API新变化学习教程.pptx

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1、第一部分第一部分 新版新版581581主要变化内主要变化内容容第1页/共38页名称及结构层次的变化名称及结构层次的变化RBIRBI评估等级的变更，老版本从水平评估等级的变更，老版本从水平1 1到到3 3（定性、半定量、定量）（定性、半定量、定量）失效可能性评估方法的改变失效可能性评估方法的改变失效后果评估方法的改变失效后果评估方法的改变物流数据库的扩充物流数据库的扩充增加了损伤机理模型增加了损伤机理模型增加了新的设备模型（安全阀，常压储罐）增加了新的设备模型（安全阀，常压储罐）p20082008版版API581API581主要的改动包括以下七方面主要的改动包括以下七方面:第2页/共38页第二部

2、分第二部分 新版新版581581的结构变化的结构变化第3页/共38页5.1标准名称变化 p标准名称中删除了标准名称中删除了“Base Resource Document”，增加了，增加了“Technology”一词，并由原来的公共出版物升级为推荐一词，并由原来的公共出版物升级为推荐性标准。性标准。2008版：版：Risk-Based Inspection Technology(基于风险的检验技术基于风险的检验技术)API RECOMMENDED PRACTICE 581 SECOND EDITION,SEPTEMBER 2008(API推荐标准推荐标准581 第二版，第二版，2008年年9月月

3、)2000版：版：Risk-Based Inspection Base Resource Document(基于风险的检验基于风险的检验 基础资源文件基础资源文件)API PUBLICATION 581FIRST EDITION,MAY 2000API出版物出版物581 第一版，第一版，2000年年5月月第4页/共38页p新版新版API 581API 581由由3 3部分组成：部分组成：第第1 1部分部分:使用使用API RBIAPI RBI技术制定检维护计划技术制定检维护计划 第第2 2部分部分:API RBI:API RBI评估中失效可能性的确定评估中失效可能性的确定 第第3 3部分部分:

4、API RBI:API RBI评估中失效后果的分析评估中失效后果的分析第第2 2部分包括部分包括2 2个附录个附录 Annex A Annex A 管理系统评估手册（以前的附录管理系统评估手册（以前的附录D D）Annex B Annex B 腐蚀速率的确定（老版本的附录腐蚀速率的确定（老版本的附录G G到到N N加上补充）加上补充）第第3 3部分包括部分包括1 1个附录个附录 Annex A Annex A 后果分析原则后果分析原则第5页/共38页p在在20002000版版581581中，共有中，共有3 3种等级的评估：种等级的评估：Level 1:Level 1:基于打分系统的定性分析方法

5、基于打分系统的定性分析方法 Level 2:Level 2:基于损伤因子基于损伤因子-失效可能性评估的半定量评估方法失效可能性评估的半定量评估方法 Level 3:Level 3:基于损伤因子及调节子因子（整体、机械、工艺）的定量评基于损伤因子及调节子因子（整体、机械、工艺）的定量评估方法估方法p在在20082008版版581581中有两种评估等级：中有两种评估等级：Level 1:Level 1:老版本中老版本中level 3level 3的失效可能性分析方法和失效后果分析方法的失效可能性分析方法和失效后果分析方法 Level 2:Level 2:老版本中老版本中level 3level 3

6、的失效可能性分析方法和新的失效后果分析的失效可能性分析方法和新的失效后果分析方法方法第6页/共38页p总体来说总体来说在新版本中取消了定性分析方法在新版本中取消了定性分析方法新版中新版中Level 1Level 1与与2 2的唯一区别就是失效后果计算方法；两个等级的的唯一区别就是失效后果计算方法；两个等级的失效可能性都是采用全定量方法计算失效可能性都是采用全定量方法计算新版的新版的level 1level 1方法（简单方法）仍然采用老版本中的模型，并适用方法（简单方法）仍然采用老版本中的模型，并适用于评估老版于评估老版API 581API 581中的已存在的物流组中的已存在的物流组第7页/共3

7、8页新版中的新版中的level 2level 2方法采用了所谓的物流解决方案（详见后果分析章方法采用了所谓的物流解决方案（详见后果分析章节），可推广到更广的物流范围节），可推广到更广的物流范围新版中的新版中的level 2level 2方法的失效后果评估现在基于查表法的结果而不是方法的失效后果评估现在基于查表法的结果而不是之前所采用的之前所采用的DNV PHASTDNV PHAST的后果计算方法，这种新的失效后果模型现的后果计算方法，这种新的失效后果模型现在采用了在采用了NISTNIST开发的物流模型（开发的物流模型（SUPERTRAPPSUPERTRAPP软件）以及软件）以及E2GE2G专利

