基于风险的检测RBI及其在石化装置中的应用课件

基于风险的检测(RBI)

及其在石化装置中的应用陈学东王冰杨铁成艾志斌合肥通用机械研究院二○○六年六月1基于风险的检测(RBI)

及其在石化装置中的应用陈学东王1. RBI技术概述

2. API581简介

3. GMRI在国内RBI执行情况

4. 若干问题的讨论21. RBI技术概述

2. API581简介

3. GMR1. RBI技术概述1.1 几个基本定义危险与风险危险：可能产生潜在损失(损伤)的征兆，客观存在，无法改变风险：危险事件发生的概率 一定程度上可以随危险一旦出现的后果严重程度与损失大小 着人的意志而改变

社会与环境企业自身31. RBI技术概述1.1 几个基本定义危险与风险危险：可能风险分析与风险工程危险源风险链暴露后果风险分析分析风险链相互关系及相互作用的方法风险评价风险预测风险检测风险设计风险管理风险工程控制风险及对风险采取相应措施4风险分析与风险工程危险源风险链暴露后果风险分析分析风险链相互维修与资产完整性管理5维修与资产完整性管理566HSE完整性管理RBIHSE、完整性管理和RBI三者的关系

7HSE完整性管理RBIHSE、完整性管理和RBI三者的关系基于风险检测(Risk-BasedInspectionRBI)理念：安全性＋经济性方法：系统论、概率论、可靠性理论等原理：失效可能性×失效后果 风险排序关键：优化检验策略 (风险识别、评价与控制)目的：本质安全＋节约成本WHAT： 要检查何种类型的缺陷？WHERE：何处去寻找缺陷？缺陷的位置/可接近性？HOW： 能发现缺陷的最佳技术？破坏形式(减薄，裂纹等)WHEN： 从风险级别和经济性平衡角度确定最佳检验时间？避免检验不足与检验无效过度检验8基于风险检测(Risk-BasedInspectionRBI风险矩阵失效概率5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡⅡⅢ1ⅠⅠⅡⅡⅢ

ABCDE失效后果设备风险等级表等级风险区采取的对策Ⅰ低风险区酌情减少检查保养Ⅱ中风险区应进行定期保养及检验Ⅲ次高风险区进行在线监测和无损检测(缩短检验周期)Ⅳ高风险区重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患风险矩阵9RBI风险矩阵失5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡRBI过程示意图检验计划风险评估ABCDE12435风险矩阵10RBI过程示意图检验计划风险评估ABCDE12435风险矩阵1.2 RBI的意义避免传统检验的某些不足、确保本质安全 不清楚特种设备失效模式，失效机理 检验不足 盲目追求“全面” 不清楚失效发生的可能部位 检验无效 过度检查

装置、设备的重要度划分考虑因素较少

重点不突出

检验周期确定依据不足

过频或过长或111.2 RBI的意义避免传统检验的某些不足、确保本质安全 不RBI与传统方法的区别传统检测计划RBI检测计划检测活动进行的程度潜在的危害风险不可检测出的风险采用RBI进行风险管理人为错误自然灾害外部事件人为破坏检测能力限制设计错误物料本身风险12RBI与传统方法的区别传统检测计划RBI检测计划检测活动进行80%的损失是由20%的设备引起的

风险系数不是越小是好，安全与经济的统一“二八”现象1380%的损失是由20%的设备引起的

风险系数不是越小是好，安风险演化与寿命关系寿命风险如果进行风险管理浴盆曲线14风险演化与寿命关系寿命风险如果进行风险管理浴盆曲线14影响压力容器安全的突出问题八年来，6次全国性安全状况调查45家大型石化企业，164638台压力容器，1166台高强钢压力容器，686台液化气球罐超标缺陷全球原油品质劣化——介质腐蚀加剧装置大型化——高强钢使用(裂纹敏感性增大)长期超期服役——未经合理评估，盲目使用近年来缺乏有效检测科学评估未达设计寿命过早失效突然失效腐蚀、疲劳等使用中产生缺陷引起失效设计选材不当、结构不合理、焊接缺陷引起失效各种腐蚀焊接缺陷高温损伤疲劳八十年代末期前投用九十年代中期后投用不同时期的压力容器失效的不同原因1980～2004年部分国内固定式容器爆炸事故的统计情况1990～2004年部分国内压力管道失效事故的统计情况有利于针对突出问题15影响压力容器安全的突出问题八年来，6次全国性安全状况调查超标满足经济社会发展需求● 企业发展的需求： 用先进的风险工程学理念，处理安全与经济的关系； 在WTO框架内→提高企业国际竞争力。● 企业管理的需求： 企业管理需要一个系统、完善的管理体系来规划、监控风险、制定严格有效的风险应对计划来降低风险带来的影响。● 设备管理的需求： 执行RBI项目实际上同时将工厂设备的信息进行了全面的整理归纳，形成了一套信息库，这对于设备管理部门来说是非常有帮助的。同时在执行RBI管理的过程中也产生了一个集工艺、设备、腐蚀、安全等跨部门的知识核心小组，改变了以往各个部门间知识不流通的状况。● 经济效益的需求： 确保安全→最根本的效益保证 国外：降低成本 国内：短期成本可能会上升，长期降低成本16满足经济社会发展需求● 企业发展的需求：16广义的风险评价1930’s 保险业二战后，化学工业发展→生产过程火灾爆炸、泄漏事故↑

→安全评价、风险预测1960’s 英国故障数据库 美国DOW化学公司化工生产危险度量安全评价方法1974 美国AEC核电站危险状况的评价 英国ICI化学公司火灾、爆炸、毒性指数评价方法1984 美国在印度的农药厂毒气泄漏，造成2500人死亡，125000人中毒1986 美国挑战者号航天飞机爆炸 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故1.3RBI在国外17广义的风险评价1930’s 保险业1.3RB美国人上个世纪九十年代初开始此项工作

30年以来，100件重大损失事故统计表明风险因素复杂

增加检测力度来看，花费巨大，事故仍然发生 美国人W.KentMuhlbauer1992年提出了输油与输气长输管道的风险评估方法 原因分析(第三方破坏与最小埋深、腐蚀、设计、操作) 介质危险性评定：泄漏指数、相对风险程度设备故障操作失误流程异常自然灾害设计结构人为破坏不明原因43%21%11%5%5%1%14%狭义的风险评价(在石化行业应用)18美国人上个世纪九十年代初开始此项工作设备故障操作失误流程异常APIRBI赞助委员会成员单位AmocoDNOHeatherPennzoilAramcoDowPetroCanadaArcoDSMPhillipsAshlandExxonShellBPFinaSunChevronKochTexaco/StarCitgoMarathonUnocalConocoMobilAPI23家石化公司赞助研究RBI：1996年出台API581的草案2000年5月正式出台RBI执行文件APIBRD5812002年5月公布RBI标准APIRP58019APIRBI赞助委员会成员单位AmocoDNAPIRP580

