以風(fēng)險分析為基礎(chǔ)的維修RBM

1、1 RBM的概念與論述電站主要設(shè)備大多在高溫、壓力、旋轉(zhuǎn)環(huán)境下工作，設(shè)備承受著蠕變、疲勞、氧化、腐蝕、磨損等多種失效機理的相互作用，失效事故常有發(fā)生。事實證明，在防止設(shè)備和結(jié)構(gòu)失效方面，定期在役的預(yù)防性維修和檢查能夠發(fā)揮重要的作用，定期日常檢驗（點檢）和檢修期內(nèi)的檢查維修工作（定修）是設(shè)備維修工作中的兩個重要部分。這些重要的檢查工作的各個方面，包括檢查的基本目的、方法、時間安排和驗收標(biāo)準等都會對零件失效的幾率產(chǎn)生影響，尤其是一些電廠尚沒有條件開展的精密點檢項目，一些特殊儀器開展的狀態(tài)診斷或壽命評估等外委項目，如何合理的安排其周期和首檢期是非常重要的。然而，對于電站壓力部件以及不同工作環(huán)境運行的

2、部件，以往的在役檢查項目常常是基于積累的經(jīng)驗和工程判斷，甚至不十分了解其技術(shù)依據(jù)和檢驗方法局限性要求，因而在實際制定在役檢查的要求和措施時，并不是充分考慮了基于風(fēng)險評估的維修和檢驗信息要求，換句話，并沒有充分考慮材料失效的幾率風(fēng)險、運行及負荷狀態(tài)變化風(fēng)險、檢驗可靠性風(fēng)險以及零件失效產(chǎn)生的后果風(fēng)險等。在美國及歐洲許多國家，很早以前就開始火電廠機組設(shè)備新的維修方法的研究。特別是石油系統(tǒng)，從設(shè)備安全性和環(huán)境保護的觀點出發(fā)，10年前即開始制定具體的以風(fēng)險分析為基礎(chǔ)的維修RBM（也稱為風(fēng)險檢驗技術(shù)RBI）實施方法， RBM/ RBI基本的概念和方法已列入2000年5月正式發(fā)行的API 581標(biāo)準中。標(biāo)準

3、強調(diào)了：通過應(yīng)用RBM/ RBI方法以降低風(fēng)險，首先需要對以下的基本理論和技術(shù)基礎(chǔ)開展研究： 與損傷形態(tài)相關(guān)的損傷機理及其后果研究 損傷的發(fā)展速度研究 損傷檢出的概率及通過檢查可以預(yù)測未來損傷趨勢的規(guī)律研究 損傷對于設(shè)備完整性的影響研究為完成RBM/ RBI分析，需要考慮以下幾個關(guān)鍵問題： What 應(yīng)該檢測的損傷形態(tài)和類別 Where 合適的檢測及維修部位 How 采用什么樣的手段，如何檢測和維修 When 什么時候或者怎樣的間隔進行檢測和維修因此，可以說在進行RBM分析中，準確地掌握當(dāng)前的部件損傷形態(tài)是最基本的原則。只有弄清楚了目前的風(fēng)險狀態(tài)，才能根據(jù)風(fēng)險大小兩方面采取相應(yīng)的對策。即降低過

4、高的風(fēng)險，同時又將過小的風(fēng)險提高到合適的程度。所謂過小的風(fēng)險一般是指使用了質(zhì)量特優(yōu)的設(shè)備或者過量的檢查維護。根據(jù)風(fēng)險評估的結(jié)果采取適當(dāng)對策，原則上將整個設(shè)備納入“可以接受的風(fēng)險”的程度是RBM/RBI的基本目的。美國API 581標(biāo)準中列出了石油及石油化學(xué)設(shè)備的詳細RBM/RBI分析程序。并對定性的、半定量的及定量的方法分別進行了說明。表1列出了API 581的目錄。標(biāo)準的第7章 損失大小的分析和第8章失效概率的分析給出了風(fēng)險評估的具體方法，并在第11章附錄中列出了分析用的手冊。圖1為定性的RBI分析順序。在進行定性的RBI中，失效概率的確定應(yīng)考慮設(shè)備因素、損傷因素、檢查因素等6種因素，可依據(jù)

5、各因素的不同估計評定相應(yīng)的級別（5級標(biāo)準）。然后由多種因素的綜合評級決定圖1所示的風(fēng)險矩陣的縱軸（失效概率）的等級大小。對于損失大小的確定，綜合考慮設(shè)備損傷和健康損失（安全性、經(jīng)濟性評估）兩方面的評估結(jié)果，進行同樣的選擇后由其綜合評級（5級標(biāo)準）決定圖1所示的風(fēng)險矩陣的橫軸（損失大?。?。然后根據(jù)評級后的風(fēng)險的大小、在風(fēng)險圖上的位置決定具體的檢查內(nèi)容，確認降低風(fēng)險的措施和效果。表1 API 581 目錄Section內(nèi)容0前言1概論2參考文獻3基本定義4風(fēng)險分析5定性RBI分析6定量RBI分析簡介7損失大小的分析8失效概率分析9降低風(fēng)險的檢查計劃制定10數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)11評估軟件標(biāo)準中對于定量的RB

6、I分析方法也給出了詳細的分析程序。在故障頻率分析及影響度分析中提出了定量的詳細程序。失效概率定義如下：失效概率損傷頻率FEFM損傷頻率：一般可使用損傷頻率數(shù)據(jù)庫提供的統(tǒng)計的損傷頻率。FE：設(shè)備修正因子，由損傷機理、設(shè)計、制造、安裝、運行等因素決定。FM：管理修正因子，設(shè)備制造、運行的安全管理體系的狀態(tài)。火電廠設(shè)備主要發(fā)生的失效形式包括泄漏及斷裂兩類，損傷頻率的統(tǒng)計依據(jù)，即失效的定義可定量的由各個設(shè)備損傷機理造成介質(zhì)泄漏的泄漏孔的大?。ㄐ孤┝?，或泄漏裂紋長度）來度量，API 581規(guī)定了1/4英寸（1級）、1英寸（2級）、4英寸（3級）的泄漏孔大小及斷裂（4級）等4個等級。半定量分析方法是以上述

7、的定性及定量的方法為參考，該方法在定量數(shù)據(jù)不是很充分的情況下比較有效。可以肯定，越接近定量分析其精度就越高。但要根據(jù)具體狀況分別采用。采用定量的評估方法，需要詳細的數(shù)據(jù)分析，而在定性的評估中，重要的是技術(shù)人員經(jīng)驗性的判斷。通過分別使用這兩種方法，可使半定量的風(fēng)險評估成為可能。圖1 定性RBI分析(API )框圖ASME（美國機械工程學(xué)會）80年代后期開始討論風(fēng)險評估的重要性，并與API協(xié)商計劃制訂相關(guān)導(dǎo)則。ASME的基本概念與API 581所示的內(nèi)容完全相同，風(fēng)險矩陣的構(gòu)成也是由同樣的5級方法（55矩陣）決定。作為導(dǎo)則，制訂發(fā)行了一般性概念、輕水反應(yīng)堆評估導(dǎo)則、火力發(fā)電設(shè)備評估導(dǎo)則 等共3卷。

