RBI技术在海上石油平台设备的应用

【前言】RBI技术在海上石油平台设备的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。根据海上平台设备设施设计文件及运维资料，同时参考同类装置的腐蚀情况，对海上石油平台上部装置工艺进行分析，对平台的外部损伤及内部腐蚀的情形进行综合汇总分析，其次还需要对硫化物应力腐蚀进行机理分析。 1.2腐蚀回路划分 腐蚀回路的定义为在考虑到操作条件及工...

摘要：基于风险的检测技术（rbi）是资产完整性管理过程中所应用的重要风险检查策略，其目的在于识别主要矛盾的主要方面，以立足于针对薄弱环节问题的解决达成本质安全的目标。为了研究在海洋石油行业所处的海洋作业环境对平台作业设备设施的影响，本文以RBI技术应用于海上特殊环境为主体思路，通过开展腐蚀机理分析，分析可能存在的失效类型，划分腐蚀回路，并结合筛选分析矩阵，辨识设备设施的风险等级和高风险部位，结合技术手段对不同的风险等级和风险部位给出不同的应对措施，以实现资产完整性理念下的风险管控。

关键词：基于风险的检测；海上石油平台；设备设施；风险分析；措施

为了研究在海洋石油行业所处的海洋作业环境对平台作业设备设施的影响，本文以基于风险的检测技术（RBI）应用于海上特殊环境，通过开展腐蚀机理分析，分析可能存在的失效类型，划分腐蚀回路，并结合筛选分析矩阵[1]，辨识设备设施的风险等级和高风险部位并给明解决策略。同时说明了在海洋作业特殊环境下所需重点关注的问题，并据此进行讨论给出了进一步降低风险的建议措施。

1腐蚀机理分析

1.1损伤模式

根据海上平台设备设施设计文件及运维资料，同时参考同类装置的腐蚀情况，对海上石油平台上部装置工艺进行分析，对平台的外部损伤及内部腐蚀的情形进行综合汇总分析，其次还需要对硫化物应力腐蚀进行机理分析。

1.2腐蚀回路划分

腐蚀回路的定义为在考虑到操作条件及工作介质，具有相同腐蚀机理的设备或子系统划分为一条独立腐蚀回路。

2筛选分析

2.1筛选原则

筛选分析是一种系统层面的，定性的分析，来决定哪些系统应该进行详细评估或者维修检测指导。其主要包括以下两种分析：失效可能性（PoF）分析：分为内部的、外部的、疲劳分析和其他。针对这四种失效机理，在筛选分析后每个系统都会被标记为高可能性或者低可能性。失效后果（CoF）分析：会分析包括个人健康，经济效应（产量降低，资产减值）和环境影响在内的多个因素，针对这三种失效后果每个系统都会被标记为高后果或低后果。

2.2风险筛选

针对平台工程建设阶段完整性项目召开RBI风险筛选会议。根据海上平台工艺管线的材质、操作条件、腐蚀介质信息，审核前期腐蚀机理分析的成果。

3详细分析

3.1存量组划分

在分析中，可以根据海上石油平台设备设施的特点和生产结构，以SDV阀、PSV阀、FC阀、离心泵、往复压缩机等作为节点，将所分析的工艺流程划分为若干存量组。

3.2硫化物应力腐蚀开裂（SSC）敏感性分析

根据附近区域生产水的化验报告得知，油田在生产初期虽然不含H2S，但随着投产时间延长，主工艺管线、闭排管线、DOH管线、注水管线和可燃气体放空管线的工作介质中可能出现H2S[2]。当出现H2S，应对其进行SSC敏感性分析。a）确定环境苛刻度（ES）当不涉及水介质时，该设备及管线对SCC敏感性设置为零；如有水存在，则水体中H2S含量和它的pH值应进行环境苛刻度的分析，即对氢离子浓度的测算。b）确定对SSC的敏感性在已获得环境苛刻度后，可综合压力设备最大布氏硬度，结合材料焊接后热处理的具体情况数据确定SSC敏感性。c）存在裂纹修正应当注意的是，在压力设备分析过程中，如已确定有SSC，则其基于裂纹修正的敏感性应取“高”。

