基于RBI風險評估的檢驗技術

基于RBI風險評估的檢驗技術第1頁/共77頁1.設備故障率的變化與壽命周期管理

設備在其整個壽命周期內故障率是變化的，故障率的曲線呈“浴盆”狀（圖1）。科學有效的設備管理所追求的目標是：縮短設備的早期失效期，使設備故障率盡快進入平穩(wěn)狀態(tài)；延長偶然失效期并降低其故障率（即，使“浴盆”底部下移并拉長，如圖1B曲線）；準確預見耗損失效期的到來并及時更新設備。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

圖1故障率曲線

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設備在偶然失效期內故障率也是變化的在每次檢修之后，故障率有所下降，但是由于零部件的耗損、疲勞等因素，運行狀態(tài)將越來越差，故障率又逐漸上升，直到下次檢修后，故障率再下降（見圖2）?？茖W的設備管理應該根據(jù)故障率的變化確定日常保養(yǎng)和檢修的策略，減少偶然失效的發(fā)生。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

圖2偶然失效期故障率曲線第3頁/共77頁

RCM（基于可靠性為中心的維修）可以作為一種以預防設備故障為目的進行定性分析的方法通過對設備進行功能與故障分析，明確設備各故障的后果；用規(guī)范化的邏輯決斷方法，確定出各故障后果的預防性對策

RBI可以實現(xiàn)對設備狀態(tài)的定量分析，以降低設備運行風險為目的，運用風險評估的原理，確定設備發(fā)生失效概率和失效后果大小，最后根據(jù)風險值的排序，實施適宜的檢驗和維修保養(yǎng)措施四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介第4頁/共77頁RCM和RBI技術的作用在于：變設備的“事后維修”為“預防性維修”，提高了設備運行的可靠性，降低了運行成本。然而，其共同欠缺的是沒有考慮設備故障率和故障模式在其生命周期的變化，是用靜止的觀點考察設備，制定的檢驗和維修策略針對性不強。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第5頁/共77頁LCC是以設備全壽命周期的總成本最低為目標的設備管理方法。雖然考慮了設備狀態(tài)變化，但它僅以降低設備壽命周期內的經(jīng)濟成本為目的，而非對設備技術狀況實施控制。

基于RCM和RBI的設備壽命周期管理引入了LCC全壽命周期管理設備的思想，運用RCM、RBI技術將設備在運行中已經(jīng)發(fā)生過的、將來可能發(fā)生的各類故障進行風險排序，根據(jù)風險的大小對設備針對性地實施檢驗和維修，可以實現(xiàn)延長設備使用壽命，降低故障率、維修費用的目的。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第6頁/共77頁2.應用舉例

某石化公司丁二烯車間采用二甲基甲酰胺法（DMF法）工藝從乙烯裂解副產(chǎn)品C4餾分中抽提丁二烯。

DMF工藝生產(chǎn)丁二烯產(chǎn)品，設備需求量較大，對設備的可靠度要求也比較高。過去該車間的設備管理和檢修主要依賴日常巡檢和定期停車檢修，不僅檢修針對性不強，而且提高了運行成本。從2006年3月起，該車間設備管理人員對動設備開展了基于RCM和RBI的設備壽命周期管理研究。由于涉及內容較多，僅以丁二烯壓縮機的潤滑系統(tǒng)為例介紹該方法的應用。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第7頁/共77頁（1）基于可靠性的維修（RCM）研究

RCM分析和實施的過程是不斷對設備提出和回答其需要研究的7個基本問題。研究工作之初，組成RCM評審小組，小組成員包括：可靠性工程專家、車間設備主任、設備工程師、操作工人等。通過舉行RCM審查會議統(tǒng)一各組員的觀點，完成表1，即回答了5個基本問題——功能、故障功能、故障模式、故障影響和后果（還有2個問題的答案見后面表3）。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

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表1潤滑系統(tǒng)的信息

四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第9頁/共77頁（2）基于風險的檢驗（RBI）研究

RBI是以風險評估為基礎，從控制和管理設備的風險角度對設備進行管理風險評估則是對設備故障概率和故障后果大小的綜合考慮

1）故障概率評估

一般，若設備在工作期故障率比較穩(wěn)定（如在偶然失效期內），其壽命服從最常見的指數(shù)分布，可以將其視為常數(shù)，與時間無關，滿足：

（1）

式中，λ為故障率，d-1；MTBF為平均故障間隔時間，d。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

