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user: 2. 天然气净化厂完整性管理体系构建 2.1. 全生命周期天然气净化厂完整性管理概念 完整性管理是国际先进石油化工企业积极推崇的资产管理模式，中石油提出“实施全寿命周期的完整性管理，保证管道系统安全、可靠、受控，避免重大安全、环境责任事故”的完整性管理总体目标，要求管道管理从传统的被动应对方式转变为主动预防的完整性管理模式。其中，站场完整性管理作为管道完整性管理的一个重要并且特殊的组成部分，开始在各个专业公司推广应用 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]。 但是，到目前为止，国内外尚没有形成一套普遍适合应用的天然气净化厂完整性管理标准模式。我国的社会环境、企业环境与欧美存在极大的差异，任何思想、方法的引入必定是一个逐步学习、逐步深入的过程，各个企业根据自身的特点在探索和实践，本文试图就天然气净化厂完整性管理进行有益的探讨。 全生命周期天然气净化厂完整性管理是通过根据不断变化的管道因素，对天然气净化厂运营中面临的风险因素进行识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将天然气净化厂运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内 [ 12 ]，建立以通过检查、监测、检测、检验、维护等各种方式，获取天然气净化厂完整性的信息，对可能使天然气净化厂设备设施失效的主要威胁因素进行检查、检测、检验，据此对设备设施的适用性进行评估，最终达到持续改进、减少和预防设备设施事故发生、经济合理地保证设备设施安全运行的目的 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]。 2.2. 天然气净化厂完整性管理原则 天然气净化厂完整性管理的建设应与管道系统建设与运行同步进行，甚至在管道系统的建设初期要确定完整性管理的概念与方法，并在后期根据实际情况需要进行适当的调整与更新。 天然气净化厂完整性管理的原则：1) 配备必要的管理手段，完善管理流程，建立完善的天然气净化厂完整性管理体系；2) 在天然气净化厂完整性过程中及时更新新技术；3) 建立数据库，实现天然气净化厂资产完整性管理的统一管理。 2.3. 天然气净化厂完整性管理体系主要内容 由于天然气净化厂设备设施类型多样性、工艺流程的复杂性以及处理介质的多变性，如何将完整性管理融入天然气净化厂以提高净化厂的整体管理水平，是一个亟待解决的问题。因此，为了进一步管理天然气净化厂设备，根据相关的管理规范，本文构建了全生命周期天然气净化厂完整性管理体系。该体系主要是由数据采集模块、风险评价模块、监测/监测模块、维修维护模块以及效能评价模块组成。 2.3.1. 数据采集 天然气净化厂设备完整性管理以设备数据为基础，数据的准确度和完整度决定评价结果的准确性，进而影响维护措施和完整性管理效果。完整性管理工作需要不断更新和完善，结合净化厂竣工资料与维修维护资料，采集对象主要包括动设备、静设备以及仪表系统等，了解对象状况、识别具体位置上影响设备完整性的危险因素，并了解事故对公众、环境和操作造成的后果。 2.3.2. 风险评价 利用采集的数据，对天然气净化厂内的静设备、动设备以及仪表系统进行风险评价，确定天然气净化厂内的高风险区域以及关键设备，并提出具有指导性的工作建议。在对天然气净化厂进行风险评价过程中，涉及到的风险评价方法主要包括RBI、RCM、SIL以及HAZOP等方法。 1) 基于风险的检测(RBI) RBI是国际上新兴的资产完整性管理技术，该技术的应用需要处理大量数据，釆用定量风险评估需要釆用相对比较复杂的失效概率计算模型和失效后果计算模型。RBI评价的对象主要是天然气净化厂装置中的静设备、管道等。 2) 以可靠性为中心的维护(RCM) RCM即以可靠性理论为手段，以保持系统具有的功能或固有的可靠性为目标，根据设备故障发生和发展的规律及其后果，针对其不同的故障后果和原因，采取不同的维修策略。RBI评价的对象主要是动设备。 3) 安全完整性等级(SIL) SIL是通过评估安全仪表系统功能失效后的风险和已有风险降低手段而确定的，SIL定级可以实现安全功能的目标化管理以及衡量设施风险状况及制定管理要求，同时SIL技术提供了各方认可的安全品质整体量化的方法，填补了控制技术发展后安全法规体系的空白。