压力容器基于风险的检验RBI技术及应.ppt
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1、 RBI技术及应用技术及应用2022/12/82目 录第1节:RBI技术概述第2节:定量风险分析过程第3节:风险检验策略第4节:国内RBI应用情况RBI技术概述技术概述1.RBI1.RBI1.RBI1.RBI技术产生背景技术产生背景技术产生背景技术产生背景事故现场事故现场事故现场事故现场美国美国炼油厂爆炸油厂爆炸马来西来西亚石油化工厂爆炸石油化工厂爆炸RBI技术概述技术概述1.RBI1.RBI1.RBI1.RBI技术产生背景技术产生背景技术产生背景技术产生背景国内设备失效国内设备失效国内设备失效国内设备失效美国美国炼油厂爆炸油厂爆炸马来西来西亚石油化工厂爆炸石油化工厂爆炸RBI技术概述技术概述
2、1.RBI1.RBI1.RBI1.RBI技术产生背景技术产生背景技术产生背景技术产生背景设计失误设计失误4%不明原因不明原因18%检验和维护对大约一半的损失有影响机械失效机械失效41%操作失误操作失误20%自然灾害自然灾害6%破坏行为破坏行为/纵火纵火3%工艺工艺波动波动8%图图1 11 1 导致事故发生的因素导致事故发生的因素 RBI技术概述技术概述1.RBI1.RBI1.RBI1.RBI技术产生背景技术产生背景技术产生背景技术产生背景RBI技术概述技术概述1.RBI1.RBI1.RBI1.RBI技术产生背景技术产生背景技术产生背景技术产生背景 基基基基于于于于上上上上述述述述事事事事故故故
3、故的的的的严严严严重重重重性性性性及及及及失失失失效效效效频频频频率率率率的的的的分分分分析析析析,企企企企业业业业确确确确保保保保设设设设备备备备的的的的安安安安全全全全运运运运行行行行、降降降降低低低低损损损损失失失失是是是是十十十十分分分分重重重重要的环节。要的环节。要的环节。要的环节。风风风风险险险险管管管管理理理理是是是是在在在在经经经经济济济济与与与与社社社社会会会会效效效效益益益益、风风风风险险险险和和和和费费费费用用用用的的的的三三三三度度度度空空空空间间间间中中中中寻寻寻寻求求求求达达达达到到到到风风风风险险险险最最最最小小小小,效效效效益益益益最最最最大大大大的目标。的目标
4、。的目标。的目标。风风风风险险险险评评评评估估估估技技技技术术术术与与与与设设设设备备备备管管管管理理理理的的的的需需需需求求求求相相相相结结结结合合合合,RBI(Risk Based Inspection)RBI(Risk Based Inspection)RBI(Risk Based Inspection)RBI(Risk Based Inspection)技术应运而生。技术应运而生。技术应运而生。技术应运而生。RBI技术概述技术概述2.RBI2.RBI2.RBI2.RBI定义定义定义定义 Risk Risk Risk Risk Based Based Based Based Inspec
5、tion:Inspection:Inspection:Inspection:“基基基基于于于于风风风风险险险险的的的的检检检检测测测测”的的的的缩缩缩缩写写写写 RBIRBIRBIRBI的的的的定定定定义义义义:是是是是对对对对设设设设备备备备实实实实施施施施风风风风险险险险评评评评估估估估和和和和风风风风险险险险管管管管理理理理的的的的过程,关注的重点有两个方面:过程,关注的重点有两个方面:过程,关注的重点有两个方面:过程,关注的重点有两个方面:是是是是材材材材料料料料退退退退化化化化失失失失效效效效引引引引起起起起的的的的压压压压力力力力设设设设备备备备内内内内介介介介质质质质泄泄泄泄漏漏
6、漏漏的的的的风风风风险险险险 是通过检测实施风险控制。是通过检测实施风险控制。是通过检测实施风险控制。是通过检测实施风险控制。风险的风险的定义定义:Risk Frequency Consequence 风险风险 (概率概率)(后果后果)RBI技术概述技术概述2.RBI2.RBI2.RBI2.RBI定义定义定义定义 风险矩阵风险矩阵风险矩阵风险矩阵RBI技术概述技术概述3.3.3.3.实施实施实施实施RBIRBIRBIRBI技术目的技术目的技术目的技术目的 提高设备的安全提高设备的安全提高设备的安全提高设备的安全性、可靠性;性、可靠性;性、可靠性;性、可靠性;合理配置维护和合理配置维护和合理配置