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事實上，設備在其壽命周期內，故障率是變化的特別是在運行初期，設備處于浴盆曲線的前端，平均故障間隔時間變化較大（通常的趨勢是間隔時間逐步延長，直至相對穩(wěn)定）此時，運用“加權滑動平均法”預測故障平均間隔時間是比較合適的。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

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考慮到距預測期愈近的數(shù)據(jù)對預測影響愈大的特性，加權滑動平均法利用不同的權值來反映距預測期不同遠近的作用，距預測期近的作用大，權值要大，相反則權值要小因此，隨運行周期變化的設備加權平均故障間隔時間F（即MTBF）應為四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

式中，Xi為該設備最近第i次故障間隔時間，d；Wi為與Xi相對應的權值。一般，可根據(jù)距預測期由遠到近取為自然數(shù)序列：1，2，3…，n。（2）第12頁/共77頁

在研究期中，丁二烯壓縮機工作期間其潤滑系統(tǒng)共發(fā)生過12次故障其中有7次是因為油過濾器堵塞故障導致的，這7次故障的間隔時間分別為：76、602、133、590、517、113d

運用加權滑動平均法，可以得到油過濾器堵塞故障的平均間隔時間為338d，并由式（1）可得故障率為：λ＝0.2958％四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第13頁/共77頁2）故障的后果嚴重度評估

基本思路：各種設備的功能、使用情況、重要度不盡相同，即使相同的故障對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響也不一定相同所以評估設備故障后果的嚴重度，需要綜合考慮該設備在系統(tǒng)中的重要度以及故障對系統(tǒng)的影響后果。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第14頁/共77頁①設備重要度

設備工程所根據(jù)設備重要度評價表（表2）按評價標準分項評分，各項分值求和得到設備重要度四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

表2設備重要度評價

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其中，對丁二烯壓縮機的評分分別為：3、5、5、5、3、5、3、5分，合計34分。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

表2設備重要度評價表

第16頁/共77頁②故障后果嚴重度計算故障后果嚴重度R的公式為：

R＝V×T

（3）

式中，V為設備的重要度，分；T為故障影響后果分值。對于a、b、c、d4種類型故障影響后果，RCM評審小組根據(jù)其嚴重程度進行量化，取值分別為自然數(shù)10、5、3、1。

V∈[8，36]，根據(jù)式（3），故障后果嚴重度R∈[8，360]（∈——集合中的屬于，如V∈[8，36]

表示V屬于[8，36]

）四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

第17頁/共77頁③故障風險的評估

RBI風險狀態(tài)圖取5×5矩陣（見圖3）。橫軸為故障后果嚴重度指標，取72單位長度為方格底長；縱軸為故障概率指標A，將故障概率由高到低劃分為前10％、次20％、再次30％、后40％4部分，并分別作為高、中高、中、中低故障發(fā)生可能等級；對于至今未發(fā)生，但有可能發(fā)生的故障作為低發(fā)生可能的故障。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

圖3風險矩陣

假設油過濾器堵塞故障在動設備系統(tǒng)內所有故障中故障率最高，并且從上文的分析中可以獲知該故障的后果嚴重度為340，因此油過濾器堵塞故障在系統(tǒng)中造成的風險也最大。第18頁/共77頁④針對性檢修對策根據(jù)對構成RCM程序的7個基本問題的決斷（7個基本問題——功能、故障功能、故障模式、故障影響、后果、后果評估和主動預防措施），優(yōu)先考慮風險大的故障，提出以下檢修意見（見表3）。

四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

表3設備檢修工作單

第19頁/共77頁3、設備壽命周期管理與RBI的分析步驟⑴根據(jù)設備壽命周期管理的要求分析設備的運行狀態(tài)⑵根據(jù)所得到的故障信息不斷修正設備的故障率⑶同時對運行中發(fā)生的新的故障模式進行影響評估⑷然后進行RBI的再評估。若發(fā)現(xiàn)對設備實施了合適的檢修和保養(yǎng)后，故障率仍越來越高或故障風險等級增高，說明設備已進入耗損失效期，決策者應衡量維修成本，及時做出正確決策，如更換新設備，最終實現(xiàn)設備壽命周期內的有效管理。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

