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1、API580翻译终稿 API 580第一版 2002.5专门提示API的出版针对自然界普遍存在的一些问题。在特定的环境下，应考虑到当地、州和联邦的法律法规。API不承担雇主、生产商和供应商对其雇员的警示、培训和装备，或其他所面对的健康安全风险和预防方面的问题；也不是承担其在法律上的责任。在安全健康风险和正确预防方面有关材料和工况的信息，应由雇主、生产商或材料的供应商以及材料安全数据表(MSDS)提供。从API的任何出版中得到的内容都不能通过暗示或其他方式说明为是对生产商、销售商或使用任何专利方法、仪器及产品的授权。出版物中的任何内容都不能使违反专利权的人免除责任。通常，API标准至少每五年进行
2、一次检查、修改、重申或收回。有时只需要两年就要进行附加的修订。API的操作标准出版五年后，出版物不再有效，假如有补充，将重新出版。出版物的情形能够从API标准总部确认（ ：202-682-8000）。API出版和材料名目由API每年出版一次，每季度更新一次。本文遵照API标准制定程序，保证了正确明白得API并参与API的进展，本文指定为API的标准。有关标准内容说明的问题，以及有关标准制定程序的意见和疑问能够直截了当给API标准总部主管写信，地址：Standard Department, American Petroleum Institute ,1220 L Street, N.W., Wa
3、shington, D.C. 20005,电子信箱：standardsapi.org. 要想获得全部或部分出版、翻译的许可，信封上应写上总经理收。出版API标准是为了广泛使用那些已证实了正确的工程和操作体会。这些标准的目的不是为了在使用标准的地点能够不运用正确的工程判定。正确表述和出版API标准不是阻止使用其他的体会。任何生产商若标示设备或材料遵守API标准都必须遵照标准的使用要求。API不代表和保证此种产品事实上符合API标准要求。前 言举荐在固定装置和石油化工工业的管道中使用RBI，本文的目的是为了提供指导。内容包括：RBI是什么RBI的要紧组成如何实施RBI本文基于石油化工行业的工程师、
4、检查员、风险分析家以及其他人员的知识和体会。RP580是对API510压力容器检测规范、API570管道检测规范和API653储罐检测、修理、更换和改造的补充。这些API检测规范和标准承诺一定范畴的用户依照RBI评判的结果制定检测策略和增减规范指定的检测频率。评判必须系统评定失效可能性和相应的失效后果。失效可能性评定必须基于能考虑到的阻碍设备特定工作的所有形式的损害。其他RBI评判要求参考正确的规范。RP580是对用户正确实施RBI评判的指导。有关举荐体会的信息不能作为规则、规范或最小实施安全的代号。本书中所讲述的体会不是为了替代其他已证实了有效的体会，更不是为了阻碍石油化工厂中检测技术的改革
5、和创新。举荐体会的使用者应注意，任何书或手册都不能代替称职负责的检查员或检测工程师的判定。任何人都能够使用API出版物。研究所差不多尽全力保证所含数据的精确性和可靠性；然而，协会不能保证与所有出版物相关，因此对使用它所造成的缺失或损害不承担责任，对与联邦、州或市的法律的冲突也不承担责任。欢迎指正，将您的意见反映给协会主管，地址：Standards Department, American Petroleum Institute, 1220 L Street, N.W., Washington D.C. 20005,电子信箱：stardsrdsapi.org. 基于风险的检测名目前言第一章：简介
6、、目的和范畴1.1目的1.2范畴1.3适用对象第二章：参考2.1参考出版2.2其他参考第三章：定义和缩写3.1定义3.2缩写第四章：差不多概念4.1什么是风险4.2风险治理和风险减少4.3检测间隔的4.4检测优化4.5相对风险和绝对风险第五章：介绍基于风险的检测5.1基于风险的检测的后果和概率5.2 RBI评判的类型5.3 精度和准确性5.4 明白得RBI是如何关心治理操作风险的5.5 风险治理5.6 RBI与其他基于风险的和安全预案的关系5.7 与司法要求的关系第六章：基于风险的检测的评估的打算6.1 开始6.2 建立RBI评估的目的和目标6.3 最初的范畴6.4 确立运行边界6.5 选择R
7、BI评估的类型6.6 估量所需要的资源和时刻第七章：基于风险的检测的评估数据的收集7.1 RBI需要的数据7.2 数据质量7.3 规范和标准国内和国际7.4 现场数据和信息源 第八章：识别破坏机理和失效模式8.1介绍8.2RBI的失效和失效模式8.3破坏机理8.4其他失效第九章：评判失效概率9.1 概率分析介绍9.2 失效概率分析的测量单位9.3 概率分析的类型9.4 失效概率的定义第十章：评判失效的后果10.1 后果分析介绍10.2 后果分析类型10.3 失效概率分析的度量单位10.4 泄露流体的体积10.5 后果阻碍的类别第十一章：风险的确定、评判和治理11.1 目的11.2 风险的确定1
8、1.3 风险治理决策和风险同意程度11.4 灵敏度分析11.5 假设11.6 风险陈述11.7 建立风险同意极限11.8 风险治理第十二章：应用检测工作进行风险治理12.1 通过检测降低不确定性来治理风险12.2 从RBI和失效概率结果确定风险治理的时机12.3 以风险评判为基础建立检测策略12.4 用检测工作治理风险12.5 用RBI治理检测费用12.6 评判检测结果，确定正确的行为12.7 用RBI实现运行周期最小的费用第十三章：其他降低风险的措施13.1 概述13.2 设备替代和修理13.3缺陷的合乎使用性评判13.4 设备修改、重新设计和重新定级13.5 紧急隔离13.6 紧急降压/减