——推荐了一种做法（RecommendedPractice），描述了在实施RBI项目中所涉及的重要内容和要求。APIBRD581

——是一个资源文件（BaseResourceDocument），描述了适用于炼油和化工工业的RBI方法。20APIRP580——推荐了一种做法（RecASME “ASMERBIGuidanceDocument，Vol.1”，1991 “ASMERBIfornuclearplant,Vol.2”，1992 “ASMERBIforpowerplantVol.3”1994 “RBIguidelinesforpressuresystems”，1999API与ASME总体思路一致 ASME 针对电力行业，关注高温与强度失效 API 针对石化，尤其是炼油厂，关注腐蚀欧洲 欧洲工业基于风险的检验和维护规程(RBIMAP)(正在制订) RBI、RCM、SIL 共享机制21ASME21政府认可法令/政府要求： CaliforniaRiskManagementandPreventionProgram(RMPP) EPA40CFRPart68，RiskManagementProgramsforChemicalAccidentReleasePrevention(美国环保署)工程规范： API581，IEC1508，ANSIS84.01

UFIPGuidelines(France)，UICGuidelines(France)等团体组织： AIChE(美国化学工程师协会)/CCPS GuidelinesforChemicalProcessQuantitativeRiskAnalysis 波音公司ReliabilityCenteredMaintenance，RCM美国、澳大利亚、新西兰、英国、挪威、芬兰、荷兰、新加坡等国政府均已批准企业采用RBI技术确定检验策略22政府认可法令/政府要求：22法令No.99-1046(1999.12.13)规定承压设备检验的相关要求

2000.3.15针对在役承压设备，对No.99-1046作了补充

其中第三款(定期检验)第十条第4部分规定：

由被认可的检验部门来执行的检验，其检验计划，包括检验手段和周期，要按照由专业协会提出并被工业部和承压设备委员会批准的导则来制定。

法国石油工业协会(UFIP)颁发的“针对炼油厂基于风险分析改变停产大修周期与耐压试验周期制定的检验计划的导则”已获得批准。德国采用一事一批的方式

发达国家大部分接受法国政府23法令No.99-1046(1999.12.13)规定承压设备已经采用RBI正在推行RBI还没有采用RBIRBI在欧洲的情况和趋势(截止至2000年)24已经采用RBI正在推行RBI还没有采用RBIR已经采用RBI正在推行RBI还没有采用RBIRBI在欧洲的情况和趋势(2005年度)25已经采用RBI正在推行RBI还没有采用RBIR欧洲各国现行关于承压设备检验的一些规定26欧洲各国现行关于承压设备检验的一些规定2627271.4 国内RBI技术发展现状 上世纪九十年代末 政府介入与关注 国外技术机构乘虚而入 与国内联合大学、研究机构已逐步引入概念基础性工作定性与半定量工作国家科技部立项特种设备局“十五”攻关社会公益国际合作重点法国BV挪威DNV英国TISCHUK

英国TWI韩国SK瑞典SKF特检中心、GMRI、南化、华化、青岛安工院、北航提出安全与经济性的关系安全技术委员会的关注对茂名RBI项目关注→GMRI→南化、华化→青岛安工院→特检中心281.4 国内RBI技术发展现状 上世纪九十年代末大学、研究机BV、GMRI、北京化工大学的合作 2003年以茂名石化乙烯裂解、加氢裂化装置开始，在国内石化企业开展RBI工作 法国国际检验局(BureauVeritas，以下简称BV)是一家拥有一百七十多年历史的全球性检验、监理、质量管理和咨询机构，在质量、安全、环境和健康的专业领域内具有国际品牌信誉度。其RBI技术是基于该公司长期以来在全球石油化工领域服务的成功经验的积累，在RBI和资产完整性管理(AIM)等方面进行了大量研究工作，开发了RBI软件RB-eye®，并已在EXXON、SHELL等大型石油化工企业的石化装置中推广应用，在RBI领域具有领先的技术优势。 北京化工大学安全科学与监控工程中心是由北京化工大学机电学院、材料学院、信息学院、理学院和化工学院中专业若干从事安全技术研发的学术团队组成的校级科研机构，中心成立于2005年1月，中心主任为高金吉院士。29BV、GMRI、北京化工大学的合作 2003年以茂名石化乙烯国家质量监督检验检疫总局 “关于开展基于风险的检验(RBI)技术试点应用工作的通知” 国质检特[2006]198号，2006.5

基本肯定积极作用

规定试点基本程序 范围 承担单位责任 程序

提出要求 基本要求 结论处理30国家质量监督检验检疫总局 “关于开展基于风险的检验(RBI)执行情况单位已完成(套)正在进行(套)GMRI2813特检中心13南京化工大学10青岛安工院31华东理工大学1031执行情况单位已完成(套)正在进行(套)GMRI2813特检中2. API581简介API581于2000年5月出版，文件由正文和附录组成

正文的主要内容介绍 RBI的基本概念 风险分析 重要度风险 可靠性分析 检测程序 工厂基础标准数据表等322. API581简介API581于2000年5月出版附录的主要内容:附录ARBI定性分析工作手册附录BRBI半定量分析工作手册附录CRBI定量分析工作手册附录D管理系统评价工作手册附录EOSHA1910和EPA危险化学品表附录FAPI和ASTM的RBI比较33附录的主要内容:33附录G 腐蚀减薄模式(其中包括HCL，高温硫和环烷酸，高温H2S/H2，H2SO4，HF，酸性水，胺，高温氧的各种腐蚀数据和判据)附录H 应力腐蚀裂纹模式(其中包括以下应力腐蚀裂纹的数据表和判据：碱，胺，硫化物，HIC/SOHIC-H2S，炭酸，连多硫酸，HSC-HF，HIC/SOHIC-HF附录I 高温氢腐蚀模式附录J 炉管模式附录K 材料疲劳(仅管线)模式附录L 脆断模式附录M 设备衬里模式附录N 外部损坏模式34附录G 腐蚀减薄模式(其中包括HCL，高温硫和环2.1API581与其它规范的关系API581提供基于风险分析检测计划程序，有关检测的实施仍需参照其它的API规范，例如：API750过程危害性管理API510压力容器检测、评级、修理和变更规范API570在役压力管道检测、修理、变更和维护规范API653储罐检测、修理、变更与重建规范API530石化炼油厂计算热交换管壁厚的实例API581分为定性分析、半定量与定量分析定性分析主要适用于较大范围的评估，如工厂、装置区。定量分析主要适用于特定设备的评估，主要项目包含有塔器、储罐、转动机械与管线。API581注重评估因腐蚀所造成穿透泄漏等危害风险。352.1API581与其它规范的关系API581提供基API750API510API570API653评估损坏的危险性和剩余寿命执行的文件供研究参考文件API-BRD581RISKBASEDINSPECTION执行的文件MPCFITNESSFORSERVICERBI文件APIRP579APIRP580目前36API750API510API570API653评估2.2RBI分析层次定性 半定量 定量高详细技术分析程度低数据资料收集失效后果失效可能性减低风险检验计划制订风险等级确定重新评估风险评估RBI计划编制方法372.2RBI分析层次定性 半定量 定量高数据资Level范围评估对象评估方法用途1全厂过程单元或系统定性系统排序2单元/系统设备/子系统定性/半定量检测计划3单元设备/子系统定量详细检验计划38Level范围评估对象评估方法用途1全厂过程单元或系统定性系2.3风险评估的执行步骤

