基于风险的检测RBI.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,基于风险的检测(RBI)及其在石化装置中的应用,陈学东 王冰 杨铁成 艾志斌,合肥通用机械研究院,二六年六月,1,1.RBI技术概述2.API 581简介3.GMRI在国内RBI执行情况4.若干问题的 讨论,2,1.RBI技术概述,1.1几个基本定义,危险与风险,危险：可能产生潜在损失(损伤)的征兆，客观存在，无法改变,风险：危险事件发生的,概率,一定程度上可以随,危险一旦出现的,后果,严重程度与损失大小着人的意志而改变,社会与环境,企业自身,3,风险分析与风险工程,危险源,风险链,暴露,后果,风险分析,分析风险链相互关系,及相互作用的方法,风险评价,风险预测,风险检测,风险设计,风险管理,风险工程,控制风险及对风险,采取相应措施,4,维修与资产完整性管理,5,6,完整性管理,RBI,HSE、完整性管理和RBI三者的关系,7,基于风险检测,(Risk-Based Inspection RBI),理念：安全性经济性,方法：系统论、概率论、可靠性理论等,原理：失效可能性失效后果风险排序,关键：优化检验策略,(风险识别、评价与控制),目的：本质安全节约成本,WHAT：要检查何种类型的缺陷？,WHERE：何处去寻找缺陷？缺陷的位置/可接近性？,HOW：能发现缺陷的最佳技术？破坏形式(减薄，裂纹等),WHEN：从风险级别和经济性平衡角度确定最佳检验时间？,避免,检验不足与,检验无效,过度检验,8,RBI,风险矩阵,失,效,概,率,5,4,3,2,1,A,B,C,D,E,失效后果,设备风险等级表,等级,风险区,采取的对策,低风险区,酌情减少检查保养,中风险区,应进行定期保养及检验,次高风险区,进行在线监测和无损检测(缩短检验周期),高风险区,重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患,风险矩阵,9,RBI,过程示意图,检验计划,风险评估,A,B,C,D,E,1,2,4,3,5,风险矩阵,10,1.2RBI的意义,避免传统检验的某些不足、确保本质安全,不清楚特种设备失效模式，失效机理检验不足盲目追求“全面”,不清楚失效发生的可能部位检验无效过度检查,装置、设备的重要度划分考虑因素较少,重点不突出,检验周期确定依据不足,过频或过长,或,11,RBI,与传统方法的区别,传统检测计划,RBI,检测计划,检测活动进,行的程度,潜,在的危害风险,不可检测出的风险,采用RBI进行风险管理,人为错误,自然灾害,外部事件,人为破坏,检测能力限制,设计错误,物料本身风险,12,80%的损失是由20%的设备引起的,风险系数不是越小是好，安全与经济的统一,“二八”现象,13,风险演化与寿命关系,寿命,风险,如果进行风险管理,浴盆曲线,14,影响压力容器安全的突出问题,八年来，6次全国性安全状况调查,45家大型石化企业，164638台压力容器，1166台高强钢压力容器，686台液化气球罐,超标缺陷,全球原油品质劣化介质腐蚀加剧,装置大型化高强钢使用(裂纹敏感性增大),长期超期服役未经合理评估，盲目使用,近年来,缺乏有效检测,科学评估,未达设计寿命,过 早 失 效,突然失效,腐蚀、疲劳等使用中产生缺陷引起失效,设计选材不当、结构不合理、焊接缺陷引起失效,各种腐蚀,焊接缺陷,高温损伤,疲劳,八十年代末期前投用 九十年代中期后投用,不同时期的压力容器失效的不同原因,19802004年部分国内固定式容器爆炸事故的统计情况,19902004年部分国内压力管道失效事故的统计情况,有利于针对突出问题,15,满足经济社会发展需求,企业发展的需求：,用先进的风险工程学理念，处理安全与经济的关系；,在WTO框架内 提高企业国际竞争力。,企业管理的需求：,企业管理需要一个系统、完善的管理体系来规划、监控风险、制定严格有效的风险应对计划来降低风险带来的影响。,设备管理的需求：,执行RBI项目实际上同时将工厂设备的信息进行了全面的整理归纳，形成了一套信息库，这对于设备管理部门来说是非常有帮助的。同时在执行RBI管理的过程中也产生了一个集工艺、设备、腐蚀、安全等跨部门的知识核心小组，改变了以往各个部门间知识不流通的状况。