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1、结构完整性评估n完整性是指整体质量完整、完善或状态未损坏。完整性是指整体质量完整、完善或状态未损坏。结构完结构完整性评估是用于对结构是否能够安全符合服务条件以及整性评估是用于对结构是否能够安全符合服务条件以及在设计使用寿命期内的可靠性进行评价的一种方法。在设计使用寿命期内的可靠性进行评价的一种方法。n任何构件公认的设计方法是确保构件制作材料的强度高任何构件公认的设计方法是确保构件制作材料的强度高于服务过程中的实际应力。如果前者大于后者，可以认于服务过程中的实际应力。如果前者大于后者，可以认为构件适用于该服务，否则，需要修改设计或使用其他为构件适用于该服务，否则，需要修改设计或使用其他更高强度的
2、材料。（剑桥大学更高强度的材料。（剑桥大学Afshin Motarjemi等）等）完整性评估所使用的技术n焊接维修规范焊接维修规范n适用性（适用性（FFS）评估）评估n材料和腐蚀工程材料和腐蚀工程n失效分析与专家证明失效分析与专家证明nFE分析分析n设备的设计分析设备的设计分析n基于风险的检测与基于风险的检测与RBLMn剩余寿命剩余寿命n实验室测试实验室测试n无损检测（无损检测（NDT）TELETEST大范围超声大范围超声测试测试适用性（FFS）n损伤评估损伤评估q蠕变蠕变q腐蚀腐蚀q火灾损伤火灾损伤q疲劳疲劳q断裂断裂n剩余寿命评估剩余寿命评估n避免补焊和避免补焊和/或管道焊后或管道焊后热处
3、理热处理（PWHT）API RP 579或或BS7910材料材料缺陷缺陷应力应力FFS评估软件nCRACKWISE根据BS7910进行断裂和疲劳分析nFATIGUEcalcS-N疲劳设计nCvK夏比-断裂韧度相关性CRACKWISEn实现了工程临界评估中的断裂和疲劳评估程序（BS 7910）自动化。n决策支持软件，用于辅助工程师评估存在裂缝的管道、压力设备和结构的完整性。n严格使用修订版BS 7910：2005断裂评估程序。n目的适用性工程师采用的首选软件LINKpipe。CRACKWISEn适用于平板、曲壳以及钢筋适用于平板、曲壳以及钢筋/螺栓的大范围几何缺陷，包螺栓的大范围几何缺陷，包括表
4、面缺陷、通透缺陷、内嵌缺陷和角部缺陷。括表面缺陷、通透缺陷、内嵌缺陷和角部缺陷。n计算临界缺陷尺寸、材料性质和外加或残余应力。计算临界缺陷尺寸、材料性质和外加或残余应力。n可以确定待评估构件的设计、运行和延长使用寿命的限制可以确定待评估构件的设计、运行和延长使用寿命的限制条件。条件。n断裂计算的大部分输入参数的自动灵敏度分析选项，允许断裂计算的大部分输入参数的自动灵敏度分析选项，允许用户对设计、运行条件的变化及其对相关安全因素影响的用户对设计、运行条件的变化及其对相关安全因素影响的容许度进行评估。容许度进行评估。n输入用户定义的参考应力和输入用户定义的参考应力和K K解决方案。解决方案。n夏比
5、韧性相关度和屈服强度计算工具箱。夏比韧性相关度和屈服强度计算工具箱。n充分扩展的软件帮助程序。充分扩展的软件帮助程序。CRACKWISE使用工程临界评估（使用工程临界评估（ECAECA）是公认的惯例。）是公认的惯例。适用于很多行业，包括：适用于很多行业，包括：l 压力容器压力容器l 管道管道-海上和近海海上和近海l 储罐储罐l 建筑建筑l 桥梁桥梁l 船舶船舶l 飞机飞机l 其他结构构件其他结构构件LINKpipen使用一种非线性、专用有限元法（使用一种非线性、专用有限元法（FEM）工具）工具进行管道和管道结构疲劳和断裂力学的计算。进行管道和管道结构疲劳和断裂力学的计算。n极大改进了管道设计技
6、术。通过使用极大改进了管道设计技术。通过使用LINKpipe软件，将断裂机械学理论和实践与软件，将断裂机械学理论和实践与设计工程师的设计工程师的FEM模型结合起来。模型结合起来。确认大规模试验实验室测试n拉伸试验n蠕变试验n冲击韧性n断裂韧性n疲劳试验n疲劳裂缝生长n酸性作业测试n金相学实验室测试有限元分析（FEA）后的残余应力焊接状态下的残余应力为焊接状态下的残余应力为380MPa三角形补块三角形补块PWHT测试，测试，700C补块补块PWHT测试后的残余应力测试后的残余应力为为133MPa应变监测n目的：临时检测叠层钢容器（24小时）n进行应力测量，以便评估外壳层的完整性应变监控（续）n所
