（安全技术及工程专业论文）电站锅炉RBI技术模型建立研究.pdf

r e s e a r c ho nt h ee s t a b l i s h m e n to fr b i t e c h n o l o g ym o d e lf o rp o w e r p l a n tb o i l e r 狻n gh u a b e ( q i n g d a ou n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y ) 2 0 0 8 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fs c i e n c e i n s a f e t yt e c h n o l o g ya n de n g i n e e r i n g i nt h e g r a d u a t es c h o o l o f l a n z h o u u n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rl i a n gr u i a p r i l ，2 0 11 3堋5删4 m 58 8栅舢y 兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：日期：加l1 年上月名日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在一年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ) 作者签名：善彳瘁日期：沙。f 年，月以日 刷程轹衙醐叩吖 朋日 硕十学位论文 目录 e j 录i 摘要i a b s t r a c t i i 第1 章绪论一1 1 1 课题研究的背景和意义一1 1 1 1 传统的检验1 1 1 2r b i 技术介绍2 1 1 3r b i 技术的优点3 1 2r b i 技术的发展及应用4 1 2 1i 国i 技术的发展历史4 1 2 2r b i 技术的国外应用现状6 1 2 3r b i 技术的国内应用状况7 1 3 本文主要研究内容及创新。8 第2 章r bi 技术概述9 2 1r b i 产生背景9 2 2r b i 的原理和目标9 2 3r b i 的分析方法1 0 2 4r b i 的应用范围1o 2 5r b i 的实施过程1 1 2 5 1 编制r b i 项目数据库1 2 2 5 2 初步审查1 3 2 5 3 风险计算1 3 2 5 4 风险评价。1 4 2 5 5 检验计划的编制1 4 2 5 6 检测及其结果验证。1 6 2 5 7 更新改进1 6 第3 章电站锅炉髓i 风险评价模型1 7 3 1 风险的定义1 7 3 2 失效可能性分析1 7 3 2 1 通用失效概率。18 3 2 2 设备损伤因子。2 l 3 2 3 管理系统修正因子3 9 电站锅炉r b i 技术模型建立研究 3 2 4 剩余寿命修正因子一4 0 3 3 泄漏失效后果分析4 1 3 3 1 选择泄漏孔大小4 2 3 3 2 泄漏速率4 2 3 3 3 确定泄漏类型和泄漏总量一4 3 3 3 4 代表性流体的最后相态4 4 3 3 5 探测系统评估4 4 3 - 3 6 后果区域4 5 3 4 爆炸失效后果分析4 5 3 5 后果计算4 7 第4 章电站锅炉汽包的r bi 风险评价4 8 4 1 汽包概况4 8 4 2 汽包失效可能性计算4 8 4 3 汽包后果计算4 9 4 4 风险结果和检验建议5 0 结论。5 2 参考文献5 3 致 谢5 7 攻读硕士期间发表的学术论文5 8 硕士学位论文 摘要 随着电力行业的迅猛发展，火力发电企业不断扩大装机容量和发电量。电站 锅炉作为火力发电系统的重要设备之一，其安全稳定的运行，在整个火力发电系 统中起着至关重要的作用。由于其工艺参数高介质温度高，一旦发生事故，会对 自身设备和周边环境造成严重的后果。因此，电站锅炉的风险管理引起了社会各 方面的重视。 基于风险的检测( i 沿i ) 是西方发达国家近三十年来兴起的一种追求安全性 与经济性统一的系统管理理念与方法。基于风险的检测是设备风险管理的关键技 术之一。它是以风险评价为基础，通过实施基于风险的检测与评价确定设备的风 险等级，并提出适宜的检修方案，有效地预防设备各种事故的发生，避免不必要 的检修费用。它是保证现役设备安全、经济运行的重要手段。r b i 应用范围很广， 但就目前的情况来说，国内还没有完整的应用于电站锅炉系统的r b i 软件。 本文首先介绍了基于风险的检测( i m i ) 技术的基本原理和国内外发展历史 概况，阐述了r b i 风险分析方法及r b i 的实施流程。