,经济效益的需求：,确保安全 最根本的效益保证,国外：降低成本,国内：短期成本可能会上升，长期降低成本,16,广义的风险评价,1930s保险业,二战后，化学工业发展生产过程火灾爆炸、泄漏事故,安全评价、风险预测,1960s英国 故障数据库,美国 DOW化学公司 化工生产危险度量安全评价 方法,1974美国 AEC核电站危险状况的评价,英国 ICI化学公司火灾、爆炸、毒性指数评价方法,1984美国在印度的农药厂毒气泄漏，造成2500人死亡，125000人中毒,1986美国挑战者号航天飞机爆炸,前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故,1.3 RBI在国外,17,美国人上个世纪九十年代初开始此项工作,30,年以来，,100,件重大损失事故统计表明风险因素复杂,增加检测力度来看，花费巨大，事故仍然发生,美国人,W.Kent,Muhlbauer,1992,年提出了输油与输气长输管道的风险评估方法,原因分析,(,第三方破坏与最小埋深、腐蚀、设计、操作,),介质危险性评定：泄漏指数、相对风险程度,设备故障,操作失误,流程异常,自然灾害,设计结构,人为破坏,不明原因,43%,21%,11%,5%,5%,1%,14%,狭义的风险评价(在石化行业应用),18,API RBI赞助委员会成员单位,Amoco,DNO Heather,Pennzoil,Aramco,Dow,Petro Canada,Arco,DSM,Phillips,Ashland,Exxon,Shell,BP,Fina,Sun,Chevron,Koch,Texaco/Star,Citgo,Marathon,Unocal,Conoco,Mobil,API,23家石化公司赞助研究RBI：,1996年出台API 581的草案,2000年5月正式出台RBI执行文件API BRD 581,2002年5月公布RBI标准API RP 580,19,API RP 580,推荐了一种做法（Recommended Practice），描述了在实施RBI项目中所涉及的重要内容和要求。,API BRD 581,是一个资源文件（Base Resource Document），描述了适用于炼油和化工工业的RBI方法。,20,ASME,“ASME RBI Guidance Document,，,Vol.1”,，,1991,“ASME RBI for nuclear plant,Vol.2”,，,1992,“ASME RBI for power plant Vol.3”1994,“RBI guidelines for pressure systems”,，,1999,API,与,ASME,总体思路一致,ASME,针对电力行业，关注高温与强度失效,API,针对石化，尤其是炼油厂，关注腐蚀,欧洲,欧洲工业基于风险的检验和维护规程,(RBIMAP)(,正在制订,),RBI,、,RCM,、,SIL,共享机制,21,政府认可,法令,/,政府要求：,California Risk Management and Prevention Program(RMPP),EPA40 CFR Part 68,，,Risk Management Programs for Chemical Accident Release Prevention(,美国环保署,),工程规范：,API 581,，,IEC1508,，,ANSI S84.01,UFIP Guidelines(France),，,UIC Guidelines(France),等,团体组织：,AIChE,(,美国化学工程师协会,)/CCPS,Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis,波音公司,Reliability Centered Maintenance,，,RCM,美国、澳大利亚、新西兰、英国、挪威、芬兰、荷兰、新加坡等国政府均已批准企业采用,RBI,技术确定检验策略,22,法令No.99-1046(1999.12.13)规定承压设备检验的相关要求2000.3.15针对在役承压设备，对No.99-1046作了补充其中第三款(定期检验)第十条第4部分规定：,由被认可的检验部门来执行的检验，其检验计划，包括检验手段和周期，要按照由专业协会提出并被工业部和承压设备委员会批准的导则来制定。,法国石油工业协会(UFIP)颁发的“针对炼油厂基于风险分析改变停产大修周期与耐压试验周期制定的检验计划的导则”已获得批准。