RBI技术在乙二醇装置的应用分析及扩展

第32卷第12期VoL 32 Na 1200年12月RBI技术在乙二醇装置的应用分析及扩展李文立(中国石油化工股份公司天津分公司天津300271)摘要通过对RI技术的实际应用,了解装置检验前后的整体风险水平根据乙二醇装置整个工艺特点运用定性、半定量定量的分析方法,合理运用失效机理降低其风险并延伸到非压力容器的管理对日常的风险管理、大修计划的针对性以及对在用设备进行科学监管具有较好的指导性。[关键词]风险;失效;决策:矩阵[中图分类号]TP27[文献标识码]B[文章编号]1003-5095(2009)12-0052-042007年3月至2008年5月中国特种设备检效预防和整治特种设备事故隐患降低政府和企业安测研究院对某石化乙二醇装置压力容器和压力管道全管理成本,促进大型石化企业安全发展和科技进步进行了风险评估。通过对RBI技术的实际应用,了解具有重要的意义。它主要针对静设备的风险评估定装置检验前、后装置的整体风险水平在2008年的大量和定性的科学分析来指导设备的检验,通过RBI检修当中对整个评估进行了检验,并且根据设备的风险测实施风险管理。程度及安全隐患情况进行了维修更换,为下一检验周1.3工作原理期的确定和检验策略的制定提供了科学合理的依据。将设备在使用期间可能发生的风险与设备在用1问题及分析方法检验相联系,应用风险分析可将流程中所有的设备和1.1问题管道按风险进行排序在此基础上可重点针对高风险随着科技的进步和社会的发展传统的检验和一的设备按照其损伤的特点采用有效的检验方法进些规则已经和装置长周期的运行产生了矛盾,传统行检验显著降低其风险。乙二醇装置评估是利用挪的检验规程主要从保障压力容器压力管道和安全阀威船级社开发的ORBT0 ONSHORE软件,结合其内置定安全的角度出发,来确定相应的检验方法和检验时性、半定量分析及全定量分析模块较为完善的数据间。所制定的检验方法的针对性有效性完整性并不库以及所有ANSI/ASME的材料数据库和按车间需要理想迫切需要一种更加合理的方法来逐步适应当前对数据库进行扩充的情况。RBI技术的应用填补了当前的空白,但是评14工作基础估报告有些地方还应加以改进,提高其准确度。API RP580基于风险的检验、 API BRD581基1.2RB的定义于风险的检验—基本资源文件;RBI分析软件及数即 Risk Based Inspection的缩写,基于风险据库(失效概率、损伤机理、化学品性质、材料性能的检验,以设备破坏而导致的介质泄漏为分析对象,等)。以设备检验为主要手段的风险评估和管理过程。RBIAPI RP580, API BRD581是美国的标准,现在是一种确定针对性检验计划的方法RBI通过评估3我们国家刚起步还未有完善的标准, API RP580是个主要参数(失效可能性、失效后果失效可能性和后对API510压力容器检测规范、API570管道检测规果组合的风险)可较为准确地确定出检验的范围和要范和APⅠ653储罐检测、维修、更换和改造的补充求。基于风险的检验技术是在追求特种设备安全性与在API检测规范和标准中车间根据RBI评价的经济性统一的基础上建立的一种优化检验方案的方结果在一定范围内制定检测策略和增减检测频率法。对于推进特种设备安全监察方式的改革创新,有1.5中国煤化工是当今环氧乙烷/[收稿日期]20015乙CNMH求之一采用氧气氧作者简介]李文立(1969-),男,工程师从事石油化工、化工化法:载银催化剂与列管式圊定床催化反应器。该工设备管理工作。第12期李文立:RBI技术在乙二醇装置的应用分析及扩展艺利用沸水散热副产蒸汽,甲烷作氧化反应致稳剂,的设计、位置或运行特点。因此在模型的输入方面,可以回收尾气中的乙烯;环氧乙烷和水在管式反应器定量RBI需要更详细的信息和数据。中直接水合成生成乙二醇,然后利用多效蒸发脱水,2乙二醇装置腐蚀失效特点真空精馏分离得到各种高质量产品。具体反应式21内部酸碱类腐蚀CH=CHa+1/2 0-CH2-CH,+103. 4 kJ/mol (1)(1)E0反应中生产CO2,醇类氧化生成有机酸,形成酸性氛围,如果存在高浓度的cl(或者局部浓缩聚CH2CH2→ CH CHO集),对碳钢和低合金钢造成腐蚀。可能发生的部位:C2吸收与汽提工段、循环气、乙二醇蒸发提浓以及cHHO+202→22+2H其他酸性氛围。(2)E0反应中生产C02且存在Q2氛CH2=CH2+302→2CQ2+2H0+13227kJ/mol(2)围,在有液相水存在的条件下形成锅炉水腐蚀环境。Co,+K,C0,+H0-2 KHCO,+26.8 kJ/mol可能发生的部位:C2吸收与汽提工段循环气。(3)E0CHO+HO--CH-OH-CHOH (MEG)+92. 1 kJ/mol反应中生产CO2,在有液相水存在的条件下形成碳酸MEG+CH+10C-002HoE+046kJ/ml腐蚀,可能发生的部位:C吸收与汽提工段(E反GCHo→HoCH2-0一CH2-CHOH应中生产醇类如果系统密封不严或者存在氧化性氛(TEG)+100. 