2.通用中特RBI软件功能介绍.pdf

1、通用中特 RBI 软件简介 通用中特石化装置工程风险分析系统 V1.0 软件主要应用于石化装置设备管道的 RBI（基于风险的检验）分析，基于风险的检验（RBI）是最近几年从国外引进的先进的设备管理技术，通过该技术，可以有效的识别企业装置设备风险、提高企业设备管理水平，降低石化装置设备的检维修费用，该技术的引进对于保障中国特种设备的在线安全运行具有十分重要的意义。但是目前该技术的应用主要依赖于国外的软件分析平台，如英国 TISCHUK 的 T-OCA 软件；挪威 DNV 的 ORBIT 软件；法国 BV 的 RB.EYE 软件等。本软件便是在充分吸收发展国外 RBI 技术的同时开发出的替代国外软

2、件平台的软件产品。除了本软件外，目前国内还没有其他同类产品。通用中特石化装置工程风险分析系统 V1.0不仅完全吸收了国外的风险评估技术，而且在他们的基础上进行大胆创新，结合合肥通用机械研究院及中国特种设备检测研究院多年的检验检测、失效分析、安全评定以及腐蚀试验积累下来的相关数据库及经验研发出了适合中国国情的且具有完全自主知识产权的风险评估方法，客户可以根据自己的需要选择不同的计算方法并进行对比。目前该软件已经在国内的大连石化、天津石化、广州石化、茂名石化等二十余套装置的 RBI 项目中得到应用，并深受客户好评，同时经济效益显著；另外该软件的开发完成降低了风险评估的技术壁垒，使评估工作变的简单方

3、便，暨对于国内 RBI 技术的发展与普及也有着巨大的推动作用，可见社会效益极其显著。通用中特石化装置工程风险分析系统 简称：通用中特 RBI 软件（国产 RBI 软件）软 件 功 能 介 绍 合肥通用机械研究院 中国特种设备检测研究院 2009 年 12 月-1-1.软件功能模块软件功能模块 1.1.计算功能模块计算功能模块 1.1.1.失效模式的识别 软件能够根据设备材质、物流组分以及操作温度、露点温度情况自动识别设备可能存在的腐蚀机理。识别的失效模式包括：减薄 应力腐蚀开裂 高温氢损伤（HTHA）外部腐蚀 脆化 内衬损伤 机械损伤 1.1.2.损伤机理破坏率评估计算 失效模式损伤机理识别以

4、后，需要对各损伤机理的破裂率进行评估计算，软件能根据用户提供的相关数据，如热处理情况、流速、硬度、硫含量等数据，对有关减薄的损伤机理计算其腐蚀速率，对应力腐蚀开裂、高温氢损伤、脆化等相关损伤机理，计算其腐蚀敏感性（高、中、低、无）物流数据 失效模式识别 腐蚀速率/敏感性计算 操作条件 设备选材-2-软件能够自动计算其破坏率的损伤机理包括：类别 损伤机理代号损伤机理 11 HIC/SOHIC(hydrogen sulfide services)氢致开裂/应力导向氢致开裂(硫化氢环境)12 硫化物应力腐蚀开裂(Sulfide Stress Cracking)13 胺开裂(Amine crackin

5、g)14 碱开裂(Caustic cracking)15 碳酸盐开裂(Carbonate Cracking)16 Chloride Stress Corrosion Cracking(CLSCC)氯化物应力腐蚀开裂 17 连多硫酸应力腐蚀开裂(Polythionic acid cracking)18 HIC/SOHIC-HF(hydrofluoric acid)氢致开裂/应力导向氢致开裂(氢氟酸环境)Stress Corrosion Cracking 应力腐蚀开裂 19 氢氟酸应力腐蚀开裂(Hydrofluoric Acid services HSC-HF)21 酸性水腐蚀(Sour Wate

