资产完整性管理技术规划实施规划.doc
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1、safeguarding life property and the environment维护生命、财产和环境CNOOC资产完整性管理技术规划方案Det Norske Veritas AS迪诺思科管理咨询(上海)有限公司中国上海市虹桥路1591号虹桥迎宾馆9号楼 邮编:200336Asset Integrity Management资产完整性管理Tel: 021 32084518 ext. 3936Fax: 62196312Mobile: 13816396638DET NORSKE VERITAS资产完整性管理技术规划方案致CNOOC批准: .TEE Yak Peik中国经理Proposal
2、 No. Revision 1三月 2023版本记录版本号版本日期准备审查/修订审批注目录1.简介22.目标23.项目工作范围24.基于风险的资产完整性管理方法34.1资产完整性管理34.2资产完整性管理技术方法完整性管理方案的基础支撑74.3基于风险的检验(RBI)84.4安全完整性等级分析(SIL)94.5以可靠性为中心的维护(RCM)104.6通过EAMS系统执行RBM工作并与ERP的接口115.资产完整性管理系统体系的建立115.1完整性管理体系文件的设制125.2体系文件的策划编写136.完整性管理评审146.1管道完整性管理审核146.2资产完整性管理审核167.资产完整性管理的实
3、施方案177.1资产完整性管理系统的建立177.1.1完整性管理方案的确定-RBM评估187.1.2完整性管理体系文件的构成197.2资产完整性管理系统的完善和运行207.3资产完整性管理系统的巩固和提高217.4资产完整性管理评审系统211. 简介此技术规划方案是针对建立基于风险的资产完整性管理系统的要求所作出的。此份技术规划方案综述了可用于满足CNOOC不断发展需求的、世界先进的基于风险的资产完整性管理的管理系统的建立、完整性管理的技术方法、实施方案、实施计划和建议。此技术规划方案仅供CNOOC内部参考与决策之用。基于双方的企业利益及平等原则,双方应当避免泄漏此技术方案中所述的任何资料于任
4、何第三方。2. 目标此项目的目标是为COOBC建立基于风险的资产完整性管理系统和解决方案。通过此项目,不仅要实现COOBC达到世界级完整性管理水平的目标,而且整套体系的建立,还会对整个CNOOC实施资产完整性管理都会建立一个很好的基础和最佳实践方法。3. 项目工作范围基于要建立系统的、完善的和科学的基于风险的资产完整性管理系统,实施完整性管理,使资产管理水平达到世界先进石油公司的水准,并符合QHSE体系要求的目标,主要工作分为以下几个方面:1) 建立基于风险的资产完整性管理的管理体系,并设制一整套完整性管理体系文件,主要包含:l 完整性管理手册 l 完整性管理执行程序文件l 完整性管理作业指导
5、书l 完整性管理方案,包括:l 工作计划,规定由谁、何时、如何、做什么,以及使用程序和相关资源的文件,基于RBI、RCM、SIL分析结果设立该计划l 基本信息表格,给出收集或报告必要的信息的要求的文件l 报告记录,为完成的工作或达到的结果提供客观证据的文件2) 建立如第4章所描述的基于风险的资产完整性管理技术方法,并建立数据库3) 建立资产完整性管理的管理审核与评估的方法和工具,以及内审员的培训和资质认证4) CNOOC选取平台,实施RBM,建立资产完整性管理方案,并作为完整性管理系统建立和实施运行的试点,通过试点,建立、修改、完善和实施资产完整性管理系统和解决方案,并逐步推行到整个系统5)
