在用壓力容器基于風險的檢驗關鍵技術

在用壓力容器基于風險的檢驗關鍵技術蔣俊2011.081一、基于風險的檢驗（RBI）技術21、危險與風險危險：可能產生潛在損失(損傷)的征兆，客觀存在，無法改變風險：危險事件發生的概率 一定程度上可以隨危險一旦出現的后果嚴重程度與損失大小 著人的意志而改變

32、基于風險檢測（RBI）理念：安全性＋經濟性原理：失效可能性×失效后果 風險排序關鍵：優化檢驗策略目的：本質安全＋節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？能發現缺陷的最佳技術？破壞形式(減薄，裂紋等)從風險級別和經濟性平衡角度確定最佳檢驗時間？避免：檢驗不足與檢驗無效、過度檢驗43、RBI風險矩陣失效概率5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡⅡⅢ1ⅠⅠⅡⅡⅢ

ABCDE失效后果54、設備風險等級表等級風險區采取的對策Ⅰ低風險區酌情減少檢查Ⅱ中風險區應進行定期檢驗Ⅲ次高風險區進行在線監測和無損檢測(縮短檢驗周期)Ⅳ高風險區重點加強管理，進行整改，徹底消除事故隱患65、RBI過程檢驗計劃風險評估ABCDE12435風險矩陣76、RBI檢驗的意義常規檢驗中存在的問題：不清楚容器的失效模式、失效機理。造成檢驗不足、盲目追求“全面”。不清楚容器失效發生的可能部位。造成檢驗無效、過度檢驗。容器的重要度劃分考慮因素較少，重點不突出。造成檢驗周期確定依據不足，過頻或過長。避免傳統檢驗的某些不足、確保本質安全。87、RBI檢驗與傳統方法的區別傳統檢測計劃RBI檢測計劃檢測活動進行的程度潛在的危害風險不可檢測出的風險采用RBI進行風險管理人為錯誤自然災害外部事件人為破壞檢測能力限制設計錯誤物料本身風險98、容器的風險演化與壽命的關系壽命風險如果進行風險管理浴盆曲線109、滿足在用容器使用與管理的需求● 使用與管理的需求： 用先進的風險工程學理念，處理安全與經濟的關系；● 企業管理層的需求： 管理層需要一個系統、完善的管理體系來規劃、監控風險、制定嚴格有效的風險應對計劃來降低風險帶來的影響。● 設備管理的需求： 執行RBI檢驗，實際上是同時將工廠在用容器使用與管理的信息進行了全面的整理歸納，形成了一套信息庫，這對于設備管理部門來說是非常有幫助的。同時在執行RBI管理的過程中也產生了一個集工藝、設備、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。● 經濟效益需求： 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技術發展概況美國人上個世紀九十年代初開始此項工作20家石化公司贊助API研究RBI2000年5月正式出臺RBI執行文件API581，2002年5月公布RBI標準API580法國石油工業協會頒發的“針對煉油廠基于風險分析改變停產大修周期與耐壓試驗周期制定的檢驗計劃的導則”印尼、新加坡、荷蘭等國政府也有類似規定1211、國內RBI技術發展現狀上世紀九十年代末：國家特檢院、通用所、南京工業大學、青島安工院政府介入與關注：國家科技部立項，國家特種設備局推動中石油、中石化積極推動國外技術機構乘虛而入，法國BV、挪威DNV，與國內聯合。

13數據資料收集失效后果失效可能性減低風險檢驗計劃制訂風險等級確定重新評估風險評估12、RBI計劃編制方法

1413、風險評估的執行步驟分類工藝設備定性分析定量分析設備類型可靠度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險毒性泄放風險環境污染風險生產中斷風險(兩者中最壞情況)半定量分析或火災爆炸風險毒性外泄風險1514、定性RBI分析風險的意義：風險＝(概率)×(后果)概率分析(六項系數)設備系數損壞系數檢測系數維修狀況系數工藝系數機械設計系數后果分析損壞后果或健康后果(六項系數)(四項系數)化學物質系數毒性量系數物質存量系數擴散性系數狀態系數保護系數自燃系數人口系數保護系數壓力系數16失效概率等級劃分：失效概率系數構成：設備系數＋損壞系數＋檢測系數＋維修狀況系數＋工藝系數＋機械設計系數失效概率等級失效概率系數失效概率等級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構成：化學物質系數＋物質存量系數＋狀態系數＋自燃系數＋保護系數＋壓力系數＋損壞可能系數健康后果系數構成：毒性量系數＋擴散性系數＋保護系數＋人口系數損壞后果等級健康后果等級損壞后果系數損壞后果等級0～19A20～34B35～49C50～70D>70E健康后果系數健康后果等級＜10A10～19B20～29C30～39D>40E18風險矩陣：風險增加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果保養/檢測記錄工藝安全管理系統評估結果設備資料檔案后果嚴重性分析失效概率分析危害風險評估其它降低風險措施檢測計劃變更20定量RBI分析涉及資料內容：平面布置圖工藝儀表流程圖(P&ID)工藝流程圖(PFD)工藝介質數據各類設備設計、制造、采購、安裝、竣工驗收資料安全保護裝置資料操作與維護手冊歷次檢驗維修記錄21失效可能性的計算：國內外同類設備失效可能性基于安全管理系統評估修正個別設備設計條件數據和檢驗計劃失效可能性Ｆ=平均失效可能性ＦG個別設備修正因子ＦE管理因素修正因子ＦMXX22設備類型泄漏頻率(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

1×10-31×10-4

往復式壓縮機

6×10-36×10-4

過濾器9×10-41×10-45×10-51×10-5翅片/風扇冷卻器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反應器1×10-43×10-43×10-52×10-6往復泵0.70.010.0010.001常壓儲罐4×10-51×10-41×10-52×10-5同類設備失效的可能性23設備修正因子24換算的設備修正系數設備修正因子的最終值FE＜-1.0該值絕對值的倒數-1.0～1.01.0＞1.0等于該數值25管理修正因子管理系統現狀審核API581附錄D管理系統評估分數項目主題問題數分值1領導和管理6702工藝安全信息10803工藝危害性分析91004變更管理6805操作規程6806安全作業7857培訓81008機械完整性201209開工前安全審查56010應急措施66511事故調查97512承包商54513安全生產管理系統評估440

合計1011000管理操作維護安全檢驗培訓工程26管理系統評估分值與管理修正系數的關系27后果分析流程確定泄放類型在設備和環境中流體的性質泄漏率泄漏孔徑范圍0.25”,1”,4”,破裂持續泄放流量瞬時泄放流量確定最后相確定最后相持續/氣體持續/液體瞬時/氣體瞬時/液體泄放總質量有毒后果可燃后果減緩環境后果停產后果28

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失效后果失效可能性可接受的風險線風險控制圖29