（水工结构工程专业论文）火电厂大修项目风险评估研究.pdf

摘要 摘要 为缓解当前我国电力市场供不应求的紧张局面。新一轮的电源电厂建设高 潮已经出现，预计未来我国的电力市场。竞价上网”的局面将会形成。为了提 高企业的竞争力，近年来北京xx 电力公司每年有亿元投资用于旗下电厂的设 备维修和技术改造项目虽然公司对项目管理建立了相应制度，并有年终考核。 但项目绩效并不理想在此背景下，连续几年北京x x 电力公司联合北京中科 项目管理所和西安热工研究院对其所属企业及本部迸行项目后评价工作。在项 目后评价工作中提出，对于周期性强的大修项目，前期风险评估应该得到足够 的重视。 本文正是基于此来进行大修项目前期风险评估研究，在风险识别的基础上， 提出了将故障模式与后果分析( f m e a ) 运用到大修项目前期的风险评估中， 运用潜在故障模式来模拟可能产生的风险，从而达到对风险进行评估的效果， 最后给予相应的措惑。 最后本文对电力设备故障分析的未来发展趋势和前景进行了展望，结合国 际工程界所重视的故障树分析方法，提出故障模式与后果分析必将成为故障分 析的有力工具，对电力行业的设备维修前期的风险评估有着重大意义。 关键词火电厂；大修项目；风险评估；f m e a a b s r r a c t a b s t r n y r f o ra l l e v i a t i n ge u r r e l a to u rc o u n t r yt h en e l v o u ss i t u a t i o no f t h es u p p l yf a l l ss h o r t o fd e m a n do ft h ee l e c t r i cp o w e ri m a - k e t , t h ep o w e rs u p p l yp o w e r 刚觚伽o fn e w l o u n dc 0 i 咖c i i t h ei t i g ht i d eh a sb e e na l r e a d ya p p e a r e d , a n t i c i p a t i n gf u t u r em o g l e o t m t r yi nt h em e a n t i m eo ft h es i t u a t i o no f g e t t i n gt ot h ep o w e r - n e tw i t ht h e p i i c o m p e t i t i o n o f t h e e l e c t r i cp o w e rm a r k e tw i l lb e c o m e i no r d e rt oi m p r o v et h e 虹删t i o ft h ee n t e r p r i s e , b e i j i n g e l e c t r i cp o w e rc o l p o l d l j o nh a si n v e s t e d i m d r e d sm i l l i o nd o l i a r su s e df o ri t st m d e a n e a t l ap o w e rs t a t i o i lt om a i n t a i nt or e f o r m p r o j e c t 耐t ht e c h n i q u ea n n u a l l yi nr e c , c n ty e 砸a l t h o u g ht h ec o m p a n yb u i l tl 驴 c o r r e s p o n d i n gs y s t e ma n dt h ey e a r e n da s s e s s m e n tt ot h ei t e mm a n a g e m e n t , b u t , t h i s 箭 l e dt op r o d u c et h ed e s i r e dr e s u l t , t h ep r o b l e mo fd e l a y i n gc o n s t r u c t i o np e r i o d , o v e rb u d g e ta n dm o d i f y i n gt h ep r o g r a mh a p p e n e df r e q u e n t l y u n d e rt h i sb a c k g r o u n d ， l a s t i n gf o rs e v e r a ly e a a sb e i j i n g + e l e c t r i cp o w e rc o r p o r a t i o nu n i t eb e i j i n gp r o j e c t m a n a g e m e n t i n s t i t u t ea n dx i a nt h e m l a lp o w e rr e s e a r c hi n s t i t u t el i m i t e d c o r p o r a t i o na