1、2022-8-11基于风险的检测基于风险的检测基于风险的检测基于风险的检测1.RBI技术概述技术概述2.API 581简介简介3.国内国内RBI执行情况执行情况4.若干问题的若干问题的 讨论讨论基于风险的检测1.RBI技术概述技术概述基于风险的检测基于风险的资产管理（基于风险的资产管理（RBAM）基于风险的检测维修与资产完整性管理维修与资产完整性管理基于风险的检测基于风险的检测1.1几个基本定义几个基本定义q危险与风险危险与风险危险：可能产生潜在损失危险：可能产生潜在损失(损伤损伤)的征兆，客观存在，无法改变的征兆，客观存在，无法改变风险：危险事件发生的风险：危险事件发生的概率概率一定程度上可
2、以随一定程度上可以随危险一旦出现的危险一旦出现的后果后果严重程度与损失大小严重程度与损失大小着人的意志而着人的意志而改变改变 社会与环社会与环境境企业自身企业自身 基于风险的检测q风险分析与风险工程风险分析与风险工程危险源危险源风险链风险链暴露暴露后果后果风险分析风险分析分析风险链相互关系分析风险链相互关系及相互作用的方法及相互作用的方法风险评价风险评价风险预测风险预测风险检测风险检测风险设计风险设计风险管理风险管理风险工程风险工程控制风险及对风险控制风险及对风险采取相应措施采取相应措施基于风险的检测q基于风险检测基于风险检测(Risk-Based Inspection RBI)理念：理念：安
3、全性经济性安全性经济性原理：原理：失效可能性失效可能性失效后果失效后果风险排序风险排序关键：关键：优化检验策略优化检验策略目的：目的：本质安全节约成本本质安全节约成本WHAT：要检查何种类型要检查何种类型的缺陷？的缺陷？WHERE：何处去寻找缺陷？：何处去寻找缺陷？缺陷的位置缺陷的位置/可接近性？可接近性？HOW：能发现缺陷的最能发现缺陷的最佳技术？破坏形式佳技术？破坏形式(减薄，减薄，裂纹等裂纹等)WHEN：从风险级别和经从风险级别和经济性平衡角度确定最佳检济性平衡角度确定最佳检验时间？验时间？避免避免检验不足检验不足与与检验无效检验无效过度检验过度检验基于风险的检测lRBI风险矩阵风险矩阵
4、失失效效概概率率54321ABCDE失效后果失效后果设备风险等级表设备风险等级表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，彻底消除事故隐患重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患风险矩阵风险矩阵基于风险的检测lRBI过程示意图过程示意图检验计划检验计划风险评估风险评估ABCDE12435风险矩阵风险矩阵基于风险的检测1.2RBI的意义的意义q避免传统检验的某些不足
5、、确保本质安全避免传统检验的某些不足、确保本质安全l不清楚特种设备失效模式，失效机理不清楚特种设备失效模式，失效机理检验不足检验不足盲目追求盲目追求“全面全面”l不清楚失效发生的可能部位不清楚失效发生的可能部位检验无效检验无效过度检查过度检查l装置、设备的重要度划分考虑因素较少装置、设备的重要度划分考虑因素较少重点不突出重点不突出l检验周期确定依据不足检验周期确定依据不足过频或过长过频或过长或或基于风险的检测lRBI与传统方法的区别与传统方法的区别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行的程度检测活动进行的程度潜在的危害风险潜在的危害风险不可检测出的风不可检测出的风险险采用采
6、用RBI进行风险管理进行风险管理l人为错误人为错误l自然灾害自然灾害l外部事件外部事件l人为破坏人为破坏l检测能力限制检测能力限制l设计错误设计错误l物料本身风险物料本身风险基于风险的检测80%的损失是由的损失是由20%的设备引起的的设备引起的风险系数不是越小是好，安全与经济的统一风险系数不是越小是好，安全与经济的统一l“二八二八”理论模型理论模型基于风险的检测v 影响压力容器安全的突出问题影响压力容器安全的突出问题八年来，课题组八年来，课题组6次全国性安全状况调查次全国性安全状况调查45家大型石化企业，家大型石化企业，164638台压力容器，台压力容器，1166台高强钢压力容器，台高强钢压力