9、少危险物总量13.7 改变工艺13.8 减少危险物总量13.9 水雾/水淹13.10 水帘13.11防爆结构13.12 其他第十四章：RBI评估的再评估和更新14.1 RBI的再评估14.2 什么缘故执行RBI的再评估14.3 何时实施RBI的再评估第十五章：作用、职责、培训和资格15.1 小组协作15.2 小组成员、作用和职责15.3 RBI实施的培训和认证第十六章：RBI文件和记录16.1 概述16.2 RBI 方法16.3 RBI人员16.4 时刻框架16.5 风险分配16.6风险评估时所作的假设16.7 风险评估的结果16.8 减少及其后续工作16.9 规范、标准和政府法律附录A：退化
10、机理图1 使用RBI的风险治理2 风险图3 RBI的连续统一体4 基于风险检测的打算流程5 事件树图例6 使用概率和后果分类表示风险等级的风险矩阵图7 使用定量或数字风险值的风险图表1 减薄2 应力腐蚀开裂3 金属和环境失效4 机械失效1 介绍，目的和范畴1.1 目的本文件的目的是给用户提供实施和开展API项目的差不多要素。方法以一步一步方式，逐步到最大范畴的可行性。其内容要紧包括：a RBI的概念和原理的介绍 b 在各个章节里描述在RBI过程框架内应用这些原理的步骤1. RBI评判的打算2. 数据和信息的采集3. 识别退化机理和失效模式4. 评判失效的概率5. 评判失效的后果6. 风险识别、
11、评判和治理7. 通过检测实施风险治理8. 其他风险减缓措施9. 再评判和更新10. 任务、责任、培训和资格11. 文件和记录的储存应用RBI的预期结果应当是风险和治理风险的适当检测措施或其他风险减缓措施的有机结合。RBI过程能够产生：a 对所有评判设备的风险排序b 关于每一个设备单元给出详细的检测打算，包括：1. 应当使用的检测方法（例如：观测、放射线，UT，WFMT等）2. 应用检测方法的程度（检测所占的总面积百分比及专门位置）3. 检测的时刻安排4. 通过实施检测打算实现风险治理c其他风险减缓措施的详细描述（例如修理、更新和安全装备的升级）d实施检测打算和其他风险减缓措施后的期望风险水平1
12、.1.1 RBI项目的关键要素a 建立文件爱护、人员资质、数据要求和分析更新的治理系统b 确定失效概率的系统化的方法c 确定失效后果的系统化的方法d 通过检测和其他风险减少措施治理风险的系统化的方法。在RBI应用过程中, 1.1中提出的全部要素应当按照本文件中举荐的方法给予充分明确。1.1.2 RBI的好处和限制在设备层面确定的治理风险方法的打算，是RBI评判和治理方法的差不多的产物。这些设备打算从经济角度和(或)从安全/健康/环境方面确定了设备的风险。在这些打算里，与预期风险减缓水平一起，举荐了费用最小的减缓风险的活动。实施这些打算通常给评判的装置和设备提供了一个全面的风险减缓的措施。实施这
13、些打算可提供：a 全面减低设备和装置评判的风险。b 当前风险的同意和明白得程度RBI打算也能够识别那些不需要检测或其他风险减缓措施的设备，因为是这些设备在当前运行状态下的风险水平是能够同意的。以这种方式，检测和治理工作能够更加有效和集中,将显著减少需要采集的检测数据量。在专门多情形下，除了风险减缓和过程安全的改进，RBI打算能够明显降低费用。RBI建立在健全可靠的安全评判和治理基础之上，RBI不能对以下方面进行补偿：1. 缺失信息和不准确的信息2. 设计不充分或设备安装缺陷3. 在装置的设计范畴之外操作4. 没有有效执行RBI打算5. 缺乏合格人员和团队合作6. 缺乏正确的工程方面或操作运行方
14、面的判定1.1.3 使用RBI作为连续改进的工具RBI的应用提供了一个连续改进设备检测的工具，同时系统的减少与压力边界失效相关的风险。相伴着新的数据（例如检测结果）的获得或发生变化时，进行RBI项目的再评判将对风险进行更新。风险治理打算也应当进行相应的调整。RBI另外一个优点是能够识别当前检测技术及其应用方面的缺陷。在有些情形下，技术措施不能充分或者有效减缓风险，能够实施其他风险减缓措施。RBI能够反映当前未被充分利用的检测技术，同时可指导检测技术的进展方向，促进检测技术的更快更广的进展。1.1.4 RBI是一个完整的治理工具RBI是一个风险评判和治理的工具，明确了其他风险治理系统中没有完全明
15、确的领域，例如过程危险性分析（PHA）或可靠性为中心的爱护（RCM）。作为补充，RBI给出了一个更加完备的风险和装置运行的评判。RBI为设备生成了检测和爱护打算，那个打算确定了那些在提供安全可靠的操作时应当实施的工作。RBI的实施能够为工厂的年打算和预算提供参考，它在一个可同意风险水平下明确了人员和资金的要求。1.2 范畴1.2.1 工业范畴 尽管RBI的风险治理的原理和概念建立在一个普遍适用的基础上，但RP580是一个针对烃加工工厂和化工厂实施RBI的文件。1.2.2 应用的灵活性因为工厂的大小、文化、地理位置和地点法规要求的各不相同，RP580在差不多存在的通用的风险治理范畴之内，给予了用
16、户实施RBI方法的灵活性，以满足不同的地点法规。那个文件是设计来提供一个阐明有质量的风险评判的期望属性而同时没有给用户施加额外的限制的框架。RP580的目的是提高识别、评判和治理属于材料退化的风险的稳固性和质量， 而这种风险可能导致内容物缺失。目前有许多在各个工业领域运用的不同的RBI方法。本文件不是意图举荐某种特定的方法去实施RBI，相反，本文件目的是阐明RBI分析的差不多要素。1.2.3 强调机械完整性 RBI过程强调爱护压力设备的机械完整性和减少由于机械性能退化引起的内容物缺失的风险。RBI不能替代过程危险性分析（PHA）或HAZOP。通常，PHA风险评判重点在于过程单元的设计和运行实践
