基于RBI風(fēng)險評估的檢驗技術(shù).ppt

第三部分基于RBI風(fēng)險評估的檢驗技術(shù)簡介 風(fēng)險管理 是一門跨學(xué)科的新興科學(xué)它所涉及的不僅有相關(guān)的廣義物理學(xué) 生物學(xué)等自然科學(xué) 工程技術(shù) 所謂硬科學(xué) 以及決策理論 心理學(xué) 社會學(xué) 政策科學(xué) 經(jīng)濟學(xué)等軟科學(xué)還有判決 立法 意識形態(tài) 公眾輿論 通訊傳媒等人文領(lǐng)域 風(fēng)險管理是在經(jīng)濟與社會效益 風(fēng)險和費用的三度空間中尋求達(dá)到風(fēng)險最小 效益最大的目標(biāo) 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 風(fēng)險管理學(xué)科起始于20世紀(jì)70年代核動力工業(yè) 20世紀(jì)90年代逐漸形成風(fēng)險管理學(xué)科 并在航空 航天 石油化工 電力 壓力容器與管道 油氣輸送管道等工業(yè)方面得到廣泛推廣應(yīng)用 風(fēng)險管理主要由風(fēng)險評價 風(fēng)險控制和風(fēng)險管理的功能監(jiān)測三部分組成 基于風(fēng)險的檢測是風(fēng)險控制的重要內(nèi)容 正確對待安全問題 就要有風(fēng)險概念和科學(xué)的風(fēng)險評估工具 而綜合安全 效益的關(guān)系可以給企業(yè)創(chuàng)造更大的競爭力 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 風(fēng)險管理力求把風(fēng)險導(dǎo)致的各種不利后果減少到最低程度 使之正好符合有關(guān)方在時間和質(zhì)量方面的要求 一方面 風(fēng)險管理能促進決策的科學(xué)化 合理化 減少決策的風(fēng)險性 另一方面 風(fēng)險管理的實施可以使生產(chǎn)活動中面臨的風(fēng)險損失降至最低 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 目前我國大部分企業(yè)沒有專門的人員或機構(gòu)進行企業(yè)風(fēng)險管理活動 每個人或部門往往只針對自己工作中的風(fēng)險獨立地采取一定對策 缺乏系統(tǒng)性 全局性 企業(yè)中的風(fēng)險管理基本上是一種被動式管理 企業(yè)中風(fēng)險管理活動往往是間斷性的 缺乏系統(tǒng) 科學(xué)的風(fēng)險管理理論方法指導(dǎo) 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 構(gòu)建企業(yè)風(fēng)險管理體系 是在對相關(guān)信息采集的基礎(chǔ)上 分析可能導(dǎo)致生產(chǎn)活動中出現(xiàn)風(fēng)險的根源性因素 通過定性與定量相結(jié)合的方法發(fā)現(xiàn)企業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)管理與運作過程中的潛在風(fēng)險 充分重視企業(yè)風(fēng)險管理 建立風(fēng)險管理體系 并對風(fēng)險分析的理論方法進行全面 深入 細(xì)致的研究 將對成功實現(xiàn)企業(yè)目標(biāo) 達(dá)到資源的優(yōu)化配置起到重要的理論指導(dǎo)作用 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 1 風(fēng)險管理的內(nèi)涵 1 風(fēng)險的含義風(fēng)險和危險是不同的 風(fēng)險包含著一種不確定性 每個結(jié)果的概率是可知或可以估計的 而危險則只意味著一種不好的預(yù)兆 風(fēng)險與危險的區(qū)別 危險是客觀存在的潛在損失 而風(fēng)險是危險發(fā)生的概率與危險一旦發(fā)生所造成損失的共同組合后果 因此 有時雖然有危險存在 但不一定要冒此風(fēng)險 我們要想方設(shè)法去改變風(fēng)險發(fā)生的條件 使之不發(fā)生 甚至帶來轉(zhuǎn)機 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 綜上所述 可以這樣定義的風(fēng)險 風(fēng)險就是活動或事件的消極方面 人們不希望的后果發(fā)生的潛在可能性 具體地說 風(fēng)險一般應(yīng)具備以下要素 1 事件 不希望發(fā)生的變化 2 事件發(fā)生具有的不確定性 3 風(fēng)險的影響 后果 4 風(fēng)險的原因 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 將風(fēng)險表示為事件發(fā)生的概率及其后果的函數(shù)即R f P C 1 式中 R 風(fēng)險 P 概率 C 后果 風(fēng)險和不確定性是我們很容易混淆的概念 不確定性是客觀事物不斷發(fā)展變化的客觀特性 是產(chǎn)生風(fēng)險的原因 雖然風(fēng)險和不確定性這兩個概念經(jīng)?；ハ嗍褂?但它們并不是一回事 不確定性僅僅考慮事件發(fā)生的肯定程度 而風(fēng)險則要考慮事件發(fā)生后果的嚴(yán)重程度 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 不確定性在某些特定的情況下并不完全是壞事 關(guān)鍵要看不確定性是在向著我們希望的方向發(fā)展 還是相反 由此可見 風(fēng)險是針對不希望發(fā)生的事件而言的 它包括以下兩個方面 1 發(fā)生的可能性 2 一旦發(fā)生 后果的嚴(yán)重程度 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 由此知道 有兩類事件的風(fēng)險性質(zhì)是沒有爭議的一類事件是 高可能性 嚴(yán)重后果 對這類事件可以立即判定屬于高風(fēng)險問題 另一類事件是 低可能性 輕微后果 