催化裂化长周期安全运行的技术保障研究

1.项目概况:

基于目前企业的设备现状,结合现有的设备检测技术和维护手段,以提高整套装置设备的可靠性为目的,建立一套设备安全维护系统是十分必要的。这套系统是在多个知识库的支持下,对装置中所有关键设备及管道进行管理,管理的内容包括设备的材质、工艺运行条件、当前运行状态、曾经发生事故及未遂事故、可能发生的故障等,基于这些数据协助一线的设备管理人员确定从在线检测到离线的日常巡检养护和大修的内容、手段、目的和要求,并记录反馈回来的信息。对这些记录的相关数据进行处理和分析得到有关该设备的安全运行状态,根据其安全情况提出相应的维护措施或新的维修要求,进而把设备的可靠性提高到一个更高的档次,达到指导安全生产的目的。

针对催化裂化装置的特点,基于装置风险管理理论和企业现有的检测维修手段,研究建立一套设备长周期运行保障体系,包括建立设备安全管理软件。这套系统可以帮助企业设备管理人员形成维修策略、制订维修计划,指导现场操作人员进行设备的日常检查和保养,整理和规范管理基础数据资料,达到数据资料和管理信息的共享。并根据设备的不同运行状况提供对设备现场管理和检测、维修方面的技术支持。与偏重于设备资产管理的设备管理软件(EAM)不同,这里管理的对象仅限于装置的在用设备和关键备件,而不涉及设备的采购、备件库存管理等环节。

2.主要成果:

本项目的研究成果由理论模型、检测技术和计算机软件等三部分组成。

(1)理论模型:

建立一种新的设备安全可靠性与经济效益相结合的系统风险分析方法,该方法运用DCS工艺数据、定点测量壁厚数据、安全档案历史资料、故障诊断和无损检测数据,通过RBI风险评估,给出所有设备风险等级排序。把现场工程技术人员对事故判断的模糊经验,上升到科学的理论高度。最终,相对准确地确定出最危险部位,预先发现事故“隐患”、提前制订检修计划、科学合理地制订检修方案及维修工艺、降低维修成本、缩短检修停工时间,做到预测性维修,确保设备长周期安全运行,从而达到工厂获得最大经济效益的目标。

创建了计算机技术、故障诊断、无损检测和安全评定为一体的信息系统集成平台,结合现场实时监测数据和设备安全档案,建立炼油现场环境下的风险评估新概念,开发设备运行安全评估软件包,构成一个装置安全长周期运行保障体系。它适用于大型炼油企业长周期安全运行和检修方案优化,必将成为提高企业高效益生产和技术创新的重要途径。

(2)长周期安全运行的检测技术:

分馏塔顶的失效、三旋和再生器的腐蚀、换热器、高温取热炉、烟机的振动、烟气管道膨胀节等关键设备无损探伤技术。

不停车条件下,设备高温段的无损探伤技术。

现场在线腐蚀速率监测技术。

定点测厚布点方案及测定方法,超声波探伤方案

红外热成像技术测定再生器、沉降器等的壁温分布。

(3)计算机软件:

采用主管领导决策层,安全管理部门执行层,车间操作层的分级管理模式,编制网络版软件系统,实现信息技术与管理相结合,不仅体现了各种技术的集成,而且体现了把重大危险源与厂区人口、建筑等结合起来的系统工程概念,适应当前国际高新技术发展趋势。

所开发的安全保障软件包具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、界面友好/中文信息/操作简便,对使用者知识水平的要求低,风险源与设备布置电子地图相结合,很容易查到危险源的具体位置。

标准/规范和基础数据均非常适合中国国情,考虑到保密性、可操作性、还考虑到可拓展性和数据的转换功能。

3.创新点和知识产权:

创新性主要表现在:

(1)基于装置失效规律的资料统计,运用炼油过程危险性分析的概念,提出系统的最弱环失效模型。即,在一定的工艺条件下,给出生产系统及设备的最危险部位。从而,指导选择合理的安全监测技术和布点方案,优化检修计划。国内外均未见公开发表的同类研究报道。

(2)计算机软件采用主管领导决策层,安全管理部门执行层,车间操作层的分级管理模式,编制网络版软件系统,实现信息技术与管理相结合,不仅体现了各种技术的集成,而且体现了把重大危险源与厂区人口、建筑等结合起来的系统工程概念,适应当前国际高新技术发展趋势。

4.成果应用情况:

该项技术可推广应用于石油化工及炼油的其它装置,例如:

①炼油装置:常减压蒸馏装置、加氢裂化装置、液化石油气化学精制装置、加氢精制装置、催化重整装置、烷基化装置、润滑油加氢装置、MTBE装置、气体分离装置、溶剂脱沥青装置、甲醇装置等。

②有机化工装置:裂解制乙烯、丙烯装置、裂解汽油加氢装置、乙醛氧化制乙酸(醋酸)装置、芳烃抽提装置、合成甲醛装置、对二甲苯装置、环氧乙烷装置等。

③合成橡胶装置: 丁苯橡胶装置、顺丁橡胶装置、丁腈橡胶装置等。

④合成树脂及塑料装置:尼龙6装置、高压聚乙烯装置、低压聚乙烯装置、聚酯装置、聚苯乙烯装置、聚丙烯装置、ABS树脂装置等。

⑤化肥装置:合成氨装置、尿素装置。

⑥石油化纤装置:涤纶装置,腈纶装置,维尼纶装置,尼仑装置等。

信息来源: 
2014-12-02