論設(shè)備維修管理基于風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)的新技術(shù)

設(shè)備維修管理的新技術(shù)

基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)

中國(guó)石化股份茂名分公司顧望平教授級(jí)高級(jí)工程師第一頁(yè)，共四十八頁(yè)。設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展

為追求產(chǎn)量和規(guī)模效應(yīng)，設(shè)備大型化；為追求產(chǎn)品多品種和產(chǎn)品高質(zhì)量，設(shè)備復(fù)雜化和高級(jí)化；為提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率和追求運(yùn)轉(zhuǎn)合理，計(jì)算機(jī)化和自動(dòng)化；為追求安全運(yùn)轉(zhuǎn)和延長(zhǎng)維修周期，延長(zhǎng)設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和提高設(shè)備可靠性；傳統(tǒng)設(shè)備維修方法經(jīng)歷了事后維修(BM)，定期維修(TBM)和狀態(tài)維修（CBM）三個(gè)階段；

第二頁(yè)，共四十八頁(yè)。設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展年限維修期望值維修技術(shù)1940-1950故障時(shí)就修換(BM)故障時(shí)就修換1960-1980更高的設(shè)施可用度、更長(zhǎng)的設(shè)備壽命

、更低的成本

(TBM)定期大修管理、用體積大.速度慢的計(jì)算機(jī)制定工作計(jì)劃和控制系統(tǒng)1990-2000

更高的設(shè)施可用度、可靠性、安全性、產(chǎn)品質(zhì)量；更長(zhǎng)的設(shè)備壽命、低成本和無(wú)環(huán)境危害（CBM）狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、可靠性和可維性設(shè)計(jì)、故障模式和危害分析技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)；第三頁(yè)，共四十八頁(yè)。先進(jìn)維修管理技術(shù)RCM（RrliabilityCenteredMaintenance）以可靠性為中心的維修PDM（PredictiveMaintenance）預(yù)測(cè)維修技術(shù)EAM（EnterpriseAssetManagement）企業(yè)資產(chǎn)維護(hù)管理系統(tǒng)RBI（RiskBasedInspection）以風(fēng)險(xiǎn)為基礎(chǔ)的檢測(cè)RII（RiskinformedInspection）風(fēng)險(xiǎn)矯正檢測(cè)CBM(prognosticatemeasureMaintenance)狀態(tài)檢測(cè)檢修AIM(AssetIntegrityManagement)資產(chǎn)完整性管理第四頁(yè)，共四十八頁(yè)。RCM以可靠性為中心的維修RCM以可靠性和風(fēng)險(xiǎn)為依據(jù)，制定出設(shè)備或裝置必要的維修程序;在保證安全前提下，以最低成本，維持最佳效益。執(zhí)行RCM需要成立審查小組，經(jīng)RCM嚴(yán)格培訓(xùn)的專家指導(dǎo)下進(jìn)行工作；對(duì)選出的設(shè)備提七個(gè)方面問(wèn)題：1.在現(xiàn)行的使用環(huán)境下，設(shè)備的功能及相關(guān)的性能標(biāo)準(zhǔn)是甚么？2.甚么情況下設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)其功能？3.引起各功能故障的原因是甚么？4.各故障發(fā)生時(shí)，會(huì)出現(xiàn)甚么情況？5.甚么情況下各故障至關(guān)重要？6.做甚么工作才能預(yù)防各故障？7.找不到適當(dāng)?shù)念A(yù)防性工作應(yīng)怎么辦？第五頁(yè)，共四十八頁(yè)。PDM預(yù)測(cè)維修技術(shù)是根據(jù)對(duì)潛伏故障進(jìn)行在線或離線測(cè)量的結(jié)果和其他信息來(lái)安排維修的技術(shù)其關(guān)鍵是依靠先進(jìn)的故障診斷技術(shù)對(duì)潛伏故障進(jìn)行分類和嚴(yán)重性分析,以決定設(shè)備（部件）是否需要立即退出運(yùn)行和應(yīng)及時(shí)采取的措施。第六頁(yè)，共四十八頁(yè)。EAM企業(yè)資產(chǎn)維護(hù)管理系統(tǒng)

