在用压力容器基于风险的检验关键技术

在用压力容器基于风险的检验关键技术蒋俊2011.081一、基于风险的检验（RBI）技术21、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

32、基于风险检测（RBI）理念：安全性＋经济性原理：失效可能性×失效后果 风险排序关键：优化检验策略目的：本质安全＋节约成本要检查何种类型的缺陷？何处去寻找缺陷？缺陷的位置？能发现缺陷的最佳技术？破坏形式(减薄，裂纹等)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43、RBI风险矩阵失效概率5ⅢⅢⅢⅣⅣ4ⅡⅡⅢⅢⅣ3ⅠⅠⅡⅢⅣ2ⅠⅠⅡⅡⅢ1ⅠⅠⅡⅡⅢ

ABCDE失效后果54、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Ⅱ中风险区应进行定期检验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65、RBI过程检验计划风险评估ABCDE12435风险矩阵76、RBI检验的意义常规检验中存在的问题：不清楚容器的失效模式、失效机理。造成检验不足、盲目追求“全面”。不清楚容器失效发生的可能部位。造成检验无效、过度检验。容器的重要度划分考虑因素较少，重点不突出。造成检验周期确定依据不足，过频或过长。避免传统检验的某些不足、确保本质安全。87、RBI检验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98、容器的风险演化与寿命的关系寿命风险如果进行风险管理浴盆曲线109、满足在用容器使用与管理的需求● 使用与管理的需求： 用先进的风险工程学理念，处理安全与经济的关系；● 企业管理层的需求： 管理层需要一个系统、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检验，实际上是同时将工厂在用容器使用与管理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。● 经济效益需求： 确保安全→最根本的效益保证 降低成本，短期成本可能会上升，长期降低成本1110、国外RBI技术发展概况美国人上个世纪九十年代初开始此项工作20家石化公司赞助API研究RBI2000年5月正式出台RBI执行文件API581，2002年5月公布RBI标准API580法国石油工业协会颁发的“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”印尼、新加坡、荷兰等国政府也有类似规定1211、国内RBI技术发展现状上世纪九十年代末：国家特检院、通用所、南京工业大学、青岛安工院政府介入与关注：国家科技部立项，国家特种设备局推动中石油、中石化积极推动国外技术机构乘虚而入，法国BV、挪威DNV，与国内联合。

13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12、RBI计划编制方法

1413、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1514、定性RBI分析风险的意义：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16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0～15116～25226～35336～50451～75517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＋人口系数损坏后果等级健康后果等级损坏后果系数损坏后果等级0～19A20～34B35～49C50～70D>70E健康后果系数健康后果等级＜10A10～19B20～29C30～39D>40E18风险矩阵：风险增加ABCDE12345失效慨率

失效后果1915、定量RBI分析工艺条件工艺危害分析结果保养/检测记录工艺安全管理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20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21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ＦMXX22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4×10-51×10-41×10-52×10-5同类设备失效的可能性23设备修正因子24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25管理修正因子管理系统现状审核API581附录D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26管理系统评估分值与管理修正系数的关系27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28

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失效后果失效可能性可接受的风险线风险控制图29