,德国采用一事一批的方式,发达国家大部分接受,法国政府,23,已经采用,RBI,正在推行,RBI,还没有采用,RBI,RBI,在欧洲的情况和趋势,(,截止至,2000,年,),24,已经采用,RBI,正在推行,RBI,还没有采用,RBI,RBI,在欧洲的情况和趋势,(2005,年度,),25,欧洲各国现行关于承压设备检验的一些规定,26,27,1.4国内RBI技术发展现状,上世纪九十年代末,政府介入与关注,国外技术机构乘虚而入,与国内联合,大学、研究机构已逐步引入概念,基础性工作,定性与半定量工作,国家科技部立项,特种设备局,“十五”攻关,社会公益,国际合作重点,法国BV,挪威DNV,英国TISCHUK,英国TWI,韩国SK,瑞典SKF,特检中心、GMRI、南化、华化、青岛安工院、北航,提出安全与经济性的关系,安全技术委员会的关注,对茂名RBI项目关注,GMRI,南化、华化,青岛安工院,特检中心,28,BV,、,GMRI,、北京化工大学的合作,2003年以茂名石化乙烯裂解、加氢裂化装置开始，在国内石化企业开展RBI工作,法国国际检验局(Bureau Veritas，以下简称,BV)是一家拥有一百七十多年历史的全球性检验、监理、质量管理和咨询机构，在质量、安全、环境和健康的专业领域内具有国际品牌信誉度。其RBI技术是基于该公司长期以来在全球石油化工领域服务的成功经验的积累，在RBI和资产完整性管理(AIM)等方面进行了大量研究工作，开发了RBI软件RB-eye,，并已在,EXXON,、,SHELL,等大型石油化工企业的石化装置中推广应用，在,RBI,领域具有领先的技术优势。,北京化工大学安全科学与监控工程中心是由北京化工大学机电学院、材料学院、信息学院、理学院和化工学院中专业若干从事安全技术研发的学术团队组成的校级科研机构，中心成立于2005年1月，中心主任为高金吉院士。,29,国家质量监督检验检疫总局,“关于开展基于风险的检验(RBI)技术试点应用工作的通知”,国质检特2006198号，2006.5,基本肯定积极作用,规定试点基本程序范围,承担单位责任,程序,提出要求基本要求,结论处理,30,执行情况,单位,已完成(套),正在进行(套),GMRI,28,13,特检中心,1,3,南京化工大学,1,0,青岛安工院,3,1,华东理工大学,1,0,31,2.API 581简介,API 581 于2000年5月出版，文件由正文和附录组成,正文的主要内容介绍,RBI的基本概念,风险分析,重要度风险,可靠性分析,检测程序,工厂基础标准数据表等,32,附录的主要内容:,附录,A RBI,定性分析工作手册,附录,B RBI,半定量分析工作手册,附录,C RBI,定量分析工作手册,附录,D,管理系统评价工作手册,附录,E OSHA1910,和,EPA,危险化学品表,附录,F API,和,ASTM,的,RBI,比较,33,附录,G,腐蚀减薄模式,(,其中包括,HCL,，高温硫和 环烷酸，高温,H,2,S/H,2,，,H,2,SO,4,，,HF,，酸性水，胺，高温氧的各种腐蚀数据和判据,),附录,H,应力腐蚀裂纹模式,(,其中包括以下应力腐蚀裂纹的数据表和判据：碱，胺，硫化物，,HIC/SOHIC-H2S,，炭酸，连多硫酸，,HSC-HF,，,HIC/SOHIC-HF,附录,I,高温氢腐蚀模式,附录,J,炉管模式,附录,K,材料疲劳,(,仅管线,),模式,附录,L,脆断模式,附录,M,设备衬里模式,附录,N,外部损坏模式,34,2.1API 581与其它规范的关系,API 581,提供,基于,风险分析检测计划,程序,，有关检测的,实施,仍需参照其它的,API,规范，例如：,API 750,过程危害性管理,API 510,压力容器检测、评级、修理和变更规范,API 570,在役压力管道检测、修理、变更和维护规范,API 653,储罐检测、修理、变更与重建规范,API 530,石化炼油厂计算热交换管壁厚的实例,API 581,分,为,定性分析、,半定量与,定量分析,定性分析主要适用于较大范围的评估，如工,厂,、,装置,区。,定量分析主要适用于特定设备的评估，主要项目包含有塔,器,、储,罐,、转动机械,与,管线。,API 581,注重,评估因,腐蚀所造成,穿透泄漏,等,危害风险。