针对电站锅炉，对r b i 风 险评价模型进行深入系统的分析和研究，确定电站锅炉系统存在的失效机理涉及 七种失效模式，建立了电站锅炉r b i 风险评价模型。 a p i5 8 1 中的同类设备失效概率对于我国电站锅炉并不适用，本文根据压力 容器和管道失效概率服从指数和正态分布，确定了电站锅炉同类失效频率的统计 方法；针对我国电站锅炉存在长期服役和超标缺陷的存在，通过剩余寿命修正系 数( f l ) 对电站锅炉失效可能性( l o f ) 进行修正；a p i5 8 1 中没有考虑蒸汽爆 炸对设备和人员的影响，本文通过使用超压冲量准则作为蒸汽爆炸的伤害准则， 确定蒸汽爆炸的伤亡半径和财产损失半径。 利用建立的电站锅炉r b i 风险评价模型对某电站锅炉汽包进行r b i 风险评 估，通过对该锅炉汽包失效可能性与失效后果的分析与计算，确定了其风险等级。 根据r b i 的分析结果确定锅炉r b i 检验计划和推荐性方案。 关键词：电站锅炉；基于风险的检验( r b i ) ；损伤机理：风险分析；风险评价； 检验计划 电站锅炉r b i 技术模犁建立研究 a b s t r a c t w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to fe l e c t r i cp o w e ri n d u s t r y ，t h et h e r m a lp o w e r e n t e r p r i s ee x p a n d su n c e a s i n g l yt h ei n s t a l l e dc a p a c i t ya n dt h et u r b i n e a so n eo ft h e i m p o r t a n te q u i p m e n t si nt h ep o w e rp l a n tb o i l e rs y s t e m ，t h es a f ea n ds t a b l eo p e r a t i o no f p o w e rp l a n tb o i l e rp l a y sav i t a lr o l e b e c a u s eo fi t sh i g ht e c h n o l o g i c a lp a r a m e t e r sa n d m e d i u mt e m p e r a t u r e ，i tw i l ll e a dt os e r i o u sc o n s e q u e n c e sf o rt h ee q u i p m e n ta n d c i r c u m j a c e n te n v i r o n m e n tw h e na l la c c i d e n th a p p e n t h e r e f o r e ，p o w e rp l a n tb o i l e rr i s k m a n a g e m e n th a sa t t r a c t e dm o r ea n dm o r es o c i a la t t e n t i o no fv a r i o u sa s p e c t r i s k - b a s e di n s p e c t i o nw h i c hi so n eo ft h ek e yt e c h n o l o g i e so fr i s km a n a g e m e n t b a s e do nt h er i s ka s s e s s m e n t , h a sb e e nc o n s i d e r e db yt h ew e s t e r nd e v e l o p e dc o u n t r i e s a san e wt y p eo fs y s t e mm a n a g e m e n tp r i n c i p l e sa n dm e t h o d si nt h ep u r s u i to ft h e u n i t yb e t w e e ns a f e t ya n de c o n o m yi nr e c e n tt h r e ed e c a d e s i tc a l lr e f r a i nf r o mt h e e m e r g e n c eo fh i 曲m a i n t e n a n c ec o s t sa n de f f e c t i v e l yp r e v e n tt h ei n c i d e n c eo f e q u i p m e n ta c c i d e n t st h r o u g ht h ei m