雷诺兹包装:你知道什么类型的损伤机制可能是你的最高风险吗?

简介

在最新版本的API RP 571中列出的近70种损伤机制中，您知道在您的作业场所，哪些可能包含最高的FEMI风险吗?我敢说，它很可能是本质上高度本地化的，因此，如果没有对威胁的充分理解、有效的检查程序、详细的检查计划和知识渊博的人员指导，很难找到本地化损伤机制(DMs)和腐蚀[1]。在本文中，我将交替使用局部DMs和局部腐蚀来指代API RP 571[7]中各种各样的局部DMs。

在过去54年的石化和炼油行业从业经验中，我参与了和/或阅读了许多主要的FEMI故障调查，包括许多涉及一级密封装置(LOPC)大量损失的调查。其中许多涉及的损伤机制可能高度本地化，很难找到，例如在前一篇文章[5]中确定的那些。我清楚地记得几件事:

• 其中一个是检验员知道他要寻找的损伤可能是高度局部化的，所以他在高压/高温加氢流水线上每12英寸的网格图上进行点超声厚度测试(UTT)。不幸的是，他错过了高度局部性的腐蚀，发生在他的两个紧密间隔的状态监测位置(cml)之间的Tee配件。在蒸汽云找到引火源之前的几秒钟内，管道爆炸并释放出数千磅热轻烃，引发了一场价值1亿美元的火灾。
• 另一个我记得很清楚的例子是，一个检查员知道他可能在寻找肘部背部的一个局部薄点，这是由于潜在的腐蚀侵蚀。因此，他在8英寸弯头上进行了12次UTT测量，但由于腐蚀-侵蚀的特殊模式，他错过了局部腐蚀。肘部爆裂，留下一个大洞，你可以很容易地把足球踢过去。那次失败在30秒内释放了3万磅轻烃，当蒸汽云找到火源时，造成了7亿美元的损失。
• 另一个案例涉及管道中的一条管线，该管线通常不会发生局部腐蚀，因此在检验员认为合适的情况下，只需将cml分散在管线上，以监测他认为可能发生的普遍腐蚀。他没有意识到，管线甚至可能发生局部腐蚀，因为管线位于管道箱中，没有被工艺流体起源的工艺单元腐蚀控制文件(CCD)覆盖。但是，你瞧，一种腐蚀性的潮湿污染物沉淀在一段未绝缘的直管中间，最终在一声巨响中炸出了一个大洞。幸运的是，在这种情况下，轻烃没有找到火源，并无害地飘走了。工厂工作人员知道他们躲过了一颗子弹(更像是高超音速导弹)，结果不过是检查员短裤里的一大块沉淀物。

大型LOPC事件所涉及的总成本很大程度上是由于在特定市场条件下的生产损失，这有时会使LOPC事件的修复成本相形见绌。如果事件导致严重或致命的伤害，影响可能是压倒性的，甚至威胁到网站继续经营的愿望(最近在美国东海岸发生了这种情况)。我可以提供更多由局部腐蚀lopc引起的大事件的例子，但我相信您已经明白了要点。未检测到的局部腐蚀是一个高优先级的FEMI威胁[5]。

风险表显示在图1显示了与工艺装置局部腐蚀相关的风险的主要阶段。

• 网站的红色的部门由于他们相对忽视局部腐蚀带来的LOPC威胁(例如，破裂的可能性)，因此风险最高。
• 在橙色的部门该现场开始意识到并了解局部腐蚀对主要LOPC的潜在威胁。
• 在黄色的部门，现场正在进行损伤机制审查(DMR)，并将其记录在高质量的CCD中，重点关注局部腐蚀的可能性。
• 在淡绿色的部门，现场正在计划和进行有效的检查，以发现和查明所有局部腐蚀dmm的威胁。
• 而在深色的绿色行业，该场地正在实施适当的风险降低措施，以控制和/或减少局部腐蚀对LOPC的威胁。

希望您的站点正在向绿色区域移动。

什么损伤机制和工艺条件最常导致局部腐蚀?

在风险表的橙色部分图1，该站点开始感知到局部DMs的威胁，并开始关注由局部DMs引起的FEMI事件(LOPC可能的管道破裂)的可能性。活动可能包括使用有效的无损检测(NDE)技术进行更频繁的检查，并在关注的位置添加一些cml，以便他们可以更多地关注这些区域。API RP 571提供了大量关于dmm类型以及导致局部dmm[7]的工艺条件的信息性指导。我所遇到的dm中(排名不分先后)最常见的包括:

• 局部腐蚀-侵蚀和流动加速腐蚀(FAC)
• 有经验的工艺/腐蚀工程师可能会发现湿腐蚀性污染物(固体/液体)的沉淀
• 含流的二硫化铵(硫化氢)
• 含有水流的湿氯化铵
• 管道系统中流动干扰物的下游，如孔板、控制阀、过量焊缝根型、三通接头等。
• 湿气流中腐蚀性凝结水达到露点的地方(特别是在架空管道、靠近交换器管束或空气冷却器管内)
• 旁路管道与主工艺流程重新连接的地方(混合点)[1]
• 通常没有流量(死腿)的地方[1]
• 常闭阀门(NCV)漏过的点(只有一点)
• 湍流流体动力学导致圆形涡流流动模式的地方
• 低硅碳钢管道安装在热硫化流体[8]的场所
• 在某些高频服务中安装残留元素高的碳钢管道的地方
• 在一定工艺条件下的环烷酸和其他有机酸
• 可能导致浓度电池(如沉积下侵蚀)或缝隙腐蚀的应用
• 高温氢攻击(HTHA)使用条件，特别是在非pwht碳钢热影响区，但可能包括在交换器较热区域的贱金属中的随机斑点(完全是另一个故事了)

还有一些是在API RP 571[7]中指出的。

你如何知道你是否容易受到局部腐蚀?