7、容器，686台液化气球罐台液化气球罐超标缺陷超标缺陷全球原油品质劣化全球原油品质劣化介质腐蚀加剧介质腐蚀加剧装置大型化装置大型化高强钢使用高强钢使用(裂纹敏感性增大裂纹敏感性增大)长期超期服役长期超期服役未经合理评估，盲目使用未经合理评估，盲目使用近近年年来来缺乏有效缺乏有效检测检测 科学科学评估评估未达设计未达设计寿命寿命过过 早早 失失 效效突然突然失效失效腐蚀、疲劳腐蚀、疲劳等使用中产生等使用中产生缺陷引起失效缺陷引起失效设计选材不当、设计选材不当、结构不合理、焊结构不合理、焊接缺陷引起失效接缺陷引起失效各种腐蚀各种腐蚀焊接缺陷焊接缺陷高温损伤高温损伤疲劳疲劳八十年代末期前投用八十年代末
8、期前投用 九十年代中期后投用九十年代中期后投用不同时期的压力容器失效的不同原因不同时期的压力容器失效的不同原因19802004年部分国内固定式容器爆炸事故的统计情年部分国内固定式容器爆炸事故的统计情况况19902004年部分国内压力管道失效事故的统计情况年部分国内压力管道失效事故的统计情况q有利于针对突出问题有利于针对突出问题基于风险的检测l风险演化与寿命关系风险演化与寿命关系寿命寿命风险风险如果进行风险管理如果进行风险管理浴盆曲线浴盆曲线基于风险的检测q满足国家与社会需求，促进社会经济发展满足国家与社会需求，促进社会经济发展 国家的需求：国家的需求：用先进的风险工程学理念，处理安全与经济的关
9、系；用先进的风险工程学理念，处理安全与经济的关系；加入加入WTO 提高企业国际竞争力。提高企业国际竞争力。企业管理层的需求：企业管理层的需求：管理层需要一个系统、完善的管理体系来规划、监控风险、制定严管理层需要一个系统、完善的管理体系来规划、监控风险、制定严格有效的风险应对计划来降低风险带来的影响。格有效的风险应对计划来降低风险带来的影响。设备管理的需求：设备管理的需求：执行执行RBI项目实际上同时将工厂设备的信息进行了全面的整理归纳，项目实际上同时将工厂设备的信息进行了全面的整理归纳，形成了一套信息库，这对于设备管理部门来说是非常有帮助的。同时在执形成了一套信息库，这对于设备管理部门来说是非
10、常有帮助的。同时在执行行RBI管理的过程中也产生了一个集工艺、设备、腐蚀、安全等跨部门的管理的过程中也产生了一个集工艺、设备、腐蚀、安全等跨部门的知识核心小组，改变了以往各个部门间知识不流通的状况。知识核心小组，改变了以往各个部门间知识不流通的状况。经济效益需求：经济效益需求：确保安全确保安全 最根本的效益保证最根本的效益保证国外：降低成本国外：降低成本国内：短期成本可能会上升，长期降低成本国内：短期成本可能会上升，长期降低成本基于风险的检测1.3国外国外RBI技术发展概况技术发展概况q RBI在石化行业发展背景在石化行业发展背景l风险工程的本质风险工程的本质重要度的划分重要度的划分不是什么新
11、东西，我们日常工作生活中不知不觉经常采用不是什么新东西，我们日常工作生活中不知不觉经常采用现在要做的：依据科学的理论现在要做的：依据科学的理论+长期的经验长期的经验=更为准确的分析与划分更为准确的分析与划分海上石油平台、建筑物、桥梁等都有海上石油平台、建筑物、桥梁等都有RBI 的做法的做法l美国人上个世纪九十年代初开始此项工作美国人上个世纪九十年代初开始此项工作30年以来，年以来，100件重大损失事故统计表明风险因素复杂件重大损失事故统计表明风险因素复杂增加检测力度来看，花费巨大，事故仍然发生增加检测力度来看，花费巨大，事故仍然发生设备故障设备故障 操作失误操作失误流程异常流程异常 自然灾害自
12、然灾害 设计结构设计结构 人为破坏人为破坏 不明原因不明原因43%21%11%5%5%1%14%基于风险的检测美国人美国人W.Kent Muhlbauer 1992年提出了输油与输气长输管道的风险评年提出了输油与输气长输管道的风险评估方法估方法原因分析原因分析(第三方破坏与最小埋深、腐蚀、设计、操作第三方破坏与最小埋深、腐蚀、设计、操作)介质危险性评定：泄漏指数、相对风险程度介质危险性评定：泄漏指数、相对风险程度 20家石化公司赞助家石化公司赞助API研究研究RBI 1996年出台年出台API 581的草案，的草案，2000年年5月正式出台月正式出台RBI执行文件执行文件API BRD 581
13、 2002年年5月公布月公布RBI标准标准API RP 580基于风险的检测q目前国外情况目前国外情况l法令法令/政府要求：政府要求：California Risk Management and Prevention Program(RMPP)EPA40 CFR Part 68，Risk Management Programs for Chemical Accident Release Prevention(美国环保署美国环保署)欧洲工业基于风险的检验和维护规程欧洲工业基于风险的检验和维护规程(RIMAP)(正在制订正在制订)l工程规范：工程规范：API 581，IEC1508，ANSI S8