p l e m e n t a t i o no far i s k b a s e de q u i p m e n ti n s p e c t i o n a n de v a l u a t i o nt og e tt h es t a t u so ft h ee q u i p m e n ta n dt h e np u tf o r w a r daf e a s i b l e p r o g r a mo fr i s kc o n t r 0 1 i ti sa ni m p o r t a n tm e a n st h a te n s u r et h es a f ea n de c o n o m i c o p e r a t i o n o ft h ec u r r e n t e q u i p m e n t t h e r b ii si naw i d e r a n g e o f a p p l i c a t i o n , h o w e v e r , t h e r ei s n or b is o f t w a r ec a nb ec o m p l e t e l yu s e df o r b o i l e r s y s t e ma tt h em o m e n ta to u rc o u n t r y t h i sp a p e rf i r s t l y p r e s e n t se l e m e n t a r yp r i n c i p l e so fr b ia n di t s h i s t o r i c a l d e v e l o p m e n t i nt h ew o r l d i n a d d i t i o n , t h er i s ka n a l y s i sm e t h o d o l o g ya n d i m p l e m e n t a t i o ns c h e m ef o rr b ii si n t r o d u c e da sw e l l s e v e nf a i l u r em o d e sr e l a t i v et o t h ef a i l u r em e c h a n i s m si nt h ep o w e rs t a t i o nb o i l e rs y s t e mw e r ei d e n t i f i e da n dt h er b i r i s ka s s e s s m e n tm o d e lo ft h ep o w e rs t a t i o nb o i l e rh a sb e e ne s t a b l i s h e dv i aa ni n - d e p t h a n ds y s t e m a t i ca n a l y s i sa n ds t u d y s i n c et h ef a i l u r ep r o b a b i l i t yo ft h es i m i l a re q u i p m e n t si na p i5 81d o e sn o ta p p l y t ot h ep o w e rs t a t i o nb o i l e ri no u rc o u n t r y , t h i st h e s i sp r o p o s e ds t a t i s t i c a lm e t h o d sf o r t h ef a i l u r ep r o b a b i l i t yo ft h ep o w e rs t a t i o nb o i l e ra c c o r d i n gt ot h ep r e s s u r ev e s s e la n d t h ef a i l u r ep r o b a b i l i t yo b e yt h en o r m a ld i s t r i b u t i o n g i v e nt h a tl o n gt e r ms e r v i c ea n du n r e a s o n a b l ed e f e c to c c u rf r e q u e n t l yi nt h e p o w e rs t a t i o nb o i l e ri no u rc o u n t r y , t h ep a p e ra d o p t e dr e s i d u a ll i f ec o r r e c t i o nf a c t o r ( f l ) t om o d i f yt h el i k