电厂压力管道安全管理系统解决方案

1、电厂压力管道安全管理系统解决方案0 引言主蒸汽管道、主给水管道等压力管道是火力发电厂设备的最 重要组成部分，其运行的安全性不但关系到电厂企业能否长 周期正常安全生产，更关系到人民生命与财产。但由于种种 原因过去电厂对压力管道安全管理的不够重视，导致压力管 道事故时有发生，根据国家锅炉压力容器安全监察局对历年 来 200 起各种压力管道事故原因的统计分析表明：管理问题 占 32.6， 管子与管件质量问题占 27.3，安装问题占 18 （其中焊接问题占 88.6），设计问题占 11，腐蚀问题占 10.6。由统计数字可见，设计、制造、安装和使用等环节 都有可能造成压力管道事故。为提高压力管道运行的安

2、全 性，加强压力管道安全管理与检察，国家技术监督局和国电 公司相继颁发了有关压力管道安全管理与检察管理规定（国 家技术监督局压力管道安全管理与监察规定和在用工 业管道检验规程（征求意见稿）、国家电力行业标准电 力工业锅炉压力容器监察规程 DL612 1996、电力工业 锅炉压力容器检验规程 DL647 1998、火力发电厂金属 技术监督规程、浙江省电力公司火力发电厂热力系统压力管道安全管理办法)，并准备 2003 年开始实施类似与 压力容器的使用登记制度。但在具体的实施中尚存在以下主 要问题：1) 国内大部分电厂尚未建立图文并茂的压力管道安全管理 台帐，原始技术资料遗失严重，压力管道安全管理的

3、基础工 作十分薄弱。2) 压力管道技术信息多，依靠传统的手工方法管理技术信 息，不仅技术管理人员的管理工作量很大， 而且不便于修改、 统计分析和制作报表。3) 由于电厂热力系统压力管道的走向较复杂，现场空间距 离大，而且附件多而分布散，因此，缺乏单线立体图形象化 管理手段，管理起来很不方便。4) 高温下运行材料的退化行为及原始施工缺陷(如：焊接 缺陷等)是导致电厂压力管道失效的最主要的原因，目前对 材料蠕变与腐蚀状况及其趋势预测分析不够，不能充分地为 电厂生产安全运行服务。5) 支吊架、 阀门等压力管道安全附件的日常检查不够正常， 技术信息记录缺乏。6）电力公司安全检察部门无法及时了解各电厂压

4、力管道的 安全管理、 检测、 检修及缺陷情况， 制定和实施针对性措施， 压力管道安全管理与检察力度有待加强。针对上述问题电厂压力管道管理中存在的问题 , 为了提高我 国电厂压力管道安全管理水平，使压力管道安全管理系统 化、形象化、 科学化和定量化 ,为管道的检修与更换提供可靠 而科学的技术依据 , 同时也可使管道管理工程师从大量的手 工劳动中解脱出来 , 并为压力管道安全使用登记做好技术准 备，研制了电厂压力管道安全管理系统软件。电厂压力管道安全管理系统以国家技术监督局压力管道安 全管理与监察规定为管理总体原则，以国家电力行业标准 电力工业锅炉压力容器监察规程 DL612 1996、电力 工业

5、锅炉压力容器检验规程 DL647 1998、火力发电厂 金属技术监督规程（简称为规程），以及火力发电 厂热力系统压力管道安全管理办法等有关压力管道安全监 察与管理法规为压力管道安全管理指导原则，结合我国火力 发电厂压力管道安全管理实践而研制开发成功，拥有电厂在 役压力管道管理所需的全部功能，主要包括：管道基本技术 信息管理、管道分类统计信息、管道检测计划制作、管道检 测实施记录、管道超标缺陷返修、管道标准信息查询等功能 模块组成，此外，还配有压力管道空视图绘制系统支持管道 空视图的编辑、修改和显示。本系统现已被国电宁波北仑电厂、长兴电厂和华电杭州半山 电厂等企业成功应用。管理系统为多用户网络版

6、应用软件 , 采用先进的多层应用程序结构，并采用B/S 与 C/S 相结合的形式；管理系统以 WINDOWS NT 为网络操作系统， WINDOWS98 或以上版本为客户端计算机操作系统， Oracle 为后台数据库。系统图文并茂，采用纯中文菜单式界面，每 一功能都有较好的提示，本文将详细介绍系统使用与维护方 法。1 压力管道安全管理系统的管理模式与系统设计1.1 压力管道管理安全管理模式确定1.1.1 压力管道管理安全管理模式确定的原则本压力管道安全图文管理系统安全管理模式确定的原则：其 一符合国家有关压力管道安全管理与监察的法规与文件要 求；其二符合公司压力管道安全管理工程实际；其三符合压