8、的后专利的后果模型果模型(*)E2G:Equity Engineering(Houston(*)E2G:Equity Engineering(Houston USA)in charge of API USA)in charge of API RBI projectsRBI projects第8页/共38页第三部分第三部分 失效可能性计算失效可能性计算第9页/共38页PoF:PoF=Gff*DF(t)*FMS式中式中Gff指同类设备失效概率指同类设备失效概率DF（损失因子）是一个随时间变化而调整的因子（损失因子）是一个随时间变化而调整的因子FMS指的是安全管理因子（和老版本相同）指的是安全管理因

9、子（和老版本相同）取消了老版中的设备修正因子取消了老版中的设备修正因子p失效可能性计算失效可能性计算第10页/共38页q老版老版定量分析定量分析中中失失效效可能性的计算可能性的计算方法方法国内外同类设备国内外同类设备失效可能性失效可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个别设备修正因子个别设备修正因子E管理因素修正因子管理因素修正因子MXX第11页/共38页损伤评价损伤动力学评估+检验结果通用子因子SF1j机械子因子SF2j工艺子因子SF3j失效可能性失效可能性DF=D

10、F=DF DFk k损伤因子DFk管理系统评估子因子FM平均失效概率GFGFk k第12页/共38页p老版中设备修正因子构成老版中设备修正因子构成第13页/共38页GffGff（同类设备失效概率）也被更新。新版本中的（同类设备失效概率）也被更新。新版本中的GffGff比比20002000版本中的平均版本中的平均要低要低1 1个数量级左右个数量级左右第14页/共38页新版中的新版中的GffGff将会将会导致失效可能性导致失效可能性降低，并使得最降低，并使得最终的风险降低终的风险降低（与可能性轴上（与可能性轴上的降低相一致）的降低相一致）第15页/共38页 DF=DFi i 代表损伤机理代表损伤机

11、理在在581 2000版中，版中，DF的计算是先分别计算每一种腐蚀模块（如减薄、外的计算是先分别计算每一种腐蚀模块（如减薄、外部腐蚀、开裂等），然后将每种腐蚀模块计算出的部腐蚀、开裂等），然后将每种腐蚀模块计算出的DFi相加，得到最终的相加，得到最终的损伤因子。损伤因子。在新版本中，这个规则（加法规则）仅适用于计算壁厚损失在新版本中，这个规则（加法规则）仅适用于计算壁厚损失 DF=Max DFthin,DFext原有的在给定腐蚀模块中对不同损伤机理的损伤因子取最大值的规则仍原有的在给定腐蚀模块中对不同损伤机理的损伤因子取最大值的规则仍然适用然适用 例例:DFSCC=Max DFcaustic,

12、DFamine,DFSCC,DFHIC/SOHIC-H2S,etc.第16页/共38页第四部分第四部分 失效后果计算失效后果计算第17页/共38页对于不同的评估等级，采用如下的程序来进行失效后果的计算对于不同的评估等级，采用如下的程序来进行失效后果的计算第18页/共38页Level 1Level 1即所谓的即所谓的“简单后果评估法简单后果评估法”基于：基于：一个一个“限制限制”的物流数据库的物流数据库 但不管是可燃性物流还是毒性物流，这个物流库仍然要比老版本但不管是可燃性物流还是毒性物流，这个物流库仍然要比老版本中的物流库中的物流数量多中的物流库中的物流数量多使用代表性流体（与老版本相同）用于

13、后果计算使用代表性流体（与老版本相同）用于后果计算失效后果的单位为面积（平方米）或者经济损失（美元）失效后果的单位为面积（平方米）或者经济损失（美元）最终泄放流体的相为液相或气相最终泄放流体的相为液相或气相对于储罐（地上储罐），后果计算的单位仅使用经济损失而不采对于储罐（地上储罐），后果计算的单位仅使用经济损失而不采用面积单位用面积单位第19页/共38页表中列出了表中列出了Level 1 Level 1 后果分后果分析中使用的代表性流体析中使用的代表性流体第20页/共38页在在level 1level 1级别的级别的CoFCoF毒性后果评估中，添加了以下代表性流体：毒性后果评估中，添加了以下代