7、进行的工作：顺时针进行应变测量，计算容器外部的表面应变。n结论：容器加压时，外层逐渐出现预期的应变。n优点：快速报告目的适用性确认信息，避免不必要的停工检测。基于风险的检测nRISKWISETM管道处理厂储罐锅炉n顾问工作n培训n基于RISKWISE的UltraPIPE RBI模块相相似似性性后果后果风险风险第2步 剩余寿命（RL）n使用BS7910、ASME、B31G、API RP579中的程序进行评价：裂缝，如疲劳裂缝、SCC等外部或内部腐蚀蠕变断裂或裂缝扩大管网nLIFEWISETM执行下列功能：1.当前管道：状况评估2.确定使用寿命终结的标准3.以后可能发生的失效4.后果代价估计5.确
8、定以后发生失效带来的风险（）6.运行，修复和替换成本模型7.分析确定结果的置信度8.确定最佳更换时间表材料与腐蚀服务n材料工程现场服务n电话咨询n制定标准n培训和工作场所n提问与专家解释分析材料服务n金属材料发光光谱测定法X射线荧光性X射线衍射能量分散X射线分析元素映射影像分析n非金属材料傅立叶变化红外分光计差分扫描热量计熔体流动指数材料专门技术n金属q合金金属q焊接金属n合成材料n聚合材料n陶瓷n表面层/防腐层q热喷q堆焊层和覆层q溶胶-凝胶q有机防腐料场服务l场地金相复制（TTH）l断裂复制l舟取样l现场硬度测试l铁酸盐测定腐蚀试验l金属在：-酸性服务环境 -氢服务环境 通过以下方法进行测
9、试：-恒定载荷 -4点弯曲 -凹口 -SSRT -腐蚀疲劳l塑料l合成材料l导电材料腐蚀试验应用l环境舱内进行直接暴露试验l电化学和电镀腐蚀试验l应力腐蚀破裂试验l腐蚀疲劳试验l慢应变率试验方法l高压舱内升温加压试验液化石油气（LPG）球罐案例lLPG球罐焊缝的TOFD和脉冲回波超声现场检测l焊缝处出现由持续出现硫化氢而产生SCCl随后用于对氢离子断裂进行FFS评估的现场裂缝无损检测设备lMT、PT、UT、RT、ECT的标准检测能力l专用设备lP型扫描自动超声检测和腐蚀成像lTOFD/脉冲回波系统l具有高温超声测试能力的大规模高分辨率C型扫描系统l蜥蜴 EMA和ACFM系统l实时微聚焦射线设备
10、l带有脉冲加热能力的红外镜像系统氢化裂解器l厚壁氢化裂解器裂缝的高温（250C）作业监测l目的：指定检测方法、验证程序、监督数据获取和评估检测结果l功能：对加氢分裂装置的3个运行反应器的所有焊缝进行自动超声检测。l结论：使用脉冲回波和TOFD超声技术进行详细评估，确定显著裂缝迹象的类型和尺寸。l优点：为下一次停止运行制定作业维修策略，增强了连续安全运行的可靠性。氢化裂解器（续）TELETEST管道完整有限公司提供适用于管道工程和管道勘测的大范围超声技术适用于管道工程和管道勘测的大范围超声技术TELETEST与传统超声测试的对比与传统超声测试的对比局部检测局部检测完全检测完全检测导波导波焊缝焊缝
11、金属损失金属损失金属损失金属损失法兰法兰法兰法兰焊缝焊缝金属损失金属损失金属损失金属损失传统传感器传统传感器Teletest 工具工具风险管理的主要目标风险管理的主要目标是：减少失效风险是：减少失效风险 油、气及油、气及其处理厂其处理厂风险管理流程风险管理流程资产维护优化资产维护优化基准性能和管理程序基准性能和管理程序风险分析风险分析风险减缓措施风险减缓措施完成完成基于风险的基于风险的检测与维护检测与维护风险管理流程资产维护优化资产维护优化基准性能和管理程序基准性能和管理程序风险分析风险分析风险减缓措施风险减缓措施完成完成基于风险基于风险的检测与的检测与维护维护RBI什么是RBIRBI（Ris
12、k-Based Inspection）基于风险的检测API推荐规范580号2002年5月第一版RBI与传统时基检测之对比RBI与传统时基检测的对比与传统时基检测的对比传统检测方案传统检测方案l检测是以时间为基础所有设备基本上采用相同的时间进行检测l检测以视觉检测为主不能发现很多最有可能劣化机理（如SCC、脆化、氢损伤、蠕变等）l某些情况下规定进行液压试验用于验证测试，但不能用于确定劣化率也许实际上已经产生了腐蚀；无法证明连续运行的适切性。l检测的重点是容器大多数失效与管道有关RBI与传统时基检测的对比与传统时基检测的对比基于风险的方法基于风险的方法l检测是基于风险的；高风险设备检测的频率更高，