,35,API 750,API 510,API 570,API 653,评估损坏的危险,性和剩余寿命,执行的文件,供研究参考文件,API-BRD 581,RISK BASED,INSPECTION,执行的文件,MPC,FITNESS FOR,SERVICE,RBI 文件,API RP 579,API RP 580,目前,36,2.2RBI分析层次,定性 半定量定量,高,详细技术,分析程度,低,数据资料收集,失效后果,失效可能性,减低风险,检验计划制订,风险等级确定,重新评估,风险评估,RBI计划编制方法,37,Level,范围,评估对象,评估方法,用途,1,全厂,过程单元或系统,定性,系统排序,2,单,元/系统,设备,/子系统,定性/半定量,检测计划,3,单,元,设备,/子系统,定量,详细检验计划,38,2.3,风险评估的执行步骤,分类工艺设备,定性分析,定量分析,设备类型,可靠度,Plot Plans,PFD/P&ID,失效概率,损坏,后果等级,失效概率,健康后果等级,可燃性风险,毒性泄放风险,环境污染风险,生产中断风险,(两者中最坏情况),半,定量分析,或,火灾爆炸风险,毒性外泄风险,39,2.4,定性,RBI,分析,依据,API RP 580 Risk-Based Inspection,风险的意义：,Risk Frequency Consequence,风险,(,概率)(后果),概率分析,(六项系数,),设备系数,损坏系数,检测系数,维修状况系数,工艺系数,机械设计系数,后果分析,损坏后果 或 健康后果,(六项系数)(四项系数),化学物质系数 毒性量系数,物质存量系数 扩散性系数,状态系数 保护系数,自燃系数 人口系数,保护系数,压力系数,40,定性,RBI,分析失效概率系数,构成,设备系数,Equipment Factor,损坏系数,Damage Factor,检测系数,Inspection Factor,+,+,维修,状况系数,Condition Factor,工艺,系数,Process Factor,机械设计系数,Mechanical Design Factor,+,+,+,41,定性,RBI,分析损坏后果系数,构成,化学物质系数,Chemical Factor,物质存量系数,Quantity Factor,状态系数,State Factor,+,+,自燃,系数,Auto-Ignition Factor,压力,系数,Pressure Factor,保护系数,Credit Factor,+,+,+,42,定性,RBI,分析健康后果系数,构成,毒性量系数,Toxic Quantity Factor,+,+,保护系数,Credit Factor,+,扩散性系数,Dispersibility Factor,人口系数,Population Factor,43,定性,RBI,分析,失效概率等级,划,分,失效概率系数构成：,设备系数损坏系数检测系数维修状况系数工艺系数机械设计系数,失效概率等级,失效概率系数,失效概率等级,0 15,1,16 25,2,26 35,3,36 50,4,51 75,5,44,定性,RBI,分析,后果,等级,划分,后果,等级由损坏后果等级和健康后果等级较高的确定,损坏后果系数构成：,化学物质系数物质存量系数状态系数自燃系数保护系数压力系数损坏可能系数,健康后果系数构成：,毒性量系数,扩散性系数保护系数人口系数,健康后果等级,损坏后果等级,健康后果系数,健康后果等级,10,A,10 19,B,20 29,C,30 39,D,40,E,损坏后果系数,损坏后果等级,0 19,A,20 34,B,35 49,C,50 70,D,70,E,45,定性,RBI,分析风险矩阵,风险增加,A,B,C,D,E,1,2,3,4,5,失效慨率,失效后果,46,RBI定性分析,装置单元,设,备,系,数,损,坏,系,数,检,测,系,数,维修状,况,系,数,工艺系数,机,械,设,计,系,数,失,效,可,能,性,系,数,化学物质系数,物质存量系数,状态系数,自燃系数,压力系数,保护系数,失,效后果系数,1.裂解与聚冷,5,7,-6,6,6,7,25,13,37,-3,-10,-10,-7,20,2.裂解气体压缩与冷凝液汽提,0,0,-6,6,0,2,2,13,31,8,-10,-10,-7,25,3.酸性气体去除,0,2,-6,6,0,2,4,13,31,8,-10,-10,-8,24,4.裂解气体干燥与激冷,0,0,-6,6,0,2,2,13,34,8,-10,-10,-8,27,5.去甲烷系统,0,0,-6,6,0,2,2,13,37,8,-10,-10,-7,31,6.去乙烷乙炔氢化乙烯精馏系统,0,0,-6,6,0,2,2,15,34,6,-10,-10,-7,28,7.去丙烷、去丁烷系统,0,0,-6,6,3,2,5,15,28,6,-10,-10,-7,22,8.丙二烯/甲基乙炔氢化丙烯精馏,0,0,-6,6,0,2,2,13,37,6,-10,-10,-7,29,9.