儲罐檢測及風(fēng)險評估

1、儲罐的檢測及風(fēng)險評估,1,2,3,4,儲罐罐底聲發(fā)射檢測技術(shù),其它在役檢測技術(shù),儲罐風(fēng)險評估技術(shù),儲罐失效形式及腐蝕機理,RBI方法簡介,5,目錄,現(xiàn)狀,據(jù)API統(tǒng)計：美國85%的煉油廠都存在由于儲罐系統(tǒng)泄漏而引起的地下水污染問題。1992 年，由于在當(dāng)?shù)氐男∠?、下水道和排水溝中發(fā)現(xiàn)了石油，一家公司向當(dāng)?shù)鼐用褓r償了2億美元。68％的市場銷售終端和10％的管道也存在由于泄漏引起的地下水污染問題。由于設(shè)備失效，每年從石油儲油罐泄漏的石

2、油產(chǎn)品高達370萬加侖。儲罐的年泄漏率：7.2‰目前我國尚無此類統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但有關(guān)專家認(rèn)為不會低于美國,大型儲罐的管理現(xiàn)狀,未納入國家強制管理的范圍；相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)也比較少（危險化學(xué)品安全管理條例…）；2006年以前工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證；中石化:SHS01012，3~6年開罐檢驗；中石油:SY/T5921，5~7年開罐檢驗；(API653第一版)中石油:SY/T6620，根據(jù)腐蝕狀況確定檢驗周期；(API653第三版)缺少

3、檢測技術(shù)和儀器，檢測項目少，缺陷檢出率極低；90年代末期引進技術(shù)和儀器，開展儲罐檢測檢驗的研究工作；“十五”、“十一五”課題；在線檢測、全面檢測、RBI。,儲罐的事故原因,壁板腐蝕----均勻點腐蝕、局部的坑腐蝕；頂板腐蝕----伴有穿孔的不均勻全面腐蝕；底板腐蝕----潰瘍狀的坑腐蝕，主要發(fā)生在背面即靠近土壤一側(cè)----難以發(fā)現(xiàn)、情況最為嚴(yán)重、危害性也最大。焊縫裂紋；機械損傷；結(jié)構(gòu)破壞；密封、排水裝置及其他附屬設(shè)備故

4、障……；正是由于這些缺陷的存在，才導(dǎo)致儲罐的事故----泄漏----物料損失、環(huán)境污染、災(zāi)難。,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,罐頂腐蝕- 罐頂和罐頂支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完整性受損- 儲罐頂板腐蝕嚴(yán)重或穿孔支撐件破損- 固定頂支撐安全狀況受損裂縫或穿孔- 儲罐頂板和浮艙上出現(xiàn)裂縫或穿孔,1 儲罐失效形式,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,罐壁腐蝕全面腐蝕（罐壁減?。c蝕（罐壁凹坑）造成抗風(fēng)圈和罐壁加強圈等部件或其連接結(jié)構(gòu)減弱

5、鉚釘腐蝕焊縫腐蝕變形裂紋、分層罐壁開孔損傷脆性斷裂,1 儲罐失效形式,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,罐底腐蝕內(nèi)、外部點蝕焊縫接頭出現(xiàn)腐蝕局部應(yīng)力,1 儲罐失效形式,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,密封密封機械損傷密封材料劣化,1 儲罐失效形式,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,罐基礎(chǔ)基礎(chǔ)裂化沉降、侵蝕、裂縫以及地下水侵蝕、霜凍侵蝕與酸堿造成混凝土的惡化；錨固螺栓變形和錨固螺栓嵌入的混凝土結(jié)構(gòu)上過大的開裂；,1 儲罐

6、失效形式,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,儲罐底板 – 介質(zhì)側(cè)1、儲罐底板腐蝕程度比壁板嚴(yán)重，有時甚至?xí)g穿孔而出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。罐底板介質(zhì)側(cè)的腐蝕主要來自于罐內(nèi)沉積水造成的電化學(xué)腐蝕。沉積水中的硫化物、氯化物、氧等物質(zhì)與金屬發(fā)生反應(yīng)，具有較強的腐蝕作用。2、在物料注入部位，由于流體的沖刷，可能形成局部的沖蝕。立柱在灌裝、提取、液流運動等正常狀態(tài)下，都可能與底板發(fā)生摩擦和振動，這種機械磨損配合縫隙腐蝕，可導(dǎo)致立柱下底板的腐蝕穿孔。3、有

