常壓設備RBI評估技術在乙烯裝置的應用

魯英，付道鵬，黃伯維，李兆龍，張道君

（中國石油獨山子石化公司乙烯廠，新疆 獨山子 833699）

中國石油獨山子石化公司分公司乙烯廠100萬t/年乙烯裝置采用國外某公司的前脫乙烷前加氫技術。裝置采用輕烴、碳五、石腦油、加氫尾油作為裂解原料。主要生產聚合級乙烯、聚合級丙烯、加氫汽油等主副產品。結合新疆獨山子所處的氣候特點與常壓容器的多年使用情況來看，情況良好，未發現明顯的腐蝕問題。據此對乙烯裝置所屬的常壓儲罐進行風險評估技術應用，實現常壓設備的長周期運行，針對本裝置所處的特定環境，制定更加科學、合理的設備管理策略。

1 乙烯裝置常壓設備介紹

乙烯裝置本次參與RBI風險評估的有2臺常壓儲罐：廢堿儲罐。該儲罐接收來自上游單元堿洗塔塔底的廢堿液，為下游的廢堿氧化單元提供進料。廢水均化罐，該罐接收來自隔油池的含油廢水，合格的含油廢水被送至下游單元做進一步處理，見表1。

2 RBI技術簡介

RBI就是基于風險的檢驗，即因設備破壞而導致的介質泄漏為分析對象，以設備檢驗為主要手段的風險評估和管理過程。它主要關注因為材料劣化而引起的設備破壞，通過檢驗來控制設備的風險。

與傳統的檢驗相比，應用RBI技術可以從以下幾方面提高設備管理水平：

（1）提高設備的安全性、可靠性與有效性；

（2）合理配置檢驗和維護資源；

（3）從整體上減少檢驗和維護成本；

（4）根據設備具體情況合理制定檢驗周期。

通過RBI風險評估，企業可以獲得如下收益：保證設備的可靠性，避免事故的發生；延長檢修周期，縮短檢修時間，提高檢驗效率，最小化檢驗和維護成本；提高企業的設備管理水平，為最終建立設備的風險和可靠性管理系統打好基礎。

3 評估依據

《中華人民共和國特種設備安全法》，《固定式壓力容器安全技術監察規程》，《壓力容器定期檢驗規則》，GB/T 26610《承壓設備系統基于風險的檢驗實施導則》，GB/T 30578《常壓儲罐基于風險的檢驗及評價》，GB/T 30579《承壓設備損傷模式識別》，API581《基于風險的檢驗技術》，JB/T 10764《無損檢測常壓金屬儲罐聲發射檢測及評價方法》，JB/T 10765《無損檢測常壓金屬儲罐漏磁檢測方法》。

4 常壓設備RBI技術應用目的

表1 乙烯裝置常壓儲罐參數表

本項目通過RBI技術應用以達到以下4個目的：

通過RBI分析，針對常壓設備潛在的失效機理給出適宜的檢驗方法，由此建立基于風險的檢驗策略，指導設備檢驗、降低風險，合理調配和使用檢驗資源。

綜合考慮風險水平和目標損傷系數等情況，通過對下次檢驗時間點及之后6～10年風險水平的對比分析，制定更加科學合理的檢驗周期。

對在用的常壓設備，通過RBI分析，對其中的風險較高的單元，提出保證設備安全運行的在線降險措施建議；對于以失效后果為風險主要來源的設備，提出相應的其他風險控制措施。

通過RBI和在線檢測相結合，實現獨山子石化部分常壓設備15～18年長周期運行的管理目標，建立RBI分析數據庫，為今后全面推進RBI打下堅實的技術基礎。

5 RBI風險分析

利用AST RBI軟件對常壓儲罐進行風險分析時，在失效可能性方面，按照GB/T30579確定損傷因子，確定AST RBI軟件中的潛在失效模式的可能性。在失效后果方面，主要考慮設備中介質的特性以及泄放速率等參數，以設備周圍的破壞影響程度、營業中斷和設備損害等因素為指標，對風險結果進行評估，確定風險的等級。計算過程如圖1所示。

圖1 風險計算過程

6 風險分析結果

經過風險分析與計算，圖2給出了乙烯一聯合車間所評估常壓設備底板的安全風險矩陣圖。圖3給出了所評估常壓設備壁板的安全風險矩陣圖。由圖可見，所有評估單元均為低風險單元，失效可能性為3。

從評估單元2023年12月30日的評價結果來看，失效可能性都為3，風險水平都為低風險，整體風險水平不高，可以調整檢驗周期至2023年12月30日之前。

圖2 2023年12月30日常壓設備底板的安全風險矩陣圖

圖3 2023年12月30日常壓設備壁板的安全風險矩陣圖

7 未來時間點的停工檢驗策略

依據上述指定原則，2023年12月30日之前停工檢驗策略見表2所示，其中對于廢堿罐應重點關注盤管附近區域以及存在局部濃縮區域是否存在局部減薄和開裂。

8 結語

（1）本次評估對象為乙烯一聯合車間所屬的2臺常壓儲罐，儲存介質分別為含油廢水和廢堿。

（2）本次評估設備所涉及的主要失效機理為大氣腐蝕、堿腐蝕、低溫硫腐蝕、堿應力腐蝕開裂和濕硫化氫破壞。

（3）以2023年12月30日為評估時間點，評價單元全部為低風險評價單元，其中失效可能性都為3；依據風險水平調整檢驗時間至2023年12月30日之前。

表2

（4）為避免因此類問題造成安全事故，降低運行風險，建議車間做好日常巡檢，運行過程中應嚴格控制運行參數，降低工藝波動幅度，嚴禁超溫超壓運行。為應對突發事故，應制訂好完整的應急預案與搶險措施。

[1]馬斌良,徐文明,許宏偉,張道君．安全閥RBI評估技術在100萬噸乙烯裝置的應用 [J]．中國設備工程,2017,02,10．

[2]馬良軍．RBI技術在制氫機組應用研究[J]．上海交通大學碩士論文,2009,11,01

[3]麥郁穗,張萍,李光海．廣州石化大型儲罐完整性評價方法研究及應用[J]．石油化工設備技術,2011,01,15．

[4]GB/T 30578．常壓儲罐基于風險的檢驗及評價．