بازرسی برمبنای ریسک کارستان

بازرسی بر مبنای ریسک(Risk Based InspectionRBI)

افزایش عمروکیفیت سیستم ها، قطعات وحتی خدمات همیشه رابطه مستقیم ومعناداری با هزینه های بازرسی دارد.

فقدان یک برنامه مدون و بهینه جهت بازرسی فنی تجهیزات موجب افزایش هزینه های نگهداری و تعمیرات می گردد.

بهینه نبودن برنامه های بازرسی فنی موجب افت کیفیت، پایین آمدن عمرقطعات وتجهیزات وافزایش میزان خرابی آنها می گردد.

این امر دربلند مدت موجب افزایش هزینه های خرابی وبازرسی فنی می گردد.

افزایش قابلیت اطمینان، بهینه سازی هزینه های بازرسی ونگهداشت تجهیزات، موجب ظهور پارادایمی شده است .

که مدیریت آنها تنها با روش های علمی ومدرن امکان پذیر است.

بازرسی مبتنی بر ریسک (RBI) روشی جهت ایجادارتباط منطقی میان:

کاهش ریسک،افزایش قابلیت اطمینان وبهینه سازی برنامه های بازرسی فنی است.
فرآیند متعادل سازی هزینه های بازرسی وخرابی تجهیزات،وابسته به بهینه سازی مجموعه ای ازپارامترهای مختلف است که مستلزم صرف وقت زیاد ومحاسبات پیچیده است.

ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎی ﺑﺎزرﺳﯽ ﺳﻨﺘﯽ ﺷﺎﻣﻞ ﺑﺎزرﺳﯽ ﻫﺎی ﭘﺎﯾﻪ ای ﮐﻠﯿﻪ ﺗﺠﻬﯿﺰات وﺑﺎﯾﮕﺎﻧﯽ ﺗﻤﺎﻣﯽ اﻃﻼﻋﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ اﯾﻦ ﺑﺎزرﺳﯽ ﻫﺎ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.

از داده ﻫﺎی اﯾﻦ ﺑﺎزرﺳﯽ ﻫﺎ ﺟﻬﺖ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﻫﺎی ﺗﺨﺮﯾﺐ و ﻧﺮخ ﻫﺎی ﺧﻮردﮔﯽ ﺗﺠﻬﯿﺰات اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد.

اﯾﻦ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎ ﺑﺴﯿﺎر ﭘﺮ ﻫﺰﯾﻨﻪ و وﻗﺖ ﮔﯿﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ .

اﻣﺮوزه ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﻓﺰاﯾﺶ عمرکارکرد تجهیزات ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﺋﯽ در ﻫﺰﯾﻨﻪ واﻓﺰاﯾﺶ اﯾﻤﻨﯽ ، اﺳﺘﻤﺮارﺑﯿﺸﺘﺮ ﺗﻮﻟﯿﺪ، ﺗﻌﻤﯿﺮوﻧﮕﻬﺪاری ﺟﺪﯾﺪوﻣﺪرن از روﺷﻬﺎ و اﺳﺘﺮاﺗﮋی ﻫﺎی ﺑﺎزرﺳﯽ مبتنی برریسک استفاده می شود.
بطور مشخص هدف از بازرسی مبتنی بر ریسک یا RBI کنترل خوردگی است.

