常壓設(shè)備RBI評估技術(shù)在乙烯裝置的應(yīng)用

魯英，付道鵬，黃伯維，李兆龍，張道君

（中國石油獨山子石化公司乙烯廠，新疆 獨山子 833699）

中國石油獨山子石化公司分公司乙烯廠100萬t/年乙烯裝置采用國外某公司的前脫乙烷前加氫技術(shù)。裝置采用輕烴、碳五、石腦油、加氫尾油作為裂解原料。主要生產(chǎn)聚合級乙烯、聚合級丙烯、加氫汽油等主副產(chǎn)品。結(jié)合新疆獨山子所處的氣候特點與常壓容器的多年使用情況來看，情況良好，未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕問題。據(jù)此對乙烯裝置所屬的常壓儲罐進行風(fēng)險評估技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)常壓設(shè)備的長周期運行，針對本裝置所處的特定環(huán)境，制定更加科學(xué)、合理的設(shè)備管理策略。

1 乙烯裝置常壓設(shè)備介紹

乙烯裝置本次參與RBI風(fēng)險評估的有2臺常壓儲罐：廢堿儲罐。該儲罐接收來自上游單元堿洗塔塔底的廢堿液，為下游的廢堿氧化單元提供進料。廢水均化罐，該罐接收來自隔油池的含油廢水，合格的含油廢水被送至下游單元做進一步處理，見表1。

2 RBI技術(shù)簡介

RBI就是基于風(fēng)險的檢驗，即因設(shè)備破壞而導(dǎo)致的介質(zhì)泄漏為分析對象，以設(shè)備檢驗為主要手段的風(fēng)險評估和管理過程。它主要關(guān)注因為材料劣化而引起的設(shè)備破壞，通過檢驗來控制設(shè)備的風(fēng)險。

與傳統(tǒng)的檢驗相比，應(yīng)用RBI技術(shù)可以從以下幾方面提高設(shè)備管理水平：

（1）提高設(shè)備的安全性、可靠性與有效性；

（2）合理配置檢驗和維護資源；

（3）從整體上減少檢驗和維護成本；

（4）根據(jù)設(shè)備具體情況合理制定檢驗周期。

通過RBI風(fēng)險評估，企業(yè)可以獲得如下收益：保證設(shè)備的可靠性，避免事故的發(fā)生；延長檢修周期，縮短檢修時間，提高檢驗效率，最小化檢驗和維護成本；提高企業(yè)的設(shè)備管理水平，為最終建立設(shè)備的風(fēng)險和可靠性管理系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。

3 評估依據(jù)

《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》，《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，《壓力容器定期檢驗規(guī)則》，GB/T 26610《承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風(fēng)險的檢驗實施導(dǎo)則》，GB/T 30578《常壓儲罐基于風(fēng)險的檢驗及評價》，GB/T 30579《承壓設(shè)備損傷模式識別》，API581《基于風(fēng)險的檢驗技術(shù)》，JB/T 10764《無損檢測常壓金屬儲罐聲發(fā)射檢測及評價方法》，JB/T 10765《無損檢測常壓金屬儲罐漏磁檢測方法》。

4 常壓設(shè)備RBI技術(shù)應(yīng)用目的

表1 乙烯裝置常壓儲罐參數(shù)表

本項目通過RBI技術(shù)應(yīng)用以達到以下4個目的：

通過RBI分析，針對常壓設(shè)備潛在的失效機理給出適宜的檢驗方法，由此建立基于風(fēng)險的檢驗策略，指導(dǎo)設(shè)備檢驗、降低風(fēng)險，合理調(diào)配和使用檢驗資源。

綜合考慮風(fēng)險水平和目標(biāo)損傷系數(shù)等情況，通過對下次檢驗時間點及之后6～10年風(fēng)險水平的對比分析，制定更加科學(xué)合理的檢驗周期。