13、更严格。l为检测相关的损伤和劣化，可以使用最合适的检测技术；使用NDE，在线腐蚀/过程监测。l以剩余寿命为基础，考虑设备的破裂可能性；要求评估劣化率；这样就不需要进行液压试验。l考虑的是整个工厂；所有设备、管道和阀门。l作用、责任、培训与资质。lRBI文件和存档。l附录A劣化机理。API RP 580 内容（1）n引言、目的与范围引言、目的与范围n参考文献参考文献n定义与首字母缩写定义与首字母缩写n基本概念基本概念n基于风险的检测简介基于风险的检测简介n规划规划RBIRBI评估评估nRBIRBI评估数据和信息收集评估数据和信息收集n确认劣化机理和失效模式确认劣化机理和失效模式n评估失效的可能性
14、评估失效的可能性API RP 580 内容（2）n评估失效后果评估失效后果n风险确定、评估和管理风险确定、评估和管理n带有检测行为的风险管理带有检测行为的风险管理n其他风险缓解行为其他风险缓解行为n重新评估与更新重新评估与更新RBI评估评估前 言lRP 580旨在对旨在对API 510、570和和653进行补充。进行补充。lAPI检测代码和规范允许业主或用户根据检测代码和规范允许业主或用户根据RBI评估的后果增加或减少检测的频率。评估的后果增加或减少检测的频率。l目的不在于补充其他已证实合理的规范。目的不在于补充其他已证实合理的规范。l目的不在于阻碍烃和化工设备检测方法的变革目的不在于阻碍烃和
15、化工设备检测方法的变革和创新和创新l不作为评价负责任的有资质的检测员或工程师不作为评价负责任的有资质的检测员或工程师的替代标准。的替代标准。RBI的目标的目标n鉴别相关的损伤机理和失效模型（例如，腐蚀，鉴别相关的损伤机理和失效模型（例如，腐蚀，脆化断裂、疲劳等）脆化断裂、疲劳等）n估计失效的可能性和后果估计失效的可能性和后果n导出程序，管理风险（包括检测、腐蚀监测、导出程序，管理风险（包括检测、腐蚀监测、工艺控制等）工艺控制等）RP 580涉及的设备涉及的设备l压力容器压力容器l工艺管道工艺管道l储罐储罐l旋转设备旋转设备l锅炉和加热器锅炉和加热器l换热器换热器l压力释放装置压力释放装置RP
16、580的目标用户n主要用户为检测和工程人员。主要用户为检测和工程人员。nRBI并不是单一的检测活动，它要求包并不是单一的检测活动，它要求包括机构的不同部门。括机构的不同部门。nRBI要求整个机构的承诺与合作。要求整个机构的承诺与合作。API RP 580基本概念基本概念基本概念基本概念风险可容许性风险可容许性我们每天都与风险生活在一起：l每年，110万人中有1人死于气体中毒或爆炸；l100万人中有1人死于疫苗接种；l2.5万人中有1人的死与麻醉有关；l1.3万人中有1人的死与怀孕有关；l每年，1.02万人中有一人死于交通事故；l每年，990人中有1人死于油气事故；l每年，750名深海渔民中有1
17、人死亡；基本概念什么是风险？l风险=可能性后果基本概念检测间隔的演变过程l检测间隔设置持续于整个过程。l最初的检测间隔是任意的，是“基于时间”或“基于日历”的间隔。lAPI 510、570和653采用“剩余寿命百分比”作为检测间隔，采用“在流”检测代替了内部检测。lRBI代表了下一代检测方法，将目标集中于风险缓释。API RP 580基于风险的检测简介基于风险的检测简介RBI简介后果和可能性评估l定性评估（专家判断）：定性评估（专家判断）：认为有利时，可以包认为有利时，可以包括使用历史数据、计算等。后果一般分为括使用历史数据、计算等。后果一般分为“高高”、“中中”、“低低”三个等级。三个等级。
18、l半定量评估（基于规则的分析）半定量评估（基于规则的分析）：通过以简单：通过以简单规则或计算为基础的专家系统来判断是否会出规则或计算为基础的专家系统来判断是否会出现所有可能的劣化机理和假定后果。优点是分现所有可能的劣化机理和假定后果。优点是分析的速度和深度。析的速度和深度。l全定量评估全定量评估：使用逻辑模型评估统计可能性。：使用逻辑模型评估统计可能性。后果一般表示为风险编号。后果一般表示为风险编号。API RP 580制定制定RBI评估计划评估计划制定RBI评估计划初步筛选l第一步是将整个过程单元选定为相当风险等级。l将过程单元划分为一般操作条件、冶金等系统，这样可以将设备选定为一个整体，从
19、而节约时间。l整体风险中占较大比例的通常集中在比例较小的设备上，即：“Pareto法则”。典型工厂RBI概述检测结果权检测结果权威审核威审核执行检测计执行检测计划划检测计划检测计划1级级RBI（子系统级）（子系统级）2级级RBI（设备级）（设备级）3级级RBI（构件级）（构件级）方案等级1级H2铂重整装置铂重整装置进料进料进料进料石蜡石蜡异丁烷异丁烷异构反应器异构反应器石蜡进料锥形桶石蜡进料锥形桶27 VT 101脱丙烷器脱丙烷器燃料气燃料气组合式进料组合式进料清除丙烷清除丙烷方案等级2级壳侧与管侧壳侧与管侧清除丙烷顶部和底部顶部和底部方案等级3级2级级l上半部分上半部分l下半部分下半部分3级
