方法集中体现了压力容器设计阶段风险预防管理的精髓,也就是通过提前识别压力容器设计阶段可能存在的风险并将相关的风险降低到工程可以承受的水平,从设计的源头来保障设计成品的高水准成果。压力容器设计阶段风险详细评估的优点在于设计人员可以通过详细的压力容器设计阶段风险评估而对压力容器的安全隐患有全面系统的认识,并且指出安全稳定运行需要采取的相关措施;此外,压力容器设计阶段风险详细评估的结果还可以来管控压力容器所在系统的安全系数[3]。不可否认的是在设计阶段进行压力容器详细的风险评估要耗费大量的人力、物力和资源的过程,具体来说就是时间、精力和技术,因此,在进行相关的风险评估前就要明确压力容器的设计标准和所在系统的设计范围等边界条件。

3结语

目前,由于科学化管理制度的滞后,压力容器设计阶段风险评估工作还存在着诸多的不足之处,这就需要我们建立压力容器风险评估的立法规定,保障压力容器设计阶段风险评估高效地进行,还要改变压力容器设计人员落后的工作理念,提高设计成品的质量和效率。本文就压力容器设计阶段风险评估做了初步的探究,将可以为压力容器设计阶段风险评估工作提供一定的借鉴。

参考文献:

[1]郑津洋.压力容器设计技术进展[J].石油化工设备,1998,(02):5-8.

[2]鄂培宏.压力容器设计中热处理问题探索[J].化工中间体,2012,(12):60-61.

[3]朱魁.石油化工装置压力容器设计要求及设计方法分析[J].中国新技术新产品,2015,(09):41-41.

作者:胡艳兴 单位:中油辽河工程有限公司

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