14、表性流体：三氯化铝三氯化铝一氧化碳一氧化碳(CO)(CO)氯化氢氯化氢(HCl)(HCl)硝酸硝酸二氧化氮二氧化氮(NO2)(NO2)光气光气甲苯二异氰酸盐甲苯二异氰酸盐(TD)(TD)乙二醇单乙醚乙二醇单乙醚 (EE)(EE)环氧乙烷环氧乙烷(EO)(EO)环氧丙烷环氧丙烷(PO)(PO)第21页/共38页在在level 1level 1中，失效后果的计算仍然采用事件树来分析瞬时和持续泄中，失效后果的计算仍然采用事件树来分析瞬时和持续泄放，以及老版本中指定的四种泄放孔径进行计算。放，以及老版本中指定的四种泄放孔径进行计算。事件树上的每个分支都采用一个固定的发生频率事件树上的每个分支都采用一个

15、固定的发生频率/可能性来加权。可能性来加权。第22页/共38页影响面积的计算仍然采用影响面积的计算仍然采用Area=A*XB的公式，其中的公式，其中A和和B为物流的常数，为物流的常数，X=泄放速率（连续泄放）或泄放总质量（瞬时泄放）泄放速率（连续泄放）或泄放总质量（瞬时泄放）以下是对面积计算的补充修正以下是对面积计算的补充修正当瞬时泄放的泄放量大于当瞬时泄放的泄放量大于4540kg时，我们引入一个能量效率因子时，我们引入一个能量效率因子面积面积=计算面积计算面积/能量效率因子能量效率因子式中式中 能量效率因子能量效率因子=4*log(质量质量)-15第23页/共38页 对于燃烧后果计算来说，当

16、泄放情况介于瞬时和连续泄放之间的情对于燃烧后果计算来说，当泄放情况介于瞬时和连续泄放之间的情况（例如，况（例如，3 3分钟内泄放量达到分钟内泄放量达到4540kg4540kg或者泄放速率为或者泄放速率为55.6lbs/s55.6lbs/s），基），基于不同泄放类型的计算后果将被混合（加权）以圆整最终的燃烧后果影于不同泄放类型的计算后果将被混合（加权）以圆整最终的燃烧后果影响面积响面积 Area=Area(instantaneous)*Kinst+Area(continuous)*(1-Kinst)Where K=Min rate/55.6,1 对于燃烧后果计算，还存在基于自燃点温度的计算后果混

17、合（加权）对于燃烧后果计算，还存在基于自燃点温度的计算后果混合（加权）方法方法第24页/共38页Area AIT=Area(自燃可能自燃可能)*KAIT+Area(自燃不可能自燃不可能)*(1-KAIT)Where K=0 for T+100 AIT T-100 1for T-100 AITT指的是正常操作压力下的物流温度，即泄放前的温度指的是正常操作压力下的物流温度，即泄放前的温度最终，燃烧后果影响面积的计算如下：最终，燃烧后果影响面积的计算如下：Area=weighted sum for the set of hole sizeGFkk GFk第25页/共38页在以下情况下采用新的在以下情

18、况下采用新的level 2 CoFlevel 2 CoF分析方法分析方法待分析的物流不能使用待分析的物流不能使用Level 1Level 1物流库中的现有物流进行替代物流库中的现有物流进行替代存储的物流接近临界状态，对于气相泄放采用理想气体假设模拟很不存储的物流接近临界状态，对于气相泄放采用理想气体假设模拟很不准确准确必须在评估过程中考虑两相泄放的影响必须在评估过程中考虑两相泄放的影响 第26页/共38页p对于流体组成的分析：采用对于流体组成的分析：采用“物流特性解算器物流特性解算器”来计算物流的物理性来计算物流的物理性质（在容器内时）以及进行闪火计算来更好的确定泄放流体的相态质（在容器内时）

19、以及进行闪火计算来更好的确定泄放流体的相态（含两相）。（含两相）。以下是需要被计算的流体性质：以下是需要被计算的流体性质：“存储存储”相态（气相，液相，两相）相态（气相，液相，两相）液相，气相质量组成液相，气相质量组成分子量，液相密度，液相粘度，理想气体热容分子量，液相密度，液相粘度，理想气体热容混合物的焓与熵（用于闪火计算）混合物的焓与熵（用于闪火计算）温度与压力温度与压力自燃温度自燃温度 “存储存储”条件下的饱和压力条件下的饱和压力燃烧极限，高限和低限燃烧极限，高限和低限闪火前的相态（气相、液相、两相）闪火前的相态（气相、液相、两相）闪火的温度及组成闪火的温度及组成液相与气相的密度液相与气

20、相的密度液相状态下的起沸点液相状态下的起沸点气相状态下的露点气相状态下的露点其他其他.第27页/共38页第28页/共38页用于评估用于评估CoF的事件树中加入了两相事件。的事件树中加入了两相事件。现在也增加了对从液池产生的蒸现在也增加了对从液池产生的蒸汽云的考虑汽云的考虑第29页/共38页第30页/共38页第五部分第五部分 其他变其他变化化第31页/共38页p更新的物流库嵌入了更新的物流库嵌入了NIST的物流模型的物流模型“SUPERTRAPP”，包含超过，包含超过225种物流及纯净的混合物。种物流及纯净的混合物。第32页/共38页p对于储罐中的代表性流体采用特别的代表性流体数据对于储罐中的代