14、4.01 UFIP Guidelines(France)，UIC Guidelines(France)等等l团体组织：团体组织：AIChE(美国化学工程师协会美国化学工程师协会)/CCPSGuidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis波音公司波音公司 Reliability Centered Maintenance，RCM基于风险的检测l法国政府法国政府法令法令No.99-1046(1999.12.13)规定承压设备检验的相关要求规定承压设备检验的相关要求2000.3.15针对在役承压设备，对针对在役承压设备，对No.99-
15、1046作了补充作了补充其中第三款其中第三款(定期检验定期检验)第十条第第十条第4部分规定：部分规定：由被认可的检验部门来执行的检验，其检验计划，包括检验手段和由被认可的检验部门来执行的检验，其检验计划，包括检验手段和周期，要按照由专业协会提出并被工业部和承压设备委员会批准的导则周期，要按照由专业协会提出并被工业部和承压设备委员会批准的导则来制定。来制定。法国石油工业协会法国石油工业协会(UFIP)颁发的颁发的“针对炼油厂基于风险分析针对炼油厂基于风险分析改变停产大修周期与耐压试验周期制定的检验计划的导则改变停产大修周期与耐压试验周期制定的检验计划的导则”已获已获得批准。得批准。l印尼、新加坡
16、、荷兰等国政府也有类似规定印尼、新加坡、荷兰等国政府也有类似规定基于风险的检测欧洲各国现行关于承压设备检验的一些规定欧洲各国现行关于承压设备检验的一些规定基于风险的检测基于风险的检测1.4国内国内RBI技术发展现状技术发展现状q 上世纪九十年代末上世纪九十年代末q 政府介入与关注政府介入与关注q中石油、中石化积极推动中石油、中石化积极推动q 国外技术机构乘虚而入国外技术机构乘虚而入 与国内联合与国内联合大学、研究机构已逐步引入概大学、研究机构已逐步引入概念念基础性工作基础性工作定性与半定量工作定性与半定量工作国家科技部立项国家科技部立项特种设备局特种设备局“十五十五”攻关攻关社会公益社会公益国
17、际合作重国际合作重点点法国法国BV挪威挪威DNV英国英国TISCHUK 英国英国TWI韩国韩国SK瑞典瑞典SKF特检中心、通用所、南特检中心、通用所、南化、华化、青岛安工院、化、华化、青岛安工院、北航北航提出安全与经济性的关提出安全与经济性的关系系安全技术委员会的关注安全技术委员会的关注张局长对茂名张局长对茂名RBI关注关注 通用所通用所 南化、华化南化、华化 青岛安工院青岛安工院 特检中心特检中心基于风险的检测q执行情况执行情况单位单位已完成已完成(套套)正在进行正在进行(套套)合肥通用机械研究所合肥通用机械研究所1012特检中心特检中心123南京化工大学南京化工大学10青岛安工院青岛安工院
18、31华东理工大学华东理工大学1(定性定性)0基于风险的检测2.API 581简介简介API 581 于于2000年年5月出版，文件由正文和附录月出版，文件由正文和附录组成组成正文的主要内容介绍正文的主要内容介绍RBI的基本概念的基本概念风险分析风险分析重要度风险重要度风险可靠性分析可靠性分析检测程序检测程序工厂基础标准数据表等工厂基础标准数据表等基于风险的检测附录的主要内容附录的主要内容:l附录附录A RBI定性分析工作手册定性分析工作手册l附录附录B RBI半定量分析工作手册半定量分析工作手册l附录附录C RBI定量分析工作手册定量分析工作手册l附录附录D 管理系统评价工作手册管理系统评价工
19、作手册l附录附录E OSHA1910和和EPA危险化学品表危险化学品表l附录附录F API和和ASTM的的RBI比较比较基于风险的检测l附录附录G腐蚀减薄模式腐蚀减薄模式(其中包括其中包括HCL，高温硫和，高温硫和 环环烷酸，高温烷酸，高温H2S/H2，H2SO4，HF，酸性水，胺，高温氧，酸性水，胺，高温氧的各种腐蚀数据和判据的各种腐蚀数据和判据)l附录附录H应力腐蚀裂纹模式应力腐蚀裂纹模式(其中包括以下应力腐蚀裂其中包括以下应力腐蚀裂纹的数据表和判据：碱，胺，硫化物，纹的数据表和判据：碱，胺，硫化物，HIC/SOHIC-H2S，炭酸，连多硫酸，炭酸，连多硫酸，HSC-HF，HIC/SOHI
