试论基于风险检验的基础方法

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　　 摘要：由于石油化工的装置正逐步朝着大型化及复杂化的方向发展，因而因其装置问题所造成的经济损失及其影响也日益严重，传统的检验方法已经无法实现设备事故发生率的有效降低。因而基于风险的检验脱颖而出，已经成为石油化工行业争相使用的一种新型的检验技术。本文先就风险检验的概念、原理以及技术模块进行介绍，接着就其检验分析方法进行分析和比较，然后对其应用性进行了探讨。
　　关键词：风险检验 原理 方法 应用
　　
　　一、风险检验的概念、原理等相关内容的概述
　　1.概念
　　基于风险的检验技术又称为RBI，其主要是基于风险评价技术，从两个风险角度――设备的控制及其管理，进行检验方案的优化设置及管理的方法。
　　2.原理及影响因素
　　风险检验的原理主要是通过使用时设备容易发生的风险同其在用检验进行相互联系，然后通过风险分析，使工艺流程所涉及到的中全部的设备都以风险高低来排序，基于此，结合其损伤特征，使用科学的检验方法就风险较高的设备进行检验，实现其风险的显著降低，确保所有流程所涉及到的设备都能够将其风险维持在一个可接受的水平以内，保证工艺流程运行的顺利。据此所制定的检验计划只对高风险设备进行检验，不涉及中等的以及较低风险设备的检验。因此，此方法使检验程序得到了优化，实现了设备风险同生产成本的有效降低。
　　风险检验进行分析时，定义风险为一定时间中，失效可能性同失效后果的乘积，表示的是潜在失效所引起的人、环境以及经济财产的损失。
　　风险表示公式如下：
　　风险Risk＝失效可能性LoF×失效后果CoF
　　若涉及的风险计算是一个设备项，则应将所有事故的风险累计起来：
　　设备项的风险＝∑风险s
　　其中，风险s指的是一次事故，设备项的风险指的是每台设备项所具有的风险。风险单位根据具体考虑后果进行确定：若为可燃性后果则风险单位为某时间段内其影响面积，即平方米/年；而环境中断后果则是某时期所损失的费用，即美元等/年等。对于后果进行计算时，由于需对失效的时候其装置所含毒性、易燃以及易爆的流体物料的流出而引起人员、设备、环境以及生产的不良影响等进行考虑。因此，进行RBI的分析时，通常将此部分影响分别折算为：人员伤亡费、设备维修费、环境清理费、周边恢复费以及停产损失费等，最后进行经济总损失费用的合计。
　　另一影响风险的因素为失效可能性。API 581定量分析将失效可能性当成三个因素所组成的，如下：
　　失效可能性PoF＝通用失效频率GFF×设备修正系数FE×管理系统评价系数FM
　　通用失效频率GFF是根据全世界发表文章中相关设备、管线的失效报告以及商业数据进行统计所得到的一个统计频率，其值无法反应某特定的单元其实际的失效可能性，但其同管理水平、设备的实际状况、设备损伤的机理及其速率、检验有效性等相关。所以通用失效频率GFF需要根据设备修正系数FE以及管理评价系数FM进行修正。管理系统评估系数FM即对工厂或某一操作单元其管理系统所具有的管理水平所进行的评估，如单元管理制度、安全生产制度以及检验计划等的管理水平。设备修正系数FE则由通用、技术模块、机械以及工艺四种因子组成的。
　　二、风险检验进行分析的基础方法
　　风险检验的分析方法可分为定性以及定量两种，若根据等级进行划分，则包括了定性、半定量以及定量三种类型。其共同的特点在于其目的都是为了实现风险的筛选，识别高风险潜在区域，并为检验、分析及编制设备项的进一步优先排序提供一条途径，同时给出所有风险评估措施。
　　定性法所需要进行的资料采集相对较少，因而运行过程相当简单和快速，短时间内即可获取完整装置其风险的等级和分布，确保用户能够迅速的将注意力集中在工厂中的风险级别最高的区域中。不过由于其分析所得的结果相对来说较为保守，因此需多位专家进行参与。因此，其通常在风险检验的第一步进行应用，可实现较复杂完整装置的初步筛选，以明确RBI的定量研究以及应用目标，并作为RBI定量分析的基础环节。
　　定量风险检验法进行执行时通常需要获得设备项其相对完整的资料，而其一种设备项所进行的可能性分析必须以失效频率其通用的数据作为基础，然后在通过设备修正系数以及管理系统评价因子对其进行相应的修正。应注意的是，其失效可能性包含的技术模块所涉及的为评估失效机理方面的模块。而泄漏物后果的计算应用的为效果模块。定量的风险检验程序将其根据后果进行分类，一般分为易燃易爆事故、毒液泄漏、环境风险以及商业中断四种类型。通常来说，定性分析进行筛选之后，才进行高风险项中各设备项的定量分析以及评估计算等，而第一次进行计算通常需要的时间较长，但无需很多专家。
　　这两种方法之间的差异主要在于所输入数据的数量以及详细度不相同，见表1。
　　三、风险检验技术的应用
　　此方法的应用相当广泛，不过其主要应用领域为烃加工业以及化学工业等方面。据统计，此方法已经于不少工厂的装置中得到了应用和发展，具体有：炼油厂、石化及化学厂、气体处理厂、液化天燃气厂、长输管道、海上采油平台以及海上生产与储油装置FPSO等的应用。而可进行应用的主要设备的类型也很多，如压力容器（只要集中在其所有的受压部件方面）、换热器（多集中在壳程、管箱以及管束方面）、常压以及带压的储罐、反应器、锅炉以及加热炉（多集中在炉管方面）、压力管道、旋转设备（多为泵或是压缩机其所有的受压部件方面）以及安全阀等设备。而不涉及的非受压设备有：仪表以及控制、电力以及结构系统、机械部件（但泵以及压缩机壳除外）等。
　　此外，风险检验还对各种规模的文化、机构以及地方性的法规要求进行考虑和分析，所以，其应用过程中，特别是应用于工厂的风险管理时具有可弹性，即可以对不同的地方环境进行适应，因而应用范围相当广，从而确保了材料退化所引起风险的识别、评估以及管理等的准确及一致性。
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