可扩展的准确性：检查计划和RBI

Stephen Covey，高效的7种习惯的作者^1.，为领导提供了很多好的建议。例如：

以终为始

第一件事先

首先关注有效，然后高效;否则我们可能只是更快地做错事

你可能会想：“这对我有什么影响？我不是领导角色。我的公司不是领头羊，我们满足了行业内的特定需求。”如果你是这么想的，或者你的某些变体，我要求你再想想。领导是在旅程开始时所做的事情。每当我们进入一个新的角色，探索陌生的领域，或挑战我们周围的人，无论情况多么简单或复杂，我们都在跨越其他人尚未涉足的领域。从本质上讲，这是一种引领。如果被要求思考你在生活中扮演了什么样的领导角色，一些角色是显而易见的，例如父亲、母亲、叔叔、婶婶等。虽然你可能不是组织内的管理者，但领导并不局限于管理。领导力包括在您的工厂开始新的计划，或重新启动相同的计划，例如：

• 新的风险检查计划，一些主要工具，用于帮助您：
• 确定和相对衡量风险
• 确定风险驱动因素及其对风险的贡献，并为本文章，
• 确定造成不确定性的原因，以及
• 衡量这些不确定性对风险的影响，以及如何衡量
• 新的CUI(绝缘下的腐蚀)方案
• 新涂料计划
• 设备剩余寿命的新方案
• 新的IOW（完整性操作窗口）程序
• 等等。

挑战的各种因素，例如制定有效的检查策略，然后制定有效的检查策略，是决策过程的关键。在这些因素中，每一个都是必须回答的问题。答案应经过深思熟虑，并作为基于风险的检查分析过程的一部分提供。这些问题包括：

• 怎样精确的您的数据和损坏评估是否需要成为？或者另外问道，多少不确定性是可接受的吗？
• 您需要多少和什么类型的检验信息来将不确定性降低到可接受的金额？这必须来自战略实施的结果。
• 泄漏/故障风险何时不可接受？请记住，风险是动态的，您的设备在不同时间会经历不同的损坏率。此外，所述设备的故障可能在不同的时间导致各种不同的后果。例如，财务后果可能取决于市场需求、连锁效应等。
• 您如何使用风险评估来确保RBI流程回答这些问题？

因此，作为你的RBI流程的一部分，在做出检查策略决定之前，问自己以下问题是很重要的(毕竟，金钱和时间不是无限供应的):

• 你在寻找什么样的损伤机制?
• 您的设备状况的起点或当前状态是什么？
• 损害预计会以多快的速度发展?
• 未来操作条件的可预见性如何?
• 是否有适当的触发器（如IOW、通知等）提醒您意外的流程更改？
• 如果存在损坏，它能存在多久才能导致设备泄漏或故障？
• 你应该检查什么？
• 是否需要/证明主动FFS（即工程关键评估（ECA），以便您确定最小容许/关键缺陷尺寸和关键区域）以确定所需NDE灵敏度？
• 我建议使用RBI，根据风险ROI，即拥有和使用这些信息可以减少不确定性的程度，确定/衡量这一点是否合理。许多业主运营商已经在某些关键装置/设备（如加氢裂化反应器）上采用了这种做法。此类评估的另一个好处是，通过使用此类演习中生成的故障评估图（FAD），帮助在周转期间快速做出关键运行/维修/更换决策。FAD显示可容忍的缺陷尺寸、长度和深度。记住，达到不可接受状态的预期时间始终是评估的一部分。
• 如果没有正式的ECA，你应该了解以下几点:
• 失效模式，例如脆性断裂、韧性撕裂、先裂后漏、针孔泄漏、鱼嘴撕裂或断裂、疲劳裂纹等。
• 如果存在损坏或异常，低于检查策略的可检测极限，考虑到预期应力和损坏率，设备是否能够安全可靠地进行下一次计划检查？
• 检查员/NDE操作员的绩效有何影响？
• 这将通过检验有效性信用将资格验证测试纳入失效概率（POF）计算。
• 你应该使用什么NDE方法?
• NDE会找到你需要的东西吗？
• 如果有的话，您需要执行哪些免费检查/ NDE？
• 你应该检查哪里（在三维中思考）？
• 你应该检查多少区域？
• 各种战略方案的战略实施成本和投资回报是多少？

在设计固定设备可靠性计划时非常重要，其中检验是我们询问自己，“为什么我们检查石油和天然气生产设备，精炼，石化，化学，管道，中流气体和码头设施？“有很多原因。考虑以下例子：

1. 金属损失可能是产品纯度污染的潜在影响，例如，不需要的铁离子和/或铁锈可能污染产品。
2. 监管机构/法规要求它。
3. 保险公司需要它。
4. 最常见的是“微调”可靠性预测。换句话说，确认降级率，以便采取措施尽可能确保避免负面事件，实现可靠性和可用性目标。

最基本的是，尽管我们检查（这需要花费金钱，需要时间，并且会带来自身的风险）以获取信息来“微调”可靠性预测。为什么？由于健康和安全、业务、环境等原因，我们获得了这些额外信息，因此我们不会发生导致机组停机或可能导致灾难性事件的泄漏，可能会伤害人员、破坏环境，并优化设备的总体拥有成本。当我们需要时，我们正在收集更多的数据，以“适当”的准确度了解设备的真实损坏状态。这使我们能够比过去更好地管理设备完整性。

多少检查和准确的知识的真实损害状态是足够的?什么时候这还不够?我们如何设计一个检查策略来提供“正确”数量的信息来产生“正确”数量的知识?我希望在本文中回答这些问题，使您满意。

有时，我们需要尽可能准确地知道真实的损坏状态，特别是对于接近寿命终点或暴露在有害过程中的关键设备，例如，这可能会加速退化(良好的完整性操作窗口触发器将捕捉到这些实例)，从而导致设备过早故障。

历史视角与当前挑战

在“旧时代”的检查计划被设计为“击中或错过”活动。通常，在连续运行期间，我们每3年检查压力容器和管道。在批量运行操作中，我们经常经常被检查（特别是对于玻璃衬里，橡胶衬里设备等易碎设备，具有极高的腐蚀速率的设备，其中基材暴露于过程介质的漏洞会导致快速泄漏/故障），和希望在失败之前捕获潜在的问题区域。希望我们发现了一个潜在的问题，导致泄漏或更糟。

检查方案发展的下一个阶段是基于状态的监测。在这个阶段，我们计算腐蚀速率，考虑损伤进展，损伤形态等。这比以前好多了。我们让这些问题的答案来决定下一次检查的时间。这可以被认为是不惜一切代价避免失败，因为失败的后果还没有被纳入决策过程。

基于状态的监测之后是RBI。实施良好的RBI计划的主要优势之一是回答了以下关键问题：“我需要对我认为的设备状况有多大信心？”。相对风险值和其他触发因素可以/将告诉您何时需要更多信息，即当前或未来的不确定性水平是可接受/不可接受的。答案应该是显而易见的，风险驱动因素应该是可识别的。您认为设备状况的准确程度如何？多少不确定性是可以接受的？

相对风险可以决定这一点，以及相对风险方程的其他要素（例如，损害因素，API RP 581（2）RBI方法中POF的一个子因素）；结果*POF=风险。例如，API RBI RP 581中包含POF值的子因子是损伤因子，可用作触发因素和度量。业主运营商管理设备可靠性、安全性和完整性的策略将决定触发器的使用方式。

其他定义的标准，如健康和安全后果、财务后果、环境影响和固有风险，应视情况而定，以符合贵公司的战略、监管和保险公司的要求。

作为行动触发因素的风险阈值和其他标准

例如，在API RP 581中，如上所述，可以使用各种触发器，我们将回顾其中一些触发器的基础。对于几乎所有RBI方法，RBI风险通常被计算并描述为初始风险或起始风险以及未来某个时间点的风险。为了进行未来规划，必须在分析中考虑有关未来运营实践或条件的假设。分析日期的风险和未来某个日期（计划日期）的风险被视为特定日期的风险“快照”。当风险水平或其他触发因素（如损害因素等）决定了您的情况时，建议采取缓解策略降低计算的相对风险值或损害因素值等。必须在法规要求的特定日期之前进行检查，无论RBI结果如何，以保持合规性。另一方面，应该注意的是，技术确实存在，它们显示出相对的风险随时间的推移而上升，而不是只在时间上出现“快照”。

风险值通常呈现为：

• 矩阵中的位置
• 每年区域内的风险（发生频率）
• 每年以货币单位表示的风险（发生频率）

风险矩阵

矩阵中描述的设备相对风险的定性视图。基质可以是细胞的任意组合。API RP 581矩阵是一个5 X 5矩阵，其后果以“X”轴为模型，失效可能性以“Y”轴为模型。整个行业中使用了各种矩阵。

通过检查有效性管理不确定性

上一页的表1列出了作为检查触发器的目标日期。通常，触发因素（将在下一节中解释）是风险阈值，尽管它可能是其他定义的标准，例如设备达到特定损坏系数或状态/条件的日期，和/或监管机构或保险公司要求的日期。它们位于标有“RBI检验日期”的列中。请注意，图中显示了相关的损坏机制。将风险保持在可管理范围内所需的检查水平也显示为A、B、C、D。API RP 581第二版提供了解释A、B、C和D级检查有效性的解释和指南。

API RP 581第二版对不同级别检验有效性的解释规则如下:

• a（高效）：检查方法将在几乎所有情况下正确识别真正的损坏状态(或80-100%的可信度)。
• B（通常有效）：检查方法将在大多数情况下正确识别真实损坏状态（或60–80%置信度）。
• C(相当有效):检查方法将正确识别真正的损坏状态大约一半的时间(或40-60%的信心)。
• D（效果不佳）：检查方法将提供很少的信息，以正确识别真正的损坏状态（或20-40％的置信度）。
• E(无效):检查方法将不提供或几乎没有任何信息，可以正确识别真正的损伤状态，并且被认为是检测特定损伤机制的无效（不到20％的置信度）。

现在看看表1、图2和图3，记住上面的分级信息。您是否了解风险如何指导RBI战略家选择检查策略，以将设备真实损坏状态的不确定性降低到可接受的程度？

风险阈值作为触发器

右侧图2所示的风险模型显示了该架空卷筒的以下情况：

• Y轴是每年平方英尺的风险
• X轴RBI分析所涵盖的时间范围为10年；计划期间。
• 每年35平方英尺的风险门槛如红色水平线所示。
• 当该组件或项目的风险达到风险阈值时，将创建红色垂直线所示的目标日期。这种“触发器”意味着需要在风险击中每年风险阈值35平方英尺的日期或之前或之前进行检查或其他风险缓解活动。
• 暗绿线代表该项目的总体累积风险。
• 浅绿色线表示HIC/SOHIC(氢致开裂/应力取向氢致开裂)所造成的孤立风险。
• 黄线表示CUI（绝缘下腐蚀）造成的孤立风险。请注意，HIC/SOHIC的风险影响比CUI腐蚀的风险影响更大、更快。
• 蓝线表示内部总体变薄所造成的孤立风险。请注意，HIC/SOHIC的风险影响比内部普遍腐蚀的风险影响更早增加。
• 请注意，建议对HIC/SOHIC进行检查，以便在目标日期当天或之前将风险降低到可接受的水平。这是采取行动的触发日期。

区域内的风险说明^2./作为相对度量的年份

这些指标在风险分析中的项目之间提供比矩阵单元中的位置之间的更多歧视，这可以通过数量级变化。

让我们从一些计算/分配事件频率的理由开始，每年，作为API RP 580指导的RBI计划的一部分。参考资料来自API RP 580^3.:

4.1.28概率

在所考虑的时间范围内，事件可能发生的程度。概率的数学定义是“与随机事件相关的0到1标度的实数”。概率可能与长期相对发生频率或事件将发生的置信度有关。对于高置信度，概率接近1。在描述风险时，可以使用频率而不是概率。关于概率的置信度可以选择为“罕见/不太可能/中等/可能/几乎肯定”或“难以置信/不可能/遥远/偶然/可能/频繁”等类别或等级

10.2 POF分析中的计量单位

POF通常以频率表示。频率表示为特定时间范围内发生的事件数量。对于概率分析，时间框架通常表示为固定间隔（如一年），频率表示为每个间隔的事件（如每年0.0002次故障）。时间范围也可以表示为一次事件（例如，一次运行长度），频率为每次事件（例如，每次运行0.03次故障）。对于定性分析，POF可分为高、中、低或一到五类。然而，即使在这种情况下，也应将事件频率与每个概率类别相关联，以便为负责确定概率的个人提供指导。如果这样做，从一个类别到下一个类别的变化可能是一个或多个数量级或其他适当的划分，这将提供充分的区别。

正如人们可能猜测的那样，在风险分析中，我们必须对考虑事件的频率进行计算。我们还必须考虑到失败的后果。理论上的关系是:

*失败/失败频率的结果=风险度量。根据结果的不同，存在多种选择，例如:

货币单位（例如美元/年）
健康和安全（面积/年）

示例场景：

• 含有碳氢化合物和H2S气体（有毒或有毒）的处理塔。
• 印度储备银行的分析着眼于10年计划期或窗口期。
• 结果离散模型表明，在发生故障或泄漏的情况下，可能产生以下结果:
• 易燃效应伤害/死亡区域/周长为5000平方英尺的辐射区域，其中阈值热暴露区域等于或高于规定的伤害/死亡标准。
• 设备损坏区域为1000平方英尺的辐射区域，其中临界热暴露区域等于或高于规定的损坏标准。
• 毒性效应损伤/死亡区/周边是10,000平方英尺的辐射区域，其中阈值有毒暴露区域处于或高于定义的伤害/死亡标准。
• 压力波影响伤害/死亡区域/周长为4000平方英尺的压力波区域，其中阈值压力暴露区域等于或高于规定的伤害/死亡标准。
• 压力波效应设备损坏区域/周边是5,000平方米的压力波区域，其中阈值压力暴露区域处于或高于定义的伤害/死亡标准。

1. 在RBI分析时，当设备为新设备时，POF为1.0 X 10-6或1000000（一百万）年内发生一次故障或泄漏。
2. 在计划期结束时，即在没有进行任何检查或任何其他风险或POF缓解的情况下，POF由于设备退化而升级，失效的概率在10,000年内增加两个数量级，达到1.0 X 10-4或一次失效或泄漏。

预计禁止健康和安全或设备损伤区域后果关系，以改变10年的计划期。因此，后果情景不会改变。通常，RBI从业者将使用健康和安全后果或默认到最高/最保守的后果结果方案。我们将为此示例做到这一点，并使用10,000平方英尺的有毒区域后果。

将结果分解到我们的方程式中，上述A和B可以用以下方程式表示，平均POF频率时间段内的区域风险：

1. 10000平方英尺/1000000年=每年0.01平方英尺的相对风险敞口。
2. 10000平方。英尺/万年= 1平方英尺每年的相对风险暴露量。

类似地，我们可以执行相同的计算来创建货币风险指标，例如每年的风险金额。显然，由于市场的变化，财务风险在10年内也会发生变化。为了这个例子，我们将金融风险保持不变超过10年。

1. 10000美元/1000000年=相对财务风险每年0.01美元。
2. 10000美元/10000年=每年1美元的相对财务风险。

我希望这篇入门文章有助于解释：

• 了解设备状况的不确定性。
• 用检验来减少不确定性。
• 使用RBI分析来理解并创建管理和/或减少不确定性的最佳策略。
• 检验可以用来减少关于设备真实损坏状态知识的不确定度。风险阈值可以作为一个动作触发器来减少不确定性。
• 风险分析可用于指导RBI分析师和设备检验战略家对所雇用的各种选择和水平，以便最佳管理设备真实条件的风险和不确定性。
• 制定有效的检查策略。
• 通过使用风险度量来证明您的战略。

在下一篇关于可伸缩精度的文章我将介绍使用损害因素或损害状态作为行动触发。

参考文献

1. 高效能人士的7个习惯，斯蒂芬·R·科维
2. 基于风险的检验技术-API推荐规程581第二版
3. API推荐规程580第二版