2.通用中特RBI软件功能介绍

《通用中特石化装置工程风险分析系统V1.0》软件主要应用于石化装置设备管道的RBI（基于风险的检验）分析，基于风险的检验（RBI）是最近几年从国外引进的先进的设备管理技术，通过该技术，可以有效的识别企业装置设备风险、提高企业设备管理水平，降低石化装置设备的检维修费用，该技术的引进对于保障中国特种设备的在线安全运行具有十分重要的意义。但是目前该技术的应用主要依赖于国外的软件分析平台，如英国TISCHUK的T-OCA软件；挪威DNV的ORBIT软件；法国BV的RB.EYE软件等。本软件便是在充分吸收发展国外RBI技术的同时开发出的替代国外软件平台的软件产品。除了本软件外，目前国内还没有其他同类产品。《通用中特石化装置工程风险分析系统V1.0》不仅完全吸收了国外的风险评估技术，而且在他们的基础上进行大胆创新，结合合肥通用机械研究院及中国特种设备检测研究院多年的检验检测、失效分析、安全评定以及腐蚀试验积累下来的相关数据库及经验研发出了适合中国国情的且具有完全自主知识产权的风险评估方法，客户可以根据自己的需要选择不同的计算方法并进行对比。目前该软件已经在国内的大连石化、天津石化、广州石化、茂名石化等二十余套装置的RBI项目中得到应用，并深受客户好评，同时经济效益显著；另外该软件的开发完成降低了风险评估的技术壁垒，使评估工作变的简单方便，暨对于国内RBI技术的发展与普及也有着巨大的推动作用，可见社会效益极其显著。简称：通用中特RBI软件（国产RBI软件）合肥通用机械研究院中国特种设备检测研究院2009年12月-1-1.软件功能模块1.1.计算功能模块1.1.1.失效模式的识别软件能够根据设备材质、物流组分以及操作温度、露点温度情况自动识别设备可能存在的腐蚀机理。识别的失效模式包括：λ减薄λ应力腐蚀开裂λ高温氢损伤（HTHA）λ外部腐蚀λ脆化λ内衬损伤λ机械损伤1.1.2.损伤机理破坏率评估计算失效模式损伤机理识别以后，需要对各损伤机理的破裂率进行评估计算，软件能根据用户提供的相关数据，如热处理情况、流速、硬度、硫含量等数据，对有关减薄的损伤机理计算其腐蚀速率，对应力腐蚀开裂、高温氢损伤、脆化等相关损伤机理，计算其腐蚀敏感性（高、中、低、无）物流数据失效模式识别腐蚀速率/敏感性计算操作条件设备选材-2-软件能够自动计算其破坏率的损伤机理包括：类别损伤机理代号损伤机理11HIC/SOHIC(hydrogensulfideservices)氢致开裂/应力导向氢致开裂(硫化氢环境)12硫化物应力腐蚀开裂(SulfideStressCracking)13胺开裂(Aminecracking)14碱开裂(Causticcracking)15碳酸盐开裂(CarbonateCracking)16ChlorideStressCorrosionCracking(CLSCC)氯化物应力腐蚀开裂17连多硫酸应力腐蚀开裂(Polythionicacidcracking)18HIC/SOHIC-HF(hydrofluoricacid)氢致开裂/应力导向氢致开裂(氢氟酸环境)StressCorrosionCracking应力腐蚀开裂19氢氟酸应力腐蚀开裂(HydrofluoricAcidservicesHSC-HF)21酸性水腐蚀(SourWaterCorrosion)22盐酸腐蚀(Hydrochloricacid(HCL)Corrosion)23硫酸腐蚀(Sulfuricacid(H2SO4)Corrosion)24氢氟酸腐蚀(Hydrofluoricacid(HF)Corrosion)25胺腐蚀(Aminecorrosion)26高温硫化氢/氢腐蚀(HighTemperatureH2S/H2Corrosion)27高温硫/环烷酸腐蚀(HighTemperatureSulfidic/NaphthenicacidCorrosion)28高温氧化腐蚀(HighTemperatureOxidation)Thinning减薄29CO2腐蚀(CO2Corrosion)Externalcorrosion外部腐蚀31保温层下腐蚀(CorrosionUnderInsulation)41高温氢损伤(HighTemperatureHydrogenAttack(HTHA))Embrittlement脆化42氢脆(Hydrogenembrittlement)机械损伤51蠕变(Creep)1.1.3.