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风险评估（RBI）技术及应用,中国特种设备检测研究院 压力容器事业部检验二室 杨利军,2,风险评估（RBI）技术及应用,RBI技术在法规标准层面的内容 RBI技术简介 装置RBI评估实施程序 RBI技术应用领域 特殊RBI技术案例,交流内容,RBI技术在法规标准层面的内容,固定式压力容器安全技术监察规程 （1）7.8条规定了RBI技术的应用条件、实施、检验周期的确定 其中检验周期的确定中规定：可以根据压力容器风险水平延长或者缩短检验周期，但最长不得超过9年。 （2）3.6条规定对于III类压力容器，设计时应出具风险评估报告（RBD）,RBI技术在法规标准层面的内容,压力容器定期检验规则 （1）第六条规定了应用RBI技术的压力容器，按照固容规7.8.3要求确定检验周期； （2）第九条规定了对于无法进行定期检验或者不能按期进行定期检验的压力容器可以由使用单位提出申请，按照固容规7.8条办理； （3）第五十一条 对于应用RBI的压力容器，使用单位应当根据其结论所提出的检验策略制定压力容器的检验计划，定期检验机构依据其检验策略制定具体的检验方案并实施定期检验。,RBI技术在法规标准层面的内容,压力管道安全技术监察规程-工业管道 （1）第一百一十六条规定 GC1、GC2级压力管道的全面检验周期按照以下原则之一确定： （一）检验周期一般不超过6年； （二）按照基于风险检验（RB）的结果确定的检验周期，一般不超过9年。 （2）第一百一十九条 基于风险的检验（RB）由国家质检总局指定的技术机构承担。,RBI技术在法规标准层面的内容,工业管道定期检验规则征求意见稿 第七条 应用基于风险的检验（RBI）技术的成套装置或系统，使用单位可以根据检验策略制定全面检验计划，按照装置或系统实施检验并进行登记。其中需要实施全面检验的工业管道，可以采用以下方法确定检验周期： (一)参照本规则的规定，确定工业管道的安全状况等级和检验周期，可以根据工业管道风险水平延长或者缩短检验周期，但最长不得超过9年； (二)以工业管道的剩余寿命为依据，检验周期最长不超过工业管道剩余寿命的一半，并且不得超过9年。 经RBI分析后，本次未进行全面检验的工业管道，按照风险等级进行使用登记。风险等级超过企业风险可接受水平的管道应采取高温超声测厚、超声导波、脉冲涡流等检测技术对其进行降险检测。,RBI技术目前的作用,1调整检验周期（延期）：评估+在线检测（风险高或者失效可能性高的） 2利用RBI技术进行停车检验：对容器和管道做有针对性的检测,RBI技术在法规标准层面的内容,8,RBI技术产生背景,RBI技术简介,二十世纪以来，在全球范围内化工行业繁荣发展，而伴随而生的是频有发生的事故. 化工行业在生产过程中存在着巨大的潜在突发事故,1.RBI技术产生背景 基于上述事故的严重性及失效频率的分析，企业确保设备的安全运行、降低损失是十分重要的环节。 “企业的第一要务为生存, 企业运行的准则并不是获得最大利润, 而是避免损失”Peter Drucker 风险管理是在经济与社会效益、风险和费用的三度空间中寻求达到风险最小，效益最大的目标。 风险评估技术与设备管理的需求相结合，RBI(Risk Based Inspection)技术应运而生。,RBI技术简介,2.RBI定义 Risk Based Inspection: “基于风险的检测”的缩写 RBI的定义：是对设备实施风险评估和风险管理的过程，关注的重点有两个方面： 是材料退化失效引起的压力设备内介质泄漏的风险 是通过检测实施风险控制。,风险的定义：Risk Frequency Consequence 风险 (概率) (后果),RBI技术简介,RBI：重点针对材料损伤所引起的设备失效的风险评估和管理过程，对这种风险的管理主要通过对设备的检测来实现。 对设备(系统) 进行风险分析(计算)，给出风险排序，找出薄弱环节，优化检验方案； 优先(重点)对高风险或高失效可能性的设备实施有针对性的检验，延长低风险或低失效可能性设备检验周期； 保证设备安全的前提下，减少运行检维修费用。,RBI技术简介,3.实施RBI技术的目的 提高设备管理水平 提高设备的安全性、可靠性； 合理配置维护和检验资源； 从整体上减少维护和检验成本。,RBI技术简介,RBI技术简介,3.实施RBI技术的目的,3.实施RBI技术的目的,RBI技术简介,RBI技术简介,RBI技术简介,3.实施RBI技术的目的,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,传统检验的成本,RBI 的成本,累计节约的成本,RBI技术简介,4. RBI技术实施程序,装置RBI评估实施程序,5.RBI评估技术流程,检验计划,风险评估,风险矩阵,装置RBI评估实施程序,6.RBI评估具体实施步骤,装置RBI评估实施程序,装置现场调查（腐蚀调查） 对整个装置的腐蚀情况进行现场调查，以及对历年的在线测厚报告进行整理归纳，最好能计算出腐蚀速率。