st oi t sb u s i n e s se n t e l l , 幽a n dt h i sd e p a r t m e n tb e l o n g e dt od ot h c a s s e s s m e n tw o r ko f t h ei m l am a n a g e m e n t w h i l ed u r i n gt h ee v a l u a t i o ni ti sf i n d i n g t h a tt h er i s ka s s 岱s m c a ti si m p o r t a n tf o rt h es t r o n gp e r i o d i c i t yp r o j e c tw h i c hi s m o d i f i e ds h a r p l y t h i st e x tw a se x a c t l ya c c o r d i n gt ot h i st oc a r r yo i lg r e a t l yt oe x p e c tar i s k v a h m t i o nr e s e a r e hb e f o r ef i x i n gi t e m , i d e n t i f y i n gi nt h er i s ko ff o u n d a t i o nu p , o l l m i n g f o r w a r dw o u l df a i l u r em o d e 卸de f f e c t s a n a l y s i s ( f m e a ) a n dm a d eu s e o fg r e a t l yt oe x p e c tb e f o r ef i x i n gi t e mo fl l l l l d i ) u s eo fi nm er i s kv a l u a t i o nl a t e n t b r e a kd o w nm o d et oi m i t a t ep o s s i b l eo u t p u tr i s k , a t t a i n e dt h er l 煳t l l tt oe a r l y0 1 1t h e , n d u a t i o nt or i s kt h u s , g i v ea l s oa tl a s th o m o l o g o u sm e a s i 玎c a tl a s tt h i st e x ts p e a ko fi nt h er i g h t j 伧s st h ef u t u r eo u t l o o ka c c o r d i n gt of a i l u r e m o d ea n de f f e c t sa s s e s s m e n t ( f m e a ) d e p e n d a b l ea n a l y s i s ，a n dc a r r yo u tf r o m i z a eo fm a i n t a i na c c o r d i n gt ot l a o 印p c a m c eh a v ea l r e a d yb e e ng o n et o g e t h e r 舳 苎奎三些盔兰三兰鎏圭兰垒鎏三 i n d u s t r yb yt h ea b r o a dt oa d o p t , a n dm a k et om a k ep r o g r e s sc e r t a i n l y c e r t a i n l y , b e c a u s ef u n c t i o nf a i l u r em o d ea n de f f e c t sa n a l y s i si nt h ee l e c t r i cp o w e rp r o f e s s i o n t os t i l lb ep t a c e di nab e g h m i n gs t a g e ，i nt h et e x tn o taf e ww o l - k si n v o l v e da l li nt h e d e p t ha n dw d od e g r e e 印h a v ef u r t h e rt h o r o u g ht b es p a c eo f r e s e a r c h , b u tt h ef m e a m e t h o dw i f l 舒删t ob r e a kd o w n 卸【a l y s i sm o d e r a t eb r e e z e si n q l u 锄l l c et oe v a l u a i ea w o r kt od e v e l o pah u g ob u ti m p o r t a n tf l i k 蚯o l lb e f o r em a i n t a i n i n ge l e c t r i cp o w e r e q u i p m e n t sn 涮l y k e y w o r d sf i r ep o w e rs t a t i o n ；g r e a tm a i n t a i n i n g ；r i s ka s , 髓s s m e a l t ；f m e a 1 q 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下迸行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获褥北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：翟重遣日期垫丛! 