附录C-定量风险检验分析手册

1、附录C-定量风险检验分析工作手册C.1 定量手册概述本定量工作手册试图与基本资源文件（BRD ）的定量RBI 方法一起用作一个工作表。它获取68章说明的信息和计算并在估计风险值的每一步骤中知道用户。本手册打算用于单一设备。它计算风险检验BRD 中说明的4种不同后果。a. 可燃后果 b. 有毒后果 c. 环境后果 d. 营业中断后果可燃和有毒后果的结果作为影响区给出。环境和营业中断后果作为经济损失（美元）计算。 为了进行定量RBI 计算，需要说明泄放的一些特性。本工作手册的A 部分说明了确定泄放率、泄放类型、泄放时间等这些初始计算。然后进行可能性分析(Part B以使用同类失效率作为起点来获得设

2、施的失效频率数据。这些同类数据根据可能增加或降低频率的若干系数加以修改。被考虑用来更准确地描述特定设备在给定装置上的频率的失效可能性的因素如下：a. 技术模块破坏率和检验有效性的一种度量 b. 通用一般应用于整个装置的系数 c. 机械与设备具体相关的系数 d. 工艺工艺稳定性和泄压阀的评估 e. 工艺安全管理管理系统评估的修正系数最后风险计算为可能性系数和四种后果之一的积。对所考虑的设备，计算了本研究所考虑的4种风险类型（可燃、有毒、环境、营业中断）。对一个单元或装置中所有设备所报告的上述工艺将产生可能有助于对设备基于其潜在风险进行优先排序的风险措施。156项目号： 运行单元： 设备号： 说明

3、：Part A. 泄放率计算7.4节不同孔尺寸的泄放率和每一孔尺寸的泄放类型和泄放时间的估计第一步 计算泄放率1 输入被评估的设备中盛装的典型物质。2 使用可能被泄放的最大存量输入设备的存量。包括不易被隔离的容器（5分钟内）的存量。3 使用表7.4输入可用于该区域中出现的检测系统的检测等级。4 使用表7.4输入可用于该区域中出现的隔离系统的隔离等级。¼ in. 1 in. 5 使用表7.5来根据检测和隔离系统估计泄漏持续时min min 间。6 输入运行温度。7. 根据设备中流体的相态圈定“气体”或“液体”。气体若是液体，则跳到第15行。气体泄放率 8 输入工艺温度 9 根据流体执行

4、标准表，输入第8行给出的温度下气BTU/lb-mol体的热容（Cp ）10 计算并输入KK=Cp/(Cp-R，式中R 为理想气体常数11 使用7.4节方程7.2来计算并输入过渡压力psia（P/trans）。12. 设备内流体压力大于过渡压力（6行>11行）吗？音速亚音速 若是，则圈定“音速”，转到13行。若不是，则圈定“亚音速”，跳到14行Part A. 泄放率计算 7.4节不同孔尺寸的泄放率和每一孔尺寸的泄放类型和泄放时间的估计1/4 in. 1 in. 4 in. 孔尺寸 断裂 13. Lb/sec 利用7.4节中的音速方程7.3计算每一所列孔尺寸的泄放率，并输入该泄放率，跳到16

5、行Lb/sec 14 利用7.4节中的亚音速方程7.4计算每一所列孔尺寸的泄放率，并输入该泄放率，跳到16行液体泄放率Lb/sec 15 利用7.4节的液体泄放方程7.1计算泄放率，并输入该泄放率，跳到16行4 in. min液体破裂 min157第二步 确定每一管径的泄漏类型 16. 用对应的泄放率去除最大允许泄放存量第2行（或13、14、15行），除以60得到分钟数。输入值。这就是根据初始流量减少存量所需的时间。17. 泄放持续时间小于3分钟吗？若是，则为瞬时性的，否则为持续性的。18. 将泄放率乘以3分钟(13、14或15行 ×180秒，输入值。19行大于10,000吗？若是，