برای کنترل خوردگی در یک واحد صنعتی خاص نیاز به اجرای یک برنامه مدون وجامع به نام مدیریت خوردگی است. دربرنامه مدیریت خوردگی علاوه بر هزینه های اقتصادی وروش های کنترل خوردگی به جنبه های دیگر همچون نقش نیروی انسانی وهمچنین ایجاد داده های موثروکارآمد توجه می شود. به عبارت دیگرمدیریت خوردگی بخشی از سیستم های مدیریتی جامع است که درارتباط با توسعه،اجرا، وبازبینی ونگهداری ازمسائل خوردگی تبیین شده است.
به عنوان مثال درصورت عدم وجود یک برنامه بازرسی بهینه، تانک موجود در شکل زیر تحت تاثیر خوردگی سوراخ می شود وقادربه حفظ سیال درون خود نخواهد بود. سوراخ ایجاد شده موجب نشت سیال درون تانک به پیرامون آن می گردد وپیامدهای مالی ومحیطی متنوعی را به سازمان تحمیل می کند که بطور مثال می توان به هزینه های تعمیرات،افت تولید،مسائل ومشکلات زیست محیطی و… اشاره کرد.

بازرسی مبتنی بر ریسک روشی جهت بهینه سازی پارامترهای:

کاهش ریسک،افزایش قابلیت اطمینان،افزایش عمرمفید تجهیزات، کاهش ومدیریت هزینه های بازرسی فنی درابتدا حین وانتهای فرآیند است.
هدف از اجرای بازرسی مبتنی بر ریسک، پیاده سازی یک استراتژی مدون جهت کاهش ریسک و در عین حال بهبود یکپارچگی مکانیکی و قابلیت اطمینان تجهیزات فرآیندی ثابت تحت فشار است. تجربه موفق اجرای بازرسی مبتنی بر ریسک در صنعت نفت، گاز، پالایشگاه و پتروشیمی جهان نشانگر اهمیت این مقوله در حوزه مدیریت هزینه های نگهداری و تعمیرات است.
بازرسی مبتنی بر ریسک، ابزاری را برای بهبود مستمر بازرسی تجهیزات به طور سیستماتیک ایجاد می نماید که نتیجه آن کاهش ریسک شکست و پیامدهای آن خواهد بود. در روش بازرسی مبتنی بر ریسک بر خلاف روش های سنتی، فاصله زمانی بازرسی تجهیزات ثابت نیست و به ازاء هر تجهیز یک برنامه بازرسی مجزا تعریف می گردد. در این روش ضمن اجتناب از بازرسی های مکرر، امکانات و توانمندی های بازرسی صرف تجهیزات با ریسک بالاتر می شود. بازرسی مبتنی بر ریسک اﺑﺰاری ﻣﺪﯾﺮﯾﺘﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺟﻬﺖ ﺗﺸﺨﯿﺺ و اوﻟﻮﯾﺖ ﺑﻨﺪی رﯾﺴﮏ ﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑا وﺳﺎﯾﻞ ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر و اراﺋﻪ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﺑﺎزرﺳﯽ ﺑﺮ اﺳﺎس رﯾﺴﮏ ﻫﺎی ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه است. بطور کلی می توان گفت که بازرسی مبتنی بر ریسک پایه و اساس تصمیم گیری آگاهانه در خصوص فرکانس بازرسی، میزان بازرسی و نوع مناسب بازرسی های غیر مخرب (NDE) است.

در فرآیند بازرسی مبتنی بر ریسک از استانداردهای متنوعی استفاده می شود که بطور مثال می توان به موارد زیر اشاره کرد:
API 580 (ارزیابی ریسک به صورت کیفی)
API 581 ( ارزیابی ریسک به صورت کمی مبتنی بر محاسبات دقیق آماری)
API 571 (تعیین مکانیزم های خرابی برای تجهیزات تحت فشار)
API 572 (تدوین برنامه های بازرسی برای تجهیزات تحت فشار)
API/ASME 579 on Fitness for Service (FFS)
ASME PCC (تدوین ساختار اجرایی بازرسی مبتنی بر ریسک)