这个问题的答案是相当直接的，但仍然不是完全确定在所有的地点。从黄色部分开始图1还包括让有知识的人员记录在每个单独的工艺单元中可能发生什么可信的损坏机制以及它们可能发生在哪里。毫无疑问，你知道，在我们的工业管道和压力容器规范(API 570/510)中，对每个工艺单元进行损伤机制审查是一项要求，作为检查计划的基础，而不仅仅是RBI准备的一部分。这是所有类型的检查计划的要求。当然，dmr必须由知识渊博的腐蚀和工艺专家进行，他们了解和理解相关工艺单元的化学和建筑材料，以及可能发生的潜在损伤机制。这不仅仅是让任何检查员或工程师坐下来，翻页API RP 571，并进行DMR的问题。我看过这种DMR的结果，如果把它们记录在厕纸上，可能会更有价值。

即使有知识渊博的腐蚀专家参与DMR工作，他们也常常不参与必要的后续过程，即帮助确定应将cml放置在何处，以获得发现局部DMs的最佳机会。同样，需要有知识丰富的濒死体验专家参与，以确定可能需要哪种类型的濒死体验技术来发现和确定局部损伤的大小，包括筛选技术以及那些可以量化和表征损伤的技术。当然，不是每个站点都有这些知识渊博的腐蚀和无损检测专家，但有时他们可以在公司的其他地方或从一些有能力的工程服务承包商[1]。

如何记录局部腐蚀的可能性?

在完成DMR后，该井场将移动到LOPC局部腐蚀风险表的黄色区域。记录DMR有几种不同的方法，但我所知道的最好的方法是遵循API RP 970关于腐蚀控制文件的优秀指导，包括该标准中关于构成最佳CCD类型的所有建议细节[1,6]。因此，如果你有一个高质量的DMR/CCD类型的文件，你的每个过程单元，你将有一个非常好的基础，了解:

• 如果你的工艺装置可能容易受到高度局部腐蚀(或其他局部损伤机制)。
• 哪些具体的损害机制值得关注。
• 在什么过程条件下它们可能发生。
• 在单个流程单元中，它们最可能发生的位置。
• 什么类型的设备可能暴露于局部dm。
• 如何发现损坏。

在你有了一个优秀的文件化的DMR/CCD之后，接下来就是“橡胶遇到道路”的部分——在每个工艺单元中正确的位置和正确的频率计划和应用正确的NDE技术。这发生在我们的风险表的浅绿色部分图1．

如何发现和量化局部腐蚀?

完成有效的DMR并将其记录在CCD中之后，站点就可以进入风险表中的浅绿色部分了图1计划并实施有效检查以发现局部腐蚀损伤。如果没有正确的濒死体验知识和正确的濒死体验技术和程序，很难发现潜在的局部损伤机制。

大多数188游戏平台下载Inspectioneering杂志读者都知道，寻找局部腐蚀的spot UTT就像在没有金属探测器的情况下大海捞针一样有用，或者使用锤式测试来寻找薄点，这是一种技术，当我在1968年开始在该行业工作时仍然在使用。谢天谢地，时代变了。现在有各种各样的无损检测技术，可以用来发现局部腐蚀。如果你还没有看过2020年3月发布的API RP 571第三版，你会注意到，在API腐蚀和材料小组委员会(SCCM)和检验和机械完整性小组委员会(scii)[7]的众多腐蚀和检查专家的共同努力下，该版本已经进行了实质性的更新和改进。API RP 571中最重要的改进之一是在每篇文章的第七部分包含了更多有用的信息，现在提供了更好的指导，什么无损检测技术更适合检测不同类型的损伤机制。API RP 571中关于局部腐蚀检测、分级和表征的NDE指南可以通过与NDE专家的咨询来补充，这些专家应该了解各种NDE技术的优缺点，这些技术可用于在每种特定情况下发现局部腐蚀[1]。

用于局部腐蚀的濒死测试技术的典型例子包括:

• 筛选管道系统的导波测试
• 多种UT扫描技术(手动和自动)
• 射线检验(RT)包括剖面和密度对比技术
• 交换器和空气冷却器管的内部旋转检测系统(IRIS)、漏磁(MFL)、涡流测试(ECT)、近场测试(NFT)
• 战略位置，永久安装的传感器