7、加熱盤管的儲罐，也可因加熱盤管泄漏等原因造成腐蝕的加劇。,2 儲罐腐蝕機理,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,儲罐底板 – 土壤側(cè)1、儲罐底板土壤側(cè)的腐蝕較介質(zhì)側(cè)更為嚴(yán)重。邊緣板是容易受腐蝕的部位，儲罐基礎(chǔ)如果沒有有效的防滲水措施或防滲水材料老化失效，則雨水和水汽很容易沿罐底板與罐基礎(chǔ)的縫隙侵入到罐底的周邊部位，從而形成有利的腐蝕條件。2、由于儲罐沉陷的不均勻，底板會高低起伏或有踏空現(xiàn)象。罐底板與基礎(chǔ)的接觸不良會導(dǎo)致罐底土壤的充氣不均而形

8、成氧濃差電池，造成罐底板的腐蝕。3、由毛細(xì)現(xiàn)象引起的水分侵入和由于水的存在而造成的微生物腐蝕對整個罐底板的腐蝕狀況也具有重要的影響。,2 儲罐腐蝕機理,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,儲罐壁板 – 外壁儲罐的外壁主要發(fā)生大氣腐蝕，儲罐的周邊環(huán)境一般為石油化工企業(yè)，工業(yè)大氣中含有二氧化硫、硫化氫、二氧化氮等有害氣體，由于吸附作用、冷凝作用或下雨等原因，空氣中的水汽或雨水在儲罐外壁形成水膜，這種水中可能溶有酸、堿、鹽類和其他雜質(zhì)，起到電解

9、液的作用，使金屬表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因電解液層比較薄，所以外壁電化學(xué)腐蝕比較輕微，而且腐蝕也比較均勻。但在罐頂凹陷處、焊縫凹陷處、保溫層易進水的地方、抗風(fēng)圈與罐壁連接處以及其他易積水的地方，會形成較為嚴(yán)重的局部腐蝕。,2 儲罐腐蝕機理,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,儲罐壁板 – 內(nèi)壁儲儲罐內(nèi)壁有兩個重點腐蝕部位，分別是大腳焊縫向上0~300mm范圍內(nèi)的罐壁以及介質(zhì)液位波動處（也就是油氣交界面附近）。1) 介質(zhì)中雜質(zhì)的水分長時間沉積，在

10、罐內(nèi)形成積水，由于排水管的中心線一般比罐壁高約300mm，所以罐底始終有200mm~300mm的水存在，沉積水中含有大量的氯化物、硫化物、氧、酸類物質(zhì)等，形成較強的電解質(zhì)溶液，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，造成儲罐內(nèi)壁根部較嚴(yán)重的局部腐蝕。2)罐壁液位波動處也容易形成局部腐蝕，由于介質(zhì)內(nèi)和介質(zhì)上部氣象空間中的含氧量不同，可形成氧濃差電池而造成腐蝕。 還可因液位處干濕狀況頻繁交替導(dǎo)致沉淀物的積聚而形成垢下腐蝕。在儲罐進出料過程中，液位的變化及攪動作

11、用，更加速了這兩種腐蝕。。,2 儲罐腐蝕機理,1 儲罐失效形式與腐蝕機理,1,2,3,4,儲罐失效形式及腐蝕機理,其它在役檢測技術(shù),儲罐風(fēng)險評估技術(shù),儲罐罐底聲發(fā)射檢測技術(shù),RBI方法簡介,5,目錄,聲發(fā)射檢測機理,材料在塑性變形或損傷破壞過程中釋放應(yīng)變能/產(chǎn)生應(yīng)力波——聲發(fā)射（AE）AE源信號包括：裂紋、腐蝕、分層/脫粘、泄漏。。。。。。傳感器接收AE信號，通過系統(tǒng)進行信號處理、分析進行缺陷分析和無損檢測 (from ASTM E

12、610-82),聲發(fā)射(Acoustic Emission簡稱AE)又稱應(yīng)力波發(fā)射，是材料或零部件受力作用產(chǎn)生變形、斷裂，或內(nèi)部應(yīng)力超過屈服極限?s而進入不可逆的塑性變形階段，以瞬態(tài)彈性波形式釋放應(yīng)變能的現(xiàn)象。 在外部條件作用下，固體（材料或零部件）的缺陷或潛在缺陷改變狀態(tài)而自動發(fā)出瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象亦為聲發(fā)射。,聲發(fā)射檢測機理,通常意義上的聲發(fā)射源，一般來自于受力材料的所產(chǎn)生的各種損傷和斷裂現(xiàn)象。例如：金屬材料中的裂縫擴展、位錯

13、運動、滑移帶的形成、孿生變形、晶界滑移、夾雜物的分離與開裂；復(fù)合材料中的基體開裂、層間分離、纖維和基體間界面分離和纖維斷裂等；混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷/破壞、鋼筋斷裂/分離及腐蝕、巖石及其他建筑材料的內(nèi)部損傷/破壞等。這些無損檢測的主要對象，都是重要的聲發(fā)射源。,聲發(fā)射檢測機理,聲發(fā)射波的頻率范圍很寬，從次聲頻、聲頻直到超聲頻。它的幅度動態(tài)范圍亦很廣，從微弱的位錯運動直到強烈的地震波。然而，聲發(fā)射作為無損檢測與無損評價手段，則是采用高靈敏度傳