分类工艺设备定性分析定量分析设备类型可靠度PlotPlansPFD/P&ID失效概率损坏后果等级失效概率健康后果等级可燃性风险毒性泄放风险环境污染风险生产中断风险(两者中最坏情况)半定量分析或火灾爆炸风险毒性外泄风险392.3风险评估的执行步骤分类工艺设备定性分析定量分析设备2.4定性RBI分析－依据APIRP580Risk-BasedInspection－风险的意义：Risk＝Frequency×Consequence 风险＝(概率)×(后果)概率分析(六项系数)设备系数损坏系数检测系数维修状况系数工艺系数机械设计系数后果分析损坏后果或健康后果(六项系数)(四项系数)化学物质系数毒性量系数物质存量系数扩散性系数状态系数保护系数自燃系数人口系数

保护系数压力系数402.4定性RBI分析－依据APIRP580Risk-

定性RBI分析——失效概率系数构成设备系数EquipmentFactor损坏系数DamageFactor检测系数InspectionFactor++维修状况系数ConditionFactor工艺系数ProcessFactor机械设计系数MechanicalDesignFactor+++41 定性RBI分析——失效概率系数构成设备系数Equipmen定性RBI分析——损坏后果系数构成化学物质系数ChemicalFactor物质存量系数QuantityFactor状态系数StateFactor++自燃系数Auto-IgnitionFactor压力系数PressureFactor保护系数CreditFactor+++42定性RBI分析——损坏后果系数构成化学物质系数Chemica定性RBI分析——健康后果系数构成毒性量系数ToxicQuantityFactor++保护系数CreditFactor+扩散性系数DispersibilityFactor人口系数PopulationFactor43定性RBI分析——健康后果系数构成毒性量系数++保护系数+扩定性RBI分析——失效概率等级划分失效概率系数构成：设备系数＋损坏系数＋检测系数＋维修状况系数＋工艺系数＋机械设计系数失效概率等级失效概率系数失效概率等级0～15116～25226～35336～50451～75544定性RBI分析——失效概率等级划分失效概率系数构成：失效概率定性RBI分析——后果等级划分──后果等级由损坏后果等级和健康后果等级较高的确定损坏后果系数构成：化学物质系数＋物质存量系数＋状态系数＋自燃系数＋保护系数＋压力系数＋损坏可能系数健康后果系数构成：毒性量系数＋扩散性系数＋保护系数＋人口系数健康后果等级损坏后果等级健康后果系数健康后果等级＜10A10～19B20～29C30～39D>40E损坏后果系数损坏后果等级0～19A20～34B35～49C50～70D>70E45定性RBI分析——后果等级划分──后果等级由损坏后果等级和健定性RBI分析——风险矩阵风险增加ABCDE12345失效慨率

失效后果46定性RBI分析——风险矩阵风险增加ABCDE12345失效慨RBI定性分析装置单元设备系数损坏系数检测系数维修状况系数工艺系数机械设计系数失效可能性系数化学物质系数物质存量系数状态系数自燃系数压力系数保护系数失效后果系数1.裂解与聚冷57-6667251337-3-10-10-7202.裂解气体压缩与冷凝液汽提00-6602213318-10-10-7253.酸性气体去除02-6602413318-10-10-8244.裂解气体干燥与激冷00-6602213348-10-10-8275.去甲烷系统00-6602213378-10-10-7316.去乙烷乙炔氢化乙烯精馏系统00-6602215346-10-10-7287.去丙烷、去丁烷系统00-6632515286-10-10-7228.丙二烯/甲基乙炔氢化丙烯精馏00-6602213376-10-10-7299.丙烯冷冻02-6622613346-10-10-72610.乙烯冷冻02-6612515288-10-10-72411.乙炔回收02-6612520288-10-10-72912.乙烯储存00-6602215378-10-10-832乙烯裂解装置RBI定性分析结果47RBI定性分析设损检维修状工艺系数机失化学物质系数物质存量系失效概率54321.12.~12.

ABCDE失效后果RBI风险矩阵48失54321.12.~12.

ABCDE失效后果RBI风险矩2.5定量RBI分析工艺条件PHA结果保养/检测记录PSM系统评估结果设备资料档案后果严重性分析失效概率分析危害风险评估其它降低风险措施检测计划变更定量RBI分析流程图492.5定量RBI分析工艺条件PHA结果保养/检测记录PSM定量RBI分析涉及资料内容 平面布置图 工艺仪表流程图(P&ID) 工艺流程图(PFD) 工艺介质数据 各类设备设计、制造、采购、安装、竣工验收资料 安全保护装置资料 操作与维护手册 历次检验维修记录50定量RBI分析涉及资料内容50定量RBI分析－失效可能性的计算国内外同类设备失效可能性基于安全管理系统评估修正个别设备设计条件数据和检验计划失效可能性Ｆ=平均失效可能性ＦG个别设备修正因子ＦE管理因素修正因子ＦMXX51定量RBI分析－失效可能性的计算国内外同类设备失效可能性基于同类设备失效的可能性设备类型泄漏频率(4个孔尺寸/年)¼in1in4in破裂单密封离心泵6×10-25×10-41×10-4

双密封离心泵6×10-35×10-41×10-4

塔器8×10-52×10-42×10-56×10-6离心压缩机

1×10-31×10-4

往复式压缩机

6×10-36×10-4

过滤器9×10-41×10-45×10-51×10-5翅片/风扇冷却器2×10-33×10-45×10-82×10-8换热器，壳程4×10-51×10-41×10-56×10-6换热器，管程4×10-51×10-41×10-56×10-6管子，0.75in.直径，/ft1×10-5

