論設(shè)備維修管理基于風(fēng)險檢測的新技術(shù)

設(shè)備維修管理的新技術(shù)

基于風(fēng)險的檢測

中國石化股份茂名分公司顧望平教授級高級工程師第一頁，共四十八頁。設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展

為追求產(chǎn)量和規(guī)模效應(yīng)，設(shè)備大型化；為追求產(chǎn)品多品種和產(chǎn)品高質(zhì)量，設(shè)備復(fù)雜化和高級化；為提高運轉(zhuǎn)效率和追求運轉(zhuǎn)合理，計算機化和自動化；為追求安全運轉(zhuǎn)和延長維修周期，延長設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)時間和提高設(shè)備可靠性；傳統(tǒng)設(shè)備維修方法經(jīng)歷了事后維修(BM)，定期維修(TBM)和狀態(tài)維修（CBM）三個階段；

第二頁，共四十八頁。設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展年限維修期望值維修技術(shù)1940-1950故障時就修換(BM)故障時就修換1960-1980更高的設(shè)施可用度、更長的設(shè)備壽命

、更低的成本

(TBM)定期大修管理、用體積大.速度慢的計算機制定工作計劃和控制系統(tǒng)1990-2000

更高的設(shè)施可用度、可靠性、安全性、產(chǎn)品質(zhì)量；更長的設(shè)備壽命、低成本和無環(huán)境危害（CBM）狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)、可靠性和可維性設(shè)計、故障模式和危害分析技術(shù)、風(fēng)險檢驗；第三頁，共四十八頁。先進(jìn)維修管理技術(shù)RCM（RrliabilityCenteredMaintenance）以可靠性為中心的維修PDM（PredictiveMaintenance）預(yù)測維修技術(shù)EAM（EnterpriseAssetManagement）企業(yè)資產(chǎn)維護(hù)管理系統(tǒng)RBI（RiskBasedInspection）以風(fēng)險為基礎(chǔ)的檢測RII（RiskinformedInspection）風(fēng)險矯正檢測CBM(prognosticatemeasureMaintenance)狀態(tài)檢測檢修AIM(AssetIntegrityManagement)資產(chǎn)完整性管理第四頁，共四十八頁。RCM以可靠性為中心的維修RCM以可靠性和風(fēng)險為依據(jù)，制定出設(shè)備或裝置必要的維修程序;在保證安全前提下，以最低成本，維持最佳效益。執(zhí)行RCM需要成立審查小組，經(jīng)RCM嚴(yán)格培訓(xùn)的專家指導(dǎo)下進(jìn)行工作；對選出的設(shè)備提七個方面問題：1.在現(xiàn)行的使用環(huán)境下，設(shè)備的功能及相關(guān)的性能標(biāo)準(zhǔn)是甚么？2.甚么情況下設(shè)備無法實現(xiàn)其功能？3.引起各功能故障的原因是甚么？4.各故障發(fā)生時，會出現(xiàn)甚么情況？5.甚么情況下各故障至關(guān)重要？6.做甚么工作才能預(yù)防各故障？7.找不到適當(dāng)?shù)念A(yù)防性工作應(yīng)怎么辦？第五頁，共四十八頁。PDM預(yù)測維修技術(shù)是根據(jù)對潛伏故障進(jìn)行在線或離線測量的結(jié)果和其他信息來安排維修的技術(shù)其關(guān)鍵是依靠先進(jìn)的故障診斷技術(shù)對潛伏故障進(jìn)行分類和嚴(yán)重性分析,以決定設(shè)備（部件）是否需要立即退出運行和應(yīng)及時采取的措施。第六頁，共四十八頁。EAM企業(yè)資產(chǎn)維護(hù)管理系統(tǒng)

它是面向資產(chǎn)密集型企業(yè)的企業(yè)信息化解決方案的總稱，其前身稱作CMMS.在資產(chǎn)密集型企業(yè)中，圍繞資產(chǎn)從設(shè)計采購、安裝調(diào)試、運行管理到轉(zhuǎn)讓報廢的全生命周期，運用現(xiàn)代信息技術(shù)（IT）提高資產(chǎn)的運行可靠性與使用價值，降低維護(hù)與維修成本，提升企業(yè)管理水平與人員素養(yǎng)，加強資產(chǎn)密集型企業(yè)核心競爭力的一套軟件系統(tǒng)。第七頁，共四十八頁。AIM資產(chǎn)完整性管理