它是面向資產(chǎn)密集型企業(yè)的企業(yè)信息化解決方案的總稱，其前身稱作CMMS.在資產(chǎn)密集型企業(yè)中，圍繞資產(chǎn)從設(shè)計(jì)采購(gòu)、安裝調(diào)試、運(yùn)行管理到轉(zhuǎn)讓報(bào)廢的全生命周期，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)（IT）提高資產(chǎn)的運(yùn)行可靠性與使用價(jià)值，降低維護(hù)與維修成本，提升企業(yè)管理水平與人員素養(yǎng)，加強(qiáng)資產(chǎn)密集型企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的一套軟件系統(tǒng)。第七頁(yè)，共四十八頁(yè)。AIM資產(chǎn)完整性管理

在工廠建設(shè)到投產(chǎn)及生產(chǎn)管理全過(guò)程，始終貫穿企業(yè)目標(biāo)：利潤(rùn)、成本、發(fā)展、HSE和各種風(fēng)險(xiǎn)等；有一套管理和組織為業(yè)主服務(wù)：可行性階段提供咨詢；設(shè)計(jì)階段支持規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)解釋、投資估算和設(shè)計(jì)審查；采購(gòu)階段評(píng)估供應(yīng)商、估價(jià)；建設(shè)階段擔(dān)任監(jiān)理；生產(chǎn)期間進(jìn)行評(píng)估和咨詢；維修階段提供RBI服務(wù)、失效分析和維護(hù)策略等；挖掘資產(chǎn)管理潛在的隱蔽損失，使資產(chǎn)全過(guò)程接近生命周期；第八頁(yè)，共四十八頁(yè)。勞動(dòng)材料經(jīng)常開(kāi)支在管理部門之間缺乏協(xié)調(diào)和溝通在整個(gè)低效率過(guò)程浪費(fèi)時(shí)間和資源低的工廠可靠性和效率看得見(jiàn)的成本隱藏?fù)p失容易的標(biāo)準(zhǔn)潛在的有限利潤(rùn)不一般的標(biāo)準(zhǔn)潛在的高利潤(rùn)資產(chǎn)生命周期成本第九頁(yè)，共四十八頁(yè)。AIM全過(guò)程協(xié)助解釋文件/規(guī)范建立項(xiàng)目QHSE系統(tǒng)危險(xiǎn)程度估價(jià)RAM可行性設(shè)計(jì)采購(gòu)建設(shè)試車所有項(xiàng)目階段投標(biāo)評(píng)價(jià)-QHSE審計(jì)/設(shè)計(jì)估價(jià)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)估價(jià)復(fù)查和確認(rèn)設(shè)計(jì)-計(jì)劃任務(wù)書(shū)AIM供應(yīng)者選擇&認(rèn)證裝備認(rèn)證/商店檢查物質(zhì)估價(jià)建設(shè)估價(jià)履行估價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析操作安全估價(jià)咨詢?cè)O(shè)計(jì)審查派出服務(wù)履行服務(wù)第十頁(yè)，共四十八頁(yè)。AIM功能AIM功能包括四個(gè)主要部分1.資產(chǎn)履行－維護(hù)策略復(fù)查(MSR)裝備可靠性和可維護(hù)性復(fù)查(EMR)可靠性和可維護(hù)性分析(RAM)2.維護(hù)－可靠性為中心的維護(hù)(RCM)失效分析(FMEA)結(jié)構(gòu)復(fù)查3.操作的履行－條件監(jiān)控(CM)策略運(yùn)行條件監(jiān)控(PD－CBM)后備支持分析維護(hù)管理系統(tǒng)4.風(fēng)險(xiǎn)和檢查－過(guò)程系統(tǒng)完整性(PSI)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢查(RBI)第十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)工程學(xué)在維修方面應(yīng)用－RBI技術(shù)“風(fēng)險(xiǎn)管理”是一門跨學(xué)科的新興科學(xué)

