14以風险分析为基础的维修（RBM）.doc

1 RBM的概念与论述 电站主要设备大多在高温、压力、旋转环境下工作，设备承受着蠕变、疲劳、氧化、腐蚀、磨损等多种失效机理的相互作用，失效事故常有发生。事实证明，在防止设备和结构失效方面，定期在役的预防性维修和检查能够发挥重要的作用，定期日常检验（点检）和检修期内的检查维修工作（定修）是设备维修工作中的两个重要部分。这些重要的检查工作的各个方面，包括检查的基本目的、方法、时间安排和验收标准等都会对零件失效的几率产生影响，尤其是一些电厂尚没有条件开展的精密点检项目，一些特殊仪器开展的状态诊断或寿命评估等外委项目，如何合理的安排其周期和首检期是非常重要的。然而，对于电站压力部件以及不同工作环境运行的部件，以往的在役检查项目常常是基于积累的经验和工程判断，甚至不十分了解其技术依据和检验方法局限性要求，因而在实际制定在役检查的要求和措施时，并不是充分考虑了基于风险评估的维修和检验信息要求，换句话，并没有充分考虑材料失效的几率风险、运行及负荷状态变化风险、检验可靠性风险以及零件失效产生的后果风险等。 在美国及欧洲许多国家，很早以前就开始火电厂机组设备新的维修方法的研究。特别是石油系统，从设备安全性和环境保护的观点出发，10年前即开始制定具体的以风险分析为基础的维修RBM（也称为风险检验技术RBI）实施方法， RBM/ RBI基本的概念和方法已列入2000年5月正式发行的『API 581』标准中。标准强调了： 通过应用RBM/ RBI方法以降低风险，首先需要对以下的基本理论和技术基础开展研究： 与损伤形态相关的损伤机理及其后果研究 损伤的发展速度研究 损伤检出的概率及通过检查可以预测未来损伤趋势的规律研究 损伤对于设备完整性的影响研究 为完成RBM/ RBI分析，需要考虑以下几个关键问题： What 应该检测的损伤形态和类别 Where 合适的检测及维修部位 How 采用什么样的手段，如何检测和维修 When 什么时候或者怎样的间隔进行检测和维修 因此，可以说在进行RBM分析中，准确地掌握当前的部件损伤形态是最基本的原则。只有弄清楚了目前的风险状态，才能根据风险大小两方面采取相应的对策。即降低过高的风险，同时又将过小的风险提高到合适的程度。 所谓过小的风险一般是指使用了质量特优的设备或者过量的检查维护。根据风险评估的结果采取适当对策，原则上将整个设备纳入“可以接受的风险”的程度是RBM/RBI的基本目的。 美国API 581标准中列出了石油及石油化学设备的详细RBM/RBI分析程序。并对定性的、半定量的及定量的方法分别进行了说明。表1列出了API 581的目录。标准的第7章 [损失大小的分析]和第8章[失效概率的分析]给出了风险评估的具体方法，并在第11章附录中列出了分析用的手册。图1为定性的RBI分析顺序。在进行定性的RBI中，失效概率的确定应考虑设备因素、损伤因素、检查因素等6种因素，可依据各因素的不同估计评定相应的级别（5级标准）。然后由多种因素的综合评级决定图1所示的风险矩阵的纵轴（失效概率）的等级大小。对于损失大小的确定，综合考虑设备损伤和健康损失（安全性、经济性评估）两方面的评估结果，进行同样的选择后由其综合评级（5级标准）决定图1所示的风险矩阵的横轴（损失大小）。然后根据评级后的风险的大小、在风险图上的位置决定具体的检查内容，确认降低风险的措施和效果。 表1 API 581 目录 Section 内容 0 前言 1 概论 2 参考文献 3 基本定义 4 风险分析 5 定性RBI分析 6 定量RBI分析简介 7 损失大小的分析 8 失效概率分析 9 降低风险的检查计划制定 10 数据库结构 11 评估软件 标准中对于定量的RBI分析方法也给出了详细的分析程序。在故障频率分析及影响度分析中提出了定量的详细程序。失效概率定义如下： 失效概率＝损伤频率×FE×FM 损伤频率：一般可使用损伤频率数据库提供的统计的损伤频率。 FE：设备修正因子，由损伤机理、设计、制造、安装、运行等因素决定。 FM：管理修正因子，设备制造、运行的安全管理体系的状态。 火电厂设备主要发生的失效形式包括泄漏及断裂两类，损伤频率的统计依据，即失效的定义可定量的由各个设备损伤机理造成介质泄漏的泄漏孔的大小（泄漏量，或泄漏裂纹长度）来度量，API 581规定了1/4英寸（1级）、1英寸（2级）、4英寸（3级）的泄漏孔大小及断裂（4级）等4个等级。 半定量分析方法是以上述的定性及定量的方法为参考，该方法在定量数据不是很充分的情况下比较有效。可以肯定，越接近定量分析其精度就越高。但要根据具体状况分别采用。采用定量的评估方法，需要详细的数据分析，而在定性的评估中，重要的是技术人员经验性的判断。通过分别使用这两种方法，可使半定量的风