在工廠建設(shè)到投產(chǎn)及生產(chǎn)管理全過程，始終貫穿企業(yè)目標(biāo)：利潤、成本、發(fā)展、HSE和各種風(fēng)險等；有一套管理和組織為業(yè)主服務(wù)：可行性階段提供咨詢；設(shè)計階段支持規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)解釋、投資估算和設(shè)計審查；采購階段評估供應(yīng)商、估價；建設(shè)階段擔(dān)任監(jiān)理；生產(chǎn)期間進(jìn)行評估和咨詢；維修階段提供RBI服務(wù)、失效分析和維護(hù)策略等；挖掘資產(chǎn)管理潛在的隱蔽損失，使資產(chǎn)全過程接近生命周期；第八頁，共四十八頁。勞動材料經(jīng)常開支在管理部門之間缺乏協(xié)調(diào)和溝通在整個低效率過程浪費時間和資源低的工廠可靠性和效率看得見的成本隱藏?fù)p失容易的標(biāo)準(zhǔn)潛在的有限利潤不一般的標(biāo)準(zhǔn)潛在的高利潤資產(chǎn)生命周期成本第九頁，共四十八頁。AIM全過程協(xié)助解釋文件/規(guī)范建立項目QHSE系統(tǒng)危險程度估價RAM可行性設(shè)計采購建設(shè)試車所有項目階段投標(biāo)評價-QHSE審計/設(shè)計估價過程風(fēng)險估價復(fù)查和確認(rèn)設(shè)計-計劃任務(wù)書AIM供應(yīng)者選擇&認(rèn)證裝備認(rèn)證/商店檢查物質(zhì)估價建設(shè)估價履行估價風(fēng)險分析操作安全估價咨詢設(shè)計審查派出服務(wù)履行服務(wù)第十頁，共四十八頁。AIM功能AIM功能包括四個主要部分1.資產(chǎn)履行－維護(hù)策略復(fù)查(MSR)裝備可靠性和可維護(hù)性復(fù)查(EMR)可靠性和可維護(hù)性分析(RAM)2.維護(hù)－可靠性為中心的維護(hù)(RCM)失效分析(FMEA)結(jié)構(gòu)復(fù)查3.操作的履行－條件監(jiān)控(CM)策略運行條件監(jiān)控(PD－CBM)后備支持分析維護(hù)管理系統(tǒng)4.風(fēng)險和檢查－過程系統(tǒng)完整性(PSI)基于風(fēng)險的檢查(RBI)第十一頁，共四十八頁。風(fēng)險工程學(xué)在維修方面應(yīng)用－RBI技術(shù)“風(fēng)險管理”是一門跨學(xué)科的新興科學(xué)

RBI（RiskBasedInspection）是設(shè)備維修管理技術(shù)的新發(fā)展一套有組織及有系統(tǒng)的分析法,可以對每一個單元設(shè)備加以風(fēng)險分級是一套檢驗方法,

檢驗10-20%的設(shè)備,識別80-90%的風(fēng)險.確定檢驗方法，降低檢驗費用,提高設(shè)備檢驗可靠性延長生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本第十二頁，共四十八頁。風(fēng)險工程學(xué)風(fēng)險（Risk）=損傷發(fā)生概率（Likelihood）×影響程度（Consequence）風(fēng)險≠危險駕車是危險的，但駕車的風(fēng)險通過減少可能性以避免嚴(yán)重后果：強制執(zhí)行其他法律法規(guī)（限制年齡、車速、培訓(xùn)等）強化車輛檢測和維護(hù)保養(yǎng)第十三頁，共四十八頁。風(fēng)險管理的功能監(jiān)測風(fēng)險降低措施失效預(yù)防措施風(fēng)險控制失效的可能性/頻率失效后果分析危險/風(fēng)險的識別風(fēng)險評價第十四頁，共四十八頁。RBI工作流程管理系統(tǒng)設(shè)備評價檢測程序PSM（工廠安全管理）評價生產(chǎn)過程（工藝）狀態(tài)設(shè)備失效數(shù)據(jù)庫設(shè)備數(shù)據(jù)文件風(fēng)險排序生產(chǎn)過程安全管理優(yōu)化檢測程序優(yōu)化失效后果減輕失效的可能性分析失效后果分析第十五頁，共四十八頁。API750API510API570API653評估損壞的危險性和殘余壽命新文件供研究參考文件API-BRDRP581RISKBASEDINSPECTION可使用文件MPCPITNESSFORSERVICERBI與FFS文件FFSRP579RBI581目前API文件之間的關(guān)系第十六頁，共四十八頁。API風(fēng)險管理文件