3.3振动疲劳敏感性分析

如井口节流阀附近的管线因工程实际存在振动情况，应根据腐蚀机理分析结果进行振动疲劳敏感性分析。该分析流程应基于API581进行，从而确定此未知的管线或压力容器的振动时效可能性等级。

险降低措施

根据风险分析结果，可以从化验监测、保温层、内涂层和衬里防腐等4个方面进行腐蚀管理。

4.1取样化验

取样化验过程中，应重点关注H2S浓度和微生物含量的变化。4.1.1取样点设置取样点所在管道应为日常生产的主管道。取样点宜设置在油嘴出口、管汇出口、油气水处理设备及其连接管线等易发生内腐蚀的部位[3]。对不易发生腐蚀的部位，应当从整个运行阶段过程中是否会受到腐蚀的可能性进行重新评估。4.1.2水样水样的采集、处理、保存及分析应符合GB/T12999和GB/T6680的要求。取样检测频次为每三个月一次，重点检测水样中的Fe2+、总铁、Al3+、S2-、HCO3-、SRB、CO32-等项目的变化趋势。Fe2+、总铁、含氧量、S2-四个项目应现场检测，并符合SY/T5523或SY/T5329的要求。4.1.3气样气样的采集、处理和保存应符合GB/T6681的要求。取样检测频次为每三个月一次。硫化氢气体应现场检测，分析方法应符合ASTMD4810的要求。二氧化碳气体应现场检测，分析方法应符合ASTMD4984的要求。4.1.4腐蚀产物腐蚀产物应该严格按照SY/T0546的要求进行规范处理和检测。

4.2内涂层和衬里防腐

4.2.1选择因素选择因素应包括：（1）抗老化的能力；（2）抗污物、腐蚀杂质、添加剂及管输介质侵蚀的能力；（3）不应损害管输介质质量。4.2使用要求可供涂层和衬里选用的材料有环氧树脂、塑料、水泥砂浆或者金属化合物等，应通过实验选定。对于已经涂敷完成的管道，不应开孔进行附属设施（如压力表、温度计等）的焊接安装。对于必须进行热开孔的内涂敷管道，应对内涂层进行修复，并检验合格。

4.3保温层

保温层是海上设施中较为特殊的一种结构，主要用于设施应对海上低温环境下的稳定生产和运营。针对保温层被包裹在保温层外壳里面，不易检查的情况，可以采用热成像仪进行检测，若发现局部温场较高，则下部保温层可能已发生破坏，应及时进行维修[4]。

4.4电偶腐蚀的控制

增加非金属过渡段是避免不同材质接触发生电偶腐蚀的有效办法，建议在海上设施开排管线的化学药剂注入点和注水管线的化学药剂注入点均采用非金属过渡段。

5结束语

通过RBI技术在海上石油平台设备设施安全风险控制中的应用研究，可以明显看出高风险区管道的失效机理以微生物腐蚀为主[5]。其主要原因在于部分管线采用间歇使用模式，易产生结垢现象继而致使微生物腐蚀。同时发现开闭排管线中存在可燃气体积聚的可能性，导致泄漏安全后果严重。另外，对于RBI评估发现的问题，在工程建造阶段解决有一定困难，所以建议将RBI评估的介入时间提前到设计阶段，这样可以帮助设计人员对设计方案做出及时调整，又不增加额外的成本，从而提高项目经济性。

参考文献

[1]聂炳林.基于RBI技术的海洋平台设备完整性分析[J].安全、健康和环境，2015，15（2）：7-10.

[2]赵杨，谢飞，孙凯.RBI技术在国内油气管道上的应用及研究进展[J].石油化工腐蚀与防护，2019，36（6）：1-7.

[3]郭绍强，张于宝.基于RBI技术的石油化工压力管道检测系统研究[J].化工管理，2020（29）：148-149.

[4]邓亚华.基于RBI技术的石油化工压力管道检测系统研究[J].粘接，2019，40（10）：61-64.

[5]李合琛，程亮，曲直.浅析RBI技术在石化装置中应用[J].化工管理，2020（15）：88-89.

作者：李健 单位：中海石油（中国）有限公司天津分公司