對這類事件我們可以立即判定屬于低風(fēng)險問題 有兩類事件的風(fēng)險等級的判定是容易引起爭議的 它們是 1 高可能性 輕微后果 2 低可能性 嚴(yán)重后果 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 這兩類風(fēng)險性質(zhì)的判定與個人的主觀判斷有很大的關(guān)系不同的人由于持有不同的立場 觀點 以及所處的環(huán)境不同 會有不同甚至相反的判斷 在風(fēng)險導(dǎo)致的后果嚴(yán)重程度如果逐步增大的情況下 人們在做出決定時會產(chǎn)生猶豫 在這種情況下 對項目風(fēng)險等級的判定會更加依賴個人的解釋 這時 主管人員一方面要依靠不同領(lǐng)域的專家 另一方面也要做好準(zhǔn)備 對判定風(fēng)險問題作最后的決斷 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 2 風(fēng)險管理的含義風(fēng)險管理涉及到各個行業(yè) 每個行業(yè)都有其自身的特點企業(yè)風(fēng)險管理是指生產(chǎn)過程中 風(fēng)險管理部門對可能遇到的各種風(fēng)險因素進行識別 分析 評估以最低成本實現(xiàn)最大的安全保障的過程 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 從表層上分析 風(fēng)險管理就是對生產(chǎn)活動或行為中的風(fēng)險進行管理從深層上研究 風(fēng)險管理是指通過對風(fēng)險的識別 風(fēng)險的量化 風(fēng)險的評價等風(fēng)險分析活動 對風(fēng)險進行規(guī)劃 控制 監(jiān)督 從而增大應(yīng)對風(fēng)險發(fā)生的能力 以成功地完成并實現(xiàn)總目標(biāo) 風(fēng)險管理的主體是管理人員客體是生產(chǎn)活動中的風(fēng)險或不確定性大型 復(fù)雜的生產(chǎn)活動過程應(yīng)設(shè)置專門的風(fēng)險管理機構(gòu)和相應(yīng)的風(fēng)險負(fù)責(zé)人 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 而且 風(fēng)險管理是一個過程 由風(fēng)險的識別 量化 評價 控制 監(jiān)督等過程組成然后通過計劃 組織 指揮 控制等職能 綜合運用各種科學(xué)方法來保證生產(chǎn)活動順利完成 風(fēng)險管理技術(shù)的選擇要符合經(jīng)濟性原則 充分體現(xiàn)風(fēng)險成本效益關(guān)系 不是技術(shù)越高越好 而是合理優(yōu)化達(dá)到最佳 制定風(fēng)險管理策略 科學(xué)規(guī)避風(fēng)險 風(fēng)險管理具有壽命周期性 在實施過程的每一階段 均應(yīng)進行風(fēng)險管理 應(yīng)根據(jù)風(fēng)險變化狀況及時調(diào)整風(fēng)險應(yīng)對策略 實現(xiàn)全壽命周期的動態(tài)風(fēng)險管理 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 3 風(fēng)險管理過程及方法風(fēng)險管理過程包括風(fēng)險規(guī)劃 風(fēng)險識別 風(fēng)險評價 風(fēng)險處理和風(fēng)險監(jiān)控幾個階段 1 風(fēng)險規(guī)劃風(fēng)險規(guī)劃 指決定如何著手進行風(fēng)險管理活動的過程 風(fēng)險規(guī)劃確定一套完整全面 有機配合 協(xié)調(diào)一致的策略和方法 并將針對該風(fēng)險形成文件的過程 這套策略和方法用于識別和跟蹤風(fēng)險區(qū) 擬定風(fēng)險緩解方案 進行持續(xù)的風(fēng)險評估 從而確定風(fēng)險變化情況并配置充足的資源 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 在進行風(fēng)險規(guī)劃時 主要考慮的因素有 1 風(fēng)險管理策略 2 預(yù)定義的風(fēng)險類型和可能發(fā)生時應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任 3 針對各項風(fēng)險的容忍度 4 如何有效的將風(fēng)險工作進行分解 從結(jié)構(gòu)上或根本上減緩風(fēng)險造成的影響或避免風(fēng)險的發(fā)生 5 風(fēng)險管理指標(biāo)體系 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 2 風(fēng)險識別風(fēng)險識別是風(fēng)險管理的第一步 即識別實施過程中可能遇到 面臨的 潛在的 的所有風(fēng)險源和風(fēng)險因素 對它們的特性進行判斷 歸類 并鑒定風(fēng)險性質(zhì) 風(fēng)險識別的目的是減少結(jié)構(gòu)的不確定性 亦即發(fā)現(xiàn)引起風(fēng)險的主要因素 并對其影響后果做出定性的估計 該步驟需要明確兩個問題 明確風(fēng)險來自何方 確定風(fēng)險源 并對風(fēng)險事項進行分類 對風(fēng)險源進行初步量化 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 3 風(fēng)險分析和評價風(fēng)險分析和評價是在 對風(fēng)險進行識別的基礎(chǔ)上 對識別出的風(fēng)險采用定性分析和定量分析相結(jié)合的方法 估計風(fēng)險發(fā)生的概率 風(fēng)險范圍 風(fēng)險嚴(yán)重程度 大小 變化幅度 分布情況 持續(xù)時間和頻度 從而找到影響安全的主要風(fēng)險源和關(guān)鍵風(fēng)險因素 確定風(fēng)險區(qū)域 風(fēng)險排序和可接受的風(fēng)險基準(zhǔn) 在分析和評價風(fēng)險時 既要考慮風(fēng)險所致?lián)p失的大小 