7、维护和合理配置维护和检验资源;检验资源;检验资源;检验资源;从整体上减少维从整体上减少维从整体上减少维从整体上减少维护和检验成本。护和检验成本。护和检验成本。护和检验成本。风险检验无法检验的风险传统检验程序的风险应用 RBI 的风险RBI技术概述技术概述5.RBI5.RBI5.RBI5.RBI技术实施程序技术实施程序技术实施程序技术实施程序评估验证检验在线降险风险评估与管理过程RBI技术概述技术概述6.RBI6.RBI6.RBI6.RBI评估的实施过程评估的实施过程评估的实施过程评估的实施过程检验计划检验计划ABCDE12435风风险险矩矩阵阵风险评估风险评估RBI技术概述技术概述6.RBI6
8、.RBI6.RBI6.RBI评估的实施过程评估的实施过程评估的实施过程评估的实施过程不可行存量组和腐蚀回路的确定数据收集、整理和录入装置现场调查专家咨询意见启动会议数据的确认和补充可行风险评估历次检验结果补充制定检验计划和降险措施内部专家评议和修改编制报告与项目验收RBI技术概述技术概述7.RBI7.RBI7.RBI7.RBI检验的实施过程检验的实施过程检验的实施过程检验的实施过程nRBI检验策略 检验方案实施检验出具报告RBI技术概述技术概述8.RBI8.RBI8.RBI8.RBI验证的实施过程验证的实施过程验证的实施过程验证的实施过程n在RBI检验完成后,对检验发现的问题以及现场检验有效性
9、等进行验证,将验证结论应用于RBI再评估中。n主要验证内容:检验有效性,损伤模式,失效可能性n不能验证内容:失效后果RBI技术概述技术概述9.RBI9.RBI9.RBI9.RBI再评估的实施过程再评估的实施过程再评估的实施过程再评估的实施过程不可行存量组和腐蚀回路的核实数据收集、整理和录入装置现场调查专家咨询意见启动会议数据的确认和补充可行风险再评估上次RBI检验结果+RBI检验验证结果补充制定检验策略和降险措施内部专家评议和修改编制报告与项目验收2022/12/817RBI技术概述技术概述相关法规标准固容规风险检验周期规定:(1)参照压力容器定期检验规则的规定,确定压力容器的安全状况等级和检
10、验周期,可根据压力容器风险水平延长或者缩短,但最长不得超过9年。(2)以压力容器的剩余寿命为依据,检验周期最长不超过压力容器剩余寿命的一半,并且不得超过9年。2022/12/818RBI技术概述技术概述相关法规标准固容规风险检验实施程序(1)承担压力容器风险检验的检验机构须经过国家质检总局批准。(2)经过国家安全监察机构同意进行风险评估技术应用的压力容器使用单位,可以向批准的检验机构提出申请,同时将该情况书面告知使用登记机构。(3)承担基于风险的检验的检验机构,应当根据设备状况、失效模式、失效后果、管理情况等评估装置和压力容器的风险,由使用单位确定风险可接受准则。(4)检验机构应当根据风险分析
11、结果,以压力容器的风险处于可接受水平为前提制定检验策略,包括检验时间、检验内容和检验方法。(5)使用单位应当根据检验策略,制定压力容器的检验计划,由检验机构实施检验。(6)对于装置运行期间风险位于可接受水平之上的压力容器,应当采用在线检验等方法降低其风险。(7)应用基于风险的检验的压力容器使用单位,应当将基于风险的检验结论报使用登记机构备案。使用单位应当落实保证压力容器安全运行的各项措施,承担安全主体责任。标准:标准:API580API580、API581API581、API571API571RBI技术概述技术概述我国我国我国我国RBIRBIRBIRBI的相关法规和标准的相关法规和标准的相关法
12、规和标准的相关法规和标准GB/T 26610承压设备系统基于风险的检验实施导则承压设备系统基于风险的检验实施导则分为分为5个部分:个部分:第第1部分:基本要求和实施程序;部分:基本要求和实施程序;第第2部分:基于风险的检验策略;部分:基于风险的检验策略;第第3部分:风险的定性分析方法;部分:风险的定性分析方法;第第4部分:失效可能性定量计算;部分:失效可能性定量计算;第第5部分:失效后果定量分析方法。部分:失效后果定量分析方法。20RBIRBI技术简介技术简介二、二、定量风险分析过程定量风险分析过程简介简介21二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程1.1.1.1.定量风险评估定量风险
13、评估定量风险评估定量风险评估-风险计算过程风险计算过程风险计算过程风险计算过程22二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程同类设备同类设备失效可失效可能性能性基于安全管理基于安全管理系统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失效效可能性可能性=平均失效可能性平均失效可能性G设备修正系数设备修正系数E管理系统评价系数管理系统评价系数MXX2.2.2.2.失失失失效效效效可能性可能性可能性可能性剩余寿命与缺陷影响系数剩余寿命与缺陷影响系数剩余寿命与缺陷影响系数剩余寿命与缺陷影响系数23二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程2.2.2.2