14、感器，在材料或構(gòu)件受外力的作用，且又遠(yuǎn)在其達到破損以前，接收來自這些缺陷與損傷開始出現(xiàn)或擴展時所發(fā)射的聲發(fā)射信號，通過對這些信號的分析、處理來檢測、評估材料或構(gòu)件缺陷、損傷等內(nèi)部特征。,聲發(fā)射檢測機理,1) 可獲得關(guān)于缺陷的動態(tài)信息，并據(jù)以評價缺陷的實際危害程度，以及結(jié)構(gòu)的整體性和預(yù)期使用壽命； 2) 對大型結(jié)構(gòu)，進行整體檢測。不需要移動傳感器做繁雜的掃查操作，省時、省力、高效。 3) 可提供隨載荷、時間、溫度等工況的瞬

15、態(tài)或連續(xù)信息，因而適用于過程監(jiān)控，以及早期或臨近破壞的預(yù)報；,聲發(fā)射檢測機理,4) 對被檢工件的接近要求不高，因而適用于其它無損檢測方法難以或不能接近的，如高低溫、核輻射、易燃、易爆和極毒等環(huán)境下的檢測； 5) 對構(gòu)件的幾何形狀不敏感，適于檢測其他方法所不能檢測的形狀復(fù)雜的構(gòu)件； 6) 幾乎所有材料在變形和斷裂時均產(chǎn)生聲發(fā)射，適用范圍廣。,聲發(fā)射檢測機理,聲發(fā)射檢測作用,1. 材料或構(gòu)件何時出現(xiàn)損傷？——何時 2.

16、 材料或構(gòu)件何處出現(xiàn)損傷？——何處 3. 材料或構(gòu)件出現(xiàn)損傷的嚴(yán)重程度及其危害性，對構(gòu)件作出結(jié)構(gòu)完整性評價 ——嚴(yán)重程度 4. 失效破壞提前預(yù)報.,基本信號處理,AE特征參數(shù)：幅度、能量、持續(xù)時間、上升時間、RMS、振鈴記數(shù)、事件數(shù)……波型特征: FFT、小波分析…...模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)…...,聲發(fā)射傳感器,,聲發(fā)射檢測系統(tǒng),Th

17、e PCI-DSP is a 4-Channel AE System (and the heart of the DiSP AE Workstation),DiSP-52 - 52-Channel,DiSP-24 - 24-Channel Portable Field Workstation,,,,,12通道微型DISP系統(tǒng)（24通道SAMOS系統(tǒng)）,,,,裂紋擴展的形式,脆性斷裂的裂紋是最典型、最容易識別的聲發(fā)射裂紋源塑性斷裂的裂紋

18、源相對來講，其聲發(fā)射信號較弱。但大量研究證實，在塑性斷裂的不同階段、聲發(fā)射信號的也出現(xiàn)不同特征曲線。在實際檢測中，通常遇到的是混合聲發(fā)射信號.,聲發(fā)射信號產(chǎn)生條件,裂紋/缺陷萌生階段 裂紋/缺陷萌生擴展階段 失效破壞前——預(yù)報,Scale of AE Source Processes,M6,AE Source Amplitude will be Governed by (a) Size, (b) Speed of Source E

19、vent,,,,,,,裂紋源的位置,,根據(jù)到達不同傳感器的不同時間,,,金屬材料中裂紋源的定位,,,,當(dāng)用兩個或多個傳感器進行聲發(fā)射檢測時,能夠時差定位的方法定出聲發(fā)射源的位置，這是聲發(fā)射技術(shù)的基本功能之一。線性定位用于長的高壓氣瓶及管線；平面定位用于各種立式/臥式容器；球面定位用于球形壓力容器；三維定位用于混凝土結(jié)構(gòu)、巖石大型變壓器局部放電檢測。罐底定位用于儲罐底部缺陷定位。,聲發(fā)射源定位技術(shù),? 罐底檢測: 一個大的貯罐為

20、底部檢測而暫停使用和進行清理所花費的費用可能達到50萬美元。許多公司經(jīng)常在不考慮工況的情況下做出這樣一個安排表, 這意味著由此造成的維修費用是無法估計的, 許多好的貯罐也被排空進行檢測, 而許多有問題的貯罐在其被檢測前已泄漏很長時間了。自從1980年以后,已經(jīng)積累了在線罐底監(jiān)聽的經(jīng)驗,不僅能夠檢測泄漏罐,而且可以確定全部罐底狀況。用這個方法按重點安排罐底維修帶來可觀的經(jīng)濟利益和環(huán)境效益。PAC公司的經(jīng)驗已運用到成百上千