又要考慮風(fēng)險發(fā)生的概率 由此衡量風(fēng)險的嚴(yán)重性 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 4 風(fēng)險處理風(fēng)險處理就是對風(fēng)險提出預(yù)防 處置意見和辦法 通過對風(fēng)險識別 估計和評價 把風(fēng)險發(fā)生的概率 損失嚴(yán)重程度以及其他因素綜合起來考慮就可得出發(fā)生各種風(fēng)險的可能性及其危害程度再與公認(rèn)的安全指標(biāo)相比較 就可確定其危險等級 從而決定采取什么樣的預(yù)防措施以及控制措施應(yīng)采取到什么程度 有效處理風(fēng)險 可以從改變風(fēng)險后果的性質(zhì) 風(fēng)險發(fā)生的概率或風(fēng)險后果大小三個方面提出多種策略 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 5 風(fēng)險監(jiān)控風(fēng)險監(jiān)控就是通過對風(fēng)險識別 估計 評價 處理全過程的監(jiān)視和控制 從而保證風(fēng)險管理能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo) 監(jiān)控風(fēng)險實際上是監(jiān)控生產(chǎn)活動的進程和環(huán)境 即情況的變化其目的是 核對風(fēng)險管理策略和措施的實際效果是否與預(yù)見的相同 尋找機會改善和細(xì)化風(fēng)險控制計劃 獲取反饋信息 以便將來的決策更符合實際 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 在風(fēng)險監(jiān)控過程中 及時發(fā)現(xiàn)那些新出現(xiàn)的以及沒有考慮在預(yù)先制定的策略或措施中的因素 或事件性質(zhì)隨著時間的推延而發(fā)生變化的風(fēng)險 及時反饋 并根據(jù)對生產(chǎn)活動的影響程度重新進行風(fēng)險識別 估計 評價和處理 同時還應(yīng)對每一風(fēng)險事件制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和判據(jù) 風(fēng)險監(jiān)控的主要方法有 審核檢查法 風(fēng)險監(jiān)控過程報表 風(fēng)險報告等 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 4 總結(jié)風(fēng)險管理是一個全壽命的動態(tài)過程 它與管理的四個階段 即啟動 規(guī)劃 實施和結(jié)束階段密切結(jié)合 滲透在壽命周期的全過程之中 在企業(yè)開展有效的風(fēng)險管理 能夠達(dá)到 促進各單位決策的科學(xué)化 合理化 減少決策的風(fēng)險性 能為企業(yè)提供安全的經(jīng)營環(huán)境 保障企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)的順利實現(xiàn) 促進企業(yè)經(jīng)營效益的提高 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 無論從理論還是從實踐的角度來說大膽創(chuàng)新 探索性地恰當(dāng)運用風(fēng)險管理的理論與方法 已成為關(guān)注的一個熱點對于提升企業(yè)管理水平 加強安全保障 創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益具有十分重要的意義 一 風(fēng)險管理的基本內(nèi)容 1 RBI的定義基于風(fēng)險的檢驗 RiskBasedInspection RBI 是在設(shè)備檢驗技術(shù) 失效分析技術(shù) 材料損傷機理研究 設(shè)備安全評估和計算機技術(shù)等發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種設(shè)備管理和管線檢驗及腐蝕管理的新技術(shù) 基于風(fēng)險的檢測 RBI 是在追求系統(tǒng)安全性與經(jīng)濟性統(tǒng)一的理念基礎(chǔ)上建立起來的一種優(yōu)化檢驗策略的方法其實質(zhì)就是對危險事件發(fā)生的可能性與后果進行分析與排序 發(fā)現(xiàn)主要問題與薄弱環(huán)節(jié) 確保設(shè)備或系統(tǒng)的本質(zhì)安全 同時減少運行費用 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 上個世紀(jì)九十年代中期后 歐美發(fā)達(dá)國家率先將風(fēng)險分析方法應(yīng)用在石化企業(yè)尤其是煉油廠的承壓設(shè)備檢驗與維修中 取得了良好的效果 在本世紀(jì)的前兩年中 美國石油學(xué)會先后頒布了APIBRD581與APIRP580兩個文件 為各國開展石化裝置的RBI工作提供了一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺 自2003年以來 在國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備局的關(guān)注下 在中石化與中石油兩大石化集團公司的支持下 在國內(nèi)已進行了數(shù)十套石化裝置的定量RBI檢驗分析工作 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 APIBRD581與APIRP580是RBI技術(shù)的規(guī)范采用該技術(shù)時 對在役設(shè)備不采用常規(guī)的全面和定期檢驗方法 而是在風(fēng)險分析基礎(chǔ)上 針對高風(fēng)險設(shè)備的特點對其進行重點檢驗 采用此技術(shù)可提高設(shè)備的可靠性 降低設(shè)備檢修費用 具有在保證設(shè)備安全性的基礎(chǔ)上降低成本的效果 下面有一些現(xiàn)場生產(chǎn)圖例及某些零件的微觀分析照片可以輔助了解開展RBI技術(shù)的重要性 