基于RBI技術(shù)的石油化工壓力管道檢測系統(tǒng)研究

劉波

摘要：壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備。其在生活和生產(chǎn)活動中應(yīng)用非常廣泛，因此做好壓力管道的日常維護(hù)更加重要，定期進(jìn)行壓力管道檢測工作，才能最大限度地保證壓力管道發(fā)揮其功能。本文主要分析基于RBI技術(shù)的石油化工壓力管道檢測系統(tǒng)研究。

關(guān)鍵詞：RBI技術(shù);壓力管道;安全風(fēng)險檢測

石油化工生產(chǎn)工況非常復(fù)雜，壓力管道長期運(yùn)行于高溫、高壓、高腐蝕的條件下，可能出現(xiàn)腐蝕減薄、環(huán)境開裂、材質(zhì)劣化、機(jī)械損耗、疲勞等各類質(zhì)量缺陷，損傷或失效嚴(yán)重威脅到壓力管道的安全運(yùn)行，因此需要通過基于風(fēng)險的風(fēng)險檢驗(yàn)技術(shù)，對壓力管道運(yùn)行狀況做有效檢驗(yàn)與監(jiān)控。RBI技術(shù)用于特種設(shè)備的風(fēng)險評估及管理優(yōu)化，具備較高的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，得到石化行業(yè)壓力管道檢驗(yàn)的重點(diǎn)關(guān)注。

1.RBI技術(shù)簡介

RBI技術(shù)即基于風(fēng)險的檢驗(yàn)技術(shù)，檢驗(yàn)檢測過程依次經(jīng)歷風(fēng)險識別、失效概率評估、失效后果評價、風(fēng)險量化計算、風(fēng)險排序、風(fēng)險再評估等環(huán)節(jié)。技術(shù)實(shí)踐過程，全面采集特種設(shè)備運(yùn)行有關(guān)信息，以粗略定位到失效設(shè)備，對其制造材料、運(yùn)行環(huán)境等做分析評價，找出其失效機(jī)理并預(yù)估失效可能造成的后果，然后再依照企業(yè)生產(chǎn)實(shí)況進(jìn)行影響要素的適當(dāng)調(diào)整，由高到低做風(fēng)險排序形成風(fēng)險矩陣。在明確設(shè)備風(fēng)險等級后，可針對性設(shè)計風(fēng)險防控方案，如檢驗(yàn)方案、檢修周期等，以有效降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險發(fā)生的可能。RBI風(fēng)險檢驗(yàn)的技術(shù)原理為：基于設(shè)備失效機(jī)理、可能性高低及影響程度，劃定風(fēng)險等級，從而科學(xué)選取檢驗(yàn)周期、范圍及方式，形成最佳維保計劃。RBI風(fēng)險檢驗(yàn)系統(tǒng)中，風(fēng)險衡量指標(biāo)主要為設(shè)備失效可能性及失效后果的嚴(yán)重性[1]。設(shè)備風(fēng)險可用公式表示為：R=P0F·C0F，其中字母R、P0F、C0F分別表示風(fēng)險、失效可能性及失效后果。其中，失效可能性被分為頻繁、經(jīng)常、可能、不可能和非常不可能5個級別，冠以數(shù)字5～1。失效后果主要有火災(zāi)、爆炸、毒性等，同樣劃分為不嚴(yán)重、不太嚴(yán)重、一般、比較嚴(yán)重和非常嚴(yán)重5個級別，采用字母A～E代替。設(shè)備失效可能性及后果可構(gòu)成風(fēng)險矩陣，在該矩陣中，左下至右上風(fēng)險等級逐漸提升，對應(yīng)低、中、中高和高4個等級。在壓力管道檢驗(yàn)檢測中，依照檢測結(jié)果在風(fēng)險矩陣中的位置即可選出最佳的風(fēng)險防控方案。