8、ASME導(dǎo)則中觀念的提示等研究性內(nèi)容較多。另外，也明顯示出了進一步推進風(fēng)險評估定量化的趨勢。在定性的風(fēng)險評估中，則比較重視專家的綜合性意見判斷。風(fēng)險評估的觀念是基本相同的，圖2中示出了火力發(fā)電設(shè)備的評估順序，同時也示出了在確定診斷部位及收集資料后，進行定性風(fēng)險評估和定量評估的順序，并指出，需要通過風(fēng)險評估的反復(fù)進行來積累相關(guān)的知識。核電設(shè)備的風(fēng)險評估，從七十年代中期開始主要以PSA(Probabilistic Safety Assessment：概率安全性評估方法)評估為主進行。九十年代以后，提出了以風(fēng)險為基礎(chǔ)的方法，該風(fēng)險評估的主要方法來源于EPRI的RI-ISI(Risk Infirmed

9、 In-Service Inspection:基于風(fēng)險信息的設(shè)備檢查方法)研究報告，1998年得到NRC（核電管理委員會）的認可。2000年3月Case N-560-2及Case N-578-1已經(jīng)得到正式的認可。該方法是根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果來選定重要部位。例如，原來認為在管道、壓力容器的對接焊縫、環(huán)焊縫部位，不會發(fā)生重大的損傷，所以盡量省略相關(guān)的檢查，僅需要注意其他重要部位的檢查。而現(xiàn)在要求根據(jù)風(fēng)險的大小，在管道的對接焊縫部位，規(guī)定檢查全長的百分之幾。Part 4 制訂檢查程序* 選擇供選擇的檢查策略明確損傷狀態(tài)的潛在可能明確檢查導(dǎo)致?lián)p傷的潛在可能明確檢查方法的可靠性估計檢查活動對失效概率的影響

10、* 選擇檢查策略并開展檢查活動* 開展有關(guān)敏感性的研究* 采取合適的措施Part 1 系統(tǒng)定義*1、定義系統(tǒng)邊界和系統(tǒng)正常條件*2、系統(tǒng)信息收集Part 2定性風(fēng)險分析1、 定義失效模式2、 定義失效原因3、 確認后果Part 3 失效模式、影響及危害性分析1、 重新定義失效模式2、 重新定義失效原因3、 重新定義失效后果*4、評估失效幾率*5、評估失效后果*6、風(fēng)險評估*7、基于風(fēng)險評估的排序定量風(fēng)險分析Part 5 再評估（效果）分析1、 安全性、經(jīng)濟性改進效果評價2、 制訂整體檢查和更換計劃圖2 基于風(fēng)險的檢查和維修過程根據(jù)RBM/ RBI制訂最佳的檢查計劃及維修計劃時，在降低風(fēng)險、提高

11、安全性的同時，成本評估也尤為重要。以前從設(shè)備設(shè)計到制造、運行、報廢的壽命周期成本（LCC: Life Cycle Cost）的評估，是根據(jù)經(jīng)驗進行的。1996年頒布了相關(guān)定義、計算方法的國際規(guī)程（IEC60300-3-3），ISO于2001年頒布了以上述規(guī)程為基礎(chǔ)的石油天然氣設(shè)備的壽命周期成本計算規(guī)程。該規(guī)程包括方法及相關(guān)技術(shù)、計算應(yīng)用導(dǎo)則、分析程序等3部分。本方法可作為評估設(shè)備維修經(jīng)濟性的一個手段。使用風(fēng)險評估LCC的方法，可能含有事故發(fā)生概率和事故發(fā)生時的人的、設(shè)備的、環(huán)境的損失額。此外，還要考慮企業(yè)形象的降低、PL賠償費用等問題。所以，定量的評估比較難。在實際評估時需要加入定性的分析。2

12、 RBM的基本程序21 準備工作采用RBM/ RBI方法進行檢驗和維修時，首先需要對以下情況進行了解。 明確分析目的了解采用RBM/ RBI進行維修的目的是什么?？赡艿哪康挠校?提高設(shè)備可用率 減少維修費用 優(yōu)化資產(chǎn)管理（根據(jù)經(jīng)營計劃的長期設(shè)備計劃） 危機對策（地震、恐怖事件等特殊狀況） 技術(shù)傳承（應(yīng)對維修技術(shù)熟練人員的不足，引進標(biāo)準及軟件） 明確對象范圍明確采用RBM/ RBI進行維修的對象范圍。 整個機組：以鍋爐、汽輪機、發(fā)電機和所有的輔機為對象。 系統(tǒng)設(shè)備：對火電廠而言，一個系統(tǒng)的整體分析，如以鍋爐為對象。 部件或部位：如僅以鍋爐的過熱器為對象。一般在大型機組上，首先對整個機組范圍內(nèi)進行

13、簡易的風(fēng)險評估，對影響較大的部件、設(shè)備再進行詳細的評估，這種方法比較合理。 確定評估時機預(yù)先要考慮評估多長時間范圍內(nèi)的設(shè)備風(fēng)險。例如：l 到下下次的定期檢查時l 長期的間隔（10年、20年內(nèi)）通過進行5年、10年、20年后的風(fēng)險評估，可以預(yù)測5年、10年、20年后必須更新的部位、部件等。以優(yōu)化資產(chǎn)管理為目的實施RBM/ RBI分析時，往往需要通過這種長期風(fēng)險評估，預(yù)測設(shè)備的維修和更新時期。 確定工具軟件利用完善的RBM/ RBI分析工具軟件可提高分析工作的效率。22 利用工具軟件進行分析英國軟件RBMS是一個計算風(fēng)險的軟件。該軟件將火電廠鍋爐發(fā)生過的損傷進行分類，并列出分類清單，可以從中選擇損

14、傷機理。 系統(tǒng)劃分將選定的機組（例如：A電廠1號機組）分為系統(tǒng)（例如：過熱器系統(tǒng)）、部件（例如：過熱器管）、部位（例如：過熱器管下彎頭、焊接接頭）。系統(tǒng)劃分是一個非常重要的工作。一般以安裝圖紙為基礎(chǔ)進行劃分。劃分必須細致、完整、沒有遺漏。 評估數(shù)據(jù)輸入輸入各個劃分的層次所必須的數(shù)據(jù)（設(shè)計條件、檢查記錄等）。這些數(shù)據(jù)是風(fēng)險評估的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 損傷機理的設(shè)定在損傷清單中選擇設(shè)定各個部位可能發(fā)生的損傷，注意損傷清單中沒有的新的損傷類型，選定時盡量將可能發(fā)生損傷的部位擴大。 第1次風(fēng)險評級對劃分后的所有部位的所有損傷機理（1個部位經(jīng)常選定有幾種損傷機理）進行風(fēng)險評估，并將其劃入圖3的風(fēng)險評級表中。風(fēng)

