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海上生产设施压力容器管理现状

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[摘要]压力容器作为海上油气田开发的关键设备,一套完整管理体系的形成能够使得压力容器更高效和平稳的长周期安全运行。基于海上生产设施的特殊环境,国家法规未对海上设施压力容器定期检验、使用管理等方面有明确的规定,但其在使用过程中存储的介质具有一定的腐蚀性且易燃易爆,一旦发生爆炸,后果无法估量。为保证压力容器管理工作满足安全生产的需求,本文对海上生产设施压力容器的管理现状开展研究。

[关键词]压力容器;海上生产设施;定期检验;安全生产;管理现状

海洋石油实行发证检验管理制度,海上生产设施的主要依据是2000年国家经贸委颁发的《海上生产设施安全规则》,压力容器的制造严格按照国家标准进行。《海上生产设施安全规则》明确规定“压力容器的定期检验应按照劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》中有关规定执行”,而《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154号发布单位为质量技术监督局,当下国家质量监督检验检疫总局在2016年2月22日颁发《固定式压力容器安全技术监察规程》为当下最新标准;2021年市场监管总局官网发布《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG21-2016)第1号修改单,接受标准中国家质检总局相关管理职能。与陆地法律法规相关规定对比,海上生产设施压力容器受行业特殊性的影响,在安装、运营使用、安全附件管理、定期检验、验收等相关的设备管理体系还需完善,尤其是海上发证检验制度与陆地质量监督检验制度的对标问题凸显。随着油气田不断的生产开发,部分在用压力容器面临着材料老化、介质组分变化、结构腐蚀等问题,压力容器安全管理风险逐渐加大,因此,在压力容器运营维护阶段,必须形成一套系统化的压力容器管理体系,进而实现压力容器的安全管理。

1海上生产设施在用压力容器管理现状

1.1安全管理现状

海洋石油压力容器经过严格的设计、制造、验收并最终移交投入使用。建设阶段落实发证检验,由建设单位负责。年度检验、定期检验和临时检验由平台作业者雇用的,并经国家相关机构批准的发证检验机构或检验机构进行。规则规定定期检验的间隔期应不超过五年,可在现有证书到期前后三个月内进行定期检验。生产项目组负责压力容器前期研究、工程建设阶段,压力容器使用单位负责项目验收、运营维护、弃置阶段,由于法规缺少对压力容器管理方面的明确执行内容[1],使用单位依据关键设备的管理理念对压力容器进行安全管理,安全管理存在操作人员对设计标准不熟、HSE体系没有成熟具体的压力容器管理指南、没有生产阶段质量管理体系、定期检验实施力度受限、生产作业条件无法完全落实标准要求等诸多薄弱环节:(1)法规及行业标准存在差异。根据《特种设备使用管理规则》的管理要求,其要求使用压力容器时至少有一名持证作业人员在岗,但海上设施现有法规标准未明确要求持证人员在岗。(2)使用单位应向所在地负责特种设备使用登记的部门申请办理《特种设备使用登记证》。受地方监管部门管辖范围内的陆地终端厂已完成压力容器的使用登记、使用管理以及定期检验工作,但海上生产设施因工作地域影响,海上生产设施在用压力容器未在投入使用前或者投入使用30日内在地方监管部门进行使用登记、使用管理以及定期检验工作。(3)安全技术档案资料管理制度仍需完善。尽管海上生产设施对压力容器有相关的设备设施完整性管理制度,建立了压力容器技术档案,部分单位已开展月度检查、年度检验、定期检验工作,但因为法规未对海上设施压力容器制定检查清单,检查内容不完善,不能完全反映容器的实际情况。基于海上生产设施的特殊环境,且现阶段压力容器法规标准明确指出不适用海上设施的压力容器管理的要求,因此在未明确的管理规范的情况下,海上生产设施压力容器在前期研究、工程建设、运营维护、弃置整个生命周期中未能建立完善的压力容器台账及技术档案,导致部分压力容器基础技术档案缺失,若后期对压力容器进行登记注册将遇到一定的阻碍。