5 kJ/mol乙二醇装置的特点有乙酸碳酸、多元酸、强碱围醇类会被氧化成醛类再进一步氧化成有机酸对(氢氧化钠)盐类氯化物、强氧化剂气液两相、有机碳钢和低合金钢造成腐蚀。可能发生的部位:乙二醇物碳化物等所以选用的失效机理的计算模块:(1)减蒸发提浓、乙二醇精制。2.2应力腐蚀开裂薄模块;(②2)应力腐蚀开裂模块;(3)外部损伤模块;2.2.1C应力腐蚀开裂(4)衬里模块。共划分27条存量组,41条腐蚀回路。收集资料:(1)设计竣工资料:(2)工艺资料;(3)检验腐蚀机理:装置大量采用奥氏体不锈钢材料或复资料;(4)操作资料;(5)财务数据合材料,当Cl浓度较高(可能是蒸发浓缩导致)时,1.6分析方法可能引发此失效机理。C可能的来源抑制剂(一氯1.6.1定性RBI乙烷)分解;工艺水中的氯化盐;工艺蒸汽冷凝后产生定性方法通常不需要收集所有数据。定性方法仅的水;锅炉供水和萃取系统;催化剂;绝热层;水压试仅要求参照一个参考点将风险分类为一个粗略的范的残余水和其他制造过程。可能发生的部位:采用围。重要的是建立一组规则确保风险分类的一致性。奥氏体不锈钢材质的容器和管道对于容器来说容易定性分析使用比较粗略的范围这往往要求具有发生在下端封头的过渡弧区域封头与筒体的焊接接比定量方法更高水平的判断技巧和理解水平范围和头。概要用来评价条件变化很大的情况这就要求用户仔2.2.2碳酸盐应力腐蚀开裂细考虑输入对风险结果的影响。因此,虽然其有简单腐蚀机理:如果材料为碳钢,并且介质为p性但具有所需知识和经验的人执行定性R分析也值>.5的碱性水,则可能发生碳酸盐应力腐蚀开是非常重要的。裂1.6.2半定量RI工艺中加入碳酸盐用于吸收C,按照API581半定量分析通常需要定量方法中使用的相同数的要求无敏感性的充分条件为焊后热处理/无液相据但不是那么具体。例如可以估计流体的体积。尽水/水相中HS含量低于50×10有敏感性的必要管半定量分析可能失去了定量分析的某些精度,但数条件为水相中HS含量低于50×10且P值≥据收集和分析的时间减少了。7.6可能发生的部位:工艺中碳酸盐的储存系统及注入系统。1.6.3定量RBI定量风险分析使用逻辑模型描述那些导致严重22.3碱应力腐蚀开裂事故的事件组合,使用物理模型描述事故的进程和危中国煤化工拉应力和高温氢险物质在环境中的扩散。模型从定性和定量的角度给氧化钟CNMHG是裂主要位于出了对风险的认识并且识别那些影响风险的最重要晶间典型形态是细微网状裂纹。经验表明,有些碱腐蚀应力裂纹失效发生在几天内,而多数则可能持续1河北化工第12期年以上才会发生。碱腐蚀应力裂纹的敏感性由3个关图3为乙二醇装置总风险分布比例图,从图3中键参数确定:碱浓度、金属温度和拉应力水平。碱浓度可以看出,主要的总风险由较少的设备/管道承担,和金属温度的增加都使碱应力腐蚀开裂倾向增大关在乙二醇装置中,20%的设备与管道就占据了装置于碱浓度,低于%则裂纹敏感性很低,但是在高温9%的总风险。这就说明了如注重于该20%的设备和接近沸点时可能产生局部高浓度导致裂纹敏感性管道就能有效地控制工厂90%的总风险因此可以增加,如为控制p值在蒸馏塔中加入碱会发生塔体极大地优化资源和最大地降低风险。碱腐蚀应力裂纹。关于金属温度在<46℃时不会发生开裂,在46~82℃范围时,裂纹敏感性由腐蚀浓度控制。82℃以上时,对于所有浓度>5%情况,裂纹产生的可能性非常高。关于拉应力水平由于高的焊接残余应力焊态及冷弯的碳钢低合金钢易产生这种开裂消除应力的热处理是防止碱腐蚀应力裂纹的有效方法。3处理过程及措施2007年11月下旬项目正式启动。项目组与公图3乙二醇装置总风险分布比例图司管理人员和技术人员进行技术交流明确了双方的为降低装置的潜在风险,车间应完善工艺操作规职责和今后工作中的分工,列出了项目进度计划为程,尤其要注意环氧乙烷的生产、储运、应急处理等,下一步的工作做了具体的安排。尽可能降低失效后果具体步骤:启动会议→装置现场调查→专家咨RBI所能解决的范围主要是针对失效可能性实询意见→数据收集整理和录入→存量组和腐蚀回路际通过对高后果单元的干预也能有效降低风险在可的确定→数据的确认和补充→历次检验结果补充→行的情况下做一些工作,进一步降低乙二醇装置的风风险评估→内部专家评议和修改→制定检验计划和险水平:()部分达到中高风险的单元进行一次在线降险措施→编制报告与项目验收。检验;(2)发现奥氏体不锈钢材质发生晶间腐蚀或应2008年9月30日和201112月31日为评估力腐蚀开裂改用超低碳奥氏体不锈钢,或者采用双日期的乙二醇装置的总风险矩阵见图1和图2相不锈钢来降低其敏感性;(3)在RI实施中由于工艺方面的变化、波动等应及时更新评估结果实践证明定性分析在初次过程中还是非常重要因为车间技术人员对整个装置的现状最为了解,而对整个数据录入中的错误最容易找出来更高水平的判断技巧理解水平和经验的人执行定性RBI分析图12008年9月30日乙二醇装置的总风险矩阵图是非常重要的。