復(fù)合材料在生產(chǎn)、使用和維護(hù)過(guò)程中不可避免會(huì)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(shí)別缺陷具體特征等級(jí),針對(duì)不同類型、不同程度的損傷按照一定原理進(jìn)行維修處理。

復(fù)合材料儲(chǔ)罐是玻璃鋼產(chǎn)品的一種,它主要是以樹(shù)脂為基體,以玻璃纖維為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料。耐腐蝕、便于攜帶、使用壽命長(zhǎng)是玻璃鋼儲(chǔ)罐的所有特點(diǎn)。由于其靈活的設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的可制造性,它們可以靈活地設(shè)計(jì)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(xì)分市場(chǎng)正逐漸被其取代。
但據(jù)美國(guó)玻璃纖維增強(qiáng)塑料研究會(huì)統(tǒng)計(jì),復(fù)合材料地面儲(chǔ)罐過(guò)早失效每年給行業(yè)造成的損失超過(guò)1.07億美元。在一份復(fù)合材料儲(chǔ)罐過(guò)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(lái)看,52%的故障類型可歸因于層壓?jiǎn)栴},其中75%的原因是制造商的缺陷。
我國(guó)需要盡快建立符合自身需求、國(guó)情,且具備參考價(jià)值的復(fù)合材料儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn),目前可以參考借鑒已有的標(biāo)準(zhǔn),可優(yōu)先制定在役復(fù)合材料儲(chǔ)罐的完整性管理體系。
1、復(fù)合材料儲(chǔ)罐完整性管理應(yīng)覆蓋復(fù)合材料儲(chǔ)罐全壽命周期,包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)直至報(bào)廢的過(guò)程;
2、數(shù)據(jù)采集、文件管理工作應(yīng)從設(shè)計(jì)期開(kāi)始,并在完整性管理全過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行;
3、 應(yīng)明確完整性管理的責(zé)任部門及職責(zé)要求,并對(duì)完整性管理從業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn);
4、應(yīng)建立針對(duì)完整性管理工作內(nèi)容和效果的效能評(píng)價(jià)方法,并通過(guò)持續(xù)評(píng)價(jià)不斷改進(jìn)完整性管理工作。
二、完整性管理體系的流程
復(fù)合材料儲(chǔ)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(chǔ)罐設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)和報(bào)廢等各個(gè)環(huán)節(jié)(下圖)。

三、完整性管理的要素
1、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
復(fù)合材料儲(chǔ)罐使用單位應(yīng)開(kāi)展復(fù)合材料儲(chǔ)罐的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,并在復(fù)合材料儲(chǔ)罐的介質(zhì)、操作工藝發(fā)生改變,導(dǎo)致?lián)p傷機(jī)理或損傷速率發(fā)生變化時(shí),重新進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。復(fù)合材料儲(chǔ)罐的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)進(jìn)行損傷機(jī)理分析和風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的高低以及檢驗(yàn)方法的有效性確定復(fù)合材料儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)策略,指導(dǎo)檢修維護(hù)和完整性評(píng)價(jià)工作。
2、完整性評(píng)價(jià)
復(fù)合材料儲(chǔ)罐使用單位應(yīng)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果選擇并應(yīng)用合適的完整性評(píng)價(jià)方法。完整性評(píng)價(jià)方法包括針對(duì)性的檢驗(yàn)檢測(cè)、合于使用評(píng)價(jià)等。完整性評(píng)價(jià)方法的選擇應(yīng)考慮識(shí)別出的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,并能準(zhǔn)確判定儲(chǔ)罐的完整性狀態(tài)。
3、降險(xiǎn)措施
復(fù)合材料儲(chǔ)罐使用單位應(yīng)通過(guò)檢驗(yàn)、維護(hù)和修理措施保證復(fù)合材料儲(chǔ)罐的完整性,降低安全使用風(fēng)險(xiǎn)。主要措施包括復(fù)合材料儲(chǔ)罐檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)、修理和其他措施。復(fù)合材料儲(chǔ)罐上不同部位實(shí)施維修與降險(xiǎn)措施的優(yōu)先級(jí)應(yīng)通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和完整性評(píng)價(jià)的結(jié)果確定。
4、 效能評(píng)價(jià)
復(fù)合材料儲(chǔ)罐使用單位應(yīng)結(jié)合收集的信息定期對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)罐完整性評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)控制措施等的效能進(jìn)行評(píng)價(jià)。復(fù)合材料儲(chǔ)罐使用單位應(yīng)編制復(fù)合材料儲(chǔ)罐基礎(chǔ)信息資料、完整性管理方案、復(fù)合材料儲(chǔ)罐檢驗(yàn)評(píng)價(jià)報(bào)告、應(yīng)急管理方案等材料,并根據(jù)效能評(píng)價(jià)的結(jié)果改進(jìn)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(chǔ)罐使用單位應(yīng)根據(jù)復(fù)合材料儲(chǔ)罐可能的失效原因和失效后果制定包括應(yīng)急物資準(zhǔn)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(chǔ)罐使用單位應(yīng)建立儲(chǔ)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(cè)和實(shí)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(jìn)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(bào)廢
如復(fù)合材料儲(chǔ)罐不能滿足安全運(yùn)行要求,修復(fù)也不具備經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)通過(guò)安全和環(huán)保的方式對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)罐進(jìn)行停用或報(bào)廢處理。