RBI基本知识.ppt

1、RBI基本基本知识知识Risk Based Inspection 以风险为基础的检验以风险为基础的检验 林筱华林筱华中国石化股份有限公司茂名分公司中国石化股份有限公司茂名分公司炼油分部机动处炼油分部机动处1 1、RBIRBI的发展的发展传统的设备管理投入不能解决深层次的问题传统的设备管理投入不能解决深层次的问题石化设备的失效率统计有一定的规律性石化设备的失效率统计有一定的规律性其它/不明原因 19%反应器12%泵/压缩机6%槽7%换流器4%塔4%加热器/锅炉2%管道30%罐 16%引起设备失效的原因统计引起设备失效的原因统计设备失效（由于腐蚀、疲劳等原因）41%不明原因 18%操作错误 20%

2、工艺扰动 8%自然灾害 6%n人为破坏/纵火n3%1992年美国OSHA颁布了过程安全管理办法(29CFR 1910.119Process Safety Management for Highly Hazardous Chemicals):分析了20000多台设备,调查世界范围内约25家石油化工厂，与政府和检测机构充分交流；其中心是其中心是:“:“避免灾难性事故的发生避免灾难性事故的发生”;设备完整性设备完整性n设备完整性(Mechanical Integrity)一词源自于美国职业安全卫生总署(Occupational Safety and Health Administration,OSH

3、A)所制定的29CFR 1910,119法規 n针对处理高危害性物质的设备（压力容器及储罐、管线系统、释放及排放系統、控制系統、紧急停机系统及机泵等）n目的在于工厂对生产作业性质建立一套善的维修保养制度，降低因设备故障损坏导致的风险。风险降低措施风险降低措施PHA PHA （Process Hazard Analysis）过程风险分析HAZOP HAZOP(Hazard and Operability Study)操作危害分析FTAFTA (Fault Tree Analysis)故障树分析FMEA FMEA (Failure Modes and Effects Analysis)失效模式 与

4、影响分析RBI RBI （Risk-Based inspecting)基于风险的检验RCM RCM （Reliablity Centered Maintenance)以可靠性为 主的维护SIL SIL （Safety Integrity Level）安全完整性等级评估 定性风险评估定量风险评估HAZID 危险源识别HAZIP 危险源与可操作性研究PHA 工艺危险源分析FMEA 失效模式与影响后果分析RCMRCM 以可靠性为中心的维护RBIRBI 基于风险的检验SILSIL 安全完整性等级评估RAM 可靠性、可用性和可维护性PRM 项目风险管理基于风险的验证/入级传统风险评估传统风险评估新型风险

5、评估应新型风险评估应RBMRBM基于风险的管理基于风险的管理设备数据库综合经验风险水平低风险失效评估腐蚀维护高风险保护壳保护措施RBISILRCMRBMYYNN输入数据RBI的发展：API2000年API BRD 581正式出版;2002年API RP 580出版;98年版的规范已明确RBI技术：API 51098(压力容器检查规范）API570-98(压力管道检验)API653-98(储罐检测)API570-98(压力管道检验)如果业主/用户选择使用RBI评估方法，这种方法必须包括失效的可能性和相关的失效后果；可能性的损伤包括：减薄、裂纹、材料劣化和机械损坏；后果评估包括：爆炸、着火、有毒物

6、质泄漏、环境影响等；ASME与API关系研究历史：ASME早于API技术方向：ASME侧重高层次的技术开发 为未来RBI设定了高标准；API开发以石油化工厂装置检验目的易于理解的实用工具和方法学；主要失效：ASME-结构可靠性 API-腐蚀适用范围：ASME-核电、发电厂、长输管线 API烃加工厂和化工厂API 581与其它规范的关系与其它规范的关系nAPAPI 581 提供提供基于基于风险分析检测计划风险分析检测计划程序程序，有关检，有关检测的测的实施实施仍需参照其它的仍需参照其它的API规范，例如：规范，例如：pAPI 750过程危害性管理过程危害性管理pAPI 510压力容器检测、评级、