6、则为瞬时性的，否则为持续性的。20 输入物质的标准沸点 21 输入环境状态 22. 参考表7.3来确定流体的最后状态 23 若17和19行表明为“持续性的”，则输入“持续性的”，否则输入“瞬时性的”。24 输入22和23行中圈定的项。这就是泄放类型（即，持续/瞬时和气体/液体）25 查看第5和第16行。对每一孔尺寸，输入两者中的较小值。这就是泄放持续时间。对于瞬时泄放，持续时间假设为0。（第5行的泄放持续时间基于检测/隔离，第16行的泄放持续时间基于存量/泄放率）孔尺寸 26 计算瞬时泄放中基于设备类型并受总存量组限制的最大泄放质量（第2行）： 管道计算管路中的存量，并加上流过管路中最大管径的

7、3分钟流量形成的存量。泵计算通过最大泵接管直径的3分钟流量形成的存量。其他设备计算总存量（顶部和底部），并加上通过最大接管直径的3分钟流量形成的存量。1/4 in. 1 in. 4 in. 破裂158Part B 可能性分析可能性分析是可表明设备失效可能性的若干系数的积。同类失效数据 1 输入设备类型孔尺寸1/4 in.2 根据表8.1的孔尺寸输入同类失效概率 设备修正因数1 in. 4 in. 破裂第一步 技术模块次因素（8.3.1节）筛选识别破坏机理。使用合适的破坏机理技术技术模块（见附录V ）来确定单个系数。 若识别出没有破坏机理，则输入2作为技术模块次因素（11行） 3 识别的破坏机理

8、 3a. 减薄/腐蚀（是/否） 局部（是/否） 3b. HTHA （是/否） 3c. SCC （是/否）注：47项是用于记录对技术模块可用的某些基本信息。并非每个模块都需要所有项，也并非每一技术模块要求的所有数据都提供如下： 4. 当前服役设备年龄 4A. 估计/实测破坏率 4B. Nelson曲线 4C. SCC裂纹尺寸或敏感性 5. 计算技术模块表中的左栏 6 确定检验当量（H 、U 、F 、P 、I ） . 6A. 检验数量 7 表中的技术模块次因素 8 保险设计校正 9 高度可靠的破坏率数据的校正 10 校正的技术模块次因素 11 综合技术模块次因素第2步 通用次因素（8.3.2节）8

9、.3.2节中可找到所有的数值 12 装置条件因素根据观察者的专业判断建立在被评估的设备的当前条件基础上。设施被评为_类别，输入数值。13 冷天气因素辨认极低温度对设备失效的附加可能性施加影响。输入数值。14 地震活动因素与基于地震区的高的失效可能性相关联。输入地震区_。输入数值。15 组合通用次因素（12、13、14行）159第3步 机械次因素（8.3.3节）8.3.3节中可找到所有数值。设备复杂度因素是管道复杂度子因素或容器复杂度子因素。 16. 仅对容器而言，容器的复杂度子因素与接管数有关。输入接管数量_。输入接管数量与数值表中的值。仅对管道而言，管道的复杂度子因素需要5条信息，17至20

10、行仅适用于管道（ft ） 17 (i 输入接头数量×10 18 (ii 输入注入点数量×20 19 (iii 输入支管数量×3 20 (iv 输入阀门数量×5 21 (v 输入管道长度（ft ） 22 仅对管道而言，计算管道复杂度子因素（17、18、19、20行/管道长度（ft ）。23 设备复杂度字因素（22行或16行） 24 建造规范因素对按公认规范设计的设备的安全运行经验给出信用度。设备根据建造规范类别_建造。25 寿命循环因素假定失效概率在设备项寿命的早期和晚期较高。服役年龄_/设计寿命_=_%安全因素说明在较高的运行压力与设计压力比下运行的高的

11、设备或在明显高于或低于室温的温度下运行的设备的失效概率。26 (i运行压力子因素P 运行_/P设计_27. (ii运行温度次因素T 运行_28 安全因素（26和27） 29 对于旋转设备，振动监视因素衡量预测性维护程序（见表8.18）。 30 组合机械子因素（23、24、25、28和29行）第4步 工艺子因素（8.3.4节）8.3.4节中可找到所有数值。工艺子因素反映工艺干扰将对机械完整性具有强烈影响的关注程度。31 (i计划停机子因素识别即使计划停机也可能增加失效频率（见表8.19）。32 (ii非计划停机子因素要求对每年的非计划停机数进行平均（见表8.20）。年平均_33 连续性因素（31