فرآیند محاسبه و ارزیابی ریسک در روش RBI در شکل ریز نمایش داده شده است:
مدیریت خوردگی براساس بازرسی مبتنی بر ریسک را می توان به ترتیب ذیل ترسیم کرد. در این فرآیند در مرحله اول ریسک هر یک از تجهیزات بطور مجزا محاسبه می گردد، در مرحله دوم تجهیزات بر اساس میزان ریسک رتبه بندی و مرتب می شوند. در مرحله سوم برنامه بازرسی فنی بر اساس میزان ریسک تجهیزات تدوین می گردد. این مرحله برنامه بازرسی را براساس ریسک تجهیزات، متعادل و بهینه می کند. بهینه سازی برنامه بازرسی فنی موجب کاهش هزینه های مرتبط با نگهداشت تجهیزات و توقفات برنامه ریزی شده و نشده می گردد. در مرحله چهارم تصمیمات لازم جهت مدیریت و کاهش خوردگی ارائه می گردد. از جمله اقدامات ممکن در این مرحله می توان مواردی مانند رنگ آمیزی، روکش کاری، عایق کاری، تغییر جنس تجهیزات تا تغییر شرایط فرآیندی اشاره کرد. و در نهایت در مرحله پنجم با انجام ارزیابی مجدد، اقدامات صورت گرفته جهت مدیریت خوردگی، سنجش و اندازه گیری می شود.

محاسبه ریسک
محاسبه ریسک در روش بازرسی مبتنی بر ریسک شامل تعیین احتمال خرابی همراه با ارزیابی پیامد از کارافتادگی تجهیز به واسطه خرابی ایجاد شده است.
Risk(t) = Probability of Failure(t) × Consequence of Failure       
در رابطه فوق (Risk(t ریسک محاسبه شده برای یک تجهیز خاص است.

(Probability of Failure(t ، احتمال خرابی یک تجهیز است.

از آنجایی که احتمال خرابی تجهیز با گذشت زمان تغییر می کند لذا ریسک تجهیز نیز تابعی از زمان است.
محاسبه احتمال خرابی(POF)
معمولاً در تجهیزات مختلف صنعتی، خوردگی ها به عوامل متفاوت وابسته هستند. این عوامل می تواند از خوردگی ساده یکنواخت تا خوردگی های حفره ای، سایشی، گالوانیک، شیاری، خوردگی در زیر عایق، حملات هیدورژنی، SCC ، خزش و خستگی در دما و فشار بالا، خوردگی اتمسفری و تردی در دمای پایین متغیر باشد. وقوع انواع خوردگی ها مستقیماً بستگی به نوع مواد انتخاب شده و شرایط کاری فرآیندی و شرایط محیطی تجهیزات خواهد داشت. نحوه محاسبه احتمال خرابی(Probability of Failure) در شکل زیر نمایش داده شده است.

 احتمال خرابی به نوع تجهیزومکانیزم های خرابی بستگی دارد.

وبراساس ویژگی های سیال فرآیندی،شرایط طراحی، مواد سازنده وکد ساخت اصلی محاسبه می شود.

احتمال خرابی از حاصل ضرب سه پارامتربدست می آید:

فرکانس عمومی از کارافتادگی (FGG) ، عامل یا عوامل خرابی (DF) و فاکتور سیستم مدیریت (FMS) 
POF = GFF × DF × FMS
فرکانس عمومی از کارافتادگی (GFF – General Failure Frequency)
فرکانس عمومی از کار افتادگی نشان دهنده داده های خرابی است و به ازای انواع مختلف تجهیزات مقداری متفاوت است. از آنجایی که خرابی در بازرسی مبتنی بر ریسک به سوراخ ایجاد شده در تجهیز اطلاق می شود لذا مقدار GFF براساس اندازه سوراخ برای هریک از انواع تجهیزات تعیین می گردد. اندازه سوراخ ها در RBI ، مقداری گسسته است که به صورت Small ، Medium ، Large و Rupture نامگذاری می شوند. از این چهار اندازه سوراخ در سناریو مدل آزاد شدن سیال که طیف گسترده ای از حوادث را بهمراه دارد، استفاده می شود.