e l i h o o do ff a i l u r e ( l o f ) a n ds i n c e t h ei n f l u e n c eo fv a p o u r e x p l o s i o n so nt h ee q u i p m e n t sa n ds t a f fi sn o tt a k e ni n t oa c c o u n t , w ei d e n t i f i e dt h e 硕+ 学位论文 c a s u a l t yr a d i u sa n dp r o p e r t yd a m a g er a d i u sb yu s i n go v e rp r e s s u r ei m p u l s es t a n d a r d s a sv a p o u re x p l o s i o nc a s u a l t ys t a n d a r d s i nt h i sp a p e r , t h er b ir i s ka s s e s s m e n tm o d e lw a se m p l o y e dt oc a r r yo u tt h er i s k a s s e s s m e n to ft h es t e a md r u mo ft h ep o w e rs t a t i o nb o i l e r t h el e v e lo fr i s kw a s c o n f i r m e dt h r o u g ht h ea n a l y s i sa n dc a l c u l a t i o no ft h el i k e l i h o o do ff a i l u r ea n d c o n s e q u e n c eo ff a i l u r e t h er b ii n s p e c t i o np l a n i n g sa n dr e c o m m e n d a t i o n so ft h et h e s t e a md r u mw a sf i x e do ni nt h el i g h to ft l l ea n a l y s i sr e s u l s ，t o o k e yw o r d s ：p o w e rp l a n tb o i l e r ；r i s k - b a s e di n s p e c t i o n ( r b i ) ；d a m a g em e c h a n i s m ； r i s ka n a l y s i s ；r i s ka s s e s s m e n t ；i n s p e c t i o np l a n i n g m 硕+ 学位论文 第1 章绪论 1 1 课题研究的背景和意义 电力工业是国民经济发展的基础工业，电力工业的发展水平和电能供应的数 量和质量是衡量工业、农业、国防和科技现代化水平的重要标准。发电能源的种 类很多，如火力发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电、地热能发 电、潮汐发电等。当前，世界上主要有三类发电形式：火力发电、水力发电、核 能发电。而从总体上讲，火力发电仍然是世界电能生产的主要形式，我国由于能 源结构的特点更是如此【l 】。据中国电力企业联合会资料显示，2 0 1 0 年我国电力装 机总容量到年底将达9 6 2 亿千瓦，比重最大的火电装机容量达7 0 7 亿千瓦1 2 ， 火力发电企业不断向着大容量、高参数、环保型方向发展，必然对发电机组参数 的要求越来越高，就会集中的出现发展过程中所带来的一些安全问题，尤其是电 站锅炉安全问题。因为随着电站锅炉容量的增大和工艺参数的提高，过热器和再 热器等部件所承受的温度和压力也会提高，就很容易造成受热面的吸热量分配和 流量分配出现不均匀现象，极易造成过热器和再热器爆管，或由于其它原因( 如 其工作条件恶劣、水质差、材质不良等) ，时常会发生磨损、泄漏、爆管甚至还 会出现爆炸等现象p j 。 电力行业的迅速发展给电站锅炉检修行业带来了机遇和挑战。目前我国的电 站锅炉检修仍然以传统的检修为主。 1 1 1 传统的检验 传统的电站锅炉系统检验主要是依据火力发电厂金属技术监督规程和电 站锅炉压力容器检验规程等国家相关法律法规的要求来制定检验方案。基本要 求是在一个可以接受的安全等级下，以尽可能低的成本完成检验方案。 传统电站锅炉系统检验包括两种：一种基于环境的检测，就是根据电站锅炉 的工作环境制定检测的方法；另一种基于时间的检测，就是制定固定的时间间隔 来检测的方法。传统的检验方法在行业发展阶段有其成功之处，符合一般的逻辑 规律而且前期需要的分析和研究也要求不高。