这次的评估报告还需进一步修正和补充,与检验结果相对比,进一步完善基础数据库根据RBI检验结果,系统分析设备的风险程度以及失效模式、失效机理等因素提出针对性检验方案确定设备检验周期和检验内容,及与现行法律相结合RBI技术只是对压力容器和压力管道进行科学图22011年12月31日乙二醇装置的总风险矩阵图的评估,乙二醇装置还有许多非常重要的非压力容器到2008年9月30日,乙二醇装置中没有总风和管道,主要是后工段的真空系统以及相连的管道险为高风险的单元,到2011年12月31日,乙二醇这中国煤化工空泄漏会造成极大装置中没有总风险为高风险的单元总风险为中高风危CNMHG蚀机理来进行对设险的单元,比2008年略有增长;中风险和低风险管备的状况进行分析运用在大修及日常检维修及检测道仍然占据了单元总数的绝大部分(下转第76页河北化工第12期的一个方向。城市生活垃圾的CN比较高有机物含成本的降低,厌氧消化技术必将得到高速的发展在量低如果和粪便、下水污泥等混合,厌氧发酵就能调各个不同的地区包括乡村使更多的能源得到回收节C/N比,有利于发酵的进行并能提高有机物含量,实现生活垃圾资源化的可持续发展。增加肥效,同时也解决了部分粪便和下水污泥的处[参考文献]理[李东孙永明张字等城市生活垃圾厌氧消化处理技术的应5结论用研究进展[门]生物质化学工程,2008,2811):2284-2290城市生活垃圾的厌氧消化处理,作为有机物资源[2]徐清艳徐剑波城市生活垃圾的厌氧消化处理[J闽江学院学报的再利用有十分广阔的前景。因为其自身的特色以及(3)余领媛城市生活垃圾堆肥处理及其前景展望U有色金属设计与良好的性能价格比得到越来越多政府和科研机构的研究200021(1):6265重视。随着产业结构能源结构生活方式等的改变,[4孙英杰肖学斌珙新炜城市生活垃圾资源化技术的探讨[门青岛垃圾的数量会有所增加,垃圾的组成也会不断地变建筑工程学院学报,200121(1):26-32化其总体发展趋势是垃圾中有机物含量增加更加同张记市张雷王华城市有机生活垃圾厌氧发酵处理研究门n有利于厌氧消化发酵。随着研究的深入投资的增加生态环境2005,14(3):321-324Research Development on Municipal Solid Waste Anaerobic Digestion TechnologyYAO Ling(Taiyuan University of Technology of Environmental Science and Engiering, Taiyuan 030024, China)Abstract: This paper mainly reviews the principles of anaerobic digestion of municipal solid waste treatment technolo-gies and research status at home and abroad and prospects it's development and put forward it's viewsKey words: municipal solid waste anaerobic digestion: principle: the status quoyoeoeoeoeoc上接第48页)[参考文献]608-610.1]汪镇安化工工艺设计手册(第三版)0.北京:化学工业出版杜,2戴新民物化手册The Modification of Adipic Acid CrystallizerCUI Hong-yan, LU Chang-haiQenan Shenma Nylon Chemical Co, Ltd, Pingdingshan 467013, China)act: This paper introduced the modification process of the lst crystallizer. By increasing the flash system, theneck problem is sloved during the running of ADA unit, the ability is expanded, and some experience is provided.Key words ADA: crystallizer: modification; flash个小小小小小小小≈小上接第54页)当中,会取得较好的效果做到预知维修,降低成本,理加上对在用设备进行科学监管,采取有效的在线监降低风险。测措施,对整个装置安全高效运行是不可缺少的,最结论关键的是真正的应用并不断完善根据发现的新问题引入RBI检验技术,对于推进我国特种设备安全及时组织车间技术人员分析原因并及时对数据库更监察方式的改革创新,有效预防和整治特种设备事故新,这样评估系统会越来越准确对以后的安全生产,隐患降低政府和企业安全管理成本促进大型石化对上层决策都会起到较好的指导作用。企业安全发展和科技进步具有重要的意义。科学的管中国煤化工CNMHG