6、制定整个的资产完整性管理的实施方案6) 按照完整性管理人员的资质要求进行相应的培训,具体见附件A4. 基于风险的资产完整性管理方法4.1 资产完整性管理资产完整性管理(Asset Integrity Management,AIM)是一个完善的、系统的管理过程,是用整体优化的方式管理资产的整个生命周期,以达到资产的可靠性、安全性、环保,以及经济性的要求并可持续发展。要达到这一均衡的目标,风险管理方法是其有效的途径。完善的资产完整性管理既由先进的以风险为基础的技术方法和组件组成(如图1所示),又涵盖了系统的管理方法(见图2),环环相扣、缺一不可,形成一个完善的技术、管理系统。 RCM (Relia
7、bility Centered Maintenance) 以可靠性为中心的维护 RBI (Risk Based Inspection) 基于风险的检验 SIL assessment 安全完整性评估 RCFA 失效根本原因分析图1 资产完整性管理的技术方法管理RBM 基于风险的管理持续改善资产状态评估 管理实施执行 改正性措施 管理和绩效KPI评审公司政策 RBM 图2 资产完整性管理的管理要素资产完整性管理的主要核心技术为基于风险的管理(Risk Based Management,RBM),认知和管理风险要比减少和消除风险更为重要。系统化的以风险为基础的技术方法是确定设备风险及使其最优化的有效
8、管理工具,同时通过确定整个风险中需要改进的特定部分并采取相应的措施,以最终降低安全、环境和运营风险。对整套装置的所有资产、对承担不同功能的设备应采用不同的风险管理技术方法,如图3所示图3 基于风险的管理(RBM)装置资产完整性管理的执行不仅适用于在用设施,也可以用于新建装置。从概念设计阶段开始,到设计、施工,建造阶段以及试运行、和运行阶段等,针对每一阶段使用不同的技术,如图4所示。新建装置资产完整性管理实施计划RAM工程保证运行与维护保证优化维修策略导入执行RBMIDSSILRCMRBI运行CMMS维修系统导入资产管理系统RBM,可靠性/安全分析QRA 量化风险分析设计试运行施工概念设计图4
9、DNV新建装置资产完整性管理执行计划新建装置资产完整性管理的建立是目前国际间的趋势,主要可避免以往从设计、建造到交给操作、维修二者间的差距,而无连续性的传承等和后续管理不及的缺失;新建装置于建造时,同时考量资产完整性管理的建立,除可保证设计兴建阶段的功能,在安全和成本间取得最优平衡外,并能降低运作后的风险操作成本,延长设备操作寿命。其综合效益为:o 将操作和维修管理融入系统设计,达成低维护成本及高操作完善率。o 先期构划和提供装置标准作业系统是工作流程的一环,使操作单位即时掌握关键性的方法和资料,降低推动阻力。o 透过风险的评估减少设计和建造的失误。o 完整保存设计和兴建资料,提供有效操作、维
10、护及延长操作周期的依据。o 透过DNV的评估,有效增加保险公司的信赖度。由DNV提供的资产完整性管理技术,可对装置资产进行有效率且高完整性的管理,其执行的绩效说明如图5所示:RBIRCMSILEAMS 优化检验和防腐策略,避免安全风险的发生 掌握设备风险等级及退化机理 评定材料选择的设计和防腐设计-新建装置 优化维护策略,提高设备可靠度 降低非计划性停车 设计阶段优化和确定设备的选型-新建装置 确保安全连锁保护装置功能的正常动作 缓和不可避免的灾害的风险 确定对供货商的要求 -新建装置 提供标准化及效率作业流程 建立绩效指标及审核改善资料 提供完整性的整合平台资产完整性管理图5 基于风险的管理
11、的绩效(RBM)4.2 资产完整性管理技术方法完整性管理方案的基础支撑压力容器、换热器、管线、阀门以及泵和压缩机等资产的完整性管理,是建立在基于风险的维护策略和检验计划基础上。这些基于风险的完整性策略与公司的安全、经济和环境目标相联系。系统化的基于风险的方法是确定资产风险及使其最优化的有效工具,并最终影响安全、运营及环境风险。DNV在石油天然气行业中使用其特有的完整性管理方法和专业软件。该完整性管理方法广泛被各大石油石化公司所采用,具有良好的行业使用经验和案例。该方法的工作流程见图6。此方法的工作流程可以分为两个主要部分,即:筛选分析和详细分析。筛选分析的目标是确定低风险系统,并将工作重点转向