,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集,对整个装置的下列原始资料进行收集。,技术资料 工艺资料 检验资料 维护资料 操作资料 管理资料 财务数据资料,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集技术资料,1、设备和管道清单（包括编号、类别、尺寸、材料）,2、设备单元平面图（标明设备和管道的位置）,3、设备总图、管道单线图,4、设备和管道设计计算书（包括所依据的设计规范） 5、设备和管道选材依据和主要受压元件材质证明,6、 竣工验收资料（NDT、热处理、水压试验等）,7、设备设计制造文件（主要设备）,8、管线涂层、保温技术要求,技术资料,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集工艺资料,1、工艺包（包括工艺设计基础、技术说明、工艺数据）,2、工艺流程图,3、 PID管道与仪表流程图,4、介质成分分析报告 5、出口、入口的介质流速,6、取样点化学数据分析报告,7、化学添加剂（含缓蚀剂）的注入点、注入频率,8、污水分析报告,工艺资料,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集检验资料,1、检验计划,2、 历次检验报告,检验资料,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集维护资料,1、维修、更换记录（如果有）,2、改造记录（如果有）,维护资料,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集操作资料,1、操作规程,2、操作运行记录,操作资料,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集管理资料,1、质量手册,3、应急预案,管理资料,2、有关的程序性文件（设备管理，人员培训、资格、考核，事故处理等）-管理打分,装置RBI评估实施程序,原始资料的收集财务数据资料,1、环境破坏成本和营业中断成本（如停产成本、生产损失等）,3、装置区域的平均设备制造成本,财务数据资料,装置RBI评估实施程序,确定腐蚀回路和存量组 1、确定腐蚀回路的原则,材质,工况条件（温度、压力、介质）,工艺流程图,相同的损伤机理,相近的流程,装置RBI评估实施程序,确定腐蚀回路和存量组 2、确定存量组的原则 腐蚀回路与物流回路的划分结果影响着风险后果计算中介质的泄放速度与泄放率的计算结果。,两个快速截断阀之间的设备划为一个存量组,装置RBI评估实施程序,RBI风险分析,损伤机理分析,RBI风险计算（软件化）,装置风险的具体分析,RBI检验策略,装置RBI评估实施程序,国内,国外,通用中特石化装置工程风险分析系统,石化设备风险评估软件,挪威船级社DNV ORBIT,法国BV公司RB.eye,RBI风险计算（软件化） (GB/T 26610.35),装置RBI评估实施程序,损伤机理分析（GB/T 30579）,损伤机理,损伤形态,控制措施,影响因素,损伤分布,装置RBI评估实施程序,定量分析计算过程,装置RBI评估实施程序,定量分析计算风险结果表示法 （1）风险数值表示图(等风险线),装置RBI评估实施程序,定量分析计算风险结果表示法 （2）风险矩阵图（常用） 使用后果和概率类型的风险等级方法，是说明工厂中风险分布的一个有效途径。风险矩阵的例子如下图所示。在这个图中，后果和概率的布置使最高的风险等级在右上角的位置。通常用数值来表示可能性和后果，需要确定可能性和后果类型。,装置RBI评估实施程序,定量分析计算风险结果表示法 （2）风险矩阵图可能性类别,装置RBI评估实施程序,定量分析计算风险结果表示法 （2）风险矩阵图后果类别 安全风险：在失效后果方面主要考虑设备、管道中的介质的特性以及泄放量和泄放速率等参数，以设备、管道失效破坏造成的伤亡面积和毒性介质泄漏造成的致死面积为衡量指标来确定后果。,装置RBI评估实施程序,定量分析计算风险结果表示法 （2）风险矩阵图Orbit onshore软件（多种表示法）,装置RBI评估实施程序,装置风险的具体分析,风险分析结果,关键设备风险水平分析,降险建议,不推荐通过检测降低风险：（1）设备腐蚀速率很准确并接近寿命的终点（2）与操作工艺相关的突然失效，如脆断（3）损伤状况难以检测和量化（4）从开始发生损伤到最终失效时间很短，在预定的检测时间前就发生失效（5）受其它时间影响发生的失效,装置RBI评估实施程序,RBI风险分析-检验策略 RBI评估和风险管理评价的结果，可以作为制定设备整体检测策略的基础。检测策略和其他缓检计划是使所有设备的最后风险都在可以接受的范围内。 制定检测计划时，应考虑风险等级、风险驱动、设备历史、检测的数量与结果、检测的类型与有效性、设备的相似工况与剩余寿命等诸多因素。