14、.失效可能性失效可能性失效可能性失效可能性构成要素构成要素构成要素构成要素 通用通用失效失效频率频率设备修正系数设备修正系数管理管理系统评价系数系统评价系数X X技术模块技术模块因因子子通用条件通用条件因因子子机械机械因因子子工艺工艺因因子子现场现场特定特定调整调整的因素的因素X X设备设备类型类型1/41/4“1 1”4 4“破裂破裂泵泵塔塔过滤过滤器器储罐储罐管管线线泄漏孔径泄漏孔径24二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程25二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程3.3.3.3.失效后果失效后果失效后果失效后果失效后果采用两种形式进行表征:面积后果和经济后果。面积后果
15、包括燃烧与爆炸导致的设备破坏以及人员伤害面积后果、毒性介质泄漏导致的人员伤害面积后果、无毒性非可燃介质泄漏导致的人员伤害面积后果。经济后果包括设备检修或更换成本、设备失效影响区域中其它设备的破坏成本、介质泄漏和由于设备检修或更换所导致的停工成本、失效所导致人员伤害成本、环境清理成本。26二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程风险结果表示法风险结果表示法风险结果表示法风险结果表示法 风险矩阵图(常用)风险矩阵图(常用)风险矩阵图(常用)风险矩阵图(常用)使用后果和概率类型的风险等级方法,是说明工厂中风使用后果和概率类型的风险等级方法,是说明工厂中风使用后果和概率类型的风险等级方法,是说
16、明工厂中风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。在险分布的一个有效途径。风险矩阵的例子如下图所示。在险分布的一个有效途径。风险矩阵的例子如下图所示。在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这个图中,后果和概率的布置使最高的风险等级在右上角这个图中,后果和概率的布置使最高的风险等级在右上角这个图中,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,需要确定可能的位置。通常用数值来表示可能性和后果,需要确定可能的位置。通常用数值来表示可能性和后果,需要
17、确定可能的位置。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。性和后果类型。性和后果类型。性和后果类型。27二、二、定量风险分析实施过程定量风险分析实施过程风险结果表示法风险结果表示法风险结果表示法风险结果表示法 风险矩阵图风险矩阵图风险矩阵图风险矩阵图-DNV-DNV-DNV-DNV软件软件软件软件28RBIRBI技术简介技术简介三、三、RBIRBI检验策略检验策略2022/12/829以控制设备的风险可接受为目标以控制设备的风险可接受为目标重点关注潜在损伤机理及其损伤类型、损重点关注潜在损伤机理及其损伤类型、损伤速率或敏感性。伤速率或敏感性。RBI策略基本原则2022/12/83
18、0GB/T 26610GB/T 26610的第的第1 1部分部分11.2 11.2 风险管理决策和风险可接受准则风险管理决策和风险可接受准则11.2.1 11.2.1 风险可接受准则风险可接受准则11.2.1.1 11.2.1.1 安全、环境和经济风险的可接受准则可为制定基于风险安全、环境和经济风险的可接受准则可为制定基于风险的检验计划提供依据。的检验计划提供依据。11.2.1.2 11.2.1.2 无确定可接受风险准则时,可采用等风险原则。等风险无确定可接受风险准则时,可采用等风险原则。等风险原则指对风险等级为低或中的设备及管线采取的风险控制方法,要原则指对风险等级为低或中的设备及管线采取的
19、风险控制方法,要求设备和管线在下一次检验之前风险等级不得上升。求设备和管线在下一次检验之前风险等级不得上升。11.2.1.3 11.2.1.3 风险可接受准则可采用成本风险可接受准则可采用成本效益分析方法。效益分析方法。RBI策略基本原则释义2022/12/831等风险原则等风险原则RBI策略基本原则释义2022/12/832损伤模式、损伤机理及其损伤类型损伤模式、损伤机理及其损伤类型RBI策略基本原则释义损伤模式损伤机理损伤类型内部腐蚀减薄1)电化学腐蚀:冷却水;锅炉水;CO2;烟气露点腐蚀;碱性酸水;氯化氨腐蚀;盐酸腐蚀;氢氟酸腐蚀;苯酚腐蚀;磷酸腐蚀;酸性酸水;硫酸腐蚀;碱腐蚀;电偶;胺