但随着电力行业的迅猛发展，企业 规模的日益扩大，电站锅炉的容量不断增大工艺参数逐渐提高，传统检验的不足 日益明显，主要表现在： 1 基于时间的检测是将锅炉系统安全等级化：安全等级为1 、2 级，一般每 6 年检验一次；安全等级为3 级，一般每6 年检验一次。这种检验一般很容易出 现两种极端，一种是少检或不检，当锅炉设备泄漏或失效时就企业运营中断停车 替换，停车容易给锅炉系统带来较多不安全因素，给企业造成较大经济损失；另 电站锅炉r b i 技术模型建立研究 一种就是对所有锅炉设备频繁并彻底地检测，这样将耗费大量的检验资源，而且 锅炉系统经常的启停也会带来风险。 2 每次对锅炉系统所有的设备进行检修，造成企业开工时间的损失，而且 也不一定就带来较高的安全等级，也无法使有限的资源集中到风险较高的设备 上，造成大量的检验资源浪费。 3 检验方法和计划自身的改进余地不大，由于对每次检测结果的分析和研 究不足，下次的检测也是完全原套照搬，缺乏创新，效率很低，不符合市场经济 规律【4 ，5 1 。 传统的检验未能将经济性和安全性以及可能存在的风险有机地结合起来，检 验的程度、频率和被检的设备的风险不相称。通常，传统的检验并不是系统地针 对高风险设备，图1 1 上面的曲线表示随着传统检测程度和频率的增加，锅炉系 统风险水平的变化曲线。没有检测时，风险水平很高，随着检测活动投入，风险 水平急剧下降。当风险降低到一定水平后，检测行为引起的风险水平的降低逐渐 趋于平缓。上面曲线末端虚线部分表示如果进行过度检测，风险水平甚至可能回 升，因为侵入性检测可能导致设备额外退化，如带着腐蚀性的潮气进入设备。 图1 1 传统检验和r b i 技术检验降低的风险 为解决上述问题，吸取了石化行业预防事故风险的成功经验，对电站锅炉采 用基于风险的检验( r b i ) 技术来降低风险，维护锅炉的安全运行。基于风险的 检验( i m i ) 技术是一项国际上新兴的设备完整性管理技术，r b i 以风险评价为基 础，利用风险评价的结果制定检测计划，是一种系统的、动态的检验方法嘲。 1 1 2r b i 技术介绍 基于风险的检验( r b i ) 的英文为：r i s k - b a s e di n s p e c t i o n 。r b i 以设备失效 而导致的介质泄漏为分析对象，以设备检验为主要手段的风险评估和管理过程， 是国际上近年来飞速发展的检验理念。r b i 主要关注因为材料劣化而引起的设备 2 硕十学位论文 失效，并通过检验来控制设备的风险。风险就是对不希望发生的事故的危险性的 量度，其基本要素为：事故的可能性和事故的后果两个方面。各方面证据表明， 风险在各设备中不是均匀分布的。传统检验方法较为保守，并没有考虑设备的风 险等级，同时传统检验方法不够系统，没有全面考虑设备的失效机理而确定适用 的检验计划。而r b i 技术通过对设备失效机理的识别，合理的配置检验资源， 可以把检验和管理的重点集中于少量的高风险的设备，从整体上减少了检验和维 护成本，提高了设备的安全性和可靠性，真正降低了设备的潜在风险。如图1 1 所示，进行同样程度的检验，r b i 的风险小于传统检验；在检测同样的风险水平 上，r b i 的检验量小于传统检验。r b i 技术可以作为管理层拟定检验计划及降低 设备风险的一个决策工具。r b i 可降低设备损坏的风险并为企业带来可观的利 益。 1 1 3r b i 技术的优点 传统的检验对于检查设备使用状况和确保装置的完整性而言是很重要的，但 是一般很难准确地确定出需要多少检验。 r b i 将设备在使用期间可能发生的风险与设备在线检验相联系，应用风险分 析，将流程中所有的设备( 包括管道) 按风险进行排序，在此基础上对高风险的 设备，按照其损伤的特点，采用有效的检验方法进行检验，显著降低其风险，以 使得流程中所有设备在下一个运行期间的风险都处于低的、可接受的水平。r b i 是一种优化检验计划的方法，r b i 通过评估三个主要参数( 失效可能性、失效后 果，失效可能性和后果组合的风险) 可较为准确地确定出检验的范围和要求。 r b i 是一种系统的动态的检验方法，与传统检验相比主要有以下优点： 1 r b i 是一个综合的评价方法，将危险因素融合进检测计划并具有一定的决 策功能。r b i 从质量和数量上将失效的可能性和失效的后果系统地综合到一个完 全根据风险程度确定受压设备的检测优先表。在系统中优化风险等级从而使用户 可以把更多的资源集中到高风险设备，既提高了高风险设备的安全等级又没有显 著降低风险设备的安全等级，从而提高了整个系统的可靠性。 2 r b i 还有一个重要方面是经济性分析。通过经济性分析让用户将风险转换 到与之相关的总成本中，包括与伤亡、维护、替换、所损失的产量相关的成本， 便于管理层讨论，降低继续运行高风险设备需要的资源、维护或替换的费用。 