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可咀采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：牲导师签名：t = t w l ：弛丘g 第1 章绪论 1 1 选题来源 第1 章绪论 为缓解当前我国电力市场供不应求的紧张局面，新一轮的电源电厂建设高潮 已经出现，预计未来我国的电力市场“竞价上网”的局面将会形成。为了提高企 业的竞争力，近年来北京x 电力公司每年有几亿元人民币投资用于旗下电厂的 设备维修和技术改造项目虽然公司对项目管理建立了相应制度，并有年终考核， 但项目绩效并不理想。在此背景下，连续几年北京电力有限责任公司联合北 京中科项目管理所和西安热工研究院对其本部及所属企业进行项目后评价工作 在评估过程中提出，前期风险评估工作在火电厂大修项目应该得到足够的重视。 本选题正是基于此提出。 1 2 国内外相关领域研究现状 风险评估技术开始于2 0 世纪3 0 年代的保险业，最早应用于金融、保险投资 等领域“1 ，是经济学的一项决策技术。自2 0 世纪4 0 年代核工业发生泄漏事件后， 风险评估技术开始应用于美国的核电厂的安全性分析，随后在发达的工业国家的 诸如化学工业、环境保护、航天工程，医疗卫生、交通运输、经济等广泛的领域 得以推广和应用7 0 年代，随着核电技术的迅速发展，公众对核电站的安全性 要求越来越高，促使了风险分析技术在该领域迅速兴起 在西方，风险管理已形成一门独立的学科，有专门的组织机构( r i m s ) 、专 业的期刊杂志，如鼬血a i l a l y s i s 等1 9 8 0 年，美国风险分析协会( t h es o c i e t yf o rr i s k a a l 州s ，s p a ) 成立，其后，有许多风险分析协会的分支机构相继成立，其中比 较有代表性的有欧洲分会，1 9 8 8 年欧洲分会在奥地利成立( t h ee u r o p e a ns e c t i o n o f l i z es o c i e i o , f o r 硒s ka n a l y s i s ) ，当时的成立大会吸引了社会科学家和政策分析 家洲目前在欧美发达国家开展的比较广泛。 我国的风险评估技术起步较晚，开始于2 0 世纪8 0 年代，随着国外先进安全 工程技术的引入，国内进行了大量研究。过去的二十多年，世界各国各行业都沿 用风险评价或风险评估这- 术语，唯中国、日本改用安全评价1 9 8 1 年，原劳 北京工业大学工学硕士学位论文 动人事部组织人员进行安全评价的研究工作啪，原机械电子部制订了机械工厂 安全评价标准，1 9 9 2 年，原化工部劳保所制订了化工厂危险程度分级方法； 1 9 9 5 年，原劳动部、北京理工大学合作完成了易燃、易爆有毒重大危险源的 安全评价技术的课题。1 9 9 4 年，北京燕山石化公司和原化工部劳保所共同制 定了石化装置安全评价细则；1 9 9 6 年，中国石油天然气总公司炼化局提出炼 油( 化工) 厂安全性综合评价办法 等 以上是目前国内外风险评估技术领域研究的现状。通过笔者查阅的有限文献 资料没有找到关于火电厂大修项目风险评估的研究成果，只有国内部分电厂根据 自己的企业状况进行了相关探索的一些材料。 1 3 选题研究意义 火电企业要发展，要提高自己的竞争力要实现企业战略目标。提高项目绩 效是不容忽视的大问题 不仅对于单个企业乃至整个火电行业，对于国家而言，本选题都具有十分重 要的价值和意义 首先看以下几组数据： 1 ) 随着浙江国华宁海电厂2 号机组的装机于2 0 0 5 年1 2 月2 7 日完成，我国 发电装机容量突破5 亿千瓦，而其中火电机组超过4 亿千瓦； 2 ) 2 0 0 3 年，电力装机容量新增3 4 8 0 万千瓦，2 0 0 4 年新增装机5 1 0 0 万千瓦， 2 0 0 5 年新增装机超过6 0 0 0 万千瓦，国家发改委副主任张国宝在中国电 力论坛发表演讲时预计。十一五”期间，火电新增装机1 4 亿千瓦以上； 3 )人民日报2 0 0 5 年8 月1 0 日称当前火电占总发电量8 2 6 ，由于核 电、水电建设周期长，火电比重过大的局面今后可能进一步加剧。 从以上数据可以看出，目前火电仍占主流，而火电机组的大修周期性使得每 年都有大批机组要进行大修 项目风险是一种不确定事件或状况，一旦发生，会对项目目标如时间、费用、 范围或质量目标产生积极或消极影响。