承压设备设计阶段风险评估技术方法研究

基于风险与寿命的设计(RBD)理念,在设计阶段全面分析承压设备在建造和使用过程中可能出现的失效模式,建立包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估体系。根据API标准进行失效可能性、失效后果和风险值的计算,找出高风险工况与部位,提出防止这些失效的方法和措施,将风险控制在可以接受的水平。     

关于埋地非金属管道完整性管理技术的思考

由于存在质量控制体系不完善、基础数据采集失真、管道路由无法探测、管道寿命预测、适应性评价、风险预警技术等核心技术缺失等问题,埋地非金管道完整性管理工作一直难以开展。经系统分析后认为,在核心技术缺失的前提下,埋地非金属管道的完整性管理技术应以建设期为着力点,将风险管控关口前移,即以新建管道为研究对象,建立质量评价体系,丰富数据采集内容,完善探测技术,实现非金属管道"可控、可查、可见",然后再探索管道寿命预测、适应性评价、风险预警等完整性管理技术的实现方式,从而构建完整的非金属管道完整性管理体系,最终实现预防失效事故发生,减缓腐蚀、降本增效,保障油田生产系统安全稳定的目标。     

油气站场工艺管道完整性管理

近年来国内发生了多起站场工艺管道泄漏事件,导致管道站场输送生产中断,泄漏油品甚至溢出站外污染了周边环境。随着站场运行年限的增长,作为连接站场设备的工艺管道的安全状况引起了管理者的重视。借鉴管道完整性管理"风险可控、预防失效、动态管理"的管理思路及方法,建立了站场工艺管道完整性管理流程,明确了管理内容,给出了完整性管理体系文件设置及主要内容。开展站场工艺管道完整性管理,实现基于风险评价和检测评价的维修维护策略,最终提升站场安全运行水平。     

化肥装置压力容器和压力管道实施RBI检验

通过全面搜集装置承压设备、承压管线及安全阀历年检修档案及检验档案,再结合装置工艺、物流、腐蚀性介质及承压设备运行工况,分析装置中在用承压设备、管道潜在的失效机理,按照失效可能性和失效后果给出装置的维护和检验策略,提高装置在下一个大修周期前安全稳定运行的可靠性。通过实施RBI检验技术,系统地对化肥装置进行全面风险分析和检查,及时发现各类设备缺陷并处理,为装置安全、稳定运行奠定了基础,对后期设备管理思路的制定有着积极的指导作用。     

浅谈内江市燃气管道完整性管理

结合内江华润燃气有限公司燃气管网系统的实际情况,论述了燃气管道存在的施工、腐蚀、第三方损坏等安全问题,提出了数据收集与整合、风险识别与评价、完整性评价、维修与维护、效能评价的五步完整性管理实施流程。内江华润燃气有限公司通过实施完整性管理,实现了燃气管道运行管理由被动变主动,由事后响应变事前检测预防,根据风险评价结果制定检测计划,根据检测结果采取相应的维修与维护措施,有效消除管道现存的各种隐患,防止管道失效或事故发生,降低管道风险,使管道始终处于受控状态。     

基于RBI技术的储罐完整性风险评价研究

阐述了基于RBI技术的储罐完整性风险评价方法,并对某厂的6台储罐进行了应用研究,得出各储罐底板和壁板的失效可能性和失效后果,分析出风险等级并给出相应的检验策略;利用声发射检测技术对RBI评估结果进行验证,结果表明储罐RBI风险评价方法具有较高的可靠性。     

承压设备无损检测与评价技术发展现状

压力管道、锅炉以及压力容器是承压设备主要包括的内容,承压设备的运行安全会对人们的日常生活以及国家的经济运行产生一定影响。在承压设备建设过程中,焊接质量与原材料生产中逐渐应用无损检测与评价技术,通过无损检测与评价技术的有效应用可以及时掌握承压设备运行过程中材料的情况,并根据相应的检测结果科学评价承压设备的安全情况,进而评估承压设备的使用时间。本文将对承压设备进行无损检测与评价的重要意义进行分析,并对承压设备无损检测与评价技术中的多种新技术进行介绍,希望为相关人员提供一定帮助,使承压设备的运行安全得到有效保障。     

