RBI技术在渤中28-1油田压力容器中的实践应用
摘 要：RBI技術已逐渐在国内石化行业推广，海洋石油开始尝试引入此技术，本次在渤中28-1油田压力容器上的应用，筛查出了20%左右的高风险部件，对此部分部件重点监管和检验，并采取适当措施将风险降低到可承受范围内，大大降低了检验和维护成本，并增强可靠性。本次实践充分说明了RBI技术在风险控制和节约成本上优于传统检验，并能为压力容器长周期安全运行提供可靠的技术保障，减少开停车所带来的资源浪费和安全隐患。
关键词：RBI技术;压力容器;检验检测;成本
根据国家相关法律法规要求，压力容器一般在投用3年内须开展首次全面检验，但部分海上压力容器未按照要求执行全面检验，出现了不合规现象。同时受到海上复杂的实际情况，很难做到按期按要求开罐检验和全面检验。即使按要求做了停产开罐检验，开罐检验的前期准备工作也很繁琐，尤其是清罐不彻底，会存在很大的安全隐患。停产不仅给正常生产带来很大影响，费用也很高。而RBI检验是以不开罐检验为原则，以风险为导向，通过制定有针对性的检验策略并实施，从而做到优化检验成本和降低其运行风险。
根据API及挪威石油联合会等组织机构统计，设施80%风险由20%关键设备引起。RBI检验以风险为导向，将有限资源重点关注20%关键设备（即高、中风险设备）。RBI检验内容包括全面检验及内部检验内容，主要区别在于RBI检验具有很强的针对性，针对20%关键设备采取降险措施，使风险降低到可承受范围内。采取的主要降险措施有，压力容器外部损伤检验、焊接部位及热影响区检验、压力容器内部损伤检验以及包括材料、介质及压力等运行工艺完善等措施。这样很大程度上避免了开罐检验带来的不利影响，保证了压力容器长周期安全运行。
1 项目简介
海洋石油BZ28-1油田自1989年投产以来，距今已有29年的时间，期间经过两次改造，平台上的压力容器有的在改造期间被更换，也有的沿用至今，设备情况参差不齐，对新旧设备的检测依然沿用周期基本固定的强制性安全检验，对资源造成了一定程度的浪费。2018年RBI专家、腐蚀专家、海洋石油工艺专家和RBI项目组共同对渤南作业公司BZ28-1油田友谊号FPSO、SWH、NWH三设施的102台压力容器进行了系统的RBI评估。
2 项目实施过程
2.1 数据收集整理
各方专家和评估人员成立项目组，经过前期的沟通交流和资料共享，完成了BZ28-1油田和计划评估容器的全面了解。
首先，对BZ28-1油田的总体情况做大致了解，据了解BZ28-1油田位于中国渤海南部海域，东北距离龙口市约100KM，西北距离天津市塘沽区约206KM。该油田位置海域水深约为22m。BZ28-1油田由南北两口井口平台和一条浮式生产储卸油装置组成。2004年海洋石油总公司综合汇总了属下各方生产、研发与设计单位的经验与思路，确定了利用已有的BZ28-1油气田开发设施，将其改造提升。
再次，对102台设备资料进行了系统的收集和整理，经作业主区和平台方的多方支持，最终收集到53台容器资料，容器资料包括：
（1）设计、竣工资料：包括压力容器竣工图纸、计算书、质量证明书、检验资料、现场铭牌及设备和中控流程图照片等;
（2）工艺资料：主要包括压力容器的操作压力、操作温度、工艺流程图、管线与仪表流程图、出口及入口的介质、流速、取样点化学分析报告等;
（3）操作资料：包括操作规程和操作运行记录等;
（4）腐蚀调查：包括关键性设备情况、物流成分分析、潜在失效模式、以往检验检测报告和以往发生的事故及事故原因。
另49台容器资料不具备RBI评估的最低要求。最终针对此53台设备进行了RBI 评估。
2.2 计算评估
本次评估采用挪威船级社（DNV GL）开发的Synergi Plant RBI Offshore软件，Synergi Plant RBI Offshore是一种专门针对海上设备设施RBI技术分析的软件工具，其作用在于量化每个设备、管线的风险并筛选出高风险的单元，通过制订检验计划，实施针对性检验，对风险进行最为有效的管理。