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結論（1）基于RCM和RBI的設備壽命周期管理結合RCM、RBI技術對設備在壽命周期內進行考察，隨著設備的工作運行，不斷修正設備故障的風險大小及相應檢修策略，降低設備故障率。（2）該設備管理方法不同于其他RBI方法，利用已有相關軟件（如T-OCA、ORBIT等）對系統(tǒng)內各設備的風險進行排序，再分析其風險存在的原因，而是更有針對性地對已經(jīng)出現(xiàn)的故障和有可能出現(xiàn)的故障進行風險排序，根據(jù)風險的大小，實施最適宜的檢修、保養(yǎng)措施。（3）對某丁二烯車間動設備實施該管理方法以來，改善了過去檢維修和定期檢修的盲目性，設備故障率和維修費用有明顯降低，說明該方法具有工程應用價值。四、基于RCM和RBI的設備壽命周期管理與應用簡介

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（一）對在用壓力容器基于RBI的風險評估的檢驗技術分析簡介

引入RBI技術對現(xiàn)有監(jiān)察體系下壓力容器開展定期檢驗工作首先充分了解設備的設計安裝資料、歷年的檢修記錄、早期檢驗結果和經(jīng)驗、服役時間、設備損傷水平和風險等級據(jù)此制定合理的檢驗方案和分配檢驗力量精力，據(jù)此確定合理的檢驗周期在考慮降低檢驗成本的同時，注意提高設備使用的安全性和可靠性五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介

第22頁/共77頁1.檢測流程

RBI檢測技術是一個持續(xù)改進的過程它通過對設備的風險評估制定檢驗方案進行檢驗然后再根據(jù)設備的檢驗結果反饋進行風險再評估和檢驗方案調整以實現(xiàn)的設備風險評估其實施從失效分析評價表開始，涉及失效概率評價表、分級標準、評價后果及風險矩陣圖五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介評價項目評價指標評分壓力容器使用和管理情況（滿分40）安全管理規(guī)章制度和安全操作規(guī)程（齊全完善、基本完善、不齊全完善）5/3/0運行記錄是否齊全、真實5壓力容器臺賬(或者賬冊)與實際是否相符5設備技術檔案完備性（壓力容器圖樣、使用登記證、產(chǎn)品質量證明書、監(jiān)督檢驗證書、歷年檢驗報告、維修、改造資料）5壓力容器作業(yè)人員是否持證上崗10上次檢驗報告中所提出的問題是否解決10壓力容器運行狀況運行期間是否有超壓、超溫、超量等現(xiàn)象5安全狀況等級為4級的壓力容器的監(jiān)控措施執(zhí)行情況和有無異常情況5容器類別一類/二類/三類30/15上次安全狀況等級1級/2級/3級/4級/5級（與后面各分數(shù)項對應）30/25/10/5/-檢驗項目（滿分60分）外觀、結構、幾何尺寸、保溫層隔熱層襯里、壁厚、表面缺陷、埋藏缺陷、材質、緊固件、安全附件、耐壓試驗、氣密性（表面缺陷和埋藏缺陷滿分各20分，其余每項滿分5分）90失效概率評價表

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其檢驗程序如圖所示五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表2失效概率分級標準

所得評分概率等級200-1801180-1602160-1203120-50450-05第24頁/共77頁2.壓力容器的失效后果分析

設備的失效后果表示如果該設備發(fā)生失效可能造成的損失，可從以下幾個方面加以評價：人員傷亡、設備廠房損壞、環(huán)境影響和系統(tǒng)停產(chǎn)損失。按照以上方法可以得出如下的設備失效后果評價表（見表3），分別針對各項進行評價，取等級最高者為最終失效后果等級五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表3失效后果評價表

評價項目評價指標評價等級人員傷亡和設備損失一般事故1嚴重事故2重大事故3特大事故4特別重大事故5環(huán)境影響不造成環(huán)境污染1一般環(huán)境污染2較大環(huán)境污染3重大環(huán)境污染4特大環(huán)境污染5系統(tǒng)損失對生產(chǎn)系統(tǒng)無影響1生產(chǎn)系統(tǒng)減產(chǎn)，損失較小2生產(chǎn)系統(tǒng)減產(chǎn)，損失一般3生產(chǎn)系統(tǒng)中斷，損失較大4生產(chǎn)系統(tǒng)長時間停產(chǎn)，損失巨大5第25頁/共77頁3.壓力容器風險等級和檢驗周期的確定得出壓力容器的失效概率等級和失效后果等級后，就可以對設備的風險等級進行劃分?？梢孕蜗蟮挠蔑L險矩陣來表示（見表4）。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表4風險矩陣表第26頁/共77頁

橫坐標表示失效后果等級，依次為1、2、3、4、5等五個等級，縱坐標為失效概率等級，由下至上為1、2、3、4、5等五個等級矩陣中不同的區(qū)域表示不同的風險等級，分為I、II、III、IV四個風險等級。