6、r Corrosion)22 盐酸腐蚀(Hydrochloric acid(HCL)Corrosion)23 硫酸腐蚀(Sulfuric acid(H2SO4)Corrosion)24 氢氟酸腐蚀(Hydrofluoric acid(HF)Corrosion)25 胺腐蚀(Amine corrosion)26 高温硫化氢/氢腐蚀(High Temperature H2S/H2 Corrosion)27 高温硫/环烷酸腐蚀(High Temperature Sulfidic/Naphthenic acid Corrosion)28 高温氧化腐蚀(High Temperature Oxidatio

7、n)Thinning 减薄 29 CO2腐蚀(CO2 Corrosion)External corrosion 外部腐蚀 31 保温层下腐蚀(Corrosion Under Insulation)41 高温氢损伤(High Temperature Hydrogen Attack(HTHA)Embrittlement 脆化 42 氢脆(Hydrogen embrittlement)机械损伤 51 蠕变(Creep)1.1.3.失效可能性计算 软件可根据设备类型（同类设备失效概率内置为专家数据库）、评估计算得出的损伤机理破坏率，历史检验情况以及工厂的管理情况计算设备的失效可能性 Pf(t)表示失效

8、可能性；gff 表示设备基础失效频率（常数）；Df(t)设备损伤修正系数；FMS 管理修正系数（同一工厂数值相同）；1.1.4.失效后果计算 后果的计算主要包括毒性后果、可燃性后果。MSffFtDgfftP=)()(-3-涉及毒性后果的物质主要包括：H2S、Cl-、NH3、HF、酸、碱 可燃性后果计算的代表性流体：代表性流体 适用流体实例 代表性流体 适用流体实例 21CC 甲烷，乙烷，乙烯，液化天然气，燃料气氨 氨 43CC 丙烷，丁烷，异丁烷，液化石油气 氯 氯 5C 戊烷 CO 一氧化碳 86CC 汽油,石脑油,轻直馏组分/轻直馏介质,庚烷 乙醚 乙醚 129CC 柴油,煤油 HCL 氯

9、化氢 1613CC 航空燃料,煤油,常压瓦斯油 硝酸 硝酸 2517CC 蜡油,典型原油 NO2 二氧化氮+25C 渣油,重原油,润滑油,密封油 光气 光气 2H 氢 TDI 甲苯二异氰酸酯 SH2 硫化氢 甲醇 甲醇 HF 氟化氢 PO 环氧丙烷 水 水 苯乙烯 苯乙烯 蒸汽 蒸汽 EEA 乙二醇乙醚乙酸酯 酸（低）酸,碱 EE 乙二醇单乙醚 芳烃 苯,甲苯,二甲苯,异丙苯 EG 乙二醇 AlCl3 氯化铝 EO 环氧乙烷 -4-1.1.5.风险计算 风险的计算主要是根据失效可能性计算结果与失效后果计算结果确定最终的风险等级。风险矩阵 失效可能性等级划分 失效后果等级划分 失效可能性等级 调

10、整后失效可能性 等级 面积 1 0.000000 to 0.000010 A 1 m2 2 0.000011 to 0.000100 B 1 m2 到 10 m2 3 0.000101 to 0.001000 C 10 m2 到 100 m2 4 0.001001 to 0.010000 D 100 m2 到 1000 m2 5 0.010001 to 10.00000 E 1000 m2-5-1.1.6.检验策略制定 软件可根据设备的失效模式或损伤机理、设备的风险状况、以及设备的历史检验记录有针对性的制定建议策略。比如，针对有应力腐蚀开裂倾向的设备，可采取 MT、PT、UT 等检验手段，根据

11、应力腐蚀开裂的敏感性以及风险大小（损伤因子决定失效可能性大小）确定其探伤比例。探伤比例(%)敏感性 损伤因子范围 选定检验有效性 内部(MT/PT)外部(UT)备注 1000 H 50 70 1001000 H 50 70 高 100 U 20 40 1000 H 50 70 1001000 U 20 40 中 100 U 20 40 1001000 U 20 40 10100 F 10 20 低 10 F 接管 10 无 N 0 0 对于 HIC/SOHIC，如果原定做内部 MT，则需另加 20%的UT。检验策略制定 风险计算结果 历史检验情况-6-1.2.管理功能模块管理功能模块 1.2.

