1、1RBI基本知识基本知识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21 1、RBIRBI的发展的发展3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4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%5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
2、错误 20%工艺扰动 8%自然灾害 6%n人为破坏/纵火n3%61992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”; ; 7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 Admi
3、nistration, OSHA ) 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。 8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
4、Effects Analysis) 失效模式 与影响分析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 9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
5、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评估应新型风险评估应10RBMRBM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11RBI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)12API570-98(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
6、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、有毒物质泄漏、环境影响等；13ASME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14API 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：
7、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、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、变更和维护在役压力管道检测、修理、变更和维护规范规范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
8、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。15API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162 2 目的和范围目的和范围172.1 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
9、素.方法将一步一步地展开，直到最大程度的实际运用。 18内容主要包括：内容主要包括： n a. RBI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19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 2021RBI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
10、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222.2 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。232.3 RBI的益处和限制的益处和限制
11、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.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。 24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。25RBI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262.4 使用使用RBI作为持续改进的
12、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。 27RBI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。282.5 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
13、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。29RBI能生成设备检测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。303 范围范围313.1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。323.2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
14、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。333.3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
15、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。 343.4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353.5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)363.6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
16、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。374 参考参考n4.1参考出版物384.2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。395 定义和缩写定义和缩写n 5.1定义n 5.2简写406 基本概念基本概念416.1什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。426.2风险管理和风
17、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。437 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。 44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
18、环境引起开裂失效机理的内部检测要求;nd.基于后果的检测间隔。45失效失效 n失效意味着内容物泄漏。468 检测优化检测优化传统检测计划传统检测计划RBI检测计划检测计划检测活动进检测活动进行的程度行的程度潜潜在的危害在的危害风险风险不可检测出的风险不可检测出的风险 人为错误人为错误 自然灾害自然灾害 外部事件外部事件 人为破坏人为破坏 检测能力限制检测能力限制 设计错误设计错误 物料本身风险物料本身风险47内容物损失的剩余风险包括而不内容物损失的剩余风险包括而不仅限于以下几项仅限于以下几项:na.人的失误nb.自然灾害nc.外部事件(例如，碰撞或落物)nd.临近单元的影响ne.相同单元相关设
19、备的后果影响nf.蓄意行为(例如，阴谋破坏)ng.检测方法的基本限制nh.设计错误ni.未被认识的损伤机理489 相对风险和绝对风险相对风险和绝对风险n风险计算的复杂性取决于影响风险因素的数量 nRBI定位在系统化的推断相对风险 4910 RBI方法介绍方法介绍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、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
20、更和维护规范在役压力管道检测、修理、变更和维护规范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
21、泄漏等穿透泄漏等危害风险。危害风险。5010.1 RBI的后果和概率的后果和概率nRBI的目的是指出什么样的事故可能发生，事故发生的概率。 51可能的后果是可能的后果是:na.形成易燃的气体云，将导致人员伤害和设备损坏nb.释放剧毒化学品，引起健康问题nc.溢出引起环境破坏nd.设备被迫关闭，经济上的影响ne.最小的安全、健康、环境和经济影响52一种或多种事件发生的概率与后一种或多种事件发生的概率与后果的组合确定运行的风险果的组合确定运行的风险 5310.2 RBI评价的类型评价的类型nRBI的过程可以是定性、定量或者两者的综合运用(如，半定量) 54方法的选择主要依靠以下条件方法的选择主要依
22、靠以下条件 na.研究的目标nb.研究装置和设备的数量nc.可以利用的资源nd.研究的时间框架ne.设备和过程的复杂性nf.现有数据的种类和质量5510.3 常用风险分析方法常用风险分析方法n定性分析n定量分析n半定量分析56风险演化寿命寿命风险风险如果如果进行进行风险管理风险管理浴盆曲线浴盆曲线5710.3.1 定性分析定性分析58风险的含义风险的含义Risk Frequency Consequence 风险风险 (概率概率) (后果后果)概率分析概率分析(六项系数六项系数)设备系数设备系数损坏系数损坏系数检测系数检测系数维修维修状况系数状况系数工艺工艺系数系数机械设计系数机械设计系数后果分