风险的起因可能是一种或多种，风险一旦 发生，会产生一项或多项影响“1 目前国内机组计划维修问隔明( 机组大、小修 周期) 多数根据原水电部1 9 8 7 年颁发的发电厂检修规程 制定，即燃煤机组 第l 章绪论 大修间隔为三年，小修间隔为4 8 个月，新机组正式投产后一年左右进行第一 次大修。而在大修项目中，风险造成的消极影响尤为明显，一个火电机组停机一 天将是几百万的损失。 所以，笔者认为本选题研究意义主要体现在以下几个方面： 1 ) 在大修项目实施之前进行风险评估，在决策过程中提高项目绩效； 2 ) 对目前电力行业大修项目风险评估有一定的参考意义； 3 ) 对相关领域的风险评估研究有一定的参考意义。 1 4 选题研究主要内容 现代数学和计算机技术的发展为风险评估的研究提供了大量的技术模型，目 前可用于风险分析和评估的方法较多，但尚未对所有各类风险都适用的统一的评 估方法。在风险分析领域，目前大家都认识到多学科的交融和渗透会越来越重要， 已成为未来发展的趋势。同其他学科一样，风险评估技术正同时向着集成化和专 门化这两个方向发展田 本文选取火电厂大修项目作为研究对象目的在于建立一个对于火电厂大修 项目通用的风险评估方法体系基于此，本文主要研究内容为； 1 ) 火电厂大修项目风险及其识别： 2 ) 运用故障模式与后果分析( f m e a ) 对火电厂大修项目进行前期风险评 估。 注意：对于火电厂大修项目的风险，笔者在查阅相关文献资料后认为需要从 两方面考虑： 1 ) 能否选择设备实际情况下的最优设备维修方案本身就是一个重大风险 最优的维修方案即为恰到好处的完成设备的维修，而不会出现维修不足 或者维修过剩的情况。故在论文后面的研究中会对设备的故障模式做详 细的探讨。 2 1 目前国内部分火电厂已经采用国际职业安全协会( n o s a ) 的安健环体 系，笔者认为这将是国内火电厂发展的一个趋势，因此本文对大修项目 的风险评估研究主要是从安全、健康和环保韵角度出发的。 北京工业大学工学硕士学位论文 i 5 本章小结 本章简要介绍了选题来源，在分析了国内外相关研究领域现状后，明确了本 选题的研究意义，并指明了选题研究的主要内容 第2 章火电厂大修风险评估理论基础 第2 章火电厂大修项目风险评估理论基础 2 1 基本概念 目前，对风险的定义有多种不同的说法。如： a h m o w b r a y ( 1 9 9 5 ) ：风险为不确定性； j s r o s e n b i o o m ( 1 9 7 2 ) ：风险就是损失的不确定性； f g c r a n e ( 1 9 8 4 ) ：风险是未来损失的不确定性 通常的说法，风险是对特定系统危险事件的发生概率及其事件后果的综合描 述 昱= 巴c ， ( 2 1 ) j 其中：争一风险； p 厂一危险事件的发生概率： c 一危险事件的事件后果。 根据风险的概念，风险涉及事故发生的概率和事故导致人员伤亡、财产损失 的严重程度两个方面的问题。 风险评估技术也是从事故发生概率和事故后果严重程度两方面来评估风险。 所谓风险评估就是对系统设计和运行中的潜在问题、可能发生的事故后果进行量 化，以确定风险发生时所造成的严重程度m 。 关于事故发生概率的定量风险评估技术包括基于树图的评估技术和动态风 险评估技术两类。基于树图的评估技术有事件树、故障树、原因结果分析等 应用这些风险评估技术可以定量地计算某类事故发生的概率，此类技术主要用于 静态的风险评估。实际上，风险往往是随时间变化的，需要应用动态评估技术。 动态评估技术包括有向图( 故障图) 法、事件过程图法、马尔可夫模型，动态事 件逻辑法及动态事件树等，我国现阶段的风险评估以基于树图的评估技术为主 关于事故后果严重程度的定量风险评估技术主要是建立在实验和观测基础 上的后果分析和仿真技术。由于这类问题涉及因素多、实验和观测需要的投入大， 目前只能借鉴国外研究成果，很难确定是否符合我国的实际情况 北京工业大学工学硕士学位论文 2 2 风险评估方法分类 风险评估的主要方法分为定性风险评估方法、半定量风险评估方法和定量风 险评估方法 定性风险评估方法( q u a l i t a t i v er i s k a s s e s s m e n t ) ：定性的风险评估方法主要 是根据经验和判断对生产工艺、设备、环境、人员、管理等方面的状况进行的定 性的风险评估。定性风险评估方法可根据专家的观点提供高、中、低风险的相对 等级，但是危险性事故的发生频率和事故损失后果均不能量化。 半定量风险评估方法( s e m i - q u 捌a t i t a t i v er i s ka s s e s s m e n t ) ：半定量风险评估 方法是建立在实际经验的基础上，首先为事故发生后果和事故发生频率各分配一 个指标，然后经过简单的数学运算将相对应的事故频率和严重程度的指标迸行组 合，从而形成一个相对的风险指标半定量法允许使用一种统一而有条理的处理 方法把风险划分等级，操作简单易行，综合了定性法和定量法的知识，但是结果 没有定量法精确。 