3×10-7管子，1in.直径，/ft5×10-6

5×10-7管子，2in.直径，/ft3×10-6

6×10-2管子，4in.直径，/ft9×10-76×10-7

7×10-8管子，6in.直径，/ft4×10-74×10-7

7×10-8管子，8in.直径，/ft3×10-73×10-78×10-82×10-8管子，10in.直径，/ft2×10-73×10-78×10-82×10-8管子，12in.直径，/ft1×10-73×10-73×10-82×10-8管子，16in.直径，/ft1×10-72×10-72×10-82×10-8管子，＞16in.直径，/ft6×10-82×10-72×10-81×10-8压力容器4×10-51×10-41×10-56×10-6反应器1×10-43×10-43×10-52×10-6往复泵0.70.010.0010.001常压储罐4×10-51×10-41×10-52×10-552同类设备失效的可能性设备类型泄漏频率(4个孔尺寸/年)¼i设备修正因子53设备修正因子53换算的设备修正系数设备修正因子的最终值FE＜-1.0该值绝对值的倒数-1.0～1.01.0＞1.0等于该数值54换算的设备修正系数设备修正因子的最终值FE＜-1.0该值绝对管理修正因子管理系统现状审核API581附录D,101questions,1000scores管理系统评估分数项目主题问题数分值1领导和管理6702工艺安全信息10803工艺危害性分析91004变更管理6805操作规程6806安全作业7857培训81008机械完整性201209开工前安全审查56010应急措施66511事故调查97512承包商54513安全生产管理系统评估440

合计1011000管理操作维护安全检验培训工程55管理修正因子管理系统现状审核API581附录D,1管理系统评估分值与管理修正系数的关系56管理系统评估分值与管理修正系数的关系56定量RBI分析－后果分析流程确定泄放类型在设备和环境中流体的性质泄漏率泄漏孔径范围0.25”,1”,4”,破裂持续泄放流量瞬时泄放流量确定最后相确定最后相持续/气体持续/液体瞬时/气体瞬时/液体泄放总质量有毒后果可燃后果减缓环境后果停产后果12334546757定量RBI分析－后果分析流程确定泄放类型在设备和环境泄漏率泄风险图1●2●6●

5●7●3●

4●

10●9●

8失效后果失效可能性风险线58风险图失效后果失效可能性风险线582.6API581考虑的损伤类型(失效模式)1) 减薄(包括整体、局部、点)(Thinning)

2) 焊缝表面开裂(Surfaceconnectedcracking)

3) 近表面开裂(Subsurfacecracking)

4) 微裂缝/微空隙形成(Microfissuring/microvoidformation)

5) 金相组织改变(Metallurgicalchanges)

6) 尺寸变化(Dimensionalchanges)

7) 鼓泡(Blistering)

8) 材料特性改变(Materialpropertieschanges)

9) 机械损伤(Mechanismdamage)592.6API581考虑的损伤类型(失效模式)1) 减薄2.7损伤机理与部位1) 减薄机制失效机理形态部位盐酸局部常压塔顶、重整装置的加氢、重整后和再生部分电化学腐蚀局部海水和冷却水系统硫化物局部加氢装置、焦化装置、FCC、胺处理装置、酸性水处理装置和气体分离装置等二氧化碳局部蒸汽冷凝系统、FCC、硫酸局部硫酸烷基化装置、水处理系统氢氟酸局部氢氟酸烷基化装置磷酸局部水处理系统苯酚局部重油和脱蜡装置602.7损伤机理与部位1) 减薄机制失效机理形态部位盐酸局部失效机理形态部位胺局部胺处理大气均匀系统保温层下坑装置和系统土壤腐蚀局部系统高温硫化（无氢）均匀蒸馏、焦化、FCC、加氢装置等高温硫化（有氢）均匀加氢装置环烷酸局部蒸馏装置高温氧化均匀加热炉1) 减薄机制61失效机理形态部位胺局部胺处理大气均匀系统保温层下坑装置和系统2) 应力腐蚀开裂失效机理形态部位氯化物穿晶常压塔、有水的地方腐蚀开裂晶间、穿晶炭钢设备内部、由于残余应力造成连多硫酸晶间FCC、加氢装置、燃气系统胺开裂晶间胺处理装置氨开裂晶间氨工厂、中和剂浓缩HICSOHIC穿晶、鼓泡、平面湿硫化氢环境、蒸馏、FCC、加氢装置、焦化装置、气体回收等，焊缝与母材硫化物穿晶同上氢鼓泡平面同上氰化氢平面、穿晶FCC622) 应力腐蚀开裂失效机理形态部位氯化物穿晶常压塔、有水的地3) 金相组织改变和环境失效失效机理形态部位高温氢晶间、脱炭加氢装置、重整装置晶粒增长局部炉管石墨化局部FCC反应器σ相脆化无特点FCC再生器、铸造炉管和管架475℃脆断无特点铁素体钢回火脆化无特点加氢装置反应器液态金属脆化局部原油中的汞在蒸馏装置渗炭局部有焦的炉管脱炭局部高温炉管金属粉尘化局部加氢炉、焦化炉、气体涡轮机选择性浸出局部水冷系统的耐酸管道外部腐蚀局部乙烯装置633) 金相组织改变和环境失效失效机理形态部位高温氢晶间、脱炭4) 机械失效失效机理形态部位机械疲劳局部转动部件、管腐蚀疲劳局部蒸汽炉顶盖、锅炉炉管气蚀局部叶轮背面、泵的入口机械损伤N/A没有保护的部位超载N/A热膨胀、工艺条件变化超压N/A工艺条件变化、脆断局部低温条件、钢材变质蠕变局部炉管和炉内件应力断裂局部炉管热震动局部燃烧中流体变化热疲劳局部焦炭塔644) 机械失效失效机理形态部位机械疲劳局部转动部件、管腐蚀疲2.8 检验方法的有效性(允许在线检验)检验技术减薄焊缝表面开裂近表面开裂微裂纹/微孔形成金相变化尺寸变化鼓泡目视检查1-32-3×××1-31-3超声纵波1-33-×3-×2-3××1-2超声横波×1-21-22-3×××荧光磁粉×1-23-×××××着色渗透×1-3×××××声发射×1-31-33-×××3-×涡流1-21-21-23-××××漏磁1-2××××××射线检查1-33-×3-×××1-2×尺寸测量1-3××××1-2×金相×2-32-32-31-2××1=高度有效2=通常有效3=适当有效×=不常用检验效果分类：高度有效、通常有效、适当有效、效果差、无效

652.8 检验方法的有效性(允许在线检验)检验技术减薄焊缝表面2.9制定检验计划(确定合理的检验周期)

