特種設(shè)備基于RBI檢驗(yàn)與傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綄Ρ确治觫?/h1>

2014-09-27 14:27:18任志峰

佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)訂閱 2014年6期 收藏

關(guān)鍵詞：設(shè)備

任志峰

(中國石油大慶石化分公司檢測公司，黑龍江 大慶 154007)

為有效保證壓力容器等特種設(shè)備的使用安全，打破傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)的局限性，實(shí)現(xiàn)煉油化工裝置長周期平穩(wěn)運(yùn)行.如何選擇更為有效的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蜋z測方法，成為煉油企業(yè)實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備本質(zhì)安全的迫切需求.

RBI做為一種基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方法，從分析特種設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)入手，通過風(fēng)險(xiǎn)評估，風(fēng)險(xiǎn)排序，找出位于高風(fēng)險(xiǎn)、中高風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備，進(jìn)行優(yōu)先重點(diǎn)有針對性的檢驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)降險(xiǎn)增效的目的.下面就這兩種檢驗(yàn)?zāi)Ｊ教攸c(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析對比和討論.

1 特種設(shè)備傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?/h2>

傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ绞翘胤N設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按照一定的時(shí)間周期，在特種設(shè)備停機(jī)時(shí)，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對其安全狀況所進(jìn)行的符合性驗(yàn)證活動(dòng).它是一種以檢查特種設(shè)備缺陷為目標(biāo)，對裝置中到期的特種設(shè)備逐臺(tái)進(jìn)行檢驗(yàn)的方式，通過檢驗(yàn)周期的滾動(dòng)，達(dá)到在用特種設(shè)備100%檢驗(yàn).其中，檢驗(yàn)周期和檢驗(yàn)方式主要依據(jù)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》、《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行確定.

1.1 檢驗(yàn)周期

現(xiàn)行的檢驗(yàn)規(guī)范對檢驗(yàn)周期的規(guī)定基本是剛性的，對于壓力容器，除個(gè)別情況外，若要延長檢驗(yàn)周期，必須經(jīng)過嚴(yán)格的程序.這就帶來了煉油化工企業(yè)裝置的檢修周期與設(shè)備檢驗(yàn)周期不一致的矛盾.

1.2 檢驗(yàn)方式

現(xiàn)行的檢驗(yàn)方式僅是從單臺(tái)容器入手，并沒有從整套裝置的損傷模式、失效機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)控制、工藝流程等方面全局考慮在用設(shè)備的整體檢驗(yàn)策略，存在局限性.同時(shí)，這種逐臺(tái)的檢驗(yàn)方式，針對性差，會(huì)造成重點(diǎn)設(shè)備檢驗(yàn)不足，而非重點(diǎn)設(shè)備檢驗(yàn)過度的情況發(fā)生，導(dǎo)致有限的檢驗(yàn)資源分配不合理，檢驗(yàn)成本上升.

1.3 傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降木窒扌?/h3>

通過從以上分析，傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ酱嬖谝韵聨c(diǎn)不足:

(1)沒有根據(jù)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等級大小和失效模式進(jìn)行有區(qū)別性、針對性的檢測;

(2)定期檢驗(yàn)是在停車檢修期進(jìn)行的，往往僅是為滿足法規(guī)要求的被動(dòng)檢驗(yàn);對于停車檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的部分問題，可能因備件不足等原因難以在檢修期間整改，缺乏維修預(yù)知性，影響開工時(shí)間;

(3)裝置檢修周期與設(shè)備法定檢驗(yàn)周期存在不一致.

(4)停工檢修工期短，檢驗(yàn)量大，在有限工期內(nèi)難以保證檢驗(yàn)質(zhì)量.

2 基于壽命和風(fēng)險(xiǎn)的RBI檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?/h2>

RBI(Risk Based Inspection)是一種基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)，是一種優(yōu)化的決策方法.它是通過評定目標(biāo)過去的狀態(tài)，辨識(shí)和分級單臺(tái)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，通過對裝置設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排序，來合理有效安排檢驗(yàn)資源，找出安全隱患，從而最大限度的達(dá)到整套裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行.