17、以及给予的单元当前或期望运行条件的适当性。RBI重点在于机械完整性相关的退化机理和通过检测的风险治理补充PHA。基于风险的检测（RBI）还能够与可靠性为中心的爱护（RCM）打算互补，这两种打算都致力于明白得失效模式、明确失效模式以及因此改进设备和过程装置的可靠性。1.2.4 包括的设备在本文件中包括下面的压力设备和相关的部件：a 压力容器全部的压力部件b 工艺管道管道和管道部件c 储罐常压储罐和压力储罐d 旋转设备压力容积部件e 加热压力部件f 热交换（壳、头、通道和管束）g 压力开释装置1.2.5 不包括的设备本文件没有涉及的设备：a 外表和操纵系统b 电气系统c 结构系统d 机械部件（不包
18、括泵和压缩机外壳）1.3 适用人群RP580的适用人群是检测和工程人员，他们对RP580所涉及设备的机械完整性和设备运行负责。尽管工厂的检测/材料工程师可能是支持RBI的差不多人群，但RBI是一个不排斥其他人员。RBI需要工厂的各类人员的参加，例如爱护和运行工程人员。实施RBI（例如检测打算，替换/举荐更新等）不仅依靠工厂里的那一部分人员。RBI要求整个工厂的团队合作和承诺。在本文里，尽管RBI的差不多人员是检测和材料工程师，工厂内其他可能参加的人员也应当熟悉RBI技术里的概念和原理。2 参考2.1 参考出版物API API 510Pressure Vessel Inspection Code
19、 Inspection, Repair, Alteration, and ReratingAPI 570Piping Inspection Code Inspection, Repair, Alteration, and Rerating of In- service Piping SystemsRP 579Fitness-For ServiceStd. 653Tank Inspection, Repair, Alteration, and ReconstructionRP 750Management of Process Hazards RP 752Management of Hazards
20、 Associated With Location of Process Plant Buildings, CMA Managers GuideRP 941Steels for Hydrogen Service at Elevated Temperatures and Pressures in Petroleum Refineries and Petrochemical PlantsACC 美国机械工程师协会，345 East 47th Street, New York, NY 10017， asme.org Responsible Care- CAER Code Resource Guide
21、AIChE 美国化学理事会，1300 Wilson Boulevard, Arlington, VA，22209， americanchemistry Dows Fire and Explosion Index Hazard Classification Guide, 1994ASME 美国化学工程师协会，3 Park Avenue, New York, NY 10016-5991， aiche.orgA Comparison of Criteria For Acceptance of Risk PVRC Project 99-IP-01, Feb. 16, 2000 EPA 环境爱护组织，1
22、200 Pennsylvania Avenue, N.W., Washington DC 20460， epa.gov 58 FR 54190 (40 CFR Part68) Risk Management Plan (RMP) Regulations ISO 国际标准化组织，1, rue de Varembe, Case postale 56, CH-1211 Geneve 20, Switzerland， iso.ch6 职业安全和健康组织，200 Constitution Avenue, N.W., Washington DC 20210， osha.gov Risk Managemen
23、t TerminologyOSHA 29 CFR 1910.119 Process Safety Management2.2 其他参考下面的出版物能够用来作为用户建立基于风险的检测项目的关心参考。这些参考是专门针对过程单元和装备的风险检测程序。在这些参考里，用户将发觉专门多适合过程装备风险评判的参考和例子。1Publication581 Base Resource Document on Risk Based Inspection, Publication 581, American Petroleum Institute2Risk-Based Inspection, Applications