一种高温承压设备健康监测装置的设计

以某公司低温热变换炉为研究对象,设计了一套健康监测装置及故障诊断和风险评估系统平台软件。健康装置采集高温承压设备的声发射、应力应变、厚度、振动、倾角和温度数据并发送至系统平台。平台实时显示设备状态参数,评估设备损伤态势、预测设备剩余寿命,提示设备风险等级,能有效保障石化企业高温承压设备的安全运行。     

套管内压变化作用下水泥环界面胶结劣化试验研究

在油气井试压、储层改造等作业过程中,井筒套管内压将发生大幅变化,极易造成水泥环界面剥离,导致井筒密封完整性失效,影响建井寿命。针对上述难题,采用自主研发的水泥环密封性评价装置,开展套管内压作用下的水泥环界面胶结劣化试验,研究水泥环密封失效机理,结果表明:(1)套管内压突变和多次循环交变,都将造成水泥环密封完整性失效;(2)随着套管内压的不断增加,水泥环在径向上将突破弹性应变,产生塑性变形与残余应变,从而无法与套管变形保持一致;(3)水泥环-套管应变不连续,将导致界面剥离,气窜风险增加;(4)循环交变应力将造成水泥环微裂纹发育、孔隙结构塌陷,塑性应变不断累积,进一步削弱水泥环密封完整性。研究结果可望为水泥环完整性评价与水泥浆体系优化提供参考与指导。     

过程装备控制系统安全完整性研究

基于IEC61511定义的风险降低原理,给出了一种可行的确定安全仪表系统安全完整性等级的流程。利用半定量方法 LOPA对实现安全功能的子系统或设备失效概率进行量化分析,得到安全功能的平均要求时失效概率PFD,并确定安全功能的安全完整性等级SIL。最后,给出了应用保护层分析LOPA方法分析了典型过程装备储罐的具体实例。     

高温压力容器设计注意事项

石化行业中长期服役于高温环境的承压设备通常会产生蠕变损伤,尤其是在交变载荷下,蠕变损伤还会加剧疲劳失效,严重影响承压设备的运行安全。蠕变疲劳失效是一种牵涉到多因素的复杂失效模式,ASME Ⅷ-1或ASME Ⅷ-2的设计规则并未对此给出处理的指导原则和方向。ASME Code Case 2605和ASME Code Case 2843中的高温设计规则可以作为高温蠕变疲劳失效模式的补充设计规定,但是,在承压设备的蠕变疲劳设计中,除了设计方法和评定准则外,设备的结构、选材、制造、检验检测等方面的注意事项也需要慎重考虑。对高温设备设计的注意事项和细节进行了归纳总结,为工程设计人员在高温设计时提供参考。     

基于变异系数法与TOPSIS的充填管道失效风险评价

为准确预测矿山充填管道失效风险,建立基于变异系数法与TOPSIS结合的充填管道失效风险评价模型。选取8项指标构建失效风险评价体系,根据变异系数法,客观地对评价指标进行赋权,避免了主观认知对指标重要性程度的干扰。将权重矩阵、实际生产数据代入TOPSIS模型中,通过计算结果与正理想解的接近程度,最终对矿山充填管道失效风险进行合理评价,为矿山采取预防措施、降低管道失效事故提供了新途径。     

石化装置承压设备火灾损伤评价

对比了国内外承压设备火灾损伤评价方法,并以某石化企业受火设备为例,采用适宜的承压设备火灾评价方法对受火设备进行损伤评价,评价过程值得相关工程人员借鉴。     

基于改进风险矩阵的油气站场设备风险评价

为实现站内设备的定量风险评价,基于API 581标准评价流程获取设备失效可能性,腐蚀速率采用3次样条曲线动态预测,人员伤亡采用危害模型确定预期死亡人数,经济损失从直接维修费、人员伤害补偿费和停产造成的效益损失费等方面实现量化,完成风险矩阵从定性描述到定量计算的转变。结果表明,待评价站场中过滤器的失效概率最大,其次为脱乙烷塔;三相分离器、低温分离器、重接触塔、脱乙烷塔失效造成的预期死亡人数较大;站场内设备风险多为Ⅱ～Ⅲ级,应根据不同的风险等级确定无损检测方式和再检测周期。     

