常压设备RBI评估技术在乙烯装置的应用

鲁英，付道鹏，黄伯维，李兆龙，张道君

（中国石油独山子石化公司乙烯厂，新疆 独山子 833699）

中国石油独山子石化公司分公司乙烯厂100万t/年乙烯装置采用国外某公司的前脱乙烷前加氢技术。装置采用轻烃、碳五、石脑油、加氢尾油作为裂解原料。主要生产聚合级乙烯、聚合级丙烯、加氢汽油等主副产品。结合新疆独山子所处的气候特点与常压容器的多年使用情况来看，情况良好，未发现明显的腐蚀问题。据此对乙烯装置所属的常压储罐进行风险评估技术应用，实现常压设备的长周期运行，针对本装置所处的特定环境，制定更加科学、合理的设备管理策略。

1 乙烯装置常压设备介绍

乙烯装置本次参与RBI风险评估的有2台常压储罐：废碱储罐。该储罐接收来自上游单元碱洗塔塔底的废碱液，为下游的废碱氧化单元提供进料。废水均化罐，该罐接收来自隔油池的含油废水，合格的含油废水被送至下游单元做进一步处理，见表1。

2 RBI技术简介

RBI就是基于风险的检验，即因设备破坏而导致的介质泄漏为分析对象，以设备检验为主要手段的风险评估和管理过程。它主要关注因为材料劣化而引起的设备破坏，通过检验来控制设备的风险。

与传统的检验相比，应用RBI技术可以从以下几方面提高设备管理水平：

（1）提高设备的安全性、可靠性与有效性；

（2）合理配置检验和维护资源；

（3）从整体上减少检验和维护成本；

（4）根据设备具体情况合理制定检验周期。

通过RBI风险评估，企业可以获得如下收益：保证设备的可靠性，避免事故的发生；延长检修周期，缩短检修时间，提高检验效率，最小化检验和维护成本；提高企业的设备管理水平，为最终建立设备的风险和可靠性管理系统打好基础。

3 评估依据

《中华人民共和国特种设备安全法》，《固定式压力容器安全技术监察规程》，《压力容器定期检验规则》，GB/T 26610《承压设备系统基于风险的检验实施导则》，GB/T 30578《常压储罐基于风险的检验及评价》，GB/T 30579《承压设备损伤模式识别》，API581《基于风险的检验技术》，JB/T 10764《无损检测常压金属储罐声发射检测及评价方法》，JB/T 10765《无损检测常压金属储罐漏磁检测方法》。

4 常压设备RBI技术应用目的

表1 乙烯装置常压储罐参数表

本项目通过RBI技术应用以达到以下4个目的：

通过RBI分析，针对常压设备潜在的失效机理给出适宜的检验方法，由此建立基于风险的检验策略，指导设备检验、降低风险，合理调配和使用检验资源。

综合考虑风险水平和目标损伤系数等情况，通过对下次检验时间点及之后6～10年风险水平的对比分析，制定更加科学合理的检验周期。

对在用的常压设备，通过RBI分析，对其中的风险较高的单元，提出保证设备安全运行的在线降险措施建议；对于以失效后果为风险主要来源的设备，提出相应的其他风险控制措施。

通过RBI和在线检测相结合，实现独山子石化部分常压设备15～18年长周期运行的管理目标，建立RBI分析数据库，为今后全面推进RBI打下坚实的技术基础。

5 RBI风险分析

利用AST RBI软件对常压储罐进行风险分析时，在失效可能性方面，按照GB/T30579确定损伤因子，确定AST RBI软件中的潜在失效模式的可能性。在失效后果方面，主要考虑设备中介质的特性以及泄放速率等参数，以设备周围的破坏影响程度、营业中断和设备损害等因素为指标，对风险结果进行评估，确定风险的等级。计算过程如图1所示。

图1 风险计算过程

6 风险分析结果

经过风险分析与计算，图2给出了乙烯一联合车间所评估常压设备底板的安全风险矩阵图。图3给出了所评估常压设备壁板的安全风险矩阵图。由图可见，所有评估单元均为低风险单元，失效可能性为3。

从评估单元2023年12月30日的评价结果来看，失效可能性都为3，风险水平都为低风险，整体风险水平不高，可以调整检验周期至2023年12月30日之前。

图2 2023年12月30日常压设备底板的安全风险矩阵图

图3 2023年12月30日常压设备壁板的安全风险矩阵图

7 未来时间点的停工检验策略

依据上述指定原则，2023年12月30日之前停工检验策略见表2所示，其中对于废碱罐应重点关注盘管附近区域以及存在局部浓缩区域是否存在局部减薄和开裂。

8 结语

（1）本次评估对象为乙烯一联合车间所属的2台常压储罐，储存介质分别为含油废水和废碱。

（2）本次评估设备所涉及的主要失效机理为大气腐蚀、碱腐蚀、低温硫腐蚀、碱应力腐蚀开裂和湿硫化氢破坏。

（3）以2023年12月30日为评估时间点，评价单元全部为低风险评价单元，其中失效可能性都为3；依据风险水平调整检验时间至2023年12月30日之前。

表2

（4）为避免因此类问题造成安全事故，降低运行风险，建议车间做好日常巡检，运行过程中应严格控制运行参数，降低工艺波动幅度，严禁超温超压运行。为应对突发事故，应制订好完整的应急预案与抢险措施。

[1]马斌良,徐文明,许宏伟,张道君．安全阀RBI评估技术在100万吨乙烯装置的应用 [J]．中国设备工程,2017,02,10．

[2]马良军．RBI技术在制氢机组应用研究[J]．上海交通大学硕士论文,2009,11,01

[3]麦郁穗,张萍,李光海．广州石化大型储罐完整性评价方法研究及应用[J]．石油化工设备技术,2011,01,15．

[4]GB/T 30578．常压储罐基于风险的检验及评价．