2.RBI技術(shù)在壓力管道檢驗(yàn)檢測中的應(yīng)用

（1）資料收集。采集該裝置系統(tǒng)內(nèi)各壓力管道及設(shè)備各類有關(guān)信息。①技術(shù)資料，包括管理臺賬、竣工圖紙、質(zhì)量說明書、材料檢測報告等。②工藝資料，如操作說明、維護(hù)手冊、PFD流程圖、物料平衡表等。③維護(hù)資料，如管道及設(shè)備檢修維護(hù)記錄、零部件更換記錄、系統(tǒng)技術(shù)改造記錄等。④腐蝕資料，如系統(tǒng)投產(chǎn)過程中產(chǎn)生的腐蝕檢測報告、現(xiàn)場技術(shù)檢測結(jié)果等。注意資料收集過程應(yīng)確保所獲取資料信息的完整性和準(zhǔn)確性。（2）失效機(jī)理。RBI評估中，壓力管道失效可能性及失效后果均被劃分為5個等級，利用RBI分析軟件進(jìn)行風(fēng)險評估，可得到該系統(tǒng)壓力管道的風(fēng)險分布矩陣，發(fā)現(xiàn)在265條目標(biāo)管道中，高風(fēng)險管道數(shù)為0，中高風(fēng)險管道數(shù)為32、中風(fēng)險管道數(shù)為120、低風(fēng)險管道數(shù)為114。該裝置系統(tǒng)內(nèi)，壓力管道的損傷模式主要是腐蝕和壁厚變薄，主要失效機(jī)理為大氣腐蝕、保溫層下腐蝕及不明腐蝕。當(dāng)以回?zé)捰汀⒂蜐{等物質(zhì)為傳輸介質(zhì)時，管道失效機(jī)理為高溫酸腐蝕，主要是由于以上物質(zhì)中均存有一定的活性硫化物成分，在高溫條件下，環(huán)烷酸與硫化物之間發(fā)生相互腐蝕，使得管道腐蝕進(jìn)一步加劇，進(jìn)而導(dǎo)致此類管道的風(fēng)險評級較高。（3）檢測方案。科學(xué)設(shè)計管道檢測方案是確保檢測結(jié)果可靠基礎(chǔ)，具體檢測工作的開展需遵照如下原則：第一，依照失效機(jī)理劃定缺陷類型;第二，依照受損位置劃定檢測位置;第三，依照待檢測缺陷的類型適當(dāng)選取檢測方式;第四，方案設(shè)計同時兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性。該系統(tǒng)內(nèi)并未出現(xiàn)高風(fēng)險壓力管道，因此依照一般保守程度劃定檢測范圍，其中，中高風(fēng)險管道的檢測范圍≥50%;中風(fēng)險管道檢測范圍≥30%，低風(fēng)險管道檢測范圍≥10%。對于傳輸介質(zhì)為回?zé)捰秃陀蜐{的兩類管道，因其運(yùn)行情況特殊，決定將檢測范圍分別提高至≥60%和≥80%。在具體檢測方法的選擇上中風(fēng)險及中高風(fēng)險等級的管道采用中度及以上有效的檢測方法，低風(fēng)險等級管道則采用低度及以上有效的檢測方法，常見檢測方法包括超聲波壁厚測量、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測、射線成像檢測、導(dǎo)波檢測、漏磁檢測等，系統(tǒng)內(nèi)全部管道均開展宏觀檢查。（4）現(xiàn)場檢測。壓力管道宏觀檢查內(nèi)容有外部腐蝕、泄漏檢測、防腐層檢測、變形檢測、支吊架檢測等，觀察并記錄系統(tǒng)內(nèi)

3.檢測工藝方案

射線的檢測工藝方案是指射線的檢測過程中的檢測方法和檢測數(shù)據(jù)。為了保證檢測方法的操作正確以及檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，要進(jìn)行嚴(yán)格的工藝控制確保整個射線檢測的順利進(jìn)行。首先要確保整體檢測工藝的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠性，其次要控制射線檢測工藝的穩(wěn)定性，來實(shí)現(xiàn)對整體的檢測工藝的把控。整體的數(shù)據(jù)會為之后的射線檢測技術(shù)發(fā)展進(jìn)步提供參考數(shù)據(jù)和參考資料;大數(shù)據(jù)和案例會為深入研究提供足夠的數(shù)據(jù)以及參照資料。選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備時要事先測試準(zhǔn)確性，或者購買實(shí)驗(yàn)儀器之前要求對方出示符合國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)檢測證明自證自己的產(chǎn)品合格且是經(jīng)過國家權(quán)威單位認(rèn)證。管道安裝檢測的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性是確保整個水體檢測工程質(zhì)量的前提和依據(jù)，要及時根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要選擇檢測方法，在確保檢測效率的同時提高管道安裝檢測質(zhì)量。在實(shí)驗(yàn)中避免由于使用老舊儀器造成的結(jié)果不準(zhǔn)確的情況出現(xiàn)。所以射線的檢測工藝方案需要科研人員的高度集中關(guān)注。在分析數(shù)據(jù)時要注意從數(shù)據(jù)的代表性、準(zhǔn)確性、精密性、可比性、完整性入手保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，即能夠反映檢測結(jié)果的質(zhì)量。射線檢測在進(jìn)行管道安裝檢測時對所得的數(shù)據(jù)要進(jìn)行精密度偏差實(shí)驗(yàn)。按照規(guī)定操作安排的射線檢測環(huán)境并不會干擾射線檢測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果?？瞻自囼?yàn)值來計算出空白批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差，通過計算確認(rèn)管道安裝檢測中的干擾因素已經(jīng)排除，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是比較穩(wěn)定可靠的。

4.結(jié)束語

RBI技術(shù)可對石油化工壓力管道安全風(fēng)險同時做定性和定量分析，以準(zhǔn)確了解各類管道及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，評估其可靠性及風(fēng)險等級，進(jìn)而制定合理的維護(hù)方案，及時將安全風(fēng)險消除。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔建龍，馬金足，景芳.壓力管道內(nèi)檢測技術(shù)要點(diǎn)分析[J].石化技術(shù)，2020，27（06）：76，102.