浙江至德钢业有限公司技术工程师认为压力管道设计主要特点有以下几项:
1. 压力管道设计属于多学科综合性专业
压力管道设计是既要求从事这项设计的工程技术人员具有工艺、设备、生产操作、安全生产、检修和施工等方面的知识,也要求其具有材料、力学、机械、设备、结构、仪表、电气、技术经济等多学科知识,还要求其能够运用好计算机和外语两个最重要的工具,根据拟设计装置工艺、设备、土建、仪表、电气等各专业的设计要求,结合装置建设地地理、地质、水文、气候和气象条件,并遵循相关法规和规定,用管道及其组件将装置中各设备安全、经济、合理地连接成为一个系统的、集体的、创造性的智力劳动。
2. 压力管道设计具有严格的法规性
压力管道设计必须遵循相关标准、规范和成功的工程惯例进行。无论是选择管道材料、进行装置设备布置、压力管道布置,还是管道支吊架设计、应力分析,均要遵循相关的标准、规范。压力管道设计依据的国内外标准规范种类繁多,近年新编和升版的压力管道设计有关标准规范呈直线上升状态快速增长,规定的内容或者相同,或者有的有差异和矛盾,需要压力管道设计人员一一分辨并遵循。例如,压力管道设备布置设计用到的防火规范除了GB50016、GB 50160、GB50183等以外,新增或新版的GB 50565、GB 50229、GB 50414、GB 51283、JTS 158、NB/T 10045等防火规范,根据不同类型的工程项目,也可能需要用到,除了上述防火规范,压力管道设备布置设计还可能会用到GB 50058、SH/T 3011、SH/T 3054、GB 50542、GB 50351、GB 50489、GB 50187、GB/T 51359 等规范。再加上压力管道布置、管道材料、应力分析等设计涉及的国内外标准规范就更多了。
3. 压力管道设计是详细设计的主导专业
压力管道设计是详细设计的主导专业,起着承上启下的作用,随着其他专业设计工作的深入而不断地进行修改和补充,由浅入深、由定性到定量逐步分阶段进行,贯穿了工程设计的全过程。它的工作不但关系到自身的设计安全、质量、进度和费用,而且会对其他相关专业乃至整个装置的设计产生重要的影响。
4. 压力管道设计具有高度的依附性
压力管道设计必须满足工艺、设备、土建、仪表、电气等相关专业的设计要求与拟设计装置当地条件要求以及用户的要求。
5. 压力管道设计图纸复用率低
由于当地条件或用户要求的差异等,即使采用了同工艺、同产品和同规模,压力管道设计却不能照搬,需要重新按照标准规范及其他的规定进行装置设备布置、管道布置、管道支吊架设计、三维模型设计、平面图纸设计等工作。
6. 压力管道设计工作量大且繁杂
很多大、中型项目的压力管道专业设计需要几十人,甚至几百人的共同努力、互相配合才能完成。不同的设计人员之间在设计过程中,相互联系又相互影响。
由图1-1和图1-2可以看出,在同一石油化工项目中,压力管道专业实际工作日占总工程总工作日的百分比常常是最多的。
压力管道设计是一个反复修改、不断完善的过程。例如,某工程压力管道专业使用PDS计算机软件,布置设计了四万多根管线。工程设计从开始到结束,压力管道专业共接收到11个版次的PID条件,每一个版次都有大批量的修改。有时,即使工艺流程图修改很小一部分,也会造成压力管道专业的设计工作大量返工,甚至前功尽弃,必须重新进行设计。项目在工作高峰时,有130多位压力管道设计人员同时工作。
某炼化一体化工程,作为工程设计核心主项内容的“总体外管廊”,在详细设计时,有30多位压力管道设计人员同时工作。
7. 施工现场服务的时间长
压力管道设计的成果,必须经过现场的实际检验,工艺装置安全、顺利地正常运行了,才算基本上完成了压力管道设计。
施工现场正式安装建设时,可能由于业主变更、专业条件改变或设计的原因,引起施工现场设计变更。此时,则需要根据施工现场的实际情况,进行变更设计。
8. 现代的压力管道设计技术对计算机依赖性强
随着计算机技术的迅猛发展,压力管道设计已经大量采用计算机辅助设计和工程计算。计算机已经成为压力管道设计的必要的工具和基本手段,没有现代化的计算机技术作支持,就没有现代化的压力管道设计技术,很多工程项目就不能按时、保质、保量地完成,甚至无法开展。
压力管道专业负责人掌握了一定的压力管道设计计算机技术,才能正确地领导和安排工作;才能够知道在每个设计阶段采用什么样的设计软件最能节省工时、最能提高工作效率;才能在压力管道设计的实践过程中,提出和实施切实可行的优化压力管道设计过程的创新创效成果。
国内外的一些工程软件开发商,不断地开发或升级出新的有利于提高压力管道设计效率和质量的软件,需要压力管道设计人员不断地了解、学习和掌握,以逐渐地从繁杂的设计过程中解脱出来。
压力管道设计人员能够熟练掌握一些常用的压力管道设计计算机软件,并能在此基础上获得一些运用技巧,在压力管道设计时,会达到事半功倍的效果。