20、C-HFl附录附录I高温氢腐蚀模式高温氢腐蚀模式l附录附录J 炉管模式炉管模式l附录附录K 材料疲劳材料疲劳(仅管线仅管线)模式模式l附录附录L脆断模式脆断模式l附录附录M 设备衬里模式设备衬里模式 l附录附录N外部损坏模式外部损坏模式基于风险的检测2.1API 581与其它规范的关系与其它规范的关系q API 581 提供基于风险分析检测计划程序，有关检测的实施仍需参照提供基于风险分析检测计划程序，有关检测的实施仍需参照其它的其它的API规范，例如：规范，例如：API 750过程危害性管理过程危害性管理API 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API
21、570在役压力管道检测、修理、变更和维护规范在役压力管道检测、修理、变更和维护规范API 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API 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q API 581 分为定性分析、半定量与定量分析分为定性分析、半定量与定量分析q 定性分析主要适用于较大范围的评估，如工厂、装置区。定性分析主要适用于较大范围的评估，如工厂、装置区。q 定量分析主要适用于特定设备的评估，主要项目包含有塔器、储罐、定量分析主要适用于特定设备的评估，主要项目包含有塔器、储罐、转动机械与管线。转动机械与管线。q API 581 注重评
22、估因注重评估因腐蚀所造成穿透泄漏腐蚀所造成穿透泄漏等危害风险。等危害风险。基于风险的检测API 750API 510API 570API 653评估损坏的危险评估损坏的危险性和剩余寿命性和剩余寿命执行的文执行的文件件供研究参考文件供研究参考文件API-BRD 581RISK BASEDINSPECTION执行的文件执行的文件MPCFITNESS FORSERVICERBI 文件文件API RP 579API RP 580目前目前基于风险的检测2.2RBI分析层次分析层次定性定性 半定量半定量定量定量高高详细技详细技术术分析程分析程度度低低数据资料数据资料收集收集失效后果失效后果失效可能失效可能
23、性性减低风险减低风险检验计划检验计划制订制订风险等级风险等级确定确定重新评估重新评估风险评估风险评估 RBI计划编制方计划编制方法法 基于风险的检测Level范围范围评估对象评估对象评估方法评估方法用途用途1全厂全厂过程单元或系统过程单元或系统定性定性系统排序系统排序2单元单元/系统系统设备设备/子系统子系统定性定性/半定量半定量检测计划检测计划3单元单元设备设备/子系统子系统定量定量详细检验计划详细检验计划基于风险的检测2.3风险评估的执行步骤风险评估的执行步骤 分类工艺设备分类工艺设备定性分析定性分析定量分析定量分析设备类型设备类型可靠度可靠度Plot Plans PFD/P&ID失效概率
24、失效概率 损坏后果等级损坏后果等级 失效概率失效概率 健康后果等级健康后果等级 可燃性风险可燃性风险毒性泄放风险毒性泄放风险环境污染风险环境污染风险生产中断风险生产中断风险(两者中最坏情况两者中最坏情况)半定量分析半定量分析或或火灾爆炸风险火灾爆炸风险毒性外泄风险毒性外泄风险基于风险的检测2.4定性定性RBI分析分析依据依据API RP 580 Risk-Based Inspection风险的意义：风险的意义：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状况系数维
25、修状况系数工艺系数工艺系数机械设计系数机械设计系数后果分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存量系数物质存量系数 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基于风险的检测q定性定性RBI分析分析失效概率系数构成失效概率系数构成设备系数设备系数Equipment Factor损坏系数损坏系数Damage Factor检测系数检测系数Inspection Factor+维修状况系数维修状况系数Condition Fa
