陳 迅 工
摘要 壓力屬性分類表述過程中，存在含混不清互相矛盾的現象；本文從標準化的高度，對壓力及其衍生物，以及在涉及安全生產與效能質量的關係上，做一個規範性論述。
關鍵詞 壓力 屬性分類 標準化 安全生產 效能質量 規範性
引言 在眾多的工程技術專著和教材中，壓力二字使用極其頻繁；但壓力及其衍生物使用的過程中、壓力屬性分類表述過程中，存在含混不清互相矛盾的現象；一些偏差如不澄清或糾正，可能會繼續誤導。本文試圖從正面，從標準化的高度，對壓力及其衍生物，以及在涉及安全生產與效能質量的關係上，做一個規範性論述。相信此舉對專業基礎理論建設、行業技術培訓，會有一定幫助。本文論述的對象以承壓特種設備為主，但涉獵的內容涵蓋許多專業和行業。
一、有關壓力的定義和單位換算
1本義。壓力的本義是壓強，單位面積所承受或施予的力。強，強度，含度的量化，類似溫度。全稱壓力強度，工程上約定俗成，習慣稱其壓力。
2大氣壓力與大氣壓。大氣壓力即地球大氣層壓力，其量度為一個大氣壓（工程），即每平厘米1公斤力。統一國際標準0.1兆帕。
3絕壓與表壓。表壓，以一個大氣壓為計量起點的壓力。絕壓，以完全真空為計量起點的壓力。P絕=P表+1大氣壓。
4真空與負壓。負壓，即真空度，低於（1個）大氣壓所顯示的壓力。負壓或真空度度量起點為完全真空。負壓或真空度最大值為1大氣壓。
5揚程與水柱。1大氣壓，用水柱高度表示壓力的方法。主要作為機泵性能的壓力參數。水柱高度也是負壓的表示方法。1大氣壓=10米揚程=10000毫米水柱。
二、壓力屬性分類及相互關係
承壓設備-壓力容器鍋爐，從設計製造到使用檢驗全過程，涉及的壓力屬性常見有：設計、額定、操作、試驗、安全閥至少5種類型（稱呼）。
1設計與額定。除了液化氣體因為涉及臨界特性參數（壓力、溫度），設計壓力與額定壓力取值有所不同以外，其他流體介質的設計壓力就是額定壓力。
2設計與安全閥。安全閥開啟壓力是以1.05至1.1倍額定壓力來確定的。因此，當設計壓力與額定壓力定義相同時，「設計壓力大於安全閥壓力」的提法不能成立。
3關於工作壓力。工作壓力有額定、最高、允許、操作等多種提法。額定即最高。允許是檢驗狀態下一種提法，也是最高。操作是正常狀態下一種提法，一般也應該是最高。至於工藝不需要最高需要調低，則應作為特例。
4關於試驗壓力。試驗有壓力和氣密之分。壓力試驗，以殼體強度或承壓能力實驗鑒定為目的。氣密試驗，以殼體嚴密性實驗鑒定為目的。運行介質為液體的殼體，一般用水作為實驗介質。運行介質為易燃有毒氣體的殼體，一般用氣體作為實驗介質。
三、超壓概念的兩種類型分析
發生於承壓和不承壓容器的超壓，直接導致物理性爆炸。超壓原因有兩種情況（類型），現以汽包為例分析如下：
第一種，承壓能力不變的超壓。我們一般將承壓能力極限確定在安全閥（開啟）壓力，一旦安全閥失效，即容器最後一道保護屏障失效，即刻爆炸。為防止這種超壓爆炸，我們除了通過定期校驗、現場實驗等一系列措施，保證安全閥靈敏可靠的同時，對於P.V（蓄能）較大的容器，還需要將工作（操作）壓力控制在安全閥開啟之前，也就是額定壓力內。
