渤海某平臺(tái)壓力容器RBI分析中關(guān)鍵數(shù)據(jù)恢復(fù)策略研究

韓博 楊昱東 張志超

摘 要：為對(duì)某平臺(tái)壓力容器進(jìn)行基于風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估（以下簡(jiǎn)稱壓力容器RBI），本文以對(duì)某平臺(tái)資料收集和數(shù)據(jù)恢復(fù)方法研究為基礎(chǔ)，對(duì)壓力容器用鋼主要牌號(hào)元素含量的變化進(jìn)行了歸納總結(jié)，研究并制定出了基于光譜檢測(cè)分析的數(shù)據(jù)恢復(fù)策略，以保障降低裝置的風(fēng)險(xiǎn)和有效地降低設(shè)施管理維護(hù)成本的壓力容器RBI能夠順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：壓力容器RBI;光譜檢測(cè)分析;數(shù)據(jù)恢復(fù)策略

由于渤海地區(qū)壓力容器服役年限普遍較長(zhǎng)，到期需要開(kāi)罐檢驗(yàn)的壓力容器數(shù)量龐大，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本。不開(kāi)罐檢驗(yàn)又不符合法律法規(guī)的要求，隨著《海上壓力容器檢驗(yàn)指南》[1]的升級(jí)，壓力容器使用單位可使用基于風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估（RBI）來(lái)指導(dǎo)壓力容器定期檢驗(yàn)工作，保障符合國(guó)家法律、法規(guī)前提下，又可避免由于盲目開(kāi)罐造成的大量的時(shí)間和成本支出。

通過(guò)對(duì)近幾年渤海海域各油田壓力容器定檢發(fā)現(xiàn)，壓力容器資料缺失較普遍，特別是某平臺(tái)壓力容器，由于服役年限較長(zhǎng)，資料缺失尤為嚴(yán)重。2018年某壓力容器定檢報(bào)告顯示，該平臺(tái)75%壓力容器存在關(guān)鍵數(shù)據(jù)缺失，無(wú)法滿足RBI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的數(shù)據(jù)采集要求。

為對(duì)某平臺(tái)壓力容器進(jìn)行基于風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估[2]（以下簡(jiǎn)稱壓力容器RBI），本文以對(duì)某平臺(tái)資料收集和數(shù)據(jù)恢復(fù)方法研究為基礎(chǔ)，對(duì)壓力容器用鋼主要牌號(hào)元素含量的變化進(jìn)行了歸納總結(jié) ，研究并制定出了基于光譜檢測(cè)分析的數(shù)據(jù)恢復(fù)策略，以保障降低裝置的風(fēng)險(xiǎn)和有效地降低設(shè)施管理維護(hù)成本的壓力容器RBI能夠順利進(jìn)行。

1壓力容器用鋼主要牌號(hào)元素含量的變化

1.1 1996年10月以前：GB6654-86[3]中鋼含量

1.3 2008年9月1日，GB713-2008[5]代替GB6654-1996，其中20R和20g合并為Q245R，16MnR和16Mng、19Mng合并為Q345R。

1.4 2015年4月1日實(shí)施，GB150-2011[6]于2012年3月1日實(shí)施后，原GB713-2008的相關(guān)規(guī)定已經(jīng)不能完全適用于現(xiàn)在壓力容器的生產(chǎn)，故GB713-2014[7]代替 GB 713-2008。

2數(shù)據(jù)恢復(fù)方法選用

數(shù)據(jù)恢復(fù)的難點(diǎn)在于確定壓力容器的材質(zhì)，材質(zhì)分析的方法有如下三種：

綜上所述，1、3方法存在極大缺陷，即存在極大安全隱患和破壞壓力容器本體，不被允許。

故只能采取方法2，但是方法2無(wú)法測(cè)定碳元素含量。通過(guò)第2部分對(duì)壓力容器用鋼主要牌號(hào)元素含量的變化研究，可利用便攜式直讀光譜分析儀通過(guò)測(cè)定Mn、Si兩元素的含量，來(lái)進(jìn)行壓力容器用鋼的材質(zhì)分析。