2.1 煉油化工裝置設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分布

圖1給出了某煉油化工廠裝置設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)分布圖，由圖1可以看出，整套裝置94%的風(fēng)險(xiǎn)都集中在10%的高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備上.因此，如能有效保證高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備安全運(yùn)行，將會(huì)大幅度降低整套裝置的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn).

2.2 RBI檢驗(yàn)基本程序

(1)數(shù)據(jù)和信息采集:通過建立分析計(jì)劃，確定評估篩選范圍，采集包括設(shè)備類型、材料、檢測維修及更換記錄、運(yùn)行條件、損傷模式、停產(chǎn)損失、設(shè)備修復(fù)和更新費(fèi)用等相關(guān)數(shù)據(jù)，為下一步風(fēng)險(xiǎn)評估過程做好數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)準(zhǔn)備[2].

(2)風(fēng)險(xiǎn)評估:通過對承壓設(shè)備進(jìn)行失效可能性和失效后果等級的定性、半定量、定量分析計(jì)算，確定裝置中設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)值.

圖1 某煉油化工廠裝置設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分布圖

(3)風(fēng)險(xiǎn)排序:根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值對設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排序，列出風(fēng)險(xiǎn)矩陣，找出處于高風(fēng)險(xiǎn)、中高風(fēng)險(xiǎn)、中等風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備.

(4)檢驗(yàn)策略:按照風(fēng)險(xiǎn)等級制定檢驗(yàn)策略.檢驗(yàn)策略包括檢驗(yàn)類型、檢驗(yàn)時(shí)間、無損檢驗(yàn)部位、方法、比例，壓力試驗(yàn)要求，降低風(fēng)險(xiǎn)措施等.針對高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備可增加檢驗(yàn)比例，同時(shí)根據(jù)其損傷模式、失效機(jī)理采用有針對性的檢測方法，保證缺陷的檢出，對低風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備可適當(dāng)降低檢驗(yàn)比例，從而實(shí)現(xiàn)了檢驗(yàn)策略有效性和針對性.

(5)檢驗(yàn)實(shí)施:按照檢驗(yàn)策略實(shí)施檢驗(yàn).包括前期不停車在線檢驗(yàn)，停車時(shí)的補(bǔ)充檢測和維修，以及對設(shè)備缺陷進(jìn)行合于使用評價(jià).

(6)再評估和RBI評估結(jié)果的更新:RBI是個(gè)動(dòng)態(tài)的管理過程，其分析結(jié)果具有一定的時(shí)效性.隨著工藝條件、設(shè)備條件、損傷機(jī)理、損傷速率、損傷嚴(yán)重程度以及RBI前提條件的改變均需要進(jìn)行再評估[3].

圖2 兩種檢驗(yàn)方法的檢驗(yàn)量與風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系

圖3 檢驗(yàn)量與檢驗(yàn)費(fèi)用之間的關(guān)系

2.3 RBI檢驗(yàn)效果

(1)建立基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)策略，指導(dǎo)檢驗(yàn)實(shí)施.基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方案的制定和實(shí)施，使檢驗(yàn)更有針對性和有效性，同時(shí)節(jié)省了檢驗(yàn)及輔助配合費(fèi)用，縮短了裝置檢修時(shí)間，提高檢驗(yàn)效率，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本.

(2)實(shí)現(xiàn)超期未檢設(shè)備的合理延期.通過風(fēng)險(xiǎn)評估與在線檢驗(yàn)新技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，解決了設(shè)備不停車檢驗(yàn)的技術(shù)難題，應(yīng)用不拆保溫脈沖渦流測厚、超聲導(dǎo)波等多種在線檢測新技術(shù)，通過理論計(jì)算，可使超期未檢設(shè)備合理延長到與裝置檢修周期同步，避免停車損失.

(3)結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果及腐蝕監(jiān)測結(jié)果，進(jìn)行壽命預(yù)測和材質(zhì)評價(jià)，為設(shè)備使用管理提供依據(jù).對處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，或腐蝕監(jiān)測顯示腐蝕加劇的設(shè)備，進(jìn)行詳細(xì)壽命預(yù)測和材質(zhì)評價(jià)，給出設(shè)備安全運(yùn)行周期和材質(zhì)升級建議.