丙烯冷冻,0,2,-6,6,2,2,6,13,34,6,-10,-10,-7,26,10.乙烯冷冻,0,2,-6,6,1,2,5,15,28,8,-10,-10,-7,24,11.乙炔回收,0,2,-6,6,1,2,5,20,28,8,-10,-10,-7,29,12.乙烯储存,0,0,-6,6,0,2,2,15,37,8,-10,-10,-8,32,乙烯裂解装置,RBI,定性分析结果,47,失,效,概,率,5,4,3,2,1.,1,2.12.,A,B,C,D,E,失效后果,RBI,风险矩阵,48,2.5定量,RBI,分析,工艺条,件,PHA,结果,保养/检测记录,PSM,系统评估,结果,设备资料档案,后果严重性分析,失效概率分析,危害风险评估,其它降低,风险措施,检测计划变更,定量,RBI,分析流程,图,49,定量,RBI,分析涉及资料内容,平面布置图,工艺仪表流程图,(P&ID),工艺流程图,(PFD),工艺介质数据,各类设备设计、制造、采购、安装、竣工验收资料,安全保护装置资料,操作与维护手册,历次检验维修记录,50,定量,RBI,分析失,效,可能性的计算,国内外同类设备,失效可能性,基于安全管理,系统评估修正,个别设备设计条件数据和检验计划,失效可能性,=,平均失效可能性,G,个别设备修正因子,E,管理因素修正因子,M,X,X,51,同类设备,失效的可能性,设备类型,泄漏频率(4个孔尺寸/年),in,1in,4in,破裂,单密封离心泵,610,-2,510,-4,110,-4,双密封离心泵,610,-3,510,-4,110,-4,塔器,810,-5,210,-4,210,-5,610,-6,离心压缩机,110,-3,110,-4,往复式压缩机,610,-3,610,-4,过滤器,910,-4,110,-4,510,-5,110,-5,翅片/风扇冷却器,210,-3,310,-4,510,-8,210,-8,换热器，壳程,410,-5,110,-4,110,-5,610,-6,换热器，管程,410,-5,110,-4,110,-5,610,-6,管子，0.75in.直径，/ft,110,-5,310,-7,管子，1in.直径，/ft,510,-6,510,-7,管子，2in.直径，/ft,310,-6,610,-2,管子，4in.直径，/ft,910,-7,610,-7,710,-8,管子，6in.直径，/ft,410,-7,410,-7,710,-8,管子，8in.直径，/ft,310,-7,310,-7,810,-8,210,-8,管子，10in.直径，/ft,210,-7,310,-7,810,-8,210,-8,管子，12in.直径，/ft,110,-7,310,-7,310,-8,210,-8,管子，16in.直径，/ft,110,-7,210,-7,210,-8,210,-8,管子，16in.直径，/ft,610,-8,210,-7,210,-8,110,-8,压力容器,410,-5,110,-4,110,-5,610,-6,反应器,110,-4,310,-4,310,-5,210,-6,往复泵,0.7,0.01,0.001,0.001,常压储罐,410,-5,110,-4,110,-5,210,-5,52,设备,修正因子,53,换算的设备修正系数,设备,修正因子的最终值,F,E,-1.0,该值绝对值的倒数,-1.01.0,1.0,1.0,等于该数值,54,管理修正因子,管理系统现状审核,API 581 附录D,101 questions,1000 scores,管理系统评估分数,项目,主题,问题数,分值,1,领导和管理,6,70,2,工艺安全信息,10,80,3,工艺危害性分析,9,100,4,变更管理,6,80,5,操作规程,6,80,6,安全作业,7,85,7,培训,8,100,8,机械完整性,20,120,9,开工前安全审查,5,60,10,应急措施,6,65,11,事故调查,9,75,12,承包商,5,45,13,安全生产管理系统评估,4,40,合计,101,1000,管理,操作,维护,安全,检验,培训,工程,55,管理系统评估分值与管理修正系数的关系,56,定量,RBI,分析后果分析,流程,确定泄放类型,在设备和环境,中流体的性质,泄漏率,泄漏孔径范围,0.25”,1”,4”,破裂,持续泄放流量,瞬时泄放流量,确定最后相,确定最后相,持续/气体,持续/液体,瞬时/气体,瞬时/液体,泄放总质量,有毒后果,可燃后果,减,缓,环境后果,停产后果,4,57,风险图,1,2,6,5,7,3,4,10,9,8,失效后果,失效可能性,风险线,58,2.6,API 