壓力容器設計風險評估研究

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摘要：壓力容器是工業生產中非常重要的器械，因與生產的安全高度關聯，故對該類設備有著極高的質量要求，必須在設計階段做好各項風險評估工作。本文就壓力容器在設計階段的風險評估方面做了系統性的初步研究，從各個方面闡釋了規避風險的必要性。

關鍵詞：壓力容器；風險；評估；設計、系統性

壓力容器根據其工作壓力、介質危害程度和壓力容器在工業生產中所起的相關作用可以歸納為三大類。國家相關規程規范對每一類別的壓力容器在設計階段、制造生產階段和項目檢驗的內容、方式等方面都有著不同的相關規定。

1壓力容器的發展現狀

壓力容器的內部或者外部都要承受氣體和液體的壓力，并且是對安全性有極高要求的封閉壓力容器。早期的化學行業，壓力容器的反應壓力一般都不超過8MPa。然而，當合成氨和聚乙烯等較高壓力生產的相關工藝出現后，就使得壓力容器的壓力要求高達150MPa。隨著電力、化工、以及石油等行業的迅猛發展，壓力容器的容量持續變大，壓力容器的工作溫度范圍也變得越來越寬，有些壓力容器在運行的過程中有耐介質腐蝕的要求。從二十世紀五十年代以來，核力發電站的快速發展對壓力容器有了更高層級的安全和技術等方面的要求，這就進一步促進了壓力容器的發展，從而更加廣泛應用于社會的各行各業中去。壓力容器一般為圓柱形，但是也存在著球形或者其他形狀。根據壓力容器結構形式的不同，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]。常規情況下，壓力容器一般是用鋼材料設計生產，但也可以用鈦、鋁等有色金屬、耐壓玻璃鋼和預應力混凝土等高標準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險，嚴重的話還會發生災難性事故。為了確保壓力容器在安全穩定運行的情況下達到設計先進、易于制造、結構合理、使用可靠和造價經濟等設計目標，世界各國都已經根據本國國情制定了相關的壓力容器規程規范和設計標準，壓力容器在設計、制造、檢驗、使用等過程中必須予以嚴格遵守。

2壓力容器設計階段風險評估的初步探究

壓力容器設計階段風險評估是在設計工作初期對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險進行可靠性的評估工作。設計階段作為風險評估的初始階段是至關重要的，對壓力容器進行必要的風險評估對于后續設計階段規避可能存在的問題具有積極的建設性意義，只有從源頭控制可能存在的安全隱患，才能保障后期設計成品的質量，才能保障整個工程壓力容器安全穩定高效地運行[2]。壓力容器設計階段風險評估的涵蓋范圍一般穿插于整個壓力容器設計的過程中，也有可能僅僅存在于某一個設計卷冊中，或者是僅限于單個容器的設計工作。影響壓力容器設計階段風險評估進展的因素一般有很多，比如評估風險需要的時間、評估風險的力度、評估風險所開展的深度，這些風險評估工作都應該與壓力容器運行的環境條件和安全系數的要求相符合，達到國家乃至國際規程規范要求的標準。壓力容器設計階段風險應該針對不同的工程情況來選擇合適的風險評估方法，在實際的工程案例中常運用的風險評估方法一般有基線評估、組合評估和詳細評估。其中，詳細風險評估是對壓力容器設計階段風險進行逐條的識別并給予相關的評價，對可能引起壓力容器安全運行的隱患和不足之處進行全面的評估，然后再根據設計階段風險評估的結果采取有針對性的安全措施，這種風險評估方法集中體現了壓力容器設計階段風險預防管理的精髓，也就是通過提前識別壓力容器設計階段可能存在的風險并將相關的風險降低到工程可以承受的水平，從設計的源頭來保障設計成品的高水準成果。壓力容器設計階段風險詳細評估的優點在于設計人員可以通過詳細的壓力容器設計階段風險評估而對壓力容器的安全隱患有全面系統的認識，并且指出安全穩定運行需要采取的相關措施;此外，壓力容器設計階段風險詳細評估的結果還可以來管控壓力容器所在系統的安全系數[3]。不可否認的是在設計階段進行壓力容器詳細的風險評估要耗費大量的人力、物力和資源的過程，具體來說就是時間、精力和技術，因此，在進行相關的風險評估前就要明確壓力容器的設計標準和所在系統的設計范圍等邊界條件。

3結語

目前，由于科學化管理制度的滯后，壓力容器設計階段風險評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險評估的立法規定，保障壓力容器設計階段風險評估高效地進行，還要改變壓力容器設計人員落后的工作理念，提高設計成品的質量和效率。本文就壓力容器設計階段風險評估做了初步的探究，將可以為壓力容器設計階段風險評估工作提供一定的借鑒。

參考文獻：

[1]鄭津洋.壓力容器設計技術進展[J].石油化工設備，1998，(02):5-8.

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

[3]朱魁.石油化工裝置壓力容器設計要求及設計方法分析[J].中國新技術新產品，2015,(09):41-41.

作者:胡艷興 單位:中油遼河工程有限公司