RBI（RiskBasedInspection）是設(shè)備維修管理技術(shù)的新發(fā)展一套有組織及有系統(tǒng)的分析法,可以對(duì)每一個(gè)單元設(shè)備加以風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)是一套檢驗(yàn)方法,

檢驗(yàn)10-20%的設(shè)備,識(shí)別80-90%的風(fēng)險(xiǎn).確定檢驗(yàn)方法，降低檢驗(yàn)費(fèi)用,提高設(shè)備檢驗(yàn)可靠性延長(zhǎng)生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本第十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)工程學(xué)風(fēng)險(xiǎn)（Risk）=損傷發(fā)生概率（Likelihood）×影響程度（Consequence）風(fēng)險(xiǎn)≠危險(xiǎn)駕車是危險(xiǎn)的，但駕車的風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)減少可能性以避免嚴(yán)重后果：強(qiáng)制執(zhí)行其他法律法規(guī)（限制年齡、車速、培訓(xùn)等）強(qiáng)化車輛檢測(cè)和維護(hù)保養(yǎng)第十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)管理的功能監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)降低措施失效預(yù)防措施風(fēng)險(xiǎn)控制失效的可能性/頻率失效后果分析危險(xiǎn)/風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)第十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。RBI工作流程管理系統(tǒng)設(shè)備評(píng)價(jià)檢測(cè)程序PSM（工廠安全管理）評(píng)價(jià)生產(chǎn)過(guò)程（工藝）狀態(tài)設(shè)備失效數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)備數(shù)據(jù)文件風(fēng)險(xiǎn)排序生產(chǎn)過(guò)程安全管理優(yōu)化檢測(cè)程序優(yōu)化失效后果減輕失效的可能性分析失效后果分析第十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。API750API510API570API653評(píng)估損壞的危險(xiǎn)性和殘余壽命新文件供研究參考文件API-BRDRP581RISKBASEDINSPECTION可使用文件MPCPITNESSFORSERVICERBI與FFS文件FFSRP579RBI581目前API文件之間的關(guān)系第十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。API風(fēng)險(xiǎn)管理文件

API581基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)--基礎(chǔ)文件API750石油煉制廠典型風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃導(dǎo)則API510壓力容器檢測(cè)規(guī)范API570壓力管道檢測(cè)規(guī)范API.653儲(chǔ)罐檢測(cè)規(guī)范APIFFSRP579推薦用于合乎使用的實(shí)施方法研究和參考文件API572壓力容器檢測(cè)API574管線系統(tǒng)元件特殊檢測(cè)API575常壓和壓力儲(chǔ)罐檢測(cè)第十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。API581內(nèi)容基礎(chǔ)資料”的主要目錄

API581于2000年5月出版,文件由正文和附錄組成,

正文的主要內(nèi)容介紹RBI的基本概念,風(fēng)險(xiǎn)分析,重要度風(fēng)險(xiǎn),可靠性分析,檢測(cè)程序,工廠基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表等.

