摘 要：壓力容器是海洋石油海上平臺(tái)生產(chǎn)中重要的設(shè)備，傳統(tǒng)的定期檢驗(yàn)方法存在“檢驗(yàn)不足”和“檢驗(yàn)過(guò)度”的問(wèn)題，且效率低。RBI技術(shù)是管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和優(yōu)化檢驗(yàn)方法的一種新型檢驗(yàn)技術(shù)方法。RBI技術(shù)解決了“檢驗(yàn)不足”和“檢驗(yàn)過(guò)度”，提高了檢驗(yàn)效率，并將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受范圍，給平臺(tái)帶來(lái)了顯著地經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。

關(guān)鍵詞：RBI技術(shù)；壓力容器；風(fēng)險(xiǎn)；檢驗(yàn)技術(shù)

Abstract： Pressure vessel is important equipment in the production of Marine oil offshore platforms， traditional periodical survey method is the lack of test and excessive checking out problems， and low efficiency. The RBI technique is risk assessment and management optimization test method is a new inspection technology method. The RBI technology solves the lack of test and excessive inspection， improve the testing efficiency， and risk control in the acceptable range， brought platform significantly economic and security benefits.

Key words：The RBI technology； Pressure vessel； Risk； Inspection technology；

壓力容器作為生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備是海洋石油平臺(tái)石油生產(chǎn)中重要的設(shè)施之一，擁有的壓力容器數(shù)量巨大。海上平臺(tái)采油的成本較高，設(shè)備損壞帶來(lái)的生產(chǎn)中止會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，所以需要對(duì)海上壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷[1]。

1 定期檢驗(yàn)方法

目前，我國(guó)中海油壓力容器檢驗(yàn)采用傳統(tǒng)的定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?，所有的壓力容器均遵循《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》規(guī)定，根據(jù)評(píng)定等級(jí)情況，按照規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)周期2年、3年獲6年，到期對(duì)所有的設(shè)備都采用相同的檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，存在“檢驗(yàn)不足”和“檢驗(yàn)過(guò)度”的問(wèn)題，因此定期檢驗(yàn)在資金使用和保障檢測(cè)質(zhì)量方法存在不足。

2 RBI技術(shù)檢驗(yàn)方法

RBI技術(shù)是以風(fēng)險(xiǎn)分析為基礎(chǔ)的檢驗(yàn)方法，以追求設(shè)備系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一為理念而建立的一種優(yōu)化設(shè)備檢驗(yàn)方案的方法。RBI技術(shù)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中可能發(fā)生失效的部位及其失效的概率和后果經(jīng)過(guò)分析技術(shù)，然后對(duì)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序以便檢驗(yàn)優(yōu)化[2]。

歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)海上平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)的80%集中在20%的壓力容器設(shè)備上，說(shuō)明海上壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)不是平均分散在設(shè)備上。因此不采取任何區(qū)別對(duì)待的全面檢驗(yàn)必然費(fèi)用高，效率低，可靠性低。采用RBI技術(shù)分析對(duì)容器的風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行排序，針對(duì)容器的損傷類(lèi)型、風(fēng)險(xiǎn)的高低選擇檢驗(yàn)方法，確定檢驗(yàn)位置、檢驗(yàn)比例，根據(jù)腐蝕速率確定檢驗(yàn)時(shí)間[3]；同時(shí)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)合理安排檢驗(yàn)資源，將檢驗(yàn)資源集中于高風(fēng)險(xiǎn)的容器，避免造成“檢驗(yàn)過(guò)度”和“檢驗(yàn)不足”，降低檢驗(yàn)成本，提高了檢驗(yàn)的有效性和科學(xué)性。

3 RBI技術(shù)在壓力容器檢驗(yàn)的應(yīng)用

海上油田作業(yè)區(qū)采用RBI技術(shù)對(duì)油田的236臺(tái)壓力容器進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定風(fēng)險(xiǎn)分布情況，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)結(jié)果制定優(yōu)化合理的檢驗(yàn)策略，制定一個(gè)現(xiàn)在的和未來(lái)的新的檢驗(yàn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)以合理有效的檢測(cè)成本以及維修成本來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力容器及其系統(tǒng)長(zhǎng)期有效并安全的運(yùn)行。

（1）首先通過(guò)定性分析執(zhí)行對(duì)236臺(tái)壓力容器的進(jìn)行失效概率和失效后果的評(píng)估，以確定236臺(tái)壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，以便排除低風(fēng)險(xiǎn)的壓力容器，安排下一步對(duì)中高風(fēng)險(xiǎn)的壓力容器的詳細(xì)評(píng)估，以提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的效率。通過(guò)對(duì)236臺(tái)壓力容器的進(jìn)行定性風(fēng)險(xiǎn)分析，共確定了136臺(tái)壓力容器處于高風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)需要進(jìn)行更加詳細(xì)的評(píng)估，容器高風(fēng)險(xiǎn)的原因是由內(nèi)部和外部腐蝕問(wèn)題引起的，例如CO2腐蝕、H2S應(yīng)力腐蝕裂紋、微生物腐蝕（MIC）、保溫層下腐蝕和涂層破損等。其它100臺(tái)壓力容器處于低風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)，這些容器可以使用較少的檢驗(yàn)資源。