降低局部腐蚀导致LOPC的风险

如果你们已经对局部腐蚀进行了有效的检查，但没有发现任何问题，也没有发生任何局部腐蚀造成的侥幸或泄漏，那么你们可能已经采取了适当的威胁缓解措施;因此，你可能已经在风险表中较深的绿色部分图1．另一方面，如果发现了局部腐蚀，或者之前经历过局部dm导致的泄漏，则可能需要采取更多的风险缓解措施，以降低LOPC的风险。如果您已经努力发现了局部腐蚀导致的lopc，那么您可能需要实施PERI模型来改进检查计划，以便在威胁再次发现之前找到它[3]。

那么，一旦你知道你暴露在FEMI事件的风险水平，由于局部腐蚀可能高于你和/或你的现场管理人员愿意容忍的，你还有什么其他的选择?如果你的站点的PHA/HAZOP分析得出结论，目前所有的FEMI风险控制和降低方法和技术都不足以保持在你站点的风险容忍范围内，以应对由未检测到的局部腐蚀引起的FEMI事件，那么你的站点仍可能有更多的选择来考虑降低风险，进一步移动到风险仪表上的深绿色部分图1[4]。这些选择可能包括:

• 改变工艺条件以避免任何可能导致局部腐蚀的因素．这项工作显然需要与过程工程专业知识进行详细分析，以确定使用适当的MOC程序的哪些更改是实际的和经济上可行的。您是否可以进行流程更改，例如:
• 改进的水洗系统?
• 流体流动动力学或温度分布的变化?
• 消除分支?
• 改进了混合点和其他产生流动湍流的区域的设计?
• 减少可能导致局部腐蚀的工艺污染物?
• 改变温度方案，将露点或降水点移到具有更耐腐蚀材料的建筑区域?
• 建筑材料的变化．在过去的几年里，我一直受到鼓励，许多公司/运营场所愿意投资“合金”他们的设备和管道，而不是依靠检查程序“使他们远离麻烦”。
• 实施分层保护风险评审[5]。这可以帮助我们确定我们是否有充分、有效的保护层，如安全措施、保护屏障、设计审查、行政控制、iow、操作实践和/或更严格的针对潜在FEMI威胁的MOC。

随着对局部腐蚀造成的LOPC威胁实施适当的风险缓解措施，该场地已稳定进入风险表的深绿色区域。但是，为了保持在那里，该基地将需要持续的检查和过程和控制系统(包括iow)，以确保它们的运行在适当的边界内，以避免意外的局部腐蚀。

总结评论

本文讨论的是FEMI的另一种潜在高风险威胁，需要通过实施五大风险管理计划[2]来识别和控制。在过去的几十年里，石油行业通过PSM和FEMI组织在许多公司和作业地点实施的许多风险管理技术，在降低大规模LOPC事件发生的可能性方面取得了长足的进展。但我们仍然可以也应该在需要的地方做出改进。当我回想起自世纪之交以来发生的最大的FEMI LOPC事件时，我担心未检测到的局部腐蚀(或其他局部损伤机制)的威胁仍然需要更多的关注以降低风险。

关于局部腐蚀威胁，需要你思考的问题

• 你知道你的站点目前在LOPC风险(例如，破裂)的风险上处于什么位置吗图1?
• 你知道你们的FEMI风险(概率和后果)与未检测到的局部腐蚀/ dm有关吗?
• 您的dmr和ccd是否足够好，以指导您对局部腐蚀/DMs的易感性以及如何处理?
• 你们是否使用了最合适的无损检测技术来发现、确定和表征局部腐蚀/DMs?
• 如果现场没有腐蚀/材料和/或无损检测专家，是否需要寻求外部专家的建议?
• 一旦你们实施了FEMI对局部腐蚀/ dm的最佳检查和缓解计划，你们的剩余风险是什么?如果风险仍然超过你们场地愿意容忍的范围，你们还有什么其他选择?
• 你的网站能在风险表中不处于较暗的绿色区域吗图1?

参考文献

1. Reynolds, J.， 2015, 101压力设备完整性管理程序的基本要素，第二版，检验，弹簧，TX，第3、5、11、12、15、52、85章。188游戏平台下载
2. 雷诺兹，J, 2021年，“你的五大风险管理项目有多有效?”，《检188游戏平台下载验学报》，27(1)，第25-33页。
3. “PERI模型在固定设备机械完整性中的应用”，检验学报，27(5)，第15-18页。188游戏平台下载
4. Reynolds, J, 2013，“与固定设备机械完整性问题相关的风险管理”，检验学报，19(3)，第8-11页。188游戏平台下载
5. Reynolds, J.， 2021年，“如何减少对高后果FEMI事件的暴露”，《检验杂志》，27(3)，第19-23页。188游戏平台下载
6. API RP 970, 2017，腐蚀控制文件第一版，美国石油工业，华盛顿特区。
7. API RP 571, 2020，影响炼油行业固定设备的损伤机制，第三版，美国石油工业，华盛顿特区。
8. API RP 939C, 2019，避免炼油厂硫化(硫化物)腐蚀失效指南，第二版，美国石油工业，华盛顿特区。
9. API RP 751, 2021，氢氟酸烷基化装置的安全操作，第五版，美国石油工业，华盛顿特区。