21、個罐,并且根據(jù)用戶反饋,技術(shù)得到不斷改進和升級。測試能夠幫助公司遵守API 653。,“TANKPAC” 發(fā)展歷史,1989 PAL approached by customers, discussion on requirements for tank floor condition assessment.1990 First AE trials on tank floors, Esso, BP, ICI, KPE .1992

22、User group formed, grew from 5 to 20+ Co’s.1996 User group became part of EEMUA, ~30 Co’s (Engineering Equipment Material Users Association) experience now >600 tank floor tests, feedback on internal inspection of &g

23、t;150 tanks, procedure at rev.4.1997 Procedure accepted by Saudi Aramco.1998 Results of TANKPAC “correlation study” presented at ECNDT by Shell/Dow etc. >1000 tests now completed.1999 EEMUA recommendations to membe

24、rs.2000 French petroleum Industry announces correlation results.,,某儲罐底板聲發(fā)射源平面布置圖,某儲罐底板聲發(fā)射源立體布置圖,儲罐底板聲發(fā)射檢測（AE）技術(shù),儲罐底板聲發(fā)射檢測（AE）技術(shù),Tank Inspection,,5,4,3,2,1,A,B,C,D,E,RBI RISK MATRIX,,High Risk,,Med-High Risk,,MedRisk,,

25、Low Risk,Probability,Consequence,? 不干擾: 在測試之前,只需要對罐做短期(約24小時)的隔離。? 快 速: 典型測試每個罐只用半天時間,并且不需要特別操作。? 成本效益: 對于一個大型油貯罐, 其檢測費用只是以往清罐并進入內(nèi)部檢查方法的0.1%。,減少檢測成本: 使用聲發(fā)射技術(shù), 可以大大減少維修費用、為工廠設(shè)備的更完善使用提供有力依據(jù)、大大減少停

26、機時間、降低檢驗費用。保溫層的最少拆除: 為安裝探頭只需要在保溫層上開一個小孔,而不需要拆掉保溫層來發(fā)現(xiàn)保溫層下的容器腐蝕等問題。高溫現(xiàn)場使用波導(dǎo)桿可永久焊在容器表面, 只需要在保溫層上開一個2cm直徑的孔就可以了,探頭安裝在保溫層外部。在非常大的低溫貯罐上的探頭為日常檢測永久地安裝在保溫層下, 并將電纜聯(lián)接到一個操制盤上?？焖贆z查: 在某些情況下, 實際用于聲發(fā)射檢測的時間是非常少的,而且可以對結(jié)構(gòu)缺陷

27、進行100%范圍的檢測, 這是其他方法所無可比擬的。檢測結(jié)果的永久記錄: 全部數(shù)值被數(shù)字化, 并被儲存在磁盤中, 提供一套永久檢測記錄, 以便將來任何時間進行分析。,儲罐底板聲發(fā)射檢測（AE）技術(shù) – 優(yōu)勢,1,2,3,4,儲罐罐底聲發(fā)射檢測技術(shù),儲罐失效形式及腐蝕機理,儲罐風(fēng)險評估技術(shù),其它在役檢驗技術(shù),RBI方法簡介,5,目錄,流程工業(yè)靜設(shè)備風(fēng)險分析及安全保障整體解決方案提供商,超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并

28、由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波來，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。,2 儲罐在役檢測技術(shù),2.2 儲罐壁板超聲探傷技術(shù),大型儲罐檢驗方式,全面檢驗停車、清罐，做全項目檢測在線檢驗不停車，對底板腐蝕狀況實施聲發(fā)射在線檢測，同時在外部對罐體進行宏觀檢查、超聲波測厚，必要時還可對焊縫進行

29、表面探傷?；陲L(fēng)險的檢驗運用風(fēng)險評估的原理，考慮設(shè)備發(fā)生危險的概率和后果的大小，根據(jù)風(fēng)險排序，確定相應(yīng)的檢測措施，對高風(fēng)險設(shè)備進行重點檢驗的一種風(fēng)險管理措施。,檢驗內(nèi)容,常規(guī)檢測宏觀檢查(頂板、壁板、底板、基礎(chǔ))超聲波測厚焊縫檢查(MT、PT；UT、真空試漏)基礎(chǔ)沉降評估脆化斷裂評估新技術(shù)檢測底板腐蝕狀況漏磁檢測底板腐蝕狀況聲發(fā)射檢測,宏觀檢查和壁厚測定,宏觀檢查和超聲波測厚是大型儲罐檢驗非常重要的方法，儲罐的整體