（2）收集136臺(tái)壓力容器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)確認(rèn)無(wú)誤后，根據(jù)壓力容器的材料、運(yùn)行時(shí)間、壁厚、運(yùn)行壓力、運(yùn)行介質(zhì)、運(yùn)行溫度等因素進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)其中的92臺(tái)壓力容器的條件與其他44臺(tái)壓力容器的條件極其相似，因此可以將詳細(xì)分析的焦點(diǎn)集中在這44臺(tái)容器上，選取這44臺(tái)典型壓力容器為代表進(jìn)行分析風(fēng)險(xiǎn)就能得到油田壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)狀況。壓力容器除本體外，還有很多的接管，由于材質(zhì)、壁厚、直徑、運(yùn)行介質(zhì)功能的不同，最終產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果也不相同，因此將其分為不同的元件進(jìn)行定量分析，44臺(tái)容器共劃分為472個(gè)不同的元件。

（3）對(duì)472個(gè)元件進(jìn)行定量分析，根據(jù)分析結(jié)果大小，將容器風(fēng)險(xiǎn)從低到高依次排序。

從風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖中可以總結(jié)出464個(gè)單元被分成了四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型，見(jiàn)表1：

1）風(fēng)險(xiǎn)高的元件有7個(gè)，占總數(shù)的1.5%（紅色區(qū)域）；

2）風(fēng)險(xiǎn)較高的元件有72個(gè)，占總數(shù)的15.3%（藍(lán)色區(qū)域）；

3）風(fēng)險(xiǎn)中等的元件有184個(gè)，占總數(shù)的39.0%（黃色區(qū)域）；

4）風(fēng)險(xiǎn)低的元件有209個(gè)，占總數(shù)的44.3%（綠色區(qū)域）。

較高以上風(fēng)險(xiǎn)的元件占總數(shù)的16.8%，也驗(yàn)證了風(fēng)險(xiǎn)主要集中在少數(shù)設(shè)備上。

（4）經(jīng)過(guò)RBI技術(shù)分析油田壓力容器的主要損傷類(lèi)型，內(nèi)部是二氧化碳腐蝕、微生物腐蝕、硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、氯化物腐蝕開(kāi)裂，外部主要是不銹鋼腐蝕開(kāi)裂、保溫下腐蝕。根據(jù)腐蝕類(lèi)型采用TOFD和相控陣PTUA技術(shù)為首選檢驗(yàn)技術(shù)，同時(shí)根據(jù)材質(zhì)情況輔以傳統(tǒng)的檢驗(yàn)技術(shù)超聲波測(cè)厚UT/T、超聲波探傷、磁粉探傷MT、滲透探傷PT技術(shù)、硬度測(cè)試等。三臺(tái)壓力容器的檢驗(yàn)方案見(jiàn)表2。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)RBI技術(shù)的實(shí)施，準(zhǔn)確確定了各個(gè)元件的失效概率等級(jí)及失效后果等級(jí)，確定了油田中風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別中、高級(jí)元件位置，解決了傳統(tǒng)檢驗(yàn)中的“過(guò)度檢驗(yàn)”及“檢驗(yàn)不足”的問(wèn)題，制定了合理的檢驗(yàn)計(jì)劃表，通過(guò)優(yōu)化分配檢驗(yàn)資源，采用更有效的檢驗(yàn)方法，達(dá)到了節(jié)省檢驗(yàn)資源和降低風(fēng)險(xiǎn)的目的。將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍，實(shí)現(xiàn)了以合理有效的檢驗(yàn)成本和維修成本實(shí)現(xiàn)壓力容器在長(zhǎng)期有效安全運(yùn)行，為平臺(tái)帶來(lái)了顯著地經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。利用管理系統(tǒng)的評(píng)審，找出公司管理的差距，提升了公司的安全生產(chǎn)、設(shè)備管理，提高了公司管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]王慶鋒，楊劍鋒，劉文彬，袁慶斌，馬宏偉.過(guò)程工業(yè)設(shè)備維修智能決策系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010，（24）：167-178

[2] 趙帆.海上壓力容器、壓力管道基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)管理系統(tǒng)應(yīng)用研究.北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2013.05：2-4

[3] American Petroleum Institute.API 581 Risk-based Inspection Base Resource Document. USA API，2008

作者簡(jiǎn)介

劉斌（1981-），男，河北昌黎縣，就讀于西南石油大學(xué)，在職研究生工程碩士，石油與天然氣工程專(zhuān)業(yè)。