一、系统开发背景
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。为提高压力管道运行的安全性，加强压力管道安全管理与检查，国务院令 [2003]第373号《特种设备安全监察条例》，明确将压力管道的制造、安装、使用与检修等纳入条例的监察范围;原劳动部和国家质量技术监督检验检疫总 局颁发了《压力管道安全管理与监察规定》、《在用工业管道定期检验规程》和《压力管道安全使用登记规定》，原电力部和发改委针对行业特点颁发实施了《电力 工业锅炉压力容器监察规程》、《电站锅炉压力容器检验规程》、《火力发电厂金属技术监督规程》等有关压力管道安全监察与管理法规，对企业压力管道的安全管 理起到了积极的作用。但在电厂压力管道安全的实施中尚存在以下主要问题:
1) 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，信息记录缺乏。
6) 由于我国至今仍没有压力管道缺陷安全评定规范，现已颁布的行政性技术文件，对焊接缺陷的处理是经验性的，过于保守，判废了大量尚可接受的焊接缺陷，增加了 不少不必要的返修工作，或者有的企业对超标缺陷缺乏科学依据的情况下盲目带缺陷运行，严重影响安全。
针对上述存在的问题，为了提高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，为企业长周期安全生产服务，同时也可使管理人员从大量的手工劳动中解脱出来。我厂首先在国家及电力行业有关压力管道安全监察与管理法规的基础上，通过 消化吸收国际上先进的技术与方法，并结合我厂多年压力管道安全管理工程实践，研究制订先进的电厂压力管道安全管理模式;然后，利用最新的计算机软件工程技 术与人工智能方法，采用流行的多层应用软件结构体系，开发基于网络的压力管道安全管理系统，并建立相应的图形及文字技术信息库。本系统的研究成功使我厂压 力管道安全管理上一新台阶，提高我厂压力管道运行的安全性，产生重大的经济效益与社会效益。本将详细介绍该系统压力管道安全管理模式、系统总体构架、主要 功能和系统实施总结。
二、压力管道安全管理模式
2.1 压力管道管理内容
根据《压力管道安全管理与监察规定》劳动部(1996)140号文和国家质量技术监督检验检疫总局《在用工业管道定期检验规程》(20030417)、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》(DL647-2004)和《火力发电厂金 属技术监督规程》(DL438-2000)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:(1)主蒸汽管道;(2)再热蒸汽管道;(3)主给水管道;(4)导汽管;(5)联络 管;(6)下降管;(7)抽汽管道;(8)旁路管道;(9)供热管道(至加热站);(10)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、减温水管道等。
2.2 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用工程，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。
三、系统总体构架
本系统采用了当前应用软件开发技术中先进的结构体系，即C/S与B/S相结合的分布式网络应用程序结构体系，如图1所示。管理系统依托电厂原有企业局域网 运行，以WINDOWS2000/NT为网络操作系统，Windows9.X/2000为客户端操作系统;以Oracle为后台数据库。
压力管道安全管理系统采用三层应用程序结构，本公司开发的系统数据库结构及后台程序提供后数据服务;中间层应用程序服务器软件客户系统和WEB服务器提供 数据库连接服务和商业规则的定义;管理系统客户应用软件提供功能强大的系统功能;基于ActiveX控件技术的WEB服务程序为IE用户提供压力管道综合 查询功能，以减少系统维护。因此，本系统由以下四大部组成:压力管道图文安全管理系统、压力管道超标缺陷安全评定专家系统、基于WEB的管道技术信息综合查询子系统和压力管道空视图绘制系统。
四、系统功能设计
4.1 压力管道图文安全管理系统
根据本文第2节研究确定压力管道安全管理模式，本管理系统设计的功能构架如图2所示，其各子系统功能要点简述如下:
1)基本信息管理子系统:为实现电厂压力管道基本技术信息、管件明细、焊接记录、弯头明细、管道规格与材质、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而设计，其中图文并茂管理功能是本系统的一大特色。
2)安全监察管理子系统：为实现按国家质量技术监督检验检疫总局压力管道普查和使用登记要求管理而设计。
3)服役历史管理子系统:管道运行历史记录数据是蠕变测量等材料退化分析的基础之一，本子系统为实现压力管道运行历史、超参数(温度和压力等)管理而设计。
4)检验计划管理子系统：根据国家行业规程对压力管道的检验与金属监督要求，以及压力管道运行历史与操作情况制作压力管道检验计划而设计。
5)检验实施管理子系统：编辑管理压力管道全面检验、在线检验结果、蠕变测量记录与蠕变趋势分析、管道壁厚趋势分析等而设计。图4即为按《火力发电厂金属 技术监督规程》(DL438-91)和《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督导则》(DL441-91)规定进行管道蠕变测量、编辑与自动分析结果图。
6)缺陷处理管理子系统:为管理本管理压力管道检修实施过程中发现的缺陷及处理情况而设计。
7)安全综合分析子系统:为进行压力管道综合安全分析与查询而设计。
8)系统维护管理子系统:为实现系统维护管理而设计。
4.2 压力管道超标缺陷安全评定专家系统
如何科学处理在压力管道检修过程中如发现超标缺陷是急需解决的问题。本专家系统以断裂力学为基本理论，在消化英国中央电力局CEGB R/H/R6第三版《含缺陷结构完整性的评定》和美国EPRI方法等国际上先进的压力管道缺陷安全评定规范与最新研究成果的基础上，通过大量压力管道有限 元应力分布研究和材料断裂性能的试验研究，采用人工智能专家系统技术研究开发而成，能对压力管道检验实施过程发现的压力管道超标缺陷作出科学的安全评定， 为电厂压力管道超标缺陷的科学处理提供辅助决策工具。
4.3 基于WEB的管道技术信息综合查询子系统
本子系统为通过浏览器(IE5.0等)以WEB形式查询压力管道各种技术信息而设计。对于电厂内只需要查询的有关领导或技术人员无需安装客尸端软件，而直 接通过企业内部网站启动本子系统进行查询，可查询的内容包括:管道技术卡片、管道空视图、管件明细表、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、管道运行信息、管道检修计划信息、