12、、32行） 34 工艺因素的稳定性（见表8.21）根据用来表征装置的稳定性等级的指南编制。稳定性等级_泄压阀因素识别泄压阀在保护设备中的重要性。160泄压阀维护子因素（见表8.22）衡量维护程序的一些关键参数。泄压阀维护类别_36 工艺流体的组成可能影响泄压阀的可靠性（见表8.23）。污垢工况子因素类别_37. 腐蚀性系统子因素（见表8.24）是_否_ 38 非常清洁工况子因素（见表8.25）是_否_ 39 泄压阀因素（35、36、37、38行） 40 组合工艺次因素（33、34、39行） 41 设备修正系数（11、15、30、40） 工艺安全管理（PSM ）修正系数 42. 根据图8.5-P

13、SM 修正系数输入PSM 修正系数的分值_调整的失效频率孔尺寸43 同类失效频率×设备修正系数×PSM 修正系数（2行×41行×42行）Part C.1 可燃后果计算 7.8节对因碳氢化合物的点火泄放造成的设备和人员的可燃后果面积的估计。 典型物质 1. 复制典型材料（Part A中泄放率计算工作手册的第1行）1 in. 4 in. 孔尺寸1/4 in. 破裂泄放类型 2 复制泄放类型（Part A中泄放率计算工作手册的第 瞬时23行）泄放率或泄放质量 3 根据泄放类型复制泄放率或泄漏质量（Part A中泄Lb 或 Lb 或 Lb 或 Lb 或Lb/mi

14、n Lb/min 放率计算工作手册的第13、14或15或28行）。 Lb/min Lb/min检测等级 4 从泄放率工作手册复制第3行（适用于该区域出现的检测系统的检测等级）隔离等级 5 复制泄放率工作手册的第4行（适用于该迂曲出现的隔离系统的隔离等级）可燃事件减缓调整6 Lb 或 Lb 或 查找7.8节中的表7.10来调节基于上述第4、5行Lb 或的泄放率或泄放质量。输入调节后的泄漏速率或泄Lb/min Lb/min Lb/min 漏量对于减小后果区的减缓系统（消防水雨淋系统、监视器或泡沫喷洒系统），对第9行进行调整。 351/4 in. 1 in.4 in. 破裂161设备破坏区域 7 查

15、找后果方程表7.10和7.13中的设备破坏方程并用调整后的泄放率或泄放质量（第6行）代替相应方程里的x 。（利用1、2、3行的信息选择正确的方程）。当流体处在高于其自动点火温度80下时使用表7.12或7.13，否则使用表7.10或7.11。潜在致死区域 8 看后果方程表7.10和7.13中潜在致死区域，并用调整后的泄放率或泄放质量（第6行）代替相应方程里的x 。（利用1、2、3行的信息选择正确的方程）。如果流体处在高于其自动点火温度80，则选择表7.12或7.13，否则选表7.10或7.11降低后果 9 若由于7.8节表7.14中的任何减缓系统可降低后果，则将设备破坏面积（第7行）降低推荐的百

16、分比。这就是设备破坏面积。10. 若由于7.8节表7.14中的任何减缓系统可降低后果，则将未调节的潜在致死面积（第8行）降低推荐的百分比。这就是致死面积。Part C.2 有毒后果计算 7.8.2节HF 或H 2S 泄放的有毒后果面积估计 1 输入有毒物质和和有毒物质百分比。注：只编制了HF 和H 2S 探查表。孔尺寸2 复制泄放类型（Part A泄放率计算工作手册中24行）3 将泄放率（Part A泄放率计算工作手册中第13、14或15行）乘以有毒物质百分比。若为“瞬时”，则跳到第8行4. 复制泄放持续时间（Part A泄放率计算工作手册中第25行）5 有喷水或雨淋系统吗？有_没有_ 6 若