7、 力管道安全科学技术与安全生产管理的原理与方法。因而，本系统安全管理模式首先以国家技术监督局压力管 道安全管理与监察规定为管理总体原则，以国家电力行业 标准电力工业锅炉压力容器监察规程 DL612 1996、电 力工业锅炉压力容器检验规程 DL647 1998、火力发电 厂金属技术监督规程（简称为规程），以及浙江省电 力公司火力发电厂热力系统压力管道安全管理办法等有 关压力管道安全监察与管理法规为压力管道安全管理指导 原则。按本系统进行压力管道安全管理将能体现上述法规的 精神，同时结合北仑电厂压力管道安全管理实际特点。1.1.2 压力管道管理内容定义根据国家技术监督局压力管道安全管理与监察规定

8、、国 家电力行业标准 电力工业锅炉压力容器监察规程 （ DL612 1996）、电力工业锅炉压力容器检验规程（DL647 1998 ）和火力发电厂金属技术监督规程 等法规精神要求， 以及发电厂压力管道安全管理实践，本管理系统的主要管理 内容包括：（ 1） 管子（直管）；（ 2） 管件，包括：弯管、弯头、三通、异径管、法兰等；（3）管道附件：支吊架、垫片、密封件、紧固件等；（ 4） 蠕变监督段和蠕胀测点；（ 5） 安全附件及阀门。涉及的压力管道指，火力发电厂热力系统在役的承压汽水管道，包括：主蒸汽管道及相应母管；再热蒸汽管道： 主给水管道及相应母管； 导汽管； 联络管； 下降水管；抽汽管道；旁路

9、管道；供热管道（至加热站）；辅 助蒸汽管道、吹灰蒸汽管道以及各种自用蒸汽管道；（11）上述 管道上各种引出管，如：疏放水管、取样管、仪表管；（12）连 续排污管道、 定期排污管道、 汽包事故放水管道、 加药管道、 减温水管道。1.1.3 系统管理模式根据电厂压力管道配置特点，本管理系统将压力管道分为若 干压力管道基本管理单位进行管理，所谓“压力管道基本管 理单位”即有唯一的管道编号，并以此管道编号所属管道空 间区域建立安全技术信息档案，包括：管道卡片、管件明细 表、管道的焊缝与弯头记录 （不同 “压力管道基本管理单位” 焊缝与弯头编号将从新开始） 、焊缝与弯头的安全检测信息、 管道检修记录、在

10、线检验记录、静密封记录等；并按此管理 单位制作管道检修计划，按规程要求，制订压力管道的 具体检测项目 （如： 弯头测厚、 蠕胀测量、 支吊架全面检查、 理化检验等）和检测比例，且保证该条压力管道按规程 规定进行定期检验。“压力管道基本管理单位”的划分与编号方法，原则上按电 厂建设配管设计时压力管道的划分与编号方法进行。与此同时，本系统安全管理模式将电厂压力管道的管理分 为：专业、机组二个层次。即，每一条压力管道应归属于某 一机组或电厂共享工程，而每一专业管理部门则分别管理各 机组属于本专业的压力管道，包括压力管道基本技术信息的 建立、检验计划制定、检验实施信息编辑输入等。1.1.4 关于压力管

11、道安全图文管理系统的建立过程一 确定“压力管道基本管理单位”本管理系统适用于1.11.2节确定的电厂压力管道安全管理范围与管理模式，在建立压力管道安全图文管理系统前，首 先要确定“压力管道基本管理单位” （或称一条管道） ,并 按每一条管道的所属管道空间区域建立该压力管道的安全 技术信息。“压力管道基本管理单位”的划分与编号命名方 法，原则上按电厂建设配管设计时压力管道的划分与编号方 法进行。如缺乏资料时，根据压力管道的操作条件、材质、 结构参数以及企业管理习惯综合考虑，确定每一条管道的编 号方法与管理范围。二 压力管道技术资料准备（1）按每一条压力管道为单位填写其技术档案卡片与管件明 细表，