15、險計算使用RBMS的風(fēng)險評估軟件，由有關(guān)損傷、材料、設(shè)計、檢查、運行的專家進行商議后作出最終決定。對失效概率和損失大小分別進行評定，RBMS軟件備有與各個影響因子相關(guān)的問題和答案，通過專家的商議選定答案，并由此可以計算失效概率和損失大小。圖3 風(fēng)險評級表損失大小可分為人員設(shè)備安全性損失及經(jīng)濟性損失兩部分。安全性評估時，要考慮運行人員、周圍作業(yè)人員的作業(yè)場所、失效后遭受損傷的程度、檢測部位的設(shè)置場所等，評級標(biāo)準可參考表2。經(jīng)濟性損失包括檢測部位修復(fù)所需要的費用、周圍部件的修復(fù)費用、機械設(shè)備停機造成的生產(chǎn)損失以及對人身傷害的賠償費用等，評級標(biāo)準可參考表3。當(dāng)然，經(jīng)濟性損失因機械設(shè)備的規(guī)模、重要性等

16、而不同。另外，為了使損失的大小能夠引向安全方面的結(jié)果，需要預(yù)先設(shè)想最壞的狀況。在確定最終風(fēng)險等級時，采取保守原則，損失大小等級直接使用安全性及經(jīng)濟性損失中較嚴重的一方。表2 安全性損失評估的主要因素等級安全性損失的評估結(jié)果微小低于下述病癥的輕度受傷輕微輕傷、輕度的疾病重大重癥、重度的疾病致命人員死亡災(zāi)害表3 經(jīng)濟性損失評估的主要因素No.經(jīng)濟性評估主要因素1診斷部位修復(fù)所需的費用2周邊部位的損失和復(fù)原費用3設(shè)備停機造成的作業(yè)損失4法定的費用、裁決費用 二次風(fēng)險評級與維修管理根據(jù)失效概率和損失大小評定結(jié)果確定風(fēng)險級別時，也經(jīng)常采用4級劃分標(biāo)準。這里將損傷的發(fā)生概率和損失的大小分別分為4個等級，損

17、傷概率為微、低、中、高4級，損失大小為小、大、重大、致命4級，如圖3所示。風(fēng)險程度也分為4個級別，即無法接受、不希望、有條件接受、可接受。風(fēng)險等級與維修檢驗措施的關(guān)系原則為：風(fēng)險等級I（可接受）：無需安排法定檢查以外的其他檢查（無需檢查）；風(fēng)險等級II（有條件接受）：在下次檢查時適當(dāng)?shù)剡M行已安排的檢查即可；風(fēng)險等級III（不希望）：在下次檢查時需要采取下列對策中的至少1個： 改進檢查方法 改進運行條件或者管理條件 設(shè)置在線檢測裝置 采取降低損失的保護對策風(fēng)險等級IV（無法接受）：直接采取上述對策按照上述要求，對于出現(xiàn)無法接受及不希望的高風(fēng)險部位，應(yīng)當(dāng)直接采取的對策，并按照對策的實施情況，對實施

18、后的預(yù)測效果進行再次（不限1次）的風(fēng)險評估。原則要求在所有的部位，必須達到有條件接受及可接受程度。在采取的對策后無法達到有條件接受和可接受的情況下，建議對該部位進行更換。 維修計劃的制作作為維修檢驗前后2次風(fēng)險評級的結(jié)果，可得到經(jīng)改進的詳細的維修計劃，這一計劃即可保證技術(shù)的可行性，也可保證明顯的維修效果。實施后可保證所有部位達到有條件接受及可接受的風(fēng)險等級。采取的對策和措施（包括更換）與以往的常規(guī)檢查相重合的部分，可認為是有效的維修檢驗內(nèi)容，可作為下次定期檢查時的重復(fù)維修項目。此外，對評定為“無”風(fēng)險等級的設(shè)備，即使不檢查也可以達到有條件接受及可接受的部位，可以省略常規(guī)檢查項目，如果評估的目的

19、是希望通過檢查項目的削減來降低成本，這樣的風(fēng)險評估非常有效。2。3 定性和定量風(fēng)險分析方法231 損失類別的設(shè)定（類別分類）在經(jīng)過系統(tǒng)劃分確定評定范圍后，在其范圍內(nèi)發(fā)生損傷時的損失類別按照表4的分類進行設(shè)定（選定多種類別的情況較多）。如果損失的類別確定，決定其程度的因子也確定。表4 設(shè)定的損失類別和類別類別損失類別決定程度的因子C-1環(huán)境污染物質(zhì)特性、泄漏量（泄漏孔的大小）C-2爆炸（斷裂）物質(zhì)特性、周圍狀況、泄漏量（泄漏孔的大?。〤-3人身傷害受傷的程度、人數(shù)（損傷類別）C-4經(jīng)濟損失停機時間、維修費用類別C-1是泄漏引起污染的情況。由于電站許多高溫部件是采用“先泄漏后斷裂”原則設(shè)計的，在這

20、種情況下，損失的大小依賴于泄漏量，低溫大口徑管道完全斷裂的失效情況和高溫管道小裂紋貫通的情況相比，損失的程度有很大的不同。如前所述，泄漏口的大小決定損失的大小。類別C-2是由爆炸（突然斷裂）造成的對人身及周圍設(shè)備的損失。這種情況下爆炸性的程度，與類別C-1相同，泄漏量是決定損失大小的重要因子，也可以采用泄漏口的大小來決定損失的大小。類別C-3是高溫高壓蒸汽等的泄漏而造成的飛出物的沖擊、燒傷、溺死等人身傷害。與泄漏量相比，發(fā)生部件飛出這樣的損失類別是決定損害大小的重要因子。類別C-4是因損傷引起機組停機、無法正常運行等而造成的經(jīng)濟損失以及修理費等而造成的損失。這種情況下，機組的停機時間是決定損害