17、第5行为“是”，则使用喷水系统设计信息来估计泄放率或泄放质量降低。输入调整后的泄放率或泄漏质量。7 。对于“持续”泄放，见图75（HF ）或76（H 2S ）定位具有最大泄放持续时间的曲线。 输入与第6行（若有雨淋系统可用）或第_行（若没有雨淋系统可用）给出的泄放率对应的后果面积。8 对于“瞬时”泄放，输入所泄放的总存量（Part A泄放率计算工作手册中第28行）9 对于“持续”泄放，见图78。定位适用于找所选物质的曲线。输入第8行给出的泄放质量的后果面积。ft ftft ftft ftft ft1/4 in.1 in.4 in.破裂Lb/secLb/secLb/secLb/secFtFt F

18、t16210.在这一行输入第7或9行的结果。这就是有毒后果面积。FtPart C.3 环境后果计算7.8.3节因液体溢出及其相关清理造成的经济损失的估计第一步 泄放体积计算 1 复制物质的标准沸点（NBP ）（Part A泄放率计算工作手册的第20行）。若NBP<300，则输入“N/A”。将没有因该设备失效而导致的急性环境后果。否则，继续。2 复制最大有效存量（Part A泄放率计算工作手册中lb第28行）。3 Lb/gal 输入大气压和气温下植物的液体密度。 4. 将液体密度乘以最大有效存量（2至3行）。这就gal是可能溢出的液体最大容许体积（V max ）。1/4 in. 1 in.

19、 4 in. 地下泄放 破裂5 有可能在地下泄漏的从容器壁的泄放吗？若答案为“否”，则跳到第10行，是_否_6 根据基础类型输入相应的泄放率（见7.8.3节表7.13）对于瞬时泄放，使用最大有效孔尺寸（4in ）的泄gal/day gal/day gal/day gal/day漏率。地下瞬时泄放看作持续泄放，因为土壤围绕槽罐所有面，从而防止瞬时泄放。7 根据检测方法输入相应的检测次数或泄放的质量阈值（见7.8.3节表7.13）。8 通过将第6行和第7行相乘来计算泄放的体积。输入体积值。这就是地下泄放的体积。9 地下泄放的体积>最大有效体积吗？（第8行>第4行？）是_否_ 若“是”，

20、则输入第4行中的值。 若“否”，则输入第8行中的值。若容器的其他壁在地面上，则跳到第10行。否则跳到第12行。1/4 in. 1 in. 4 in. 地上泄放 破裂10 将液体泄放率乘隔离时间。这就是泄放的物质的量（Part A泄放率计算工作手册中15行×5行）。不要超过PartC.3第2行中的值。11 将液体密度乘以泄放的物质的量（3行×10行）来得到溢出的体积。输入溢出的体积。若泄放的物质的量大于最大容许存量（10行>2行），则使用最大容许存量来计算溢出的体积。第2步 消除无环境影响的情形（仅对于地上、有堤防且持续泄放的情形） 12. 输入第二包封体（即堤坝）若没

21、有堤坝，则输入gal0，并跳到17行。163假设为矩形堤坝，边界其4面中的哪个面为关键堤坝（即诸如栅栏线墙，当溢出漫过该墙时，需要清理，非关键堤坝是临近堤坝共用的墙。 输入关键（K crit ）墙的分数（0,_,_,_,1）。若K crit 0，可放弃该情形。跳到30行，对各孔尺寸输入0。14 从堤坝体积减去泄放体积（11行12行） 15 泄放体积<堤坝体积吗？（即14行<0）。在“是”或“否”上圈圆。16 堤坝不可旁通且不渗水？（即不能开通）。在“是”或“否”上圈圆。17. 若15和16行均为“是”，则对于相应的孔尺寸在此处及30行输入0。跳过18、19行中的这些孔尺寸。否则继续

