黃智勇 王銅 武利春
摘 要:隨著石油化工裝置的大型化和復(fù)雜化,發(fā)生事故所帶來的經(jīng)濟及社會損壞也越來越大。為了更科學(xué)經(jīng)濟做好設(shè)備維護和檢修,降低事故后果,傳統(tǒng)方法已經(jīng)不適用,基于風險的檢測(RBI)被引入中國,作為更經(jīng)濟安全的檢測理念在多數(shù)石化企業(yè)應(yīng)用,通過RBI檢測,達到資源的優(yōu)化配置,節(jié)省維修費用且提高設(shè)備運行效率。
關(guān)鍵詞:基于風險的檢測;催化裂化;維修策略
本文主要詳細介紹了基于風險的檢測(RBI)的基本原理和操作步驟,通過分析催化裂化裝置,總結(jié)催化裂化裝置各關(guān)鍵設(shè)備和管道的失效機理,根據(jù)風險不同針對性的制定檢維修策略,為催化裂化長周期運行及裝置檢維修計劃提供科學(xué)方法和理論依據(jù)。
1 基于風險的檢測(RBI)原理概述
風險的定義:是指危害因素導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性和所引發(fā)事故后果嚴重性的組合,它是人們對危害因素危害程度的一種主觀評價。風險=危害因素的可能性X危害因素所產(chǎn)生后果的嚴重性,其中危害因素往往是客觀存在的,無法改變的。要降低風險就是要降低事故發(fā)生的概率和降低事故后果,通過各種安全保護措施使得風險降低到可接受范圍。
RBI是一種科學(xué)與經(jīng)濟相統(tǒng)一的方法,它是對系統(tǒng)中固有的危害因素發(fā)生的可能性和后果進行科學(xué)分析,確保安全生產(chǎn)的前提下,通過對設(shè)備風險分級評價,優(yōu)化檢維修手段,提高設(shè)備運行可靠性的管理方法。據(jù)不完全統(tǒng)計表明,風險的大小在各種設(shè)備中不是均勻分布,大約85%的設(shè)備風險由20%的設(shè)備所承擔。整個企業(yè)所投入的各項資源均是有限的,由于各種設(shè)備的風險大小不同,如果把這些資源平均分配到每臺設(shè)備上,必然造成風險高的設(shè)備維修不足,而一些設(shè)備維修過剩。RBI就是科學(xué)合理的分配這些資源,將重點放到少量高風險的設(shè)備,減少低風險設(shè)備的不必要的投入。提高設(shè)備安全性的同時,降低了維修成本,最終實現(xiàn)整個裝置的運行可靠性。
根據(jù)風險與檢測成本關(guān)系圖分析,在設(shè)備檢測工作中,RBI檢測發(fā)現(xiàn)問題后,采取相應(yīng)的檢維修策略來降低設(shè)備失效風險,隨著檢測成本的投入不斷增加,設(shè)備失效風險不斷降低,由此帶來的損失也將減小,這樣就存在一個最佳成本點,過多的檢測成本投入,設(shè)備失效風險區(qū)域平緩,不再有明顯下降。RBI為檢驗頻率和檢驗方法提供了最佳組合方式,為設(shè)備制定出準確的檢修策略。
RBI方法分為定性、定量和半定量分析,他們的共同點在于風險篩選、潛在風險識別和編制設(shè)備有限順序的一個途徑。他們之間的主要區(qū)別在于鑒別程度。定性方法只需要較少的詳細設(shè)備資料,結(jié)果是無法準確定位區(qū)分,一般用于整個裝置的主要部分進行評級,以便為定量研究制定優(yōu)先順序。無論哪種方式,RBI的實施都是基于大數(shù)據(jù)分析,通過失效可能性與失效后果的分析與計算,得出設(shè)備風險分布,從而指導(dǎo)制定出準備的檢維修策略。
2 催化裂化裝置的工藝分析
我公司催化裂化裝置2012年9月建成投產(chǎn),設(shè)計加工量280萬t/a,包括反應(yīng)--再生部分、能量回收機組、分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)、氣壓機系統(tǒng),原料為常壓渣油。主要產(chǎn)品有:汽油、柴油、液化氣、油漿等。催化裂化裝置自2012年開工投產(chǎn),2015年、2018年裝置2次大修。
3 催化裂化裝置腐蝕分析
腐蝕分析是RBI工作中的一個重要環(huán)節(jié),對各物料包含的腐蝕介質(zhì)及設(shè)備材料腐蝕問題的機理做出定性分析。裝置原料為常壓渣油,原料含硫2400mg/kg、酸值0.81mg KOH/g、殘?zhí)?.28,裝置主要設(shè)備的腐蝕機理為:①沉降器:腐蝕機理主要是高溫硫腐蝕、滲碳、磨損等;②再生器:腐蝕機理主要是高溫硫腐蝕、合金材料熱應(yīng)力破壞、蠕變、應(yīng)力腐蝕等;③分餾塔:塔底為高溫硫腐蝕、沖刷等,塔頂硫化氫、氯化氨、鹽酸等腐蝕;④吸收穩(wěn)定系統(tǒng):主要腐蝕介質(zhì)為濕硫化氫腐蝕;⑤余熱鍋爐:硫化氫露點腐蝕、催化劑沖刷。
4 對整個裝置設(shè)備進行風險評估
根據(jù)上述幾條內(nèi)容綜合分析,可以得出裝置設(shè)備定性分析結(jié)果,突出高風險的工藝單元或設(shè)備,然后把重點風險繼續(xù)進行可靠的定量分析,從而進一步得出設(shè)備風險值,從而制定出科學(xué)合理的檢修計劃,保證裝置的長周期運行降低維修成本,并確保下次大修之前,所有設(shè)備不影響安全使用。
參考文獻:
[1]王志坤.石化工業(yè)基于風險的設(shè)備檢測管理[D].天津:天津大學(xué),2006.