RBI技术在起重机零部件失效概率计算中的应用

传统的起重机检验多采用定期检测的方法,检测周期不合理,且对高风险设备和关键部件的重视不够。参考承压设备RBI分析方法,建立了桥式起重机零部件失效概率求解的RBI计算模型:重新定义了起重机失效概率计算公式,基于系数修正法建立起重机失效概率计算模型,利用层次分析法计算各因子的权重,最后采用灰色综合评价法计算修正系数。基于风险的起重机零部件失效概率计算模型为建立起重机械科学合理的检测策略提供了基础,对起重机械事故预防与安全评估研究具有借鉴意义。     

换热器管束应力腐蚀开裂失效分析

本文首先对失效的换热器管进行金相、断口等分析,确定管束开裂失效主要是应力腐蚀所致,然后又从金属学、工作介质、换热器结构、操作和维修等方面进行了分析及有关计算,综合地说明了发生应力腐蚀开裂失效的原因,从而较全面地对管束进行了失效分析。这一分析为改进设备结构,保证正常生产及提高经济效益提供了有价值的依据。     

石油化工生产装置长周期运行设备风险评价

探讨了以石油化工装置长周期运行为目的进行风险评价的方法，重点介绍了如何通过RBI、RCM、SIL分析、可靠性分析来计算设备失效概率的方法。     

再沸器的失效分析及延寿研究

本文根据E— 6 2 0再沸器的失效形式 ,通过振动分析计算、管子—管板焊接接头的三维有限元应力分析、胀焊性能试验 ,认为失效的原因是壳程流体的横向流作用使管子产生小振幅的振动 ,给管子—管板连接处施加了一周期性的交变应力 ,导致管口疲劳破坏。提出采用折流栅抗振型换热器 ,消除壳程流体的横向流及管束的振动。     

炼油厂重催装置分馏塔顶换热器管束的腐蚀失效分析

某炼油厂重催装置分馏塔顶换热器管束在使用18个月后发生了腐蚀失效,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对失效原因进行了分析。结果表明:换热管外表面发生了严重的点蚀,最大腐蚀坑深度为0.98 mm,达到了管壁厚度的40.3%;换热管外表面的腐蚀产物主要有α-FeO(OH)、Fe2O3、Fe3O4、FeS和FeCl2;换热管外表面所处介质环境中的腐蚀性离子(Cl-和S2-)含量很高,这是导致换热器管束腐蚀失效的主要原因。     

CO_2汽提塔改造后免除水压试验问题的探讨

从水压试验的目的入手,对改造后不进行耐压试验的CO2汽提塔的结构应力、焊接工艺、无损检测和气密性试验等方面进行了研究,并通过基于风险的检验技术(RBI)分析了CO2汽提塔主要的损伤机理、失效可能性、失效后果和风险等级。研究结果表明,改造后的CO2汽提塔的结构强度和密封性满足使用要求;其主要损伤机理为应力腐蚀开裂、外部损伤和腐蚀减薄,但失效可能性很小,为1级,后果为B级,风险水平为低风险,根据主要的损伤机理和风险等级,有针对性的给出了降低风险的措施和建议。     

基于风险的检测(RBI)中以剩余寿命为基准的失效概率评价方法

在中国三十余套石化装置开展基于风险的检测(RBI)实践经验积累的基础上,针对中国部分承压设备缺陷严重与长期服役的特点,分析了标准API 581中不考虑原始缺陷及以设计寿命为基准来计算失效概率的局限性,结合中国承压设备使用状况,提出了以剩余寿命为基准来计算评价失效概率的概念与方法,使得RBI的方法更为合理,尤其是当设备的损伤退化机理与时间相关且与超标缺陷共存时,提高了RBI分析结果的安全性。     

汽油加氢装置再生气冷凝器管束失效问题分析

通过检修案例,综合汽油加氢装置再生气冷凝器G-E120先后三次检修,统计换热器管束腐蚀情况,对管束失效的主要原因及失效机理进行分析,并提出了一些建议。     

重整装置双相不锈钢换热器腐蚀泄漏原因分析

某石化企业重整装置再生循环干燥系统S22053双相钢换热器换热管发生泄漏，堵管率达到64%,导致换热器失效。通过对泄漏换热器宏观观察，并对取样采用化学成分分析、金相分析、腐蚀坑形貌观察、能谱分析等表征手段，结合壳程入口处再生气露点温度计算、温度场数值模拟进行失效分析。结果表明：重整装置双相不锈钢换热器的失效原因为壳程侧的盐酸腐蚀。产生盐酸腐蚀的主要原因是壳程介质中水蒸气含量大于1.1%和氯化物含量偏高，在操作工况具有水蒸气结露的条件，继而形成盐酸液滴。双相钢换热管在pH值小于5的盐酸中发生严重的选择性腐蚀，最终导致换热管腐蚀穿孔泄漏。     

缠绕管式换热器的研究与开发

提出一种适用于逆流型缠绕管式换热器的换热工艺计算方法;应用数值模拟方法确定缠绕管束基本物理参数;通过控制进口流体速度的变化按照单股流缠绕管式换热器计算流程进行编程迭代计算;对比分析计算数据并建立低温缠绕管式换热器管束模型。研究表明:引入数值模拟方法可简化缠绕管式换热器管束的缠绕工艺过程的计算并获得换热器结构总体设计参数;可应用于建模过程并将所建模型及相应三维物理模型应用于传热工艺计算过程;可通过编程计算改变流速等参数并优化整体设计计算过程。     