定量风险评估方法( q u a n t i t a t i v e 尉虫a c m 船r a e n t ) ：通过综合考虑诸如设备 故障和安全系统失灵这样的单个事件，可以量化最终事故的发生概率和事故损失 后果。 2 3 风险评估程序 风险评估主要由风险识别和风险评价两部分组成。 参照美国项目管理协会编著的项目管理知识体系指南，风险评估程序如 下图2 - 1 - 6 - 第2 章火电厂大修风险评估理论基础 图2 1 风险评估程序 f i g u r e2 - ip 】 o 耐t 玳o f 潋a 辎髑岛n a l t 2 4 火电厂大修项目主要内容和特点 火电厂设备大修项目主要考虑以下内容： n 运行中已经出现的影响机组可靠性的重大或主要问题： 通过历次检查、试验和相关的技术监测所确定设备存在的潜在问题； 3 1 影响机组经济指标的主要问题： 4 ) 反事故技术措旄要求检查和完善的项目； 5 1 为适应电网运行要求的检修、改造项日； 6 1 根据同类型机组的经验教训，需要安排提高机组安全、经济性能的重要 项目。 火电厂大修项目跟其他项目相比主要有以下特点： 1 ) 火电机组停机一天就是几百万的损失，维修整体时间是不容忽视的大问 题； 2 ) 维修过程涉及专业多，如锅炉、汽轮机、电气设备等； 3 1 火电机组的维修当中，很多风险的存在都有可能造成人身伤亡事故、人 体健康问题以及对环境造成恶劣的影响。 2 5 火电厂大修项目风险因素 火电厂大修项目中可能存在的风险主要从四个方面来分析，即人身安全、生 北京工业大学工学硕士学位论文 产安全、健康和环保。 笔者认为，火电厂大修项目主要应考虑如下方面的风险因素： 1 ) 维修方案的选取。例如：方案不适合、维修不足、维修过剩 2 ) 危险物品。例如：燃料、激光、活性化学药品、有毒物质、易爆品、放射 物质、高压系统、其他储能系统。 3 ) 设备和材料的安全界面。例如：材料的相容性及相互作用、电磁干扰、意 外触发、火灾或爆炸的开始和传播、硬件和软件控制等，怠括软件对系统 安全的影响 4 ) 影响设备和材料的环境因素例如：地震、振动、洪水、极端温度、静电 放电和湿度 毋包括生产环境在内的环境条件。例如：坠落、冲击、振动、极限、温度、 噪音、通风、采光、接触有毒物、电击或漏电、雷击、电磁辐射、电离或 非电离辐射等。 6 ) 操作、检测、维护和应急程序。例如：操作人员的作用、任务要求等的人 为失误分析；设备布置、照明要求、可能外露的有毒物质等因素的影响， 噪声或辐射对人能力的影响； 7 ) 有关安全设备例如：工作人员的生命保障要求及其他安全问题，如坠落 防治、应急出口、营救、救生；安全保证系统、消防设备 2 6 火电厂大修项目风险评估方法选取原则 完成了项目风险的识别之后，紧接着的工作就是风险评估。风险评估是火电 机组大修项目中明确问题的阶段在这个阶段我们用事件发生的概率及结果( 有 时还用持续时间等因素) 来识别、分析、量化项目中的风险，其工作成果对后续 的风险管理工作来说是一个关键部分，它是风险管理过程中最艰苦、耗时最长的 一个阶段，并且无任何捷径可走评估者可采用某些方法来帮助评估，但没有一 种方法可以完全适用于任何项日。若评估者对评估方法使用不当( 不会使用或无 法传达结果) ，则会误导评估过程。尽管极其复杂，但评估过程仍是这个流程中 最为重要的阶段之一，因为评估的水平和质量会给项目的结果造成极大影响“1 故此处重点讨论一下选取评估方法的原则 第2 章火电厂大修风险评估理论基础 选取评估工具应遵循以下原则哪； 1 ) 全面性：选择的风险评估方法( 或各种方法的组合) 应该能够全面的识 别出火电机组大修过程中的各种风险。 2 ) 有效性：选取的风险评估方法，应切实可行，能够识别和评估出影响火 电机组大修过程中的重大风险，以便于采取措施控制风险。 3 ) 互补性：每一种风险评估方法都有自身的优点和局限性，所以应综合选 择风险评估方法，取长补短，互相补充。 4 ) 简单实用性：大量的风险评估都是由基层风险评估小组和员工进行，所 以风险评估方法应简单易行，便于实际操作 2 7 本章小结 本章对火电厂大修项目的理论基础进行了简要的叙述。叙述了火电厂大修项 目中需要考虑的主要风险因素，同时明确了针对火电厂大修项目风险评估方法的 选取原则。 第3 章火电厂大修项目风险识别 火电厂大修风险的识别是十分重要的一步，因为在大多数情况下，风险并不 是显而易见的。往往若隐若现地出现在大修项目实施的全过程之中，有时甚至被 种种假象所掩盖，如何剥离假相，找出问题的根源则是风险识别的首要任务 在收集原始资料的基础上，进行风险识别，风险识别着重于风险的存在情况， 对尚未发生的、潜在的以及客观存在的影响因素和事故类型及发生机理进行判断 与归纳，确定研究的风险变量和影响因素。风险识别是正确进行后续的评估工作 的基础，它通过定性分析及经验判断识别系统的风险因素、风险类型和可能的风 险严重程度及确定项目中的重大风险 本章的论述中主要针对除设备本身故障模式以为的其他安健环体系下的风 险。 3 1 火电厂大修项目风险来源 风险的来源和分类是紧密相连的，同一来源的风险，往往性质也是相近的 正确地认识风险的来源，合理地迸行风险的分类，有助于人们更全面地识别风险， 更准确地探讨风险带来的影响。 