復(fù)合材料在生產(chǎn)、使用和維護過程中不可避免會產(chǎn)生缺陷或損傷。復(fù)合材料工藝復(fù)雜而多樣,意味著維修方案的多樣化。復(fù)材損傷產(chǎn)生、發(fā)展的特性,意味著從業(yè)者需要識別缺陷具體特征等級,針對不同類型、不同程度的損傷按照一定原理進行維修處理。
復(fù)合材料儲罐是玻璃鋼產(chǎn)品的一種,它主要是以樹脂為基體,以玻璃纖維為增強材料制成的復(fù)合材料。耐腐蝕、便于攜帶、使用壽命長是玻璃鋼儲罐的所有特點。由于其靈活的設(shè)計和強大的可制造性,它們可以靈活地設(shè)計和使用在各種行業(yè),包括化工、環(huán)保、食品、制藥等。在工業(yè)上,大部分的碳鋼和不銹鋼細分市場正逐漸被其取代。
但據(jù)美國玻璃纖維增強塑料研究會統(tǒng)計,復(fù)合材料地面儲罐過早失效每年給行業(yè)造成的損失超過1.07億美元。在一份復(fù)合材料儲罐過早失效的正式研究中,研究人員總共捕獲了388種故障類型和328種原因。從研究數(shù)據(jù)來看,52%的故障類型可歸因于層壓問題,其中75%的原因是制造商的缺陷。
我國需要盡快建立符合自身需求、國情,且具備參考價值的復(fù)合材料儲罐標準,目前可以參考借鑒已有的標準,可優(yōu)先制定在役復(fù)合材料儲罐的完整性管理體系。
1、復(fù)合材料儲罐完整性管理應(yīng)覆蓋復(fù)合材料儲罐全壽命周期,包括設(shè)計、施工、運行、維護直至報廢的過程;
2、數(shù)據(jù)采集、文件管理工作應(yīng)從設(shè)計期開始,并在完整性管理全過程中持續(xù)進行;
3、 應(yīng)明確完整性管理的責任部門及職責要求,并對完整性管理從業(yè)人員進行培訓(xùn);
4、應(yīng)建立針對完整性管理工作內(nèi)容和效果的效能評價方法,并通過持續(xù)評價不斷改進完整性管理工作。
二、完整性管理體系的流程
復(fù)合材料儲罐的完整性管理體系的基本要素一般分為管理要素和技術(shù)要素。使用單位應(yīng)設(shè)定規(guī)范的流程,將管理要素和技術(shù)要素涵蓋于復(fù)合材料儲罐設(shè)計、施工、運行、維護和報廢等各個環(huán)節(jié)(下圖)。
三、完整性管理的要素
1、風險評估
復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)開展復(fù)合材料儲罐的風險評估工作,并在復(fù)合材料儲罐的介質(zhì)、操作工藝發(fā)生改變,導(dǎo)致?lián)p傷機理或損傷速率發(fā)生變化時,重新進行風險分析。復(fù)合材料儲罐的風險評估應(yīng)進行損傷機理分析和風險計算,根據(jù)風險的高低以及檢驗方法的有效性確定復(fù)合材料儲罐的檢驗策略,指導(dǎo)檢修維護和完整性評價工作。
2、完整性評價
復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)根據(jù)風險評估的結(jié)果選擇并應(yīng)用合適的完整性評價方法。完整性評價方法包括針對性的檢驗檢測、合于使用評價等。完整性評價方法的選擇應(yīng)考慮識別出的主要風險因素,并能準確判定儲罐的完整性狀態(tài)。
3、降險措施
復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)通過檢驗、維護和修理措施保證復(fù)合材料儲罐的完整性,降低安全使用風險。主要措施包括復(fù)合材料儲罐檢驗、監(jiān)測、修理和其他措施。復(fù)合材料儲罐上不同部位實施維修與降險措施的優(yōu)先級應(yīng)通過風險評估和完整性評價的結(jié)果確定。
4、 效能評價
復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)結(jié)合收集的信息定期對復(fù)合材料儲罐完整性評價、風險控制措施等的效能進行評價。復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)編制復(fù)合材料儲罐基礎(chǔ)信息資料、完整性管理方案、復(fù)合材料儲罐檢驗評價報告、應(yīng)急管理方案等材料,并根據(jù)效能評價的結(jié)果改進完整性管理工作,提升完整性管理體系的有效性
5、應(yīng)急管理
復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)根據(jù)復(fù)合材料儲罐可能的失效原因和失效后果制定包括應(yīng)急物資準備、應(yīng)急處置流程等內(nèi)容的應(yīng)急管理方案。
6、失效管理
復(fù)合材料儲罐使用單位應(yīng)建立儲罐失效管理的信息數(shù)據(jù)檔案和調(diào)查處理程序。數(shù)據(jù)檔案包含失效預(yù)測和實際出現(xiàn)的失效兩部分。失效事件發(fā)生后,按規(guī)定程序進行事件分析和調(diào)查,并根據(jù)具體情況建立相應(yīng)的糾正或預(yù)防措施,有效控制偏離完整性管理預(yù)期的事件。
7、停用或報廢
如復(fù)合材料儲罐不能滿足安全運行要求,修復(fù)也不具備經(jīng)濟性,應(yīng)通過安全和環(huán)保的方式對復(fù)合材料儲罐進行停用或報廢處理。