20、级l上半部分上半部分入口管嘴入口管嘴上头部上头部壳体部分壳体部分l下半部分下半部分壳体部分壳体部分基础支撑圈基础支撑圈头部附件外缘头部附件外缘下头部下头部出口管嘴弯管出口管嘴弯管出口管嘴出口管嘴API RP 580RBI评估的数据和信息收集评估的数据和信息收集数据和信息收集数据和信息收集RBI数据需求（数据需求（1）l设备类型设备类型l制造材料制造材料l检测、维修和更换记录检测、维修和更换记录l工艺流体成分工艺流体成分l流体详细目录流体详细目录l安全系统安全系统数据和信息收集数据和信息收集RBI数据需求（数据需求（2）l检测系统检测系统l劣化机理、劣化率和劣化严重程度劣化机理、劣化率和劣化严重
21、程度l人员密度人员密度l涂层、覆层和绝缘层数据涂层、覆层和绝缘层数据l业务中断成本业务中断成本l设备更换成本设备更换成本 l环境修复成本环境修复成本数据和信息收集数据和信息收集RBI数据需求（数据需求（3）l定性法定性法对于确定保障一致性的规则制定很对于确定保障一致性的规则制定很重要。要求高级别的判断、技术和理解。重要。要求高级别的判断、技术和理解。l定量法定量法使用逻辑模型进行可能性评估，因使用逻辑模型进行可能性评估，因而需要更详细的信息（收集信息需要较长时间）而需要更详细的信息（收集信息需要较长时间）。l半定量：要求与定量法相同的数据，但不需要半定量：要求与定量法相同的数据，但不需要像定量
22、法那样详细，如，可以估计流体体积像定量法那样详细，如，可以估计流体体积（收集信息较快）（收集信息较快）API RP 580识别劣化机理和失效模式识别劣化机理和失效模式识别劣化机理和失效模式l劣化机理、劣化率和劣化易感性是“失效可能性”的主要输入参数。l“失效”定义为由于劣化而失去控制功能。l失效模式是“失效后果”的关键输入参数。l“失效模式”定义为破裂的方式，如小孔或完全裂开。识别劣化机理和失效模式l四种主要劣化机理包括：（内部和外部）变薄应力腐蚀破裂冶金和环境机械lRP 580附录A提供了更为详细的信息。lAPI RP 571中包括了更全面的内容。识别劣化机理和失效模式变薄l包括内表面和外表
23、面上的一般腐蚀、局部腐蚀、蚀损斑等。l变薄的效果可以通过以下因素确定：l厚度初始厚度、历史和当前测量的厚度。l设备使用时间当前服务使用时间。l腐蚀裕度。l腐蚀率。l运行温度和压力l检测的编号和类型识别劣化机理和失效模式应力腐蚀破裂lSCC失效由易感性材料、特定的环境和应力等因素决定，如，腐蚀性物质、胺、硫化物、氢、碳酸盐和氯化物。l易感性由以下因素确定：l制造材料。l运行温度和压力l关键过程腐蚀物的浓度l工艺变化，如PWHTAPI RP 580失效可能性评估失效可能性评估失效可能性评估（1）l定性分析使用工程判断作为评估的基础。l定量分析使用概率统计方法l不考虑使用哪种分析方法，失效可能性由下
24、列因素决定：材料进入环境后的劣化机理和劣化率。失效前，用于检测和监测劣化的有效性。API RP 580评估失效后果评估失效后果评估失效后果（1）l失效的后果有：安全和健康影响环境影响生产损失维护和改造成本API RP 580风险的确定、评估和管理风险的确定、评估和管理风险的确定、评估和管理l风险由失效的“可能性”评估（POF）和“后果”评估（COF）的后果共同确定。lRBI是一种用于维护损失风险分析的工具。l独特性结合COF（基于运行）和POF（工程设计、维护和检测），用于辅助计划编制。l计划“对象”、“方法”、“位置”以及“数量”，以便进行检测基于风险的检测风险矩阵可可能能性性高高中中低低低
25、低 中中 高高后果后果风险增加风险增加定性风险等级API RP 580其他风险缓释行为其他风险缓释行为其他风险缓释行为其他风险缓释行为l检测不一定能提供充分的风险缓释，或是最好检测不一定能提供充分的风险缓释，或是最好的低成本高效率的方法。的低成本高效率的方法。l还可以选择的风险缓释策略包括：还可以选择的风险缓释策略包括：l降低后果的程度降低后果的程度l减少失效可能性减少失效可能性l提高设备和人对在发生失效后的生存能力提高设备和人对在发生失效后的生存能力l减少造成后果出现的主要源头减少造成后果出现的主要源头其他风险缓释行为其他风险缓释行为缺陷适用性评估缺陷适用性评估l发现缺陷时应进行服务适用性评