笔者根据文献检索和分析认为：对于火电厂大修项目，风险的来源主要分为 以下几类： 1 1 设备故障模式：包括隐蔽故障模式和明显故障模式。 2 ) 人的不安全行为：包括不采取安全措旖，误动作、不按规定操作等。 3 ) 作业环境：包括物理的( 噪音、振动、潮湿、辐射) 、化学的( 易燃易 爆、有毒和危险气体等) 以及生物的因素等 4 ) 管理缺陷；包括安全监督、检查、事故防范、应急管理、作业人员安捧、 防护用品缺少、工艺过程和操作方法等的管理。 3 2 火电厂大修项目风险分类 按照目前国内部分火电厂已经采用的国际职业安全协会( n o s a ) 的安健环 体系，按照风险所带来的后果将风险分为四大类： 1 1 对人身安全造成危害的风险 2 ) 对生产安全造成危害的风险 3 1 对人身健康造成危害的风险 4 ) 对环境保护造成伤害的危险 3 3 火电厂大修项目风险识别 美国项目管理协会编著的项目管理知识体系指南) 中对风险识别的定义： 判断哪些风险会影响项目，并以书面形式记录其特点 风险识别是进行风险评估的前提，选取好的方法能起到事半功倍的效果 3 3 1 风险识别方法 笔者经过分析认为：对于火电厂大修项目而言，风险识别主要采取以下方法 进行： 1 ) 核对表 风险识别所用的核对表可根据历史资料、以往项目类型所积累的知识、以及 其它信息来源着手制订。便用核对表的优点之一是风险识另口过程迅速简便。其缺 点之一是所制订核对表不可能包罗万象，而使用者所考虑的范围却被有效地限制 在核对表所列范畴之内。应该注意探讨标准核对表上未列出的事项，如果此类事 项与所考虑的具体项目相关的话。核对表应逐项列出项目所有类型的可能风险。 务必要把核对表的审议作为每项项目收尾程序的一个正式步骤，以便对所列潜在 风险清单以及风险描述进行改进 核对表要根据过去大修项目成功的经验和失败的教训，对可能出现的风险总 结并分享罗列成表。使用核对表进行风险识别时，依据核对表所罗列的子项分别 与当前大修项目的作业环境、人员配备以及设备种类等作比较，分析可能出现的 风险表2 1 为部分大修项目风险核对表。 2 ) 现场考察法 现场考察对于火电厂大修项目识别风险非常重要，通过对项目实施现场的实 地考察，可跣发现许多客理存在的因素，有利于蓣助预溯、判断某些不确定性因 第3 章火电厂大修项目风险识别 表2 - i 大修项目风险核对表 风险因素本项目情况 1 作业环境 1 1 作业区环境不良( 地面滑、场地狭窄、地面高低不平、场地杂乱 等) 1 2 基础下沉 1 3 安全过道缺陷( 无安全通道，安全通道狭窄、不畅等) 1 4 采光照明不良( 照度不足、烟尘弼漫、无天然光或天然光过强等) l - 5 有害光照( 眩光、频闪效应等) 1 6 缺氧 1 7 通风不良( 自然通风差或气流过大、无强制通风、风量不足、换 气量不够等) 1 8 空气质量不良指空气污染或舍氧量不足萼 1 9 给、捧水不良 1 1 0 强迫体位( 作业位置不符合人类工效学要求而易引起作业人 员疲劳、劳损或事故的一种作业姿势) 1 1 1 气温过高 1 1 2 气温过低包括高原严寒。 l1 3 气压过高包括气压急剧变化 1 1 4 气压过低包括气压急剧变化 1 1 5 高温高湿包括高热辐射。 1 1 6 自然灾害指冰雹、洪水，暴风雨雪、大雾等 1 1 7 其他作业环境不庭 z 2 i 2 2 2 3 2 4 2 5 2 1 6 2 7 素但是仅仅依据现场考察的结论还是远远不够的，还应该从多方面收集相关的 情况。大量间接资料和现场考察的直接资料相结合，认真分析判断才能为正确的 项目实旄方案打下基础 现场考察法便于工作人员比较直观的发现作业现场可能出现的风险因素。其 进行步骤是： 酊现场考察准备：在这一步中，工作人员要首先通过也有的现场资科 描述对现场有一个大致的轮廓；其次需要准备在现场使用的表格。 b ) 进行现场考察：这是比较直观地找出可能存在的风险的过程。 o 记录考察的结果 现场考察的结果记录在如下2 - 2 的表格中： 表2 - 2 现场考察表 项目名称： 编号：日期： 序号 风险名称风险来源风险类型风险后果 3 ) 闽询法 项目负责人应该向涉及本次项目的各部门、各技术人员、有关管理人员广泛 征询他们对本次项目风险的看法。闯询时可采取座谈会方式，也可以采取德尔菲 法，事先设计好问卷发给各位被征询意见者，回收后分门别类或按事先给定的权 重挑选出正确的风险因素 在风险识别过程中，这三种方法需要结合进行，并根据识别风险的结果最终 列出风险清单。 3 3 2 风险识别成果 风险识别的成果是进行风险评估的重要基础，风险识别的最主要成果是风险 清单，风险清单主要是对已识别风险进行描述，包括其根本原因、不确定的项目 假设等。风险清单内容并非一成不变，风险管理人员应随着信息的变化和风险的 演变而及时更新。 表2 3 为风险清单的实例。 表2 - 3 风险清单 t a b l e2 3r i s kl i a r 编号；日期： 项目名荐； 审核：批准： 风险名称拟采取的措旖风险条件变量 第3 章火电厂大修项目风险识别 3 4 本章小结 本章归纳了火电厂大修项目中的风险来源、分类，并详细论述了适合大修项 日的风险识别方法。 第4 章火电厂大修项目风险评估 第4 章火电厂大修项目风险评估 风险识别仅是从定性的角度去了解和认识风险，要把握风险，就必须在识别 风险基础上对其进行进一步的分析和评估。