21、表性流体采用特别的代表性流体数据p对于储罐的壳体和底部使用了单独的泄露孔径进行评估对于储罐的壳体和底部使用了单独的泄露孔径进行评估第33页/共38页p对于罐底和壳体采用不同的计算方法对于罐底和壳体采用不同的计算方法对于壳体的计算将会考虑泄露点高度的影响，可能泄放存量将只考虑对于壳体的计算将会考虑泄露点高度的影响，可能泄放存量将只考虑泄漏点上方的部分泄漏点上方的部分p经济损失后果的计算将会考虑清洁周围环境的成本。经济损失后果的计算将会考虑清洁周围环境的成本。第34页/共38页p分别计算储罐分别计算储罐“土壤侧土壤侧”和和“产品侧产品侧”的腐蚀速率的腐蚀速率对于土壤侧，基本腐蚀速率应当来自检验数据

22、；如果检验数据无法对于土壤侧，基本腐蚀速率应当来自检验数据；如果检验数据无法获得的情况，可采用设定的默认腐蚀速率获得的情况，可采用设定的默认腐蚀速率0.13mm/year0.13mm/year土壤侧的腐蚀速率可通过以下因子进行修正：土壤电阻率，衬里材土壤侧的腐蚀速率可通过以下因子进行修正：土壤电阻率，衬里材质（碎石、混凝土等），排水，阴极保护，底部设计（质（碎石、混凝土等），排水，阴极保护，底部设计（API 650API 650）以）以及操作温度及操作温度对于产品侧，基本腐蚀速率应当来自检验数据；如果检验数据无法对于产品侧，基本腐蚀速率应当来自检验数据；如果检验数据无法获得的情况，可采用设定的

23、默认腐蚀速率获得的情况，可采用设定的默认腐蚀速率0.05mm/year0.05mm/year产品侧的腐蚀速率也存在一系列修正因子：存储产品（干产品侧的腐蚀速率也存在一系列修正因子：存储产品（干/湿），操湿），操作温度，蒸汽盘管（是作温度，蒸汽盘管（是/否），除水工艺（是否），除水工艺（是/否）否）第35页/共38页p在第在第1 1部分中描述的压力紧急排放系统的评估方法不同于普通的风险评部分中描述的压力紧急排放系统的评估方法不同于普通的风险评估，而是一种可靠性的计算估，而是一种可靠性的计算对于对于PoFPoF的计算的计算 我们考虑我们考虑2 2种形式的失效：需求时无法打开以及泄露种形式的失效：需

24、求时无法打开以及泄露无法打开压力泄放系统会导致受保护的设备产生超压危险无法打开压力泄放系统会导致受保护的设备产生超压危险对于两种模型来说，基础失效概率都是通过对于两种模型来说，基础失效概率都是通过WeibullWeibull方法来计算的方法来计算的对于无法打开的情况，对于无法打开的情况，PoFPoF的计算是以累乘的方式计算的计算是以累乘的方式计算PRDPRD可能需要开启的频率；对于不同的情况如火灾或排放堵塞所造成可能需要开启的频率；对于不同的情况如火灾或排放堵塞所造成的的PRDPRD开启可选用不同的频率开启可选用不同的频率第36页/共38页对于泄露的情况，对于泄露的情况，PoFPoF的计算是以

25、累乘的方式计算的计算是以累乘的方式计算PRDPRD失效的可能性失效的可能性与与PRDPRD设计和工作环境相关的修正因子设计和工作环境相关的修正因子对于需求时无法开启（如超压）的情况，对于需求时无法开启（如超压）的情况，CoFCoF因子的计算与第因子的计算与第3 3部分中部分中的火灾、毒性和经济损失的通用程序的火灾、毒性和经济损失的通用程序对于泄露的情况，仅仅从纯粹的经济角度来进行对于泄露的情况，仅仅从纯粹的经济角度来进行CoFCoF因子的评估（存量因子的评估（存量的损失，环境清理费用，维修所带来的停车，生产的损失的损失，环境清理费用，维修所带来的停车，生产的损失有需求时无法开启有需求时无法开启PRDPRD的概率的概率当超压出现时被保护设备中物质损失的概率当超压出现时被保护设备中物质损失的概率第37页/共38页感谢您的观赏！第38页/共38页