I表示低風險區(qū)，II表示中風險區(qū)，III表示次高風險區(qū)，IV表示高風險區(qū)，由縱坐標失效概率等級和橫坐標失效后果等級決定。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第27頁/共77頁

確定了壓力容器的風險等級后，就可以根據(jù)風險等級來制定檢驗方案

對于風險等級為I級的設備，設備狀況良好，風險較低，可以采用一般的檢驗項目來檢驗

所給出的檢驗周期在法規(guī)的允許范圍之內可以盡量長些，最長可以給至6年，安全狀況等級可以評為1級五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第28頁/共77頁

對于風險等級為II、III的壓力容器設備狀況一般，風險適中，可以結合上次的檢驗項目再有針對性增加一些檢驗項目如射線探傷、超聲探傷、金相分析等根據(jù)檢驗結果按照檢驗規(guī)則對安全狀況等級做出評定而且要求企業(yè)做好平時的各種巡檢，加強監(jiān)察。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第29頁/共77頁

對于風險等級為IV的壓力容器，風險較高

在制定檢驗方案時要綜合考慮各種因素

針對失效概率中分數(shù)偏低項做出檢驗要求

探查可能的失效原因，消除隱患

必要時可以要求立即返修處理，以降低壓力容器的風險等級。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第30頁/共77頁

4.

風險的再評估根據(jù)檢驗的結果，可以對設備的風險等級進行再評估，降低設備的風險等級。如有需要，可以對設備的檢驗方案進行調整，增做其他的檢驗項目，然后再評估。通過風險等級的再評估，可以真實的反映壓力容器的安全狀態(tài)，為運行中的巡查和下次檢驗提供真實的數(shù)據(jù)，從而保證所有的壓力容器都在風險可控的條件下安全運行。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第31頁/共77頁

5.應用舉例某液化氣站，安裝有三臺液化石油氣儲罐和一臺自用的移動式空壓機，自編號分別為1號、2號、3號、4號該氣站于2003年10月份投入使用，至2006年10月份所有設備全面檢驗到期三臺液化石油氣儲罐均為三類中壓容器，移動式空壓機為一類容器在制定檢驗計劃之前對該單位四臺設備進行風險等級評價該單位四臺設備出廠資料均齊備，安全附件均在有效期內五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第32頁/共77頁

評價得出的結果如下，1號：III級，2號：III級，3號：III級，4號：Ⅰ級據(jù)此制定了相應的檢驗方案

對1、2、3號設備，除常規(guī)的資料審查、宏觀檢查、璧厚測定、安全附件檢查外，要求采用超聲波檢測檢查設備內部缺陷，采用磁粉檢測檢查設備的表面缺陷，進行氣密性試驗驗證設備的氣密性

而對4號設備勿需進行無損檢測和氣密性試驗，而主要以設備的外觀檢查等常規(guī)項目為主五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第33頁/共77頁

在檢驗的過程中，1、3號設備經(jīng)無損檢測無任何外部缺陷和埋藏缺陷

2號設備發(fā)現(xiàn)埋藏缺陷1處，外部缺陷2處

對設備進行風險再評估，1號、3號、4號的風險等級維持不變

2號設備風險等級變?yōu)镮V級，必須立即返修，降低設備的風險等級對2號設備進行返修后，該設備的缺陷消除，然后重評級，確定風險等級為III級。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第34頁/共77頁

最終得出的評估等級如下：設備的安全狀況等級均為1級，下次檢驗周期為：1號、2號、3號均為5年，4號為6年。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介6.結論

壓力容器的安全管理是一項綜合性工程，其中檢驗環(huán)節(jié)至關重要在現(xiàn)有的《壓力容器定期檢驗規(guī)則》基礎上，通過將國際先進的基于風險的檢測引入到壓力容器的定期檢驗過程中，對壓力容器的風險等級進行評定然后制定出優(yōu)化的檢驗方案，給出合理可行的檢驗周期，節(jié)省了檢驗成本，提高了壓力容器的安全管理水平。第35頁/共77頁

（二）儲罐區(qū)基于風險檢驗(RBI)技術的應用

1.案例一本案例采用定性RBI技術對某汽油罐區(qū)儲罐進行了風險檢驗，結合儲罐聲學在線檢測結果，對被檢油罐進行了風險再評價該方法可在保證設備安全性的基礎上顯著降低檢修成本五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第36頁/共77頁