1.2定期检验现状

1.2.1定期检验现行法规要求2006年4月25日,原国家安全生产监督管理总局根据当时新修订的《海洋石油安全生产规定》要求,对与海洋石油作业相关的23个海洋石油安全生产法规提出修订意见,其中《海洋石油生产设施锅炉压力容器安全管理规则》明确提出中国海洋石油作业安全办公室的地区安全监督办理使用登记手续,定期检验周期为至少每五年一次[2]。2011年3月,中海石油(中国)有限公司天津分公司制定并颁布了《海上压力容器检验指南》,该法规只适用于其管辖范围内的海上生产设施上的压力容器检验工作指南。根据此法规要求,为保证压力容器平稳运行,压力容器的年度检验工作,每年至少一次。全面检验工作须至少三年完成一次[3]。2016年2月12日,国家质量监督检验检疫总局颁布了《固定式压力容器安全技术监察规程》,该法规以七个法规为基础,建立了固定式压力容器的综合管理规范。但其适用范围未明确海上设施压力容器的相关规定。依据法规内容,将金属容器定期检验周期定义为根据压力容器安全状况等级来确定检验周期,如安全状况等级为1、2级的,一般定期检验周期为6年检验一次,安全状况等级为5级的,应当对缺陷处进行处理并检验合格后方可继续使用[4]。2019年12月30日,中国海洋石油集团有限公司制定并颁布了《海上压力容器基于风险的检验要求》,至此,中国海洋石油集团有限公司海上油气生产设施中固定式压力容器的检验有了初步依据标准。该法规明确了压力容器的检验类型为基线检验、年度检验、RBI检验三种类型[5],其中基线检验应在投用之前进行,对在用且未做过基线检测的压力容器应选择合适的时机完成基线检测,并将此作为基础数据,但该法规内容中未明确定期检验的内容。从特种设备管理的角度进行延伸,《特种设备使用管理规则》在广义上明确指出,特种设备使用单位在定期检验有效期满一个月以前向检验机构提出申请[6],因此海上生产设施应遵循特种设备安全管理要求进行定期检验。而对于海上生产设施压力容器的定期检验,由于国家的法规、行业行规、地域环境等不同的检验标准规定各有差异,压力容器定期检验标准无法统一,法规适用范围、定期检验标准过于局限,加之于海上生产设施环境特殊,压力容器定期检验遇到了极大的挑战。1.2.2定期检验管理目前,海上生产设施存在诸多压力容器,且部分压力容器投运时间已达到或超过20年。近6年来,压力容器定期检验也不能完全覆盖。管理人员对压力容器的安全管理要求理解不透彻,特别是对压力容器的年度检查、定期检验理解为生产设施统一的定期检验规定,将检查内容与检验内容混肴,无法严格按标准落实。海上生产设施为满足定期检验的相关规定,保证定期检验全覆盖,相关的HSE体系已明确制定五年滚动检验计划,对安全状况等级低、腐蚀严重、超过设计使用年限的压力容器优先进行检验,合理开展滚动计划,加强压力容器安全管理。《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG21-2016)规定压力容器定期检验,是指特种设备检验机构(以下简称检验机构)按照一定的时间周期,在压力容器停机时,根据本规程的规定对在用压力容器的安全状况所进行的符合性验证活动。而海上设施每个压力容器停机都可能导致长时间停产,对公司经济造成重大损失。海上生产设施主要涉及金属压力容器,5年期限的定期检验,一方面没有合适的窗口无法彻底完成检验任务,另一方面,在时间周期上只能满足安全状况等级为1、2级的压力容器检验,无法满足安全状况等级为3级,3至6年检验一次。安全状况等级为4级的,监控使用,其检验周期由检验机构确定,累计监控使用时间不得超过3年,在监控使用期间,使用单位应当采取有效的监控措施。因生产条件、安全条件无法全面细致的检验,就无法准确的评估压力容器的安全状况等级,海上生产设施需要获得更加专业和系统的评级方法,并采取更加严格的措施和检验制度,才能系统分析安全状况等级为3、4、5级的安全风险。1.2.3安全附件的检验各油气田对安全阀等附件进行定期检验,仪表作为压力容器界定的范围内,皆能够做到选型正确,定期开展年度检查以确保安全附件的使用功能和状态。但在实际过程中,油气田对相关安全附件安全管理存在漏洞,对于附件检验周期混肴,导致压力表检验周期皆归统为一年一次校验,部分安全阀因开关不到位、信号旁通、变更改造导致无法安全泄放。压力容器安全状态评估有所不足。

2海上生产设施在用压力容器安全管理对策研究

2.1制定海上生产设施在用压力容器使用管理规定

使用单位安全主管部门应加强在辖范围区域在用压力容器的安全管理,应参照现行陆地压力容器相关法规标准,查询历史资料,规范安全技术档案。结合海上生产设施的工作环境,组织制定合法合规、系统科学地贯穿压力容器整个生命周期的使用管理制度。在用压力容器的海上生产设施应积极落实责任主体、分管责任、基层岗位责任,严格执行该行业制定的标准规定,保证在压力容器完整的生命周期中“制度处处落实,管理步步完善”。

2.2健全压力容器安全技术档案

海上生产设施将压力容器的整个生命周期分为前期研究、工程建设、项目验收、运营维护、弃置五个阶段,使用单位主管部门应指定相关人员对压力容器制造、安装、注册登记等过程进行跟踪,对设计初始数据、首次检验、安全评估、维修与改造、定期检验等资料进行收集与整理,对新增压力容器逐台建立动态档案资料,针对大部分未完成特种设备使用登记的在用压力容器应立即完善其资料档案并向上级主管部门申请登记,通过纸质资料分类存档、电子存档信息共享双项保障手段保证压力容器资料完整性的系统科学化管理。