21、大小的重要因子，與上述3種情況不同，泄漏量不是大的決定因子。另外，類別C-4是所有的損傷類型都涉及的損失類別。232 失效數(shù)據(jù)庫的確認損傷程度的分級依據(jù)是在以往失效統(tǒng)計的基礎(chǔ)上給出的，失效數(shù)據(jù)庫的完善程度是關(guān)鍵。不同的評估對象，即不同設(shè)備、部件、部位的失效數(shù)據(jù)庫是有明顯差異的，需要長期的案例積累，因而數(shù)據(jù)庫應(yīng)能夠不斷補充歷史數(shù)據(jù)。表5列出了評估需要的三種數(shù)據(jù)庫的分類和統(tǒng)計方法類別。類別L-1是指失效概率比較明確的設(shè)備和部位，可對失效進行統(tǒng)計概率分析而整理出的結(jié)果（注意不是根據(jù)損傷機理加以區(qū)別，而是包括所有機理造成的損傷，一些失效機理比較單一的設(shè)備屬于此類）。通常情況下，電廠設(shè)備長期運行后的損傷

22、機理非常復(fù)雜，是由于疲勞、蠕變、腐蝕、磨損等交互作用而引起的。在了解設(shè)備材料的使用條件（負荷應(yīng)力、溫度、環(huán)境）的情況下，其疲勞、蠕變、腐蝕導(dǎo)致的壽命消耗是可預(yù)測的。類別L-2沒有像L-1那樣的統(tǒng)計概率值，但是，若部位發(fā)生的損傷機理已明確，則可由使用狀態(tài)的分析而進一步作出壽命預(yù)測。設(shè)備中不少情況與類別L-2相同。類別L-3是運行時間較短的設(shè)備、部件沒有損傷實例的情況。這種情況下，需要通過試驗室模擬使用條件預(yù)測（外推）出將在什么地方、發(fā)生什么樣的損傷的可能性。由于模擬技術(shù)的發(fā)展，幾乎可以預(yù)測所有設(shè)備、部件的損傷。表5 損傷數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計類別類 別內(nèi) 容特 征L-1明確破壞概率的數(shù)據(jù)庫按照各個設(shè)備、部

23、件、部位的失效，整理統(tǒng)計出失效概率L-2明確損傷機理的數(shù)據(jù)庫按照部位，明確發(fā)生了什么樣的損傷（疲勞、蠕變、腐蝕）后，可進行壽命評估，統(tǒng)計出失效概率，大多數(shù)部件是這種類別L-3新設(shè)備無失效運行時間較短的設(shè)備無失效，需要通過模擬技術(shù)評估損傷的可能性，給出失效概率233 風(fēng)險評估方法風(fēng)險評估有定性的、定量的、半定量的幾種方法。定性的方法是簡單地設(shè)定損傷發(fā)生概率和損失大小的一種方法，在區(qū)分整個機組狀況、選定詳細評定設(shè)備范圍時使用較多。定量的方法是用數(shù)值（主要是金額）表示風(fēng)險的方法，由于需要詳細的損傷概率數(shù)據(jù)，需要專業(yè)人員的精確計算和深度分析，因此電廠一般較少采用。風(fēng)險（金額）失效概率（無量綱）損失的大

24、小（金額）半定量方法是界于上述兩者之間的，采用將損傷的發(fā)生可能性和損失大小分級表示的方法，故很多的設(shè)備、部件均可以應(yīng)用。下面介紹使用半定量方法進行風(fēng)險評估的一個例子。失效概率的分析主要考慮已發(fā)生損傷的程度及當(dāng)前可采用的檢查手段產(chǎn)生的預(yù)防效果兩方面。首先需要定性分析 “當(dāng)前設(shè)備的損傷狀態(tài)”，可按表6將損傷狀態(tài)定性描述為5個不同的等級水平，由此確定損傷程度。另一方面，不同部件和部位，可采用的檢驗手段有很大差異，不同檢查手段的可靠性也有很大限制，導(dǎo)致設(shè)備損傷或缺陷的檢出率有明顯區(qū)別。采用的維修檢查手段不同具有不同的的效果，檢驗條件限制及檢驗手段的可靠性決定了失效的可預(yù)防性，同樣與失效概率有關(guān)。因為通

25、過檢驗和維修，掌握了這些部位的狀態(tài)，有可能防止損傷發(fā)生。檢查效果水平可按表7所示分5個等級進行評估。表中同時列出了鍋爐管腐蝕減薄檢查效果的評估例子。對上述評估得到的兩種影響結(jié)果，按照保守綜合評分原則，將失效概率分為微、低、中、高4個等級。各個等級按表8表示失效概率的程度。表6 損傷狀態(tài)和損傷程度的評估等 級損傷狀態(tài)定性描述損傷程度1比預(yù)想的糟得多中2比預(yù)想的糟低3不清楚低4與預(yù)想的相同無5無損傷、比預(yù)想的好有利表7 檢查效果評估等級檢查效果定性描述全面腐蝕例A效果非常好(有效性90%)所有的設(shè)備狀況均可以正確檢測所有部位均可以利用測厚儀測量并可對內(nèi)部進行宏觀檢查B效果很好(有效性70%)幾乎所

26、有的設(shè)備狀況，可以準確掌握實際的損傷狀態(tài)利用測厚儀可以對大部分部位測量并對可內(nèi)部進行宏觀檢查C有效(有效性50%)大概可以準確檢測一半左右的實際設(shè)備狀況，掌握損傷狀態(tài)可以從外部進行部分的測厚儀測量D效果不好(有效性40%)幾乎沒有可以準確掌握實際損傷狀態(tài)的信息只能進行其它試驗并可從泄漏孔進行宏觀檢查E無效果(有效性33%)完全沒有可以掌握實際損傷狀態(tài)的信息只能通過外部的宏觀檢查推測內(nèi)部的情況表8 失效概率的分析等 級定 義微在評估期間內(nèi)根本不可能發(fā)生破損低在評估期間內(nèi)好像不會發(fā)生破損中在評估期間內(nèi)也許會發(fā)生破損高在評估期間內(nèi)估計會發(fā)生破損損失大小的分析則主要考慮人員、設(shè)備安全性影響及經(jīng)濟性影響

27、兩方面。安全性危害程度評估，主要是評定該部位損傷時對人身造成的災(zāi)害，包括運行人員、其他人員的死亡、或者受傷程度。另外，預(yù)測損傷會如何發(fā)展（損失類別）也是評估過程中非常重要的內(nèi)容。譬如，由固定裂紋引發(fā)的蒸汽泄漏是否會逐漸減弱、或者會立刻引起大規(guī)模的破壞，不同的預(yù)測會有不同的結(jié)果。此外，根據(jù)檢測部位的設(shè)置場所、隔墻的堅固程度、運行人員的操作場所的不同，其損失的大小也會有所不同。評定與這些安全性相關(guān)的危害大小，并將其分為沒有問題、小、局部的、大范圍的4個等級水平。經(jīng)濟性損失大小的評估，主要結(jié)合材料、設(shè)備損壞時修復(fù)等所需的費用和與人身傷害相關(guān)的賠償金額等由安全性引起的費用綜合進行評估（表3）。其中，要