فاکتور سیستم مدیریت (Management System Factor)
فاکتور تنظیم سیستم های مدیریت، FMS میزان نفوذ مدیریت سیستم در یکپارچگی مکانیکی تجهیزات در یک کارخانه صنعتی را مشخص می کند. این فاکتور برای محاسبه احتمال این موضوع است که انباشتگی خرابی که باعث عدم توانایی تجهیز در نگهداری سیال درون خود می شود به موقع کشف می شود. با استفاده از این پارامتر کیفیت برنامه مدیریت سازمان و مدیریت خوردگی بر تجهیزات مکانیکی مشخص می گردد. مقدار این فاکتور با پاسخ گویی به سوالات مطرح شده در بخش ANNEX 2.A از PART 2 استاندارد API 581 تعیین می گردد.
فاکتورهای خرابی (Damage Factors)
فاکتور خرابی براساس مکانیزم های قابل اجرای خرابی تعیین می شود. تعیین مکانیزم های خرابی برای هریک از تجهیزات تحت فشار بر اساس استاندارد API 579-1 / ASME FFS-1 مشخص می شود. با استفاده از فاکتورهای خرابی از نظر آماری میزان خرابی که ممکن است وجود داشته باشد، به عنوان تابعی از زمان انجام سرویس محاسبه می شود.

مکانیزم های خرابی طبق استاندارد API 581 عبارتند از:
Thinning
Stress Corrosion Cracking (SCC)
External Damage
High Temperature Hydrogen Attack (HTHA)
Mechanical Fatigue (Piping Only)
Brittle Fracture
فاکتور خرابی کل بر اساس رابطه زیر محاسبه می گردد:
D_(f-total)=max⁡[D_(f-gov)^Thinn.D_(f-gov)^Exter ]+D_(f-gov)^SCC+D_f^htha+D_(f-gov)^Brit+D_f^mfat

محاسبه و ارزیابی پیامد خرابی (Consequence of Failure)
خرابی تجهیز یا عدم توانایی تجهیز در حفظ سیا لات درون خود موجب خرابی تجهیزات اطراف آن، آسیب به پرسنل، افت تولید و اثرات زیست محیطی نامطلوب می شود. با استفاده از بازرسی مبتنی بر ریسک یا RBI می توان اثرات و پیامدهای ناشی از خرابی ایجاد شده را در دو حوزه محیطی(Area) و مالی(Financial) محاسبه کرد. با استفاده از مکانیزم ارزیابی پیامد خرابی که در بخش سوم از دستورالعمل API 581 ارائه شده است، مناطق تحت تاثیر از نتایج خرابی مانند توپ، آتش، آتش آنی، انفجار، ابر بخار، حوضچه آتش، جت آتش براساس اثر تابش حرارتی و فشار زائد بر تجهیزات و پرسنل اطراف به صورت کمی محاسبه می شود.

آنالیز ریسک(Risk Analysis)
محاسبه ریسک در دو حوزه مالی و محیطی بصورت تابعی از زمان به ترتیب زیر محاسبه می شود. این معادلات ترکیبی از احتمال خرابی و پیامد از کار افتادگی می باشند.
Risk(t) = Probability of Failure(t) × Consequence of Failure in Area
Risk(t) = Probability of Failure (t) × Consequence of Failure in Financial

Consequence of Failure in Area بیان کننده پیامد محیطی خرابی می باشد. پیامد محیطی، تاثیرات بوجود آمده بر محیط پیرامون تجهیز را مشخص می کند. این تاثیرات شامل پیامدهای ناشی از انتشار گازهای سمی، گازهای آتش زا، گازهای غیر سمی و غیر آتش زا مانند بخار و اسید می باشد.
Consequence of Failure in Financial ، بیان کننده پیامدهای مالی ناشی از خرابی تجهیزات می باشد. پیامد مالی شامل خسارت مالی ناشی از افت تولید، خرابی و تعمیر تجهیز، خرابی تجهیزات پیرامون تجهیز خراب شده، خسارت های مالی بواسطه آسیب دیدن انسان های اطراف تجهیز … می باشد.
همان گونه که در شکل زیر مشاهده می شود تاثیر مکانیزم های خرابی مختلف بر میزان ریسک یک تجهیز تقریباً به صورت خطی می باشد.