隨著石化企業(yè)生產(chǎn)逐步走向大型化、連續(xù)化，生產(chǎn)過程中存在的易燃、易爆、有毒和有害的危險物質增加，危險性加大為確保安全生產(chǎn)，必須對裝置尤其是具有較大潛在危險性的設備進行有效的檢驗，變預防性檢驗為預知性檢驗，以便及時發(fā)現(xiàn)隱患，確保企業(yè)安全五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第37頁/共77頁2.儲罐區(qū)安全管理的難點儲油罐區(qū)的安全管理主要存在以下難點：（1）儲油、儲氣罐區(qū)的物料均具有易燃、易爆、腐蝕、毒害等危險性，而且由于設備的體積大，盛裝的量多，稍有不慎就會釀成重大事故，造成巨大損失（2）隨著使用時間的延長，儲罐不可避免地出現(xiàn)各種缺陷(腐蝕)和老化現(xiàn)象，有很大的安全隱患而對儲罐設備在管理上沒有像鍋爐壓力容器那樣納入依法管理軌道，所以檢驗周期比較長，難度比較大，一些危險因素容易被疏忽五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第38頁/共77頁

（3）企業(yè)儲油、儲氣罐區(qū)擔負“輸送原料和接受產(chǎn)品”的工作，停工檢修困難。

設備老化、超期服役嚴重，這已經(jīng)成為威脅我國石油、石化企業(yè)安全生產(chǎn)的一個重大隱患。（4）儲罐的安全隱患一般較隱蔽，不易發(fā)現(xiàn)，容易誘發(fā)事故

如罐底由于腐蝕而發(fā)生泄漏，它不會因為輕微的泄漏而被發(fā)現(xiàn)，除非它溢出到罐底所在面積以外的區(qū)域或者具有特殊氣味。

五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第39頁/共77頁3.RBI檢驗情況依據(jù)RBI風險檢驗流程對汽油罐區(qū)進行RBI檢驗，被檢汽油罐區(qū)各儲罐的基本情況見表4。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表4汽油儲罐基本情況

工藝位號規(guī)格型號容積（m3）投用時間材料介質Z217φ21000×1585050002003年Q235A汽油Z218φ22880×1171050001964年A3F汽油Z219φ21000×1585050002002年Q235A汽油Z220φ22880×1171050001964年A3F汽油Z255φ15250×1170020001964年A3F汽油Z256φ15250×1170020001964年A3F汽油第40頁/共77頁五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表1失效概率分級標準表2損害后果等級劃分標準表3建議采取的風險對策參考前面壓力容器分析，由API580分級的類型可得如下圖表失效概率系數(shù)失效概率等級0～15116～25226～35336～50451～755損害后果系數(shù)損害后果等級0～19A20～34B35～49C50～70D>70E等級風險區(qū)采取的對策Ⅰ低風險區(qū)減少檢查，延長檢驗周期Ⅱ中風險區(qū)應進行定期保養(yǎng)及檢驗Ⅲ次高風險區(qū)進行在線監(jiān)測和無損檢測Ⅳ高風險區(qū)重點管理，進行維護和檢測第41頁/共77頁（1）RBI檢驗過程

1）失效概率的確定失效概率等級由失效概率系數(shù)決定失效概率系數(shù)按下式計算:

失效概率系數(shù)(P)=設備系數(shù)(EF)+損害系數(shù)(DF)+檢測系數(shù)(IF)+維修狀況系數(shù)(CCF)+工藝系數(shù)(PF)+機械設計系數(shù)(MDF)五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第42頁/共77頁五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介

根據(jù)API581，由上述各表，對單元中每個汽油罐分別打分，確定失效概率系數(shù)。由表1失效概率分級標準，確定各儲罐的失效概率等級，如表5所示。表5汽油罐區(qū)各儲罐風險等級表1失效概率分級標準失效概率系數(shù)失效概率等級0～15116～25226～35336～50451～755位號失效概率系數(shù)失效概率等級損害后果等級風險等級EFDFIFCCFPFMDF合計Z217511-10610131DIZ2185130632293DⅢZ219511-10610131DIZ2205130632293DⅢZ2555130632293DⅢZ2565130632293DⅢ第43頁/共77頁五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介Z218、Z220、Z255和Z256罐的失效概率高，均為3級

2）損害后果等級的確定損害后果等級由損害后果系數(shù)確定：損害后果系數(shù)=化學物質系數(shù)(CF)+物質存量系數(shù)(QF)+狀態(tài)系數(shù)(SF)+自燃系數(shù)(AF)+壓力系數(shù)(PRF)+保護系數(shù)(CRF)第44頁/共77頁

