壓力容器基線檢測在海洋石油平臺投產(chǎn)前開展工作的研究

王偉越

摘 要：壓力容器的檢驗(yàn)檢測貫穿了其全壽命周期，從制造預(yù)制時期的尺寸檢驗(yàn)，焊接的外觀檢驗(yàn)、表面的磁粉或滲透檢測、內(nèi)部的超聲或射線檢測，以至于生產(chǎn)期間的定期檢驗(yàn)和維修后的檢驗(yàn)檢測等。壓力容器的基線檢測對投產(chǎn)后的使用價值和維護(hù)成本有著非常關(guān)鍵的作用，其是對壓力容器從設(shè)計(jì)階段到制造階段的全過程的監(jiān)控和再檢測。

關(guān)鍵詞：壓力容器;基線檢測;全壽命

中圖分類號：TE951 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）01-034-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.014

在海洋石油行業(yè)中，壓力容器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，涉及到石油鉆采、油氣分離、電氣動力、環(huán)保凈化、生活消防等各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為行業(yè)中不可或缺的重要設(shè)備。壓力容器的質(zhì)量情況在很大程度上會決定在其投入使用后能否正常運(yùn)行，能否保證設(shè)備的安全性，最終將全部反應(yīng)到設(shè)備的使用和維護(hù)性能上。壓力容器在我國的陸地疆域內(nèi)屬于特種設(shè)備范疇，適用于特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測的管理范圍，但在我國的海洋上并不適用，一般按照所屬設(shè)施的國籍對應(yīng)的船級社進(jìn)行管理。我國海上石油平臺的壓力容器是按照中國船級社進(jìn)行管理的，如圖1所示，這就會產(chǎn)生一些問題。根據(jù)政府對海洋石油的要求，陸續(xù)將在用和將投用的平臺的壓力容器全部納入數(shù)字化平臺管理，將用數(shù)字化對平臺的所有壓力容器的當(dāng)前狀態(tài)、維護(hù)情況進(jìn)行具有針對性管理。這就需要對平臺壓力容器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和真實(shí)狀況進(jìn)行收集和整理，因此將有序在平臺投產(chǎn)前開展壓力容器基線檢測工作。

圖1 海上石油平臺

1 文件審查的內(nèi)容和意義

在壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)過程中將會先后產(chǎn)生一系列的最終代表設(shè)備出身歷史性的原始文件，這些文件包含了壓力容器的合理、合法、質(zhì)量及維護(hù)信息將貫穿容器的整個生命周期直至報廢。根據(jù)TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[1]和GB 150-2011《壓力容器》[2]的要求至少需要提供的文件包括：

1.1 設(shè)計(jì)資料

設(shè)計(jì)單位資質(zhì);

設(shè)計(jì)、安裝、使用說明書;

設(shè)計(jì)總圖;

強(qiáng)度計(jì)算書（數(shù)據(jù)表）;

風(fēng)險評估報告（Ⅲ類壓力容器或客戶要求的其他壓力容器應(yīng)提供）。

設(shè)計(jì)資料分類及性質(zhì)如圖2所示。

1.2 建造資料

制造單位資質(zhì);

產(chǎn)品合格證;

壓力容器制造受壓元件的材料清單;

材料質(zhì)量證明文件;

材料復(fù)檢理化報告;

壓力容器建造的焊接工藝評定報告;

壓力容器焊接、檢驗(yàn)人員數(shù)量清單及資質(zhì)證書;

壓力容器無損檢測報告;

容器尺寸檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報告;

壓力容器材料代用清單（有此情況）;

熱處理報告（有此情況）;

熱處理曲線（有此情況）;

水壓試驗(yàn)報告;

表面處理報告;

油漆記錄;

壓力容器監(jiān)檢證書;

壓力容器竣工圖;

壓力容器銘牌（拓印件或圖紙）。

建造資料分類及性質(zhì)如圖3所示。

設(shè)計(jì)資料中包含了壓力容器設(shè)計(jì)單位（者）的設(shè)計(jì)能力和合法性，設(shè)計(jì)、安裝、使用的相應(yīng)安全支撐數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)以及風(fēng)險評估控制的參數(shù);建造資料中包含了壓力容器制造單位（者）的制造能力和合法性，材料、檢驗(yàn)、試驗(yàn)的過程控制和質(zhì)量控制的證明文件以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量證明和最終狀態(tài)。這些信息未來將錄入信息化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將伴隨壓力容器的整個壽命周期，不但是對壓力容器合法和使用性能的證明信息，更是未來對壓力容器檢測檢驗(yàn)、維修改造、評估評價提供原始的數(shù)據(jù)支持，使各方能夠更有針對性的收集必需的完工資料，從源頭杜絕原始數(shù)據(jù)投產(chǎn)前收集不全的窘迫情況，經(jīng)信息化數(shù)據(jù)庫的錄入后將徹底避免相關(guān)資料遺失無跡可尋帶來的風(fēng)險和損失，資料的重要程度示意圖如圖4所示。