国际标准中共规定了四个等级，第四级表示最高的完整性程度，第一级表示最低。对应着每一种安全完整性等级，都规定了可以降低设计错误的设计规范。RBI评价的对象主要是仪表系统。 4) 危险与可操作性分析(HAZOP) HAZOP研究是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，用于探明生产装置和工艺过程中的危险及其原因，寻求必要对策。通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动，操作控制中可能出现的偏差，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，找出出现变动与偏差的原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。HAZOP评价的主要对象是工艺系统。 2.3.3. 监测/检测评价 根据风险评价结果制定响应方案，制定釆取措施的实施方案和时间表，按危险类型确定有效的措施，对设备操作规程、日常检查等的技术标准进行审查和修改，确保合格的行业标准和作法进行作业，确保完整性评价的要求落实。 1) 静设备的监测/检测评价 a) 压力容器的监测/检测评价 压力容器的定期检验方法以宏观检查、壁厚测定为主，必要时采用表面无损检测、超声检测。 宏观检查应以容器本体、对接焊缝、接管角焊缝的裂纹、变形、泄漏以及排污装置的检查为重点，测厚部位以液位波动处、进出口接管对应筒壁、排污装置处筒壁为重点。 表面无损检测、超声检测以宏观检查有问题的部位及错边量和棱角度超过制造标准的部位为重点。 b) 管道的监测/检测评价 对风险等级为高、中高的管线以外部宏观检查、壁厚测定、无损检测、安全保护装置检验为主，必要时进行材质检验、应力分析；对风险等级为中、低的管线以外部宏观检查、壁厚测定、安全保护装置检验为主，必要时进行无损检测。 外部宏观检查以管道组成件的损伤、变形、腐蚀，管道与管架连接部位的局部腐蚀，焊接接头的表面裂纹检查为重点。 无损检测以外部宏观检查有疑问、长期承受明显交变载荷、支架损坏部位附近焊接接头为检测重点。 2) 动设备的监测/检测评价 动设备运行状态监测可分为离线监测和在线监测，对于A类设备，可采用计算机化在线状态监测系统对设备进行连续监测，或一般在线监测系统；对于B类设备，可采用一般在线监测系统，或采用离线状态监测仪器进行定期监测；对于C类设备，可采用离线状态监测仪器进行定期监测，或采用便携式测量仪器进行监测。 动设备状态监测部位一般选择：故障易发生部位；轴承定位部位；连接刚性好的部位；润滑系统部位等。 2.3.4. 维修维护 根据监测/检测评价结果，确定维修维护对象，制定天然气净化厂维修维护工作计划，采取必要的技术手段确保各项设备日常维护工作能够落实到位。 1) 静设备的维修维护 容器的日常维护由使用单位经培训的人员进行，包括巡检及日常检测；巡检时间按照作业区相关规定进行，重点应关注风险相对较高的容器。 日常检测的间隔时间，按照风险等级为高风险的容器每1季度一次，风险等级为中高风险的容器每半年一次，风险等级为中风险和低风险的容器每1年一次进行。 管道的日常维护检测由使用单位经培训的人员进行，包括巡检及日常检测；巡检时间按照作业区相关规定进行，重点应关注高风险和失效可能性3级以上的管道，按照失效可能性3级及以上，风险等级为高风险或中高风险的管道1季度一次，风险等级为中风险或低风险的管道每半年一次；失效可能性3级以下，风险等级为高风险或中高风险的管道每半年一次，风险等级为中风险或低风险的管道每1年一次； 2) 动设备的维修维护 动设备的维修维护方案应根据各相关设备在特定流程中主导的失效模式、失效根本原因以及失效后果，同时结合各设备自身结构特点，提出优化的维护策略，从而使装置风险降低到可接受的等级下 2.3.5. 效能评价 在实施天然气净化厂完整性管理过程中，效能评价是重中之重，它不仅可以量化完整性管理开展后的考核结果，而且也是管理中的重点内容。效能评价的功能就是总结完整性管理执行时的各项不足，并对这些不足点进行改善和修正，强化管理人员的综合素养，保证天然气净化厂的管道管理水平。 效能评价主要是通过相应的效能测试手段进行，效能测试主要关注的是完整性管理程序提高设备安全性的效果。正确地选择和评价效能测试，是确定完整性管理程序效果的一项重要工作。 构建的全生命周期天然气净化厂完整性管理体系如图2所示。 图2. 全生命周期天然气净化厂完整性管理体系