基于RBI的天然气装置管道系统风险分析.pdf

★ 石 油化 工安 全环保技 术 ★ 2 0 1 4年第 3 O卷 第 3期 P E T R 0 c H E MI C A L S A F E T Y A N D E N v I R 0 N ME N T A L P R O T E C T I O N T E C H N O L O G Y 基于 R B I 的天然气装置管道系统风险分析 石 凯，姜海一，赵文静，路笃辉 中国特种设备检测研究院，北京 1 0 0 0 1 3 摘要 对某天然气装置管道 系统进行 定量 R B I 技 术应 用，确定管道的风险等级 ，辨别 隐患管道 ，结果表明约 1 0 ％的压力管道 占据 了整 个管道 系统 9 4 ％的总风险。分析装置 中主 要潜在的损伤机理 ，并在此基础上制定适 宜的检验策略 ，合理分配有限的检验 资源 ，降低装 置的运行风险，既满足企业的需要，又可以为国内类似装置的安全稳定长周期运行提供参考。 关键词R B I 天然气装置压力管道定量风险检验腐蚀 基于风险的检验 R i s k B a s e d I n s p e c t i o n ，简称 R B I 是国际上新兴的资产完整性管理技术 ，是一 种 以设备破坏导致 的介质泄漏为分析对象 ，并通 过检测实现风险控制 的管理过程 。其 实质是在综 合考虑评估对象的经济性和安全性 的基础上 ，对 评估体系中潜在的风险进行分析和排序，区分对 待系统风险的主要环节和薄弱环节 ，确保 系统 的 安全稳定运行。 早在上世纪 9 0年代 ，欧美工业发达国家已开 始对 R B I 技术进行研究。美 国石油协会 A P I 率 先于 1 9 9 3 年 5 月开展由二十余家全球知名石化企 业赞助的大型过程成套装置基于风险的检验 ， 并于 1 9 9 6年公布 R B I 基本资源文件 A P I B R D 5 8 1 的草案 ，于 2 0 0 0年和 2 0 0 2年分别颁布 A P l 5 8 1 _ 3 J 和 A P 1 5 8 0 _ 4 两个 国际标准文件。为 了与 国际接 轨 ，满足装置长周期运行的需要 ，我国于上世纪 末也 引进 了 R B I技术应 用。2 0 0 6年 ，国质 检特 1 9 8号文 “ 关于开展基于风 险的检验 R B I 技术 试点应用工作的通知”的颁布，为我国 R B I 技术 应用提供了坚实的政策保障 。目前，R B I 技术 在 国内外 已得 到广泛 的应用 引，被证 明是 提高 装置安 全 可 靠 性 和 优 化 检 验 资 源 的先 进 笔 ； 理 技术。 本文介绍定量 R B I 技术在某石化公 司天然气 装置中的应用情况 ，对装置 中的压力管道进行风 险分析 ，并根据其潜在的失效模式 和风险等级制 定适宜的检验策略 ，以指导 2 0 1 3年 5月大修的检 验工作 。 l 天然气装置简介及评估范围 该石化公司的天然气装置于2 0 0 5 年6月建成 投用 ，设计天然气能力为 2 51 0 m ／ a ，设计海 管人 口压 力 为 5 M P a ，天 然 气 外 输 压力 为 2 ． 1 MP a 。主要工艺流程为 来 自海上平 台的原料 气 首先进入段塞流捕集器 ，进行气液分离 ，凝液进 入凝析油稳定装 置处理 ；气体 进行分子筛脱水 、 深冷分 离 、凝液 分 馏 ，生 产 出干气 、丙 烷 、丁 烷、戊烷、稳定轻烃等产品；干气经计量后直接 外输 ，烃液产品进入球罐 ，装车外运销售。主要 工艺单元有段塞流捕集器及凝析油稳定单元、 分子筛干燥单元、深冷分离单元、分馏单元 。 本次 R B I 技术应用采用由 D N V 挪威船级社 开发的 O R B I T O N S H O R E定量分析软件 ，它是 目 前国际上应用较为成熟的 R B I 专业软件之一 ，能 将风险后果 以财产损失 具体金额 或破坏面积 的 形式表示。评估对象为该 天然气装置中所有在用 的压力管道 ，共 5 5 2条。 2 R B I 技术应用 2 ． 1 腐蚀 回路的划分 一 般而言，对于不 同的设备 ，如果材料 、操 收稿 日期 2 o 1 3 0 91 8 。 作者简介石凯，男，毕业于中南大学材料学专业， 硕士，主要从事石油化工设备 完整性管理及风险评 估方面的工 作，已发 表论 文 4篇，助 理工 程 师。 E ma i l s h i k a i 1 8 6 1 2 6 ． c o n ★ 石油化工安全环保技术 ★ 2 0 1 4年 第3 0卷 第3期 排污阀 V 2 0 、放散 阀 V 2 2的后端法 兰 以气流方 向为基准 。吹扫 空气和 置换氮 气 由阀 门 V 1 1 、 V6 V8 V1 4 V31 V1 8 V1 9 V2 0 V21 、 V2 2 的法兰拆开处 注入。吹扫 时，在阀 门 V 1 2 、V 3 、 V 7 、V 1 6 、V 2 3的法兰拆开处用 白布或涂 白漆 的 靶板检查 ，1 0 rai n内无铁锈 、尘土、水分或其它 脏物为合格，在不损伤管道的前提下，用铁锤敲 打管底 、焊缝及弯头处，彻底清除污物 。 