优化 检验目的有针对性 检验部位有针对性 检验方法十分明确合理确定检验周期需要检，一定检不需要则不检662.9制定检验计划(确定合理的检验周期)优化需要检，一2.10 RBI应用过程示例加氢裂化装置的单元、工段划分表单元工段工段名称设备台数管道条数100101加氢裂化系氢系统2798300301脱丁烷/己烷系统1559302分馏系统21137400401酸性气处理系统1745合计98443装置分割原则： ——以设备和管道的工艺功能为主，兼顾物流及腐蚀流特点 装置分割672.10 RBI应用过程示例加氢裂化装置的单元、工段划分表 基础数据采集1) 采集数据内容通用数据：气候条件、地震系数、工艺稳定性、投用年份、开停车频率等设计(制造)数据：设备类型、温度、压力、材料、壁厚、容积等工艺数据：物流(代表性流体、杂质)组份、操作温度、压力等检验数据：检验年份、历次检验的项目及有效性等安全信息：安全保护装置设置及维护等68 基础数据采集1) 采集数据内容通用数据：气候条件、地震系数2) 数据采集方法查阅： 装置原始设计、制造、安装档案资料 历次检验资料 工厂相关的管理文件及数据库 操作记录 装置操作工艺手册现场采样分析：物流数据问卷调查：管理系统评估系数692) 数据采集方法查阅： 装置原始设计、制造、安装档案资料3) 数据录入层次建立装置→单元→工段→设备（管道）→部件设备类型部件塔器（直立容器）上封头、分段筒体、下封头反应器上封头、筒体、下封头卧式容器封头、筒体、集液器管壳式换热器壳体、封头、管箱筒节、管箱封头空气冷却器管箱、管子加热炉炉体（炉管不考虑）703) 数据录入层次建立装置→单元→工段→设备（管道）→部件设 分析假设条件设备与管道的设计寿命为30年加氢裂化装置3台加氢反应器的重要程度定为“极为重要”(Vital)其它设备和管道均定为“重要”(Important)下次检验年份：加氢裂化装置为2006年最小允许壁厚按原设计规范计算确定腐蚀裕量取原设计值对API581中未给出腐蚀机理的材料、介质、温度组合，依据试验数据和专家经验进行补充，对腐蚀明显轻微的(如干燥空气、新鲜水、成品油等)情况，人为添加“未知”(Unknown)腐蚀减薄机理，腐蚀减薄速率设定为0.02mm/年。71 分析假设条件设备与管道的设计寿命为30年71 风险排序加氢裂化装置设备和管道风险分布情况加氢裂化装置设备风险分布情况图72 风险排序加氢裂化装置设备和管道风险分布情况加氢裂化装置设备加氢裂化装置管道风险分布情况图73加氢裂化装置管道风险分布情况图73加氢裂化系统主要设备部件风险分布图加氢反应器18.5~19.8MPa427℃低压分离器2MPa,60℃封头、集液器减薄,HIC/SOHIC高压分离器17.5MPa,155℃原料脱水罐0.35MPa,70℃74加氢裂化系统主要设备部件风险分布图加氢反应器低压分离器高压分 损伤机理 加氢裂化装置腐蚀减薄 ——酸性水腐蚀、锅炉水腐蚀、冷却水腐蚀、盐酸腐蚀、高温H2S/H2腐蚀、高温硫及环烷酸腐蚀应力腐蚀开裂 ——HIC/SOHIC、碳酸盐SCC、硫化物SCC、胺SCC、PTA连多硫酸SCC ——SCC敏感性为“高”和“中”的设备和管道主要集中在101工段(加氢裂化系统)、301(脱丁烷/己烷系统)和401(酸性气处理系统)工段外部腐蚀 ——大气腐蚀和保温层下腐蚀 ——外部腐蚀比较严重的管道主要集中在201工段(新氢系统)和302工段(分馏系统)高温氢腐蚀 ——101工段(加氢裂化系统)中的4台换热器和3条管道 ——P-059的氢腐蚀敏感性为“高”，表明该管道发生氢腐蚀损伤的可能性相对较大。P-059氢腐蚀敏感性高的主要原因是该管道材质为A-106B，属一般碳素钢，操作条件下不能抗氢腐蚀。75 损伤机理 加氢裂化装置75高风险设备的原因分析设备位号设备名称部件主要原因D-103(3-E)低压分离器2MPa,60℃封头、集液器高H2S含量、高HIC/SOHIC敏感性、非抗HIC钢D-104(4-E)脱丁烷塔回流罐1.8MPa,95℃集液器高H2S含量、高HIC/SOHIC敏感性、未热处理、非抗HIC钢D-105(3-E)脱己烷塔回流罐3.5MPa,80℃封头高H2S含量、高HIC/SOHIC敏感性、未热处理、非抗HIC钢D-115(3-E)放空罐0.35MPa,23℃封头、筒体高H2S含量、高SSCC敏感性、未热处理，非抗HIC钢D-156(3-E)乙醇胺控制罐0.7MPa,120℃筒体、上封头高MDEA含量、中HIC/SOHIC敏感性E-153A(3-E)胺液溶剂换热器1.6MPa,200℃管箱高MDEA和H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理E-153B(3-E)胺液溶剂换热器1.6MPa,200℃管箱高MDEA和H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理T-101(3-E)脱丁烷塔1.76MPa,85℃上封头高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理T-102(3-E)脱己烷塔3.55MPa,70℃上封头高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理T-151(3-E)液化气脱硫抽提塔1.8MPa,60℃筒体-2高MDEA和H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理T-152(3-E)干气脱硫吸收塔1.43MPa,65℃筒体高MDEA和H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、筒体未热处理加氢裂化装置设备76高风险设备的原因分析设备位号设备名称部件主要原因D-103序号管道代号主要原因1P-041-8"(3-E)高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理2P-201-10"(4-E)高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理3P-206(3-E)高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理4P-251-16"(3-E)高温硫腐蚀5RSM-503-8"(3-E)高MDEA含量、胺SCC6RSM-504-8"(3-E)高MDEA含量、胺SCC7SG-504(3-E)高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理8SG-504-10"(3-E)高H2S含量、中HIC/SOHIC敏感性、未热处理加氢裂化装置管道77序号管道代号主要原因1P-041-8"(3-E)高H2S含 检验策略检测效力分类高度有效(Highlyeffective)、通常有效(Usuallyeffective)一般有效(Fairlyeffective)、效果差(Poorlyeffective)和无效(Ineffective)不同的检测方法对各种损伤形式具有不同的检测效力允许“在线”检查，调整风险78 检验策略检测效力分类78 针对减薄失效机理检验策略 以宏观检验和超声波测厚为主 对能进入内部检验的设备应尽可能进入设备内部进行检查 不能进入内部检验的设备及管道应适当增加检验比例 针对应力腐蚀开裂失效机理检验策略 检测手段有：宏观检查、超声波测厚、湿荧光磁粉/PT、UT、RT 辅助方法有：金相检查、硬度测试等 首选内部湿荧光磁粉 无法进入内部时，应选用UT/RT从外部进行 对应力腐蚀开裂敏感性为“高”(High)可进入内部检验的设备(部件)，建议选择“高度有效”的检验。 对应力腐蚀开裂敏感性为“高”(High)又不能进入设备内部检验的设备(如换热器)，建议选择非进入检查中的“通常有效”的检验。 应力腐蚀开裂敏感性为“低”或“无”的设备(部件)和管道，发生开裂的可能性相对较小，因此原则上只进行“一般有效”的检测。79 针对减薄失效机理检验策略79 针对外部(保温层下)腐蚀失效机理检验策略 对外部腐蚀损伤因子较大的设备及管道应选择适当的部位和比例拆除保温层后进行宏观检查和超声测厚； 必要时应增加UT检测。 针对高温氢腐蚀失效机理检验策略 采用金相、硬度、超声测厚及超声纵波扫查等多种技术相结合的方法从内部进行检测 对于氢腐蚀敏感性“高”的设备，建议用超声和金相方法进行检测确认。