26、估，确定设备发现缺陷时应进行服务适用性评估，确定设备在什么条件下、多长时间内是否可以继续安全在什么条件下、多长时间内是否可以继续安全运行。运行。lFFS分析也可用于确定将来检测中发现的需要分析也可用于确定将来检测中发现的需要维修或更换的裂纹的大小。维修或更换的裂纹的大小。API RP 580再评估及更新再评估及更新RBI评估评估再评估及更新再评估及更新RBI评估评估lRBI评估是以评估时的数据和知识为基础的。评估是以评估时的数据和知识为基础的。l随着时间的推移，不可避免地会出现变化，同随着时间的推移，不可避免地会出现变化，同时对时对RBI评估后果进行更新。评估后果进行更新。l确定使用最近的检测
27、、处理和维护信息非常重确定使用最近的检测、处理和维护信息非常重要。要。l一定要有能够确定进行再评估时间的有效变化一定要有能够确定进行再评估时间的有效变化管理（管理（MOC）程序）程序再评估及更新再评估及更新RBI评估评估劣化机理与检测行为劣化机理与检测行为l许多劣化机理是基于时间的。许多劣化机理是基于时间的。lRBI一般以连续的等级定位劣化程度。一般以连续的等级定位劣化程度。l事实上，这些等级也许是随时间变化的。事实上，这些等级也许是随时间变化的。l定期检测可以更准确地确定等级。定期检测可以更准确地确定等级。l某些劣化机理与时间无关。某些劣化机理与时间无关。l最初评估也许没有预计到这些情况，但
28、可能会在以后最初评估也许没有预计到这些情况，但可能会在以后出现。出现。l检测可以增加有关状况的信息，并且可以确定是否需检测可以增加有关状况的信息，并且可以确定是否需要进行要进行RBI评估。评估。再评估及更新再评估及更新RBI评估评估工艺和硬件变化工艺和硬件变化l工艺变化通常会导致设备因快速或意想不到的工艺变化通常会导致设备因快速或意想不到的腐蚀或破裂而发生失效。腐蚀或破裂而发生失效。l硬件变化可以显著影响风险，如：硬件变化可以显著影响风险，如：l失效的可能性能够被促进腐蚀速度的容器内部设计、失效的可能性能够被促进腐蚀速度的容器内部设计、或管道系统的尺寸和形状的变化所影响。或管道系统的尺寸和形状
29、的变化所影响。l容器重新放置到接近火源的位置时，可以影响失效容器重新放置到接近火源的位置时，可以影响失效后果。后果。何时进行何时进行RBI评估评估l重大变化后重大变化后有资质的人员应对每一处有可能引起有资质的人员应对每一处有可能引起风险变化的改变进行评估。风险变化的改变进行评估。l设定时期后设定时期后随着时间的推移，会出现很多小的变随着时间的推移，会出现很多小的变化，这些小的变化积累起来形成重大变化。因此需要化，这些小的变化积累起来形成重大变化。因此需要设定默认的最长时期。设定默认的最长时期。l完成风险缓释动作后完成风险缓释动作后检测如何有效降低风险。检测如何有效降低风险。l维护转变时间前后维
30、护转变时间前后确保工作中心位于高风险项，确保工作中心位于高风险项，以及更新检测、维修和修改的结果以及更新检测、维修和修改的结果API RP 580RBI文件和记录保存文件和记录保存RBI文件和记录保存文件和记录保存l获取充足的信息对于形成获取充足的信息对于形成RBI评估文件很重要。评估文件很重要。l理想情况下，应该是过后由其他不相关人员重新创建理想情况下，应该是过后由其他不相关人员重新创建或更新评估。或更新评估。l最好将信息保存在用计算机处理的数据库中。最好将信息保存在用计算机处理的数据库中。l这样可以提高分析、恢复和管理人员的效率。这样可以提高分析、恢复和管理人员的效率。l数据库对数据库对R
31、BI管理人员的建议和所有风险的管理非常管理人员的建议和所有风险的管理非常重要。重要。RBI文件和记录保存文件和记录保存RBI方法方法l应对使用于应对使用于RBI分析的方法进行记录，这样可分析的方法进行记录，这样可以清楚了解进行了何种类型的评估。以清楚了解进行了何种类型的评估。l实效可能性及后果的评估基础应记录成文。实效可能性及后果的评估基础应记录成文。l软件程序应记录成文并保留。软件程序应记录成文并保留。l文件应非常完整，以便以后可以检查和复制逻文件应非常完整，以便以后可以检查和复制逻辑和决策过程。辑和决策过程。RBI文件和记录保存文件和记录保存RBI人员人员l风险评估取决于分析人员的知识、经