3 由于r b i 检测计划要作大量的前期准备工作和后期检测结果分析，因此 应用的企业一般会建立大型数据库，这有利于r b i 用户的相互学习和交流，从 而使检测计划更加细致、科学。 4 r b i 有很强的灵活性，由于是基于风险的，在确定了设备的风险等级优先 表后，就可以修正检测的频率，而且也可以改变检测的方法和工具，甚至检测的 3 电站锅炉r b i 技术模型建立研究 范围、质量和程度以及数据采集都可修正，这在传统的检测方法中是难以做到的。 5 r b i 的分析和计算机技术结合紧密，无论是数据的采集或细致的评估、还 是智能化的自我学习过程等都是通过相应的软件模块来实现的，节省了人力物力 资源并能很好的保证一致性和连贯性1 7 】。 r b i 充分考虑设备早期的检验经验、检验结果、损伤水平、服役时间和风险 等级来确定检验周期。r b i 还为合理分配检验和维修力量提供了依据，保证对高 风险设备有较多的重视，同时对低风险的设备进行适当的评估。允许操作者将主 要精力集中于高风险的设备上，应用有效的检验技术加以检测，在降低检验成本 的同时提高设备的安全性和可靠性，为电站锅炉系统的安全运行和管理提供坚实 的技术支持。通过风险评价，可以摸清锅炉设备的现实运行状况，提出最适宜的 检验维修方案，防止出现高额的维修费用，有效地预防电站锅炉事故的发生【0 l 。 1 2r b i 技术的发展及应用 1 2 1r b i 技术的发展历史 r b i 最早是在2 0 世纪6 0 年代由英国原子能权威机构开发的，主要应用于能 源工业。这项技术的设计主要是用于处理“极端事件 ，即低可能性、高后果的 事故情况。在化学工业，同样存在对这类事件的防范要求，如高有害性化学品工 艺安全管理( o s h a1 9 1 0 1 1 9 ) 和机械完整性的要求，目的是避免高后果和灾难性 的事件发生。由于整个定量风险评估资金昂贵而且耗时多，美国石油协会( a p i ) 和美国机械工程协会( a s m e ) 开始着力于开发针对石油、天然气、石油化工与 化学工业的实践方法【1 1 1 。目前，r b i 技术的应用与研究主要以美国石油协会( a p i ) 和美国机械工程协会( a s m e ) 为主1 1 2 。 美国机械工程协会( a s 砸) 的r b i 项目主要应用于核电行业，1 9 8 5 年开 始着力于研究并制定基于风险的法规与标准。1 9 9 1 年至1 9 9 9 年，美国机械工程 协会先后出版了不同行业的r b i 指导文件，即：r b i 指导文件( a s r b i g u i d a n c ed o c u m e n t ，v 0 1 1 ) ；1 9 9 3 年，核电厂的r b i 技术( a s m er b if o rn u c l e a r p l a n t ，v 0 1 2 ，1 9 9 2 ) ；1 9 9 4 年，发电厂的r b i 技术指导文件( a s 垭r b if o rp o w e r p l a n t ，v 0 1 3 ，1 9 9 4 ) ；1 9 9 9 年，压力容器系统的r b i 指导方针( 1 m ig u i d e l i n ef o r p r e s s u r es y s t e m s ) 1 3 1 6 1 。 美国石油协会( a p i ) 的r b i 项目在1 9 9 3 年8 月开始实施【1 7 】。由于挪威船级社 ( 聊w ) 在风险管理方面具有的能力和长期以来在世界范围执行完整性与检验 的丰富经验，a p i 选择d n v 作为项目的主要研发人。同时，该项目还得n 2 0 多家 石化公司的赞助，成员包括：a m o c o ；a r c o ；a s h l a n d ；b p ；c h e v r o n ；c i t g o ； c o n o c o ：d o wc h e m i c a l ；d n oh e a t h e r ；d s ms e r v i c e s ；e q u i s t a re x x o n ；f i n a ； 4 硕十学位论文 k o c h ；m a r a l h o n ；m o b i l ；p e t r o - - c a n a d a ；p h i l l i p s ；s a u d i ，a _ r a l n c o ；s h e l l ；s u n ； t e x a c o ；u n o c a l 等。该项目目的在于开发r b i 的方法和编制基本资源文件。