26、ctor工艺系数工艺系数Process Factor机械设计系数机械设计系数Mechanical Design Factor+基于风险的检测q定性定性RBI分析分析损坏后果系数构成损坏后果系数构成化学物质系数化学物质系数Chemical Factor物质存量系数物质存量系数Quantity Factor状态系数状态系数State Factor+自燃系数自燃系数Auto-Ignition Factor压力系数压力系数Pressure Factor保护系数保护系数Credit Factor+基于风险的检测q定性定性RBI分析分析健康后果系数构成健康后果系数构成毒性量系数毒性量系数Toxic Qua
27、ntity Factor+保护系数保护系数Credit Factor+扩散性系数扩散性系数Dispersibility Factor人口系数人口系数Population Factor基于风险的检测q定性定性RBI分析分析失效概率等级划分失效概率等级划分失效概率系数构成：失效概率系数构成：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等级失效概率等级失效概率系数失效概率系数失效概率等级失效概率等级0 15116 25226 35336 50451 755基于风险的检测q定性定性RBI分析分析后果等级划分后果等级划分后果等级
28、由损坏后果等级和健康后果等级较高的确定后果等级由损坏后果等级和健康后果等级较高的确定损坏后果系数构成：损坏后果系数构成：化学物质系数物质存量系数状态系数自燃系数保护系数压力系数损坏可能系数化学物质系数物质存量系数状态系数自燃系数保护系数压力系数损坏可能系数健康后果系数构成：健康后果系数构成：毒性量系数扩散性系数保护系数人口系数毒性量系数扩散性系数保护系数人口系数健康后果等级健康后果等级损坏后果等级损坏后果等级健康后果系数健康后果系数健康后果等级健康后果等级 10A10 19B20 29C30 39D 40E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
29、70D 70E基于风险的检测q定性定性RBI分析分析风险矩阵风险矩阵风险增加ABCDE12345失失效效慨慨率率 失效后果失效后果基于风险的检测RBI定性分析定性分析装置单元装置单元设设备备系系数数损损坏坏系系数数检检测测系系数数维维修修状状况况系系数数工工艺艺系系数数机机械械设设计计系系数数失失效效可可能能性性系系数数化化学学物物质质系系数数物物质质存存量量系系数数状状态态系系数数自自燃燃系系数数压压力力系系数数保保护护系系数数失失效效后后果果系系数数1.裂解与聚冷裂解与聚冷57-6667251337-3-10-10-7202.裂解气体压缩与冷凝液汽提裂解气体压缩与冷凝液汽提00-66022
30、13318-10-10-7253.酸性气体去除酸性气体去除02-6602413318-10-10-8244.裂解气体干燥与激冷裂解气体干燥与激冷00-6602213348-10-10-8275.去甲烷系统去甲烷系统00-6602213378-10-10-7316.去乙烷乙炔氢化乙烯精馏系统去乙烷乙炔氢化乙烯精馏系统00-6602215346-10-10-7287.去丙烷、去丁烷系统去丙烷、去丁烷系统00-6632515286-10-10-7228.丙二烯丙二烯/甲基乙炔氢化丙烯精馏甲基乙炔氢化丙烯精馏00-6602213376-10-10-7299.丙烯冷冻丙烯冷冻02-6622613346-
31、10-10-72610.乙烯冷冻乙烯冷冻02-6612515288-10-10-72411.乙炔回收乙炔回收02-6612520288-10-10-72912.乙烯储存乙烯储存00-6602215378-10-10-832乙烯裂解装置乙烯裂解装置RBI定性分析结果定性分析结果基于风险的检测失失效效概概率率54321.12.12.ABCDE失效后果失效后果RBI风险矩阵风险矩阵基于风险的检测2.5定量定量RBI分析分析工艺条件工艺条件PHA结结果果保养保养/检测记检测记录录PSM系统评估结果系统评估结果设备资料档案设备资料档案后果严重性分析后果严重性分析失效概率分析失效概率分析危害风险评估危害风