当超声测厚确定有“增厚”现象存在时，或金相检验发现有明显脱碳现象则表明氢腐蚀损伤已经存在。

优先安排检验的设备和管道

对本次风险分析处于中高风险区域以上或虽处于中风险区域但失效可能性等级大于3的设备和管道应作为下次检验的重点。80 针对外部(保温层下)腐蚀失效机理检验策略80设备部件原风险增加检验年份

检验项目及有效性调整后的风险测厚UT外部腐蚀检查T-102脱已烷塔3.2MPa40~107℃Top3-E2004F-IU-I

2-EShell-13-E2004F-IU-I

2-EShell-23-E2004F-IU-I

2-EShell-33-E2004F-IU-I

2-EBottom3-E2004F-IU-I

2-E损伤类型主导损伤机理检验前增加检验后损伤因子敏感性损伤因子敏感性应力腐蚀开裂HIC/SOHIC46Medium4.6Medium外部腐蚀保温层下腐蚀11减薄酸性水腐蚀11通过在线检验调整风险

在线检验是指设备在运行状态下进行检测，从RBI技术的角度出发，在线检测只要方法选择正确，检验比例(有效性)得到保证，能到达停车检验效果。81设备部件原风险增加

检验项目及有效性调整后测厚UT外部腐蚀检设备部件原风险增加检验年份

检验项目及有效性调整后的风险测厚UT外部腐蚀检查D-104脱丁烷塔回流罐Neck4-E2004

U-O

1-ET-101脱丁烷塔Top4-E2004

U-OU-O2-ET-102脱已烷塔Top3-E2004F-IU-I

2-EShell-23-E2004F-IU-I

2-EShell-33-E2004F-IU-I

2-EBottom3-E2004F-IU-I

2-ED-105脱已烷塔回流罐Head3-E2004F-OU-O

1-ET-151液化气脱硫抽提塔Shell-23-E2004U-IU-I

2–ET-152干气脱硫吸收塔Shell3-E2004F-IU-I

2–ED-103高压分离器Head3-E2004F-OU-O

2–ED-156已醇胺控制罐Top3-E2004F-OU-OF1–EShell3-E2004F-OU-O

1–EE-153A胺液溶剂换热器Box3-E2004F-OU-OF1–EE-153B胺液溶剂换热器Box3-E2004F-OU-OF1–ED-115放空罐Head3-E2004F-OU-OF1–EShell3-E2004F-OU-OF1–E重新计算的风险、检测项目、检验有效性及模拟检测后的风险调整情况82设备部件原风险增加检验年份

检验项目及有效性调整后测厚UT外 R-101、R-102A和R-102B三台加氢反应器是加氢裂化装置中的核心设备，在本次RBI定量分析中只有这三台设备的重要程度被定义为“极为重要”(Vital) 风险分析的结果显示它们的风险均处于“中高”风险区(2-E)。主要的损伤机理为内部堆焊层腐蚀减薄。

加氢反应器失效将导致非常严重的后果，但其失效概率相对较低 ——高后果、低概率失效机理：腐蚀减薄

但由于该设备属关键设备，因此在制订检验策略时应考虑到其它可能的损伤形式，并有针对性的进行检验。其它可能的堆焊层损伤形式有：

凸台角焊缝开裂、堆焊层微裂纹、人孔法兰密封槽底开裂、冷氢管及热电偶角焊缝开裂检验策略：建议以内部重点部位的宏观检查和渗透检测为主，检验效力应选择“通常有效”例：加氢反应器的检验策略83 R-101、R-102A和R-102B三台加氢反应器是加氢3. GMRI国内RBI执行情况15家石化企业，26套装置2家燃气企业，2套装置保证本质安全，降低检维修成本 (直接经济效益约5200万元，间接经济效益30700万元)成功应用843. GMRI国内RBI执行情况15家石化企业，26套装置成85858686已完成和正在进行的石化装置RBI项目截止2005年，完成26套装置的定量RBI工作 炼油：18套(重油加氢、加氢裂化、加氢精制、常减压、催化裂化、制氢) 化工：7套(乙烯裂解、烷基苯、MTBE、环氧氯丙烷) 化肥：1套(合成氨)目前正在进行13套装置87已完成和正在进行的石化装置RBI项目截止2005年，完成26风险分布结果26套装置中高风险设备分布情况26套装置设备风险分布26套装置管道风险分布装置总体风险统计88风险分布结果26套装置中高风险设备分布情况26套装置设备风失效模式与失效机理 炼油与化工装置可能的失效模式全部能涉及到 各类装置损伤机理统计结果：乙烯裂解装置损伤机理分布89失效模式与失效机理 炼油与化工装置可能的失效模式全部能涉及到加氢装置损伤机理分布90加氢装置损伤机理分布90催化装置损伤机理分布91催化装置损伤机理分布91常减压装置损伤机理分布92常减压装置损伤机理分布92制氢装置损伤机理分布93制氢装置损伤机理分布93烷基苯装置损伤机理分布94烷基苯装置损伤机理分布94合成氨装置损伤机理分布95合成氨装置损伤机理分布95检验策略检验部位、检验方法、检验比例、检验周期96检验策略检验部位、检验方法、检验比例、检验周期96失效概率失效后果年限比例＞3高、中高2～3年4%＞3＝3中高6年加在线17%＝3＜3＜2低中、中高高6年68%＜3低中7～9年加在线11%4套加氢、1套制氢装置中20台加氢反应器，除了2台反应器服役超过30年，大多数处于“过度检验”状态97失效概率失效后果年限比例＞3高、中高2～3年4%＞3中6年14. 若干问题的讨论4.1 关于可接受的风险 (允许存在的风险)在API580、API581中 没有规定也无法规定统一的可接受风险 强调各行业可以有自己的风险准则 一般情况下，业主应根据RBI分析的结果，结合本企业的生产、经营、安全管理、设备管理、经济效益以及社会效益综合考虑后自行确定一个可接受的总体风险状况可接受风险与一个国家的经济发展水平相关在中国企业难以自行确定，期待政府有关部门的协同解决984. 若干问题的讨论4.1 关于可接受的风险在API580在我们的实践中采取的措施：