失效可能性计算软件可根据设备类型（同类设备失效概率内置为专家数据库）、评估计算得出的损伤机理破坏率，历史检验情况以及工厂的管理情况计算设备的失效可能性Pf(t)表示失效可能性；gff表示设备基础失效频率（常数）；Df(t)设备损伤修正系数；FMS管理修正系数（同一工厂数值相同）；1.1.4.失效后果计算后果的计算主要包括毒性后果、可燃性后果。MSffFtDgfftP⋅⋅=)()(-3-涉及毒性后果的物质主要包括：H2S、Cl-、NH3、HF、酸、碱可燃性后果计算的代表性流体：代表性流体适用流体实例代表性流体适用流体实例21CC−甲烷，乙烷，乙烯，液化天然气，燃料气氨氨43CC−丙烷，丁烷，异丁烷，液化石油气氯氯5C戊烷CO一氧化碳86CC−汽油,石脑油,轻直馏组分/轻直馏介质,庚烷乙醚乙醚129CC−柴油,煤油HCL氯化氢1613CC−航空燃料,煤油,常压瓦斯油硝酸硝酸2517CC−蜡油,典型原油NO2二氧化氮+25C渣油,重原油,润滑油,密封油光气光气2H氢TDI甲苯二异氰酸酯SH2硫化氢甲醇甲醇HF氟化氢PO环氧丙烷水水苯乙烯苯乙烯蒸汽蒸汽EEA乙二醇乙醚乙酸酯酸（低）酸,碱EE乙二醇单乙醚芳烃苯,甲苯,二甲苯,异丙苯EG乙二醇AlCl3氯化铝EO环氧乙烷-4-1.1.5.风险计算风险的计算主要是根据失效可能性计算结果与失效后果计算结果确定最终的风险等级。风险矩阵失效可能性等级划分失效后果等级划分失效可能性等级调整后失效可能性等级面积10.000000to0.000010A＜1m220.000011to0.000100B1m2到10m230.000101to0.001000C10m2到100m240.001001to0.010000D100m2到1000m250.010001to10.00000E＞1000m2-5-1.1.6.检验策略制定软件可根据设备的失效模式或损伤机理、设备的风险状况、以及设备的历史检验记录有针对性的制定建议策略。比如，针对有应力腐蚀开裂倾向的设备，可采取MT、PT、UT等检验手段，根据应力腐蚀开裂的敏感性以及风险大小（损伤因子决定失效可能性大小）确定其探伤比例。探伤比例(%)敏感性损伤因子范围选定检验有效性内部(MT/PT)外部(UT)备注＞1000H5070100～1000H5070高＜100U2040＞1000H5070100～1000U2040中＜100U2040100～1000U204010～100F1020低＜10F接管10无N00对于HIC/SOHIC，如果原定做内部MT，则需另加20%的UT。检验策略制定风险计算结果历史检验情况-6-1.2.管理功能模块1.2.1.设备管理设备管理包括设备的添加录入、修改、删除、查询、排序、统计、设备台账的导入与导出，设备数据包括设计制造数据、工艺操作数据、检验历史数据以及其风险、失效模式、检验策略等。1.2.2.管道管理管道管理同设备管理，同样包括管道的添加录入、修改、删除、查询、排序、统计、管道台账的导入与导出，管道数据包括设计制造数据、工艺操作数据、检验历史数据以及其风险、失效模式、检验策略等。1.2.3.安全阀管理主要管理安全阀台账，方便计算机查询安全阀相关信息1.2.4.物流管理RBI分析需要对装置工艺流程图进行分析，对工艺流程进行划分，分成若干工艺流和腐蚀流，并对它们进行编号，确定各个物流或腐蚀流的相关组分及其含量，物流管理即对物流进行添加、修改、删除等操作。1.2.5.检验报告管理将检验报告的相关信息录入的软件中，并对其进行管理。