20、腐蚀;沉积物垢下腐蚀;MIC2)高温化学腐蚀:硫化氢+氢腐蚀;环烷酸腐蚀;氧化;硫化;烟灰腐蚀均匀减薄/局部减薄/点蚀坑外部腐蚀大气腐蚀;层下腐蚀;大气应力腐蚀开裂;层下应力腐蚀开裂均匀/局部/点蚀坑环境开裂1)应力腐蚀开裂:碱脆;胺脆;湿硫化氢导致的硫化物应力腐蚀开裂;湿氢氟酸环境下的氢应力开裂;CASCC;PASCC;CLSCC;氨脆;硝脆;腐蚀-疲劳2)低温氢脆:湿硫化氢导致的氢鼓包/氢致开裂/应力导向的氢致开裂;湿氢氟酸环境下的氢致开裂/应力导向的氢致开裂沿晶/穿晶表面裂纹或近表面裂纹、氢鼓包材质劣化HTHA/高温氢脆/高温氢致剥离;回火脆;475脆;sigma脆;高温蠕变-应力破裂;
21、石墨化;球化;再热裂纹;渗碳;脱碳;晶间腐蚀;渗氮;异种金属焊缝开裂;晶粒粗大;脱金属;钛氢脆;金属粉化;应变老化;液态金属脆;碳化物析出金相组织变化、材料性能改变、微裂纹/微孔、尺寸变化机械损伤(其他损伤)低温脆断;热疲劳;机械疲劳;振动疲劳;冲蚀;冲蚀-腐蚀;热冲击;蠕变-疲劳;短期过热-应力破裂;沟槽;凹陷;变形;蒸汽阻滞;衬里失效表面裂纹、尺寸变化、材料性能改变2022/12/833RBIRBI策略的制定人员应具有足够的工艺流策略的制定人员应具有足够的工艺流程、材料、腐蚀、检验、设计等知识背景程、材料、腐蚀、检验、设计等知识背景和实践经验,并经过和实践经验,并经过RBIRBI专业培训。
22、专业培训。RBIRBI策略的制定单位应建立相应的质量控策略的制定单位应建立相应的质量控制程序。制程序。RBI策略人员与单位要求2022/12/834特种设备检验检测机构核准规则特种设备检验检测机构核准规则(TSG Z7001-2004TSG Z7001-2004)第)第2 2号修改单号修改单RBI策略人员与单位要求释义序号核准项目代码核准项目备注原文内容28KJ1进口锅炉、压力容器、气瓶监督检验修改后内容28KJ1进口锅炉、压力容器、气瓶、压力管道元件监督检验29KJ2出口锅炉、压力容器、气瓶、压力管道元件监督检验原文内容38FD1安全阀安全阀定期校验修改后内容39FD1安全阀整定压力等于或者
23、大于10MPa的安全阀定期校验含在线校验应当注明,未注明则不含40FD2整定压力小于10MPa的安全阀定期校验增加增加内容内容69RBI基于风险的检验基于风险的检验定期检验定期检验注注明明限限定定范范围围2022/12/835特种设备检验检测机构核准规则特种设备检验检测机构核准规则(TSG Z7001-2004TSG Z7001-2004)第)第3 3号修改单号修改单RBI策略人员与单位要求释义核准核准项项目代目代码码检验检验人人员资员资格与数量格与数量检验仪检验仪器器设备设备甲甲类检验类检验机构机构RBIRBI(1)(1)承压类特种设备高级检验师承压类特种设备高级检验师8 8名;名;(2)(
24、2)锅炉、压力容器或压力管道检验师锅炉、压力容器或压力管道检验师8 8名;名;(3)(3)级级射射线线、超超声声波波、磁磁粉粉、渗渗透透无无损损检检测测人人员各员各1 1人项;人项;(5)(5)每每名名检检验验师师持持证证年年限限不不少少于于4 4年年,且且有有不不少少于于7070学时的学时的RBIRBI专业培训和专业培训和2 2次的实践经历次的实践经历除承除承压类压类基本配基本配备备外,外,还应还应当配当配备备以下以下设备设备或达或达到以下同等要求:到以下同等要求:(1)(1)高温高温测测厚厚仪仪;(2)(2)射射线线机机;(3)(3)视频视频内内窥镜窥镜;(4)(4)力学性能力学性能试验设
25、备试验设备;(5)(5)便携式定量光便携式定量光谱仪谱仪 (含含C C、S S、P P的的1616元素元素);(6)(6)便携式金相便携式金相仪仪(具有数(具有数码图码图像像处处理功能);理功能);(7)(7)应应力力测测定定仪仪;(8)(8)声声发发射射仪仪;(9)(9)脉冲脉冲涡涡流流测测厚厚仪仪或超声波或超声波导导波波检测仪检测仪;(10)(10)磁磁记忆检测仪记忆检测仪;(11)(11)高温声高温声发发射射仪仪;(12)(12)高温超声波高温超声波检测仪检测仪;(13)(13)红红外外检测仪检测仪;(14)TOFD(14)TOFD仪仪;(15)(15)相控相控阵仪阵仪 ;(16)(16
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