7、修理和变更规范压力容器检测、评级、修理和变更规范pAPI 570在役压力管道检测、修理、变更和维护规在役压力管道检测、修理、变更和维护规范范pAPI 653储罐检测、修理、变更与重建规范储罐检测、修理、变更与重建规范pAPI 530石化炼油厂计算热交换管壁厚的实例石化炼油厂计算热交换管壁厚的实例nAPI 581 分分为为定性分析、定性分析、半定量与半定量与定量分析定量分析n定性分析主要适用于较大范围的评估，如工定性分析主要适用于较大范围的评估，如工厂厂、装置装置区。区。n定量分析主要适用于特定设备的评估，主要项目包含定量分析主要适用于特定设备的评估，主要项目包含有塔有塔器器、储、储罐罐、转动机

8、械、转动机械与与管线。管线。nAPI 581 注重注重评估因腐蚀所造成评估因腐蚀所造成穿透泄漏等穿透泄漏等危害风险。危害风险。API文件之间的关系API750API510API570API653评估损坏的危险性和残余寿命新文件供研究参考文件API-BRD RP 581RISK BASEDINSPECTION可使用文件MPCPITNESS FORSERVICERBI与FFS文件FFSRP579RBI580目前2 2 目的和范围目的和范围2.1 目的目的n本文件的目的是给用户提供实施和开展API项目的基本要素.方法将一步一步地展开，直到最大程度的实际运用。内容主要包括：内容主要包括：n a.RBI

9、概念和原理的介绍n b.各个章节里描述了在RBI过程框架内应用这些原理的步骤在在RBI过程框架内应用的步骤过程框架内应用的步骤 n I.RBI评估的计划n .数据和信息的采集n .识别退化机理和失效模式n .评估失效的概率n .评估失效的后果n .风险识别、评价和管理n .通过检测实施风险管理n .其他风险减缓措施n IX.再评价和更新n X.任务、责任、培训和资格n XI.文件和记录的保存n RBI方法能够产生：方法能够产生：n a.对所有评估设备的风险排序n b.对于每一个设备单元给出详细的检测计划，包括:n I.应当使用的检测方法(例如:观测、射线，UT、WFMT等)n .应用检测方法的

10、程度(检测所占的总面积百分比及特殊位置)n .检测的时间安排n .通过实施检测计划实现风险管理n c.其他风险减缓措施的详细描述(例如维修、更新和安全装备的升级)n d.实施检测计划和其他风险减缓措施后的期望风险水平2.2 RBI项目的关键要素项目的关键要素na.用于维护文件、人员资质、数据需求和分析更新的管理系统;nb.确定失效概率的文件化方法nc.确定失效后果的文件化方法nd.通过检测和其他风险减缓措施管理风险的文件化方法。2.3 RBI的益处和限制的益处和限制n RBI评估和管理方法的主要工作成果是建立了设备风险管理计划。设备风险管理计划强调来自于经济和(或)安全/健康/环境方面的风险.

11、在这些计划里，我们推荐进行减缓风险的成本效益分析，以及减缓风险的预期结果水平。实施这些计划可提供实施这些计划可提供:n a.全面减低所评估设备和装置的风险;n b.当前风险的可接受和理解程度。RBI不能对以下几个方面进行不能对以下几个方面进行补偿补偿:nI.缺失信息和不准确的信息n.设计不充分或设备安装缺陷n.在装置的设计范围之外操作n.没有有效地执行RBI计划nV.缺乏合格人员和团队合作n.缺乏工程或操作上的洞察力2.4 使用使用RBI作为持续改进的工作为持续改进的工具具n RBI的应用提供了一个持续改进的设备检测工具，并且可降低压力容器和管道系统的失效风险。n 当获得了新的数据(例如检测结