2 現(xiàn)場檢測檢驗(yàn)的必要性

在壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)過程中，雖然各方對自身工作質(zhì)量出具了相應(yīng)的證明文件，但這并不代表真實(shí)的產(chǎn)品狀態(tài)，壓力容器基線檢測秉著信任與不信任的辯證關(guān)系對壓力容器的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行再次抽查確認(rèn)，將使用各種檢測方法再次對前期的相應(yīng)工作情況進(jìn)行證明，并抓住最后的低成本的整改機(jī)會，使壓力容器的質(zhì)量、使用性能、經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳狀態(tài)。為了達(dá)到上述目標(biāo)，將采用多種檢測方法進(jìn)行確認(rèn)。

由專業(yè)工程師根據(jù)相應(yīng)的文件和圖紙等，對壓力容器進(jìn)行現(xiàn)場目視范圍的核查工作，主要包括壓力容器的附件、結(jié)構(gòu)、涂層、焊縫等方面。該核查工作最為關(guān)鍵，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)計(jì)圖紙的一致性，制造過程控制的質(zhì)量合規(guī)性，將作為后續(xù)其他檢測檢驗(yàn)方法的基礎(chǔ)。在本體及接管材料壁厚方面將采用超聲波測厚方法對壓力容器本體進(jìn)行材料厚度的核查，適用超聲波測厚儀對每張鋼板構(gòu)成的組成件進(jìn)行抽查，抽查點(diǎn)不少于5點(diǎn)并記錄抽查位置和數(shù)據(jù)。在焊縫質(zhì)量方面主要進(jìn)行表面和內(nèi)部的檢測項(xiàng)目。表面檢測，一般根據(jù)檢測時機(jī)不同，采用的方法不同，在未涂裝前將進(jìn)行磁粉檢測或滲透檢測，在涂裝后由于表面涂層的影響無法進(jìn)行磁粉檢測或滲透檢測時將采用交流電磁場（ACFM）的方法進(jìn)行檢測，主要針對表面的危害性缺陷進(jìn)行;內(nèi)部檢測應(yīng)采用危害性小、方便便捷的超聲檢測或相控陣檢測的方法進(jìn)行;如有條件的，應(yīng)采用便攜式的合金分析儀對材料選用的正確性進(jìn)行確認(rèn)。應(yīng)用前面的方法對焊接接頭的表面和內(nèi)部進(jìn)行危險性缺陷抽查，為今后設(shè)備定期檢測和設(shè)備評估提供數(shù)據(jù)支持，以在投產(chǎn)前及時發(fā)現(xiàn)可威脅生產(chǎn)安全的質(zhì)量隱患。

3 結(jié)語

由于我國海上石油平臺設(shè)施具有與陸地環(huán)境截然不同的工作環(huán)境，具有高濕度、高鹽份的特點(diǎn)，且壓力容器在海洋石油平臺上占有著非常高的比例，存在著易燃、易爆、泄露污染的風(fēng)險。對壓力容器進(jìn)行基線檢測，雖然會增加一定的經(jīng)濟(jì)投入，但對平臺投產(chǎn)后的安全平穩(wěn)運(yùn)行具有全面積極的影響。壓力容器基線檢測從文件合法性和實(shí)際質(zhì)量狀態(tài)兩個方面進(jìn)行了再次確認(rèn)，確認(rèn)后將產(chǎn)生可接受和不可接受的兩種結(jié)果。若確實(shí)發(fā)生了不可接受的結(jié)果，在投產(chǎn)前將存在一個便于整改的窗口期，對整體的海油石油平臺建設(shè)項(xiàng)目的順利投用影響較小，便于降低風(fēng)險、提高壓力容器的質(zhì)量，對開展項(xiàng)目的各方都最為有利。若無不可接受的結(jié)果情況，平臺將順利投入使用，并同時產(chǎn)生一個伴隨壓力容器整個生命周期的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)報告，將作為壓力容器的出生證明，對之后的平臺投產(chǎn)使用提供定期檢驗(yàn)、停產(chǎn)檢修、風(fēng)險評估、運(yùn)行維護(hù)均具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] TSG 21-2016，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京：國家質(zhì)監(jiān)局，2016.

[2] GB 150-2011，壓力容器[S].北京：國家質(zhì)監(jiān)局，2012.