在用壓力容器基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)蔣俊2011.081一、基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)（RBI）技術(shù)21、危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)危險(xiǎn)：可能產(chǎn)生潛在損失(損傷)的征兆，客觀存在，無法改變風(fēng)險(xiǎn)：危險(xiǎn)事件發(fā)生的概率 一定程度上可以隨危險(xiǎn)一旦出現(xiàn)的后果嚴(yán)重程度與損失大小 著人的意志而改變

32、基于風(fēng)險(xiǎn)檢測（RBI）理念：安全性＋經(jīng)濟(jì)性原理：失效可能性×失效后果 風(fēng)險(xiǎn)排序關(guān)鍵：優(yōu)化檢驗(yàn)策略目的：本質(zhì)安全＋節(jié)約成本要檢查何種類型的缺陷？何處去尋找缺陷？缺陷的位置？能發(fā)現(xiàn)缺陷的最佳技術(shù)？破壞形式(減薄，裂紋等)從風(fēng)險(xiǎn)級別和經(jīng)濟(jì)性平衡角度確定最佳檢驗(yàn)時(shí)間？避免：檢驗(yàn)不足與檢驗(yàn)無效、過度檢驗(yàn)43、RBI風(fēng)險(xiǎn)矩陣失效概率5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡⅡⅢ1ⅠⅠⅡⅡⅢ

ABCDE失效后果54、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等級表等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)采取的對策Ⅰ低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)酌情減少檢查Ⅱ中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)應(yīng)進(jìn)行定期檢驗(yàn)Ⅲ次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行在線監(jiān)測和無損檢測(縮短檢驗(yàn)周期)Ⅳ高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)重點(diǎn)加強(qiáng)管理，進(jìn)行整改，徹底消除事故隱患65、RBI過程檢驗(yàn)計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)評估ABCDE12435風(fēng)險(xiǎn)矩陣76、RBI檢驗(yàn)的意義常規(guī)檢驗(yàn)中存在的問題：不清楚容器的失效模式、失效機(jī)理。造成檢驗(yàn)不足、盲目追求“全面”。不清楚容器失效發(fā)生的可能部位。造成檢驗(yàn)無效、過度檢驗(yàn)。容器的重要度劃分考慮因素較少，重點(diǎn)不突出。造成檢驗(yàn)周期確定依據(jù)不足，過頻或過長。避免傳統(tǒng)檢驗(yàn)的某些不足、確保本質(zhì)安全。87、RBI檢驗(yàn)與傳統(tǒng)方法的區(qū)別傳統(tǒng)檢測計(jì)劃RBI檢測計(jì)劃檢測活動進(jìn)行的程度潛在的危害風(fēng)險(xiǎn)不可檢測出的風(fēng)險(xiǎn)采用RBI進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理人為錯誤自然災(zāi)害外部事件人為破壞檢測能力限制設(shè)計(jì)錯誤物料本身風(fēng)險(xiǎn)98、容器的風(fēng)險(xiǎn)演化與壽命的關(guān)系壽命風(fēng)險(xiǎn)如果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理浴盆曲線109、滿足在用容器使用與管理的需求● 使用與管理的需求： 用先進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)工程學(xué)理念，處理安全與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系；● 企業(yè)管理層的需求： 管理層需要一個系統(tǒng)、完善的管理體系來規(guī)劃、監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)、制定嚴(yán)格有效的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對計(jì)劃來降低風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響?！?設(shè)備管理的需求： 執(zhí)行RBI檢驗(yàn)，實(shí)際上是同時(shí)將工廠在用容器使用與管理的信息進(jìn)行了全面的整理歸納，形成了一套信息庫，這對于設(shè)備管理部門來說是非常有幫助的。同時(shí)在執(zhí)行RBI管理的過程中也產(chǎn)生了一個集工藝、設(shè)備、腐蝕、安全等跨部門的知識核心小組，改變了以往各個部門間知識不流通的狀況?！?經(jīng)濟(jì)效益需求： 確保安全→最根本的效益保證 降低成本，短期成本可能會上升，長期降低成本1110、國外RBI技術(shù)發(fā)展概況美國人上個世紀(jì)九十年代初開始此項(xiàng)工作20家石化公司贊助API研究RBI2000年5月正式出臺RBI執(zhí)行文件API581，2002年5月公布RBI標(biāo)準(zhǔn)API580法國石油工業(yè)協(xié)會頒發(fā)的“針對煉油廠基于風(fēng)險(xiǎn)分析改變停產(chǎn)大修周期與耐壓試驗(yàn)周期制定的檢驗(yàn)計(jì)劃的導(dǎo)則”印尼、新加坡、荷蘭等國政府也有類似規(guī)定1211、國內(nèi)RBI技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀上世紀(jì)九十年代末：國家特檢院、通用所、南京工業(yè)大學(xué)、青島安工院政府介入與關(guān)注：國家科技部立項(xiàng)，國家特種設(shè)備局推動中石油、中石化積極推動國外技術(shù)機(jī)構(gòu)乘虛而入，法國BV、挪威DNV，與國內(nèi)聯(lián)合。

13數(shù)據(jù)資料收集失效后果失效可能性減低風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)計(jì)劃制訂風(fēng)險(xiǎn)等級確定重新評估風(fēng)險(xiǎn)評估12、RBI計(jì)劃編制方法

1413、風(fēng)險(xiǎn)評估的執(zhí)行步驟分類工藝設(shè)備定性分析定量分析設(shè)備類型可靠度PlotPlansPFD/P&ID失效概率損壞后果等級失效概率健康后果等級可燃性風(fēng)險(xiǎn)毒性泄放風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)中斷風(fēng)險(xiǎn)(兩者中最壞情況)半定量分析或火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)毒性外泄風(fēng)險(xiǎn)1514、定性RBI分析風(fēng)險(xiǎn)的意義：風(fēng)險(xiǎn)＝(概率)×(后果)概率分析(六項(xiàng)系數(shù))設(shè)備系數(shù)損壞系數(shù)檢測系數(shù)維修狀況系數(shù)工藝系數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)系數(shù)后果分析損壞后果或健康后果(六項(xiàng)系數(shù))(四項(xiàng)系數(shù))化學(xué)物質(zhì)系數(shù)毒性量系數(shù)物質(zhì)存量系數(shù)擴(kuò)散性系數(shù)狀態(tài)系數(shù)保護(hù)系數(shù)自燃系數(shù)人口系數(shù)保護(hù)系數(shù)壓力系數(shù)16失效概率等級劃分：失效概率系數(shù)構(gòu)成：設(shè)備系數(shù)＋損壞系數(shù)＋檢測系數(shù)＋維修狀況系數(shù)＋工藝系數(shù)＋機(jī)械設(shè)計(jì)系數(shù)失效概率等級失效概率系數(shù)失效概率等級0～15116～25226～35336～50451～75517后果等級劃分：后果等級由損壞后果等級和健康后果等級較高的確定損壞后果系數(shù)構(gòu)成：化學(xué)物質(zhì)系數(shù)＋物質(zhì)存量系數(shù)＋狀態(tài)系數(shù)＋自燃系數(shù)＋保護(hù)系數(shù)＋壓力系數(shù)＋損壞可能系數(shù)健康后果系數(shù)構(gòu)成：毒性量系數(shù)＋擴(kuò)散性系數(shù)＋保護(hù)系數(shù)＋人口系數(shù)損壞后果等級健康后果等級損壞后果系數(shù)損壞后果等級0～19A20～34B35～49C50～70D>70E健康后果系數(shù)健康后果等級＜10A10～19B20～29C30～39D>40E18風(fēng)險(xiǎn)矩陣：風(fēng)險(xiǎn)增加ABCDE12345失效慨率

失效后果1915、定量RBI分析工藝條件工藝危害分析結(jié)果保養(yǎng)/檢測記錄工藝安全管理系統(tǒng)評估結(jié)果設(shè)備資料檔案后果嚴(yán)重性分析失效概率分析危害風(fēng)險(xiǎn)評估其它降低風(fēng)險(xiǎn)措施檢測計(jì)劃變更20定量RBI分析涉及資料內(nèi)容：平面布置圖工藝儀表流程圖(P&ID)工藝流程圖(PFD)工藝介質(zhì)數(shù)據(jù)各類設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、采購、安裝、竣工驗(yàn)收資料安全保護(hù)裝置資料操作與維護(hù)手冊歷次檢驗(yàn)維修記錄21失效可能性的計(jì)算：國內(nèi)外同類設(shè)備失效可能性基于安全管理系統(tǒng)評估修正個別設(shè)備設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)計(jì)劃失效可能性Ｆ=平均失效可能性ＦG個別設(shè)備修正因子ＦE管理因素修正因子ＦMXX22設(shè)備類型泄漏頻率(4個孔尺寸/年)?in1in4in破裂單密封離心泵6×10-25×10-41×10-4

雙密封離心泵6×10-35×10-41×10-4

塔器8×10-52×10-42×10-56×10-6離心壓縮機(jī)

1×10-31×10-4

往復(fù)式壓縮機(jī)

6×10-36×10-4

過濾器9×10-41×10-45×10-51×10-5翅片/風(fēng)扇冷卻器2×10-33×10-45×10-82×10-8換熱器，殼程4×10-51×10-41×10-56×10-6換熱器，管程4×10-51×10-41×10-56×10-6管子，0.75in.直徑，/ft1×10-5

3×10-7管子，1in.直徑，/ft5×10-6

5×10-7管子，2in.直徑，/ft3×10-6

6×10-2管子，4in.直徑，/ft9×10-76×10-7

7×10-8管子，6in.直徑，/ft4×10-74×10-7

7×10-8管子，8in.直徑，/ft3×10-73×10-78×10-82×10-8管子，10in.直徑，/ft2×10-73×10-78×10-82×10-8管子，12in.直徑，/ft1×10-73×10-73×10-82×10-8管子，16in.直徑，/ft1×10-72×10-72×10-82×10-8管子，＞16in.直徑，/ft6×10-82×10-72×10-81×10-8壓力容器4×10-51×10-41×10-56×10-6反應(yīng)器1×10-43×10-43×10-52×10-6往復(fù)泵0.70.010.0010.001常壓儲罐4×10-51×10-41×10-52×10-5同類設(shè)備失效的可能性23設(shè)備修正因子24換算的設(shè)備修正系數(shù)設(shè)備修正因子的最終值FE＜-1.0該值絕對值的倒數(shù)-1.0～1.01.0＞1.0等于該數(shù)值25管理修正因子管理系統(tǒng)現(xiàn)狀審核API581附錄D管理系統(tǒng)評估分?jǐn)?shù)項(xiàng)目主題問題數(shù)分值1領(lǐng)導(dǎo)和管理6702工藝安全信息10803工藝危害性分析91004變更管理6805操作規(guī)程6806安全作業(yè)7857培訓(xùn)81008機(jī)械完整性201209開工前安全審查56010應(yīng)急措施66511事故調(diào)查97512承包商54513安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)評估440

合計(jì)1011000管理操作維護(hù)安全檢驗(yàn)培訓(xùn)工程26管理系統(tǒng)評估分值與管理修正系數(shù)的關(guān)系27后果分析流程確定泄放類型在設(shè)備和環(huán)境中流體的性質(zhì)泄漏率泄漏孔徑范圍0.25”,1”,4”,破裂持續(xù)泄放流量瞬時(shí)泄放流量確定最后相確定最后相持續(xù)/氣體持續(xù)/液體瞬時(shí)/氣體瞬時(shí)/液體泄放總質(zhì)量有毒后果可燃后果減緩環(huán)境后果停產(chǎn)后果28

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失效后果失效可能性可接受的風(fēng)險(xiǎn)線風(fēng)險(xiǎn)控制圖29