581,考虑的损伤类型(失效模式),1),减薄(包括整体、局部、点)(,Thinning)2)焊缝表,面开裂(,Surface connected cracking)3)近,表面开裂(,Subsurface cracking)4),微裂缝/微空隙形成(,Microfissuring/microvoid formation)5)金相组织,改变(,Metallurgical changes)6),尺寸变化(,Dimensional changes)7)鼓,泡(,Blistering)8),材料特性改变(,Material properties changes)9)机械损伤(Mechanism damage),59,2.7损伤机理与部位,1),减薄机制,失效机理,形态,部位,盐酸,局部,常压塔顶、重整装置的加氢、重整后和再生部分,电化学腐蚀,局部,海水和冷却水系统,硫化物,局部,加氢装置、焦化装置、FCC、胺处理装置、酸性水处理装置和气体分离装置等,二氧化碳,局部,蒸汽冷凝系统、FCC、,硫酸,局部,硫酸烷基化装置、水处理系统,氢氟酸,局部,氢氟酸烷基化装置,磷酸,局部,水处理系统,苯酚,局部,重油和脱蜡装置,60,失效机理,形态,部位,胺,局部,胺处理,大气,均匀,系统,保温层下,坑,装置和系统,土壤腐蚀,局部,系统,高温硫化（无氢）,均匀,蒸馏、焦化、FCC、加氢装置等,高温硫化（有氢）,均匀,加氢装置,环烷酸,局部,蒸馏装置,高温氧化,均匀,加热炉,1),减薄机制,61,2),应力腐蚀开裂,失效机理,形态,部位,氯化物,穿晶,常压塔、有水的地方,腐蚀开裂,晶间、穿晶,炭钢设备内部、由于残余应力造成,连多硫酸,晶间,FCC、加氢装置、燃气系统,胺开裂,晶间,胺处理装置,氨开裂,晶间,氨工厂、中和剂浓缩,HIC,SOHIC,穿晶、鼓泡、平面,湿硫化氢环境、蒸馏、FCC、加氢装置、焦化装置、气体回收等，,焊缝与母材,硫化物,穿晶,同上,氢鼓泡,平面,同上,氰化氢,平面、穿晶,FCC,62,3)金相组织改变和环境失效,失效机理,形态,部位,高温氢,晶间、脱炭,加氢装置、重整装置,晶粒增长,局部,炉管,石墨化,局部,FCC 反应器,相脆化,无特点,FCC再生器、铸造炉管和管架,475脆断,无特点,铁素体钢,回火脆化,无特点,加氢装置反应器,液态金属脆化,局部,原油中的汞在蒸馏装置,渗炭,局部,有焦的炉管,脱炭,局部,高温炉管,金属粉尘化,局部,加氢炉、焦化炉、气体涡轮机,选择性浸出,局部,水冷系统的耐酸管道,外部腐蚀,局部,乙烯装置,63,4)机械失效,失效机理,形态,部位,机械疲劳,局部,转动部件、管,腐蚀疲劳,局部,蒸汽炉顶盖、锅炉炉管,气蚀,局部,叶轮背面、泵的入口,机械损伤,N/A,没有保护的部位,超载,N/A,热膨胀、工艺条件变化,超压,N/A,工艺条件变化、,脆断,局部,低温条件、钢材变质,蠕变,局部,炉管和炉内件,应力断裂,局部,炉管,热震动,局部,燃烧中流体变化,热疲劳,局部,焦炭塔,64,2.8,检验方法的有效性(允许在线检验),检验技术,减薄,焊缝表,面开裂,近,表面开裂,微裂纹/微孔形成,金相变化,尺寸变化,鼓泡,目视检查,1-3,2-3,1-3,1-3,超声纵波,1-3,3-,3-,2-3,1-2,超声横波,1-2,1-2,2-3,荧光磁粉,1-2,3-,着色渗透,1-3,声发射,1-3,1-3,3-,3-,涡流,1-2,1-2,1-2,3-,漏磁,1-2,射线检查,1-3,3-,3-,1-2,尺寸测量,1-3,1-2,金相,2-3,2-3,2-3,1-2,1=高度有效 2=通常有效 3=适当有效 =不常用,检验效果分类：,高度有效,、,通常有效,、,适当有效,、,效果差,、,无效,65,2.9 制定检验计划(确定合理的检验周期),优化,检验目的有针对性,检验部位有针对性,检验方法十分明确,合理确定检验周期,需要检，一定检,不需要则不检,66,2.10RBI应用过程示例,加氢裂化装置的单元、工段划分表,单元,工段,工段名称,设备台数,管道条数,100,101,加氢裂化系统,18,104,200,201,新氢系统,27,98,300,301,脱丁烷/己烷系统,15,59,302,分馏系统,21,137,400,401,酸性气处理系统,17,45,合计,98,443,装置分割原则：,以设备和管道的工艺功能为主，兼顾物流及腐蚀流特点,装置分割,67,基础数据采集,1)采集数据内容,通用数据：,气候条件、地震系数、工艺稳定性、投用年份、开停车频率等,设计(制造)数据：,设备类型、温度、压力、材料、壁厚、容积等,工艺数据：,物流(代表性流体、杂质)组份、操作温度、压力等,检验数据：,检验年份、历次检验的项目及有效性等,安全信息：,安全保护装置设置及维护等,68,2)数据采集方法,查阅：,装置原始设计、制造、安装档案资料,历次检验资料,工厂相关的管理文件及数据库,操作记录,装置操作工艺手册,现场采样分析：,物流数据,问卷调查：,管理系统评估系数,69,3)数据录入层次建立,装置单元工段设备（管道）部件,设备类型,部 