12、对运营风险(即,安全风险、环境风险及商业风险)起主要影响作用的高风险系统。筛选分析完成后,对识别出的高风险系统中的资产进行详细评估,对不同的设备类型详细分析分别采用RBI、RCM及SIL制定出相应的完整性的检验和维护策略。然后执行检验和维护维修,检验和维护维修任务可以打包后由公司的CMMS(计算机化的维护管理系统)系统来完成。RBI的分析对象为储罐、所有工艺及相关公用系统的静设备及管线,而RCM的研究对象主要为泵和压缩机及全部资产,包括:工艺及公用事业系统、电仪系统、安全系统等等。以下对DNV的RBM工作流程的几个组成部分进行简要的描述。基于风险的维护策略(RBM)输出: 检查计划 设备功能测
13、试 定期(预防性)维修 操作者监视区域 第一线维修工作 状态监控 线上维修 离线维修 年修(Turn around)作业输入资料筛选ERP / CMMS 介面设备资料库(检查/维修/历史资料/失效记录)筛选高风险低风险最少的维护/故障维修DNV操作经验RBI: 基于风险的检验SIL: 安全完整性等级评估RCM: 以可靠性为中心的维修CMMS: 电脑化维修管理风险等级RBI/AST RBISIL-RCMYYNN输入资料细部评估资产管理系统(Asset Management System )安全保护功能承质/承压功能图6 储罐系统和的完整性管理工作流程4.3 基于风险的检验(RBI)RBI方法可用
14、于管线及所有承压设备,这些设备的完整性受到某些现有损伤机理的影响而逐渐恶化。RBI分析所有可能导致设备及管线无法承压的损伤机理及失效后果,例如均匀腐蚀或局部腐蚀、应力腐蚀裂纹、脆断等。对有关区域的每一个设备项目都进行失效可能性、失效后果和剩余寿命的评估和计算,并得到风险大小。RBI是一个以风险为基础的优化检验活动的系统方法。RBI使用风险评估结果和生产可获得性分析来评估潜在的失效后果,RBI综合材料科学和力学模型来确定失效概率,最后得到风险大小或等级。 RBI可对过程设备、配管和集输管线在安全环境风险、生产损失和损坏成本方面进行量化排序,将检验聚焦于高风险设备和存在潜在的失效破坏可能性的设备,
15、从而优化使用检验资源于关键资产。DNV RBI可以计算当前的也可以计算将来的风险,可以计算风险极限、检验时间,可以进行风险优化排序并确定降低总风险和成本的机会,是一种较为准确和系统化的方法。其优点是可以多次重复、不断更新,可以使用和更新检验数据,并可以文件化和建立数据库;RBI技术最初由DNV开发并在海洋平台上采用,美国石油协会(API)于二十世纪九十年代初请DNV主要承担了RBI在石化设备风险检验中应用的具体研究工作,将该项技术应用到石油及化工设备的管理中,经过不断地修订和完善以往的RBI草案,于2000年正式颁布了API 581基于风险的检验方法,DNV也是RBI软件的开发者。DNV还开发
16、了专用于地上储罐(AST)的RBI方法,此方法将成为API 581修订版本的一部分内容。至今,DNV的RBI技术已经在全世界近230多套炼油、石油化工、天然气加工、化工、储罐终端及等中得到了应用,积累了丰富的经验并为这些企业带来了显著的经济效益。另外,DNV还提出了用于长输管道的RBI方法,以及用于长输管道完整性管理的软件。4.4 安全完整性等级分析(SIL)工艺控制系统对于公司的安全及可靠生产是不可或缺的。安全系统所起的作用包括:工艺分段、火灾监测、气体监测、工艺保护及排放等。这些安全系统的功能通常会与E/E/PES技术(E/E/PES这一术语由标准IEC61508给出,为电气/电子/可编程