根据收集、审核后的数据，开展了RBI分析，在风险分析中，使用软件计算腐蚀速率，并参考API581推荐的腐蚀数据，最终计算出了压力容器的风险分析结果。计算过程是将数据表输入OFFSHORE软件中，软件通过综合分析容器的材质、使用时间、壁厚、腐蚀速率、介质、腐蚀性介质组分含量、操作压力、操作温度等因素来判断失效模式及失效可能性大小;同时依据事先定义好的存量组，使用软件内嵌的PHAST后处理模块计算失效后果，得出每台压力容器各个评价单元的风险值。
2.3 评估结果
基于经济风险分析结果：BZ28-1油田压力容器中当前经济风险中不存在极高风险，经济风险为高风险单元为80个（占比14%），中风险的评价单元为374个;经济风险为低风险的评价单元为44个;经济风险为极低风险的评价单元为82个。
基于安全风险分析结果：BZ28-1油田压力容器中当前安全风险中极高风险评价单元为9个（占比2%），高风险评价单元为153个（占比26%），中风险评价单元为310个;低风险评价单元为44个;极低风险评价单元为76个。
本次的分析数据与著名经济学家巴莱多的20：80法则完全吻合，即80%以上的风险来自于大约20%的设备。显而易见，压力容器的检验与监管的重点应集中于这20%的高危设备，实施更加科学、有效的差异化检验和设备管理。
根据对物料平衡和实际物流采样化验数据的分析表明，渤南作业公司BZ28-1三个设施中主要的潜在失效机理有：内部腐蚀减薄和外部损伤，内部腐蚀主要包括均匀腐蚀和局部腐蚀减薄以及微生物腐蚀，外部损伤主要来自于腐蚀减薄。根据BZ28-1油田压力容器RBI分析的结果，并结1合DNV-RP-G103-2011的要求制定了设备的优化检验策略。在检验策略中将详细分析的所有设备细分成了519个部件，针对每一部件的每一腐蚀机理制定了检验方案，检验方案包括具体的检验时间，检验方法，检验覆盖率等。按RBI评估给出的检验策略计算检验和维护成本，较以往的成本降低了27%，降低成本的同时，如果根据检验策略有针对的检验还可以相应延长压力容器的安全运行周期。
3 RBI技术应用意义
（1）通过RBI分析，针对渤南作业公司所属的BZ28-1平台上的压力容器的潜在失效机理和风险值，建立了基于风险的检验策略，指导压力容器检验检测并降低风险，合理调配和使用检验检测资源;
（2）对于BZ28-1平台上的压力容器，通过RBI分析，对风险较高的评价单元，提出了可将风险降低到企业可接受程度的、具有针对性和有效性的可行的措施建议;
（3）使用分析结果进行设备检修、维修及安全生产管理，提高了设备的管理水平。
4 技术革新
RBI技术，结合其他检测技术（TOFD、AE、C扫、相控阵等）已成熟的应用于压力容器检验中。由于海洋石油开采特点，RBI检验作为一种压力容器不停产条件下的定期检验解决方案，正越来越多的被国内、外各大油气田采用，并成为一种发展趋势。通过多年的检验，积累了我国海洋石油压力容器主要腐蚀机理、常用材料、常见缺陷、典型失效部位，总结压力容器运行风险及缺陷发生规律，对RBI软件基础数据进行修正和完善，对RBI技术进行了适应性改造和创新，解决了国外软件“水土不服”问题。RBI技术先后在曹妃甸油田、渤南油田及蓬勃油田试点，取得良好效果。公司正加紧开发压力容器完整性管理系统，对RBI检验工作进行系统性管理。
5 结语
本次RBI风险评估结果受到渤南作业区的高度认可，为其今后的压力容器检验和设备管理指明了方向，通过这次实践，说明RBI是优于传统检验的综合考慮安全性、经济性及潜在失效风险的优化检验策略，同时为科学的决策提供支持，为设备安全管理提供保障。通过实施RBI技术，可以有效地降低检验、检修成本，降低压力容器运行风险，为压力容器长期安全运行提供可靠的技术保障。在用压力容器的检验环节引入RBI技术效果良好，作用明显，RBI技术的推广势在必行。
参考文献：
[1]陈学东，杨铁成，艾志斌，等.给予风险的检验（RBI）在实践中若干问题讨论[J].压力容器，2005（7）.
[2]柏明清.RBI技术在焦化装置的应用问题探讨[J].压力容器，2010，（5）：60-63.
[3]陈钢，左尚志，陶雪荣，等.承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势[J].中国安全生产科学技术，2005，1（1）：31-35.