28、考慮因停機產(chǎn)生的發(fā)電損失、修復(fù)/更換成本、檢測部位損傷時受到影響的周圍部件的修復(fù)成本等。將經(jīng)濟性損失的大小分為小、大、重大、致命的4個等級水平。顯然，有關(guān)這些安全性、經(jīng)濟性損失大小的評估、費用的計算精度、依據(jù)等會影響最終風(fēng)險大小的評估結(jié)果。因此，損失的大小需要預(yù)先設(shè)定可能導(dǎo)致安全方面最壞結(jié)果的情況。最終進行定性風(fēng)險評估時采用的損失大小，應(yīng)選用安全性及經(jīng)濟性損失大小評估結(jié)果中較為嚴重的一方。234 失效概率的定量計算方法（分級）假定同一標(biāo)準制造的2個設(shè)備同時開始運行。運行一段時間后，2個設(shè)備的失效概率不相同。引起這種差異的原因是什么？其影響因子考慮如下：a) 設(shè)計標(biāo)準的優(yōu)劣：Xab) 制造、建設(shè)

29、管理的優(yōu)劣：Xbc) 以前的實際使用條件：Xcd) 今后的計劃使用條件：Xde) 以往檢查的有效性：Xef) 維修管理的優(yōu)劣: Xfg) 保護（保溫、防腐等）狀態(tài)的優(yōu)劣：Xgh) 對損傷機理的敏感性：Xh可以說這些因子決定了設(shè)備目前的失效概率。因此，設(shè)備在使用一定時間后，以必然消耗的壽命（剩余壽命）或者必然產(chǎn)生的破壞概率為基礎(chǔ)，可以計算損傷發(fā)生的可能度。該計算式因損傷數(shù)據(jù)庫的類別不同而不同。數(shù)據(jù)庫類別L-1時的失效概率（Y1）可以用式（1）表示。 (1)式中：Ya表示一般統(tǒng)計的破壞概率；XaXh表示上述影響因子的權(quán)重值。數(shù)據(jù)庫類別L-2及L-3時的失效概率Y2可以用式(2)表示。 (2)式中：

30、Yb為基本壽命評估結(jié)果（壽命損耗率）;由于是根據(jù)特定損傷機理而進行壽命評估的，所以式中不包含Xh。235 權(quán)重值的評定方法數(shù)據(jù)庫類別L-2及L-3時，以壽命評估值為基準計算失效概率，對上述因子的權(quán)重分級方法敘述如下。圖4示出壽命損耗率和運行時間的關(guān)系，示出設(shè)計、制造、維修等因素導(dǎo)致偏差的情況（質(zhì)量偏差）。一般規(guī)定壽命損耗率為1時為完全損傷，即最終失效狀態(tài)，壽命損耗率為0時為無損傷，即新設(shè)備狀態(tài)。圖的右端自下而上可按照等分原則給出四級風(fēng)險標(biāo)準，風(fēng)險等級相當(dāng)于圖3縱軸的4個等級水平，壽命偏差小為一級，壽命偏差最大為4級。設(shè)備剩余壽命分數(shù)是（1壽命損耗率）。壽命消耗和時間關(guān)系上的這些偏差是由材料特性

31、的偏差、設(shè)計和制造時的不確定度、以及使用條件和部位的偏差等本質(zhì)的原因引起的，要消除偏差是不可能的。也就是說，所有的機組、設(shè)備、部件對于其壽命，是在具有一定的偏差幅度下開始運行的。決定其幅度的因子是上述因子中的設(shè)計標(biāo)準的優(yōu)劣（Xa）、制造和建設(shè)管理的優(yōu)劣（Xb）、維修管理的優(yōu)劣（Xf）以及保護（保溫、防腐等）狀態(tài)的優(yōu)劣（Xg），可以說是由設(shè)計、制造、修復(fù)時的質(zhì)量不確定度（制造狀況）決定的。如圖4所示，由于制造質(zhì)量、材料質(zhì)量不良等偏差導(dǎo)致的的狀態(tài)惡化，其壽命損耗率運行時間曲線的上限將向上方（壽命縮短方向）移動，壽命偏差的大小取決于上述影響因子的大小。圖4 設(shè)備之間壽命損耗率上限值的實際偏差圖5示出

32、壽命損耗率運行時間曲線與機組以往運行條件的關(guān)系。在設(shè)計條件下運行的關(guān)系用實線表示。以往的使用（運行）條件（Xc）因子與壽命損耗率時間曲線的關(guān)系以圖4的虛線和點線表示，在不改變壽命偏差幅度的情況下，運行條件與設(shè)計條件的差異導(dǎo)致曲線上下波動。圖5 運行條件變化對壽命損耗率上限值的影響如果使用條件（溫度、應(yīng)力、環(huán)境、循環(huán)啟停次數(shù)）比設(shè)計條件更加嚴酷，曲線會向上波動（虛線，壽命縮短方向），如果更穩(wěn)定則向下波動（點線，壽命延長方向）。同樣的，可在圖的右端自下而上按照等分原則給出四級風(fēng)險標(biāo)準，風(fēng)險等級相當(dāng)于圖3縱軸的4個等級水平，壽命偏差小為一級，壽命偏差最大為4級。以往的使用（運行）條件與使用條件的變化

33、的影響Xc的大小用四級標(biāo)準評定，具體可通過確定壽命消耗時間曲線如何波動來確定。今后的計劃使用條件（Xd）因子如圖6所示，由于改變使用條件，可能產(chǎn)生壽命消耗時間曲線在中途出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的效果。如果將來的使用條件比設(shè)計條件（或以往運行條件）更加苛刻，曲線向上彎曲（虛線，壽命縮短方向），如果更穩(wěn)定，則曲線則向下彎曲（點線，壽命延長方向）。由于剩余壽命必須從偏于安全的角度進行計算，故可以使用彎曲部位的曲線上限進行計算。如果在設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)下評定剩余壽命，應(yīng)分別考慮以下幾種狀況：（1）設(shè)計條件（或以往運行條件）不變下運行；（2）超出設(shè)計條件下運行；（3）低于設(shè)計條件下運行。同樣的，可在圖的右端自下而上按照等分

34、原則給出四級風(fēng)險標(biāo)準，風(fēng)險等級相當(dāng)于圖3縱軸的4個等級水平，壽命偏差小為一級，壽命偏差最大為4級?？梢哉fXd的大小取決于曲線的彎曲程度，用四級標(biāo)準評定。圖6 將來運行條件變化對壽命損耗率的影響在風(fēng)險分析中最重要的因子是檢查效果因子（Xe），如圖7所示，檢查效果決定了壽命消耗時間曲線的偏差幅度是否縮小的程度。而通過檢查設(shè)備當(dāng)前的狀況計算壽命損耗率，可使曲線的幅度變小，或者說，通過精確壽命評估可提高評估結(jié)果的可靠性，從而減少設(shè)備失效風(fēng)險。由于剩余壽命通常是從偏于安全的保守角度求出，偏差幅度的縮小通常造成（使損傷的程度降低）剩余壽命的增加（相對于圖中未檢查前1點的剩余壽命，檢查后，依據(jù)其效果的大小而