30、腐蝕、重大缺陷一般可通過宏觀檢查和超聲波測厚發(fā)現(xiàn)。 宏觀檢查的主要內(nèi)容包括：儲罐本體的變形、泄漏、板材的減薄連接焊縫的裂紋、氣孔浮盤、密封、升降導(dǎo)向系統(tǒng)的完好性防腐層保溫層退化呼吸閥、盤梯、抗風(fēng)圈等附件加熱器、攪拌器等內(nèi)部設(shè)施基礎(chǔ)缺陷,宏觀檢查和壁厚測定,厚度檢測是罐體整體腐蝕的檢測方法，一般采用超聲波檢測方法，一般應(yīng)對壁板和頂板壁厚進行測定，一般可按下列三種情況布點： (1)按排板的每塊板布點；

31、 (2)按每塊板的局部腐蝕深度布點； (3)按點蝕布點； 前兩種情況檢測每一塊鋼板和每一腐蝕區(qū)內(nèi)的平均減薄量，后一種情況檢測腐蝕較嚴(yán)重點的腐蝕深度。每個檢測區(qū)一般不少于5個測定點。,超聲波測厚，是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用

32、此原理測量。,儲罐在役檢測技術(shù),儲罐壁板超聲測厚技術(shù),儲罐在役檢測技術(shù),儲罐壁板超聲自動爬行器檢測,儲罐在役檢測技術(shù),儲罐壁板超聲面測厚技術(shù) -SeeScan,儲罐在役檢測技術(shù),儲罐壁板超聲焊縫檢測技術(shù),儲罐檢測技術(shù),漏磁檢測技術(shù) - MFL,利用激勵源對被檢工件進行局部磁化，鐵磁性材料被磁化后，其磁力線理論上全部通過材料構(gòu)成磁路，若材料存在缺陷，由于缺陷處的磁阻大，磁通會在缺陷處發(fā)生畸變，畸變磁通分為三個部分：（1）部分穿過缺陷；

33、（2）部分經(jīng)過裂紋周圍的鐵磁材料繞過裂紋；（3）部分則離開鐵磁材料表面，經(jīng)過空氣或其他介質(zhì)繞過裂紋。,第三部分畸變磁通所謂的漏磁通，也就是探頭能檢測到的部分。漏磁場的磁通量與缺陷尺寸是對應(yīng)的，探頭可以通過檢測漏磁場磁通量的大小，獲取缺陷的信息。,漏磁檢測,儲罐在役檢測技術(shù),低頻渦流檢測技術(shù) - LFET,利用電磁感應(yīng)的原理，通過測定被檢工件內(nèi)感生渦流的變化來無損地評定導(dǎo)電材料極其工件的某些性能或發(fā)現(xiàn)缺陷的無損檢測方法稱為渦流檢測。

34、 但集膚效應(yīng)使渦流檢測儀僅局限于檢測表面和近表面的缺陷，而低頻渦流技術(shù)利用起低頻率可以有效抑制集膚效應(yīng)的特點，對儲罐內(nèi)表面的缺陷檢測發(fā)揮了優(yōu)勢。,儲罐在役檢測技術(shù),視頻監(jiān)測技術(shù) – 泄漏檢測,采用在線式熱像儀進行泄露分析監(jiān)測，可實時進行觀測和分析管線法蘭、機泵密封、儲罐等部位的泄露，并可自動識別泄露行為并報警，無需人工參與判斷,流程工業(yè)靜設(shè)備風(fēng)險分析及安全保障整體解決方案提供商,儲罐在役檢測技術(shù),視頻監(jiān)測技術(shù) – 保溫層定性監(jiān)測分析

35、,采用定點熱成像儀進行檢測，可清晰識別保溫失效程度；提供重點點位進行掃描檢測，為辨別保溫層脫落或罐壁腐蝕失效提供預(yù)處理定位依據(jù)；,流程工業(yè)靜設(shè)備風(fēng)險分析及安全保障整體解決方案提供商,儲罐在役檢測技術(shù),視頻監(jiān)測技術(shù) – 多罐液位監(jiān)測,采用定點在線式熱像儀進行分析監(jiān)測，可清晰觀察多罐液位。,1,2,3,4,儲罐罐底聲發(fā)射檢測技術(shù),儲罐失效形式及腐蝕機理,儲罐風(fēng)險評估技術(shù),RBI方法簡介,其它在役檢驗技術(shù),5,目錄,什么是RBI？,RBI是基

36、于風(fēng)險的檢測（Risk-Based Inspection）的縮寫，是近十年來發(fā)展起來的一項設(shè)備管理新技術(shù)。該項技術(shù)對于降低設(shè)備風(fēng)險，優(yōu)化設(shè)備檢查和備件計劃，提供延長裝置運行周期的決策支持發(fā)揮了重要的作用。,風(fēng)險的定義,對于風(fēng)險要同時考慮如下兩個方面:    (1) 受害程度或損失大小。有無風(fēng)險在很大程度上決定于可能造成多大損失。    (2) 造成某種損

