基于RBI技術的石油化工壓力管道檢測系統研究

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備。其在生活和生產活動中應用非常廣泛，因此做好壓力管道的日常維護更加重要，定期進行壓力管道檢測工作，才能最大限度地保證壓力管道發揮其功能。本文主要分析基于RBI技術的石油化工壓力管道檢測系統研究。

關鍵詞：RBI技術;壓力管道;安全風險檢測

石油化工生產工況非常復雜，壓力管道長期運行于高溫、高壓、高腐蝕的條件下，可能出現腐蝕減薄、環境開裂、材質劣化、機械損耗、疲勞等各類質量缺陷，損傷或失效嚴重威脅到壓力管道的安全運行，因此需要通過基于風險的風險檢驗技術，對壓力管道運行狀況做有效檢驗與監控。RBI技術用于特種設備的風險評估及管理優化，具備較高的可靠性和經濟性，得到石化行業壓力管道檢驗的重點關注。

1.RBI技術簡介

RBI技術即基于風險的檢驗技術，檢驗檢測過程依次經歷風險識別、失效概率評估、失效后果評價、風險量化計算、風險排序、風險再評估等環節。技術實踐過程，全面采集特種設備運行有關信息，以粗略定位到失效設備，對其制造材料、運行環境等做分析評價，找出其失效機理并預估失效可能造成的后果，然后再依照企業生產實況進行影響要素的適當調整，由高到低做風險排序形成風險矩陣。在明確設備風險等級后，可針對性設計風險防控方案，如檢驗方案、檢修周期等，以有效降低設備運行風險發生的可能。RBI風險檢驗的技術原理為：基于設備失效機理、可能性高低及影響程度，劃定風險等級，從而科學選取檢驗周期、范圍及方式，形成最佳維保計劃。RBI風險檢驗系統中，風險衡量指標主要為設備失效可能性及失效后果的嚴重性[1]。設備風險可用公式表示為：R=P0F·C0F，其中字母R、P0F、C0F分別表示風險、失效可能性及失效后果。其中，失效可能性被分為頻繁、經常、可能、不可能和非常不可能5個級別，冠以數字5～1。失效后果主要有火災、爆炸、毒性等，同樣劃分為不嚴重、不太嚴重、一般、比較嚴重和非常嚴重5個級別，采用字母A～E代替。設備失效可能性及后果可構成風險矩陣，在該矩陣中，左下至右上風險等級逐漸提升，對應低、中、中高和高4個等級。在壓力管道檢驗檢測中，依照檢測結果在風險矩陣中的位置即可選出最佳的風險防控方案。

2.RBI技術在壓力管道檢驗檢測中的應用

（1）資料收集。采集該裝置系統內各壓力管道及設備各類有關信息。①技術資料，包括管理臺賬、竣工圖紙、質量說明書、材料檢測報告等。②工藝資料，如操作說明、維護手冊、PFD流程圖、物料平衡表等。③維護資料，如管道及設備檢修維護記錄、零部件更換記錄、系統技術改造記錄等。④腐蝕資料，如系統投產過程中產生的腐蝕檢測報告、現場技術檢測結果等。注意資料收集過程應確保所獲取資料信息的完整性和準確性。（2）失效機理。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分析軟件進行風險評估，可得到該系統壓力管道的風險分布矩陣，發現在265條目標管道中，高風險管道數為0，中高風險管道數為32、中風險管道數為120、低風險管道數為114。該裝置系統內，壓力管道的損傷模式主要是腐蝕和壁厚變薄，主要失效機理為大氣腐蝕、保溫層下腐蝕及不明腐蝕。當以回煉油、油漿等物質為傳輸介質時，管道失效機理為高溫酸腐蝕，主要是由于以上物質中均存有一定的活性硫化物成分，在高溫條件下，環烷酸與硫化物之間發生相互腐蝕，使得管道腐蝕進一步加劇，進而導致此類管道的風險評級較高。（3）檢測方案。科學設計管道檢測方案是確保檢測結果可靠基礎，具體檢測工作的開展需遵照如下原則：第一，依照失效機理劃定缺陷類型;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選取檢測方式;第四，方案設計同時兼顧經濟性和安全性。該系統內并未出現高風險壓力管道，因此依照一般保守程度劃定檢測范圍，其中，中高風險管道的檢測范圍≥50%;中風險管道檢測范圍≥30%，低風險管道檢測范圍≥10%。對于傳輸介質為回煉油和油漿的兩類管道，因其運行情況特殊，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險及中高風險等級的管道采用中度及以上有效的檢測方法，低風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、導波檢測、漏磁檢測等，系統內全部管道均開展宏觀檢查。（4）現場檢測。壓力管道宏觀檢查內容有外部腐蝕、泄漏檢測、防腐層檢測、變形檢測、支吊架檢測等，觀察并記錄系統內

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據。為了保證檢測方法的操作正確以及檢測的數據結果準確，要進行嚴格的工藝控制確保整個射線檢測的順利進行。首先要確保整體檢測工藝的數據準確可靠性，其次要控制射線檢測工藝的穩定性，來實現對整體的檢測工藝的把控。整體的數據會為之后的射線檢測技術發展進步提供參考數據和參考資料;大數據和案例會為深入研究提供足夠的數據以及參照資料。選擇實驗設備時要事先測試準確性，或者購買實驗儀器之前要求對方出示符合國家標準的相關檢測證明自證自己的產品合格且是經過國家權威單位認證。管道安裝檢測的準確性以及穩定性是確保整個水體檢測工程質量的前提和依據，要及時根據現實需要選擇檢測方法，在確保檢測效率的同時提高管道安裝檢測質量。在實驗中避免由于使用老舊儀器造成的結果不準確的情況出現。所以射線的檢測工藝方案需要科研人員的高度集中關注。在分析數據時要注意從數據的代表性、準確性、精密性、可比性、完整性入手保證數據的質量，即能夠反映檢測結果的質量。射線檢測在進行管道安裝檢測時對所得的數據要進行精密度偏差實驗。按照規定操作安排的射線檢測環境并不會干擾射線檢測數據的分析結果。空白試驗值來計算出空白批內標準差，通過計算確認管道安裝檢測中的干擾因素已經排除，實驗數據是比較穩定可靠的。

4.結束語

RBI技術可對石油化工壓力管道安全風險同時做定性和定量分析，以準確了解各類管道及設備的運行狀態，評估其可靠性及風險等級，進而制定合理的維護方案，及時將安全風險消除。

參考文獻：

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