24、 Handbook, American Society of Mechanical Engineers3Risk-Based Inspection, Development of Guidelines, CRTD, Vol. 20-3, American Society of Mechanical Engineers, 1994.4Risk-Based Inspection, Development of Guidelines, CRTD, Vol. 20-2, American Society of Mechanical Engineers, 1992.5Guidelines for Qua
25、ntitative Risk Assessment, Center for Chemical Process Safety, American Institute of Chemical Engineers, 1989.6 A Collaborative Framework for Office of Pipeline Safety Cost-Benefit Analyses, September 2, 19997Economic Values for Evaluation of Federal Aviation Administration Investment and Regulatory
26、 Programs, FAA-APO-98-8, June 1998下面是一些概述性的参考，这些参考提供了风险分析和决策制订的进展背景，同时还有一些相关的例子。1Pipeline Risk Management Manual, Muhlbauer, W.K., Gulf Publishing Company, 2nd Edition, 1996.2Engineering Economics and Investment Decision Methods, Stermole, F.J., Investment Evaluations Corporation, 1984.3Introduction
27、 to Decision Analysis, Skinner, D.C., Probabilistic Publishing, 1994.4Center for Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers (AIChE). Guidelines for Evaluating the Characteristics of Vapor Cloud Explosions, Flash Fires, and BLEVEs. New York: AIChE, 1994.5Center for Process Safety
28、of the American Institute of Chemical Engineers (AIChE). Guidelines for Use of Vapor Cloud Dispersion Models. New York: AIChE, 1987.6Center for Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers (AIChE). International Conference and Workshop on Modeling and Mitigating the Consequences of
29、 Accidental Releases of Hazardous Materials, September 26-29, 1995. New York: AIChE, 1995.7Federal Emergency Management Agency, U.S. Department of Transportation, U.S. Environmental Protection Agency. Handbook of Chemical Hazard Analysis Procedures. 1989.8Madsen, Warren W. and Robert C. Wagner. An A
30、ccurate Methodology for Modeling the Characteristics of Explosion Effects. Process Safety Progress, 13 (July 1994), 171-175.9Mercx, W.P.M., D.M. Johnson, and J. Puttock. Validation of Scaling Techniques for Experimental Vapor Cloud Explosion Investigations. Process Safety Progress, 14 (April 1995),
31、120.10Mercx, W.P.M., R.M.M. van Wees, and G. Opschoor. Current Research at TNO on Vapor Cloud Explosion Modelling. Process Safety Progress, 12 (October 1993), 222.11Prugh, Richard W. Quantitative Evaluation of Fireball Hazards. Process Safety Progress, 13 (April 1994), 83-91.12Scheuermann, Klaus P.