37、失或損害的難易程度。損害發(fā)生的難易性一般是用某種損害發(fā)生的概率大小來描述。    考慮到上述兩個方面的問題,可以用下面象征性的式子來表示風(fēng)險：    Risk = Uncertainty × Damage            &#

38、160;    風(fēng)險     不可靠性       損害 從另一個角度來看,風(fēng)險可用下面的式子定義:    Risk = Hazard/safeguards       &#

39、160;              風(fēng)險    危險源 （安全防護）,安全系統(tǒng)工程,風(fēng)險評價,早在19世紀(jì)50年代初期,歐美一些資本主義國家就先后開展了風(fēng)險評價和風(fēng)險管理這一工作。日本引進風(fēng)險管理已有30 多年的歷史,開展安全評價的工作也有20多年了。但

40、是,日本人有時避諱"風(fēng)險"這個詞,所以有的日本安全工程學(xué)學(xué)者建議在安全工作中把風(fēng)險評價改稱為安全評價。風(fēng)險評價問題的提出,最早來自保險行業(yè),后來才逐漸推廣到安全管理工作中。,安全系統(tǒng)工程,設(shè)備完整性管理,設(shè)備完整性管理相關(guān)技術(shù),API與靜設(shè)備相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系,Existing,RBI & FFS documents,,,,API510,API570,API653,API RP 581RISK BASED

41、INSPECTION,FITNESS FORSERVICE,RBIRP 580/581,FFSRP579,,,,,,WorkingDocuments,Research & referenceDocuments,NewDocuments,,,Assessment ofcriticality ofdetected damage and remaining life,,,,,,,,,,,,,,,,與美國API規(guī)

42、范體系的對比——檢驗周期比較,中國（常規(guī)檢驗）：年度檢查——每年一次全面檢驗——根據(jù)安全等級確定（1、2級容器6年，3級容器3~6年一次）耐壓試驗——原每2個檢驗周期進行一次（新容規(guī)已經(jīng)修訂）中國的檢驗規(guī)范對常規(guī)檢驗周期的規(guī)定基本是剛性的，對于壓力容器，若要延長檢驗周期，必須經(jīng)過嚴(yán)格的程序，并且我國規(guī)范沒有提出可用在線檢驗代替內(nèi)部檢驗。美國：外部檢驗——每5年至少進行一次內(nèi)部檢驗和在線檢驗（這種在線檢驗是指可以替代內(nèi)部檢驗

43、的在線評估）檢驗周期不應(yīng)超過按照腐蝕速率評估的剩余壽命的一半或者10年。如果評估認(rèn)為其安全運行時間少于4年，則檢驗周期為其安全運行的剩余壽命，最長不得超過2年。耐壓試驗——不是必須進行，但檢驗結(jié)果認(rèn)為有必要時和經(jīng)過修理改造后的壓力容器，應(yīng)進行耐壓試驗。API規(guī)范對于檢驗周期的規(guī)定是比較柔性的，當(dāng)滿足一定條件時，可以采用在線檢驗替代內(nèi)部檢驗，然后也可根據(jù)風(fēng)險評估的結(jié)果延長規(guī)范所要求的最低檢驗期限。,RBI評估階段,,1001,mmgw

44、p@163.com,68,RBI的基本要點,RBI是PHA（工藝過程危害分析）與腐蝕失效機理和檢測的科學(xué)結(jié)合；RBI是將風(fēng)險分為檢測和決定保養(yǎng)的一整套方法。RBI的最終焦點是制定檢測計劃。RBI是RBM（以風(fēng)險為基本的管理）的一部分；RBI量化了風(fēng)險大小，有助于政府與企業(yè)的管理；RBI是持續(xù)發(fā)展的閉環(huán)執(zhí)行過程；,,RBI的實施步驟,1. 收集設(shè)備資料2. 了解工藝流程3. 定義腐蝕環(huán)路與儲存群組4. 準(zhǔn)備 RBI

45、專用 PFD 圖5. 評估損傷種類6. 制作腐蝕手冊7. 風(fēng)險評估8. 量化風(fēng)險與剩余壽命計算9. 產(chǎn)生建議檢驗計劃10. 執(zhí)行建議的檢驗計劃11. 獲得實際檢驗結(jié)果,持續(xù)改善,,,,,,,1001,70,RBI用途,制定壓力設(shè)備的檢驗策略；有資格的檢驗單位按RBI檢驗策略確定延長檢驗周期；高風(fēng)險設(shè)備政府/企業(yè)進行風(fēng)險監(jiān)控；推行 RBI+RCM+SIL=RBM (風(fēng)險管理）設(shè)計階段選材與提示今后檢驗與管理