汽油罐區(qū)單元處理相同的物料汽油，損害后果系數(shù)可取相同值。根據(jù)API581，確定各系數(shù)的取值。

CF為18分，QF為50分，SF為6分，AF為-10分，PRF為-10分，CrF為-2分。故損害后果系數(shù)為52。由表2可知，損害后果等級為D級。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表2損害后果等級劃分標準損害后果系數(shù)損害后果等級0～19A20～34B35～49C50～70D>70E第45頁/共77頁3）風險等級的確定由失效概率等級和損害后果等級，根據(jù)風險矩陣圖，確定汽油罐區(qū)中各儲罐的風險等級，見表5五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介表5汽油罐區(qū)各儲罐風險等級位號失效概率系數(shù)失效概率等級損害后果等級風險等級EFDFIFCCFPFMDF合計Z217511-10610131DIZ2185130632293DⅢZ219511-10610131DIZ2205130632293DⅢZ2555130632293DⅢZ2565130632293DⅢ第46頁/共77頁（2）風險的再檢驗

1）汽油罐聲學在線檢測結果根據(jù)表3中的要求，需對風險等級為Ⅲ級的儲罐進行在線檢測或開罐無損檢測。選用聲學檢測技術對汽油罐進行在線檢測，結果Z218、Z220和Z255為C級，說明罐底板有一定腐蝕，可繼續(xù)使用，但需在檢修計劃中優(yōu)先考慮。

Z256為B級，說明罐底板存在輕微腐蝕，可繼續(xù)使用。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介等級風險區(qū)采取的對策Ⅰ低風險區(qū)減少檢查，延長檢驗周期Ⅱ中風險區(qū)應進行定期保養(yǎng)及檢驗Ⅲ次高風險區(qū)進行在線監(jiān)測和無損檢測Ⅳ高風險區(qū)重點管理，進行維護和檢測第47頁/共77頁2）風險的再檢驗

根據(jù)聲學在線檢測結果，對汽油罐區(qū)進行風險的再檢驗，RBI風險等級見表6。由于Z217和Z219沒有進行檢測，不需對其進行再評價。損害后果等級主要與失效模型和汽油的本身特性有關，所以不變，仍是D級。檢驗前后，失效概率等級由3級降為2級，風險等級也由III級降為Ⅱ級。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介位號失效概率系數(shù)失效概率等級損害后果等級風險等級EFDFIFCCFPFMDF合計Z218513-5632242DⅡZ220513-5632242DⅡZ255513-5632242DⅡZ256513-106321923DⅡ表6汽油罐區(qū)各儲罐風險等級第48頁/共77頁

由此可知，采用RBI技術，可有效地確定被評價設備的風險等級。根據(jù)風險等級，制定并采取相應的檢測維修對策，可有效地降低失效概率等級，進而降低設備的風險等級，保證被評價單元的安全五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第49頁/共77頁

總結儲油罐區(qū)的安全管理存在停產(chǎn)檢修困難和設備超期服役等諸多難題。儲罐作為其中的主要設備，具有高失效后果和低失效概率的風險特性。通過對某汽油罐區(qū)進行了風險檢驗及再評價。由評價結果可知，采用該方法，可保證設備的安全運行，延長設備的檢修周期，降低設備的維修費用，具有在保證設備安全性的基礎上顯著降低成本的效果五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第50頁/共77頁

討論（不足之處或需改進之處）（1）本示例僅對儲油罐區(qū)的主要設備儲罐進行了風險檢驗，應以儲油罐區(qū)為系統(tǒng)，對系統(tǒng)內的全部設備，如儲罐、管道、閥門等也進行風險檢驗，確定風險等級，制定檢驗計劃；（2）應通過建立儲油罐區(qū)設備失效(腐蝕)數(shù)據(jù)庫，逐步實現(xiàn)風險檢驗的定量化；（3）如條件許可，可通過研制儲油罐區(qū)風險檢驗專用軟件包，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、定量評價和持續(xù)改進一體化；（4）應與其他單位加強交流與合作，推動RBI技術在我國石油、石化行業(yè)的應用與發(fā)展。五、基于RBI的風險評估的壓力容器設備檢驗技術簡介第51頁/共77頁（一）對四川某輸氣站場的風險評價研究國外關于管道風險管理理論和應用已取得成功，其評分體系得到了世界公認。在國內，結合我國管道輸送實際情況而制定的管道風險評價體系也已逐步應用于實際生產(chǎn)。而對站場的風險評價研究則正在開展如何借鑒國內外現(xiàn)有的管道風險評價的經(jīng)驗和技術來指導建立一套輸氣站場風險評價體系，是值得研究的本研究嘗試采用專家背靠背打分的方法來進行輸氣站場的風險評價六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第52頁/共77頁