第十八頁(yè)，共四十八頁(yè)。API581內(nèi)容

附錄的主要內(nèi)容:附錄ARBI定性分析工作手冊(cè)附錄BRBI半定量分析工作手冊(cè)附錄CRBI定量分析工作手冊(cè)附錄D管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)工作手冊(cè)附錄EOSHA1910和EPA危險(xiǎn)化學(xué)品表附錄FAPI和ASTM的RBI比較附錄G腐蝕減薄模式(其中包括HCL,高溫硫和環(huán)烷酸,高溫H2S/H2,H2SO4,HF,酸性水,胺,高溫氧的各種腐蝕數(shù)據(jù)和判據(jù))第十九頁(yè)，共四十八頁(yè)。API581內(nèi)容附錄H應(yīng)力腐蝕裂紋模式(其中包括以下應(yīng)力腐蝕裂紋的數(shù)據(jù)表和判據(jù):堿,胺,硫化物,HIC/SOHIC-H2S,炭酸,連多硫酸,HSC-HF,HIC/SOHIC-HF附錄I高溫氫腐蝕模式附錄J爐管模式附錄K材料疲勞(僅管線)模式附錄L脆斷模式附錄M設(shè)備襯里模式附錄N外部損壞模式第二十頁(yè)，共四十八頁(yè)。采用典型檢驗(yàn)程序檢驗(yàn)不出的風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)活動(dòng)RBI效果風(fēng)險(xiǎn)采用RBI第二十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。API581應(yīng)用石油化工廠以過(guò)程設(shè)備和管線為主的在役設(shè)備涉及所有設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)等資料定性分析>半定量分析>定量分析一個(gè)以腐蝕為主的失效機(jī)理專家數(shù)據(jù)庫(kù)，并成立專家小組采用統(tǒng)計(jì)概率理論，簡(jiǎn)化了失效后果模型一個(gè)量化的分析程序，建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖自動(dòng)化地編制檢查計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)管理的功能監(jiān)測(cè)第二十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估執(zhí)行步驟

工藝設(shè)備分類定性分析定量分析設(shè)備類型可靠度

平面圖

PFD/P&ID火災(zāi)爆炸危害失效可能性

后果影響等級(jí)毒性外洩危害失效可能性

健康影響等級(jí)火災(zāi)爆炸模式擴(kuò)散模式環(huán)境污染模式生產(chǎn)損失模式**:theworst-casescenario第二十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。定性RBI分析風(fēng)險(xiǎn)的含義：Risk＝Frequency×Consequence

(可能性)×(后果)可能性分析 設(shè)備系數(shù) 破壞系數(shù) 檢驗(yàn)系數(shù) 條件系數(shù) 工藝係數(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì)系數(shù)后果分析 化學(xué)系數(shù) 量值系數(shù) 狀態(tài)系數(shù) 自燃系數(shù) 壓力系數(shù) 保護(hù)系數(shù)第二十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。定性RBI分析(1/4)可能性因子設(shè)備系數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)系數(shù)工藝系數(shù)破壞系數(shù)檢驗(yàn)系數(shù)條件系數(shù)第二十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。定性RBI分析(2/4)后果影響等級(jí)化學(xué)系數(shù)信任系數(shù)壓力系數(shù)量值系數(shù)條件系數(shù)自燃系數(shù)第二十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。定性RBI分析(3/4)健康影響等級(jí)毒性量系數(shù)人口系數(shù)保護(hù)係數(shù)擴(kuò)散系數(shù)第二十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。

失效可能性系數(shù)＝設(shè)備系數(shù)＋損壞系數(shù)＋檢驗(yàn)系數(shù)＋

條件系數(shù)＋工藝系數(shù)＋機(jī)械設(shè)計(jì)系數(shù)

損壞影響系數(shù)＝化學(xué)系數(shù)＋量值系數(shù)＋狀態(tài)系數(shù)＋自燃系數(shù)＋壓力系數(shù)＋保護(hù)系數(shù)失效等級(jí)損壞等級(jí)定性RBI分析-等級(jí)區(qū)分第二十八頁(yè)，共四十八頁(yè)。定性RBI分析(4/4)危害風(fēng)險(xiǎn)矩陣IncreaseRiskABCDE12345可能性等級(jí)