最 终于2 0 0 0 年5 月正式颁布了a p ip u b l i c a t i o n5 8 1 ：r i s k - b a s e di n s p e c t i o nb a s e r e s o u r c ed o c u m e n t ) ) l l 引，并于2 0 0 8 年9 月对a p ip u b l i c a t i o n5 8 1 ：r i s k b a s e d i n s p e c t i o nb a s er e s o u r c ed o c u m e n t ) ) 进行了改进，出版了a p ir e c o m m e n d e d p r a c t i c e5 81 ：i u s k b a s e di n s p e c t i o nt e c h n o l o g y ) ) 1 1 9 1 。 在2 0 0 0 版a p i5 8 1 中，清楚地陈述了该方法的适用范围、目标和实施过程， 定义了r b i 基本术语，介绍了r b i 的方法，即定性、半定量和定量，失效的可 能性、失效后果的分析，风险的评估与计算等详细技术信息，以及检验方法的制 订。还在附录( 附录g 坦) 中列出了用于评估失效机理的各种技术模块，包括 减薄技术模块、应力腐蚀开裂技术模块、高温氢腐蚀技术模块、炉管技术模块、 机械疲劳( 仅对管道) 、脆性断裂技术模块、设备衬里技术模块和外部损伤技术 模块。在技术模块中，详细陈述了技术模块子因素的确定步骤。2 0 0 8 版a p i5 8 1 与2 0 0 0 版相比主要有以下几个方面的变化：( 1 ) 取消了定性分析，强化了定量 分析，在后果计算方面采用新的更为复杂的流体模型，使得后果的计算更为精确， 对于检验计划、检验费用的规划有了更直观有效的对比。( 2 ) 取消了设备修正因 子中的通用次因子、机械次因子和工艺次因子，而直接使用损伤因子代替设备修 正因子。( 3 ) 不管在失效的可能性或是失效后果的计算中，都增加了修正因素或 通过直接调整通用设备失效概率，这将使得评估出的r b i 风险等级比2 0 0 0 版中 有所降低。这些修正将对石油化工行业长周期运行起到促进作用【2 0 1 。 2 0 0 2 年5 月，a p i 正式颁布了实施r b i 的指导性文件a p ir e c o m m e n d e d p r a c t i c e5 8 0 ：r i s k b a s e di n s p e c t i o n ) ) 【2 l 】，a p i5 8 0 同时被批准为美国国家标准， 它是对a p i5 1 0 p r e s s u r ev e s s e li n s p e c t i o nc o d e ：m a i n t e n a n c e ，i n s p e c t i o n ，r a t i n g ， r e p a i ra n da l t e r a t i o n ) ) ，a p i6 5 3 t a n ki n s p e c t i o n ，r e p a i r ，a l t e r a t i o na n d r e c o n - s t r u c t i o n ) ) 和a p i5 7 0 h l s p e c t i o n ，p i p e l i n ei n s p e c t i o nc o d e ：i n s p e c t i o n ，r e p a i r ， a l t e r a t i o na n dr e r a t i n go fi n s e r v i c ep i p i n gs y s t e m s ) ) 的补充。 a p i5 8 0 介绍了该标准的目的和范围，定义了风险管理和r b i 方法的基本概 念，r b i 方法的介绍，r b i 评估的计划书，r b i 需要收集的原始数据与资料和数 据质量的保证度，失效可能性与失效后果的分析与评估，风险的评估与计算，如 何制订r b i 的检验计划，执行r b i 所担负的责任，r b i 应用的考核和培训，r b i 的文档管理，r b i 的持续改进等内容，附录给出了四种退化机理，即减薄、应力 腐蚀开裂、冶金与环境失效和机械失效( 如疲劳、脆性断裂、蠕变等) 。 目前a p i5 8 0 和a p i5 8 1 是r b i 许多国家将其作为设备定期检验的参考依 据，使得r b i 在石化行业的应用起到了很大推动作用。 在欧洲，很多r b i 方面的工作都是由欧盟委员会资助的，靠欧盟各国之间 5 电站锅炉r b i 技术模型建立研究 完成。