22、。第3步 向环境溢出的体积的估计 持续泄放 18 对于没有堤坝的地上泄放，向环境溢出的体积（V env ）等于11行的体积。19 输入堤坝排放沟可能开通的概率（建议值为0.025）。20. 将堤坝体积乘以19行。 21 将20行加到14行。这就是从非破裂泄漏泄放到环境的体积。22 对于持续泄放，若14行<0，则输入14行的值作为向环境泄放的体积（V env ）堤坝墙溢流量 23 计算泄放的最大容许体积与堤坝体积的比（4行/12行）。输入该值。24 由7.8.3节表719得到对应于20行中的值的体积系数K vol 。输入K vol 。25 输入从储槽中心到关键堤坝墙的平均距离。 26 输入

23、容器半径 27 输入从容器中心到关键墙的平均距离与容器半径的比值。（K d 25行/26行）28 4行×13行×24行×27行。这就是从瞬时泄放溢出到环境的体积（V env V max ×K crit ×K vol ×K d ）29 将上述22行和28行相加以确定总的地上泄放体积。第4步 估计最终液体体积仅地上。 30 输入物质的蒸发常数（K ）（见7.83节中表719或图710到图713）。 13是 是 是 是 否 否 否 否 是 否1/4 in.1 in. 4 in. 破裂galFt Ft Gal Gal16431 32输入完成1

24、/2清理工作所需的估计时间（t 1/2） 计算最终液体体积系数F liquid （未蒸发液体的量化）。利用7.8.3节中作为K 和t 1/2函数的方程7.12。若泄放为地下泄放，则F liquid 1。第5步 确定单位体积清理成本 33 输入地下清理的估计单位清理成本（若无数据可用，7.8.3节中表7.16列出了一些建议的成本值）。34 输入地上清理成本的估计值。见表7.20 35 确定地下清理成本第9行乘以地下清理的清理成本（33行）36 地上清理32行乘以34行来确定地上清理成本。37 将35行和36行相加得到该设备项总的清理成本。Part C.4 营业中断计算日值损失法7.8.4节因营业

25、中断造成的经济损失的估计。假设已知因停机造成的日损失。 1 输入单元/设施停车时每天的损失。 /day 2 估计设施中每ft 的设备成本。在此处输入数值。/ Ft1 in. 4 in. 孔尺寸1/4 in. 破裂3 根据可燃后果工作手册（Part C1，9行）以损失的Ft设备面积的形式输入可燃后果。4 2行乘以3行并输入，这就是因可燃事件造成的设4 备破坏损失。5. 利用图7.14营业中断与设备破坏关系图，输入对应于第4行的设备破坏的营业中断天数。6 被评估的设备是独一的或难以替代，且其损失将导days致设施广泛停车吗？若是，则输入估计的停车时间。若不是，输入0。7 对于每以孔尺寸，使用表7.

26、21估计该设备的可燃事件破坏邻近关键设备，如电力线、控制电缆等的潜力。利用第3行的面积帮助估量可能性。8 估计因邻近关键设备的破坏造成的最终停产时间，并在此处输入天数。9 7行乘以8行。这就是因邻近设备的破坏造成的预计停产时间。Hrs/gal /gal 16510 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 输入上述 5、 9 行的最大值。 6、 队每一孔尺寸重复。 这就是因可燃事件造成的停产时间。 将第 10 行的各栏乘以第 1 行，这就是每个孔尺寸 的因可燃后果造成的营业中断损失。 在该栏输入数字 5，这就是缺省的基准乘子。 孔尺寸 估计公司更换损坏设备的能力。

27、参见 7.8.4 节表 7.22。 估计该事故破坏邻近关键设备， 如电力线、 控制电 缆等的潜力。 根据第 3 行中所示的破坏区域，对每 一孔尺寸进行估计。使用表 7.23 估计概率。 估计事故对邻近关键设备的后果系数。 该值还可从 表 7.24 获得。 14 行乘以 15 行，并在该行输入结果。 该单元的产品损失对其他设施/单元中的运行影响 到什么程度？根据表 7.25 的信息输入一个数值。 将 12、13、16、17 行的值相加。在此处输入结果。 这就是每个孔尺寸泄放的总乘子。 输入单位面积的设备成本。 根据工作手册中本节的第 3 行以损失的设备面积 的形式输入可燃后果。 19 行乘以 20 行。这就是每一孔尺寸泄放的设备破 坏损