后果等級(jí)第二十九頁(yè)，共四十八頁(yè)。定量RBI分析步驟1/6定量分析流程工藝條件PHA結(jié)果保養(yǎng)/檢驗(yàn)記錄PSM系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果設(shè)備資料檔案后果嚴(yán)重性分析失效可能性分析危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估檢驗(yàn)計(jì)劃變更其它之風(fēng)險(xiǎn)降低措施第三十頁(yè)，共四十八頁(yè)。定量RBI分析2/6定量分析-失效頻率的計(jì)計(jì)算第三十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。定量RBI分析3/6平均失效頻率的資料來(lái)源OREDA-92OffshoreReliabilityDataENIReliabilityDatabook,ComponentReliabilityHandbookAPI581Table8.1第三十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。同類失效的頻率設(shè)備修正系數(shù)管理系統(tǒng)

評(píng)估系數(shù)XX技術(shù)子因素?fù)p害比率檢驗(yàn)有效性通用子因素工廠狀況寒冷天氣震動(dòng)監(jiān)視地震活動(dòng)機(jī)械子因素設(shè)備復(fù)雜性建造規(guī)范壽命周期安全系數(shù)工藝子因素連續(xù)性穩(wěn)定性泄壓閥10110010050現(xiàn)場(chǎng)特定修正系數(shù)破孔大小1/4“1”4“破裂泵過(guò)濾器儲(chǔ)罐管線以PSM現(xiàn)況考察API581WorkbookAppendixIII101questions,1000scores設(shè)備型式失效頻率修正系數(shù)第三十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。定量RBI分析5/6失效頻率的管理修正因子以PSM現(xiàn)場(chǎng)考察API581WorkbookAppendixIII101questions,1000scores第三十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。管理系統(tǒng)評(píng)估項(xiàng)目主題問(wèn)題總分1領(lǐng)導(dǎo)與管理6702工藝安全信息10803工藝危害性管理91004變更管理6805操作規(guī)程6806安全作業(yè)7857培訓(xùn)8100項(xiàng)目主題問(wèn)題總計(jì)8機(jī)械完整性201209開(kāi)工前安全審查56010應(yīng)急措施66511事故調(diào)查97512承包商54513安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)評(píng)估440總計(jì)1011000第三十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。定量分析6/6－后果流程流體

性質(zhì)

釋放

率

設(shè)定總物質(zhì)

確定形式連續(xù)瞬時(shí)確定最終相確定最終相連續(xù)/氣體連續(xù)/液體瞬時(shí)/氣體瞬時(shí)/液體

減緩可燃后果商業(yè)后果有毒后果環(huán)境后果第三十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。定量RBI分析定量分析-失效頻率的計(jì)計(jì)算第三十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。增加后果增加可能性增加后果第三十八頁(yè)，共四十八頁(yè)。調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)－檢驗(yàn)計(jì)劃改進(jìn)第三十九頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣（目前2002）

第四十頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣（未來(lái)2010無(wú)檢驗(yàn)）第四十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣（未來(lái)2010檢驗(yàn)后）第四十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。異常情況處理流程開(kāi)始審查作業(yè)結(jié)果在判定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)不符合部分是否需評(píng)估評(píng)估建立報(bào)告記錄異常制定修理計(jì)劃分析作業(yè)數(shù)據(jù)立即更正異常根據(jù)臨修程序決定策略-降荷、修理或更換報(bào)修申請(qǐng)完成異常報(bào)告分析異常處理分析報(bào)告交專業(yè)人員更新資料庫(kù)確認(rèn)異常已排除更新設(shè)備維修保養(yǎng)計(jì)劃報(bào)告歸檔完成1.異常狀況分析報(bào)告2.作業(yè)報(bào)告3.相關(guān)資料提供維修與檢查人員技術(shù)性建議異常如需檢測(cè)則安排檢測(cè)時(shí)間評(píng)估異常開(kāi)始追踨異常指定異常狀況評(píng)估人員指定專業(yè)人員評(píng)估異常將異常報(bào)告輸入MI管理系統(tǒng)個(gè)別設(shè)備保養(yǎng)結(jié)果維修作業(yè)記錄