|
一、介紹
(一)、簡介
RBI採用的風險分析是針對設備的損壞檢查。目前有兩種極端的檢查方式。一是投入極少量的檢查工作，當有洩漏或破損時，採用更換或修護的方式，但此種方式顯然不被接受。另一則是檢查所有設備，此種方式變得不經濟，且於市場上缺乏競爭力。引進RBI技術是為了協助我們決定何種、何時及如何檢查設備，以降低設備風險。
實際上所有設備都存在製造缺陷，不可能有完美的技術。而大部分的缺陷對設備而言是無害的，但有些缺陷可能導致洩漏或災害損失，RBI技術可指引我們經濟有效的找出危害性缺陷的正確方向。
RBI是納風險因素至檢查及保養決策的技術，它結合損傷的機率及影響的後果以建立設備風險等級的優先次序，並設計個別設備的檢查規劃，透過高風險投注高資源，低風險投注低資源的方式，使檢查及保養資源妥善分配。
(二)、背景
美國石油協會(American
Petroleum Institute；API)之以風險為導向的檢查(Risk Base Inspection)於1993年5月由Amoco、Ashland、BP、Chevron、CITGO、Conoco等22家石化公司發起並贊助RBI計劃。
該計劃執行內容載於API印行之RBI基礎資源文獻API
581 Risk-Base Inspection-Base Resource
Document。這是公開領域中執行RBI路徑文件最佳文獻之一，且是許多各自執行公司所發展量身打造RBI路徑之典範。
(三)、目的
RBI是使用風險為優先考量及管理檢測有效的方法。在一般工廠裡，較小比例的設備數量，卻佔有極大比例的風險。RBI即是有效的分配資源於高風險的設備，以達到降低風險的目的，並投注少量的資源於低風險設備，可降低檢查及保養資源的浪費。透過降低風險及成本兩大策略的作用卻仍確保工廠的運轉安全，此為RBI最大的目的。
(四)、實務
目前在轉動機械可做到線上即時監控設備振動狀況。如振動發生異常時可立即發現或自動連鎖停車，並安排修復，不致於發生故障而緊急停車，造成重大損失。石化廠靜態設備因存在強腐蝕環境，若沒有預知腐蝕破壞技術，待設備破損時可能造成火災、工安事故或污染環境等重大損失。石化廠設備繁多，若全部詳細檢查設備則事倍功半，故必須選擇危險性高的設備優先執行。至於那些設備屬於高危險群，則引用RBI“以風險為導向的檢查”技術來判定。以發生破損的機率和發生破損後所造成的影響大小來判定那些設備或管路為高危險群。
二、API評估階段
(一)、程度1
程度1是以定性的手法評估全廠的製程單元或系統，可定義整廠的單元或系統的風險等級，以利進行系統排序，甚至發展檢測計劃。
定性分析是以損傷發生的可能性(Likelihood
of Failure；LOF)及損傷發生的後果(Consequence of Failure；COF)來描述風險等級。損傷發生的可能性及損傷發生後果可用主觀評估及客觀數據完成並以組合方式呈現風險矩陣
(表一：API定義之風險矩陣)。
表一：API定義之風險矩陣
(二)、程度2
程度2是以半定量的手法評估全廠的子系統或設備，可定義整廠的子系統或設備的風險等級，以利檢測計劃的規劃。
半定量分析是將失誤機率與後果度量化為實際數值。再將數值轉換成等級，而風險仍以矩陣顯現，並定義其風險等級。
(三)、程度3
程度3是以定量的分析手法評估全廠的子系統或設備，可定義整廠的子系統或設備的風險等級，以發展更細部的檢測計劃。定量的分析如半定量可將失誤機率與後果度量化為實際數值。風險可表示為計算出之失誤機率（Year-1）與後果度量值（金錢或面積）之單乘積值。並可依此核算將設備風險等級排序。
◎定量分析―失誤頻率的計算
F=FG×FE×FM
FG：平均失誤頻率
FE：個別設備修正因子
FM：管理因素修正因子
◎後果分析―失誤後果計算的四大部分
PART A洩漏速率計算
PART B 可能性分析
PART C後果分析
C.1可燃性後果計算
C.2毒性後果計算
C.3環境後果計算
C.4商業生產損失
PART D風險分析
三、台塑石化公司RBI
台塑石化公司為維持設備高度之安全性，引進以風險為導向的檢查技術，對石化廠設備作整體性之管理，以延長運轉週期且能確保操作的安全和可靠性，藉此提昇企業的技術層次，並使企業資源規劃達到最佳化。
