RBI技术在长输管道压气站风险评价中应用.pdf

学兔兔 石油天然气学报 (江汉石油学院学报)2014年7月第36卷第7期 Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI)Ju1．2014 Vo1．36 No．7 RBI技术在长输管道压气站风险评价中的应用 朱喜平，张来斌，梁伟 (中国石油大学(北京)机械与储运工程学院，北京1 02249) [摘要]以长输管道压气站内承压设备和压力管道为例，说明基于风险的检验 (RBI)技术用于压气站风 险评估的应用要点。以腐蚀减薄失效模式为例，介绍了均值一次二阶矩法计算失效概率的方法，并将修 正后的失效概率与失效后果的计算相结合，对典型压气站场的分离器和压力管道潜在失效机理和失效风 险的大小进行了评估。 [关键词]压气站；基于风险的检验；压力容器；压力管道 [中图分类号]TE973．1 [文献标志码]A [文章编号]1000—9752(2014)07—0165一O4 1 RBI评估技术 基于风险的检验 (risk based inspection，RBI)技术是以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，通过确认设备或管线的损伤机理计算出失效可能性和失效所造成的后果，进而 计算出其风险大小。它是通过有针对性的腐蚀管理、预防性检验、维护监控及工艺监控来有效地管理风 险和降低风险的技术。 多家石油化工企业针对其常减压、催化裂化、催化重整、加氢裂化等装置开展了RBI检验工作。 国内的油气田公司和油气输送企业在天然气净化工业、油气管道输送方面也陆续开展了RBI的尝试与 应用工作 卜 。 2 失效可能性 2．1 失效概率计算模型 RBI失效可能性是指失效概率的计算，在特定失效模式下的失效概率P 表示设备在特定的失效机 理、破坏状态下发生泄漏失效的概率。以压气站腐蚀减薄失效机理下的分离器和管道为例，利用可靠性 指数法来计算其失效概率。可靠性指数口的计算公式 为： 一 一 』 ! !!：：：! ! r1、 Oy√耋( )。 式中： 为可靠性指数； 为均值； 为标准差；f(z)为功能函数；z为随机变量。 根据常规压气站基础资料及站场腐蚀情况，参考API581所提供的数据，得出：以天然气为输送介 质的压气站损伤机理主要包括内部腐蚀减薄，外部损伤 (包括保温层下腐蚀、大气腐蚀和埋地管线的土 壤腐蚀)和应力腐蚀开裂 (包括硫化物应力腐蚀开裂SSC、硫化氢条件下的氢致开裂和定向应力氢诱导 开裂HIC／SOHIC H。S)3种损伤模式。 以计算腐蚀减薄失效模式的失效概率为例，介绍均值一次二阶矩法来求 和 的计算方法： 均值 一 f1一 )一 (2) [收稿日期]2014—01—01 [作者简介]朱喜平 (1 974一)，男，1 998年大学毕业，高级工程师，博士，现主要从事输气管道运行和管理工作。 学兔兔 石油机械工程 2014年7月 标准差 一 (3) 1一 一二旦 旦 一--——D 一 a df t 0 a At to a P 2to 式中： 为材料的流变应力，MPa；t。为原始壁厚，mm；At为壁厚损失，mm；P为操作压 力，MPa；D为管道的内径，mm 为流变应力标准差，MPa； 壁厚损失的标准差，mm； 为压力标准 差，MPa。