23、析后果分析损坏后果损坏后果 或或 健康后果健康后果(六项系数六项系数) (四项系数四项系数)化学物质系数化学物质系数 毒性量系数毒性量系数物质物质存存量系数量系数 扩散性系数扩散性系数状态系数状态系数 保护系数保护系数自燃系数自燃系数 人口系数人口系数 保护系数保护系数压力系数压力系数59定性分析方法的步骤：定性分析方法的步骤：n 确定可能性因子：n可能性因子设备系数破坏系数检验系数条件系数工艺系数机械设计系数；n 确定后果影响等级：n后果影响等级化学系数量值系数条件系数自燃系数压力系数信任系数；n 确定健康影响等级：n健康影响等级毒性量系数扩散系数保护系数人口系数；60 确定失效等级和损坏等
24、级确定失效等级和损坏等级 n失效概率系数失效概率系数构成构成：n设备系数损坏系数检测系数设备系数损坏系数检测系数维修维修状况系数状况系数工工艺艺系数机械设计系数系数机械设计系数n损坏后果系数损坏后果系数构成构成：n化学物质系数物质化学物质系数物质存存量系数状态系数自燃系数量系数状态系数自燃系数保护系数保护系数n压力系数损坏压力系数损坏可能系数可能系数n健康后果系数健康后果系数构成构成：n毒性量系数毒性量系数扩散性系数扩散性系数保护系数保护系数人口系数人口系数61失效概率系数失效概率系数n：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失效概率系系数数失效概率等级失效概率等级0
25、 15116 25226 35336 50451 75562后果后果等级等级由由损坏后果损坏后果等级和等级和健康后果健康后果等级较高的确定等级较高的确定n损坏后果系数损坏后果系数构成构成：n化学物质系数物质化学物质系数物质存存量系数状态系数自燃系数保护系数量系数状态系数自燃系数保护系数n压力系数损坏压力系数损坏可能系数可能系数n健康后果系数健康后果系数构成构成：n毒性量系数毒性量系数扩散性系数扩散性系数保护系数保护系数人口系数人口系数n 损坏损坏后果后果等级等级 健康后果等健康后果等级级n 损坏后果系数损坏后果系数损坏后果等级损坏后果等级0 19A20 34B35 49C50 70D 70E健
26、康后果健康后果系系数数健康后果等级健康后果等级 10A10 19B20 29C30 39D 40E63 确定危害风险矩阵确定危害风险矩阵 6410.3.2 半定量分析半定量分析n半定量的RBI方法采用了简化的假设，是一种80/20的RBI方法（即使用其20%的时间可得出定量RBI方法的80%的结果） 6510.3.3 定量分析定量分析66定量RBI分析 四个组成部分nPART A泄漏速率计算泄漏速率计算nPART B可能性可能性分析分析nPART C后果分析后果分析nC.1 可燃性后果计算可燃性后果计算nC.2 毒性后果计算毒性后果计算nC.3 环境后果计算环境后果计算nC.4 商业生产损失计
27、算商业生产损失计算nPART D风险分析风险分析67定量分析方法的步骤：定量分析方法的步骤：n泄漏速率计算泄漏速率计算68代表性流代表性流体体适用物质举例适用物质举例C1-C2甲烷、乙烷、乙烯、天然气甲烷、乙烷、乙烯、天然气C3-C4丙烷、丁烷、异丁烷、丙烷、丁烷、异丁烷、LPGC5正戊烷正戊烷C6-C8汽油、石脑油、轻质直馏油、庚烷汽油、石脑油、轻质直馏油、庚烷C9-C12柴油、煤油柴油、煤油C13-C16航煤、煤油、航煤、煤油、C17-25粗柴油、典型粗焦油粗柴油、典型粗焦油C25+渣油、重质石油渣油、重质石油H2仅氢气仅氢气H2S仅硫化氢仅硫化氢HF氟化氢氟化氢水水水水蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽酸
28、（低）酸（低）碱性的低压酸碱性的低压酸酸（中）酸（中）碱性的低压酸碱性的低压酸酸（高）酸（高）碱性的低压酸碱性的低压酸芳族芳族苯、甲苯苯、甲苯苯乙烯苯乙烯苯乙烯苯乙烯后果计算的模拟物质，只要分子量相似后果计算影响不大，芳族除外代表性流体代表性流体69泄漏孔尺寸选择泄漏孔尺寸选择孔尺寸孔尺寸范围代表值代表值小01英尺英寸中2英尺1英寸大2-6英尺4英寸破裂6英尺部件整个尺寸，最大16英寸70设备内存量假设设备内存量假设设备相设备相体积百分数体积百分数液体/液体塔每种物质的50%塔盘（视为两件）上半部下半部50%蒸汽50%液体分离罐与干燥器10液体储压器与汽包50%液体分液器每一种物质相的50%（
29、体积）泵忽略不计换热器50%壳侧，25%管侧炉管中50%液体/50蒸汽管道完全10071可泄放流体总量估计可泄放流体总量估计n以下取较小值：n设备3分钟泄放量（最大破裂8英寸）n两截止阀之间的存量泄放形态模型泄放形态模型瞬时瞬时连续连续72泄放类型确定泄放类型确定这是一个“小”（1/4-in）孔吗？计算3分钟内泄放量该泄放量10000ibs？连续瞬时否是是否73流体最后相态确定流体最后相态确定稳态工况稳态工况稳态环境条件稳态环境条件后果计算用最后相态确定后果计算用最后相态确定气体气体气体气体液体气体液体气体气体（除非环境条件下流体的沸点大于27 模拟为液体）液体液体液体确定流体相准则确定流体相
30、准则74泄漏后的响应评估泄漏后的响应评估n评估泄放时间评估泄放时间n评估缩小危害性物质的扩散范围评估缩小危害性物质的扩散范围可燃可燃有毒有毒向环境泄放向环境泄放隔离阀或减少量根据检漏类型和隔离系统评估泄放时间物理屏障的包容或限制泄漏时间计算包封体积75 管理系统评估管理系统评估76 确定失效频率修正系数确定失效频率修正系数国内外同类设备国内外同类设备失效可能性失效可能性基于安全管理基于安全管理系统评估修正系统评估修正个别设备设计条件个别设备设计条件数据和检验计划数据和检验计划失失效效可能性可能性=平均失效平均失效可能性可能性G个别设备个别设备修正因子修正因子E管理因素管理因素修正因子修正因子M