32、验风险评估取决于分析人员的知识、经验和判断力。和判断力。l所以要做好参与团队成员的记录工作。所以要做好参与团队成员的记录工作。API RP 580附录附录A劣化机理劣化机理RBI基础（又称基础（又称RBM）l产生于航空、原子能行业，后来用于加工行业。产生于航空、原子能行业，后来用于加工行业。l规范化的规范化的“常识性常识性”方法。方法。l确定最高风险的设备，目的在于：确定最高风险的设备，目的在于：l提高安全性提高安全性l增加可靠性和可用性增加可靠性和可用性l优化检测成本优化检测成本RBIl提供完整的风险管理方法。提供完整的风险管理方法。l将资源集中于最高风险的项目将资源集中于最高风险的项目l以
33、低成本高效率的方法达到工厂的可用性和以低成本高效率的方法达到工厂的可用性和安全目标安全目标。l易于增加检测间隔，降低停工维护费用，易于增加检测间隔，降低停工维护费用，节约资产成本节约资产成本RBI评估失效风险风险=P（t）ClP（t）是失效的概率或可能性lC失效后果安全性及业务中断C值可以由安全后果系数或相关的值或生产损失来给出风险图上的RBI输出显示概概率率P(t)后果后果 CASME/API指南指南采用采用55的的风险风险矩矩阵阵软件驱动程序软件驱动程序风险风险RBI一般流程公司公司/系统级系统级工厂级工厂级构件级构件级（高风险项目）（高风险项目）定性分级定性分级安全、环境业务危险程度定量
34、评估定量评估精确的风险审计剩余寿命显示检测计划风险缓释措施风险管理风险管理使用寿命模型和净当前值分析法的统计应用成本-风险优化交叉执行l风险审计由“专家小组”完成。检测工程师材料与腐蚀工程师工艺工程师运行工程师安全工程师RBI专家l“专家小组”成员组成是可变的，但现有成员应具有设备检测和运行的综合知识。RBI的效益n提高安全性n降低成本RBI的效益成本比例的效益成本比例油、气加工厂油、气加工厂对一定范围内的设备，只考虑节约检对一定范围内的设备，只考虑节约检测费用时，测费用时，收益成本比例收益成本比例5:1包括避免产量损失检测，如，通过延包括避免产量损失检测，如，通过延迟干涉检测时，迟干涉检测时
35、，收益成本比例收益成本比例50:1RBI检测检测节余节余生产成本生产成本结余结余RBI的效益的效益发电厂发电厂RBM策略策略增加的可用增加的可用性性典型维护策略典型维护策略可用性（%）（等于强制输出损耗率）维护费用（维护费用（$）1.同样的维护费用下增加了可用性2.同样的可用性下减少了维护费用。RBI效益汽轮机MHI F系列系列 181MWGE H 系列系列 400MW最新的电站气体涡轮单最新的电站气体涡轮单片涡轮叶造价：片涡轮叶造价：风险告知ISI受益案例：核电站n总体上：q提高了安全性（集中于高风险项目）q减少了辐射暴露q通过减少检测次数可以取得经济效益RWM管道研究实例：lNDE检测减少
36、65%从365次（ASME XI）到136次加上30次目测l辐射暴露减少80%从164次到33次RCS检测RBI流程软件驱动工厂数据采集工厂数据采集设备损坏机理选设备损坏机理选择器择器风险审计风险审计风险缓释措施风险缓释措施NDT/维修维修OpsRLA/FFS石油化工石油化工原子能原子能热能发电热能发电水力发电水力发电RBI总体方针总体方针l油、气处理厂API RP580/581l火力发电厂ASME指南l核电厂ASME代码案例：用于风险告知 ISI主管道的N-577-1和N-578-1软件执行软件执行使用使用TWI RBI软件进行说明软件进行说明RISKWISETMRISKWISETM基于风险
37、的检基于风险的检测与维护计划编制软件测与维护计划编制软件最优化工具：l运行和管理审计l经济消耗量计划编制l符合行政/保险政策的工具l用户导向的风险/使用寿命分级工具l符合API/ASME规范lRISKWISE 1于999年开发第4版于 2007发布用于石油、天然气和化工行业的用于石油、天然气和化工行业的RISKWISE石油、天然气及化工组件石油、天然气及化工组件l 处理厂用处理厂用RISKWISETMl 储罐用储罐用RISKWISETMl 管道用管道用RISKWISETMl 锅炉用锅炉用RISKWISETM处理厂处理厂RISKWISE和管道和管道RISKWIS为巴西石油公司为巴西石油公司或巴西