一方面，通过评估会对这些风险可能 带来的后果有一个比较清楚的认识；另一方面，分析的量化过程也可以帮助我们 更清楚的识别重大的风险，其量化分析的结果有利于管理者采取更有针对性e q 对 策和措施，从而减少风险对项目目标的不利影响。 风险评估的目标是以定性或定量的方式表示分析对象全生命周期内意外事 故的发生概率，以及意外事故造成的后果风险评估帮助辨识、度量、量化和评 价风险和风险后果，在风险评估时，一般要回答以下三个问题： 1 ) 可能发生什么意外事件。 2 1 意外事件发生的可能性或概率。 3 ) 发生意外事件后会产生什么样的后果。 4 1 常用评估方法比较分析 常用的风险评估方法有：事故树( m ) 、事件树( e 1 a ) 、初步危害分析 ( p h a ) 、故障模式与后果分析( f m e a ) 以及危险与可操作性研究( h a z o p ) 1 1 事故树 事故树分析( f a u l t t r e e a n a l y s i s , f r a ) 是从结果到原因找出与事故有关的各 种因素之间因果关系及逻辑关系的分析法。这是一种作图分析方法，其做法是把 系统可能发生的事故放在图的最上面，称为顶上事件，按照系统构成要素之闻的 关系，向下分析与事故有关的原因这些原因可能是其他一些原因的结果，称为 中问原因事件( 或中间事件) ，应继续往下分析，直到找出不能进一步往下分析 的原因为止，这些原因称为基本原因事件( 或基本事件) 。各因果关系用不同的逻 辑门联接起来。得到的图形就像一棵倒置的树。 事故树的定量分析，首先是确定基本事件的发生概率，然后由事故树图，通 过一定的数学计算方法最后求出顶上事件的发生概率 2 1 事件树 北京工业大学工学硕士学位论文 事件树分析( e v e n t t r e e a n a l y s i s 。e t a ) 从事故的起因事件( 或诱发事件) 开始， 途经原因事件到结果事件为止，每一事件都按。成功”和“失败”两种状态进行 分析。成功和失败的分叉称为歧点，从树枝的上分支作为成功事件，下分支作为 失败事件，按事件发展顺序不断延续分析。直至最后结果屉终形成一个在水平 方向横向展开的树形图。显然。有n 个阶段就有了( n - 1 ) 个歧点根据事件发 展的不同情况，如已知每个歧点处成功或失败的概率就可以计算出各种不同结果 的概率。 3 ) 初步危害分析 初步危害分析( p r e u m i n a r yh a z a r da n a i y s i s ，p h a ) 是一种定性分析评价系 统内危险因素和危险程度的方法。它是在每项工程活动之前( 如设计、施工，生 产之前) 或技术改造之后，对系统存在的危险性类型、来源，出现条件、导致事 故的后果以及有关措施等，作概略分析。危险性预先分析的目的是防止操作人员 直接接触对人体有害的原材料、半成品、成品和生产废弃物，防止使用危险性工 艺、装置、工具和采用不安全的技术路线。如果必须使用对，也应从设备上和工 艺上采取安全措施，以保证这些危险因素不致发展成为事故，即把分析工作做在 行动之前，避免由于考虑不周而造成损失 4 ) 故障模式与后果分析 故障类型与后果分析( f a i l m - e m o d e a n d e f f e c t s a n a l y s i s ，f m e a ) 是由可靠 性工程发展起来的，主要分析系统、产品的可靠性和安全性该分析方法的基本 内容是对系统或产品的各个组成部分按照定的顺序进行系统分析和考察，找出 系统中各个子系统或元件可能发生的各种故障模式，并分析它们对系统或产品的 功能造成的影响，提出可能采取的预防改进措捕，以提高系统或产品的可靠性和 安全性。 5 ) 危险与可操作性研究 危险和可操作性研究( h a z a r da n do p e r a b i l i t ys t u d y ，h a z o p ) 用于探明生 产装置和工艺过程中的危险及导致危险的原因，寻求必要的对策。这种方法从生 产运行过程中工艺状态参数的变动，操作控制中可能出现的偏差分析，以及这些 变动和偏差对系统的影响及可能导致的后累，出现变动和偏差的原因，并针对变 动与偏差的后果提出应采取的措施。这种分析方法的特点是从中间状态的参数的 开始，分别找出原因，判明后果，是属于从中问向两头分析的方法。危险和可操 作性研究方法的目标是尽可能将危险消灭在项目实施的早期，它同时也为操作指 导提供有用的参考资料。 