压力罐区设计阶段的安全风险识别

压力罐区设计阶段的安全风险识别

胡海平

中国石油广西石化公司

摘要：在设计压力罐区的过程中，为避免安全风险问题的出现，需要结合设计阶段的安全风险准确识别，关注设计期间可能存在的风险和隐患，掌握相应的基础数据来源。在借鉴有效经验时，提出有针对性的管控对策。本文主要分析压力罐区在设计阶段的安全风险识别内容，保障压力罐在使用过程中的安全性，以防失效问题的出现，供相关从业人员参考和借鉴。

关键词：压力罐区；设计阶段；安全风险；识别办法

引言：在开展压力罐区设计作业时，需要严格按照相关法律规定，在掌握设计委托方的具体要求时，编制完善的风险评估报告。根据正常工况下可能存在的安全风险，在准确识别之后，提出有效安全防范措施，从多方面着手防范失效问题，对保障压力罐区正常投入使用具有十分重要的意义。

1.压力罐区设计阶段的安全风险识别问题

在压力罐区设计过程中，随着安全风险识别工作的开展，可以从承压设备方面着手，对可能产生的危害进行评估。对于设计阶段的安全风险识别工作，主要是将用户提供的设计数据作为基本参考依据，综合考虑承压设备的失效模式。在掌握损伤退化机理数据库中的相关内容时，根据可能出现的安全风险进行识别，结合使用工程的失效情况，以及大量的设计条件和制造条件，在分析、统计和整理之后，能够完成对寿命数据库的建立，并掌握典型的损伤、退化机理，明确压力容器存在的失效模式。

在压力罐区设计环节，随着安全风险识别工作的开展，可能需要涉及对部分因子或系数取值的计算。对于影响最终计算结果的关键因素，通常在于取值的严密程度，若能够达到该类要求，可以确保最终安全风险识别的准确性。对于计算期间的管理系统评估系数，可能会对风险计算过程中的总水平产生显著的影响。一般从影响装置风险的一个设施，或者结合运行装置管理系统评估结果中，将该类系数推导得出。对于相应的识别结果，随着设备的持续运行，从罐区现场调查层面得到。

2.压力罐区设计的安全要求

2.1罐区的防雷、防静电、防震设计

对于雷电、地震等方面的危害，同样属于压力罐区的主要安全风险问题。在开展识别作业的同时，应注重对防雷、防静电、防震设计的合理管控。通过保证防雷、防静电接地良好，实际的接地极数量应符合规范要求，并且应注重对接地极截面积的科学管控。

对于接地电阻的设计，需要与规范要求相符合，在压力罐区的基础设计与施工过程中，需要将当地的防震等级要求作为基本参考依据，全面优化仿真设计，注重对地震等安全风险的准确识别，避免对整个罐区造成不利影响。在设计大型压力储罐设备进出口管线时，随着连接作业的开展，可以应用可挠性的金属软管实施操作[1]。

2.2罐区设置

当部分工厂位于较高的位置时，对于该类罐区的设置，需要注意对防火堤容积的合理控制。在一般情况下，需要超过储罐容量的100%。对于防火堤的强度设计，同样具备明确的规定要求，即便存在液体冲击的情况，仍然需要保障防火堤不出现垮塌的问题。

对于储罐地基的总体强度，还需要与抗震要求相符合。若罐区处于低洼的位置，在设置的过程中，地基强度层面应满足抗震方面的要求，同样还需要对防火提容积提出明确规定，一般需要超过最大储罐容量的50%。在出现液体冲击的情况时，仍然需要保障防火低强度较大，并且不存在垮塌的问题。在厂区或者库区，结合地势相对较低的位置，需要尽可能将罐区设置。在该类区域，应确保不会对周围的企业或环境带来威胁。

在设计压力罐区的过程中，需要注重对防火间距的合理把控，确保间距的设置能够符合规范要求。对于防火堤的内表面，在设计过程中，除了需要能够有效防止液体的冲击之外，还应同步设置坚实的防护层，一般是由水泥、三合土等材料组合而成，并且不会被轻易损坏。如果压力罐区的规格为1×104立方米以上时，需要单独设置防火堤。

3.压力罐区设计阶段的安全风险识别优化对策

3.1明确压力容器制造情况，改善压力罐区设计缺陷

在压力容器制造过程中，可能在板材、锻件焊接、精度等多个方面存在缺陷问题。除了需要了解压力容器制造期间可能存在的缺陷之外，还需要在压力罐区设计过程中，提出有针对性的风险控制要点，并注重对罐区设计环节安全风险的有效识别。在提出严格的检验要求时，全方位保障压力罐区在运行期间的安全性。

以板材缺陷为例，需要在制造板材的过程中，避免出现非金属夹杂的问题。在检验环节，明确板材内部的化学成分，确保所有成分均能够符合规定要求。结合板材中可能出现的裂纹问题，应及时处理该类缺陷，既可以保证板材运用的安全性，还能够进一步增加整个压力罐区的安全系数[2]。

3.2了解压力容器运行情况，做好监测监控各项工作

随着压力容器的持续运行，在落实安全监测工作时，应结合压力罐区设计阶段的总体情况，充分做好监控方面的工作。在操作期间，或者在设备的运行过程中，需要及时发现可能出现的不正常状态，为监测、监控等工作的开展提供明确的指导依据。

首先，在工艺条件方面，随着监测与监控等工作的开展，主要是针对实际的操作条件实施监管。例如，异位操作、压力操作、温度等等。除此之外，还应将工作介质包含在监测、监控等工作范畴之内，掌握工作介质的化学成分，并保证物料比设计的合理性。

其次，在设备状况方面，通常是根据各个连接部位实施监测与监控，充分检查是否存在松动、渗漏、泄露等现象。对于部件和附件而言，在监测与监控过程中，应避免其中存在塑性变形的问题，减少腐蚀情况的发生。

最后，在安全装置方面，主要是结合安全阀、爆破片等安全装置，或者与安全要求有关的计量器具，如温度计等。在实施监测与监控工作时，应确保装置和器具运行保持良好。随着监测作业的开展，需要注重对设计方案的合理调整，尽可能地消除设计期间的安全隐患，避免异常情况持续扩大，或者部分异常问题存在延续性，以保障压力罐区内部运行的安全性。同时，还可以保障容器在运行和使用期间的安全性与稳定性。

由此可见，在压力罐区设计环节，除了需要了解安全风险识别过程中的监测与监控内容，还应掌握压力容器的总体运行安全要求，并对设计工作人员提出严格要求，使其能够提出有针对性的风险控制要点，并注重对运行参数的合理把控，全面保障压力罐区总体设计的实效性。

结束语：在压力罐区设计阶段，随着安全风险识别工作的开展，可以探讨突然失效或者过早失效的相关原因。在明确实际的安全设计要求时，通过分析压力罐区内部各种危险，以及产生原因，在综合归纳失效模式和失效机理时，提出有效的风险控制方案，及时消除压力罐区中的安全隐患，获得可靠、全面的安全识别效果，对安全防护措施的制定重大意义。

参考文献：

[1]刘乃军,王运乐.压力储罐容器结构的优化设计[J].冶金设备管理与维修,2022,(04):3-4.

[2]刘兆华.小型压力储罐制造工艺优化设计[J].金属加工：热加工,2021,(18):2-5.