中等风险以下 等风险原则中高风险以上 在线检验，缩短检验周期(失效可能性等级大于3)

借鉴国外经验

法规与技术规范要求99在我们的实践中采取的措施：中等风险以下 等风险原4.2 关于检验周期的确定

承压设备的特点必须定期检验，检验频度确定合理的周期：

考虑措施尽可能满足生产装置长周期运行设备的各种损伤、退化、劣化、不影响本质安全首先满足法规要求，用好法规的允许调整条件设备的风险等级同类设备的国内外经验完整性评估与寿命预测评估国内外技术机构的指导性建议1004.2 关于检验周期的确定承压设备的特点必须定期检验，检隐患消除：茂名与WEPECRBI方法并不主张仅通过延长检验周期来实现经济性我国技术规范关于压力容器与压力管道检验周期的规定是合理的，与RBI不冲突 过去存在问题是某些检验机构执行偏差问题GMRI反对以延长检验周期为目的开展RBIA106B管材与容器 立即更换加氢反应器 满足法规要求 适当延长101隐患消除：茂名与WEPECA106B管材与容器 立即更换104.3 关于在线检验 检验力度与有效性并非所有设备都需要高度有效或通常有效检验 结合失效模式、机理及后果检验手段、技术装备的技术进步科学的容限、合理的误差1024.3 关于在线检验 检验力度与有效性失效模式、机理及后4.4 与法规的关系

重要概念RBI用于宏观风险区分与排序是一种理念、方法 技术法规、具体检验、检测技术的要求相互支持

两种相互依存，相互支持的关系法规、技术规范≠传统检验RBI≠延长检验周期1034.4 与法规的关系重要概念法规、技术规范≠传统检验103我国的法规技术规范

RBI活动必须在法规允许的框架之下多年治理整顿的宝贵经验总结适合中国国情在检验手段、技术、容限等方面，有独到之处必须结合放入检验策略中104我国的法规技术规范多年治理整顿的宝贵经验总结1044.5 适合我国国情问题

我国与发达国家设备状况有较大差别API581假定容器与管道的设计、制造符合要求，所以不考虑结构与焊缝的缺陷问题，不符合我国国情 早期：历史影响 目前：国产材料性能稳定与诚信制造、大型化影响设计寿命，我国压力容器与管道没有明确概念 相对于国外，严重超期服役状态风险的调整管理修正系数的修正问题先天性缺陷超期服役1054.5 适合我国国情问题我国与发达国家设备状况有较大差别4.6 关于软件的引进与改进

RBI的数学方法十分简单，实现软件很容易，难点在于形成丰富内涵的数据库 如：各类介质的腐蚀性、失效模式、失效机理、检验效率、同类设备事故原因，同类设备RBI结果等 引进的是数据库，而不是计算方法软件1064.6 关于软件的引进与改进RBI的数学方法十分简单，实现改进之处 损伤机理 重整加氢反应器的轻微蠕变 催化再生器硝酸盐应力腐蚀开裂 高压空冷器的硫氢化胺冲刷腐蚀 长期使用加氢装置的回火脆化 物流不全 有机酸类、甲醇、醛、合成氨等化肥系统

失效模式 管壳式换热器管束腐蚀 先天焊接缺陷与材料不稳定引发其它问题 软件编制 管线分析不能分级 商业损失考虑不周107改进之处 损伤机理 重整加氢反应器的轻微蠕变1074.7 关于RBI专家组或操作人员要求

采集到最客观真实的基础数据(有赖于企业的管理水平)；从事RBI分析的单位或项目组应包括有以下几方面的经验丰富的技术专家：工艺、设备、设计(结构)、材料、腐蚀、检验等方面；输入软件的最终数据应经过专家小组分析确认；对RBI分析结果由有关专家进行分析确认，并根据长期积累的实践经验对装置中设备或管道的一些特殊情况对RBI结果进行必要修正和补充； 任何RBI软件有输入、必有输出 关键： 什么人输入、输入什么样的初值？ 输出的结果怎么用？1084.7 关于RBI专家组或操作人员要求采集到最客观真实的基4.8 几点建议

(1)

采用RBI方法对于中国石化企业保障承压设备安全，减少维修费用，提高石化产品国际竞争力很有益处，应予以推广。(2) RBI的推广不仅与企业相关，它与政府的政策与决策有很大关系。推广RBI活动的单位应将RBI试应用的结果及时反馈给政府有关部门，争取政府的支持与宏观管理。(3) RBI有效的活力在于不断的交流、总结、提高。不仅要促使国内与国外权威技术机构的交流与国际合作，国内也应有两条措施保证，一是在政府或学会、协会层次成立RBI技术委员会，组织一批有经验专家促进RBI技术在中国良性发展；二是在石化系统的RBI用户单位按使用软件成立若干个技术交流小组，不断交流持续改进。(4) RBI工作组应当由企业和技术服务单位的多名专家组成，其中应当包括有经验设备设计或研究专家、检测工程师、工艺工程师、腐蚀防护与材料工程师、无损检测工程师、安全工程师等，最好政府监察管理部门的人员也参与全过程监督。1094.8 几点建议(1) 采用RBI方法对于中国石化企业保谢谢各位110谢谢各位110基于风险的检测(RBI)

及其在石化装置中的应用陈学东王冰杨铁成艾志斌合肥通用机械研究院二○○六年六月111基于风险的检测(RBI)

及其在石化装置中的应用陈学东王1. RBI技术概述

2. API581简介

3. GMRI在国内RBI执行情况

4. 若干问题的讨论1121. RBI技术概述

2. API581简介

3. GMR1. RBI技术概述1.1 几个基本定义危险与风险危险：可能产生潜在损失(损伤)的征兆，客观存在，无法改变风险：危险事件发生的概率 一定程度上可以随危险一旦出现的后果严重程度与损失大小 着人的意志而改变

社会与环境企业自身1131. RBI技术概述1.1 几个基本定义危险与风险危险：可能风险分析与风险工程危险源风险链暴露后果风险分析分析风险链相互关系及相互作用的方法风险评价风险预测风险检测风险设计风险管理风险工程控制风险及对风险采取相应措施114风险分析与风险工程危险源风险链暴露后果风险分析分析风险链相互维修与资产完整性管理115维修与资产完整性管理51166HSE完整性管理RBIHSE、完整性管理和RBI三者的关系

117HSE完整性管理RBIHSE、完整性管理和RBI三者的关系基于风险检测(Risk-BasedInspectionRBI)理念：安全性＋经济性方法：系统论、概率论、可靠性理论等原理：失效可能性×失效后果 风险排序关键：优化检验策略 (风险识别、评价与控制)目的：本质安全＋节约成本WHAT： 要检查何种类型的缺陷？WHERE：何处去寻找缺陷？缺陷的位置/可接近性？HOW： 能发现缺陷的最佳技术？破坏形式(减薄，裂纹等)WHEN： 从风险级别和经济性平衡角度确定最佳检验时间？避免检验不足与检验无效过度检验118基于风险检测(Risk-BasedInspectionRBI风险矩阵失效概率5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡⅡⅢ1ⅠⅠⅡⅡⅢ