初步計劃以定性分析的手法，執行塑化公司各廠設備之RBI評估，並依評估結果進行檢測計劃及執行檢測。
(一)、設備RBI評估
圖1 RBI評估流程
(1)資料收集
區分為機械資料製程資料及保養與檢查紀錄。
(2)製程審閱
找出突出的項目及減緩故障來源的對策。
(3)篩選評估之設備
使用設備內流體本身的危害性、對製程的影響、檢查歷史及文獻資料作初步分析，以決定低風險設備。
(4)決定潛在損壞機制
瞭解設備中可能發生的損壞機制之種類及特性，並決定解決方案及規劃檢測作業。
(5)決定損傷機率
(Likelihood Of
Failure；LOF)
以損傷的模式及發生的機率配合檢查、現況、製程及設計建造參數，決定LOF等級。
(6)決定損傷後果
(Consequence Of Failure；COF)
以化學數量產品損失狀態及壓力參數決定COF等級
(7)決定風險等級
透過LOF及COF的組合決定設備風險等級(圖二：塑化公司風險矩陣)
圖二：塑化公司風險矩陣
(8)適用性分析
其用途是對設備在運轉中或歲修停車中，經檢查後發現有損傷或缺陷時，可用此評估技術，分析設備是否可再繼續運轉或須即刻停車修護等輔助判斷。
(9)剩餘壽命評估技術(Remaining
Useful Life；RUL)
參考設計時之公稱、設計或實測原始製造厚度，並依規範計算最小允用厚度，透過設備母材之腐蝕率評估設備剩餘壽命。
(10)特定設備檢查計劃
(Specific Equipment
Inspection Plan；SEIP)
由設備可能造成的損壞機制、損傷劣化過程的資訊及對設備可能造成的危害評估，發展出檢查計劃，藉由有效率的檢查計劃，提高設備運轉的可靠度。
•SEIP包含〝4W1H〞：
－Where
to inspect: 何處需檢查(劃分檢查點)
－What
type of damage : 何種損壞機制(定義損傷機制)
－Why
inspection: 為何需定期檢查(說明檢查的必要性)
－When
to inspect: 何時需檢查(決定檢查週期)
－How
to inspect: 如何檢查(制定檢查方式)
(11)持續改善
經由現場實際檢查狀況並透過FFS(Fitness for Service)及RUL(Remaining
Useful Life)之評估可重新分析LOF(Likelihood
Of Failure)及COF(Consequence Of Failure)，並調整設備風險等級。
(二)、管線RBI
評估
管線風險係參考國外具有RBI檢查實績之石化廠的管線檢查作法，制定“管線風險評估規範”，並依該規範進行管線RBI檢查。
其決定要素為：
(a)製程內容物
(b)污染物濃度
(c)操作條件(溫度、壓力、流量等)
(d)製程特性
(e)建造材料
(f)流速
(g)發生損傷機制的機率
(h)腐蝕率
另以LOF及COF的觀點修正管線風險等級，以確實掌握現場實際狀況定義管線風險。
四、結論
各國對RBI之興趣正逐漸增加中，工業界更視RBI為一個善用檢查資源的方法，且於適當場所，可因延長運作時間而減少檢查之業務量，且將檢查聚焦於最高風險設備。各國管理當局正評估改變定期開槽檢查的策略而執行依風險之檢查計劃對操作者安全之效果，並考量避免徒增停車開槽檢查之工安事故、環境污染及對設備造成的危害。
塑化公司依RBI制定的檢查計劃不只鎖定高風險之設備，更期望透過無止盡的學習與努力對低風險設備在遭受威脅前檢出潛在的劣化。風險是無法避免的，但可透過管理的機能降低風險發生的機率及損失。所以導入RBI之檢查有利於培養企業的檢查能力及技術，並可透過有效的檢測規劃，確保設備及管線的完整性。
五、參考文獻
1.API 581 Risk Based
Inspection-Base Resource Document。
2.An introduction to risk
based inspection By J B Wintle/TWI。
3.The API methodology for RBI
analysis By John T. Reynolds/Shell。
4.The API
581 Approach By王振華/高雄第一科技大學。
|
