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石油石化設(shè)備設(shè)施完整性管理與防腐管理體系

發(fā)表時(shí)間: 2025-07-15 15:32:35

作者: 石油化工設(shè)備維護(hù)與檢修網(wǎng)

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煉化裝置具有高溫高壓、連續(xù)生產(chǎn)、加工介質(zhì)易燃易爆和有毒有害等特點(diǎn)。開展設(shè)備設(shè)施完整性管理工作能降低設(shè)備故障率、管控裝置風(fēng)險(xiǎn)、降低經(jīng)濟(jì)成本和保障裝置長周期運(yùn)行。

完整性管理是20世紀(jì)90年代在美國率先發(fā)展起來的現(xiàn)代設(shè)備管理理念,起源于軍工行業(yè),發(fā)揚(yáng)光大于石化行業(yè),其以設(shè)備整體及裝置的全生命周期為著眼點(diǎn),以系統(tǒng)化思維為指引,以風(fēng)險(xiǎn)與可靠性技術(shù)為支撐,以體系化管理為抓手,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)、過程較為復(fù)雜對(duì)象的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性的有效管控。進(jìn)入21世紀(jì),完整性管理理論已經(jīng)發(fā)展成為世界公認(rèn)的主要、核心的設(shè)備管理理論體系,在國外石化、油氣儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)普遍應(yīng)用,自2017年以來在中國石化的下屬企業(yè)得到全面推廣應(yīng)用。

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圖1 設(shè)備完整性管理推進(jìn)進(jìn)程

設(shè)備設(shè)施完整性管理體系應(yīng)根據(jù) GB/T 33173/ISO 55001框架搭建,在滿足國家要求的基礎(chǔ)上,根據(jù)公司管理實(shí)際進(jìn)行搭建,通常設(shè)備設(shè)施完整性管理體系建設(shè)依據(jù)包括但不限于:GB/T 33173(ISO55001)系列標(biāo)準(zhǔn) ;國家法律法規(guī)、部門規(guī)章、地方性法規(guī)等強(qiáng)制性要求;國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等強(qiáng)制性要求;上級(jí)企業(yè)(如有)、企業(yè)內(nèi)控管理和設(shè)備設(shè)施管理相關(guān)要求;行業(yè)內(nèi)良好作業(yè)實(shí)踐。

中國石化的設(shè)備完好性管理體系是在融合《機(jī)械完好性》理論,借鑒ISO5500體系化管理思想。以KPI績效為引領(lǐng);以風(fēng)險(xiǎn)管控為中心;以"可靠性+經(jīng)濟(jì)性"為原則;以全生命周期運(yùn)行為主線;以標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)流程為依據(jù);以信息技術(shù)為依托。傳承我國石化傳統(tǒng)設(shè)備管理文化,引進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)備管理理念和技術(shù),并使之有機(jī)融合的一套體系。

設(shè)備設(shè)施完整性管理的核心理念是在設(shè)備設(shè)施全生命周期內(nèi),運(yùn)用基于風(fēng)險(xiǎn)與可靠性的方法,對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的管理,達(dá)到設(shè)備設(shè)施運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠(安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)平衡),并持續(xù)改進(jìn)。

完整性管理的目標(biāo)是保證設(shè)備全生命周期中自始至終的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,為了達(dá)到此目標(biāo),在設(shè)備使用過程中需要進(jìn)行定期或不定期的維護(hù)、保養(yǎng)、維保、檢修、維修,還可能需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造、修理甚至報(bào)廢、更換。

完整性管理的基本思路是在設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行的各個(gè)階段,不斷識(shí)別和評(píng)估各種完整性影響因素,制定相應(yīng)的對(duì)策改善識(shí)別的不利因素,從而將設(shè)備的完整性水平始終控制在可接受范圍內(nèi),包括但不限于:制定有效的管理制度,保證設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、采購、安裝、操作、維護(hù)等活動(dòng)的正確性;根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀況,優(yōu)化人員、資金、儲(chǔ)存空間等資源的分配;在合理的時(shí)間開展檢驗(yàn)、檢測(cè)、檢查、試驗(yàn);及時(shí)落實(shí)改造、修理、維護(hù)、檢修、維修等。完整性管理是技術(shù)和管理的融合,技術(shù)工具是支撐,管理制度是保障。

加強(qiáng)設(shè)備完整性管理提升裝置本質(zhì)安全水平,要做好預(yù)防性維護(hù),通過設(shè)備設(shè)施在線檢測(cè)、定期檢測(cè)和日常檢查,對(duì)設(shè)備設(shè)施開展有效的檢測(cè)監(jiān)控,及時(shí)掌握設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)。要做好設(shè)備設(shè)施完整性管理,做好設(shè)備設(shè)施安裝、運(yùn)行、檢維修等全過程的變更管理、風(fēng)險(xiǎn)管控和質(zhì)量管理。設(shè)備作業(yè)前,按照方案設(shè)計(jì)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)與防護(hù)措施進(jìn)行交底,特別是對(duì)可能影響安全的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)交底,確保做到現(xiàn)場(chǎng)交底到位、方案執(zhí)行到位、過程監(jiān)督到位,堅(jiān)決避免“經(jīng)驗(yàn)主義”,堅(jiān)決杜絕違規(guī)作業(yè)。