3材質(zhì)分析的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

結(jié)合某平臺(tái)的壓力容器投用時(shí)間和第2部分對(duì)壓力容器用鋼主要牌號(hào)元素含量的變化研究，建立4套以時(shí)間為軸線的標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)庫(kù)，分別命名為“1996年以前”，“2008年以前”，“2015年以前”，“2015年后”。

以立式原油緩沖罐303A為例，投產(chǎn)年份為2001年，故選擇標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)庫(kù)“2008年以前”，選用日立公司X-MET 8000 Optimum型號(hào)便攜式直讀光譜分析儀（處于世界領(lǐng)先水平）?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)壓力容器本體和接管處保溫進(jìn)行拆除，并打磨至漏出金屬光澤，對(duì)本體和接管處進(jìn)行材質(zhì)檢測(cè)。

以上的檢測(cè)照片和數(shù)據(jù)表明，使用便攜式直讀光譜分析儀，結(jié)合上述數(shù)據(jù)恢復(fù)策略可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器本體和接管的材質(zhì)檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器RBI關(guān)鍵數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

該數(shù)據(jù)恢復(fù)策略的應(yīng)用為后續(xù)的壓力容器RBI提供關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，消除因資料缺失造成的未知風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也為平臺(tái)后續(xù)的日常維護(hù)和數(shù)字化管理提供強(qiáng)有力的支撐。

結(jié)論

根據(jù)材料關(guān)鍵元素含量區(qū)間的不重合的特點(diǎn)在特定條件下確定在用壓力容器材質(zhì)的方法理論上是可行的。

最先進(jìn)的便攜式直讀光譜分析儀現(xiàn)場(chǎng)操作便捷，精度高，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)。

現(xiàn)場(chǎng)光譜檢測(cè)結(jié)果與理論分析完全吻合，運(yùn)用便攜式直讀光譜儀確定Mn和Si元素含量來(lái)確定某平臺(tái)在用壓力容器材料牌號(hào)的策略是可行的。該策略不僅可以用于某平臺(tái)RBI分析項(xiàng)目，也可以指導(dǎo)其它老舊平臺(tái)的壓力容器數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]海上壓力容器檢驗(yàn)指南，2019年發(fā)布

[2]API RP 581-2016，2016年出版，基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方法

[3]GB6654-86，1986年出版，壓力容器用鋼板

[4]GB6654-1996，1996年出版，壓力容器用鋼板

[5]GB713-2008，1996年出版，鍋爐和壓力容器用鋼板

[6]GB150-2011.2，2011年出版，壓力容器 第2部分：材料

[7]GB713-2014，2014年出版，鍋爐和壓力容器用鋼板

作者簡(jiǎn)介：

第一作者簡(jiǎn)介：韓博，（1988.7-）男，本科，2011年畢業(yè)于天津理工大學(xué)過(guò)程準(zhǔn)備與控制工程專(zhuān)業(yè)，學(xué)士學(xué)位，無(wú)損檢測(cè)高級(jí)工程師，現(xiàn)就職于中海石油技術(shù)檢測(cè)有限公司，主要從事儲(chǔ)罐、壓力容器無(wú)損檢驗(yàn)檢測(cè)、壓力容器RBI評(píng)估分析工作。

第二作者簡(jiǎn)介：楊昱東，（1990.12-）男，本科，2013年畢業(yè)于大連理工大學(xué)過(guò)程準(zhǔn)備與控制工程專(zhuān)業(yè)，雙學(xué)士學(xué)位，承壓設(shè)備檢驗(yàn)工程師，現(xiàn)就職于天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，主要從事壓力容器、壓力管道、儲(chǔ)罐檢驗(yàn)檢測(cè)及壓力容器RBI評(píng)估分析工作。

第三作者簡(jiǎn)介：張志超，（1986.4-）男，本科，2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，學(xué)士學(xué)位，工程師，現(xiàn)就職于中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，主要從事海上石油生產(chǎn)運(yùn)維管理工作。