采气厂压力容器风险评估与控制

采气厂压力容器风险评估与控制

李华王文君林晓灵刘雅雯

长庆油田分公司第一采气厂陕西靖边718500

摘要：新时期以来，居民对新兴能源的需求进一步加大，采气厂的高效且安全的运营成为确保我国能源安全战略的重要支点，而不可忽视的是，迫于生产压力，采气厂的工艺系统中大量的压缩容器或承压设备连续运行，而天然气有具有易燃、易爆等高危属性，一旦发生安全事故，将给生产企业和区域居民带来经济和环境上的双重灾难。本文就采气厂压力容器风险评估与控制的重要性和理论基础作出分析，并其对定量分析提出补充性策略。将为采气厂高效、安全的生产提供参考。

关键词：压力容器；评估与控制；采气厂

随着我国改革开放步入深水区，对能源需求的缺口也逐步加大。能源的高效储备和安全运输是实现国家能源战略的重要环节，越来越受到国家和生产企业的关注。新时期以来，居民对新兴能源的需求进一步加大，尤其以天然气总量的需求更为明显。就京津冀地区而言，2016年起，迫于环境压力，区域内钢铁、水泥的、电厂等高耗能的燃煤企业，开始了能源的改制。2017年起，京津冀农村地区取暖工程的改良工作全面展开，也进一步的加剧了区域燃气短缺这一现象。该问题的出现在一定层面上反映出我国天然气产能建设总量的规模不足，也是对能源运营的相关企业的一个警示。不可忽视的是，迫于生产压力，在、采气厂的工艺系统中大量的压缩容器或承压设备，多在连续运行，而天然气有具有易燃、易爆等高危属性，一旦发生安全事故，将给生产企业和区域居民带来经济和环境上的双重灾难。若生产事故的节点恰在冬季，将直接影响到区域居民的平稳过冬，造成居民燃气紧缺和恐慌，给社会发展带来不稳定因素。对其工艺系统中压力系统的研究，具有重要的意义。

1.采气厂压力容器风险评估的重要性

采气厂作为气田开发的重要构成，其高效、安全的运营是确保国家经济建设和人民福祉的能够顺利实现和有效实施的重要前提。同时也是缓解人民日益增长的燃气需求和燃气供应总量不足的有效手段。采气厂作为气田开采中天然气的存储和运输起点，设备总量多、技术规范高、危险系数大、压力容器和承压设备相对集中，安全生产的压力很大。而伴随着气田规模建设的不断升级，压力容器开始了大型化、集成化、数字化的设备性能的提升，安全生产的防范等级需进一步的提高，避免重大安全生产事故所产生的经济和社会的负面效应。采气厂的生产活动过程中，需将保障压力容器的正常运行摆在突出位置。依托《新安全生产》及设备使用技术规范，建立起完善的维护和监测制度并予以规范实施，以有效降低其生产运营风险。实践表明，风险评估作为对压力设备结构损伤和功能失效的定性或定量判断，将通过评估方式，得到设备损伤和失效后可能产生的后果。并根据采气厂设备风险类型进行设备归类并有效排序，对厂内设备制定优先级别差异的检测和维护方案，以实现延长设备使用寿命，防止设备带病作业，避免设备运行事故的总体目标，

2.采气厂压力容器风险评估的理论基础

2.1采气厂压力容器风险评估的常见方式

当前，我国采气厂压力容器比较广泛地采用API518标准，其主要是利用Larson-Miller理论完成对压力设备的风险评估。API518标准中将失效概率和失效后果的乘积作为对风险的定义，因此在对压力设备的实际风险评估过程中，需首先确定设备失效的概率和预判失败后的后果。通过提高对设备的监测频率、建设外围防范设备和系统等来降低设备失效后的风险和危害。而从生产反馈的角度来看，加强设备安全监测的方法频率，只能在一定程度上减小风险概率，未能实现设备风险的全部描述。其主要是因为工艺系统运行中对其它设备运行风险因素未能有效嵌入。如：暴雨、地震等自然灾害；设备采集误差和操作人员失当作造成的分析偏差；工艺环节设备故障所导致的压力容器的连带失效事件等。AP1518标准中对压力容器风险评估的定性和定量分析一般涵盖四个基本过程，即压力容器管理系统评估、确定失效频率、确定失效后果、风险计算。

2.2采气厂压力容器风险评估的适用范围

当前，采气厂压力容器的评估过程中，将API750工艺安全规范、API510压力容器检验规范、API570管道检验规范与API851工艺安全规范作为风险评估的重要指标，对工艺承压设备进行评估，涵盖压力容器、反应容器、加热炉、压力管道等。

2.3采气厂压力容器风险评估的过程矛盾

现阶段所采用的压力容器风险评估API518标准，由国外引进，其体系标准是建立在国外的工业技术和管理水平的基础之上，而在评估实践中，由于国内压力容器的维修能力和处置经验上的差异，导致其分析评估的过程中出现了一定的偏差。其矛盾体现在：受限于采气厂压力容器消失数据的收集能力，导致风险评估过程中的准确性和精度难以提高。API518标准对压力容器的损伤是依据压力设备的设备性能和运行压力作为评估依据，而实际的生产及评估过程中，忽视了压力容器所处的外部运行环境所存在的差异。

3.采气厂压力容器风险评估的定量计算

在压力容器风险评估的定量计算中，应结合采气厂压力容器的实际流体特征，可以通过对介质的置换，来提升风险评估的准确性。可将混合介质由具有代表性的单一介质来替代，并设定合理的泄露孔径，计算泄露速率，从而达到对压力容器失效后果的评估。其一般过程为：选取具有代表性的流体介质→选择合理孔径→估算泄漏量→计算泄露速率→确定泄露类型→计算后果并评估损失→加权计算总失效后果。

综上所述，采气厂的安全运行，是国民经济得以快速发展的根基，也是人民幸福生活的保障。关注采气厂压力设备的风险评估，并从制度建设、岗位培训、信息化覆盖、预警机制建立等方面对压力设备管理进行有效地共建，对实现采气厂高效能、高效益的运行和生产，具有重要的意义。

参考文献：

[1]程世东,张春涛,穆谦益,等.苏里格气田橇装集气站设计及试验[J].油气储运,2014,(10):1117-1121.

[2]马欣,雒定明,伍开松,等.Ⅲ类压力容器设计阶段风险评估与系统开发[J].天然气工业,2014,(7):104-108.

[3]刘景亮,刘宝庆,陈志平,蒋家羚.压力容器风险评估的技术进展及报告编制[J].化工机械,2013,(3):273-279.doi:10.

[4]唐鹏飞.基于失效模式的风险评估在压力容器中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2017,(1):78-79.

[5]李若兰,聂莉莹,丁杰.压力容器风险评估初探[J].制冷,2012,(1):83-86.