基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)RBI

RBI(Risk-Based Inspection)是指基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn),即以設(shè)備單元的失效破壞可能性和失效導(dǎo)致的后果為分析對(duì)象;通過對(duì)生產(chǎn)裝置中每個(gè)設(shè)備單元固有的或潛在的失效模式而導(dǎo)致的危險(xiǎn)及其后果進(jìn)行定性或定量的分析、評(píng)估來量化風(fēng)險(xiǎn)的大小,確定設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),發(fā)現(xiàn)主要設(shè)備薄弱環(huán)節(jié);對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高的設(shè)備單元給予重點(diǎn)關(guān)注,并施以有針對(duì)性的檢驗(yàn)為主要手段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理過程。

成套裝置完整性管理以風(fēng)險(xiǎn)管理為核心,以降低裝置內(nèi)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)或至少維持同等風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo)。國際上已普遍使用基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)、以可靠性為中心的維修、儀表安全完整性等級(jí)等風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)。

RBI是對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)排序基礎(chǔ)上,綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性建立檢驗(yàn)方案,確定檢驗(yàn)設(shè)備、檢驗(yàn)周期。

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圖2 RBI實(shí)施流程圖·加氫設(shè)備工程師

腐蝕問題是影響裝置長周期運(yùn)行的重要因素,為切實(shí)減少腐蝕引發(fā)的泄漏事故,煉化企業(yè)需基于設(shè)備完整性管理持續(xù)探索構(gòu)建基于腐蝕回路的防腐管理體系:“腐蝕風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別→腐蝕防控策略制定→腐蝕防控策略落實(shí)與執(zhí)行→腐蝕防控策略的數(shù)據(jù)分析與總結(jié)→腐蝕防控策略優(yōu)化”。

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通過識(shí)別損傷機(jī)理、劃分腐蝕回路、控制操作參數(shù)、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)預(yù)警,建立了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制的完整性操作窗口,將承壓設(shè)備的安全邊界轉(zhuǎn)化為工藝操作邊界,注重腐蝕過程與腐蝕結(jié)果,提出了從設(shè)備和工藝兩方面協(xié)同開展石化裝置設(shè)備完整性管理的新思路,奠定了全壽命周期設(shè)備完整性管理的基礎(chǔ)。

腐蝕回路以裝置的工藝流程為基礎(chǔ),依據(jù)工藝參數(shù)、介質(zhì)狀態(tài)和材質(zhì)等來判定腐蝕機(jī)理,將同一個(gè)工藝流程段的同一腐蝕機(jī)理所包含的設(shè)備和管線劃分為同一回路,以便于監(jiān)測(cè)、分析和管控。

基于腐蝕回路的防腐管理體系是一個(gè)不斷優(yōu)化的閉環(huán)管理過程,其基本構(gòu)架如圖3所示。

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圖3 腐蝕回路防腐管理基本構(gòu)架

腐蝕回路、物流回路的劃分原則

詳細(xì)了解裝置的工藝原理及流程,對(duì)裝置進(jìn)行腐蝕回路和物流回路的劃分。

1)腐蝕回路劃分原則。通常將潛在損傷機(jī)理相同的設(shè)備劃定為一個(gè)腐蝕回路,同一腐蝕回路之間可能是不相連的。

2)腐蝕回路劃分目的。將裝置的腐蝕情況直觀地體現(xiàn)在PID/PFD圖上,便于企業(yè)人員了解裝置的整體腐蝕情況并進(jìn)行腐蝕管理。

3)物流回路劃分原則。以緊急切斷閥、泵作為劃分點(diǎn),將由此形成的封閉回路劃定為一個(gè)物流回路。

4)物流回路劃分目的。用以確定發(fā)生泄漏后介質(zhì)的泄漏量,是失效后果的衡量指標(biāo)。

在線測(cè)厚點(diǎn)的選擇原則

優(yōu)先布置測(cè)點(diǎn)的部位: 

①工作溫度高于400℃管道;

②溫度低于400℃且在服役過程中曾出現(xiàn)過沖刷減薄或腐蝕失效的管道;

③溫度<120℃介質(zhì)中含有水分的物料管道;

④易腐蝕和沖刷減薄的部位(如變徑段、彎頭、三通等);

⑤流速>20m/s且易引起沖刷減薄的部位;

⑥流速低于1m/s有介質(zhì)沉淀引起垢下腐蝕的部位;

⑦支吊架損壞部位相鄰的管件及焊口、管道的末端死角部位。

信息來源:加氫設(shè)備工程師

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