基于风险的检验(RBI)技术在合成氨装置的应用

采用定性和定量RBI分析相结合方法对合成氨装置进行风险评估。根据风险评估结果对装置中的静设备和管道进行了风险排序，并对高风险设备和管道进行了原因分析。给出了主要的运行损伤模式与机理，提出了降低风险的措施，制定了基于RBI分析的优化的检验策略。     

定量RBI技术在烷基苯装置上的应用

在工艺危害性分析及定性RBI基础上，采用RB．eye软件对烷基苯（MTBE）装置进行了定量RBI分析。并根据RBI结果对装置中的设备部件和管道进行了风险排序。通过定量RBI分析结果，识别出装置设备和管道的主要腐蚀损伤模式及腐蚀机理。对部分风险排序靠前的设备或管道进行原因分析，并提出了合理的降低风险的措施。     

复杂介质环境下承压设备主导损伤机制的判定与失效可能性分析

2003年以来我们按美国石油协会API 581,API 571等标准,在中国对承压设备开展了大量的风险评估技术研究,掌握了全国近80家大型炼油厂、化工厂及化肥厂的全部装置种类的在用承压设备的风险分布情况,形成了符合中国国情的典型石化装置的失效树及基于风险检验的指导技术文件。但在风险评估实施过程中发现,很多石化装置承压设备因腐蚀介质的多样性、影响因素的复杂性,在实际运行中存在着多种失效模式、失效机理的相互作用,这是现有的API 581标准所没有考虑到的,如果不能确定承压设备在实际服役环境中可能存在的主导失效模式和失效机理及次要机制的影响因素,得到的风险评估分析结果往往与实际情况存在较大差距。在石化承压设备失效事故调查分析、风险评估与试验研究的基础上,就石化工业若干典型复杂介质环境下承压设备多种失效机制共同作用时主导机制的判定方法与次要机制的影响规律开展了研究,针对API 581风险评价中失效可能性计算方法提出了改进建议。     

基于风险的检验在大型常压储罐群的应用

根据API 581常压储罐基于风险的检验(RBI)技术原理,利用DNV的ASTRBI软件对20台大型常压储罐进行了风险评估,结果表明该储罐群没有高风险项,中高风险项、中风险项和低风险项的比例分别为:12.5%,67.5%和20%。针对各台储罐不同的风险等级,提出降低风险的措施,并制定了优化检验策略。最后有针对性地选取一台中高风险储罐和一台中风险储罐,通过对底板的漏磁检测,与评估结果进行对比分析,验证了储罐RBI技术的可靠性。     

套管式CO_2蒸发器的优化设计计算

为了设计出结构紧凑、具有更好换热性能的CO_2蒸发器,本文建立了套管式CO_2蒸发器的计算模型,论述了套管式换热器的计算方法和步骤,并最终确定了套管式换热器的结构尺寸和型式。结果表明:传热系数随管束内径的增大先增大后减小,CO_2侧压降随管束内径的增大而减小;管束个数增加,换热系数和CO_2侧压降都减小。研究成果可为今后套管式CO_2蒸发器的优化设计提供理论依据。     

基于(石化装置)系统RBI-SIL分析的承压设备完整性评估技术

石化装置中,静设备、动设备及仪表联锁是构成石化系统的三个重要组成部分,它们既能各自构建独立的体系,但又存在着密不可分的相互作用、风险传递关系。基于风险的管理(RBM)中,基于风险的检验(RBI)、以可靠性为中心的维护(RCM)与安全联锁完整性等级评估(SIL)涵盖了对静、动、仪的风险评估,但大量的实践表明,系统的失效是静设备、动设备与仪表联锁三个体系中某一环节的非正常动作,通过工艺介质的风险传递、扩大并相互作用,最终导致了承压类设备的失效,因此,简单、单一地对装置进行逐个评估,未必能覆盖系统中所有的失效可能。提出了一种基于石化装置系统RBI-SIL分析的承压设备完整性评估技术构思,其目的是可以更有效、更精确地评估系统风险,寻找系统产生风险的源头,制定更有效、优化的降险措施,尽可能地预防这种风险传递而导致承压设备失效事件的发生。     

Integrity evaluation system of CANDU reactor pressure tube

The pressure tube is a major component of the CANDU reactor, which supports nuclear fuel bundle. In order to complete the integrity evaluation of pressure tube, expert knowledge, iterative calculation procedures and a lot of input data are required. More over, results of integrity assessment may be different according to the evaluation method. For this reason, an integrity evaluation system, which provides efficient way of evaluation with the help of attached database, was developed. The present system was built on the basis of 3D FEM results, ASME Sec. XI, and Fitness For Service Guidelines for CANDU pressure tubes issued by the AECL (Atomic Energy Canada Limited). The present system also covers the delayed hydride cracking and the blister evaluation, which are the characteristics of pressure tube integrity evaluation. In order to verify the present system, several case studies have been performed and the results were compared with those from AECL. A good agreement was observed between those two results.