實踐表明，輸氣站場與輸氣管線之間存在著較大的差異，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）評價對象多樣化（2）管線的風險評價中，造成管道失效的主要原因有第三方破壞、管道腐蝕、設計因素以及人為操作因素等，其中腐蝕因素和第三方破壞是最主要的原因而對于輸氣站場而言，這兩項針對管道風險評價中提出的第三者破壞指數(shù)和腐蝕指數(shù)的分值將大大降低只能把腐蝕、人為操作差錯等因素作為評分指數(shù)中的一個評分項加以評價另一方面,由于站場的設備較多，風險因素相應增多，應相應增加評分指標六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第53頁/共77頁

（3）管線的風險評價中另一關鍵指標是反映事故后果的泄漏影響參數(shù)。

輸氣站場設備繁多，但對于整個輸氣站場而言所有設備的擴散系數(shù)都相同，該值不能反映輸氣站場中不同位置設備的風險值。由此可見，站場風險評價體系的建立并不能完全套用管道風險評價技術，只能借鑒其理論和評分思路，并結合輸氣站場自身設備種類多、工藝復雜、相對獨立等特點來建立輸氣站場風險評價體系六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第54頁/共77頁

由于輸氣站場設備種類、數(shù)量繁多，所以誘發(fā)事故的影響因素既是多方面的，又是多層次的如果把一切可能導致事故的影響因素都納入風險評價的考慮之中，固然可以提高評價結果的準確程度，但是這會增大風險評價的成本所以,從大量影響因素中篩選出對評價結果最敏感的風險要素將是風險評價中的重要環(huán)節(jié)六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第55頁/共77頁

在制定輸氣站場風險評價管理程序時，首先要確定輸氣站場生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中存在的危害因素及其影響程度,包括設計因素、施工因素、管理因素、外部因素等本研究中對輸氣站場風險分析主要是針對危害因素對周圍人員和民居的影響：①易出現(xiàn)的大事故—火災、爆炸；②產(chǎn)生惡劣影響—環(huán)保問題，包括天然氣排放、泄漏及廢水廢物排放等；③站場事故發(fā)生的幾率；④主要危害部位包括壓力容器，火炬熱輻射距離，排污池氣體排放、泄漏，法蘭泄漏易燃，閥門泄漏等。六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第56頁/共77頁1、評分項分數(shù)的確定分析考慮從站場位置及環(huán)境評價、站場閥門評價、承壓容器評價、站場工藝流程適應性評價、儀器儀表評價、站內甲烷泄漏評價、站場安全系統(tǒng)評價等這些項，涵蓋了輸氣站場的全部內容的評分項來對輸氣站場進行綜合評價。由事故數(shù)據(jù)調查并結合有經(jīng)驗的專家分析來確定各評分項分數(shù)值的大小。六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第57頁/共77頁2、對評分項的修正系數(shù)由于各個輸氣站場的功能不同，各種事故原因對站場的影響程度也不盡相同所以還要考慮一個站場的修正系數(shù)來調整指數(shù)分值的大小，修正風險值的最后結果，以提高評價結果的準確性相對風險值乘以修正系數(shù)后得到整個站場的系統(tǒng)風險值，通過對該值的比較、評價就可以得到站場的評價結果六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第58頁/共77頁3、輸氣站場風險評價方法探討輸氣站場的風險評價的基本原則如下：①站場的相對風險值采用分值越高，風險越大的原則；②若某輸氣站場沒有涉及某評分項內容，則該項評分為零分，如某站場沒有壓力容器，則該站涉及到壓力容器的所有評分項得分為零分，表示該站因無壓力容器故不存在相應的風險；六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第59頁/共77頁③根據(jù)影響最嚴重的原則（關鍵因素原則）同類設備評價中，采用分值最高的一個代表該項的最終得分，比如對站內每個閥門按照評分標準進行評分，將所得評分用修正條件修正后所得分數(shù)為每個閥門的最終得分，而對于各站場它的閥門評價的得分是站內各種類型、各個閥門得分中的最高分；④一票否決的原則對已失效的或不能滿足生產(chǎn)需要的設備,采取一票否決，應對它進行整改，評分時取最大值。六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第60頁/共77頁專家打分評價方法簡介：將輸氣站場的風險的相對風險評價值分別分成7個風險評價指標，其評分值之和定為滿分100分，每個風險評價指標的評分值為單項評分滿分100分與其加權值的乘積。