2.3加强压力容器定期检验规范化管理

使用单位相关部门应根据陆地现行法规基本要求,严格监督检验项目内容的完成质量,保证检验计划如期进行,在压力容器首次检验前,严格审核从事海上生产设施压力容器检验检测的机构取得的相应资质证书,要求从事检验的人员必须按照相关规定取得对应的资质证书,检验员出具的报告应按照国家法规要求写明该压力容器的真实情况并进行安全评估,通过检验得出的安全评估与海上生产设施的停产工作安排制定合理的下次检验计划,海上生产设施相关负责人对整个检验过程与成果报告进行跟踪验证,对报告中发现内部腐蚀严重、存在裂纹、咬边等高危压力容器及时进行维修与改造,形成闭环管理。争取更多的机会,严格按照标准开展金属压力容器定期检验项目,包括宏观检验、壁厚测定、表面缺陷检测、安全附件检验,必要时增加埋藏缺陷检测、材料分析、密封紧固件检验、强度校核、耐压试验、泄漏试验等项目。因情况特殊不能按期进行定期检验的压力容器,由使用单位提出书面申请报告说明情况,经使用单位主要负责人批准,征得上次承担定期检验或者承担基于风险的检验(RBI)的检验机构同意(首次检验的延期除外),向使用登记机关备案后,可以延期检验;或者由使用单位提出申请,严格按照《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定办理。

2.4开展腐蚀研究分析与风险评估

使用单位相关部门应对压力容器展开腐蚀检查,腐蚀检查内容应包括压力容器的投用年份、容器减薄、接管减薄、内壁腐蚀、内件腐蚀、内件损坏、管束腐蚀、外部腐蚀、制造缺陷、安全附件腐蚀等;相关主管部门制定腐蚀检查方案,深入了解压力容器的腐蚀现状,罗列隐患整改清单,根据风险评估结果提出合理的控制措施与腐蚀控制方案,落实防腐质量评价与防腐措施持续改进的反馈工作机制;建立贯穿整个生命周期的腐蚀研究分析动态信息管理文件以便于全寿命过程管理。进行腐蚀检查的各海上生产设施应归纳出重点易腐蚀的部位和原因,提出下一个定期检验来临前的腐蚀控制方案与措施。已做过RBI风险评估的海上生产设施可利用RBI风险评估结果制定腐蚀控制方案,对存在腐蚀严重、腐蚀性强的介质、腐蚀速率快等情况的重点压力容器进行生产过程中实时监督与定期超声测厚。

3结论

(1)海上生产设施压力容器生产安全预防护的周期性检验遵循相关国标与行业标准,借鉴陆地油田的压力容器的管理办法与制度,制定了适用于部分地域的管理规定,但在实际检验周期过程中,各地域压力容器定期检验周期、安全附件校验标准与国外制造的压力容器检验标准不同于国标等问题都没有明确的解决办法,具体的检验内容、检验要求、检验制度在不同的海域检验工作中皆不相同。(2)对于早些年前已投入生产使用的压力容器与将要进入安装、生产使用阶段的压力容器,压力容器安全管理容易出现缺项、遗漏等问题,综合考虑安全管理、定期检验与安全生产相结合,加强压力容器设备完整性管理,收集与完善压力容器管理安全技术档案,动态优化生产与检验的长期计划。存在缺失铭牌、变更改造、报废及延寿的压力容器应遵守相关规定,通过补全相关资料、遵守审批程序、增加检验频次等方法保证油气田安全生产。进一步统一发证检验单位对压力容器定期检验标准的落实,创造检验条件,对设备安全状况等级严格评估,对压力容器发证检验人员资质、经验严格把关。(3)相关监管部门仍需颁发相关法律条规,通过统一标准、明确职责、完善管理体系、执行制度文件的安全管理措施,将压力容器信息化管理、油气田现场常态化巡检、建立技术档案、设备维护保养等督促落到实处。通过风险检验、腐蚀研究、问题分析、过程控制等,实现压力容器的动态监管和完整性管理[7],使得海上生产设施压力容器管理更加规范。

参考文献

[1]孟雷,鲁欣豫,张振华,等.海洋生产设施压力容器的定期检验[J].中国造船,2009,50(10):1013-1018.

[2]原国家安全生产监督管理总局.海洋石油安全生产规定[S].2006.

[3]中海石油(中国)天津分公司.海上压力容器检验指南[S].2011.

[4]固定式压力容器安全技术监察规程[S].2016.

[5]海上压力容器基于风险的检验要求[S].2019.

[6]特种设备使用管理规则[S].2017.

[7]曹海平,刑金涛,南斌,等.油田在用压力容器管理现状与对策研究[J].石油工业技术监督,2017,33(08):53-55.

作者:罗明辉 陈保川 毛炼 单位:中海石油(中国)有限公司湛江分公司 中海油安全技术服务有限公司湛江分公司