12、并绘制三维管道空视图（如果有管道施工图则直接可 用），原则上各压力管道的划分应根据工艺设计时工艺管线 编号为准。2）压力管道空视图准备时要保证空视图的完整，并与现场实际情况相符，且在图上注明该管道的起止点。（3）如无现存的管道空视图，可现场测绘，空视图绘制应符 合国家标准 （可参考 石油化工装置工艺管道安装设计手册 第一篇 设计与计算）（4）尽可能利用压力管道原始施工或设计资料，一方面可减 少资料准备工作量，另一方面避免在填写过程造成笔误。三 管理系统技术信息库的建立过程建议按以下步骤，成批建立管理系统技术数据库：（1）利用本公司提供的管道空视图绘制系统绘制压力管道空 视图，并记录该管道的焊缝

13、记录、弯头记录及其起止点等。 注意：在压力管道空视图绘制完时，保存图形文件文件名最 好与该管道编号一致，便于在将图形调入数据库时查找。（2）利用本管理系统管道基本信息编辑界面输入与修改管道 技术卡片（所属专业与机组、管道名称、管道编号、类别、 起止点、长度、操作介质、 压力、温度、焊缝数和弯头数等） 管件明细、焊接记录、弯头明细、管道规定与材质、管道空 视图、设计情况、安装情况、防腐、情况保温、气密性试验、 耐压试验、密封记录、竣工验收情况、支吊架基本信息、蠕变测点信息等技术信息。注意：管道规格与材质信息、焊缝 数量、弯头数量和管道级别必须输入 （3）将管道空视图调入数据库（详见本系统相应功能

14、操作方 式）。1.2 系统分析与功能设计按照已确定的压力管道安全管理模式，对压力管道安全图 文管理系统的研制进行了详细的系统分析，提出了系统要达 到的总体目标与功能，但考虑到本系统的开发已有很好的工 作基础，因此，为节约时间，并未按软件工程的要求编写系 统分析与功能设计报告，而是在系统总体目标的指导下设计 了系统快速原型。本系统几乎包括压力管道安全管理的全部 内容，其主要功能目标如下：（1） 管道基本技术信息管模块 实现所有压力管道技术资 料的图文管理，包括：管道单线立体图、管道技术卡片（所 属专业与机组、管道名称、管道编号、类别、起止点、长度、 操作介质、压力、温度、焊缝数和弯头数等）、管件

15、明细、 焊接记录、弯头明细、管道规定与材质、管道空视图、设计 情况、安装情况、防腐、情况保温、气密性试验、耐压试验、 密封记录、竣工验收情况、支吊架基本信息、蠕变测点信息 等技术信息管理功能。以及被更换管道的主要技术信息：管 道卡片信息、规格与材质、空视图和明细表等管理功能。（2）管道运行信息管理模块 实现管道运行记录和管道事 故记录等管理。其中，管道运行历史记录信息数据是用于蠕 变测量分析的基础之一，因此，对于要进行蠕变测量的压力 管道必须记录管道的运行历史。（3）管道检测计划制作模块 按安全管理模式确定的管道 定期检测规定制作管道检测计划，其主要功能包括：确定 计划检测压力管道；确定管道检

16、修计划检验项目（管道检 修内容包括：蠕变测量、焊缝探伤、弯头测厚、支吊架与阻 尼器全面检查与调整、 三通抽查、 硬度测量、 金相组织检查、 光谱分析、化学成分分析、管件更换和其它检修内容等）； 设置管道检修计划施工单位；设置管道计划检修具体检 测部位（弯头与焊缝），系统将按规程检测要求自动确 定检测比例及检测部位；检修管件（维修或 /与更换）的确 定，对于可能需要更换的管件，系统还将自动制作管件备件 表；管道检修计划及工作量的统计；管道大修计划表、 检修任务书、自动生成的每一待检修管道施工图（含空视图 与检测部位）和管道大检修备件表的打印等。并提供了检修 计划内容图文对照修改与显示功能。(4)

17、 检测检修实施记录管理模块 检验、 检修实施记录信息 的编辑与安全技术信息统计分析，为压力管道的现场管理提 出指导性意见，包括：定期检测实施记录的编辑、管道检测 状况的查询、管道缺陷及其分布分析查询、管道壁厚测量记 录与腐蚀趋势分析、蠕变检测及蠕变趋势分析、在线检查实 施记录与统计查询、专项检验与检修实施记录编辑与统计查 询、检修与改造实施记录编辑与统计查询等管理功能。(5) 缺陷返修及问题处理管理模块 记录企业对检测中发 现的超标缺陷的处理方法，包括：缺陷返修的焊接工艺、焊 条牌号、热处理方法与返修结果等记录，以及主要安全问题 处理情况记录与统计查询。(6) 压力管道安全技术信息综合查询统计模块(7) 常用技术标准查询模块 常用电厂压力管道技术标准信