RBI技术在乙烯装置的应用

第25卷第23 期甘肃科技Vol. 25 No. 232009年12月Gansu Science and TechnologyDec.2009RBI技术在乙烯装置的应用胡足,成伟(兰州石化公司研究院,甘肃兰州730060)摘要:通过利用 API581基于风险的检验( RBI)技术,采用定性和定量分析相结合的方法对兰州石化公司乙烯装置中的静设备进行风险评估,分析设备的风险等级及潜在的损伤机理,并根据风险评估的结果对每台设备制定了针对的检验策略。关键词:RBI;乙烯装置;风险评估;风险排序中图分类号:TQ325.12项目范围为兰州石化公司烯烃事业部乙烯装置1引言内的静设备(其公用工程系辅助系统如燃油、燃气、炼油化I装置往往是在十分复杂和苛刻的条件封油、冷却水等不包括在内) ,接口为主工艺系统设下运行的。装置的长周期安全稳定的运行面临严峻备,根据风险评估的需要,项目组根据工艺流程图的考验，因此,有必要更加科学有效地对设备进行检(PFD)、仪表管线图(PID)和实际工艺流程情况经验和维护,提高设备的安全可靠性。基于风险的检过充分分析和讨论,将乙烯装置系统分为6个工段，验(RBI)技术是20世纪90年代末期在美国兴起的分别表示为反原料区(100)工段、急冷区(200)工一项先进的检验技术,是一种追求 系统安全性与经段、碱洗区(300)工段、反应区(400)工段、压缩区济性统-的理念与方法”。RBI以系统的概念对装(500)工段、分离区(600)工段。具体工段划分及各置整体考虑,在熟识整套装置工艺特性的基础上,从工段设备数量统计情况,见表1。设备的损伤机理和事故影响的系统分析入手,对装.表1烯烃事业 部乙烯装置工段划分及设备统计置中承压部件进行全面而系统的风险分析,在所要序号工段名称换热器求的检验周期内推荐有效的检验技术，通过合理的、100(有针对性的检验和维修,在设定的周期内把设备的220032:00风险值降到合理的风险范围内,从而达到进一-步实40014现降低检验成本、延长装置运行周期、提高生产效益的目的。其更深远的意义在于通过对装置设备、工660029艺条件的整理和分析,提高了整个装置的管理水平。2.2风险评估定量分析结果采用基于风险的检验技术可以带来巨大的经济(1)兰州石化公司乙烯装置设备评估的整体风效益。根据国外实施RBI的经验表明,在可靠的数险矩阵,如图1所示。据基础上,根据装置的风险分布制定的检验策略,能使停机检修日数减少10%,使检修成本降低15%,并加强了装置检修的安全性和检修的质量及管理(2]。为了提高我国石化行业在世界同行的竞争力,在保证安全基础上,降低风险、降低成本、提高可0geQ o靠性是必由之路。主要介绍了RBI技术在兰州石化公司乙烯装置的应用情况。中国煤化工2评估过程和主要评估结果YHCNMHG2.1评估范围图1整体风险 矩阵26甘肃科技第25卷(2)风险排序。表2给出了乙烯装置各个工段的高风险和中风险但失效可能性大于3的静设备风设备的风险分析统计结果,表3给出了乙烯装置中险排序和主要原因分析结果。表2乙烯装置设备风险统计工段设备类型高风险中高风险中风险低风险合计换热器100容器0310反应部分塔器(反应器)设备合计1換热器分馏部分塔器29300干气脱硫4004s3255001117600_3__93S_532.3失效模式及 损伤机理分析乙烯装置中高风险或中低风险但失效可能性高物流和腐蚀流数据的准确性,是应用RBI技术的设备分类统计情况,见表4。进行腐蚀机理普查和风险评估的基础。通过查阅工表3乙烯装损伤机理艺包、采样分析以及专家审核等方法,确定乙烯装置腐蚀机理类别腐蚀机理中共有147种工艺物流。存在的腐蚀性物质主要应力腐蚀开裂氢致开裂/应力导向氢致开裂有:C0、CO2、H2S、H2以及其它硫化物( RSH)等。碱性开裂RB-eyeR软件识别出乙烯装置中静设备潜在高温H2S/H2腐蚀的腐蚀机理有4大类7种,具体见表3。减薄酸性水腐蚀其中对设备危害最大的损伤形式主要是减薄、未知原因外部腐蚀保温层下腐蚀外部腐蚀。