壓力容器設計階段風險評估的技術思路是世界壓力容器設計技術的革命,最早是由歐盟在2002年強制執行的法規——《承壓設備指令》(PED)中提出的。2009年以后我國借鑒這個思路,TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》規定了對第Ⅲ類壓力容器在設計階段應出具風險評估報告。但我國開展Ⅲ類壓力容器設計階段風險評估缺乏相應的理論依據和技術標準,只能參照國外RBI(基于風險的檢驗)技術進行。首先,無論是從風險識別、同類失效頻率還是風險定量計算等環節國內外都存在著較大差異。如果完全采用國外的數據庫及風險評估模型勢必造成評估結果的不準確,影響容器本質安全。其次,設計階段的風險評估并不等同于RBI,國內缺乏這方面系統的研究。本成果通過調研和理論研究,提出適合于我國實際的Ⅲ類壓力容器失效可能性計算模型與失效后果分析模型修正方法并開發相應的風險評估軟件。對我國重要壓力容器在設計階段開展風險評估,做到所謂“優生優育”,提高本質安全性具有重要的指導意義。另外,本軟件能指導Ⅲ類壓力容器設計階段的風險評估工作,不僅為設計工作提供科學的理論依據,又能極大提高設計工作效率。 該軟件能自動識別設計階段Ⅲ類壓力容器可能的風險因素、自動驗算容器類別、自動定量計算風險值、自動生成風險評估報告并自動導出word文檔的報告、失效事故案例庫查詢。
首先,因為Ⅲ類壓力容器的設計階段出具風險評估報告是一項新規定,國內同類成果較少。其次,已知的國內同類成果無法實現風險定量計算功能。最后,本軟件還獨創有失效案例庫,收集了大量國內外同類失效事故案例,包括事故描述、原因分析、改進措施等。總之,本軟件成果能對基于風險的設計(RBD)工作提供理論依據和提高工作效率。
目前,我國Ⅲ類壓力容器的數量增長迅速。另一方面,Ⅲ類壓力容器故障和事故層出不窮,給人的生命造成很大威脅,導致巨大的經濟損失,造成不良的社會影響。因此,如何在設計之初確保其安全是迫在眉睫的大事。我國還缺乏一套系統的風險評估辦法,目前普遍做法是運用國外技術。然而,無論是從風險識別、同類失效頻率還是風險定量計算等環節國內外都存在著一定的差異。如果完全應用來自國外的數據庫以及風險評估模型勢必造成風險評估結果的不準確,影響容器本質安全。 本軟件不僅能Ⅲ類壓力容器的本質安全提供有力的理論支持,還將在石化、石油、冶金、電力、醫藥、環保等行業Ⅲ類壓力容器設計階段的風險評估和基于風險的設計等方面得到良好的應用。同時,本項目成果及軟件還可以在其他大型設備或系統風險評估或設計中推廣使用,比如海上石油裝備等。 本項目開發的風險評估軟件可以縮短設計時間,減少人力、物力和財力支出,為企業減少成本,并且能從根本上提高Ⅲ類壓力容器設計制造水平,整體提升地方及國家通用機械產品的研發質量和運行安全性。因此,必將取得良好的經濟效益和社會效益。 依據國家質監局權威資料顯示,國內設計單位數量達到三千家左右。本成果從四川省石油行業、機械行業、特種設備行業設計院推廣,最后輻射到國內其他行業的類似設計院。