32、险评估其它降低其它降低风险措施风险措施检测计划变更检测计划变更q定量定量RBI分析流程图分析流程图基于风险的检测q定量定量RBI分析涉及资料内容分析涉及资料内容平面布置图平面布置图工艺仪表流程图工艺仪表流程图(P&ID)工艺流程图工艺流程图(PFD)工艺介质数据工艺介质数据各类设备设计、制造、采购、安装、竣工验收资料各类设备设计、制造、采购、安装、竣工验收资料安全保护装置资料安全保护装置资料操作与维护手册操作与维护手册历次检验维修记录历次检验维修记录基于风险的检测q定量定量RBI分析失效可能性的计算分析失效可能性的计算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
33、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效可能失效可能性性=平均失效可能平均失效可能性性G个别设备修正因个别设备修正因子子E管理因素修正因子管理因素修正因子M X X基于风险的检测q同类设备失效的可能性同类设备失效的可能性设备类型设备类型泄漏频率泄漏频率(4个孔尺寸个孔尺寸/年年)in 1in 4in 破裂破裂单密封离心泵单密封离心泵610-2510-4110-4双密封离心泵双密封离心泵610-3510-4110-4塔器塔器810-5210-4210-5610-6离心压缩机离心压缩机110-3110-4往复式压缩机往复式压缩机610-3610-4过滤器
34、过滤器910-4110-4510-5110-5翅片翅片/风扇冷却器风扇冷却器210-3310-4510-8210-8换热器，壳程换热器，壳程410-5110-4110-5610-6换热器，管程换热器，管程410-5110-4110-5610-6管子，管子，0.75in.直径，直径，/ft110-5310-7管子，管子，1in.直径，直径，/ft510-6510-7管子，管子，2in.直径，直径，/ft310-6610-2管子，管子，4in.直径，直径，/ft910-7610-7710-8管子，管子，6in.直径，直径，/ft410-7410-7710-8管子，管子，8in.直径，直径，/ft3
35、10-7310-7810-8210-8管子，管子，10in.直径，直径，/ft210-7310-7810-8210-8管子，管子，12in.直径，直径，/ft110-7310-7310-8210-8管子，管子，16in.直径，直径，/ft110-7210-7210-8210-8管子，管子，16in.直径，直径，/ft610-8210-7210-8110-8压力容器压力容器410-5110-4110-5610-6反应器反应器110-4310-4310-5210-6往复泵往复泵0.70.010.0010.001常压储罐常压储罐410-5110-4110-5210-5基于风险的检测q设备修正因子设备
36、修正因子基于风险的检测q换算的设备修正系数换算的设备修正系数设备修正因子的最终值设备修正因子的最终值FE-1.0该值绝对值的倒数该值绝对值的倒数-1.01.01.01.0等于该数值等于该数值基于风险的检测q管理修正因子管理修正因子管理系统现状审核管理系统现状审核 API 581 附录附录D,101 questions,1000 scores管理系统评估分数管理系统评估分数项目项目主题主题问题数问题数分值分值 1领导和管理领导和管理6702工艺安全信息工艺安全信息10803工艺危害性分析工艺危害性分析91004变更管理变更管理6805操作规程操作规程6806安全作业安全作业7857培训培训810
37、08机械完整性机械完整性201209开工前安全审查开工前安全审查56010应急措施应急措施66511事故调查事故调查97512承包商承包商54513安全生产管理系统评估安全生产管理系统评估440合计合计1011000管理管理操作操作维护维护安全安全检验检验培训培训工程工程 基于风险的检测管理系统评估分值与管理修正系数的关系管理系统评估分值与管理修正系数的关系基于风险的检测q定量定量RBI分析后果分析流程分析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
38、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基于风险的检测q风险图风险图 1 2 6 5 7 3 4 10 9 8 失效后果失效后果失失效效可可能能性性风险线风险线基于风险的检测2.6 API 581考虑的损伤类型考虑的损伤类型(失效模式失效模式)1)减薄减薄(包括整体、局部、点包括整体、局部、点)(Thinning)2)焊缝表面开裂焊缝表面开裂(Surface connected cracking)3)近表面开裂近表面开裂(