32、Studies About the Influence of Turbulence on the Course of Explosions. Process Safety Progress, 13 (October 1994), 219.13TNO Bureau for Industrial Safety, Netherlands Organization for Applied Scientific Research. Methods for the Calculation of the Physical Effects of the Escape of Dangerous Material
33、 (Liquids and Gases). Voorburg, the Netherlands: TNO (Commissioned by Directorate-General of Labour), 1980.14TNO Bureau for Industrial Safety, Netherlands Organization for Applied Scientific Research. Methods for the Determination of Possible Deterioration to People and Objects Resulting from Releas
34、es of Hazardous Materials. Rijswijk, the Netherlands: TNO (Commissioned by Directorate-General of Labour), 1992.15Touma, Jawad S., et al. Performance Evaluation of Dense Gas Dispersion Models. Journal of Applied Meteorology, 34 (March 1995), 603-615.16U.S. Environmental Protection Agency, Federal Em
35、ergency Management Agency, U.S. Department of Transportation. Technical Guidance for Hazards Analysis, Emergency Planning for Extremely Hazardous Substances. December 1987.17U.S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards. Workbook of Screening Techniques for Asses
36、sing Impacts of Toxic Air Pollutants. EPA-450/4-88-009. September 1988.18U.S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards. Guidance on the Application of Refined Dispersion Models for Hazardous/Toxic Air Release. EPA-454/R-93-002. May 1993.19U.S. Environmental Prote
37、ction Agency, Office of Pollution Prevention and Toxic Substances. Flammable Gases and Liquids and Their Hazards. EPA 744-R-94-002. February 1994.3定义和缩写31定义以下定义适用于本出版物。311绝对风险：准确描述和定量风险。Absolute Risk：A perfect and accurate description and quantification of risk.312 ALARP（费用最低的合理实践）：一个最小化的概念。在当前技术条件和
38、合理的费用下，某个属性（例如风险）只能减少到一个特定的最小值。ALARP (As Low As Reasonably Practical)：A concept on minimization that postulates that attributes (such as risk) can only be reduced to a certain minimum under current technology and with reasonable cost.313 后果：事件的结果，一个事件可能有一个或多个后果，后果可能是有利的或不利的。从安全方面来说，后果总是不利的。后果能够用定性或定
39、量的方式表达。Consequence：Outcome from an event. There may be one or more consequences from an event. Consequences may range from positive to negative. However, consequences are always negative for safety aspects. Consequences may be expressed qualitatively or quantitatively.314 损坏容许度：一个设备的能够承担的、还没有失效的损坏量。