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 由此可見 針對石油天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場而言 RBI技術(shù)即是采用先進的軟件 配合豐富的實踐經(jīng)驗和腐蝕及冶金學(xué)方面的淵博知識及經(jīng)驗 對石油天然氣開采與集輸 煉油廠 石油化工廠等工廠的設(shè)備 管線進行風(fēng)險評估及風(fēng)險管理方面的分析 根據(jù)分析的結(jié)果提出一個根據(jù)風(fēng)險等級制定的設(shè)備檢測計劃 其中包括 會出現(xiàn)何種破壞事故 哪些地方存在著潛在的破壞可能 可能出現(xiàn)的破壞的頻率 應(yīng)采用什么正確的測試方法進行檢測 可以采取哪些措施來避免或減緩風(fēng)險的影響等 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 這一技術(shù)不但使工廠的生產(chǎn) 設(shè)備在風(fēng)險管理下可控制 可預(yù)見的運行還可以按照風(fēng)險大小對檢驗進行排序 有針對性地進行檢驗和維修在保證安全的前提下 停止無效的 不必要的或者不正確的檢驗 降低成本 并可對現(xiàn)場人員進行培訓(xùn)來正確的實施 成功的完成這些檢測工作 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 RBI可在評估失效風(fēng)險的基礎(chǔ)上確定出有針對性的 可以有效檢測出設(shè)備損傷機理的檢驗計劃 如下圖所示 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 RBI檢驗計劃圖 RBI過程并不復(fù)雜 都是經(jīng)過風(fēng)險的計算與排序 確定主要的失效模式 失效機理 通過對可能失效的部位進行分析 選擇相應(yīng)的檢驗方法來形成一種優(yōu)化的檢驗策略具體的方法在API的文件中進行了介紹 下面針對國內(nèi)十套石化裝置已經(jīng)開展了定量RBI工作 如下表 的示例加以分析通過對這些實施的事例 分別針對裝置中設(shè)備與管道的風(fēng)險分布 失效模式 損傷機理 損傷部位和檢驗策略及檢驗周期等方面進行簡單的討論 來分析RBI的實施效果 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 開展RBI評估檢驗的設(shè)備內(nèi)容 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 1 風(fēng)險分布結(jié)果分析采用5 5矩陣作為風(fēng)險排序的輸出格式 風(fēng)險矩陣圖 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 1 風(fēng)險分布結(jié)果分析十套裝置中靜設(shè)備及管道的風(fēng)險分布情況見下表與后面圖1 3 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖1十套裝置的各類靜設(shè)備及管道風(fēng)險分布 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖2十套裝置的靜設(shè)備風(fēng)險分布 圖3十套裝置中管道風(fēng)險分布 從靜設(shè)備與管道風(fēng)險分布統(tǒng)計結(jié)果來看 該十套煉油及化工裝置中具有 中高 或 高 風(fēng)險的靜設(shè)備約占44 具有 中高 或 高 風(fēng)險的管道約占11 而歐美等發(fā)達(dá)國家的石化裝置中 中高 或 高 風(fēng)險水平的設(shè)備大概占總數(shù)的20 左右 即滿足二八分割理論 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 從目前的RBI風(fēng)險分析結(jié)果來看 我國石化裝置的風(fēng)險水平總體上要高于國外同類裝置 就裝置而言 加氫裝置中 高 風(fēng)險相對較多 催化裂化裝置次之 隨后是常減壓裝置及制氫裝置 而乙烯裂解裝置在工藝系統(tǒng)中沒有高風(fēng)險設(shè)備 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖2十套裝置的靜設(shè)備風(fēng)險分布 由此可見 由于有了 有的放矢 的科學(xué)檢測計劃 從而保證了企業(yè)設(shè)備安全 可靠的運行及取得最好的經(jīng)濟效益 在這個基礎(chǔ)上 對運行的設(shè)備或系統(tǒng)所實施的管理措施就可以成為科學(xué)而透明 可預(yù)見的 工廠設(shè)備的維護維修也由機械的 管理人員人為地安排 轉(zhuǎn)為按設(shè)備 設(shè)施 運行的薄弱環(huán)節(jié)及風(fēng)險管理做出科學(xué)的安排 這就消除了一些不必要的停機維護或延長了維修周期 使得工廠的生產(chǎn) 設(shè)備在風(fēng)險管理下可控制 可預(yù)見的運行 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 由此可見 RBI技術(shù)及可用于整個工廠 也可用于某些設(shè)備 某些操作 或某些設(shè)備的部件 操作的某些特定環(huán)節(jié) RBI技術(shù)也是執(zhí)行 化學(xué)制造商協(xié)會 ChemicalManufacturers Association 的 機械管理整體化規(guī)范 MechanicalIntegrityRules 的重要基礎(chǔ)及技術(shù)保證手段 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 這一規(guī)范要求石油化工企業(yè)對能導(dǎo)致災(zāi)難性失效事故的機械及設(shè)備作為一個機械整體 從風(fēng)險評估及風(fēng)險管理的角度進行管理 通過RBI分析 就可區(qū)分出哪些設(shè)備對造成災(zāi)難性事故是重要的 應(yīng)該包括在整體化規(guī)范適用的范圍內(nèi)而其他一些設(shè)備則相對重要性較低 可不必列入整體化管理范圍 這就簡化了工作 提高了效率 降低了成本 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 如何實施RBI技術(shù) 實施及完成RBI技術(shù) 要求有一支知識淵博 實踐經(jīng)驗豐富的專門技術(shù)人員隊伍 和一個高水平的計算機軟件系統(tǒng) RBI技術(shù)的實施是一個長期的過程 它包括 分析階段 制定檢測計劃 實施RBI 對實施效果的檢查 審核 修正及提高 后續(xù)的工作是根據(jù)不斷取得的檢測數(shù)據(jù)來進行的 除可對系統(tǒng)進行安全評估外 還可對主體設(shè)備 如反應(yīng)器 熱交換器等 輔助設(shè)備 泵站等 及管線進行RBI分析 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 對于前面的示例分析 還需要進一步開展如下的工作 1 失效模式與損傷機理分析RBI分析結(jié)果表明 乙烯裂解裝置靜設(shè)備和管線主要的失效模式為 腐蝕減薄 外部腐蝕 加氫裝置 常減壓裝置和催化裂化裝置中靜設(shè)備和管線主要的失效模式為 腐蝕減薄 應(yīng)力腐蝕開裂 外部腐蝕 制氫裝置靜設(shè)備和管線主要的失效模式為 腐蝕減薄 外部腐蝕及高溫氫腐蝕 十套裝置中靜設(shè)備與管道的損傷機理分布情況見圖4 8 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖4乙烯裝置損傷機理分布 從損傷機理分布統(tǒng)計結(jié)果可見 乙烯裂解裝置中靜設(shè)備和管道的損傷機理主要有保溫層下的腐蝕 SSCC HIC SOHIC 金屬的氫脆或氫致開裂 濕硫化氫應(yīng)力下的氫致開裂 酸性水腐蝕和碳酸鹽開裂等 保溫層下腐蝕主要發(fā)生在有保冷設(shè)備和管線的低溫分離系統(tǒng)上 由于乙烯裂解裝置所使用的原料 主要為石腦油 較為清潔 因此設(shè)備和管線運行過程中的腐蝕損傷 特別是濕H2S環(huán)境下的損傷 相對煉油裝置而言比較輕微 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖5加氫裝置損傷機理分布 加氫裝置 包括加氫裂化和加氫精制 中靜設(shè)備和管道的損傷機理主要有SSCC HIC SOHIC 酸性水腐蝕 保溫層下的腐蝕和高溫硫 環(huán)烷酸腐蝕等 其中SSCC HIC SOHIC在各類設(shè)備 塔 反應(yīng)器 換熱器 空冷器 儲存容器等 均可能發(fā)生 酸性水腐蝕主要發(fā)生在換熱器 空冷器和部分容器上 高溫硫 環(huán)烷酸腐蝕則主要出現(xiàn)在反應(yīng)單元的換熱器和反應(yīng)器及相關(guān)管線上 同時 加氫裝置RBI分析結(jié)果還表明 帶堆焊層的加氫反應(yīng)器在正常的運行條件下存在的損傷機理主要是內(nèi)壁堆焊層的高溫硫化氫 氫腐蝕 高溫硫 環(huán)烷酸腐蝕 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖6催化裝置損傷機理分布 催化裂化裝置中靜設(shè)備的腐蝕損傷較管線更為嚴(yán)重 靜設(shè)備的損傷機理主要有SSCC HIC SOHIC 酸性水腐蝕 碳酸鹽開裂和保溫層下的腐蝕等 而管道的損傷機理則主要為SSCC HIC SOHIC 酸性水腐蝕等 另外催化再生系統(tǒng)有硝酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂機理 煙氣管線可能有煙氣粉塵沖刷現(xiàn)象 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 常減壓裝置中靜設(shè)備和管線的損傷機理主要有SSCC HIC SOHIC 酸性水腐蝕 高溫硫 環(huán)烷酸腐蝕和保溫層下腐蝕等 相對其它裝置而言 該裝置中設(shè)備和管線的高溫硫 環(huán)烷酸腐蝕顯得更加突出 圖7常減壓裝置損傷機理分布 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 制氫裝置中靜設(shè)備和管線的損傷機理主要有保溫層下腐蝕 高溫硫 環(huán)烷酸腐蝕和高溫氫腐蝕等 該裝置中設(shè)備和管線的損傷機理比較少 特別是基本不存在其它裝置中典型的SSCC HIC SOHIC損傷形式 主要原因是制氫裝置是以較為清潔的輕烴為原料 工藝過程中也不會注入或反應(yīng)形成其它的腐蝕性較強的物質(zhì) 圖8制氫裝置損傷機理分布 由上述示例分析可見 RBI技術(shù)是以風(fēng)險為基礎(chǔ) 通過RBI評價來指導(dǎo)設(shè)備管理人員實現(xiàn)對設(shè)備的風(fēng)險管理 如何來判斷風(fēng)險事件的概率呢 風(fēng)險是事件發(fā)生的概率和與事件相關(guān)聯(lián)的后果的結(jié)合 風(fēng)險 概率 后果RBI風(fēng)險評估分為定性 半定量和定量3種方法 這3種方法在AP1580里面有詳細(xì)的介紹 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 企業(yè)進行RBI風(fēng)險評估的形式取決于環(huán)境 分析要求等因素 對RBI風(fēng)險評估方法必須包括如下主要要素 RBI危險辨識 RBI失效概率的評估 RBI失效后果評估 RBI風(fēng)險計算 RBI風(fēng)險排序 風(fēng)險的再評估 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 而具體實施RBI的步驟一般如下 1 確定實施范圍 目的 工作方法 交付項目及日程2 收集資料 工藝流程數(shù)據(jù) 歷年檢修記錄 失效分析記錄 工藝介質(zhì)分析數(shù)據(jù) 設(shè)備設(shè)計資料等 3 確定工藝物流環(huán)路和腐蝕環(huán)路 