海底管道完整性管理研究进展

海底管道服役条件苛刻,发生事故会对生态环境造成较大影响,采用完整性管理对提高海底管道运行安全性具有重要意义。统计了国内外近14年所发生的海底管道事故,并对事故原因进行分析发现导致海底管道失效的原因有有第三方破坏、腐蚀、设计缺陷、误操作及自然环境因素。调研了海底管道完整性管理标准发展现状,以及海底管道风险评价技术。分析了国内完整性发展,表明国内对海底管道完整性管理的研究较为零散,还没有形成完整的管理体系,开展的管道完整性管理多应用于陆上管道,而海底管道的完整性管理研究还不够系统。     

基于故障树模型的工业燃气储运系统研究

工业燃气储运系统是一个复杂的系统,它包括燃气储配系统和燃气输送系统,各系统又包含多个子系统。故障树分析是一种针对复杂系统而进行的有效的风险识别和评价方法。它可以在生产和使用阶段作为一种失效评判,改进技术管理和维修诊断的手段。文中通过对各子系统的分析和研究,建立了各分系统的故障树模型和相应的失效概率计算公式,最终建立一个完整的工业燃气储运系统总故障树模型。通过此研究有利于提高管理者的决策水平,提高系统的可靠性、完整性和安全度。     

化工仪表设备失效率数据库研究

安全仪表系统功能安全评估及管理需要大量的设备失效率数据作为基础。针对国内化工企业缺少对仪表设备失效率数据的收集和统计,提出了现场设备失效率数据库的建设方法与流程,阐述了设备失效模式的分类方法,并与完整性管理平台相结合,提出了现场设备失效数据收集以及失效率计算方法,为大型化工企业建设仪表设备失效率数据库提供指导。     

材料在腐蚀与载荷协同作用下的失效事故分析

承压类特种设备广泛应用于人民生活和社会生产领域,其材料多在苛刻工况下使用,受腐蚀介质、交变应力、腐蚀介质和应力载荷协同作用影响,容易导致失效行为。因此,确保设备安全使用,必须充分考虑其失效行为,研究其在腐蚀介质、交变应力、腐蚀介质和应力载荷协同作用下的失效机理。本文选取了所从事的特种设备检验工作过程中发生的承压设备材料失效事故的部分案例分析,研究其在特定介质下随载荷作用增加,在自然状态、弹性变形、塑性变形状态下的失效行为,分析了材料在腐蚀介质和载荷协同作用下的失效机理。     

非金属制承压设备分类形式的几点思考

与金属分类体系不同,非金属分类体系还不清晰,给非金属制承压设备标准制定过程中带来不便。本文从材料分类出发,对比了金属材料与非金属材料的分类特点,给出商品化应用程度高的聚乙烯燃气管道和玻璃钢制承压设备在分类体系中的层次。明确非金属制承压设备分类形式,规范分类体系将有助于规范非金属制压力容器标准框架的制定,提高并规范本专业内的系列标准。     

区域定量风险评价的应用

定量风险评价（简称QRA）也称为概率风险评价（PRA），通过对系统或设备失效概率和失效后果的严重程度进行评价，从数量上说明被评价对象的危险等级，精确描述系统的危险性。该方法自1974年拉姆逊教授（Rasmussen）评价美国民用核电站的安全性开始，在风险评价尤其是石油化工领域中得到了广泛应用。国外许多国家和地区如英国、美国、澳大利亚、马来西亚、新加坡、香港等，以及许多国际知名公司，在新建危险品设施的选址、周边土地开发、平面布局优化、装置危险性分析中均要求采用此项技术。