在欧洲一个主要的项目是适合欧洲企业的基于风行检测和维护程序的研究 ( r i s kb a s e di n s p e c t i o na n dm a i n t e n a n c ep r o c e d u r e ，r i m a p ) ，其主要包含r b i 、 r c m ( r e l i a b i l i t yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) 、s i l ( s a f e t yi n t e g r i t yl e v e l ) 三个方法， 其主要内容：( 1 ) 调查企业目前的检验和维护方法；( 2 ) 制定一套基本的r b i 方法；( 3 ) 制定一套详细的风险评估方法；( 4 ) 编写一本r b i 应用说明。目的 是：( 1 ) 在检验与维修领域定义一个基于风险决策的统一标准；( 2 ) 安全环境 的影响；( 3 ) 费用的最优化；( 4 ) 为欧洲开发一个技术框架。该项研究由d n v 作为项目经理，由欧洲超过1 3 家大型公司共同赞助研发，包括：d e tn o r s k ev e r i t a s ( d n v ) ，b u r e a uv e r i t a s ( b v ) ，s t a a t l i c h em a t e r i a l p r t lf u n g s a n s t a l t ( m p a ) ， n e t h e r l a n d sj o i n tr e s e a r c hc e n t r eo ft h ee u r o p e a nc o m m u n i t i e s ( j r c ) ，b e l g i u m s o l v a y ，n e t h e r l a n d st h ed o wc h e m i c a lc o m p a n y ( d o w ) ，u kc o r u s ，i r e l a n d e l e c t r i c i t ys u p p l yb o a r d ( e s b ) ，g e r m a n ys i e m e n sa g ( s i e m e n s ) ，g e r m a n ye n e r g i e b a d e n - w t l r t t e m b e r ga g ( e n b w ) ，u k e x x o n m o b i lc h e m i c a l ( e x x o n ) ，u km i t s u i b a b c o c ke 陋r g y l i m i t e d ( m b e l ) ，n e l e f l a n & n o r s kh y d r o ( n h ) ， n e 也e r l a n d st n o i n s t i t u t e o fi n d u s t r i a lt e c h n o l o g y ，g e r m a n yt 1 l v e n g i n e e r i n gs e r v i c e ( t u v ) ，f i n l a n dv t tm a n u f a c t u r i n gt e c h n o l o g y ，g e r m a n y s t a a t l i c h em a t e r i a l p r t l f u n g s a n s t a l t ( m p a ) 2 2 】。 1 2 2r b i 技术的国外应用现状 r b i 技术从2 0 世纪8 0 年代末到现在已经有二十多年的历史，已在炼油、化 工、油气生产、核电等行业进行了应用，得到了业界的广泛认同。 英国是r b i 技术应用最广泛的国家，仅在造纸等行业尚未应用。继英国之 后，美国也在炼油、油气生产、管道等方面进行了应用。在欧洲，挪威、芬兰、 瑞典、法国、德国、意大利、比利时、荷兰、丹麦，几乎整个欧洲都应用了r b i 方法。除欧美国家之外，亚洲的韩国、马来西亚、新加坡、印尼、印度等国家以 及我国的台湾地区也进行了r b i 技术的研究与应用；在非洲，南非的煤液化厂 也应用了r b i 方法田j 。 以上国家与地区，对r b i 的实施有应用性的，也有研究开发性的，无论什 么样的出发点，都取得了显著的直接成本效益和安全保证并带来的间接效益。英 国t i s c h u ke n t e r p r i s e ( u k ) l t d 开发了一个完整性软件系统t - o c a ，通过在北海 气体中断、油气田的气体压缩、炼油装置、气体处理厂等五个不同装置中的应用， 采用了有效地检验技术，获得了巨大的费用节省阱】。南非在其加氢反应器中应用 r b i 研究结果，发现起决定作用的潜在损伤机理存在于催化剂的倾倒管口和设备 出口，主要是由于轻度有机酸引起的内部腐蚀。通过从外部采用超声波c 扫描 技术精确地展示了实际壁厚，及时采取措施，延长了反应器地停车周期，使催化 6 硕十学位论文 剂费用节省了几百万兰特瞄j 。d n v 对c o n o c oc o m m e