40、Damage tolerance: The amount of deterioration that a component can withstand without failing.315 退化：元件原有包容流体能力的降低，能够有专门多不同的退化机理（例如，减薄、断裂和机械损害等）。Deterioration: The reduction in the ability of a component to provide its intended purpose of containment of fluids. This can be caused by various deteriora
41、tion mechanisms (e.g. thinning, cracking, mechanical). Damage or degradation may be used in place of deterioration.316 事件：发生的一组特定情形。事件可能是确定的或者不确定的。事件能够是简单的也能够是复杂的。在给定的时刻内能够对这种事件的概率进行估量。Event: Occurrence of a particular set of circumstances. The event may be certain or uncertain. The event can be sin
42、gular or multiple. The probability associated with the event can be estimated for a given period of time.317 事件树：以逻辑和图表方式组织和描述的潜在事故的分析工具。事件树第一从识别潜在初始事件开始, 接着在事件树的第二层次上描述由初始事件引发的一系列的可能的事件（包括安全功能的作用）。那个过程连续下去，形成一个从初始事件到其潜在结果的路径或链。Even tree: An analytical tool that organizes and characterizes potential
43、 accidents in a logical and graphical manner.The event tree begins with the identification of potential initiating events. Subsequent possible events ( including activation of safety functions ) resulting fron the imitiating events are then displayed as the second level of the event tree. This proce
44、ss is continued to develop pathways or scenarios from the initiating events to potential outcomes.318外部事件：自然力引起的事件，例如不可抗拒缘故或蓄意破坏，再如邻近区域着火和爆炸、邻近区域的危险物质开释、电力故障、龙卷风、地震、所采纳的外部运输设备的干扰（如飞机，轮船，火车，敞棚货车或汽车等）。外部事件通常超出了雇员或设备的直截了当和间接操纵。External Event: Events resulting from forces of nature, acts of God or sabot
45、age, or such events as neighboring fires or explosions, neighboring hazardous material releases, electrical power failures, tornadoes, earthquakes, and intrusions of external transportation vehicles, such as aircraft, ships, trains, trucks, or automobiles. External events are usually beyond the dire
46、ct or indirect control of persons employed at or by the facility.319失效：系统、结构或元件失去其原有包容流体的能力（例如：内容物缺失）。失效可能是直到下次检测时还没有发觉和没有检测到的失效（未发觉的失效），或者是在失效同时使用其他检测方法发觉和检测到的失效（发觉的失效）。Failure: Termination of the ability of a system, structure, or component to perform its required function of containment of fluid
47、(i.e. loss of containment). Failures may be unannounced and undetected until the next inspection (unannounced failure), or they may be announced and detected by any number of methods at the instance of occurrence (announced failure).3110 失效模式：失效的方式。关于基于风险的检测，关怀的失效是压力设备的内容物缺失。例如小孔、裂纹和破裂。Failure Mode: