趙剛

摘 要：文章對RBI的概念及其實施過程等進行了簡要闡述，對當(dāng)前在用壓力管道檢驗中存在一定的無序性、數(shù)據(jù)缺少等現(xiàn)狀，提出了應(yīng)用RBI技術(shù)解決這些問題的一些建議，建議加強這方面的研究和技術(shù)儲備工作。

關(guān)鍵詞：壓力管道風(fēng)險；RBI檢測技術(shù)；研究分析

1 RBI的概念

RBI檢測技術(shù)是基于風(fēng)險檢測（Risk BasedInspection）的縮寫，是近十年來發(fā)展起來的承壓設(shè)備管理與檢驗新技術(shù)。美國自1995年開始了對壓力管道基于風(fēng)險的檢測（簡稱RBI）研究，2000年發(fā)布了API 580（基于風(fēng)險的檢測）和API581（基于風(fēng)險的檢測的資源文件）標(biāo)準(zhǔn)，在化工和其他領(lǐng)域中得到了大量的應(yīng)用。該項技術(shù)對于降低設(shè)備風(fēng)險，優(yōu)化設(shè)備檢測和備件計劃，提供延長裝置運行周期的決策依據(jù)發(fā)揮了重要作用。在API581中，RBI定義為：對設(shè)備實施風(fēng)險評估和風(fēng)險管理的過程，關(guān)注的重點有兩方面：一是材料退化失效引起的壓力設(shè)備（如壓力管道）內(nèi)容物泄漏的風(fēng)險；二是通過檢測實施風(fēng)險控制。

2 RBI技術(shù)實施過程

維爾佛雷德·帕雷圖（VilfredoPareto）是19世紀(jì)意大利的一位經(jīng)濟學(xué)家，他提出了帕雷圖定律，用以描述當(dāng)時意大利財富和收入的集中程度。該定律有時也被稱作二八規(guī)則，即：80%的結(jié)果是由20%的可能原因產(chǎn)生的。大量統(tǒng)計研究表明，在生產(chǎn)領(lǐng)域存在一個類似經(jīng)濟領(lǐng)域的帕雷圖二八規(guī)則——80%的風(fēng)險往往集中在20%的設(shè)備上。

RBI的理論是采用系統(tǒng)論的原理和方法，通過對化工裝置工藝和損傷機理的全面掌握，將檢測資源按照設(shè)備的風(fēng)險等級重新分配，在保證給予低風(fēng)險項目足夠檢測和維護資源的情況下，將大量檢測和維護資源轉(zhuǎn)移到高風(fēng)險項目上，給高風(fēng)險項目提供更高水平的檢測，是一種更主動、更有針對性的檢測。

2.1 RBI評估的目的

（1）發(fā)現(xiàn)工廠的高危險風(fēng)險區(qū)域（裝置）。（2）發(fā)現(xiàn)裝置中的重要設(shè)備與管線。（3）根據(jù)風(fēng)險排序，安排檢驗時間和周期。（4）根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)果，調(diào)整檢測、維修計劃。（5）制定相關(guān)的風(fēng)險管理制度。（6）提高企業(yè)的安全管理水平。

2.2 RBI工作流程

（1） RBI實施的準(zhǔn)備，確定評價的目標(biāo)和范圍、采用的方法和所需要的資源。實施RBI應(yīng)有明確的目標(biāo)，這個目標(biāo)應(yīng)被RBI分析人員和管理人員理解。評價應(yīng)建立在一定的物理邊界和運行邊界上，通過裝置、工藝單元和系統(tǒng)的選擇建立物理邊界。

（2）尋找設(shè)備的失效機理和失效模式。找出設(shè)備在所處的環(huán)境中可能產(chǎn)生的退化機理、敏感性和失效模式，這對RBI評價很有幫助。

（3）評價數(shù)據(jù)的采集。采集風(fēng)險評價設(shè)備的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、維護和改造、設(shè)備失效等數(shù)據(jù)。

（4）評估失效概率。評估設(shè)備在工藝環(huán)境下每一種失效機理的失效概率，失效概率評估的最小單位是按失效機理不同劃分出的設(shè)備部件。失效概率評估包括確定材料退化的敏感性、速率和失效模式，量化過去檢測程序的有效性，計算出失效的概率。

（5）評估失效后果。評估設(shè)備發(fā)生失效后對經(jīng)濟、生產(chǎn)、安全和環(huán)境造成的影響。

（6）風(fēng)險評價。根據(jù)上面評估的失效概率，計算出設(shè)備失效的風(fēng)險，并進行排序。根據(jù)制定的風(fēng)險接受準(zhǔn)則（如ALARP原則），將風(fēng)險劃分為可接受、不可接受和合理施加控制三個部分。

（7）風(fēng)險管理。制定有效的檢測計劃，控制失效發(fā)生的概率，將風(fēng)險降低到可接受的程度，促進檢測資源的合理分配，降低檢測的時間和費用。對通過檢測無法降低的風(fēng)險，采取其他的風(fēng)險減緩措施。

（8）風(fēng)險再評價和RBI評價的更新。RBI是個動態(tài)的技術(shù)工具，可以對設(shè)備現(xiàn)在和將來的風(fēng)險進行評價。然而，這些評估是基于壓力管道當(dāng)時的數(shù)據(jù)和認識，隨著時間的推移，不可避免會有改變。有些失效機理隨時間發(fā)生變化；增加檢測活動可以增加設(shè)備的可信度；工藝條件和設(shè)備的改變，通常可帶來設(shè)備風(fēng)險的變化；RBI評價的原始條件也可能發(fā)生變化，采用減緩策略也可以改變風(fēng)險，可以進行RBI再評價，對這些變化進行有效的處置措施。

3 壓力管道檢驗中應(yīng)用RBI技術(shù)的建議

基于風(fēng)險的管道檢測技術(shù)通過制定合理、準(zhǔn)確、經(jīng)濟、有效的檢測方案，給予高風(fēng)險管道更多的檢測資源，同時避免在低風(fēng)險管道上的過多投入，借助儀器設(shè)備等對在用管道的各種缺陷問題進行定量化分析，檢測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果作為管道安全評估的基礎(chǔ)，它可以解決在用管道是否需要改造或更換、能否升壓運行、是否需要降壓運行等問題。可以摸清管道的現(xiàn)實狀況，確定管道安全狀況等級，提出適宜的檢修方案。為此提出以下建議：

（1）在RBI分析過程中必須確定檢測方法的有效性，以保證能檢測出設(shè)備己存在缺陷和嚴重程度。例如，特定的損傷機理造成無法預(yù)測的局部腐蝕，采用沿管線測厚的方式，很難發(fā)現(xiàn)己存在的缺陷。在這種情況下，超聲波等檢測更為有效。總之，對引起安全或經(jīng)濟等嚴重后果的高風(fēng)險管道必須保證檢測的質(zhì)量。

（2）關(guān)注無損檢測技術(shù)進展。以壓力管道自動超聲成像檢測技術(shù)進展為例，中國特種設(shè)備檢測研究中心與美國CD國際公司合作研制了相應(yīng)的檢測儀器，應(yīng)用于一些新安裝和壓力管道的檢測（最小探測直徑為57，解決了國外技術(shù)存在的許多問題。壓力管道焊縫如采用射線檢測易漏檢面狀缺陷，特別是開口度小的裂紋和未熔合等，用超聲自動成像技術(shù)就很容易發(fā)現(xiàn)這些缺陷，且可以快速得到檢測結(jié)果；而射線檢測需大量消耗品，且對人體有害。另外，射線檢測不能顯示缺陷深度，而自動超聲檢測通過分區(qū)法判定缺陷深度精度可達1mm，得到的彩色B超掃描圖形可實時打印，也可存入光盤，不像射線檢測需用大量底片。

加拿大和美國等國家有關(guān)法規(guī)對壓力管道的焊接技術(shù)鼓勵采用自動超聲成像檢測技術(shù)。要關(guān)注管道在不拆保溫層或在線狀態(tài)下的脈沖渦流測厚技術(shù)進展，以及磁記憶檢測（MMT）方法。

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