件,塔器（直立容器）,上封头、分段筒体、下封头,反应器,上封头、筒体、下封头,卧式容器,封头、筒体、集液器,管壳式换热器,壳体、封头、管箱筒节、管箱封头,空气冷却器,管箱、管子,加热炉,炉体（炉管不考虑）,70,分析假设条件,设备与管道的设计寿命为,30,年,加氢裂化装置,3,台加氢反应器的重要程度定为“极为重要”,(Vital),其它设备和管道均定为“重要”,(Important),下次检验年份：加氢裂化装置为,2006,年,最小允许壁厚按原设计规范计算确定,腐蚀裕量取原设计值,对,API 581,中未给出腐蚀机理的材料、介质、温度组合，依据试验数据和专家经验进行补充，对腐蚀明显轻微的,(,如干燥空气、新鲜水、成品油等,),情况，人为添加“未知”,(Unknown),腐蚀减薄机理，腐蚀减薄速率设定为,0.02mm/,年。,71,风险排序,加氢裂化装置设备和管道风险分布情况,加氢裂化装置设备风险分布情况图,72,加氢裂化装置管道风险分布情况图,73,加氢裂化系统主要设备部件风险分布图,加氢反应器,18.519.8MPa,427,低压分离器,2MPa,60,封头、集液器,减薄,HIC/SOHIC,高压分离器,17.5MPa,155,原料脱水罐,0.35MPa,70,74,损伤机理,加氢裂化装置,腐蚀减薄,酸性水腐蚀、锅炉水腐蚀、冷却水腐蚀、盐酸腐蚀、高温,H,2,S/H,2,腐蚀、高温硫及环烷酸腐蚀,应力腐蚀开裂,HIC/SOHIC,、,碳酸盐,SCC,、,硫化物,SCC,、胺,SCC,、,PTA,连多硫酸,SCC,SCC,敏感性为“高”和“中”的设备和管道主要集中在,101,工段,(,加氢裂化系统,),、,301(,脱丁烷,/,己烷系统,),和,401(,酸性气处理系统,),工段,外部腐蚀,大气腐蚀和保温层下腐蚀,外部腐蚀比较严重的管道 主要集中在,201,工段,(,新氢系统,),和,302,工段,(,分馏系统,),高温氢腐蚀,101,工段,(,加氢裂化系统,),中的,4,台换热器和,3,条管道,P-059,的氢腐蚀敏感性为“高”，表明该管道发生氢腐蚀损伤的可能性相对较大。,P-059,氢腐蚀敏感性高的主要原因是该管道材质为,A-106B,，,属一般碳素钢，操作条件下不能抗氢腐蚀。,75,高风险设备的原因分析,设备位号,设备名称,部件,主要原因,D-103,(3-E),低压分离器2MPa,60,封头、集液器,高H,2,S含量、高HIC/SOHIC敏感性、非抗HIC钢,D-104,(4-E),脱丁烷塔回流罐1.8MPa,95,集液器,高H,2,S含量、高HIC/SOHIC敏感性、未热处理、非抗HIC钢,D-105,(3-E),脱己烷塔回流罐3.5MPa,80,封头,高H,2,S含量、高HIC/SOHIC敏感性、未热处理、非抗HIC钢,D-115,(3-E),放空罐0.35MPa,23,封头、筒体,高H,2,S含量、高SSCC敏感性、未热处理，非抗HIC钢,D-156,(3-E),乙醇胺控制罐0.7MPa,120,筒体、上封头,高MDEA含量、中HIC/SOHIC敏感性,E-153A,(3-E),胺液溶剂换热器1.6MPa,200,管箱,高MDEA和H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,E-153B,(3-E),胺液溶剂换热器1.6MPa,200,管箱,高MDEA和H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,T-101,(3-E),脱丁烷塔1.76MPa,85,上封头,高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,T-102,(3-E),脱己烷塔3.55MPa,70,上封头,高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