,装置RBI评估实施程序,检验时间,评估时间点、本次停机检修时间点、预计的下次停机检修时间点,检验类型,停机内部检验、停机外部检验、在线检验,检验方法,对于首检应补充对制造、安装质量的检验抽查；若设备风险以失效后果为主导，还应考虑其它风险控制措施,检验有效性,确定检验有效性应考虑的因素；检验有效性的分级；检验有效性的选取原则,装置RBI评估实施程序,目前中国特检院已经在炼油、化工、化肥、炼钢等行业中的成套装置或单个设备应用了RBI技术。,RBI技术应用领域,炼油行业,常减压蒸馏装置,催化裂化装置,催化重整装置,脱硫装置,加氢装置,焦化装置,MTBE装置,烷基化装置,气体分馏装置,硫磺回收装置,高压加氢装置,汽柴油加氢装置,石蜡加氢装置,润滑油加氢装置,126套,RBI技术应用领域,化工行业,乙烯裂解装置,丙烯装置,芳烃装置,聚苯乙烯装置,乙二醇装置,聚乙烯装置,聚丙烯装置,苯乙烯装置,丁基橡胶装置,顺丁橡胶装置,61套,RBI技术应用领域,化肥行业,尿素装置,合成氨装置,8套,RBI技术应用领域,煤化工行业,煤净化装置,煤气化装置,4套,RBI技术应用领域,安全阀RBI 管道隐患排查 集/输气场站RBI 单个重要设备的RBI,特殊RBI技术案例,安全阀RBI的目的是利用RBI技术分析安全阀的失效可能性和失效后果，根据其风险水平调整其校验周期，使大部分安全阀可以和装置停车周期同步。,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,压力容器使用管理规则-2013中指出满足某些条件的安全阀可以延长校验周期，最长至5年，通过RBI技术应用，结合RBI结果，为企业制定科学的校验周期提供技术支撑。 与传统的检验方法和大检修计划相对比，RBI技术全面考虑了评价对象的经济性、安全性以及潜在的失效风险，根据不同设备的失效机理确定相应的检验策略。,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,介质粘度因素 随着介质粘度的增加，流动性将降低。为了保证粘稠介质的流动性，装置设备或管道常常会使用伴热管或保温夹套。但安全阀的出口一般都不会装设这种加热装置，所以当设备超压安全阀开启时，粘稠介质排入安全阀腔体，遇冷后凝固而不能流动，或流动不畅，将会影响安全阀的下一次动作。,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,压力因素 对于弹簧直接载荷式安全阀，它的整定压力设定是通过弹簧预紧力实现的，安全阀的整定压力随介质压力的增高而增高，随着介质压力的增加弹簧预紧力将增大。虽然对于不同的整定压力范围有不同钢丝直径的弹簧同它相适应，但总的趋势是随安全阀整定压力的增高弹簧预紧力增大，同时弹簧应力增大，随之安全阀弹簧失效的几率将会增大,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,温度因素。 对于弹簧直接载荷式安全阀，其动作性能同弹簧刚度的稳定性密切相关。在一定的温度、应力载荷下，弹簧将出现应力松弛。安全阀出厂时安全阀弹簧被压缩一定位移，弹簧长期承受一定的应力，当安全阀用于有温度介质时，将出现应力松弛，使弹簧刚度发生变化，从而导致安全阀不能在开启压力下准确开启。如果在高温载荷长期作用下，弹簧的承载能力下降过多，安全阀弹簧将完全失效。除此之外，安全阀弹簧出现应力松弛滞后，弹簧将变软，施加在密封面上的力就会变小，会使密封面上的密封比压下降，发生泄漏。,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,介质的腐蚀性因素。 对于设备中的介质或安全阀周围环境介质具有腐蚀性的话，而且安全阀内件、阀体以及所要保护的相关部件的材料选用不当，将造成安全阀失效。阀瓣、导向套、阀杆、密封面等有相对运动的内件如果被腐蚀，运动阻力将增大，安全阀开启压力将升高；安全阀弹簧若被腐蚀，许用应力将降低，承载下降，在弹簧预应力的作用下可能断裂；如果阀体被腐蚀，腐蚀产物堆积在安全阀进口侧及安全阀腔体，将影响安全阀的开启。,评估工作内容： （1）原始数据的搜集整理（安全阀及安全阀保护设备资料） （2）安全阀校验有效性确认 （3）确定安全阀失效机理 （4）RBI风险分析 （5）编制RBI报告,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,乙烯厂,炼油厂,某石化公司安全阀RBI,特殊RBI技术案例,安全阀RBI,管道隐患排查,项目实施目的：（1）由于以往对压力管道的管理比较松散，各地区监管部门，乃至各工厂的设备管理人员对管道的数量以及管道现场使用状况并不是很清楚，利用隐患排查可以将全厂的管道资料进行一次整理，测绘管道单线图，核对管道台账与现场实际情况的出入；（2）各厂的管道数量多，在停车检修过程中不能一次性的对到期应检的管道进行全面