渤海某平臺壓力容器RBI分析中關鍵數據恢復策略研究

韓博 楊昱東 張志超

摘 要：為對某平臺壓力容器進行基于風險的評估（以下簡稱壓力容器RBI），本文以對某平臺資料收集和數據恢復方法研究為基礎，對壓力容器用鋼主要牌號元素含量的變化進行了歸納總結，研究并制定出了基于光譜檢測分析的數據恢復策略，以保障降低裝置的風險和有效地降低設施管理維護成本的壓力容器RBI能夠順利進行。

關鍵詞：壓力容器RBI;光譜檢測分析;數據恢復策略

由于渤海地區壓力容器服役年限普遍較長，到期需要開罐檢驗的壓力容器數量龐大，需要耗費大量的時間和成本。不開罐檢驗又不符合法律法規的要求，隨著《海上壓力容器檢驗指南》[1]的升級，壓力容器使用單位可使用基于風險的評估（RBI）來指導壓力容器定期檢驗工作，保障符合國家法律、法規前提下，又可避免由于盲目開罐造成的大量的時間和成本支出。

通過對近幾年渤海海域各油田壓力容器定檢發現，壓力容器資料缺失較普遍，特別是某平臺壓力容器，由于服役年限較長，資料缺失尤為嚴重。2018年某壓力容器定檢報告顯示，該平臺75%壓力容器存在關鍵數據缺失，無法滿足RBI風險評估的數據采集要求。

為對某平臺壓力容器進行基于風險的評估[2]（以下簡稱壓力容器RBI），本文以對某平臺資料收集和數據恢復方法研究為基礎，對壓力容器用鋼主要牌號元素含量的變化進行了歸納總結 ，研究并制定出了基于光譜檢測分析的數據恢復策略，以保障降低裝置的風險和有效地降低設施管理維護成本的壓力容器RBI能夠順利進行。

1壓力容器用鋼主要牌號元素含量的變化

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日實施，GB150-2011[6]于2012年3月1日實施后，原GB713-2008的相關規定已經不能完全適用于現在壓力容器的生產，故GB713-2014[7]代替 GB 713-2008。

2數據恢復方法選用

數據恢復的難點在于確定壓力容器的材質，材質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無法測定碳元素含量。通過第2部分對壓力容器用鋼主要牌號元素含量的變化研究，可利用便攜式直讀光譜分析儀通過測定Mn、Si兩元素的含量，來進行壓力容器用鋼的材質分析。

3材質分析的現場應用

結合某平臺的壓力容器投用時間和第2部分對壓力容器用鋼主要牌號元素含量的變化研究，建立4套以時間為軸線的標準牌號庫，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，投產年份為2001年，故選擇標準牌號庫“2008年以前”，選用日立公司X-MET 8000 Optimum型號便攜式直讀光譜分析儀（處于世界領先水平）。現場對壓力容器本體和接管處保溫進行拆除，并打磨至漏出金屬光澤，對本體和接管處進行材質檢測。

以上的檢測照片和數據表明，使用便攜式直讀光譜分析儀，結合上述數據恢復策略可實現對壓力容器本體和接管的材質檢測，從而實現對壓力容器RBI關鍵數據的恢復。

該數據恢復策略的應用為后續的壓力容器RBI提供關鍵性數據，消除因資料缺失造成的未知風險，同時也為平臺后續的日常維護和數字化管理提供強有力的支撐。

結論

根據材料關鍵元素含量區間的不重合的特點在特定條件下確定在用壓力容器材質的方法理論上是可行的。

最先進的便攜式直讀光譜分析儀現場操作便捷，精度高，可實現現場的檢測。

現場光譜檢測結果與理論分析完全吻合，運用便攜式直讀光譜儀確定Mn和Si元素含量來確定某平臺在用壓力容器材料牌號的策略是可行的。該策略不僅可以用于某平臺RBI分析項目，也可以指導其它老舊平臺的壓力容器數據恢復工作。

參考文獻：

[1]海上壓力容器檢驗指南，2019年發布

[2]API RP 581-2016，2016年出版，基于風險的檢驗方法

[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

作者簡介：

第一作者簡介：韓博，（1988.7-）男，本科，2011年畢業于天津理工大學過程準備與控制工程專業，學士學位，無損檢測高級工程師，現就職于中海石油技術檢測有限公司，主要從事儲罐、壓力容器無損檢驗檢測、壓力容器RBI評估分析工作。

第二作者簡介：楊昱東，（1990.12-）男，本科，2013年畢業于大連理工大學過程準備與控制工程專業，雙學士學位，承壓設備檢驗工程師，現就職于天津市特種設備監督檢驗技術研究院，主要從事壓力容器、壓力管道、儲罐檢驗檢測及壓力容器RBI評估分析工作。

第三作者簡介：張志超，（1986.4-）男，本科，2011年畢業于東北石油大學電氣工程與自動化專業，學士學位，工程師，現就職于中海石油（中國）有限公司天津分公司，主要從事海上石油生產運維管理工作。