API581基于風(fēng)險的檢測--基礎(chǔ)文件API750石油煉制廠典型風(fēng)險管理計劃導(dǎo)則API510壓力容器檢測規(guī)范API570壓力管道檢測規(guī)范API.653儲罐檢測規(guī)范APIFFSRP579推薦用于合乎使用的實施方法研究和參考文件API572壓力容器檢測API574管線系統(tǒng)元件特殊檢測API575常壓和壓力儲罐檢測第十七頁，共四十八頁。API581內(nèi)容基礎(chǔ)資料”的主要目錄

API581于2000年5月出版,文件由正文和附錄組成,

正文的主要內(nèi)容介紹RBI的基本概念,風(fēng)險分析,重要度風(fēng)險,可靠性分析,檢測程序,工廠基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表等.

第十八頁，共四十八頁。API581內(nèi)容

附錄的主要內(nèi)容:附錄ARBI定性分析工作手冊附錄BRBI半定量分析工作手冊附錄CRBI定量分析工作手冊附錄D管理系統(tǒng)評價工作手冊附錄EOSHA1910和EPA危險化學(xué)品表附錄FAPI和ASTM的RBI比較附錄G腐蝕減薄模式(其中包括HCL,高溫硫和環(huán)烷酸,高溫H2S/H2,H2SO4,HF,酸性水,胺,高溫氧的各種腐蝕數(shù)據(jù)和判據(jù))第十九頁，共四十八頁。API581內(nèi)容附錄H應(yīng)力腐蝕裂紋模式(其中包括以下應(yīng)力腐蝕裂紋的數(shù)據(jù)表和判據(jù):堿,胺,硫化物,HIC/SOHIC-H2S,炭酸,連多硫酸,HSC-HF,HIC/SOHIC-HF附錄I高溫氫腐蝕模式附錄J爐管模式附錄K材料疲勞(僅管線)模式附錄L脆斷模式附錄M設(shè)備襯里模式附錄N外部損壞模式第二十頁，共四十八頁。采用典型檢驗程序檢驗不出的風(fēng)險檢驗活動RBI效果風(fēng)險采用RBI第二十一頁，共四十八頁。API581應(yīng)用石油化工廠以過程設(shè)備和管線為主的在役設(shè)備涉及所有設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)、檢驗等資料定性分析>半定量分析>定量分析一個以腐蝕為主的失效機理專家數(shù)據(jù)庫，并成立專家小組采用統(tǒng)計概率理論，簡化了失效后果模型一個量化的分析程序，建立風(fēng)險矩陣圖自動化地編制檢查計劃風(fēng)險管理的功能監(jiān)測第二十二頁，共四十八頁。風(fēng)險評估執(zhí)行步驟

工藝設(shè)備分類定性分析定量分析設(shè)備類型可靠度

平面圖

PFD/P&ID火災(zāi)爆炸危害失效可能性

后果影響等級毒性外洩危害失效可能性

健康影響等級火災(zāi)爆炸模式擴散模式環(huán)境污染模式生產(chǎn)損失模式**:theworst-casescenario第二十三頁，共四十八頁。定性RBI分析風(fēng)險的含義：Risk＝Frequency×Consequence

(可能性)×(后果)可能性分析 設(shè)備系數(shù) 破壞系數(shù) 檢驗系數(shù) 條件系數(shù) 工藝係數(shù) 機械設(shè)計系數(shù)后果分析 化學(xué)系數(shù) 量值系數(shù) 狀態(tài)系數(shù) 自燃系數(shù) 壓力系數(shù) 保護(hù)系數(shù)第二十四頁，共四十八頁。定性RBI分析(1/4)可能性因子設(shè)備系數(shù)機械設(shè)計系數(shù)工藝系數(shù)破壞系數(shù)檢驗系數(shù)條件系數(shù)第二十五頁，共四十八頁。定性RBI分析(2/4)后果影響等級化學(xué)系數(shù)信任系數(shù)壓力系數(shù)量值系數(shù)條件系數(shù)自燃系數(shù)第二十六頁，共四十八頁。定性RBI分析(3/4)健康影響等級毒性量系數(shù)人口系數(shù)保護(hù)係數(shù)擴散系數(shù)第二十七頁，共四十八頁。