35、變?yōu)?、3點處的壽命增加），隨著新的檢驗手段的改進和評估精度的不斷提高，偏差幅度會進一步縮減。這是通過壽命評估和管理減少設(shè)備風(fēng)險，延長設(shè)備壽命的一個典型例證。因此，對于損傷機理確定的損傷狀況檢測，及實施相應(yīng)的壽命評估與壽命管理措施，可根據(jù)實施后的效果大小來決定幅度縮小程度。圖6 檢查效果對壽命損耗率的影響檢查的有效性還與檢查方法、檢查時間（次數(shù)）、檢查個數(shù)（范圍）等有關(guān)。檢查方法中，對于裂紋、缺陷在材料內(nèi)部發(fā)生的損傷（蠕變開裂多由內(nèi)部開始），使用可以觀測到材料內(nèi)部狀況的超聲波、X射線或者取樣進行破壞性檢查比較有效，而滲透探傷等檢查表面狀態(tài)的方法沒有效果。舉鍋爐管壁厚檢查時間（次數(shù)）影響的例子進

36、一步說明，設(shè)開始投運時，壁厚為3.2 mm，而壁厚達到1 mm將發(fā)生爆管，運行10年后檢測結(jié)果為2 mm，已減薄1.2 mm。求剩余壽命時，通常如上圖實線那樣直線外推求出。結(jié)果是剩余壽命還有8年以上。但如果出現(xiàn)改變?nèi)剂系仁垢g環(huán)境惡化的情況，也會有虛線那樣變化的可能性。如果以虛線為基礎(chǔ)進行剩余壽命計算，到下次定期檢查（四年后）前則將可能發(fā)生爆管。如果5年以前能夠測量1次壁厚，則這次再進行外推的準確性將提高。由此可見，檢查的時間（次數(shù)）是確定檢查有效性的重要因素之一。對于檢查的個數(shù)（范圍），10年后的壁厚測量值為2 mm，指的是眾多鋼管中的其中幾根的最低值，是在指幾米鋼管中某個局部地方的值，選擇

37、該部分的理由是否合適（是否可代表一個范圍），或者說是否選擇了運行環(huán)境最惡劣的地方，是確定檢查效果的重要因素之一。壁厚檢驗部位導(dǎo)致的風(fēng)險后面以水冷壁為例詳細討論。236 損失大小的計算方法如表4所示，因機組、設(shè)備、部件的損傷而造成的損失，可以分為人身傷害、經(jīng)濟性損失、環(huán)境污染、爆炸損失等4類。所有的損失類別的計算都可采用評估部位損傷可能引起的最大傷害和零傷害之間用曲線（一般為直線）相連，通過等分為4級而進行評級。特別的是，評定損失類別中的經(jīng)濟性損失等級時，首先估計失效可能導(dǎo)致的最大損失額，在最大值和零值之間用拋物線連接，并分為4等分。如圖7所示，使得損失大的一側(cè)，分級比較細致，而損失較小的一側(cè)，

38、劃分的較粗，這樣對損失進行分級比較有效。最大值的計算可根據(jù)過去的損傷實例求出。如以鍋爐為例，如果了解迄今為止同類型機組所有電廠因發(fā)生最大損傷而造成的停機天數(shù)，那么因停機1天造成的損失額停機天數(shù)作為經(jīng)濟性損失的最大值是準確的。圖7 經(jīng)濟損失劃分方法在人身傷害評價中，一個例子是美國某發(fā)電廠曾因蒸汽管道爆破而造成10個運行人員死亡，這個事故可能是最近發(fā)生的電廠鍋爐事故當(dāng)中最大的一個事故?？梢哉f，人身傷害的最大值是死亡10人。由于出現(xiàn)人員死亡的風(fēng)險是不可接受的，所以，無死亡應(yīng)該是可接受的基準。環(huán)境污染、爆炸傷害的評價基本上也采用同樣的方法，可以進行分級評定。具有污染性、爆炸性的物質(zhì)，由于損傷，會流入或

39、者飛入什么地方是決定損失大小的主要因子。當(dāng)然，物質(zhì)的特性（污染性、爆炸性的強度）、受影響的周圍環(huán)境（人家、住戶的數(shù)量等）也是重要的因子。損傷的狀況（發(fā)生的泄漏孔大小）和內(nèi)部物質(zhì)的流動范圍的計算、各物質(zhì)的特性及周圍環(huán)境的重要性等，需要具體分析。237 風(fēng)險的處理對策通過對失效概率和損失大小進行分級后，可以求兩者的乘積而直接求出風(fēng)險的評級值。風(fēng)險分為4個等級，風(fēng)險的相應(yīng)對策也分為4類（見表9和圖8）。 風(fēng)險管理中，對風(fēng)險的處理一般有回避、降低、轉(zhuǎn)移、可接受等幾種方法。回避是將風(fēng)險完全消除，相當(dāng)于更新設(shè)備等。轉(zhuǎn)移是將風(fēng)險轉(zhuǎn)移到其它的地方，此舉與買保險的含義相當(dāng)。風(fēng)險的降低是通過合適的檢查、修復(fù)、加強

40、管理來達到目的。這些是依賴于技術(shù)性的部分，也是RBM的主要內(nèi)容。另外，風(fēng)險可接受到什么程度（可接受基準的設(shè)定）應(yīng)該由企業(yè)的經(jīng)營方針、機組和設(shè)備的社會影響度等來決定。表9 風(fēng)險部位和要求的對策風(fēng)險級別必要的對策可接受在規(guī)定的檢修外，在對檢測部位評估期間不需要檢查和其它的對策等有條件接受檢修時如果已安排進行合適的檢查，就可以繼續(xù)使用不希望在下次檢修之前，采取下列某一種對策降低風(fēng)險等級 檢查順序的改進運行操作或者管理方法的改進在線檢測降低損失的對策無法接受直接采用上述的方法降低風(fēng)險等級直到有條件可接受或可接受的水平。作為標(biāo)準的風(fēng)險管理對策，圖8的風(fēng)險級別I和II認為是可接受范圍。但是，級別II中一點

41、點變化（不確定度）都將使其變成級別III，所以，應(yīng)該級別II是有條件接受，認認真真地實施目前的常規(guī)檢查是必要的條件。風(fēng)險級別III和IV同樣都是不可接受。但緊急性不同。在級別IV中，必須立刻采取降低風(fēng)險的措施。但在級別III中還有一點時間的裕度，這是兩者差別所在。在分類IV中，應(yīng)該立刻停機，并采取相應(yīng)的對策，而在級別III中，在下次定期檢查時采取一定的對策即可。圖8 標(biāo)準風(fēng)險劃分方法238 確認風(fēng)險評估值的合理性用上述方法進行風(fēng)險評估時，通常需要在整個評估過程中都考慮該方法的正確性。最終的風(fēng)險評估結(jié)果是否正確，應(yīng)該以評估結(jié)果是否與研究人員和技術(shù)熟練人員的判斷相一致為基準。因為尤其是電廠技術(shù)熟練