46、要點；用戶進行風(fēng)險管理：制定減緩措施---工藝/設(shè)備/安全增加在線監(jiān)測與檢驗制定檢修/維修/維護計劃制定年度計劃---大修停車安排/修理費/備品備件庫存/設(shè)備更新等減少開蓋率完善補充基礎(chǔ)資料提高人員素質(zhì)與管理水平,靜設(shè)備檢驗管理系統(tǒng)主要功能,,,,設(shè)備數(shù)據(jù)管理區(qū)域與設(shè)備樹 設(shè)備數(shù)據(jù)表與設(shè)備卡 風(fēng)險部位與檢驗部位 文件連結(jié) (含PID圖,照片) 設(shè)備檢驗歷史,檢驗結(jié)果結(jié)果稽核 檢驗部位腐蝕趨勢 風(fēng)險矩陣與狀

47、況列表,檢驗工作待辦事項 工作項目分派 檢驗準(zhǔn)備與檢驗表 檢驗結(jié)果輸入與附加照片,基于狀態(tài)檢查計劃,基于RBI方法的動態(tài)智能檢驗系統(tǒng),動態(tài)RBI系統(tǒng),,API RBI方法雖然科學(xué)，但是程序太多，實時性不強，難以在動態(tài)性很強的企業(yè)管理流程中應(yīng)用，因此必須進行一定程度的簡化和動態(tài)化。在設(shè)備的評估階段，關(guān)鍵的一步便是篩選損傷機理和建立預(yù)期損傷速率（腐蝕速率）。通常損傷機理較易識別，而預(yù)期損傷速率的建立則需要參考更多的數(shù)據(jù)或經(jīng)驗。RB

48、I系統(tǒng)動態(tài)化的突破口就是腐蝕速率的確定。,,API RBI給出腐蝕速率的選用原則：首先是在線監(jiān)測；其次是現(xiàn)有數(shù)據(jù)；最后才是按左圖進行計算。,基于RBI方法的動態(tài)智能檢驗系統(tǒng),動態(tài)RBI系統(tǒng),,動態(tài)RBI方法就是將在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)、智能超聲波測厚系統(tǒng)產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合工藝參數(shù)的實時變化進行分析處理，建立腐蝕分析專家系統(tǒng)，確定設(shè)備的腐蝕機理和腐蝕速率的變化情況，簡化RBI分析方法中關(guān)于失效可能性確定過程中的繁瑣步驟，提高RBI分析方法的實

49、時性和準(zhǔn)確性，也使的RBI方法真正融入靜設(shè)備管理的“PDCA”循環(huán)。,,基于RBI方法的動態(tài)智能檢驗系統(tǒng),動態(tài)RBI系統(tǒng),,動態(tài)RBI方法就是將在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)、智能超聲波測厚系統(tǒng)產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合工藝參數(shù)的實時變化進行分析處理，建立腐蝕分析專家系統(tǒng)，確定設(shè)備的腐蝕機理和腐蝕速率的變化情況，簡化RBI分析方法中關(guān)于失效可能性確定過程中的繁瑣步驟，提高RBI分析方法的實時性和準(zhǔn)確性，也使的RBI方法真正融入靜設(shè)備管理的“PDCA”循環(huán)。

50、,,1,2,3,4,儲罐罐底聲發(fā)射檢測技術(shù),其它在役檢測技術(shù),儲罐失效形式及腐蝕機理,儲罐風(fēng)險評估技術(shù),RBI方法簡介,5,目錄,項目實施過程,,,,,,,,,,,,啟動會議和,RBI技術(shù)講座,,,,,原始數(shù)據(jù)收集、整理和錄入,,裝置現(xiàn)場調(diào)查,,專家咨詢意見,,,,不可行,,,,,,,,,,,,,,,,數(shù)據(jù)的確認(rèn)和補充,,編制報告與項目驗收,,,,RBI風(fēng)險分析,,制定檢驗計劃和降險措施,,DNV專家現(xiàn)場審核,,專家評議和修改完善,可,

51、行,工廠管理系統(tǒng)評估及管理系數(shù)的確定,RBI軟件培訓(xùn),,,————————————————————————————————————,,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.1 什么是儲罐RBI,基于風(fēng)險的檢驗（Risk Based Inspection，RBI）是一種追求系統(tǒng)安全性與經(jīng)濟性統(tǒng)一的理念和方法，它是在對系統(tǒng)中固有的或潛在的危險發(fā)生的可能性與后果進行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，給出風(fēng)險排序，找出薄弱環(huán)節(jié)，以確保本質(zhì)安全和減少運行費用為目標(biāo)，優(yōu)化檢驗

52、策略的一種管理方式。,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.1 什么是儲罐RBI,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效可能性,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效可能性,儲罐底板腐蝕速率的確定,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效可能性,儲罐底板腐蝕速率的確定,罐底板腐蝕速率的確定應(yīng)基于實際檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)實際檢測數(shù)據(jù)不可

