李 穎

（中國石化集團南京化學工業(yè)有限公司，江蘇南京210048）

腐蝕風險管理是對腐蝕相關故障的可能性及其可能導致的后果進行控制，減小腐蝕發(fā)生的概率和后果，包括正確的選材、通過工藝操作及設立參數(shù)限值對工藝過程進行控制、對風險較高的部位加強監(jiān)測等過程。對事故的分析、安全教育是腐蝕風險管理方法的必要組成部分，腐蝕風險控制技術是腐蝕風險管理的關鍵。通過腐蝕風險管理，可使裝置腐蝕速率在可接受范圍內，保證裝置運行的可靠性和安全性。

1 硫酸裝置腐蝕風險管理簡介

硫酸裝置腐蝕風險管理主要是在設備全壽命周期內，開展設備腐蝕危害識別、風險評價、風險控制及風險監(jiān)測，將腐蝕風險控制在可接受的范圍內。腐蝕危害識別是指腐蝕機理的識別，綜合考慮介質、環(huán)境、操作、設備本體等因素引起的腐蝕。腐蝕風險評價是利用基于風險評估的設備檢驗技術（RBI）、腐蝕分析技術，結合相應的標準，評價每個腐蝕機理發(fā)生的可能性和后果，并確定設備各項腐蝕的風險等級，便于后續(xù)進行分級管控，從而建立可以減緩或消除腐蝕威脅的方法。腐蝕風險控制是針對不同風險等級分級管理，在不同的風險等級下，采取不同的響應措施，需要考慮安全與效益的平衡，在保證安全的同時，達到生產(chǎn)效益的最大化。腐蝕風險監(jiān)測是在風險控制階段確定需要控制的各項參數(shù)指標后，在腐蝕監(jiān)測階段實施定期監(jiān)測和檢驗，從而控制腐蝕風險。

2 硫酸裝置的腐蝕風險管理特點

硫酸裝置的大部分設備管道不屬于壓力設備，不屬于國家法定檢驗的范疇。現(xiàn)有的文獻資料對硫酸裝置進行RBI檢驗方面的研究較少，通過實踐發(fā)現(xiàn)，利用RBI軟件對硫酸裝置進行風險識別存在一定的誤差。一方面，RBI軟件內置的邏輯主要針對壓力容器管道進行風險識別，而硫酸裝置大部分設備管道為常壓甚至負壓操作，會導致軟件識別出的失效后果對硫酸裝置不適用；另一方面，硫酸裝置的部分設備帶有耐酸襯里，軟件計算的腐蝕速率如果是針對基材的腐蝕會導致計算出的腐蝕速率值比正常情況偏大，造成失效可能性偏高，與實際運行狀況不符。

對于腐蝕風險的識別除了可參考RBI風險分級結論以外，還可通過定性的方法獲得。某廠的腐蝕風險定級方法見表1。

表1 某廠腐蝕風險矩陣

表1中，腐蝕風險等級=腐蝕失效后果×腐蝕失效可能性，腐蝕失效后果的分析需綜合考慮腐蝕事件本身對安全性、環(huán)境以及經(jīng)濟造成的影響，腐蝕失效可能性與腐蝕事件發(fā)生的概率有關。用于分析的基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計值越多，分析的結論可靠性越大；運行年份越長的裝置，利用腐蝕風險控制技術得出的結論就越精確。硫酸裝置作為運行歷史較長的裝置，適合采用該方法進行風險分析。

3 硫酸裝置的風險管理要求

3.1 數(shù)據(jù)的完整性

數(shù)據(jù)的完整性是腐蝕控制文件編制的基礎，腐蝕控制文件的制定需要裝置大量歷史數(shù)據(jù)的收集和積累，如基礎設計資料、運行過程資料、裝置維護維修資料、管理資料等。此外，數(shù)據(jù)的準確性也非常重要。

3.2 裝置人員自身經(jīng)驗

對于硫酸裝置，由于設計年限較久，存在裝置原始的設計資料不齊全，生產(chǎn)過程出現(xiàn)的故障未記錄的情況，此時裝置人員的生產(chǎn)經(jīng)驗尤為重要，將經(jīng)驗進行收集、總結，形成文件，是腐蝕控制非常重要的一個步驟。

3.3 變更管理

變更管理是對變更實施過程中產(chǎn)生的風險建立和實施風險控制措施。腐蝕控制管理中，針對變更管理不僅要關注其風險，更重要的是要關注發(fā)生變更的原因。例如，一條管線的材質從碳鋼升級為不銹鋼，屬于材質變更，但是為何要進行材質升級，需要分析發(fā)生該變更的原因是材質不符合設計標準的要求，還是某些工藝指標達不到設計要求導致該管線腐蝕速率失控，通過分析其變更的原因，會很清楚地了解這條管線的歷史背景，進而分析是否還有其他類似的管線也存在該問題，判斷相應的腐蝕風險是否會增大。通過對變更的深層次原因進行分析，可以很好地掌握裝置的風險點，從而達到預防性維護的目的。