31、XXn假设假设所有设备根据工业和公司设计标准进行了设计与制造，n标准基于公认的如：ASME、TEMA、ANSI等.77风险比较风险比较 78设备修正系数（设备修正系数（FE）考虑四个因）考虑四个因素：素： n 检测结构材料环境和检查程序的技术模型；n 影响所有正在运行的设备项目的一般情况；n 随项目变化的机械因素；n 影响设备完整性的工艺影响力。79n风险是失效可能性和失效后果的组合，失效可能性包含了各种因素，其中有管理因素。由于各种因素差别很大，为了统一采用了打分方法，其中管理系数采用了调查和概率统计方法。管理系数打分表有101个问题，总共1000分。根据美国的经验，一般的企业可得分500，
32、因此标准取管理系数为1，凡低于或高于500分的查修正系数进行调整， 80n如果评估分值超过500分，查系数小于1，风险结果由于乘上小于1的系数而减少。反之系数大于1，风险增加。n管理系统评估内容所覆盖的范围很广，因此，需要来自工厂里几个不同专业的人员的意见和看法以回答所有的问题。最理想的是来自以下岗位的代表接受调查访问：na.管理；b.操作；c.维护；d.安全；e.检验；f.培训；g.工程81管理评估系数（管理评估系数（FM）：）： 82 确定后果确定后果83风险风险计算计算选择一组孔估计泄漏可能性估计后果风险可能性后果完成所有后果？完成所有情形？从RBI数据库提取汇总所有情形的风险是是否否8
33、4设备风险是设备风险是所有风险所有风险总和总和s 为对象数量为对象数量Cs为对象结果为对象结果 ft2 or $/yrFs对象损坏频率对象损坏频率 /年年Risks=CsFsRisk s 一个对象的风险一个对象的风险 ft2 or $/yrRisk item每台设备的风险每台设备的风险 ft2 or $/yrRisk item=Risk sRisk weighted每台设备加权风险每台设备加权风险 ft2 or $/yrfs对象损坏频率对象损坏频率Risk weighted=Risk itemfss85对象对象可能性可能性后果后果风险风险频率（每年）频率（每年）设备破坏设备破坏设备破坏设备破坏
34、1/4英寸泄漏英寸泄漏6.910-6540ft20.0037ft2/年年1英寸泄漏英寸泄漏1.710-67,500ft20.1275ft2/年年4英寸泄漏英寸泄漏1.710-617,500ft20.0289ft2/年年破裂破裂1.010-6130,000ft20.13ft2/年年设备项破坏总风险设备项破坏总风险0.29ft2/年年 86失失效效概概率率54321ABCDE失效后果失效后果等级等级风险区风险区采取的对策采取的对策低风险区低风险区酌情减少检查保养酌情减少检查保养(延长检验周期延长检验周期)中风险区中风险区应进行定期保养及检验应进行定期保养及检验 次高风险区次高风险区 进行在线监测和
35、无损检测进行在线监测和无损检测(缩短检验周期缩短检验周期)高风险区高风险区重点加强管理，进行整改，彻底消除事故重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患隐患87调整风险、计划改进调整风险、计划改进88不同破坏类型检验的有效性不同破坏类型检验的有效性检验技检验技术术减减薄薄焊缝表焊缝表面开裂面开裂近近表面开裂表面开裂微裂纹微裂纹/ /微孔形成微孔形成金相变金相变化化尺寸变尺寸变化化鼓鼓泡泡目视检目视检查查1-31-32-32-31-31-31-31-3超声纵超声纵波波1-31-33-3-3-3-2-32-31-21-2超声横超声横波波1-21-21-21-22-32-3荧光磁荧光磁粉粉1-21-2
36、3-3-着色渗着色渗透透1-31-3声发射声发射1-31-31-31-33-3-3-3-涡流涡流1-21-21-21-21-21-23-3-漏磁漏磁1-21-2射线检射线检查查1-31-33-3-3-3-1-21-2尺寸测尺寸测量量1-31-31-21-2金相金相2-32-32-32-32-32-31-21-28910.4 可能性分析可能性分析n计算单元设备中每一件压力设备的故障可能性 n 90AFF=GFFFEFM91特定设备修正因素（特定设备修正因素（FE） n损坏（也就是腐蚀、裂纹、性能退化）的类型和速率n检测程序的质量和范围（也就是频率、方法、工具）n维护修理质量控制程序（也就是工艺控
37、制）n使用的设计和建造标准（也就是有效法规、API规定）n设备和工艺历史（也就是检测记录质量）n防护性维修程序（也就是PSV使用、绝缘维护）9293管理因素（管理因素（FM） n维护步骤和训练 操作步骤n过程安全信息 n过程危害分析n改变步骤和做法的管理94损坏机理的检测有效性规定为：损坏机理的检测有效性规定为： n非常有效总是很早发现损坏n有效大多数时间n一般有效一半时间能发现损坏n有效性差通常没有发现损坏n无效没有发现损坏95损坏机理的技术模型：损坏机理的技术模型： n一般的或者局部腐蚀机理n应力腐蚀开裂机理n氢致开裂机理n高温氢损坏n脆性断裂、和其它机械/热影响96金属由于腐蚀变薄金属由
