基于RBI技术的石油化工压力管道检测系统研究

刘波

摘要：压力管道是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备。其在生活和生產活动中应用非常广泛，因此做好压力管道的日常维护更加重要，定期进行压力管道检测工作，才能最大限度地保证压力管道发挥其功能。本文主要分析基于RBI技术的石油化工压力管道检测系统研究。

关键词：RBI技术;压力管道;安全风险检测

石油化工生产工况非常复杂，压力管道长期运行于高温、高压、高腐蚀的条件下，可能出现腐蚀减薄、环境开裂、材质劣化、机械损耗、疲劳等各类质量缺陷，损伤或失效严重威胁到压力管道的安全运行，因此需要通过基于风险的风险检验技术，对压力管道运行状况做有效检验与监控。RBI技术用于特种设备的风险评估及管理优化，具备较高的可靠性和经济性，得到石化行业压力管道检验的重点关注。

1.RBI技术简介

RBI技术即基于风险的检验技术，检验检测过程依次经历风险识别、失效概率评估、失效后果评价、风险量化计算、风险排序、风险再评估等环节。技术实践过程，全面采集特种设备运行有关信息，以粗略定位到失效设备，对其制造材料、运行环境等做分析评价，找出其失效机理并预估失效可能造成的后果，然后再依照企业生产实况进行影响要素的适当调整，由高到低做风险排序形成风险矩阵。在明确设备风险等级后，可针对性设计风险防控方案，如检验方案、检修周期等，以有效降低设备运行风险发生的可能。RBI风险检验的技术原理为：基于设备失效机理、可能性高低及影响程度，划定风险等级，从而科学选取检验周期、范围及方式，形成最佳维保计划。RBI风险检验系统中，风险衡量指标主要为设备失效可能性及失效后果的严重性[1]。设备风险可用公式表示为：R=P0F·C0F，其中字母R、P0F、C0F分别表示风险、失效可能性及失效后果。其中，失效可能性被分为频繁、经常、可能、不可能和非常不可能5个级别，冠以数字5～1。失效后果主要有火灾、爆炸、毒性等，同样划分为不严重、不太严重、一般、比较严重和非常严重5个级别，采用字母A～E代替。设备失效可能性及后果可构成风险矩阵，在该矩阵中，左下至右上风险等级逐渐提升，对应低、中、中高和高4个等级。在压力管道检验检测中，依照检测结果在风险矩阵中的位置即可选出最佳的风险防控方案。

2.RBI技术在压力管道检验检测中的应用

（1）资料收集。采集该装置系统内各压力管道及设备各类有关信息。①技术资料，包括管理台账、竣工图纸、质量说明书、材料检测报告等。②工艺资料，如操作说明、维护手册、PFD流程图、物料平衡表等。③维护资料，如管道及设备检修维护记录、零部件更换记录、系统技术改造记录等。④腐蚀资料，如系统投产过程中产生的腐蚀检测报告、现场技术检测结果等。注意资料收集过程应确保所获取资料信息的完整性和准确性。（2）失效机理。RBI评估中，压力管道失效可能性及失效后果均被划分为5个等级，利用RBI分析软件进行风险评估，可得到该系统压力管道的风险分布矩阵，发现在265条目标管道中，高风险管道数为0，中高风险管道数为32、中风险管道数为120、低风险管道数为114。该装置系统内，压力管道的损伤模式主要是腐蚀和壁厚变薄，主要失效机理为大气腐蚀、保温层下腐蚀及不明腐蚀。当以回炼油、油浆等物质为传输介质时，管道失效机理为高温酸腐蚀，主要是由于以上物质中均存有一定的活性硫化物成分，在高温条件下，环烷酸与硫化物之间发生相互腐蚀，使得管道腐蚀进一步加剧，进而导致此类管道的风险评级较高。（3）检测方案。科学设计管道检测方案是确保检测结果可靠基础，具体检测工作的开展需遵照如下原则：第一，依照失效机理划定缺陷类型;第二，依照受损位置划定检测位置;第三，依照待检测缺陷的类型适当选取检测方式;第四，方案设计同时兼顾经济性和安全性。该系统内并未出现高风险压力管道，因此依照一般保守程度划定检测范围，其中，中高风险管道的检测范围≥50%;中风险管道检测范围≥30%，低风险管道检测范围≥10%。对于传输介质为回炼油和油浆的两类管道，因其运行情况特殊，决定将检测范围分别提高至≥60%和≥80%。在具体检测方法的选择上中风险及中高风险等级的管道采用中度及以上有效的检测方法，低风险等级管道则采用低度及以上有效的检测方法，常见检测方法包括超声波壁厚测量、超声检测、磁粉检测、渗透检测、射线成像检测、导波检测、漏磁检测等，系统内全部管道均开展宏观检查。（4）现场检测。压力管道宏观检查内容有外部腐蚀、泄漏检测、防腐层检测、变形检测、支吊架检测等，观察并记录系统内

3.检测工艺方案

射线的检测工艺方案是指射线的检测过程中的检测方法和检测数据。为了保证检测方法的操作正确以及检测的数据结果准确，要进行严格的工艺控制确保整个射线检测的顺利进行。首先要确保整体检测工艺的数据准确可靠性，其次要控制射线检测工艺的稳定性，来实现对整体的检测工艺的把控。整体的数据会为之后的射线检测技术发展进步提供参考数据和参考资料;大数据和案例会为深入研究提供足够的数据以及参照资料。选择实验设备时要事先测试准确性，或者购买实验仪器之前要求对方出示符合国家标准的相关检测证明自证自己的产品合格且是经过国家权威单位认证。管道安装检测的准确性以及稳定性是确保整个水体检测工程质量的前提和依据，要及时根据现实需要选择检测方法，在确保检测效率的同时提高管道安装检测质量。在实验中避免由于使用老旧仪器造成的结果不准确的情况出现。所以射线的检测工艺方案需要科研人员的高度集中关注。在分析数据时要注意从数据的代表性、准确性、精密性、可比性、完整性入手保证数据的质量，即能够反映检测结果的质量。射线检测在进行管道安装检测时对所得的数据要进行精密度偏差实验。按照规定操作安排的射线检测环境并不会干扰射线检测数据的分析结果。空白试验值来计算出空白批内标准差，通过计算确认管道安装检测中的干扰因素已经排除，实验数据是比较稳定可靠的。

4.结束语

RBI技术可对石油化工压力管道安全风险同时做定性和定量分析，以准确了解各类管道及设备的运行状态，评估其可靠性及风险等级，进而制定合理的维护方案，及时将安全风险消除。

参考文献：

[1]崔建龙，马金足，景芳.压力管道内检测技术要点分析[J].石化技术，2020，27（06）：76，102.