42、人員，對設(shè)備狀況相當(dāng)了解，據(jù)此制訂檢查、修復(fù)、更新等計劃，才能實現(xiàn)長期的安全和穩(wěn)定運行。具體地說，對以前技術(shù)熟練人員采取的檢查、修復(fù)、更新等措施的有效性進行深入分析，用這里介紹的風(fēng)險評估方法檢查其處理過程，可計算確定各影響因子的值。不一致的情況下，需要反復(fù)嘗試改變式（1）、（2）的形式及各因子權(quán)重值等，以尋求適合本臺鍋爐的合理的風(fēng)險評估方法。另外，這種情況下，專家們還需要研究以前的技術(shù)熟練人員的判斷是否正確?？傊粩嗟刈非罄迷摲椒ㄟM行風(fēng)險處理的效果和運行業(yè)績，并逐步加以影響因子權(quán)重值的完善至關(guān)重要。239 風(fēng)險再評估對策的效果可以通過風(fēng)險再評估進行確認。輸入檢查方法的改進、修復(fù)/更換、運行

43、條件的變更等條件，通過風(fēng)險再評估確認風(fēng)險是否確實降低。這種再評估在以下狀況下進行。a) 評估后提出檢查間隔變更或者延長時；b) 風(fēng)險等級是有條件可接受，或者對檢查部位的檢查管理不十分完善，需要制訂新的增加檢查計劃和策略時；c) 對于風(fēng)險等級為不希望，無法接受的部位，需要進行追加檢查和降低檢查要求、維修要求、損失大小等時；d) 對于風(fēng)險等級為可接受的部位，要評估減少檢查項目、降低維修水平的影響時。風(fēng)險再評估的所有部位，都希望在達到可接受或者有條件可接受級別之前降低風(fēng)險。在此之前不能降低時，為了提高評估的可靠性而需要進行更詳細的定量分析。必要時，還需要進一步優(yōu)先修復(fù)改造工程。3 RBM分析的應(yīng)用應(yīng)

44、用RBI/RBM有各種各樣的效果。國外的應(yīng)用實例證明可使機組可用率有明顯提高?？捎寐实奶岣呒匆馕吨媱澩馔C頻率的減少。這樣，在提高機組、設(shè)備安全性的同時，由于效率的提高和不必要檢查的削減還可使成本降低，從而使經(jīng)營狀況得以改善。應(yīng)當(dāng)注意到，國內(nèi)外RBM應(yīng)用的實例報道仍然較少，目前尚處于其應(yīng)用和研討的初級階段。31 600MW機組鍋爐再熱器風(fēng)險分析一臺600MW滑壓運行直流爐累計運行時間約117000小時，機組的運行狀況見表10。以再熱器系統(tǒng)為主，進行了RBM/ RBI評估。另外，為了確認RBM的有效性，能否滿足下列電廠提出的條件，對該機組實際進行的維修工程進行了再評估。 目前的定期檢查間隔（每

45、2年一次）延長2倍（每4年一次）。 假定該機組、部件依然是當(dāng)初的狀態(tài)，沒有進行過任何修復(fù)、更換。將該再熱器系統(tǒng)分為8個部件，43個部位。然后，列出各部位可能出現(xiàn)的損傷機理，并按照各損傷機理進行風(fēng)險評估。將各代表部位的診斷結(jié)果匯總后，繪入圖9所示的風(fēng)險矩陣圖中。圖9（a）是根據(jù)目前檢查標(biāo)準（定期檢查間隔2年）的風(fēng)險等級，幾乎所有的部位都是可容許。圖9（b）是假定檢修間隔變更（每4年）后，在改進了幾種檢查方法的基礎(chǔ)上進行的風(fēng)險重新分級結(jié)果。風(fēng)險再評估中，示出了在研究各種對策后的風(fēng)險變化。幾乎所有的部位都處于風(fēng)險低的狀態(tài)，即屬于可容許范圍，即使在定期檢查間隔變?yōu)?年后的風(fēng)險再評估中這種趨勢也沒有變化

46、。另外，圖9（a）中失效概率低的一個部位在圖9（b）中等級有所上升，這是由于檢查周期由2年改為4年后，蠕變剩余壽命被消耗的結(jié)果。此外，還有一些部位雖然顯示出較高的風(fēng)險，但通過對其采取相應(yīng)的對策，將檢查周期延長至4年也是可能的。圖9 風(fēng)險控制的例子表10 鍋爐運行狀況項 目內(nèi) 容運行狀況累計運行時間約117000小時起停次數(shù)（熱態(tài)、溫態(tài)、冷態(tài)合計）約600次目前的檢查標(biāo)準停機頻率24個月期望可用率70%到下下次停機的運行時間約137000小時修改后的檢查標(biāo)準停機頻率48個月期望可用率70%到下下次停機的運行時間150000小時以上一天的停電成本（假定）約500000元被檢測系統(tǒng)再熱器系統(tǒng)高風(fēng)險部

47、位（圖9中的A、 B、 C點）的評估結(jié)果如下：A：爐外再熱器出口管（STBA24非過熱管）A點所在的再熱器出口管爐外部位，長時間運行后有氧化減薄現(xiàn)象，這一點從壁厚測量結(jié)果可以清楚看出，如果進行蠕變剩余壽命計算，不僅4年后，2年后的剩余壽命也是所剩無幾。因此，對于失效概率的各種評判的結(jié)果都是嚴重的，結(jié)果均被判定為高。關(guān)于損失大小中的安全性損失評估，結(jié)果是即使有損失，也沒有問題，但經(jīng)濟性損失的大小卻是重大，綜合評判該部位的風(fēng)險等級為無法接受級別。在風(fēng)險再評估中發(fā)現(xiàn)，即使改變檢查方法、管理方法等也不能降低風(fēng)險。因此，得出的結(jié)論是最好更換。實際上，這個部位在檢修時已經(jīng)被更換過，原來的經(jīng)驗性對策和本次風(fēng)