4 由工藝工程師 腐蝕專家審查損傷機理 并且由失效概率和失效后果專家審查數(shù)據(jù) 5 利用RBI軟件進行風(fēng)險分析 得出分析結(jié)果 6 根據(jù)風(fēng)險矩陣圖得出設(shè)備風(fēng)險等級 并對設(shè)備按照風(fēng)險等級進行排序 7 根據(jù)分析結(jié)果 制定檢驗計劃 執(zhí)行預(yù)防性維修 8 輸入檢驗結(jié)果 更新風(fēng)險排序計劃 定期重新計算 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 RBI危險辨識在RBI分析中 傳統(tǒng)風(fēng)險分析的一些階段被做了不同的處理 例如 危險識別是傳統(tǒng)風(fēng)險分析中的一個關(guān)鍵步驟而RBI是將風(fēng)險分析和機械完整性這兩個原理組合的一種混合方法其著重于由設(shè)備內(nèi)流體 溫度 壓力和設(shè)備材質(zhì)等相互作用形成的設(shè)備退化機理的歸類和劃分 該過程包括設(shè)備物流的識別和物流系統(tǒng)化的劃分 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 1 物流的識別工廠中相同的工藝過程流體往往是由大致相同的流體組成在RBI分析中把組分相同的流體定義為一個物流在物流的劃分過程中起主導(dǎo)作用的是流體的化學(xué)組分當(dāng)管道中流體的化學(xué)組成發(fā)生變化時 就要定義一個新的物流來對其進行描述因此 物流的劃分是RBI分析的基礎(chǔ)通過物流的劃分就把設(shè)備或管道根據(jù)其內(nèi)部流動的流體進行了一個 粗略 的歸類 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 2 物流系統(tǒng)化物流系統(tǒng)化則是進行整個RBI分析的基礎(chǔ) 其目的在于簡化分析的對象RBI分析就是建立在系統(tǒng)化的基礎(chǔ)上的系統(tǒng)化的過程就是對前面物流進一步細(xì)化的過程對于系統(tǒng)中物流的部分 將具有大約相同壓力和溫度的流體可以劃為一個系統(tǒng)在一個物流中 流體的操作壓力或溫度可能是發(fā)生變化的這就可能導(dǎo)致相同的物流產(chǎn)生不同的失效機理或失效速率 這就有必要引進系統(tǒng)的概念 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 例如經(jīng)過換熱器的一個物流 在經(jīng)過換熱器前后溫度發(fā)生了變化 從而可能導(dǎo)致流體對管道腐蝕速率或腐蝕機理的改變 所以就需要把換熱器的這個物流劃分為兩個系統(tǒng) 在該過程中 利用傳統(tǒng)風(fēng)險評估中的危險辨識方法對分析也是非常有幫助的 這些方法有 危險與可操作性分析 失效模式與影響分析 檢查表 故障樹分析 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 RBI失效概率的評估在進行設(shè)備失效概率評估之前 首先要進行設(shè)備失效機理的識別設(shè)備失效機理的識別 是根據(jù)設(shè)備物流和系統(tǒng)的相關(guān)信息并結(jié)合設(shè)備的材質(zhì)等來確定設(shè)備的失效機理通過前例可見 用RBI檢驗技術(shù)所考慮的設(shè)備失效機理有內(nèi)部腐蝕 外部腐蝕 焊縫腐蝕 浸蝕 蠕變 內(nèi)部應(yīng)力腐蝕開裂 外部應(yīng)力腐蝕開裂 脆化 疲勞 濕H2S開裂等這些失效機理基本上包含了石化設(shè)備的大部分失效類型設(shè)備失效機理分析重點在研究設(shè)備的全部退化機理 集中關(guān)注那些容易發(fā)生各種退化機理的設(shè)備 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 RBI失效概率的評估主要是根據(jù)設(shè)備失效機理 設(shè)備內(nèi)的流體介質(zhì) 設(shè)備的材質(zhì)和工藝參數(shù)等因素 來評估設(shè)備的失效概率 在失效概率的評估過程中 很重要的一點就是根據(jù)設(shè)備目前的失效機理來計算未來的設(shè)備失效速率 失效概率的評估分為定性 半定量和定量3種方法 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 其依據(jù)是基于風(fēng)險的影響程度劃分 包括 災(zāi)難性影響 Catastrophic 危險性影響 Critical 重大性影響 Significant 重要性影響 Important 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 1 定性方法設(shè)備失效概率的定性評估就是通過使用 非常不可能 不可能 可能 經(jīng)常發(fā)生 和 頻繁發(fā)生 或者使用 高 中 低 等術(shù)語來表示設(shè)備失效的概率在評估之前 必須對這些術(shù)語進行明確的描述通常這些失效等級都有一個最大的失效概率值來區(qū)分這些失效概率間的區(qū)別 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 風(fēng)險矩陣示例圖 2 半定量方法設(shè)備失效概率的半定量評估是根據(jù)設(shè)備的材質(zhì) 設(shè)備內(nèi)的介質(zhì) 操作運行的工藝參數(shù)和工廠相關(guān)的一些技術(shù)數(shù)據(jù) 使用一些失效計算模型來計算設(shè)備的失效概率情況 進而判斷失效概率等級對于每一種失效機理 RBI中都有相應(yīng)的計算模型 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 根據(jù)設(shè)備的每一種失效模型并結(jié)合設(shè)備操作情況 日常維護情況來進行設(shè)備失效概率的評估 如前述示例中 某設(shè)備發(fā)生金屬減薄 在RBI模型中 減薄的機理有 鹽酸腐蝕 高溫硫化物 環(huán)烷酸腐蝕 