相對風險評價值（100分）=站場位置及環(huán)境評價（20分）+站場閥門評價（10分）+承壓容器評價（15分）十站場工藝流程適應性評價（15分）+儀器儀表評價（10分）+站內甲烷泄漏評價（20分）十站場安全系統(tǒng)評價（10分）

站場位置及環(huán)境評價值（20分）=單項評分（100分）×加權值（20%）六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第61頁/共77頁

站場的系統(tǒng)風險值是由所得到的相對風險評價值，再經(jīng)站場的重要性修正系數(shù)修正后得到的。根據(jù)站場在整個輸氣管網(wǎng)中所起功能不同——包括礦區(qū)進氣、有多條管線進站或出站、有大用戶和倒輸、屬干線站、屬支線站、清管站、閥室等，來確定輸氣站場的重要性修正系數(shù)。（1）站場位置及環(huán)境評價包括站場外部區(qū)域和站場環(huán)境兩大部分。涉及站場與居民區(qū)、相鄰廠礦、鐵路企業(yè)專用線、公路以及周邊危險點源、污染點源的間距，電力線的距離，以及站內放空、排污是否符合國家相關標準等內容。六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第62頁/共77頁①站場閥門評價主要從閥門承壓能力、閥門腐蝕狀況、閥門維護保養(yǎng)、閥門使用年限等個方面進行評價的②閥門承壓能力是通過工作壓力與設計壓力的比值來反映的由于閥門都位于地面，故在評價閥門腐蝕狀況時主要考慮外腐蝕和內腐蝕，并分別從大氣類型、油漆質量、氣體含硫量、氣體含水量這個指標來評價閥門腐蝕狀況六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第63頁/共77頁（2）承壓容器評價包括對分離器、過濾器、除塵器、匯管、收發(fā)球筒、埋地管線的評價,其基礎是對承壓容器進行常規(guī)檢測。該評價分地面設備評價和埋地管線評價，因地面設備和埋地管線的腐蝕類型不同，評價的側重點也就不同。①對于地面設備主要考慮大氣腐蝕、內腐蝕、容器工作條件、安全及維護保養(yǎng)個方面。②而對于埋地管道其主要影響因素為腐蝕風險、內腐蝕、埋地金屬腐蝕和系統(tǒng)安全方面六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第64頁/共77頁（3）站場工藝流程適應性評價站場工藝流程是否適應輸配生產(chǎn)工藝的需要，主要是通過該站場歷年的整改反映出來的。站場工藝流程適應性評價將從集輸氣站場管網(wǎng)的安全運行、站場不停氣整改、站場停氣整改、站場升級改造方面進行。①集輸氣站場管網(wǎng)的安全運行狀況評價是通過系統(tǒng)安全系數(shù)指標包括設計壓力與實際工作壓力之差、超壓保護、電器防爆條件、干線閥室通風條件、設備排污條件等和工藝流程的合理性指標來評價六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第65頁/共77頁②站場不停輸整改指在站場所屬干線不停輸?shù)那闆r下，對站內設備除清管收發(fā)裝置、分離除塵設備外進行維修和更換，以確保站場處于正常生產(chǎn)運行狀態(tài)。設備的定期維護保養(yǎng)，是發(fā)現(xiàn)進而解決問題最好的預防措施。工作做得扎實，預防工作做得好，風險就相對較低，確保站場安全、平穩(wěn)輸供氣。六、輸氣站場的風險評價檢驗技術簡介第66頁/共77頁③站場停氣整改是指在站場所屬干線停氣的情況下，對站內主要工藝設備進行維修和更換，以確保站場正常生產(chǎn)運行，滿足生產(chǎn)需要④站場升級改造是指為了適應輸配生產(chǎn)工藝的需要，在站場所屬干線停輸?shù)那闆r下，對站場工藝流程、主要設備設施、儀器儀表及站容站貌進行重大調整和維護它從集輸站改擴建施工方案、動火前提條件、動火時系統(tǒng)壓力平衡、重要閥門的更新改造、改善氣質的設備，是否有新增用氣戶、倒輸?shù)V區(qū)，是否合理調整工藝流程，是