48、險評估的結(jié)果一致。B：再熱器出口聯(lián)箱焊縫部位蠕變損傷B點所在的再熱器出口聯(lián)箱焊縫部位由于周向應(yīng)力的作用，國外曾因內(nèi)部韌帶裂紋引發(fā)過損傷。因此，失效概率往往簡單地被判定為上一個級別，但是在國內(nèi)的同類型機組中幾乎沒有失效的例子，所以該鍋爐失效概率被評定為低。對于焊接部位表面，目前常用PT（滲透探傷檢查）或者MT（磁粉探傷檢查）進行檢查，這種方法對于內(nèi)部破壞的損傷機理不一定有效。損失的大小從安全性損失來看是局部的，但如果發(fā)生損傷，將導(dǎo)致致命的經(jīng)濟性損失。因此，該部位的風(fēng)險等級綜合評定為 不希望。風(fēng)險再評估中，通過采用檢查內(nèi)部狀態(tài)的超聲波探傷法（TOFD法），即使假定檢修周期延長至4年，失效概率為微，

49、風(fēng)險可以降低至有條件接受級別。C：再熱器直管的氧化、蠕變損傷C點的再熱器出口側(cè)直管中，進行了與A相同的壁厚測量，從測量結(jié)果可以確認近幾年壁厚在急劇減薄。對檢查方法、測量位置進行了詳細的討論，二次的風(fēng)險評估結(jié)果都是不希望級別。提出了與A相同的更換方案，這與實際維修工程中的更新計劃一致。重新詳細地審視過去的檢查數(shù)據(jù)，然后進行再確認也是RBM/ RBI應(yīng)用的一個優(yōu)點。另外，對被判定為可接受風(fēng)險級別的27個項目，進行了檢查效果評價，研究了在實際維修工程中省略檢查項目的可能性，結(jié)果見表11。由此可見，在幾個部位省略檢查或者降低檢查水平是可行的。檢查效果評估級別見表12。表11 基于RBM/ RBI的檢查

50、效果評估部件部位目前工程檢查實施狀況風(fēng)險評估結(jié)果可否省略檢 查風(fēng)險評估風(fēng)險再評估檢查效果結(jié)果檢查效果結(jié)果檢查法效果入口側(cè)聯(lián)箱短管焊接部位PTBE可接受E可接受可能直管上部段入口管STBA24壁厚測量BE可接受E可接受可能爐外部件異種鋼US321/STBA24PTBC有條件接受D有條件接受低可能排氣噴嘴內(nèi)窺鏡AE可接受E可接受可能疏水噴嘴PTBE可接受E可接受可能表12 檢查效果的評定級別效果級別檢查效果的定義AVery90%BGeneral70%CFairly50%DPoorly40%ENon33%32 電廠水冷壁失效風(fēng)險分析某電廠水冷壁管全部采用20號鋼管，規(guī)格為515.5mm，已運行約55

51、000小時。水冷壁共發(fā)生過2次泄漏?，F(xiàn)場宏觀檢驗，水冷壁高溫區(qū)域表面有嚴重高溫腐蝕和高溫氧化跡象，表面結(jié)垢較厚，約0.5mm厚，為黃褐色，其中后墻、左墻、右墻更嚴重，管子側(cè)面有明顯的高溫腐蝕小平面，減薄嚴重。 對水冷壁不同部位進行了壁厚測量，測點分布及數(shù)量見表13，測量主要結(jié)果統(tǒng)計于表14。據(jù)了解，減薄是由于近2年時間內(nèi)煤質(zhì)頻繁變化而造成的。由測量結(jié)果可知，水冷壁壁厚明顯減薄，考慮到減薄速度很快，現(xiàn)場建議將4.5mm壁厚以下的管子進行了更換。表13 現(xiàn)場測點位置、項目及數(shù)量部件測量部位壁厚測量根數(shù)水冷壁左墻高溫區(qū)標(biāo)高1115M265水冷壁右墻高溫區(qū)標(biāo)高1115M243水冷壁前墻高溫區(qū)標(biāo)高111

52、5M256水冷壁后墻高溫區(qū)標(biāo)高1115M260表14 管壁厚度測量結(jié)果統(tǒng)計測量部位平均值（mm）最小值（mm）最大值（mm）最大減薄率（）水冷壁左墻標(biāo)高11M5.24.36.321.8水冷壁左墻標(biāo)高13M4.94.35.921.8水冷壁左墻標(biāo)高14M4.83.85.930.9水冷壁左墻標(biāo)高15M5.75.26.15.5水冷壁右墻標(biāo)高11M5.14.55.918.2水冷壁右墻標(biāo)高13M4.93.56.236.4水冷壁右墻標(biāo)高14M5.54.56.218.2水冷壁右墻標(biāo)高15M5.14.15.625.5水冷壁前墻標(biāo)高11M5.34.65.916.4水冷壁前墻標(biāo)高13M5.43.96.329.1水冷

53、壁前墻標(biāo)高14M4.93.56.236.4水冷壁前墻標(biāo)高15M5.75.36.23.6水冷壁后墻標(biāo)高11M5.34.66.116.4水冷壁后墻標(biāo)高13M5.44.25.923.6水冷壁后墻標(biāo)高14M4.93.56.236.4水冷壁后墻標(biāo)高15M5.14.55.818.2分別在水冷壁的向火面、背火面截取常溫拉伸等試樣進行試驗，試驗結(jié)果見表15。表15 機械性能試驗結(jié)果編號部位常溫機械性能Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A()HB37向火面30038526.5176背火面38053524.51780228544538.5118GB5310標(biāo)準20G24541055024由表15所示測量結(jié)果可知，

54、水冷壁向火面抗拉強度和屈服強度均比背火面明顯降低，強度的向背差異一般與溫度導(dǎo)致的材料老化相關(guān)，由此結(jié)果可推斷，水冷壁管的強度明顯降低是由于高溫腐蝕而直接導(dǎo)致的。水冷壁后墻左數(shù)第37根運行37管樣向火面背火面的金相組織均為珠光體鐵素體，形貌無明顯差異，球化1級，表明無明顯超溫跡象。其外壁氧化皮相對致密，與基體結(jié)合處及氧化皮中有開裂現(xiàn)象，晶界有均勻腐蝕現(xiàn)象，其厚度為約0.05mm。向火面內(nèi)壁氧化皮比較疏松，與基體結(jié)合處有明顯高溫均勻腐蝕現(xiàn)象，其厚度為約0.05mm。根據(jù)水冷壁測量結(jié)果，采用壁厚分級方法可直接進行定性的風(fēng)險評估。同時考慮到高溫腐蝕分布的隨機性和實際情況，測量的數(shù)據(jù)有限，不可能將最危險的壁厚最小的部位檢測到，采用極值統(tǒng)計分析方法進行定量的風(fēng)險評估。水冷壁共4面墻，前后左右各有117根管子，其高溫腐蝕部位主要分布在燃燒器周圍，即標(biāo)高11米15米的范圍內(nèi)。在此區(qū)域內(nèi)采用詳細抽樣檢查的方法，分別在11、13、15米標(biāo)高部位選點進行了壁厚檢查，結(jié)果見圖1013所示。采用數(shù)據(jù)平均的方法，可得到4面爐墻的不同實