3 傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ脚cRBI檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綄Ρ确治?/h2>

3.1 對比分析表

表1給出了RBI檢驗(yàn)與傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容的對比，通過表1可以分析出:

(1)RBI檢驗(yàn)由于前期風(fēng)險(xiǎn)評估過程中充分考慮了設(shè)備損傷模式及失效后果，檢驗(yàn)策略制定時(shí)可以更有針對性選擇檢測方法檢出設(shè)備缺陷，提高檢測有效性.

(2)RBI檢驗(yàn)在確定檢驗(yàn)周期上具有更大的靈活性，可以根據(jù)裝置實(shí)際情況，依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級彈性設(shè)定檢驗(yàn)周期.

(3)在檢驗(yàn)方式上，部分高風(fēng)險(xiǎn)及高中風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備可以通過不停車在線檢驗(yàn)方式降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到減少停工檢修時(shí)間，節(jié)約成本和提高生產(chǎn)效率的目的.

(4)將安全閥進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級劃分，實(shí)現(xiàn)分級管理，高風(fēng)險(xiǎn)的縮短計(jì)量檢定周期，低風(fēng)險(xiǎn)的延長計(jì)量檢定周期，打破了傳統(tǒng)檢驗(yàn)規(guī)定必須全部一年一校的模式.

(5)通過計(jì)算設(shè)備剩余壽命的方式確定檢驗(yàn)周期，可實(shí)現(xiàn)裝置檢修周期與檢驗(yàn)周期保持同步，節(jié)約企業(yè)檢驗(yàn)成本.

表1 RBI檢驗(yàn)與傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容對比

3.2 對比分析曲線

圖2給出了兩種檢驗(yàn)方法的檢驗(yàn)量與風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，由圖2可以得出:檢驗(yàn)量相同時(shí)，RBI檢驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)要小于傳統(tǒng)檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降娘L(fēng)險(xiǎn);同樣的風(fēng)險(xiǎn)水平時(shí)，RBI檢驗(yàn)的工作量要小于傳統(tǒng)檢驗(yàn)的工作量[7].

圖3給出了檢驗(yàn)量與檢驗(yàn)費(fèi)用之間的關(guān)系，由圖3可以得出:隨著檢驗(yàn)量增加，設(shè)備可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)損失減少.通過RBI檢驗(yàn)，可以找到一個(gè)可接受的風(fēng)險(xiǎn)損失與檢驗(yàn)量的平衡點(diǎn)，即成本與效益的最優(yōu)點(diǎn).

4 結(jié)論

從以上針對RBI檢驗(yàn)與傳統(tǒng)定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降膶Ρ确治?，可以得出RBI檢驗(yàn)有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)RBI檢驗(yàn)通過風(fēng)險(xiǎn)評估、計(jì)算剩余壽命的方法，有效解決了傳統(tǒng)檢驗(yàn)中設(shè)備檢驗(yàn)周期與裝置檢修周期不一致的問題，實(shí)現(xiàn)了煉油裝置在相對較低風(fēng)險(xiǎn)下的長周期平穩(wěn)運(yùn)行.

(2)RBI檢驗(yàn)通過分析設(shè)備損傷模式、失效機(jī)理，選擇更有針對性的檢測方法，提高檢驗(yàn)有效性，達(dá)到合理分配檢驗(yàn)資源，降低檢驗(yàn)成本的目的.

(3)RBI檢驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了在不停車狀態(tài)下對部分高風(fēng)險(xiǎn)及中高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備的在線檢驗(yàn)，達(dá)到了在線降險(xiǎn)的目的，保證設(shè)備安全運(yùn)行.

[1]TSG R7001－2013壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則.

[2]API 580－2009 Risk－based Inspection.

[3]GB/T 26610.1－2011承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則第1部分:基本導(dǎo)則和實(shí)施程序.

[4]TSG R0004－2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.

[5]金承堯，趙建平.基于RBI方法的在役安全閥風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)研究[J]南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，05:25－29.

[6]王魯榮，王偉，等.基于風(fēng)險(xiǎn)檢測技術(shù)在催化裂化裝置風(fēng)險(xiǎn)評估中的應(yīng)用[J].石油化工設(shè)備，2006，06:77 －79.

[7]陳學(xué)東，楊鐵成，等.基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(RBI)在實(shí)踐中若干問題的討論[J].壓力容器，2005，07:36－44.

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