3.4 技術方案培訓

腐蝕控制文件中包含了各專業(yè)與裝置腐蝕問題的關聯(lián)性，實施人員必須很好地理解腐蝕控制文件的制定邏輯、腐蝕控制方法等內容，真正把腐蝕控制文件運用到日常的管理中。提高技術人員的腐蝕管理水平，需要在腐蝕控制文件制定和實施過程中，做好人員的技能水平和知識的評估，有針對性地提供階段性培訓并驗證培訓效果。

3.5 專家經(jīng)驗

雖然腐蝕控制文件的制定方法有標準可參考，但要創(chuàng)建一套詳細的高質量裝置腐蝕控制文件需要一支有豐富防腐經(jīng)驗的團隊，包含設備、工藝、操作、檢驗、腐蝕、材料等各方面的人員，人員之間相互合作，共同完成裝置腐蝕風險控制文件的制定。

3.6 腐蝕風險控制標準流程

腐蝕風險控制要與變更管理、檢查和周轉計劃、過程危險分析等要素相互融合才能體現(xiàn)其價值。工藝、材料等的變更會影響腐蝕控制文件中的風險結論，因此，腐蝕控制文件是動態(tài)并持續(xù)更新的。此外，每個企業(yè)有各自的管理特點，完全照搬已有標準存在問題，因此腐蝕風險控制標準流程需要結合標準從實踐中不斷摸索形成。

4 硫酸裝置腐蝕控制方法

腐蝕控制方法一般包括選材優(yōu)化、工藝防腐、腐蝕監(jiān)檢測等，最終通過腐蝕控制操作窗口實現(xiàn)各項控制方法的日常管理。某廠硫酸裝置2005年投產(chǎn)，主要包含液硫儲存、液硫焚燒、接觸轉化、干燥吸收以及硫酸儲存5個單元。從腐蝕分析來看，主要的腐蝕有：轉化器一段出口管線的高溫硫化和氧化腐蝕；余熱鍋爐、轉化系統(tǒng)以及換熱系統(tǒng)的露點腐蝕；轉化單元、干燥吸收單元和硫酸儲存單元的硫酸腐蝕；高溫帶襯里設備如焚硫爐、余熱鍋爐管程入口端、轉化器及相關管線的耐火襯里退化等[1]。

要分析上述腐蝕對裝置中各設備帶來的風險情況，除了依據(jù)表1進行腐蝕失效可能性和失效后果的判斷，還需要結合理論進行計算。例如據(jù)不同材料在硫酸作用下的腐蝕速率[2]，通過理論計算，并結合實際的測厚數(shù)據(jù)，可以綜合判斷該種材料的失效可能性。硫酸裝置的露點腐蝕計算需要綜合考慮工藝運行參數(shù)、工藝介質含量的影響，計算露點與工藝參數(shù)之間的關聯(lián)，通過控制參數(shù)來控制露點腐蝕的風險[3]。

通過將相同材質、相同腐蝕機理及相似操作條件下的設備管線進行回路劃分，將硫酸裝置劃分為16個腐蝕回路，表2和表3分別是硫酸裝置硫化氫焚燒單元腐蝕回路風險分級方法、指標控制窗口和風險等級之間的關聯(lián)及其響應措施。當指標發(fā)生超標時，針對不同腐蝕風險等級下的指標，控制窗口會發(fā)出不同的報警要求，如中等風險對應的指標采用警示的報警狀態(tài)，其他風險等級采用提醒或報警表明不同的響應級別，在保證裝置生產(chǎn)效率的同時，達到腐蝕控制的目的。

表2 硫酸裝置硫化氫焚燒單元腐蝕回路指標的風險評價

表3 硫酸裝置硫化氫焚燒單元腐蝕回路指標的腐蝕控制操作窗口

5 結語

硫酸裝置腐蝕控制主要通過腐蝕機理識別、風險評估、腐蝕控制操作窗口以及配合腐蝕監(jiān)檢測手段的流程來實現(xiàn)。制定詳細的日常防腐管理策略對裝置的安全運行至關重要，腐蝕控制文件與現(xiàn)場的實際情況會存在偏差，需要在裝置運行過程中不斷循環(huán)改進，特別是當裝置發(fā)生重大變更或發(fā)生超過風險承受水平的故障時，需要重新修訂腐蝕控制文件，保證裝置的安全穩(wěn)定運行。