17、电子系统的简称)以及其他可降低外部风险的设备结合起来。而且在复杂的安全系统中使用软件变得越来愈普遍,计算机和软件辅助系统也广泛使用在“关键安全系统” 中,而这些关键安全系统一旦发生误动作即会导致人员伤亡、环境破坏等重大事故。DNV使用了软件和模型辅助技术即SIL评估来对关键安全系统进行管理。SIL评估方法是以按照绝对风险准则进行风险分析的。针对于公司中的车间、系统、设备的每一安全系统都是以这个准则为基础来进行可靠性等级划分,建立相应的维护、运转和监控计划。4.5 以可靠性为中心的维护(RCM)DNV RCM是一种以风险为基础的能够建立准确的且具有良好目标性的维护优化任务包的系统技术方法。其目的
18、在于使装置达到最佳可靠性,避免潜在的失效和非计划性停车。RCM所制定的维护策略和任务包是针对所识别的失效原因和失效根本原因的。DNV RCM方法是在传统RCM上的更新和发展,一方面引入了风险的计算,另一方面,使其更适合于石油、石化装置和设备的特点。在企业资产中,泵、压缩机等一些转动机械占据了重要位置。在对这些设备的维护管理过程中,经历了被动维修、定期维修、预防性维修、主动维修等不同的发展阶段,在降低设备故障、减少维护成本等方面取得了很大的进展。但即使是主动维修仍然存在维护过度或不足、成本高、维护策略主要依靠主观和经验等缺点,由于转动设备涉及机械、电气、仪表自动化等专业,易出故障且维护、维修复杂
19、,连续性生产对这些设备的长周期运行又提出了更高的要求。但供货商提供的维修维护规程,只是从产品的角度,没有考虑到也无法考虑到产品未来具体的使用状态和特性,所以其所提供的维修维护规程容易带来维修过度和维修不足,上述两种情况,都会带来安全的隐患。因此需要设备(包括转动设备及机械、电气、仪表自动化、静设备)的维护管理技术和方法有一个质的发展以适应此要求。DNV的RCM方法是具体分析设备在装置和工艺中的使用状态以及使用历史经验,根据设备的失效故障模式所造成的风险大小来识别出维护的关键目标,根据失效的原因来确定降低失效原因及其根本原因发生的维护策略,根据与其相关的风险进行适当的维护以避免维护过度和维护不足
20、。DNV RCM采用失效模式和后果影响分析和风险分析过程为每个目标进行详细的安全、环境和商业(生产损失和成本)的风险评价。对于中至高风险项详细分析失效原因和根本原因,制定针对失效原因或失效很本原因的维护策略,对低风险项则进行纠正性维护即可。 RCM的最终研究结果是一个优化的维护包,维护策略涉及到却又不仅限于下列方面,具体的策略根据不同的设备类型,设备不同的失效故障模式以及失效的原因和根本原因,通过RCM分析确定:o 基于状态的维护(包括状态监控)o 基于时间的维护o 纠正性维护o 日常巡检o 功能性测试o 设计或操作更改至今,DNV的RCM/SIL技术已经在全世界近60多套炼油、石油化工、天然
21、气加工、化工、储罐终端及等中得到了应用。积累了丰富的经验和数据库。4.6 通过EAMS系统执行RBM工作并与ERP的接口EAMS资产管理系统,除为资产的数据文件管理系统外,还应可实现维修检验工作计算机化管理和执行;EAMS不仅包括CMMS系统,还包括设备检验管理系统IDS, 如下图所示。EAMS可与基于风险的资产完整性管理技术相整合,EAMS可与RBI 、RCM及SIL软件接口,用来不断更新风险评估及改进/最优化检验方法/维护措施。并整合AutoCAD及主管决策信息模块。通过EAMS可做到:o 有效分配生产资源、维修人员及维修资源o 数据有效管理以提升决策质量o 执行设备维修、检验及操作策略o
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- 资产 完整性 管理 技术 规划 实施
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