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化工装置管道系统的正常运行与否直接影响装置系统的安全、稳定运行。由于历史、技术、管理等原因,我国许多在役的化工管道均存在着不同程度的焊接缺陷、结构缺陷、材料缺陷、管件密封不良等问题,是泄漏治理工作的重点和难点。为了提高企业针对生产过程中管道系统泄漏的综合防治能力,本论文主要对化工装置管道系统发生泄漏的可能性进行定量分析;结合具体的工程对象,开展包括管道系统检验优化策略、泄漏维修优先次序决策、泄漏防治信息管理在内的技术对策研究。主要研究内容及结果如下:
⑴构建了适用于化工装置管道系统的泄漏易发性评估方法:根据AP1581规范中基于经验统计数据的管道失效概率计算原理,选用挪威船级社的LEAK软件提供管道泄漏频率计算所需的原始泄漏频率数据,并考虑企业安全管理环境以及各段生产工艺的差异确定泄漏频率的修正系数,然后从泄漏频率级别和泄漏事故易发性等级两方面建立评定指标;最后建立了实施泄漏易发性评估的通用模型。
⑵我国某石化公司乙烯装置压缩分离工段工艺管道系统泄漏易发性评估分析:以现场调研、资料查阅等多种方式对评估范围内637条工艺管道设计、运行参数进行广泛的收集,应用所构建的泄漏易发性评估方法和模型获得各管道基于孔径分布的泄漏频率计算结果,经评定后可获知高泄漏易发性管道所占比例以及在装置内的分布情况,据此制定了管道检验优化策略。
⑶化工装置管道系统泄漏维修优先次序决策方法:以故障重要度作为确定化工装置管道系统中泄漏点维修优先次序的主要决策依据,基于层次分析法建立了涵盖泄漏易发性评定指标在内的决策模型,并采用蒙特卡洛模拟对决策过程进行优化,在此基础上编制了计算机程序,能够以数字或曲线的方式对经检验发现的各管道泄漏点故障重要度进行分析、排序,帮助决策者确定最优的泄漏维修顺序。
⑷化工装置管道泄漏防治信息管理系统的研发:针对实施管道系统泄漏易发性评估以及泄漏维修优先次序决策的信息需求,兼顾化工管道日常维护管理的需要,对论文工作中收集的管道信息和获得管道泄漏易发性评估结果进行整理、入库,并编制数据库的前台管理软件,建立了结构、功能基本完整的“化工装置管道泄漏防治信息管理系统”,以提高管道信息、评估数据在管道维护中的利用效率。