ماتریس ریسک (Risk matrix)
درجهت نمایش کیفی وموثرمیزان ریسک برای هریک ازتجهیزات وواحدهای فرآیندی ازماتریس ریسک استفاده می شود.

این ماتریس بدون در نظر گرفتن میزان عددی ریسک، وضعیت تجهیزرابراساس گروه بندی های انجام شده،

دردوحوزه محیطی ومالی مشخص می کند.

بر اساس استاندارد API 581 -2016 ماتریس ریسک به دو شکل متقارن و نامتقارن تعریف می شود.

                      ماتریس ریسک نامتقارن

       ماتریس ریسک متقارن

بر اساس ماتریس ریسک، تجهیزاتی که در گوشه سمت راست و بالای ماتریس هستند.

به احتمال زیاد برای برنامه ریزی بازرسی در اولویت قرار دارند.

چرا که این اقلام دارای بالاترین ریسک می باشند.

به همین ترتیب تجهیزاتی که در گوشه چپ و پایین ماتریس هستند .

ازاولویت پایین تردربازرسی برخوردارهستند،چون این تجهیزات کمترین ریسک رادارند. ماتریس ریسک ابزاری برای غربالگری تجهیزات جهت اولویت بندی بازرسی است.
گروه بندی ریسک در دو حوزه محیطی و مالی جهت تعیین مکان تجهیزات در ماتریس ریسک بر اساس جداول زیر انجام می شود:

برنامه ریزی بازرسی (Inspection Planning)
هدف اصلی از انجام محاسبات RBI تعیین زمان دقیق انجام بازرسی تجهیزات در یک کارخانه صنعتی است. حاصل اجرای RBI انتقال تمرکز فعالیت های حوزه بازرسی فنی به سوی تجهیزات فرآیندی با بالاترین ریسک است. به این ترتیب RBI شرایط تصمیم گیری آگاهانه در خصوص فرکانس بازرسی و سطح اثر بخشی انواع روش های NDE را به ازای هر یک از تجهیزات در کارخانه را فراهم می کند. RBI با کاهش فرکانس بازرسی تجهیزات با ریسک پایین و تمرکز بر روی تجهیزات با ریسک بالاتر.

شرایط مدیریت بهینه هزینه ها در حوزه بازرسی فنی . بطور کلی نگهداشت درسطح کارخانه را امکان پذیرمی کند.

نرم افزار بازرسی مبتنی بر ریسک کارستان (Karestan RBI)
با توجه به  پیچیدگی و حجم زیاد محاسبات موجود در بازرسی مبتنی برریسک اساساً پیاده سازی RBI به صورت دستی و غیر مکانیزه غیر ممکن است. نرم افزار RBI کارستان اولین و جامع ترین نرم افزار RBI ایرانی است که مبتنی بر استاندارد API 580 – ۵۸۱ -۲۰۱۶ بدست توانمند جمعی از متخصصان شرکت کارستان طراحی و پیاده سازی شده است. این نرم افزار که از رابط گرافیکی بسیار زیبا، ساده و پرقدرتی جهت مدیریت ورود اطلاعات برخوردار است، قادر به محاسبه کلیه مراحل ارزیابی ریسک تجهزات تجت فشار مانند انواع کمپروسور، پمپ ، انواع لوله های ، مبدل های حراتی، انواع مخازن تحت فشار، انواع پرشر وسل و شیرهای اطمینان است.

نرم افزار بازرسی مبتنی بر ریسک کارستان (Karestan RBI)

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    مشاهده محصول CMMS
    مشاهده محصول EAM
    مشاهده محصول RBI