为了便于合理选用大修项目风险评估方法，现对上述评估方法做一比较分 析见表4 - i 表4 - l 风险评估方法比较分析 t a b l e4 - 1t h e a n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no f r i s k a s s e s s a n e n tm e f l a o d 评估方法目的适用范围效果 找出事故发生的基定性定量找出事 事故树本原因和基本原因分析事故故的基本原因及预 组合防事故的措旄 定性定量找出初 辨识初始事件发屣操作对发现的设备故始事仟的各种结 事件树成为事故的各个过障以及误操作将导致果，分析严重性从 程及后果 的事故 而在发展阶段采取 措施 开发时分析原材料、 开发阶段，早期辨工艺、设各设施及能 得出供设计考虑的 初步危害分析 识危险性量失控时出现的危险危险性 性 辨识故障类型造成 设备和机器故障的分定性电可定量，找 故障模式与后果分析析，坦用于连续生产出故障类型对系统 的后果 工艺 的影响 辨识静态和动态过对新技术新工艺无经定性，并能发现新 危险和可操作性研究 程中的危险性验时辨识危险性的危硷性 分析比较各种常用评估方法之后，笔者选取故障模式与后果分析( f m e a ) 方法作为火电厂大修项目的风险评估研究方法，主要是从以下几个方面考虑： 1 l 火电厂大修风险评估主要是进行事前评估，在项目实旄之前对实施全过 程可能出现的风险进行评估。 2 ) 大修过程中涉及到大量复杂抟大型电力设备故障模式的分析，故障模式 与后果分析( n d e a ) 在这方面的研究已很成熟。 3 ) 方法的简单实用性 4 2f m e a 方法评估原理 故障模式与后果分析( f a i l m em o d ea n de f f e c t sa n a l y s i s ) 方法，是确定维修 策略和维修项目的重要方法之一f m e a 实际上是f m a ( f a i l u r e m o d e a n a l y s i s ) 北京工业大学工学硕士学位论文 和f e a ( f a i l u r ee f f e c t sa n a l y s t s ) 的组合，是一种“自下而上”的逻辑归纳分析 方法，从系统的最低级组成开始，有步骤地分析每一个部件可能的失效摸式，根 据每个部件故障模式分析跟踪到系统，以决定每个故障模式对系统性能的影响 它是一种失效因果分析，对各种可能的风险进行评价、分析以便在现有技术的 基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平f m e a 本身是一种集风 险识别、风险评估和风险措施制定于一身的定性评估方法 笔者参照f t c l e a 手册。制定运用于火电厂大修项目中的f m e a 程序框图如 图4 1 所示 f m e a 不需要高深的数学理论因而容易掌握很有实用价值。受到工程部 门的重视它比依赖于数学的定量分析方法更接近于现实发展情况，可以把实际 问题进行简化 图4 - l 故障模式与后果分析程序框图 f i g u r e4 - 1t h ef l o wc h a r to f f a i l u r em o d ea n de 矗b 豳a n a y s , s - - _ 一 准备工作 实蘑过程 - - r-ir-!- 第4 章火电厂大修项目风险评估 4 3 运用f m e a 方法识别、评估设备故障模式 本节中主要论述通过使用故障模式与后果分析方法对设备的故障模式进行 识别以及评估出优先维修顺序，以达到制定大修项目最优的维修方案。 f m e a 方法用于维修中的风险评估，整个实旌的过程都是基于f m e a 标准 表格进行分析和改善的。其风险顺序数r p n 决定了系统中各部件维修中的顺序。 表4 2 是一张典型的f m e a 工作表。根据具体的工作特性。该表格可以作相 应的修改。 表4 - 2 f m e 工作表 t a b l e4 - 2t a b l co f f m e a 子系统 故障模式与后果分析 瓣页 元件 f m e a 编制人： 小组成员f l v l e a 日期( 编制)( 修订) 故尊故辟故障 故障后果 严重顿度探铡建议措施结果 r 蹦r 麒 每位棱式原因度s。度d 措施sod 4 3 1f m e a 方法评估标准 f m e a 方法的评估标准分为三个方面：严重度( s e v e r i t y ) ，频度( o c c u r r e n c e ) 和探测度( d e t e c t i o n ) ，下面对它们进行逐一描述。 严重度：是潜在失效模式发生时，对下工序、子系统、系统或顾客影响后果 的严重程度的评价指标。严重度仅适用于后果要减少失效后果的严重度级别， 只能通过修改设计来实现。严重度的评估等级为1 l o 级 频度：是指某一特定失效起因或机理出现的可能性。描述频度级别数着重在 其含义而不是具体的数。通过设计更改来消除或控制一个或更多的失效起因或机 理是降低频度数的唯一途径。频度数的评估等级l 1 0 级。确定评估级别时要考 虑的是历史记录。 探测度：是探测失效模式、原因、机理的能力的指标。评估等级为l 1 0 级 北京工业大学工学硕士学位论文 总的来讲，为了取得比较低的不易探测度值，需要不断改进设计控制( 如预防、 确认，验证等) 4 3 2 风险优先指标r p n 风险优先指标( r i s kp r i o r i t yn u m l 均r 。缩写r p n ) ，亦称作风险顺序数，它 体现了风险的优先级。风险顺序数的大小表明潜在风险的大小 风险顺序数为严重度、频度、探测度的乘积： r p n = s o d( 4 - 1 ) 其中：r 孙卜一风险顺序数； 卜严重度； o 一频度； 卜探测度。 4 3 3 实施f