利用設(shè)備信息化管理系統(tǒng)開展R B I分析的探索

李 磊 張永海 魏 杰

（蘭州石化公司研究院，甘肅 蘭州730060）

0 引言

近年來，國內(nèi)煉化企業(yè)根據(jù)設(shè)備完整性管理的理念，利用基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)（RBI）針對(duì)煉化企業(yè)多套裝置的靜設(shè)備進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)分析，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和損傷模式制定有針對(duì)性的檢驗(yàn)計(jì)劃，通過更有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)管理措施，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的完整性管理。同時(shí)，煉化企業(yè)也開展了設(shè)備管理信息化建設(shè)，并取得了初步成效。由于RBI分析需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而設(shè)備管理信息化系統(tǒng)中已存在部分?jǐn)?shù)據(jù)，因此有必要借助于設(shè)備管理信息化系統(tǒng)開展RBI分析工作。

1 RBI技術(shù)簡介

20世紀(jì)90年代初，美國石油協(xié)會(huì)（API）開始在石化設(shè)備開展基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)（risk-based inspection,RBI），并提出了RBI技術(shù)的規(guī)范即API1580。在英國、法國和德國等國家，也制定和發(fā)展了適合本國國情的RBI技術(shù)。在亞洲，韓國和日本也采用了與其相同的一些措施。目前，RBI技術(shù)在世界上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。

RBI在國內(nèi)作為一個(gè)新生事物，已經(jīng)受到了石油石化行業(yè)高度重視。目前，我國很多企業(yè)和科研院所都在為企業(yè)實(shí)施RBI進(jìn)行寶貴的探索。結(jié)合對(duì)RBI的工作情況，下面談一下對(duì)RBI中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的一些認(rèn)識(shí)。

RBI技術(shù)以風(fēng)險(xiǎn)為基礎(chǔ)，RBI技術(shù)通過RBI評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)它對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的管理。風(fēng)險(xiǎn)是事件發(fā)生的概率和與事件相關(guān)聯(lián)的后果的結(jié)合：風(fēng)險(xiǎn)=概率×后果。RBI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為定性、半定量和定量3種方法，這3種方法在AP1580里面有詳細(xì)的介紹。企業(yè)進(jìn)行RBI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的形式取決于環(huán)境、分析要求等因素。便是對(duì)于所有的RBI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法必須包括的要素為：①RBI危險(xiǎn)辨識(shí)；②RBI失效概率的評(píng)估；③RBI失效后果評(píng)佑；④RBI風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算；⑤RBI風(fēng)險(xiǎn)排序；⑥風(fēng)險(xiǎn)的再評(píng)估。

2 設(shè)備管理信息化發(fā)展

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)部分煉化企業(yè)已開發(fā)并建立了設(shè)備管理信息化系統(tǒng)（如圖1所示），既全面涵蓋綜合性業(yè)務(wù)管理范疇，也高度融合專業(yè)化管理要求。以某煉化企業(yè)為例，其設(shè)備管理信息化系統(tǒng)共建立了10多個(gè)功能模塊、700多個(gè)功能點(diǎn)。通過實(shí)施該項(xiàng)目，建立了煉化企業(yè)統(tǒng)一的設(shè)備管理模式，將基于風(fēng)險(xiǎn)的管理、績效管理、全壽命周期管理、預(yù)知維修管理等先進(jìn)理念融入其中，讓設(shè)備管理信息系統(tǒng)真正成為設(shè)備管理人員的工具，也為領(lǐng)導(dǎo)決策分析提供科學(xué)依據(jù)。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各企業(yè)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析，以及設(shè)備管理信息在系統(tǒng)間的高效傳遞及下達(dá)，極大地提升了煉化企業(yè)設(shè)備管理效率。

3 RBI技術(shù)在設(shè)備信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用

RBI分析中需要進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集，需要耗費(fèi)巨大的人力、物力來收集以下各方面的數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)備的RBI工作[2]：

3.1 工廠及裝置的通用數(shù)據(jù)，包括氣候、地質(zhì)條件、計(jì)劃停車、工藝穩(wěn)定性、管理水平等；

3.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備、管道的規(guī)格、設(shè)計(jì)溫度、壓力、材料等；

3.3 工藝數(shù)據(jù)，包括與流體有關(guān)的物性參數(shù)，如：流體組份及含量、流速、pH值、操作溫度、操作壓力等；

圖1 設(shè)備管理信息系統(tǒng)

3.4 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，即歷史檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括檢驗(yàn)時(shí)間、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)有效性、實(shí)測壁厚數(shù)據(jù)及應(yīng)力腐蝕裂紋檢測結(jié)果等。

目前，某煉化企業(yè)的設(shè)備管理信息化系統(tǒng)中已存在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)及部分檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此只需要在設(shè)備管理信息化系統(tǒng)中添加相應(yīng)模塊，由各級(jí)設(shè)備管理人員負(fù)責(zé)對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入及更新，就可以不必重復(fù)進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。

4 應(yīng)用案例

某煉化企業(yè)對(duì)乙烯分餾系統(tǒng)的RBI分析工作中應(yīng)用了以上辦法，利用設(shè)備管理信息系統(tǒng)采集了裝置的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)錄入ORBIT-ONSHORE軟件，同時(shí)，分析人員又對(duì)其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集。以下是對(duì)該裝置的RBI評(píng)估結(jié)果。

4.1 風(fēng)險(xiǎn)分布

圖2 預(yù)處理系統(tǒng)（100）工段設(shè)備部件風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖

圖3 重整系統(tǒng)(200)工段設(shè)備部件風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖

連續(xù)重整裝置部分工段設(shè)備部件的風(fēng)險(xiǎn)矩陣見圖2、圖3所示。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)排序

表1給出了連續(xù)重整裝置中的高風(fēng)險(xiǎn)和中高風(fēng)險(xiǎn)但失效可能性大于3的靜設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)排序。

表1 連續(xù)重整裝置高、中高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備排序（部分）

4.3 損傷機(jī)理的識(shí)別

軟件分析給出裝置中設(shè)備潛在的損傷類別和主導(dǎo)損傷機(jī)理見表2。主要的損傷形式主要是酸性水腐蝕、濕硫化氫腐蝕、保溫層下腐蝕、HCL腐蝕等。

5 結(jié)論與展望

在RBI分析中充分應(yīng)用了設(shè)備信息化管理系統(tǒng)中已有數(shù)據(jù)，大大提高了RBI分析的效率。在開展RBI分析過程中也認(rèn)識(shí)到設(shè)備管理信息系統(tǒng)與RBI未建立起有效的數(shù)據(jù)交互。從信息集成化的發(fā)展來看，筆者認(rèn)為有必要在以下方面進(jìn)一步開展相關(guān)工作。

表2 連續(xù)重整裝置損傷機(jī)理

5.1 在設(shè)備管理信息系統(tǒng)中添加RBI分析中可能用到的數(shù)據(jù)，一方面可以提高工作效率，另一方面可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的RBI分析。

5.2 RBI的評(píng)價(jià)結(jié)果也要在設(shè)備管理信息系統(tǒng)中反映出來，以便于更好地指導(dǎo)檢維修工作。

［1］左尚志，等.壓力管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原理、技術(shù)及發(fā)展[A]//2006年全國失效分析與安全生產(chǎn)高級(jí)研討會(huì)論文集[C].2006.

［2］劉蕊，等.基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)在連續(xù)重整裝置的應(yīng)用研究[J].壓力容器，2011（增刊）.