高溫H2S H2腐蝕 硫酸腐蝕 氫氟酸腐蝕 酸水腐蝕 胺腐蝕和高溫氧化等機理 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 在這些因素中 根據(jù)具體環(huán)境設(shè)備才能確定上述介質(zhì)可能產(chǎn)生的影響 并據(jù)此來確定其主要機理并結(jié)合長期生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗總結(jié) 通過必要的計算與評定 確定減薄的主要影響因素 然后針對性的進行相關(guān)計算與評估 最終得出合理的結(jié)果 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 3 定量方法定量評估方法是最科學(xué)合理的風(fēng)險評估方法其具體方法是 基于可靠性的原理 在獲得充分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上 通過科學(xué)的計算與分析 得出一個合理的分析結(jié)果在此基礎(chǔ)上 根據(jù)實際的分析對象和環(huán)境因素的影響 根據(jù)風(fēng)險頻率和可能產(chǎn)生的后果 確定風(fēng)險的等級在計算過程中 對于某些難以量化的內(nèi)容 可以通過專家背靠背打分的方式 進行必要的換算 換算成相應(yīng)的計算因子 再完成評估計算 以確定風(fēng)險的等級 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 根據(jù)前述示例為例來分析其具體評估內(nèi)容 1 制定檢驗策略所謂制定RBI的檢驗策略就是要解決對設(shè)備進行檢驗時查什么 在哪里查 用什么方法查 多長時間查一次等四方面的問題前面三個問題已經(jīng)進行了討論 下面則主要介紹檢驗周期 多長時間查一次 的確定情況 合理地確定設(shè)備的檢驗周期是體現(xiàn)RBI檢驗策略科學(xué)性的一個重要方面 如下圖給出了十套裝置中靜設(shè)備的檢驗周期劃分情況 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 圖9十套裝置中靜設(shè)備的檢驗周期劃分情況 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 如何確定出這些檢驗周期的呢 下面分別加以分析說明 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 確定前面示例中檢驗周期的一般原則是 一是對風(fēng)險為 中高 或 高 且失效可能性等級大于3的設(shè)備檢驗周期一般定為2 3年 這類設(shè)備約占總數(shù)的4 二是對風(fēng)險為 中 且失效可能性等級大于3 或風(fēng)險為 高 且失效可能性等級為3的設(shè)備檢驗周期一般定為6年 但期間應(yīng)增加一次在線檢驗 這類設(shè)備約占總數(shù)的17 確定RBI風(fēng)險等級對策表 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 三是對失效可能性等級為3且風(fēng)險為 低 或失效可能性等級不大于3 風(fēng)險為 中 和 中高 或失效可能性等級不大于2的 高 風(fēng)險設(shè)備檢驗周期一般定為6年 這類設(shè)備約占總數(shù)的68 四是對風(fēng)險為 低 或 中 且失效可能性等級小于3的設(shè)備檢驗周期一般定為適當(dāng)延長為7 9年 但期間應(yīng)增加一次在線檢驗 這類設(shè)備約占總數(shù)的11 主要是一些儲存干燥壓縮氣體類介質(zhì)的容器 確定RBI風(fēng)險等級對策表 風(fēng)險矩陣示例圖 二 基于風(fēng)險評估的設(shè)備檢驗技術(shù) RBI簡介 需要指出的是 從上面示例研究的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn) 在4套加氫 包括裂化 精制 和1套制氫裝置共20臺加氫反應(yīng)器中 除2臺使用時間超過三十年的反應(yīng)器外 其它均屬于高失效后果低失效可能性的設(shè)備 只要進行正常的運行和維修 檢驗 管理 這些設(shè)備發(fā)生失效的可能性很低由此可見 國內(nèi)以往對加氫反應(yīng)器的檢驗項目過于全面 同時檢驗周期偏短 屬于 過度檢驗 以某海上浮式生產(chǎn)儲卸油裝置 FloatingProductionStorageandOffloading FPSO 為例其特點為 具有海域 儲卸油適應(yīng)性強 儲存能力大 全海式操作 可轉(zhuǎn)移和重復(fù)使用 建造或改裝周期短以及投資回報快等優(yōu)勢在世界海上油氣開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用 成為海上油氣生產(chǎn)主流設(shè)施但對FPSO 又會因其設(shè)計 建造 安裝調(diào)試和運行過程中的復(fù)雜性 不確定性和可變動性而造成誤差 進而引起運行中安全 環(huán)保和經(jīng)濟效益方面的隱患由此可見 針對這些設(shè)備的管理應(yīng)具有兩面性 需要盡可能發(fā)揮其優(yōu)點 同時注意發(fā)現(xiàn)與預(yù)防其缺點的影響國外油田尤其是北海油田的經(jīng)驗表明 應(yīng)用RBI技術(shù)可以實現(xiàn)企業(yè)安全可靠運營 得到最大化的經(jīng)濟回報 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 RBI技術(shù)在設(shè)備管理中的應(yīng)用步驟分析石油天然氣設(shè)施的維修一般經(jīng)歷了事故性維修 定期維修及預(yù)防性維修等階段 各階段雖有各自的特點 但是都存在過度維修或者維修不足的現(xiàn)象 通過RBI的研究 可以更好地分配資源 使中 高風(fēng)險的設(shè)施得到更加有效的維護 減少過度維修和維修不足 從而達(dá)到節(jié)省資源和降低風(fēng)險的目的 