吹扫完毕 ，进行氮气置换 。置换时 ，用含 氧 量检测仪在 阀门 V 1 2 、V 3 、V 7 、VI 6 、V 2 3的法 兰拆开处检测氧气浓度 ，待氧气浓度低于 2 ％时， 置换 合 格 。立 即将 阀 门 V1 1 、V 6 、V 8 、V1 4 、 V 3 、V 1 8 、V 1 9、V 2 0 、V 2 1 、V 2 2 的 法 兰 安 装 牢固。 2 ． 1 0严密性试验 严密性试验压力为管道设计压力 3 0 MP a ， 试验介质为氮气。首先将管道压力升至 0 ． 2 MP a ， 保持 1 0 m i n ，用肥皂水检测无泄漏后方可继续升 压 。其 次将 压 力升 至试 验 压 力 的 5 0 ％ 即 1 5 M P a ，保持 1 0 ra i n ，用肥皂水检测无泄漏后方可 继续升压 。再按照试验压力的 1 0 ％逐 级升压 即 1 8 MP a 、2 1 MP a 、2 4 MP a 、2 7 MP a ，每级稳压 3 m i n ，直至升压到 3 0 MP a ，最后 以肥皂水检测管 道接 口处无泄漏为合格_ 4 J 。 试压合格后，缓慢打开泄压阀 ，待压力降为 常压 后 ，快 速 安 装 阀 门 V1 2 、V 3 、V 7 、V1 6 、 V 2 3 ，以免氧气混入管道。 2 ． 1 l 补 口防腐 试压合格后 ，按照 工业设备及管道防腐蚀 工程施工质量验 收规范 G B 5 0 7 2 7 --2 0 1 1 ，对 管道碰 口处进行补 口防腐 。 3结语 K L母站动火作 业的 圆满成功 ，为大型 C N G 母站扩建工程动火作业提供了良好的典范，为该 母站产能扩大 ，平稳运行 ，消除安全 隐患提供 了 强有力的保障。通过本次动火作业可知 ，C N G母 站扩建工程动火作业是一项复杂的工程 ，需要统 筹安排 ，紧密配合，分工协作 ，才能确保安全无 事故。 参考文献 国家发展和改革委员会 ． S Y ／ T 5 8 5 8 --2 0 0 4 石油工业动火作业安全规程 [ S ]．北京 石油 工 业 出版社 ，2 0 0 42- 3 ． 住房和城 乡建设部 ，国家质量监督检验检 疫 总局 ． G B ／ T 5 0 2 3 6 0 1 1现 场 设 备 、工 业管道焊接 工程 施 工及 验收 规 范 [ S ]． 北京中国计划出版社 ，2 0 1 0 7 ． 郁永章 ，高其烈 ，冯光金 ，等 ．天然气汽 车加 气站设 备与运行 [ M]．北京中国 石化 出版社 ．2 0 0 61 8 4 ． 1 8 5 ． 田建禹，刘兵 ． C N G超高压管道试压技 术 [ J ]．煤气与热力，2 0 0 8 ，2 8 7 2 0 2 4 ． 上接 第3 9页 [ 4 ] A m e r i c a n P e t ml e n m I n s t i t u t e ． A P I 5 8 0 R i s k b a s e d i n s p e c t i o n[ S ]． Wa s h i n g t o n A me r i c a n P e t r o l e u m I n s t i t u t e，2 1 Y 2 1 - 3 ． [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 杨振林 ． R B I 技术在特种设备检验中的应用 [ J ]．中国质 量技 术监 督，2 0 0 7 ， 1 2 4 8_ 4 9 ． 柏明清 ． R B I 技术在焦化装置的应用问题探 讨 [ J ]．压力容器，2 0 1 0 ，2 7 5 6 0 - 6 3 ． 王伟华 ，矫 永涛 ． R B I 在 炼油公用管道 系 统中的应用 [ J ]．化工装备技 术，2 0 1 1 ， 3 2 65 6 5 8 ． [ 8 ] 岑 兆海，郑鹤 ． R B I 在 天然气净化装置 中 的应用 [ J ]．石油与天然气化工，2 0 0 9， 3 8 3 2 2 2 - 2 2 6 ． [ 9 ] 郭华强．风险评估 R B I 在加氢装置的应 用 [ J ]．石油化 工设备技 术，2 0 0 7 ，2 8 6 1 0 1 3 ． [ 1 0 ] Am e r i c a n P e t r o l e n m I n s t i t u t e ． A P I 5 7 1 D a m a g e me c h a n i s ms a f f e c t i n g fix e d e q u i p me n t i n t h e r e fi n i n g i n d u s t r y [ s ]． 2 n d e d ．Wash i n gto n Ame r i c a n Pe t r o l e u m I n s t i t u t e，2 0 1 1 ． 1 J 1 j 1J 1J l 2 3 4 r【rL r L rl