39、Subsurface cracking)4)微裂缝微裂缝/微空隙形成微空隙形成(Microfissuring/microvoid formation)5)金相组织改变金相组织改变(Metallurgical changes)6)尺寸变化尺寸变化(Dimensional changes)7)鼓泡鼓泡(Blistering)8)材料特性改变材料特性改变(Material properties changes)9)机械损伤机械损伤(Mechanism damage)基于风险的检测2.7损伤机理与部位损伤机理与部位 1)减薄机制减薄机制失效机理失效机理形态形态部位部位盐酸盐酸局部局部 常压塔顶、重整装
40、置的加氢、重整后和再生常压塔顶、重整装置的加氢、重整后和再生部分部分电化学腐蚀电化学腐蚀局部局部 海水和冷却水系统海水和冷却水系统硫化物硫化物局部局部 加氢装置、焦化装置、加氢装置、焦化装置、FCC、胺处理装置、胺处理装置、酸性水处理装置和气体分离装置等酸性水处理装置和气体分离装置等二氧化碳二氧化碳局部局部 蒸汽冷凝系统、蒸汽冷凝系统、FCC、硫酸硫酸局部局部 硫酸烷基化装置、水处理系统硫酸烷基化装置、水处理系统氢氟酸氢氟酸局部局部 氢氟酸烷基化装置氢氟酸烷基化装置磷酸磷酸局部局部 水处理系统水处理系统苯酚苯酚局部局部 重油和脱蜡装置重油和脱蜡装置基于风险的检测失效机理失效机理形态形态部位部位
41、胺胺局部局部 胺处理胺处理大气大气均匀均匀 系统系统保温层下保温层下坑坑装置和系统装置和系统土壤腐蚀土壤腐蚀局部局部 系统系统高温硫化（无氢）高温硫化（无氢）均匀均匀 蒸馏、焦化、蒸馏、焦化、FCC、加氢装置等、加氢装置等高温硫化（有氢）高温硫化（有氢）均匀均匀 加氢装置加氢装置环烷酸环烷酸局部局部 蒸馏装置蒸馏装置高温氧化高温氧化均匀均匀 加热炉加热炉 1)减薄机制减薄机制基于风险的检测 2)应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂失效机理失效机理形态形态部位部位氯化物氯化物穿晶穿晶常压塔、有水的地方常压塔、有水的地方腐蚀开裂腐蚀开裂晶间、穿晶晶间、穿晶 炭钢设备内部、由于残余应力造成炭钢设备内部、由于残余
42、应力造成连多硫酸连多硫酸晶间晶间FCC、加氢装置、燃气系统、加氢装置、燃气系统胺开裂胺开裂晶间晶间胺处理装置胺处理装置氨开裂氨开裂晶间晶间氨工厂、中和剂浓缩氨工厂、中和剂浓缩HICSOHIC穿晶、鼓泡、穿晶、鼓泡、平面平面湿硫化氢环境、蒸馏、湿硫化氢环境、蒸馏、FCC、加氢装置、加氢装置、焦化装置、气体回收等，焦化装置、气体回收等，焊缝与母材焊缝与母材硫化物硫化物穿晶穿晶同上同上氢鼓泡氢鼓泡平面平面同上同上氰化氢氰化氢平面、穿晶平面、穿晶 FCC基于风险的检测 3)金相组织改变和环境失效金相组织改变和环境失效失效机理失效机理形态形态部位部位高温氢高温氢晶间、脱炭晶间、脱炭 加氢装置、重整装置加
43、氢装置、重整装置晶粒增长晶粒增长局部局部炉管炉管石墨化石墨化局部局部FCC 反应器反应器相脆化相脆化无特点无特点FCC再生器、铸造炉管和管架再生器、铸造炉管和管架475脆断脆断无特点无特点铁素体钢铁素体钢回火脆化回火脆化无特点无特点加氢装置反应器加氢装置反应器液态金属脆化液态金属脆化局部局部原油中的汞在蒸馏装置原油中的汞在蒸馏装置渗炭渗炭局部局部有焦的炉管有焦的炉管脱炭脱炭局部局部高温炉管高温炉管金属粉尘化金属粉尘化局部局部加氢炉、焦化炉、气体涡轮机加氢炉、焦化炉、气体涡轮机选择性浸出选择性浸出局部局部水冷系统的耐酸管道水冷系统的耐酸管道外部腐蚀外部腐蚀局部局部乙烯装置乙烯装置基于风险的检测
44、4)机械失效机械失效失效机理失效机理形态形态部位部位机械疲劳机械疲劳局部局部 转动部件、管转动部件、管腐蚀疲劳腐蚀疲劳局部局部 蒸汽炉顶盖、锅炉炉管蒸汽炉顶盖、锅炉炉管气蚀气蚀局部局部 叶轮背面、泵的入口叶轮背面、泵的入口机械损伤机械损伤N/A没有保护的部位没有保护的部位超载超载N/A热膨胀、工艺条件变化热膨胀、工艺条件变化超压超压N/A工艺条件变化、工艺条件变化、脆断脆断局部局部 低温条件、钢材变质低温条件、钢材变质蠕变蠕变局部局部 炉管和炉内件炉管和炉内件应力断裂应力断裂局部局部 炉管炉管热震动热震动局部局部 燃烧中流体变化燃烧中流体变化热疲劳热疲劳局部局部 焦炭塔焦炭塔基于风险的检测2.