通過對成本和運行曲線的研究發(fā)現(xiàn) 優(yōu)化直接花費 亦即優(yōu)化事故預(yù)防費用和事故維修費用可尋求到最佳的總費用 這就是RBI要實現(xiàn)的目標(biāo) 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 1 RBI分析方法RBI是一種科學(xué)的 系統(tǒng)的基于風(fēng)險分析的評價方法 首先通過確認(rèn)設(shè)備 管線或結(jié)構(gòu)的損傷機理 得出失效可能性大小 和損傷所造成的失效后果 進而計算出其風(fēng)險大小 在風(fēng)險計算的基礎(chǔ)上 通過有針對性地選材 腐蝕管理 預(yù)防性檢驗 維護監(jiān)控及工藝監(jiān)控來有效地管理風(fēng)險和降低風(fēng)險 防止失效和損傷機理的發(fā)生 同時避免檢驗過度和檢驗不足 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 RBI的重點放在靜設(shè)備 管道 儲罐等及結(jié)構(gòu)上這些設(shè)備的完整性因受到損傷的影響而逐漸惡化 如上述示例的管線及所有承壓設(shè)備的損傷有均勻腐蝕或局部腐蝕 應(yīng)力腐蝕裂紋及脆斷等失效風(fēng)險的計算取決于失效可能性和后果 風(fēng)險 失效可能性x失效后果 引入對有關(guān)區(qū)域的每一個設(shè)備都進行失效可能性 失效后果和剩余壽命的評估和計算 從而得到失效風(fēng)險大小RBI是一個以風(fēng)險為基礎(chǔ)的優(yōu)化檢驗活動的系統(tǒng)方法 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 RBI使用風(fēng)險評估結(jié)果和生產(chǎn)可獲得性分析來評估潛在的失效后果 通過綜合材料科學(xué)和力學(xué)模型來確定失效概率 最后得到風(fēng)險大小或等級 RBI可對過程設(shè)備 配管和集輸管線在安全環(huán)境風(fēng)險 生產(chǎn)損失和損壞成本方面進行量化排序?qū)z驗聚焦于高風(fēng)險設(shè)備和存在潛在失效破壞可能性的設(shè)備 從而優(yōu)化使用檢驗資源 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 RBI可在評估失效風(fēng)險的基礎(chǔ)上確定出有針對性的 可以有效檢測出設(shè)備損傷機理的檢驗計劃 如下圖 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 RBI檢驗計劃圖 采用RBI技術(shù)可以計算當(dāng)前或?qū)淼娘L(fēng)險 可以計算風(fēng)險極限 檢驗時間 可以進行風(fēng)險優(yōu)化排序并確定降低總風(fēng)險和成本的機會 是一種較為準(zhǔn)確和系統(tǒng)化的方法 其優(yōu)點是可以多次重復(fù) 不斷更新 可以使用和更新檢驗數(shù)據(jù) 并可以建立數(shù)據(jù)庫 RBI方法為合理分配維修和檢驗力量提供了基礎(chǔ) 它能夠保證對高風(fēng)險項給予更多的關(guān)注 同時對低風(fēng)險項采取適當(dāng)?shù)拇胧?從而達(dá)到安全生產(chǎn)和節(jié)約成本的目的 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 2 RBI分析過程1 數(shù)據(jù)收集與整理收集所分析對象的基礎(chǔ)資料包括設(shè)備清單 工藝流程圖 裝置工藝說明 裝置操作手冊 裝置工藝數(shù)據(jù)包 管線規(guī)格書和管線清單等 并對其進行分析評估 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 2 篩選分析篩選的目的 是識別出那些對系統(tǒng)或設(shè)備風(fēng)險等級具有重大影響的系統(tǒng)并篩選出低風(fēng)險系統(tǒng)對低風(fēng)險系統(tǒng) 只需采用相應(yīng)的維護就可以解決而對篩選出的高風(fēng)險系統(tǒng) 則需進行詳細(xì)的評估 確保數(shù)據(jù)的采集及分析工作能夠針對最有影響的部分篩選是以前述計算評估分析的形式進行 篩選分析定性地考慮了每個系統(tǒng)的失效可能性和失效后果 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 失效可能性評估了內(nèi)部腐蝕 外部腐蝕 疲勞及其它等失效機理發(fā)生的可能性高低失效后果評估了失效對人員安全 經(jīng)濟 生產(chǎn)中斷 延誤和資產(chǎn)損失 和環(huán)境的影響從而確定了每個系統(tǒng)失效后果的高低 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 3 詳細(xì)評估詳細(xì)評估是對在篩選分析中被確定為高風(fēng)險系統(tǒng)中的每個設(shè)備 部件以及管線進行詳細(xì)分析根據(jù)操作條件和設(shè)備 部件及管線參數(shù)來確定可能發(fā)生的失效退化機理同時計算出每一種退化機理定量失效的可能性 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 失效后果是采用風(fēng)險分析軟件上簡化的定量風(fēng)險分析模塊進行計算的 對每種退化機理 可以分別計算出其安全和經(jīng)濟的風(fēng)險 在對每個設(shè)備 部件以及管線進行風(fēng)險計算的基礎(chǔ)上確定出檢驗的時間該檢驗時間是風(fēng)險超過規(guī)定可接受準(zhǔn)則的時間函數(shù) 三 基于風(fēng)險的檢驗在設(shè)備管理中的應(yīng)用示例簡介 4 檢驗計劃通過詳細(xì)評估的計算分析 利用風(fēng)險分析軟件得出所分析的高中風(fēng)險設(shè)備的檢驗計劃清單 5 與企業(yè)管理系統(tǒng)連接將風(fēng)險分析所得出的檢驗計劃與公司目前現(xiàn)有的MAXIM