机械系统风险评价的主要实施过程包括:识别失效或故障模式、分析失效或故障可能性、分析失效或故障后果、评估失效或故障风险、确定可接受风险水平、评估风险是否可接受。
机械系统风险评价
在识别机械系统失效或故障模式基础上,分析其发生失效或故障的可能性、发生失效或故障的后果,评估发生失效或故障的风险以及风险是否可接受。
- 英文名称
- risk assessment for mechanical system
- 所属学科
- 机械工程
识别机械系统失效或故障的发生条件、外在宏观表现形式、主要影响因素、过程发展规律、终止条件等。要准确识别失效或故障模式,需充分了解机械系统运行及其与化学、机械环境的相互作用。例如,在石化工业中,承压设备系统常见失效模式包括:减薄(包括内部或外部)、环境开裂、材质劣化、机械损伤。
分析机械系统发生失效或故障的可能性,需要考虑机械系统的全部已知失效或故障模式所产生的影响。例如,在石化工业中,承压设备系统失效可能性分析除考虑机械性能退化外,还可包括:地震及极端气候条件,泄放装置失效引起的超压,误操作,材料代用不当,设计缺陷,蓄意破坏等。失效可能性分析分为定性和定量两种。定性分析是一种以工程推断和经验为基础的分析方法,可按相应评价标准确定,并用文字(如高、中、低)或相对指数1~5进行描述。定量分析是一种考虑设备设计制造、工艺条件、运行历史、管理水平等因素影响,对同类设备失效可能性进行修正的计算方法。
分析机械系统失效或故障所产生的影响。例如,在石化工业中,承压设备系统失效后果分析一般应考虑安全健康影响、环境污染影响、生产损失影响、维修和重建费用等因素。失效后果分析分为定性和定量两种。在定性分析中,失效后果等级可以用字母或文字(如A~E或高、中、低)描述,并与面积或费用等数值相联系。失效后果的定量分析应根据介质类型、介质主要特性、工艺操作参数、泄漏量、失效模式及相应的泄漏孔尺寸、泄漏介质在周围环境中的相态等计算。
风险等级可以用风险矩阵图表述(见图1)。当采用定量分析方法时,风险可以用数值表示,为失效可能性和失效后果二者的乘积。
可接受风险即允许存在的风险。可接受风险水平与一个国家的社会与经济发展水平有关,国际上各国间,甚至是各企业间可接受风险的确定原则也并不一致。对于石化工业承压设备系统,可接受风险水平可采用成本-效益分析方法确定;当无法确定可接受风险水平时,可采用等风险原则确定,即对风险等级为低或中的设备,要求在下一次检验之前其风险等级不得上升。
当评估得到的机械系统发生失效或故障的风险超过可接受风险水平时,即风险不可接受,需要采取有效防护措施以降低风险。
条目图册
扩展阅读
- 陈学东,艾志斌,杨铁成,等.基于风险的检测(RBI)中以剩余寿命为基准的失效概率评价方法.压力容器,2006,23(5):1-5.