12、果)或数据发生变化时，要进行RBI项目的再评估以便重新评价风险。n 风险管理计划也应进行相应的调整。RBI另外一个优点是另外一个优点是 n可以识别当前检测技术及其应用方面的缺陷。在有些情况下，检测技术不能充分或有效降低风险，可以实施其他风险减缓措施。RBI应指导检测技术的发展方向，促进新兴的检测技术以及当前未被充分利用的检测技术更快更广泛发展。2.5 RBI综合管理工具综合管理工具nRBI风险评估和管理工具涉及了其他风险管理系统中没有完全涉及的领域，例如过程危险性分析(PHA)或以可靠性为中心的维护(RCM)。它是其它系统的补充，给出了与设备运行相关的、更加完备的风险评估。RBI能生成设备检测

13、和维护计划能生成设备检测和维护计划 n 在计划中，明确了为确保设备安全可靠地运行所要采取的措施。n RBI的实施可为工厂的年计划和预算提供参考。n 在一个可接受的风险水平下，明确了维护设备运行对人员和资金的需求。3 范围范围3.1工业范围工业范围n尽管RBI管理的原理和概念建立在一个普遍适用的基础上，但API580是一个针对烃加工工厂和化工厂实施RBI的文件。3.2应用的灵活性应用的灵活性n因为工厂的大小、文化、地理位置和地方法规要求的各不相同，API580在现有的风险管理范围之内，给予了用户实施RBI的灵活性，以满足不同的地方法规。API580旨在提高风险辨识、评估和管理的质量并确保这些工作

14、的持续性。此处的风险是指由于设备材料退化而引起泄漏的风险。目前有许多种RBI方法，并正在不同工业领域中应用。3.3强调机械完整性强调机械完整性n RBI过程强调维持压力设备的机械完整性和减少由于机械性能退化引起的内容物损失的风险。RBI不能替代过程危险性分析(预危害分析 PHA)或(危险与可操作性研究)HAZOP。通常，PHA风险评价重点在于过程单元的设计和实际操作，及其在目前或预期操作条件下的充分性。RBI重点在于与机械完整性相关的退化机理和通过检测实施风险管理，并以此对PHA做进一步补充。3.4包括的设备包括的设备n a.压力容器全部的压力部件n b.工艺管道管道和管道部件n c.储罐常压

15、储罐和压力储罐n d.动设备承受内压的部件n e.锅炉和加热炉-压力部件n f.换热器-(壳、封头、管板和管束)n g.泄压装置安全阀等3.5不包括的设备不包括的设备n a.仪表和控制系统n b.电气系统n c.建筑系统n d.机械部件(不包括泵和压缩机外壳)3.6适用人员适用人员n API580的适用人员是无损检测和工程技术人员 n RBI要求团队合作和共同承担义务。n 尽管本文的主要适用人员是无损检测和材料工程师，工厂内其他可能参与的人员也应当熟悉RBI的概念和原理。4 参考参考n4.1参考出版物4.2其他参考材料其他参考材料n下面的出版物可以用来作为用户建立RBI项目的参考。这些参考针对

16、过程单元和设备的风险检测程序。在这些参考里，用户将发现很多适合过程设备风险评价的参考和例子。5 定义和缩写定义和缩写n 5.1定义n 5.2简写6 基本概念基本概念6.1什么是风险什么是风险n 风险是事件发生的概率和与事件相关联的后果(通常是不利的)的结合。风险可以用以下数学形式表示:n 风险=概率x后果n 可能性和概率是同义词，在本文件中为保持一致性全部使用概率。6.2风险管理和风险减缓风险管理和风险减缓n风险降低是将已知的风险减低到一个较低水平。风险管理是评价风险的过程，是决定风险降低措施是否必要的过程，是制定计划将风险控制在一个可以接受的水平之上的过程。通过风险管理，很多风险可以认为是可以接受的，这些风险不需要任何风险降低措施。7 检测间隔的制订检测间隔的制订n随着检测方式的进步和对退化速率、类型的更好了解，检测间隔越来越取决于设备的条件，而不再是一个统一的限期。API 510、570和653等规范和标准发展了检测原理。其基本要素包括其基本要素包括:na.以设备寿命的一定比例作为检测间隔(例如寿命的一半);nb.低退化速率设备的在线内部检测;nc.针对工艺环境引起开裂失效机理的内