38、石油公司的承包商所或巴西石油公司的承包商所提供提供RISKWISE发电厂组件已完工的德克萨斯法耶特电站已完工的新加坡塞拉亚电站RISKWISETMn软件工具是用户友好的Windows设计n“审计团队”法可以使预期的定量输入与操作人员的经验相适用n包括所有设备项，所有破坏机理和所有的NDT方法n通过RLI提供与检测间隔正常的连接n产生风险的缓释行为（例如，高级NDT方法）n许可范围包括石油/天然气/化工、发电以及公司证明n经管理部门和法定机构授权n针对NDT方法和构件损伤机理有大量的帮助文本RISKWISE的执行1级级RISKWISE符合行业标准和管理方法审计的基准性能2级级RISKWISE根据
39、风险分析，集中于逐项检测和维护计划的制定RISKWISE实例：用于发电厂（热电、核实例：用于发电厂（热电、核电和水电）电和水电）n1级RISKWISEn2级 RISKWISE1级RISKWISEn将与行业标准有关的实际单元性能进行审查（RISKWISE搜集了世界范围内的行业数据库，该数据库包含了超过1000个水电、热电和核电厂）允许集中于第2级。n管理方法的审计符合最佳规范。RISKWISE 1级 逐步式执行过程RISKWISE 1级个体属性界面级个体属性界面输入个输入个体详细体详细情况情况RISKWISE 1级级风险汇总实例，使用风险汇总实例，使用NERC-GAD数据库的性能基准数据库的性能
40、基准服务后果服务后果输出风险汇总输出风险汇总所选项目（所选项目（MWh损失）损失）安全后果安全后果输出风险概要输出风险概要所选项目（安全后果）所选项目（安全后果）RISKWISE 1级级使用使用NERC-GAD数据库的性能基准数据库的性能基准RISKWISE 1级级性能回顾：行业标准与场站数据对比性能回顾：行业标准与场站数据对比RISKWISE 2级 逐步式执行过程实例：锅炉RISKWISE 2级：项目属性和材料界面级：项目属性和材料界面填充数据库查看检测历史损坏机理审计破损的后果破损的可能性破损的风险危险程度分级RISKWISE 2级：检测级：检测/NDT法界面中输入的检测历法界面中输入的检
41、测历史史填充数据库查看检测历史损坏机理审计破损的后果破损的可能性破损的风险危险程度分级检测方法帮助检测方法帮助RISKWISE 2级：每个项目需识别的损伤机理级：每个项目需识别的损伤机理自动生成或输入自动生成或输入填充数据库查看检测历史损坏机理审计破损的后果破损的可能性破损的风险危险程度分级损伤机理帮助损伤机理帮助锅炉的实例主要损伤机理主要损伤机理SHTR/RHTR管l蠕变破裂l炉侧破腐蚀l汽侧氧化l吹灰器腐蚀l焊缝破裂水管或汽管l蠕变破裂l汽侧氧化l吹灰器腐蚀l焊缝破裂（4型）炉壁管l试验应力l炉壁腐蚀l水侧腐蚀l氧化物沉积l吹灰器腐蚀lSCC损伤机理与设备项对照表FAC最新破裂最新破裂造成
42、损害造成损害CF最新破裂最新破裂造成损害造成损害逐项破损概率和后果因子逐项破损概率和后果因子自动生成或手动输入自动生成或手动输入填充数据库查看检测历史损坏机理审计破损的后果破损的可能性破损的风险危险程度分级自动生成或输入自动生成或输入的概率因子的概率因子自动生成或输入自动生成或输入的后果因子的后果因子RISKWISE 2级：风险汇总输出定量风险输出定量风险输出概率概率/破损率破损率/小时小时后果后果MWh损失损失后果代价后果代价$风险审计团队“专家小组”组成人员维护工程师、管理运行工程师、管理冶金工程师、工厂工程师、安全管理人员、RBI专家剩余寿命指标nP（t）的当前值和3个时间框的变化率可以
43、评估剩余寿命指标（RLI）nRLI可以适度调节所有的破损概率因子nRLI是所推荐检测间隔的基础实例：风险列表和RLI输出经经3个时个时间框计算间框计算的风险的风险RLI填充数据库查看检测历史损坏机理审计破损的后果破损的可能性破损的风险危险程度分级利用RLI进行设备分级设备根据剩余寿命指标设备根据剩余寿命指标（RLI）分级）分级实例：天然气提炼厂损伤机理环路冷却与液化冷却与液化实例：天然气提炼厂的风险评估结果分布实例：天然气提炼厂的风险评估结果分布n根据破损可能性和后果，根据破损可能性和后果，在受评估的设备分类中，在受评估的设备分类中，大多数设备具有相对较大多数设备具有相对较低的破损风险。低的破
44、损风险。后果后果可能性可能性RLI天然气提炼厂50%的设备RLI56个月多数设备周转时间从36个月延长至48个月RLI48个月的设备要进行无干涉检测剩余寿命指标设备数量RLI管网剩余寿命剩余寿命10年年总计总计98节管道节管道289Km适合于气轮机的RISKWISETM剩余寿命指标（RLI）基于风险传统的检测间隔（CII）依照制造规范风险缓释聚焦/散焦对临界项：缓解风险；对非临界项：放松检测具体设想：n增加检测次数n改变检测方法n明确剩余寿命LIFEWISEn改变材料/设计n改变运行状态n维修/更换针对风险和RLI的缓释行为的视觉效果风险降低RLI增加优化了风险和优化了风险和RLI之比之比聚焦