第二種，承壓能力降低的超壓。由於容器本身原有（設計）的承壓能力因腐蝕等原因而降低（比如說有效壁厚從12降至8厘米），此時，原額定壓力就處在超壓位置上；也就是說工作（操作）壓力低於原額定壓力，此時的爆炸亦稱超壓爆炸。為防止這一類型爆炸，就需要對容器承壓能力定期進行檢驗。應當針對容器性能、結構和環境特點，採用有效的測定鑒定手段做出準確判斷，而不能依靠簡單的測厚。
四、壓力顯示的三重功能
如果說安全閥、防爆片、超壓連鎖等泄壓自動保護裝置，完全為安全生產服務，那麼以壓力表為代表的壓力顯示裝置，除了為安全生產服務以外，還有為生產工藝服務的功能。安全保護無下限，而壓力顯示既有上限也有下限。也就是說，應該控制壓力在一定範圍，力求保持穩定。
壓力顯示的作用不僅表現在安全和生產兩方面，它還有代替溫度顯示的功能。眾所周知，以溫度計為代表的溫度顯示儀錶，到目前為止在許多地方，無法形成「法定校驗」，也就是說，溫度計的定期專業校驗仍是一項空白（盲區）。某些情況下比較規範的做法是，以壓力顯示間接代替溫度顯示。
比如，以飽和蒸汽為介質的汽包，因為壓力與溫度有自然對應關係（地球特性），知道了壓力也就知道了溫度。0.1兆帕表壓對應的飽和汽水必然是120攝氏度。有臨界特性參數的液化氣體也有對應關係，由此關係可使壓力顯示間接反映溫度顯示。
五、盲目調低操作壓力會造成效能降低
壓力容器使用單位在設備選型時，依據工藝要求確定設備能力，確定設備性能參數，包括壓力指標。設備投用以後，應當最大限度地發揮設備效能，將指標調到最高。
以鍋爐汽包為例，按照壓力與溫度自然對應的飽和汽水性質，因為壓力越高，飽和（沸）點越高，焓值越高，熱效能越高，所以應當最大限度地使工作（操作）壓力達到最高值。同理，燃燒溫度也應當盡量控制在最高值。
然而，一些設備使用管理者，片面地強調所謂安全，草木皆兵，誤以為使用壓力越低越保險，盲目地將汽壓（或爐溫）指標調低許多，造成大馬拉小車的低效運作。這種傾嚮應當予以糾正。
六、盲目調低操作壓力會造成安全性能降低
盲目、隨意地調低壓力指標，不但造成效能降低，而且造成安全性能降低。
我們以鍋爐的彈簧式安全閥為例。當安全閥開啟壓力盲目調低后，會帶來兩個後果：靈敏度降低；排汽能力降低。這是因為安全閥靈敏度和排汽能力，在事先設定範圍內為最佳（如0.7~1兆帕）。若開啟壓力低到設定範圍（0.7）以下，彈簧本身靈敏度隨之降低，直接帶來閥的靈敏度降低。與此同時，根據安全排量泄壓面積計算，安全閥排汽能力也有所下降。
此外，盲目調低操作壓力還會造成人安全意識的麻痹。因為超壓爆炸危險性取決於壓力、容積、介質三個性能要素，或壓力、溫度、介質三個工藝要素；壓力僅僅是其中一個要素。
七、綜合性分析小結
以上我們從壓力定義單位換算、壓力分類相互關係、超壓兩種類型分析、壓力顯示三重功能、盲目調低操作壓力造成效能和安全性能降低，六個方面一系列分析，可以看到：
1壓力這個物理名詞、工程概念，所涉及的專業、行業相當廣泛，如果不對屬性分類表述過程中，存在的含混不清、互相矛盾現象，加以澄清和糾正，就會因一些偏差而產生誤導，既不符合安全生產方針，也違背效能質量的宗旨。
2正因為壓力二字使用極其頻繁，所涉及的工程專業相當廣泛，也涉及安全生產與效能質量的關係，所以有必要從標準化的高度加以規範。希望本文對專業基礎理論建設、行業技術培訓，會有一定幫助，並能夠引起各方面的關注。
