大型常压储罐群风险评估技术研究

论文摘要

本课题来源于“十一五”国家科技支撑计划课题《生命线工程安全保障关键技术研究及工程示范》的08专题《大型储罐群基于风险的检验与综合安全评价技术研究》（编号:2006BAK02B01-08）,由中国特种设备检测研究院提供。其核心是围绕地面常压储罐定量风险评估技术,进行实际工程项目的应用研究,提出切实可行的大型储罐群基于风险的检验与综合评价方法。储罐广泛应用于石油、化工、国防、交通运输等诸多领域,是具有高危险性的特种生产与储存设备。我国对储罐的管理基本实行定期检验或抽检,这种方式往往造成成本浪费,还可能带来安全隐患。基于风险的检验（RBI）是一种追求系统安全性与经济性统一的理念和方法,可有效识别储罐群风险分布情况,实现储罐的科学评估和有效管理,变预防性检验为预知性检验。本文研究了储罐RBI技术的理论方法,从失效可能性和失效后果两方面对储罐风险进行分析,建立了储罐定量风险分析模型。在失效可能性分析中,结合储罐腐蚀机理分析,分别从介质侧和土壤侧（大气侧）确定了影响储罐底板和壁板腐蚀速率的主要因素,提出了计算储罐底板和壁板腐蚀速率的方法。在失效后果分析中,综合考虑了储罐各种可能的失效形式和失效后果,进行较为复杂的加权计算,以此确定失效后果的等级。本文在国内首次进行了储罐群RBI技术的应用研究,应用对象包括525台储罐,1050个设备项。确定了各设备项的风险等级,掌握了储罐群的风险分布情况,并根据风险分析的结果,提出了有针对性的检验策略,有效降低了风险。风险分析的结果表明:○1储罐群风险分布符合大部分的风险集中在少部分储罐上的原则;○2储罐群没有高风险项,说明储罐作为常压设备,一般不具有高风险;○3中高风险的设备项主要来自较高的失效可能性等级;○4储罐较高风险的设备项主要分布在底板,储罐壁板的风险较低。另外,本文通过对RBI应用过程出现的问题和积累的经验进行总结,提出了储罐应用RBI技术的一般程序,包括:数据采集原则和内容、风险分析过程、检验策略制定原则和方法。为了验证储罐RBI技术应用效果,本文根据风险分析结果并结合企业生产需求,有针对性的选取3台储罐（一台中高风险和两台中风险）进行底板在线声发射监测,选取2台储罐（一台中高风险和一台中风险）进行底板漏磁检测。证明了储罐RBI技术是一种科学实用的风险评估方法,结合AST RBI软件计算的评估结果具有较高的可靠性。另外,储罐108风险等级不高,但局部腐蚀穿孔的情况表明,风险分析对细节问题和偶然因素的把握无法面面俱到。因此,储罐群的管理不能仅依赖RBI评估的结果,还要注重日常的监管和维护,最大可能的预防偶然因素的发生,以达到降低风险,保障安全的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究进展及动态
• 1.2.1 国内外发展应用情况
• 1.2.2 RBI 标准现状
• 1.2.3 RBI 软件
• 1.3 本文研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究技术路线
• 第2章 储罐风险评估技术
• 2.1 基于风险的检验（RBI）方法概述
• 2.2 大型常压储罐群介绍
• 2.3 储罐腐蚀机理分析
• 2.3.1 储罐底板腐蚀机理分析
• 2.3.2 储罐壁板腐蚀机理分析
• 2.4 储罐RBI 方法原理
• 2.5 储罐失效可能性分析
• 2.5.1 储罐底板失效可能性分析
• 2.5.2 储罐壁板失效可能性分析
• 2.6 储罐失效后果分析
• 2.7 本章小结
• 第3章 储罐群RBI 技术的应用研究
• 3.1 储罐RBI 一般程序
• 3.1.1 数据采集
• 3.1.2 风险分析
• 3.1.3 检验策略制定
• 3.2 储罐RBI 计算工具
• 3.3 广州石化储罐群风险评估
• 3.3.1 储罐群简要说明
• 3.3.2 储罐群风险分析结果
• 3.3.3 检验策略制定
• 3.4 燕山石化储罐群风险评估
• 3.4.1 储罐群简要说明
• 3.4.2 储罐群风险分析结果
• 3.4.3 检验策略制定
• 3.5 本章小结
• 第4章 检验验证
• 4.1 声发射检测
• 4.1.1 声发射检测原理
• 4.1.2 声发射检测特点
• 4.1.3 声发射检测仪器
• 4.1.4 声发射检测结果
• 4.1.5 声发射检测结果分析
• 4.2 漏磁检测
• 4.2.1 漏磁检测原理
• 4.2.2 漏磁检测特点
• 4.2.3 漏磁检测仪器
• 4.2.4 开罐宏观检查
• 4.2.5 漏磁检测结果
• 4.2.6 漏磁检测结果分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的科研成果