38、于腐蚀变薄(Thinning Mechanism)pHCl溶液腐蚀溶液腐蚀 (Hydrochloric Acid (HCl) Corrosion)p高温硫高温硫化物化物/环烷环烷酸酸腐蚀腐蚀 (High Temperature Sulfidic/Naphthenic Acid Corrosion)p高温高温H2S/H2腐蚀腐蚀 (High Temperature H2S/H2 Corrosion)pHF腐蚀腐蚀 (Hydrofluoric Acid (HF) Corrosion)p氨腐蚀氨腐蚀 (Amine Corrosion)p高温氧化腐蚀高温氧化腐蚀 （High Temperature O
39、xidation) 97环境开裂损坏机理环境开裂损坏机理 (Stress Corrosion Cracking)p碱性开裂碱性开裂 (Caustic Cracking)p无水液氨无水液氨开裂开裂 (Amine Cracking)pSSC/HIC/SOHICp碳酸盐腐蚀碳酸盐腐蚀开裂开裂 (Carbonate Cracking)p连多硫酸腐蚀连多硫酸腐蚀开裂开裂 (Polythionic Acid Cracking)p氯化物应力腐蚀开裂氯化物应力腐蚀开裂 (Chloride Stress Corrosion Cracking)(ClSCC)p氢致应力腐蚀开裂氢致应力腐蚀开裂 (HSC-HF, H
40、IC/SOHIC-HF)p湿湿H2S开裂开裂 (Wet H2S Cracking)98机械机械/冶金学损坏机理：冶金学损坏机理： n回火脆化 侵蚀n885 脆化 脆性断裂n相脆化 疲劳n石墨化 蠕变裂纹99n高温氢腐蚀高温氢腐蚀 (High Temperature Hydrogen Attack)(HTHA)n外部腐蚀外部腐蚀 (External Damage) 包括包括隔离腐蚀隔离腐蚀n考虑考虑的的毒性物质：毒性物质：H2S、HF 、Cl 、NH3100正在准备四种独立的设备进行危正在准备四种独立的设备进行危险分析：险分析： n锅炉 减压阀n贮存罐 热交换器管101API软件较好的特征之一是
41、可以一软件较好的特征之一是可以一种或者多种方式计算腐蚀速率种或者多种方式计算腐蚀速率 n 首先，用户可以利用由历史检测记录中得到的真实厚度数据计算腐蚀速率。如果数据准确，这种方法常常得到故障可能性的准确预测。n 其次，如果没有现行的厚度数据，用户可输入从文献得到、或者专家提供或者有经验的腐蚀工程师估计的数据。n 第三，如果上述两种数据都没有，用户可以用软件技术（损坏）模型估算腐蚀速率（损坏速率），然后进一步估算故障可能性。102退化机理的模型退化机理的模型 10310.5 后果分析介绍后果分析介绍n 后果分析有助于建立设备元件相对的风险等级 n 设备元件的失效，后果分析应是一种可重复、简单可信
42、的评估程序。n 使用的后果分析方法的复杂程度取决于想要实施的评价。n 选择的后果分析方法应有能力区分设备元件后果等级的高低。104后果分析流程确定泄放类型确定泄放类型在设备和环境在设备和环境中流体的性质中流体的性质泄漏率泄漏率泄漏孔径范围泄漏孔径范围0.25”,1”,4”,破裂破裂持续泄放流量持续泄放流量瞬时泄放流量瞬时泄放流量确定最后相确定最后相确定最后相确定最后相持续持续/气体气体持续持续/液体液体瞬时瞬时/气体气体瞬时瞬时/液体液体泄放总质量泄放总质量有毒后果有毒后果可燃后果可燃后果减减缓缓环境后果环境后果停产后果停产后果105失效后果的计算基于以下因素失效后果的计算基于以下因素:na.
43、设备中工艺流的类型nb.设备中工艺流的状态(固、液或气)nc.工艺流的主要特征(分子量、沸点、自燃温度、燃烧能、密度等)nd.工艺操作参数，如温度和压力ne.泄漏事故的泄漏总量nf.失效模式和引起的泄漏尺寸ng.泄漏后物流在周围环境中的状态(固、气或液)106n 泄放的后果确定泄放的后果确定后果类型：后果类型：可燃、有毒、环境、营业中断后果评估：后果评估：可燃 用事故树计算概率，用API581程序计算组合后果 有毒营业中断：可燃结果的函数环境： 根据泄放量或泄放率确定107蒸汽云爆炸液池火安全分散火球闪火火球安全分散迟点火早点火闪点温度以上不点火点火不点火最后状态气体最后状态液体108毒物确定
44、毒物确定nAPI BRD 581评估毒性物质：评估毒性物质：n硫化氢硫化氢n氢氟酸氢氟酸n氯氯n氨氨109可以用可以用“损失损失”表示的典型后表示的典型后果果:na.生产效率降低或停工造成的生产损失nb.应急调度设备和人员的配置nc.泄漏造成的产品损失nd.生产质量的降低ne.损坏设备的更换和修理nf.周围的财产损失ng.溢出/泄漏现场和周边的清理110nh.生产中断损失(利润损失)ni.市场的损失nj.伤亡nk.土地的改造nl.诉讼nm.罚款nn.信誉111API 581-2000附录简介附录简介n附录A 定性RBI分析工作手册n附录B 半定量RBI分析工作手册n附录C 定量RBI分析工作手册n附录D 管理系统评估工作手册n附录E 职业安全与卫生条例1910和美国环保署危害性化学品清单n附录F API和ASME RBI对比112技术模块技术模块n附录G 减薄技术模块n附录H 应力腐蚀开裂技术模块n附录I 高温腐蚀（HTHA）技术模块n附录J 炉管技术模块n附录K 机械疲劳（仅管道）技术模块n附录L 脆性断裂技术模块n附录M 设备衬里技术模块n附录N 外部破坏技术模块113谢谢！谢谢！