45、/散焦对临界项：缓解风险；对非临界项：放松检测具体设想：n增加/减少检测次数n改变检测方法n明确使用剩余寿命LIFEWISEn改变材料/设计n改变运行状态n维修/更换LIFEWISE软件精于风险管理/延长使用寿命剩余寿命统计评估*破损后果代价风险计划更换成本风险缓释行为，如：l增加检测次数l改变运行方式l保持剩余l维修更换时间延长后的更换时间RISKWISE 2级：每个设备项的输出正常损耗计划为设备项制定优化的检测计划(WSoE)RISKWISE 2级：流程汇总损耗前执行执行RISKWISElO&M数据输入数据输入l风险审计风险审计l风险缓释风险缓释l损耗的工作范围损耗的工作范围损耗后反馈至R
46、ISKWISE（未来计划）损耗阶段执行损耗检测与维护工作软件集成CMMS检测CMMS中的数据从CMMS中导出公用数据导入RISKWISERISKWISERISKWISE集成了现有管理和CMMS系统这样就可以减少工厂工作人员的劳动总结n在风险管理和工厂检测与维护计划中使用基于风险的方法对于安全和收益是非常重要的。n75%的能源和加工行业都采用RBI方法。n连接到工厂信息系统/CMMS的用户，有好工具是加工、能源和原子能领域广泛应用的关键。结构完整性分析中的数据管理概述什么是UltraPIPE？n世界上使用最广泛的检测数据管理系统（IDMS）。n在40个国家大约有500种已得到许可的设备。n作为一
47、种DOS程序，创始于1986年（PIPE/PIPE+）。n1987年发布了视窗版，称为UltraPIPE。UltraPIPE用户UltraPIPE的关键性能n管道、容器、储罐、阀门等的痕迹检测计划，包括厚度、外观、内部等的检测。n分析厚度数据并预报腐蚀率和剩余寿命输出时序报告：什么设备以及何时到期。n报告的文件管理系统（Word、Excel、PDF等）。n设备的链接检测图（AutoCAD等）。n可以进行基于风险的检测（RBI）和分析。UltraPIPE的优点n通过增加高腐蚀率或短剩余寿命设备使用寿命的可预见性，提高工厂的安全性。n管理报告可以使用户根据到期日期进行分类，便于用户区分行动的先后次
48、序，从而使操作更有效。n从用户的数据记录器自动将厚度数据传送到UltraPIPE可以节约时间，减少错误。主要设备列表n显示用户设施中设备的名称和详细情况。腐蚀监测n存储设备的设计和TML信息（压力、温度、材料、尺寸、报废的厚度等）最小厚度（T-min）计算n自动计算报废厚度（T-min）厚度测量nA型扫描和B型扫描后，存储厚度测量值。n自动从DMS传递厚度数据分析设置n能够选择、优化那些影响腐蚀率、剩余寿命和下一次检测时间计算的分析选项剩余寿命分析n使用厚度数据，估计腐蚀率和剩余寿命行动时间安排n可以确定对设备进行目视检测、内部检测和其他行为的时间。n检测频率：n定年（如，10年）、基于寿命（
49、如，半寿命）、RBI法。n下一次检测日期为最后一次检测日期+检测频率n可以手动越过下一次检测日期管理报告n什么设备达到或超过了检测日期？n什么设备需要维修或更换？管理检测文件n管理所有文件。如，书面报告、图片、数据表等。n可以链接所有的文件类型，如Word、Excel、PDF、Bmp等。建议及维修跟踪n文件及跟踪建议和维修，用以实现n文件目标日期、完成日期等。n报告应列出不完善的建议。阀门模块n存储阀门信息n确定阀门测试时间（基准测试或现场测试）n存储测试结果设备图n将设备链接到图（AutoCAD、Wicrostation或CADViewer）n显示TML信息：当前厚度、最小厚度、下一次检测时
50、间等。RiskCal及RBI方法RBI基本概念n风险=可能性破损后果n评估设备风险。n针对每个设备的风险，制定检测计划。n高风险设备采用较多的检测次数，风险较低的设备采用较少的检测次数。nRiskCal计算风险的等级（如，3B级）nRBI方法根据风险等级，确定行动的时序。设备记录n检测设备历史记录，用来评估：q设备的状态q所要进行的检测q潜在的损坏机理q估计的腐蚀率（UltraPIPE）RiskCaln1级RBI程序q定性输入：q检测的效率、维修、停止运行等：平均、良好、频发q损伤机理q手动选择损伤机理q描述可能性：可能、不可能、不可信q输出：n风险等级：55矩阵n下一次检测时间（RBI方法）