失效可能性系數(shù)＝設(shè)備系數(shù)＋損壞系數(shù)＋檢驗系數(shù)＋

條件系數(shù)＋工藝系數(shù)＋機械設(shè)計系數(shù)

損壞影響系數(shù)＝化學(xué)系數(shù)＋量值系數(shù)＋狀態(tài)系數(shù)＋自燃系數(shù)＋壓力系數(shù)＋保護(hù)系數(shù)失效等級損壞等級定性RBI分析-等級區(qū)分第二十八頁，共四十八頁。定性RBI分析(4/4)危害風(fēng)險矩陣IncreaseRiskABCDE12345可能性等級

后果等級第二十九頁，共四十八頁。定量RBI分析步驟1/6定量分析流程工藝條件PHA結(jié)果保養(yǎng)/檢驗記錄PSM系統(tǒng)評估結(jié)果設(shè)備資料檔案后果嚴(yán)重性分析失效可能性分析危害風(fēng)險評估檢驗計劃變更其它之風(fēng)險降低措施第三十頁，共四十八頁。定量RBI分析2/6定量分析-失效頻率的計計算第三十一頁，共四十八頁。定量RBI分析3/6平均失效頻率的資料來源OREDA-92OffshoreReliabilityDataENIReliabilityDatabook,ComponentReliabilityHandbookAPI581Table8.1第三十二頁，共四十八頁。同類失效的頻率設(shè)備修正系數(shù)管理系統(tǒng)

評估系數(shù)XX技術(shù)子因素?fù)p害比率檢驗有效性通用子因素工廠狀況寒冷天氣震動監(jiān)視地震活動機械子因素設(shè)備復(fù)雜性建造規(guī)范壽命周期安全系數(shù)工藝子因素連續(xù)性穩(wěn)定性泄壓閥10110010050現(xiàn)場特定修正系數(shù)破孔大小1/4“1”4“破裂泵過濾器儲罐管線以PSM現(xiàn)況考察API581WorkbookAppendixIII101questions,1000scores設(shè)備型式失效頻率修正系數(shù)第三十三頁，共四十八頁。定量RBI分析5/6失效頻率的管理修正因子以PSM現(xiàn)場考察API581WorkbookAppendixIII101questions,1000scores第三十四頁，共四十八頁。管理系統(tǒng)評估項目主題問題總分1領(lǐng)導(dǎo)與管理6702工藝安全信息10803工藝危害性管理91004變更管理6805操作規(guī)程6806安全作業(yè)7857培訓(xùn)8100項目主題問題總計8機械完整性201209開工前安全審查56010應(yīng)急措施66511事故調(diào)查97512承包商54513安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)評估440總計1011000第三十五頁，共四十八頁。定量分析6/6－后果流程流體

性質(zhì)

釋放

率

設(shè)定總物質(zhì)

確定形式連續(xù)瞬時確定最終相確定最終相連續(xù)/氣體連續(xù)/液體瞬時/氣體瞬時/液體

減緩可燃后果商業(yè)后果有毒后果環(huán)境后果第三十六頁，共四十八頁。定量RBI分析定量分析-失效頻率的計計算第三十七頁，共四十八頁。增加后果增加可能性增加后果第三十八頁，共四十八頁。調(diào)整風(fēng)險－檢驗計劃改進(jìn)第三十九頁，共四十八頁。風(fēng)險矩陣（目前2002）

第四十頁，共四十八頁。風(fēng)險矩陣（未來2010無檢驗）第四十一頁，共四十八頁。風(fēng)險矩陣（未來2010檢驗后）第四十二頁，共四十八頁。異常情況處理流程開始審查作業(yè)結(jié)果在判定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)不符合部分是否需評估評估建立報告記錄異常制定修理計劃分析作業(yè)數(shù)據(jù)立即更正異常根據(jù)臨修程序決定策略-降荷、修理或更換報修申請完成異常報告分析異常處理分析報告交專業(yè)人員更新資料庫確認(rèn)異常已排除更新設(shè)備維修保養(yǎng)計劃報告歸檔完成1.異常狀況分析報告2.作業(yè)報告3.相關(guān)資料提供維修與檢查人員技術(shù)性建議異常如需檢測則安排檢測時間評估異常開始追踨異常指定異常狀況評估人員指定專業(yè)人員評估異常將異常報告輸入MI管理系統(tǒng)個別設(shè)備保養(yǎng)結(jié)果維修作業(yè)記錄