氢脆高温氢致开裂2.4高风险设备的分 布及原因分析表4高风险、中低风险但高失效可能性的设备高风险的设备中低风险但高失效可能性的设备8_2综合表2、表4给出的高风险设备分析可以看高温中国煤化工险或检验效率低;设出,导致部分设备风险高的主要原因有以下两点。备的YHCNMHG造壁厚较薄,如换热(1)高失效可能性(失效可能性等级大于3)器管束和某些壁厚较薄的设备。腐蚀严重(减薄速率高、应力腐蚀敏感性高或(下转第146页)146甘肃科技第25卷面和竖向设计,保证整个场地排水畅通;要做好防洪的增大,黏聚力而迅速降低,内摩擦角的变化不大。设施;要保证水池类构筑物或管道与建筑物的间距(4)当增湿含水量小于结构破坏起始含水量符合防护距离的规定,保证管网和水池类构筑物的时,黄土对水的敏感性很弱,随含水量的增大,不产工程质量,防止漏水。生增湿湿陷或产生很小增湿湿陷;当含水量大于结(3)在构筑物的结构设计和施工中采取结构措构破坏起始含水量时,黄土对水的敏感性很强,含水施和防水措施相结合,有效地控制的增湿效应。量的较小增大也会引起很大湿陷。(4)在道路工程中要注意路堤的填方高度,填(5)在湿陷性黄土地区进行建设,必须严格按方的高度影响土压力的大小,要防止出现黄土路基基建程序办事,并应根据湿陷性黄土的特点和工程和填土路堤分离脱开。要求,因地制宜,把消除湿陷变形作为先决条件,采取以地基处理为主的综合措施,,防止地基湿陷,保5结论证构筑我的安全和正常使用。(1)黄土湿陷性的影响因素很多,本文主要针参考文献:对围压和含水量进行分析其对黄土湿陷性的影响。[1]张茂华. 增湿时黄土的抗剪强度特性研究[J].岩土力(2)黄土增湿时的极限强度是围压和含水量的学,2006,27<7) :1196-1200.二元函数。围压相同时,随着含水量的增加，极限强[2]胡再强.非饱和黄土的显微结构与湿陷性[J].水利水度在减小;含水量相同时,随围压的增加,极限强度运科学研究,000.在增加。[3]陈存礼.黄土的增湿变形特性及其与结构性的关系(3)非饱和黄土的抗剪强度具有自身独特的性[J].岩土力学,2006 ,25(7) :1352-1360.质,强度包线并不完全符合莫尔-库伦理论准则。[4]邢义川. 湿陷性黄土与膨胀土的分级增湿变形特性试验研究[J].水利学报,2007 ,38(5) :546-551.强度包线是有两条直线组成的折线。随初始含水量(上接第26页)性强,更为系统和有针对性,优化了检验工作,合理(2)高失效后果(失效后果等级为E)分配检验资源,降低检维修费用是这个目标的一个高毒性后果主要是因为介质含有较高浓度的毒必然结果;性物质,如硫化氢等;高燃/爆后果,如介质为轻烃,2)RBI技术在兰州石化公司乙烯装置的应用，易燃、碳氢比小、燃烧值高;高温高压,泄漏速率大;对全装置进行了一次腐蚀机理普查。通过工艺、设设备容积大,泄漏时间长,破坏后影响面积大。备人员与腐蚀专家分析讨论与现场取样并通过RBI2.5检验策略的制定软件操作过程,真正摸清了腐蚀流和腐蚀机理对设根据风险评估的结果,表2中的中高,高风险设备的影响,提高了他们知识水平与风险意识、全员设备应作为设备管理的重点，应对这些设备进行在线备管理意识;监测。对风险处于低风险和失效可能性等级不大于3)RBI不仅仅对设备进行评估,而且可以帮助3的中风险区域的设备,我们将他们的评估周期结制定维修计划、评估设备更新、审查设计失效分析、束时间分别在原计划的年份上增加3年。再次进行培训等用途,是我们在8常设备管理工作中的一个风险分析计算,结果表现大多数设备的风险水平并工具。未上升,结合(压力容器定期检验规则》中检验周期确定的有关规定,我们认为这些设备的检验时间可[1]陈学东,杨铁成,艾志斌, 等.基于风险的检验( BRI)在以推迟3年。实践中若干问题讨论[J].压力容器,2005 ,22(7) :36-443结语[2]黄闲宾 ,李奇,李庭渊.应用风险管理技术,提高设备1)本次风险分析的对象为兰州石化公司烯烃中国煤化工、石化装置暨设备管事业部乙烯装置内的159台静设备,根据风险评估二57.结果,以明显看出目前这个检验计划目的性、可操作FYHCNMHG