检验报告主要信息包括：检验单位、检验时间、安全状况等级、下次检验时间等。-7-1.2.6.材料管理材料的主要类别：λ铸钢λ碳钢λ低合金钢λ合金钢λ马氏体不锈钢λ铁素体不锈钢λ奥氏体不锈钢λ奥氏体－铁素体不锈钢λ马氏体－铁素体不锈钢λ镍99%λ镍－铜合金（蒙乃尔合金400）λ镍－铬合金λ镍－铬耐热钢λ耐腐蚀合金λ铜λ巴氏合金λ铜－镍设备管理管道管理安全阀管理物流管理检验报告管理设备一览-8-λ铜－铝λ铝合金λ钛合金λ锌λ铅λ油漆λ混凝土λ金属涂层λ有机涂层λ铅λ油漆λ混凝土λ金属涂层λ有机涂层材料牌号可自定义，随意添加、修改和删除，软件已内置石油化工行业常见的金属材料牌号。1.2.7.失效模式/损伤机理管理损伤类别限定为以下四种：λ减薄λ应力腐蚀开裂λ外部腐蚀λ脆化损伤机理可自定义、随意添加软件没有涉及到的损伤机理。-9-1.2.8.物流组分管理软件已内置炼油化工行业常见的物流组分，用户可根据需要添加其他化工物质，并加入其属性参数信息。1.2.9.用户管理工厂可根据其组织机构状况设置用户组，并设置其权限，对不同的用户组或用户设置不同权限，对不同的管理实体（如工厂、装置、工段、设备等）设置查看、创建、修改、删除等权限。1.2.10.专家数据库后台管理软件设计之初，已经将专家数据库集中放置在后台数据库中，用户可以利用SQLserver软件对专家数据库进行管理1.2.11.检验策略管理设备风险计算时，软件已经根据设备损伤机理情况、风险状况以及历史检验情况有针对性的制定了检验策略，如何用户不满意或有什么异议，可自行修改、删除。-10-1.2.12.图形管理软件有较强的图形处理功能，可对CAD文件进行导入，并进行在线编辑，而且可以将图形元素与设备管道数据关联，方便用户查看。用户可将工艺流程图、管道仪表流程图、设备简图、设备展开图导入到软件中，方便共享、查看和编辑。1.2.13.文件管理用户可将与设备管道有关的其他文件导入到软件数据库中，方便共享、查找和集中管理工艺流程图风险与失效模式-11-1.2.14.腐蚀案例管理用户可将本装置曾经发生的腐蚀案例录入至软件中，方便数据共享和查找。文件管理腐蚀案例管理-12-1.3.数据处理功能模块1.3.1.数据导入/导出一般来说，设备管理人员手上都有电子版的设备管道台账，软件可以将这些数据导入到数据库中，方便设备管理人员的数据录入工作。设备可导入的字段包括：必备字段：设备编号、设备名称、设备类型、压力容器类别、投用时间、容积、设计温度、设计压力可选字段：规格、材质、操作温度、操作压力、介质设计单位、设计规范、制造单位、制造规范、建造规范状态、出厂日期、出厂编号、使用证编号、使用状态、设备介绍管道可导入的字段包括：必备字段：工段编号、管道编号、管道级别、设计压力、投用时间可选字段：管道名称、管道起点、管道终点、设备类型、介质、规格、材质、操作温度、操作压力、保温情况、设计单位、安装单位、安装竣工时间、建造规范、建造规范状态、三通数量、弯头数量、焊口数量、阀门数量、法兰数量、盲管数量、注入点数量、设计寿命、设计温度1.3.2.评估报告导出软件可根据计算出来的失效模式、风险状况、检验策略等自动生成评估报告，报告一般包括的内容：1.3.3.统计功能软件可以对装置设备管道整体的风险状况、潜在的损伤机理情况以及检验手段等内容进行统计，也可以根据导出来的数据内容自行统计。-13-1.3.4.查询与筛选功能软件可根据数据库中已有的各个字段进行查询筛选，直到筛选出我们想要的数据集合，然后对筛选出来的数据集合进行统计、数据导出等数据操作。风险统计-14-1.4.其他功能模块1.4.1.多种计算方法选择RBI软件很大部分内容都是根据API581标准来进行编制的，目前国外的软件大部分还在用API581-2000标准，最近API581-2008标准在2000版标准的基础上进行了较大幅度的修改。通用中特RBI软件即保留了2000版标准的算法，也加入了2008版标准的算