12、1.设备管理 设备管理包括设备的添加录入、修改、删除、查询、排序、统计、设备台账的导入与导出，设备数据包括设计制造数据、工艺操作数据、检验历史数据以及其风险、失效模式、检验策略等。1.2.2.管道管理 管道管理同设备管理，同样包括管道的添加录入、修改、删除、查询、排序、统计、管道台账的导入与导出，管道数据包括设计制造数据、工艺操作数据、检验历史数据以及其风险、失效模式、检验策略等。1.2.3.安全阀管理 主要管理安全阀台账，方便计算机查询安全阀相关信息 1.2.4.物流管理 RBI 分析需要对装置工艺流程图进行分析，对工艺流程进行划分，分成若干工艺流和腐蚀流，并对它们进行编号，确定各个物流或腐

13、蚀流的相关组分及其含量，物流管理即对物流进行添加、修改、删除等操作。1.2.5.检验报告管理 将检验报告的相关信息录入的软件中，并对其进行管理。检验报告主要信息包括：检验单位、检验时间、安全状况等级、下次检验时间等。-7-1.2.6.材料管理 材料的主要类别：铸钢 碳钢 低合金钢 合金钢 马氏体不锈钢 铁素体不锈钢 奥氏体不锈钢 奥氏体铁素体不锈钢 马氏体铁素体不锈钢 镍 99%镍铜合金（蒙乃尔合金 400）镍铬合金 镍铬耐热钢 耐腐蚀合金 铜 巴氏合金 铜镍 设备管理 管道管理 安全阀管理 物流管理 检验报告管理 设备一览-8-铜铝 铝合金 钛合金 锌 铅 油漆 混凝土 金属涂层 有机涂层

14、铅 油漆 混凝土 金属涂层 有机涂层 材料牌号可自定义，随意添加、修改和删除，软件已内置石油化工行业常见的金属材料牌号。1.2.7.失效模式/损伤机理管理 损伤类别限定为以下四种：减薄 应力腐蚀开裂 外部腐蚀 脆化 损伤机理可自定义、随意添加软件没有涉及到的损伤机理。-9-1.2.8.物流组分管理 软件已内置炼油化工行业常见的物流组分，用户可根据需要添加其他化工物质，并加入其属性参数信息。1.2.9.用户管理 工厂可根据其组织机构状况设置用户组，并设置其权限，对不同的用户组或用户设置不同权限，对不同的管理实体（如工厂、装置、工段、设备等）设置查看、创建、修改、删除等权限。1.2.10.专家数据

15、库后台管理 软件设计之初，已经将专家数据库集中放置在后台数据库中，用户可以利用SQLserver 软件对专家数据库进行管理 1.2.11.检验策略管理 设备风险计算时，软件已经根据设备损伤机理情况、风险状况以及历史检验情况有针对性的制定了检验策略，如何用户不满意或有什么异议，可自行修改、删除。-10-1.2.12.图形管理 软件有较强的图形处理功能，可对 CAD 文件进行导入，并进行在线编辑，而且可以将图形元素与设备管道数据关联，方便用户查看。用户可将工艺流程图、管道仪表流程图、设备简图、设备展开图导入到软件中，方便共享、查看和编辑。1.2.13.文件管理 用户可将与设备管道有关的其他文件导入

16、到软件数据库中，方便共享、查找和集中管理 工艺流程图 风 险 与 失效模式-11-1.2.14.腐蚀案例管理 用户可将本装置曾经发生的腐蚀案例录入至软件中，方便数据共享和查找。文件管理 腐蚀案例管理-12-1.3.数据处理功能模块数据处理功能模块 1.3.1.数据导入/导出 一般来说，设备管理人员手上都有电子版的设备管道台账，软件可以将这些数据导入到数据库中，方便设备管理人员的数据录入工作。设备可导入的字段包括：必备字段必备字段：设备编号、设备名称、设备类型、压力容器类别、投用时间、容积、设计温度、设计压力 可选字段可选字段：规格、材质、操作温度、操作压力、介质 设计单位、设计规范、制造单位、