53、用或置信度較低時，則使用理論計算值，即采用理論基礎(chǔ)腐蝕速率，并考慮影響底板腐蝕的各種因素對基礎(chǔ)腐蝕速率進行修正。,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效可能性,儲罐壁板腐蝕速率的確定,5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效可能性,儲罐壁板腐蝕速率的確定,儲罐壁板腐蝕速率的確定應(yīng)基于實際檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)實際檢測數(shù)據(jù)不可用或置信度較低時，則使用理論計算值，即采用理論基礎(chǔ)腐蝕速率，并考慮影響壁板腐蝕的各種因素對基礎(chǔ)腐蝕速

54、率進行修正。,不同層板的腐蝕速率計算方法：,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效后果計算,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 失效后果計算,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.2 儲罐RBI風(fēng)險評估過程 – 風(fēng)險等級計算,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.3 制定儲罐檢驗策略 – 制定原則,（1）檢驗方法應(yīng)根據(jù)損傷機理和破壞類型進行合理選取，腐蝕減薄是儲罐主要的失效模式。對于具備開罐條件

55、的，優(yōu)先開罐進入內(nèi)部進行檢驗； （2）檢驗比例應(yīng)根據(jù)風(fēng)險分析的結(jié)果合理確定。合理的確定檢驗策略要求所有儲罐的檢驗策略具有一定的有效性，但并不要求均達到高有效性，因為高有效性往往對應(yīng)了高成本，應(yīng)根據(jù)實際情況合理選擇； （3）儲罐可能存在多種損傷機理，對于這樣的儲罐，在根據(jù)風(fēng)險分析的結(jié)果制訂檢驗策略時需要綜合考慮每種損傷機理的檢驗有效性； （4）檢驗周期應(yīng)根據(jù)風(fēng)險的分布情況，結(jié)合實際生產(chǎn)需求合理確定。在確保安全使用的前提下

56、，盡可能的讓儲罐長周期運行； （5）檢驗策略的制定，在參考API提供的檢驗方法有效性和檢驗周期合理性的同時，還應(yīng)結(jié)合我國的具體國情和法規(guī)要求進行適當(dāng)調(diào)整。,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.3 制定儲罐檢驗策略 – 檢驗方法的選擇,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.3 制定儲罐檢驗策略 – 檢驗方法的選擇（罐底）,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.3 制定儲罐檢驗策略 – 檢驗方法的選擇（罐壁）,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.3 制定儲罐檢驗策略 – 檢驗周

57、期的選取,（1）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對壁板風(fēng)險等級為中高及以上的儲罐，建議一年內(nèi)進行全面檢驗，并且檢驗策略中應(yīng)包括專門針對壁板強度和穩(wěn)定性評估的內(nèi)容； （2）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對底板風(fēng)險等級為中高及以上，壁板風(fēng)險等級可接受（中風(fēng)險及以下）的儲罐，建議三年內(nèi)進行全面檢驗； （3）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對底板和壁板風(fēng)險等級均可接受（中風(fēng)險及以下），但底板失效可能性等級較高（3級及以上）的儲罐，建議6年內(nèi)進行全面檢驗，如果期間進行了以宏

58、觀檢查、壁厚測定和聲發(fā)射為主的在線檢驗，可根據(jù)檢驗結(jié)果再適當(dāng)調(diào)整全面檢驗時間； （4）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對底板和壁板風(fēng)險等級均可接受（中風(fēng)險及以下），且底板失效可能性等級較低（3級以下）的儲罐，建議9年內(nèi)進行全面檢驗，如果期間進行了以宏觀檢查、壁厚測定和聲發(fā)射為主的在線檢驗，可根據(jù)檢驗結(jié)果再適當(dāng)調(diào)整全面檢驗時間。,5 儲罐風(fēng)險評估技術(shù),5.3 制定儲罐檢驗策略 – 檢驗周期的選取,（1）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對壁板風(fēng)險等級為中高及以上

59、的儲罐，建議一年內(nèi)進行全面檢驗，并且檢驗策略中應(yīng)包括專門針對壁板強度和穩(wěn)定性評估的內(nèi)容； （2）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對底板風(fēng)險等級為中高及以上，壁板風(fēng)險等級可接受（中風(fēng)險及以下）的儲罐，建議三年內(nèi)進行全面檢驗； （3）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，對底板和壁板風(fēng)險等級均可接受（中風(fēng)險及以下），但底板失效可能性等級較高（3級及以上）的儲罐，建議6年內(nèi)進行全面檢驗，如果期間進行了以宏觀檢查、壁厚測定和聲發(fā)射為主的在線檢驗，可根據(jù)檢驗結(jié)果再適當(dāng)