,T-151,(3-E),液化气脱硫抽提塔1.8MPa,60,筒体-2,高MDEA和H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,T-152,(3-E),干气脱硫吸收塔1.43MPa,65,筒体,高MDEA和H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、筒体未热处理,加氢裂化装置设备,76,序号,管道代号,主要原因,1,P-041-8,(3-E),高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,2,P-201-10,(4-E),高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,3,P-206,(3-E),高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,4,P-251-16,(3-E),高温硫腐蚀,5,RSM-503-8,(3-E),高MDEA含量、胺SCC,6,RSM-504-8,(3-E),高MDEA含量、胺SCC,7,SG-504,(3-E),高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,8,SG-504-10,(3-E),高H,2,S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理,加氢裂化装置管道,77,检验策略,检测效力分类,高度有效,(Highly effective),、,通常有效,(Usually effective),一般有效,(Fairly effective),、,效果差,(Poorly effective),和无效,(Ineffective),不同的检测方法对各种损伤形式具有不同的检测效力,允许“在线”检查，调整风险,78,针对减薄失效机理检验策略,以宏观检验和超声波测厚为主,对能进入内部检验的设备应尽可能进入设备内部进行检查,不能进入内部检验的设备及管道应适当增加检验比例,针对应力腐蚀开裂失效机理检验策略,检测手段有：宏观检查、超声波测厚、湿荧光磁粉,/PT,、,UT,、,RT,辅助方法有：金相检查、硬度测试等,首选内部湿荧光磁粉,无法进入内部时，应选用,UT/RT,从外部进行,对应力腐蚀开裂敏感性为“高”,(High),可进入内部检验的设备,(,部件,),，建议选择“高度有效”的检验。,对应力腐蚀开裂敏感性为“高”,(High),又不能进入设备内部检验的设备,(,如换热器,),，建议选择非进入检查中的“通常有效”的检验。,应力腐蚀开裂敏感性为“低”或“无”的设备,(,部件,),和管道，发生开裂的可能性相对较小，因此原则上只进行“一般有效”的检测。,79,针对外部,(,保温层下,),腐蚀失效机理检验策略,对外部腐蚀损伤因子较大的设备及管道应选择适当的部位和比例拆除保温层后进行宏观检查和超声测厚；,必要时应增加,UT,检测。,针对高温氢腐蚀失效机理检验策略,采用金相、硬度、超声测厚及超声纵波扫查等多种技术相结合的方法从内部进行检测,对于氢腐蚀敏感性“高”的设备，建议用超声和金相方法进行检测确认。当超声测厚确定有“增厚”现象存在时，或金相检验发现有明显脱碳现象则表明氢腐蚀损伤已经存在。,优先安排检验的设备和管道,对本次风险分析处于中高风险区域以上或虽处于中风险区域但失效可能性等级大于,3,的设备和管道应作为下次检验的重点。,80,设备,部件,原风险,增加,检验年份,检验项目及有效性,调整后,的风险,测厚,UT,外部腐蚀检查,T-102,脱已烷塔,3.2MPa,40107,Top,3-E,2004,F-I,U-I,2-E,Shell-1,3-E,2004,F-I,U-I,2-E,Shell-2,3-E,2004,F-I,U-I,2-E,Shell-3,3-E,2004,F-I,U-I,2-E,Bottom,3-E,2004,F-I,U-I,2-E,损伤类型,主导损伤机理,检验前,增加检验后,损伤因子,敏感性,损伤因子,敏感性,应力腐蚀开裂,HIC/SOHIC,46,Medium,4.6,Medium,外部腐蚀,保温层下腐蚀,1,1,减薄,酸性水腐蚀,1,1,通过在线检验调整风险,在线检验是指设备在运行状态下进行检测，从RBI技术的角度出发，在线检测只要方法选择正确，检验比例