ABCDE失效后果设备风险等级表等级风险区采取的对策Ⅰ低风险区酌情减少检查保养Ⅱ中风险区应进行定期保养及检验Ⅲ次高风险区进行在线监测和无损检测(缩短检验周期)Ⅳ高风险区重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患风险矩阵119RBI风险矩阵失5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡRBI过程示意图检验计划风险评估ABCDE12435风险矩阵120RBI过程示意图检验计划风险评估ABCDE12435风险矩阵1.2 RBI的意义避免传统检验的某些不足、确保本质安全 不清楚特种设备失效模式，失效机理 检验不足 盲目追求“全面” 不清楚失效发生的可能部位 检验无效 过度检查

装置、设备的重要度划分考虑因素较少

重点不突出

检验周期确定依据不足

过频或过长或1211.2 RBI的意义避免传统检验的某些不足、确保本质安全 不RBI与传统方法的区别传统检测计划RBI检测计划检测活动进行的程度潜在的危害风险不可检测出的风险采用RBI进行风险管理人为错误自然灾害外部事件人为破坏检测能力限制设计错误物料本身风险122RBI与传统方法的区别传统检测计划RBI检测计划检测活动进行80%的损失是由20%的设备引起的

风险系数不是越小是好，安全与经济的统一“二八”现象12380%的损失是由20%的设备引起的

风险系数不是越小是好，安风险演化与寿命关系寿命风险如果进行风险管理浴盆曲线124风险演化与寿命关系寿命风险如果进行风险管理浴盆曲线14影响压力容器安全的突出问题八年来，6次全国性安全状况调查45家大型石化企业，164638台压力容器，1166台高强钢压力容器，686台液化气球罐超标缺陷全球原油品质劣化——介质腐蚀加剧装置大型化——高强钢使用(裂纹敏感性增大)长期超期服役——未经合理评估，盲目使用近年来缺乏有效检测科学评估未达设计寿命过早失效突然失效腐蚀、疲劳等使用中产生缺陷引起失效设计选材不当、结构不合理、焊接缺陷引起失效各种腐蚀焊接缺陷高温损伤疲劳八十年代末期前投用九十年代中期后投用不同时期的压力容器失效的不同原因1980～2004年部分国内固定式容器爆炸事故的统计情况1990～2004年部分国内压力管道失效事故的统计情况有利于针对突出问题125影响压力容器安全的突出问题八年来，6次全国性安全状况调查超标满足经济社会发展需求● 企业发展的需求： 用先进的风险工程学理念，处理安全与经济的关系； 在WTO框架内→提高企业国际竞争力。● 企业管理的需求： 企业管理需要一个系统、完善的管理体系来规划、监控风险、制定严格有效的风险应对计划来降低风险带来的影响。● 设备管理的需求： 执行RBI项目实际上同时将工厂设备的信息进行了全面的整理归纳，形成了一套信息库，这对于设备管理部门来说是非常有帮助的。同时在执行RBI管理的过程中也产生了一个集工艺、设备、腐蚀、安全等跨部门的知识核心小组，改变了以往各个部门间知识不流通的状况。● 经济效益的需求： 确保安全→最根本的效益保证 国外：降低成本 国内：短期成本可能会上升，长期降低成本126满足经济社会发展需求● 企业发展的需求：16广义的风险评价1930’s 保险业二战后，化学工业发展→生产过程火灾爆炸、泄漏事故↑

→安全评价、风险预测1960’s 英国故障数据库 美国DOW化学公司化工生产危险度量安全评价方法1974 美国AEC核电站危险状况的评价 英国ICI化学公司火灾、爆炸、毒性指数评价方法1984 美国在印度的农药厂毒气泄漏，造成2500人死亡，125000人中毒1986 美国挑战者号航天飞机爆炸 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故1.3RBI在国外127广义的风险评价1930’s 保险业1.3RB美国人上个世纪九十年代初开始此项工作

30年以来，100件重大损失事故统计表明风险因素复杂

增加检测力度来看，花费巨大，事故仍然发生 美国人W.KentMuhlbauer1992年提出了输油与输气长输管道的风险评估方法 原因分析(第三方破坏与最小埋深、腐蚀、设计、操作) 介质危险性评定：泄漏指数、相对风险程度设备故障操作失误流程异常自然灾害设计结构人为破坏不明原因43%21%11%5%5%1%14%狭义的风险评价(在石化行业应用)128美国人上个世纪九十年代初开始此项工作设备故障操作失误流程异常APIRBI赞助委员会成员单位AmocoDNOHeatherPennzoilAramcoDowPetroCanadaArcoDSMPhillipsAshlandExxonShellBPFinaSunChevronKochTexaco/StarCitgoMarathonUnocalConocoMobilAPI23家石化公司赞助研究RBI：1996年出台API581的草案2000年5月正式出台RBI执行文件APIBRD5812002年5月公布RBI标准APIRP580129APIRBI赞助委员会成员单位AmocoDNAPIRP580

——推荐了一种做法（RecommendedPractice），描述了在实施RBI项目中所涉及的重要内容和要求。APIBRD581

——是一个资源文件（BaseResourceDocument），描述了适用于炼油和化工工业的RBI方法。130APIRP580——推荐了一种做法（RecASME “ASMERBIGuidanceDocument，Vol.1”，1991 “ASMERBIfornuclearplant,Vol.2”，1992 “ASMERBIforpowerplantVol.3”1994 “RBIguidelinesforpressuresystems”，1999API与ASME总体思路一致 ASME 针对电力行业，关注高温与强度失效 API 针对石化，尤其是炼油厂，关注腐蚀欧洲 欧洲工业基于风险的检验和维护规程(RBIMAP)(正在制订) RBI、RCM、SIL 共享机制131ASME21政府认可法令/政府要求： CaliforniaRiskManagementandPreventionProgram(RMPP) EPA40CFRPart68，RiskManagementProgramsforChemicalAccidentReleasePrevention(美国环保署)工程规范： API581，IEC1508，ANSIS84.01

UFIPGuidelines(France)，UICGuidelines(France)等团体组织： AIChE(美国化学工程师协会)/CCPS GuidelinesforChemicalProcessQuantitativeRiskAnalysis 波音公司ReliabilityCenteredMaintenance，RCM美国、澳大利亚、新西兰、英国、挪威、芬兰、荷兰、新加坡等国政府均已批准企业采用RBI技术确定检验策略132政府认可法令/