對在用的常壓設(shè)備，通過RBI分析，對其中的風(fēng)險較高的單元，提出保證設(shè)備安全運行的在線降險措施建議；對于以失效后果為風(fēng)險主要來源的設(shè)備，提出相應(yīng)的其他風(fēng)險控制措施。

通過RBI和在線檢測相結(jié)合，實現(xiàn)獨山子石化部分常壓設(shè)備15～18年長周期運行的管理目標(biāo)，建立RBI分析數(shù)據(jù)庫，為今后全面推進RBI打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

5 RBI風(fēng)險分析

利用AST RBI軟件對常壓儲罐進行風(fēng)險分析時，在失效可能性方面，按照GB/T30579確定損傷因子，確定AST RBI軟件中的潛在失效模式的可能性。在失效后果方面，主要考慮設(shè)備中介質(zhì)的特性以及泄放速率等參數(shù)，以設(shè)備周圍的破壞影響程度、營業(yè)中斷和設(shè)備損害等因素為指標(biāo)，對風(fēng)險結(jié)果進行評估，確定風(fēng)險的等級。計算過程如圖1所示。

圖1 風(fēng)險計算過程

6 風(fēng)險分析結(jié)果

經(jīng)過風(fēng)險分析與計算，圖2給出了乙烯一聯(lián)合車間所評估常壓設(shè)備底板的安全風(fēng)險矩陣圖。圖3給出了所評估常壓設(shè)備壁板的安全風(fēng)險矩陣圖。由圖可見，所有評估單元均為低風(fēng)險單元，失效可能性為3。

從評估單元2023年12月30日的評價結(jié)果來看，失效可能性都為3，風(fēng)險水平都為低風(fēng)險，整體風(fēng)險水平不高，可以調(diào)整檢驗周期至2023年12月30日之前。

圖2 2023年12月30日常壓設(shè)備底板的安全風(fēng)險矩陣圖

圖3 2023年12月30日常壓設(shè)備壁板的安全風(fēng)險矩陣圖

7 未來時間點的停工檢驗策略

依據(jù)上述指定原則，2023年12月30日之前停工檢驗策略見表2所示，其中對于廢堿罐應(yīng)重點關(guān)注盤管附近區(qū)域以及存在局部濃縮區(qū)域是否存在局部減薄和開裂。

8 結(jié)語

（1）本次評估對象為乙烯一聯(lián)合車間所屬的2臺常壓儲罐，儲存介質(zhì)分別為含油廢水和廢堿。

（2）本次評估設(shè)備所涉及的主要失效機理為大氣腐蝕、堿腐蝕、低溫硫腐蝕、堿應(yīng)力腐蝕開裂和濕硫化氫破壞。

（3）以2023年12月30日為評估時間點，評價單元全部為低風(fēng)險評價單元，其中失效可能性都為3；依據(jù)風(fēng)險水平調(diào)整檢驗時間至2023年12月30日之前。

表2

（4）為避免因此類問題造成安全事故，降低運行風(fēng)險，建議車間做好日常巡檢，運行過程中應(yīng)嚴(yán)格控制運行參數(shù)，降低工藝波動幅度，嚴(yán)禁超溫超壓運行。為應(yīng)對突發(fā)事故，應(yīng)制訂好完整的應(yīng)急預(yù)案與搶險措施。

[1]馬斌良,徐文明,許宏偉,張道君．安全閥RBI評估技術(shù)在100萬噸乙烯裝置的應(yīng)用 [J]．中國設(shè)備工程,2017,02,10．

[2]馬良軍．RBI技術(shù)在制氫機組應(yīng)用研究[J]．上海交通大學(xué)碩士論文,2009,11,01

[3]麥郁穗,張萍,李光海．廣州石化大型儲罐完整性評價方法研究及應(yīng)用[J]．石油化工設(shè)備技術(shù),2011,01,15．

[4]GB/T 30578．常壓儲罐基于風(fēng)險的檢驗及評價．