17、制造规范、建造规范状态、出厂日期、出厂编号、使用证编号、使用状态、设备介绍 管道可导入的字段包括：必备字段必备字段：工段编号、管道编号、管道级别、设计压力、投用时间 可选字段可选字段：管道名称、管道起点、管道终点、设备类型、介质、规格、材质、操作温度、操作压力、保温情况、设计单位、安装单位、安装竣工时间、建造规范、建造规范状态、三通数量、弯头数量、焊口数量、阀门数量、法兰数量、盲管数量、注入点数量、设计寿命、设计温度 1.3.2.评估报告导出 软件可根据计算出来的失效模式、风险状况、检验策略等自动生成评估报告，报告一般包括的内容：1.3.3.统计功能 软件可以对装置设备管道整体的风险状况、潜在

18、的损伤机理情况以及检验手段等内容进行统计，也可以根据导出来的数据内容自行统计。-13-1.3.4.查询与筛选功能 软件可根据数据库中已有的各个字段进行查询筛选，直到筛选出我们想要的数据集合，然后对筛选出来的数据集合进行统计、数据导出等数据操作。风险统计-14-1.4.其他功能模块其他功能模块 1.4.1.多种计算方法选择 RBI 软件很大部分内容都是根据 API581 标准来进行编制的，目前国外的软件大部分还在用 API581-2000 标准，最近 API581-2008 标准在 2000 版标准的基础上进行了较大幅度的修改。通用中特 RBI 软件即保留了 2000 版标准的算法，也加入了 2

19、008 版标准的算法。用户可以根据自己的需要进行选择。1.4.2.批处理/整体计算功能 软件在使用过程中常常会遇到数据变更的情况，这时候需要人为一台一台设备或一条一条管道重新进行计算，比较麻烦。但是如果数据变更比较有规律，变化一个数据会影响多台设备或管道风险的时候，软件可以进行批处理，即整体重新计算设备管道风险。字段查询 集合运算 筛选结果-15-2.软件开放性解决方案软件开放性解决方案 对于软件的计算功能，API581 的指导思想也明确，要求更多的专家干预，在失效模式识别方面，如果软件不能识别，可以根据专家经验对失效模式进行添加删除，对损伤机理的评估计算方面，如果专家认为计算出来的腐蚀速率或

20、敏感性不正确，也可以通过专家经验进行调整。另外，对于最终的风险等级计算结果，专家也同样可以进行干预。3.软件特色软件特色 对于以上提到的众多软件功能，相对于国外其他软件，本软件有着自己的特色：检验策略制定 图形管理 腐蚀案例管理 多种计算方法的选择 批处理/整体计算功能 简体中文界面 4.软件运行环境软件运行环境 全局风险计算-16-4.1.网络环境网络环境 网络范围：局域网 网络协议：TCP/IP 4.2.服务端软、硬件环境服务端软、硬件环境(1)操作系统 Windows 2000 Server；或 Windows2003 Server；(2)内存 Windows 操作系统为 1G(最低)，

21、建议服务器的内存为 2G 以上。(3)处理器 Pentium III 800MHz(最低)。(4)磁盘容量 1 Gb(最低)，FAT 或 NTFS 磁盘格式。(5)SQL Server软件 最少为标准版本，同时需要另外配置一个物理备份系统(通用中特 RBI 软件不负责数据的备份)。4.3.客户端软、硬件要求客户端软、硬件要求(1)PC或兼容机，Pentium II、III或IV处理器，最低PII 400MHz，最低128M内存，30MB磁盘空间，CD-ROM，Windows系统的SVGA显卡，最小17显示器(分辨率1024768)；(2)操作系统为Windows XP专业版，或Windows 2000 SP，或Windows NT4.0 SP4、SP5、SP6；4.4.软件系统结构软件系统结构 通用中特 RBI 软件采用 C/S 结构，其体系结构由 UI 界面层、组件层、数据层三层组成，开发工具为 Microsoft Visual Studio 2008,.Net Framework 2.0-17-通用中特RBI软件系统结构示意图