45、8 检验方法的有效性检验方法的有效性(允许在线检验允许在线检验)检验技术检验技术 减薄减薄 焊缝表面开裂焊缝表面开裂 近表面开裂近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泡鼓泡目视检查目视检查1-32-31-31-3超声纵波超声纵波1-33-3-2-31-2超声横波超声横波1-21-22-3荧光磁粉荧光磁粉1-23-着色渗透着色渗透1-3声发射声发射1-31-33-3-涡流涡流1-21-21-23-漏磁漏磁1-2射线检查射线检查1-33-3-1-2尺寸测量尺寸测量1-31-2金相金相2-32-32-31-21=高度有效高度有效 2=通常有效通常有效 3=适当有效
46、适当有效 =不常用不常用 检验效果分类：检验效果分类：高度有效高度有效、通常有效通常有效、适当有效适当有效、效果差效果差、无效无效 基于风险的检测2.9 制定检验计划制定检验计划(确定合理的检验周期确定合理的检验周期)q优化优化检验目的有针对性检验目的有针对性检验部位有针对性检验部位有针对性检验方法十分明确检验方法十分明确q合理确定检验周期合理确定检验周期需要检，一定检需要检，一定检不需要则不检不需要则不检基于风险的检测2.10 RBI应用过程示例应用过程示例加氢裂化装置的单元、工段划分表加氢裂化装置的单元、工段划分表 单元单元工段工段工段名称工段名称设备台数设备台数管道条数管道条数10010
47、1加氢裂化系统加氢裂化系统18104200201新氢系统新氢系统2798300301脱丁烷脱丁烷/己烷系统己烷系统1559302分馏系统分馏系统21137400401酸性气处理系统酸性气处理系统1745合计合计98443装置分割原则：装置分割原则：以设备和管道的工艺功能为主，兼顾物流及腐蚀流特点以设备和管道的工艺功能为主，兼顾物流及腐蚀流特点q装置分割装置分割基于风险的检测q基础数据采集基础数据采集1)采集数据内容采集数据内容通用数据：通用数据：气候条件、地震系数、工艺稳定性、投用年份、开停车频率等气候条件、地震系数、工艺稳定性、投用年份、开停车频率等设计设计(制造制造)数据：数据：设备类型、
48、温度、压力、材料、设备类型、温度、压力、材料、壁厚、容积等壁厚、容积等工艺数据：工艺数据：物流物流(代表性流体、杂质代表性流体、杂质)组份、操作温度、压力等组份、操作温度、压力等检验数据：检验数据：检验年份、历次检验的项目及有效性等检验年份、历次检验的项目及有效性等安全信息：安全信息：安全保护装置设置及维护等安全保护装置设置及维护等基于风险的检测2)数据采集方法数据采集方法查阅：查阅：装置原始设计、制造、安装档案资料装置原始设计、制造、安装档案资料历次检验资料历次检验资料工厂相关的管理文件及数据库工厂相关的管理文件及数据库操作记录操作记录装置操作工艺手册装置操作工艺手册现场采样分析：现场采样分
49、析：物流数据物流数据问卷调查：问卷调查：管理系统评估系数管理系统评估系数基于风险的检测3)数据录入层次建立数据录入层次建立装置装置单元单元工段工段设备（管道）设备（管道）部件部件设备类型设备类型部部 件件塔器（直立容器）塔器（直立容器）上封头、分段筒体、下封头上封头、分段筒体、下封头反应器反应器上封头、筒体、下封头上封头、筒体、下封头卧式容器卧式容器封头、筒体、集液器封头、筒体、集液器管壳式换热器管壳式换热器壳体、封头、管箱筒节、管箱封头壳体、封头、管箱筒节、管箱封头空气冷却器空气冷却器管箱、管子管箱、管子加热炉加热炉炉体（炉管不考虑）炉体（炉管不考虑）基于风险的检测q分析假设条件分析假设条件
50、 q 设备与管道的设计寿命为设备与管道的设计寿命为30年年q 加氢裂化装置加氢裂化装置3台加氢反应器的重要程度定为台加氢反应器的重要程度定为“极为重要极为重要”(Vital)q 其它设备和管道均定为其它设备和管道均定为“重要重要”(Important)q 下次检验年份：加氢裂化装置为下次检验年份：加氢裂化装置为2006年年q 最小允许壁厚按原设计规范计算确定最小允许壁厚按原设计规范计算确定 q 腐蚀裕量取原设计值腐蚀裕量取原设计值 q 对对API 581中未给出腐蚀机理的材料、介质、温度组合，依据试验数中未给出腐蚀机理的材料、介质、温度组合，依据试验数据和专家经验进行补充，对腐蚀明显轻微的据和
