檢修的目的是確保機組的安全穩(wěn)定運行，也就是說能避免風險，但同時又不能不考慮成本。要做到這一點需要量化風險。風險可用設備破斷的可能性(Likelihood)與設備破斷所造成傷害(Consequence)的規(guī)模的乘積量化定義。
    歐美各國電力工業(yè)由于電力自由化的發(fā)展，要求發(fā)電機組做到檢修成本低而運行時間長，因此就注意了以客觀的風險參數(shù)為基礎的檢修，即RBI或RBM而從事于風險定量化與其它研究工作。近年來日本有關(guān)定期檢修的規(guī)章制度有所松動，加上大用戶自由化的實施，情況與歐美接近。因此石川島播磨重工業(yè)公司派員去歐美調(diào)查近年來RBI與RBM的實際情況。結(jié)論是按目前的技術(shù)水平用設備的損傷概率來量化表示風險尚有困難，而比較合適的方法是半量化的評估方法。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、、以風險為基礎的檢修與評估用軟件(RBMS)概要
    要知道風險程度需確定設備發(fā)生破斷的可能性以及破斷可能造成的傷害規(guī)模，如圖1所示。以這種評價為基礎的檢修計劃可以降低成本，并使投資方或上級部門檢查計劃時比較清楚理解為什么要制訂這種檢驗和檢修計劃。RBMS是遵照ASME與API制訂的導則編制的風險半量化評估方法，其工作程序如圖2所示。診斷對象確定后即根據(jù)這一程序進行評估工作。
1.1資料集中
    為了羅列設備所有經(jīng)多年運行后可能劣化并發(fā)生損傷的部位，將機組按結(jié)構(gòu)層次細分成4層，即機組（例如K發(fā)電廠的A號鍋爐）、系統(tǒng)（例如再熱器系統(tǒng)）、部件（例如再熱器出口集箱）以及可能發(fā)生損傷的部位（例如集箱分叉管焊縫）。所謂部位即是為了評估風險所需進行診斷的位置。診斷的位置決定后應收集評價必需的資料，例如結(jié)構(gòu)材料、尺寸、設計、制造條件、檢驗記錄、無損壽命評估、剩余壽命診斷以及修理記錄等。
    實施檢驗期間應收集有關(guān)機組情況的資料，包括設計壓力與設計溫度以及運行經(jīng)歷（運行壓力、運行溫度、運行持續(xù)時間、啟停次數(shù)、投用率等）。同時為了確定檢修計劃與檢驗計劃應準備：將來的預測投用率（運行小時數(shù)／1年的小時數(shù)）、由于設備破斷，機組停用造成的電力損失、人身事故補償費用、修理費用以及周圍部件修復所需的費用等經(jīng)濟性評估所用指標。如缺乏這臺機組本身這方面的資料，也可以采用一些公開發(fā)表的資料。資料的依據(jù)與可靠性必然會影響風險確定的可靠性。并有必要邀請熟悉這方面技術(shù)的人員參與風險評估工作。
1.3半量化風險評估的實施
    所謂風險評估是以上述部位（診斷位置）發(fā)生的損傷機理為基礎評估發(fā)生破斷的可能性與破斷帶來的傷害的程度。必須考慮各種損傷，包括單獨、多數(shù)以及復合型的損傷機理。要了解損傷機理可參考本公司的實績、EPRI的手冊、英國AEA技術(shù)公司的經(jīng)驗以及CEGB的數(shù)據(jù)。應評估所有部位損傷機理的風險。如一個部位上有幾種相互
獨立的損傷機理，則所有損傷機理都應評估。評估風險時由材料研究、設計、檢修、運行等有關(guān)部門的工作人員協(xié)作研究，根據(jù)判斷基準用問答形式確定“設備發(fā)生破斷的可能性”以及“損傷發(fā)展至破斷所能導致的傷害的規(guī)模”。
    (1)為發(fā)生破斷的可能性定級(Rating ofLikelihood)
    表1示出導致破斷的主要因素。可按以下觀點全部予以打分定級(Scoring and Rating)
    ·目前的損傷狀態(tài)是否在程度上比預期的更嚴重。
    ·目前的損傷機理會在什么程度上成為今后破斷的原因。
    ·目前的損傷機理是否會在下次檢驗前發(fā)生破斷。
    ·目前的檢驗方法是否有效等。
    這里所謂半量化判斷是以所有主要損傷原因為重點進行評估，并接著根據(jù)綜合的評估結(jié)果為破斷可能性打分定級。破斷可能性共分“可以忽略”、“低”、“中”與“高”4級，各種等級的定義如表2所示。
    (2)為傷害的規(guī)模定級(Rating of Conse-quence)
    傷害規(guī)模的定級分安全與經(jīng)濟兩方面單獨進行。所謂安全性是指部位或部件破斷時，危及運行人員或其它工作人員人身安全的可能性。評估安全性應嚴格研究損傷是如何發(fā)展的。例如，蒸汽通過穩(wěn)定的裂縫泄漏與瞬時的管道爆破是應區(qū)別對待的。同時損傷部位的位置與運行人員工作地點間的距離與傷害的規(guī)模也有關(guān)。人身傷害的規(guī)模分“無問題”、“小”、“局部”與“大范圍”等4級。等級的定義見表3。
    經(jīng)濟性傷害的規(guī)模包括設備部件破斷時所需的修復費用以及與人身傷害事故關(guān)聯(lián)的所需陪償費用等，同時還有機組停運造成的發(fā)電損失，其它受影響部件修理費用等。經(jīng)濟性傷害的規(guī)模分“小”、“大”、“重大”與“災難性”等4級。
    (3)風險評級
    根據(jù)各個部位的破斷可能性與包括安全性以及經(jīng)濟性的傷害規(guī)模的評估結(jié)果可用符號（例如用小圓代表管子）分別登錄在圖3所示矩陣的“允許”“有條件允許”“應變更主要計劃”與“不允許”等4個代表4種風險等級的區(qū)域中。風險等級的定義與相應應采取的措施見表4。風險矩陣代表風險評估的結(jié)論，并可據(jù)此安排各個部位的檢驗先后與內(nèi)容，也即制訂檢驗計劃。
    (4)再次評估風險
    如系統(tǒng)的特點或檢驗標準（檢驗間隔與檢驗方法）以及將來的運行條件發(fā)生變化，就需要再次評估風險。具體在發(fā)生以下情況時需再次評估風險：
    ·提出準備延長檢驗間隔時。
    ·風險等級為“有條件允許”，但尚無針對對象部位的檢驗管理方案而需確定檢驗計劃與檢驗方針時。
    ·對風險等級為“應變更主要計劃”以及“不允許”的部位需追加檢驗，提高對維修的要求，降低可能發(fā)生的傷害規(guī)模時。
    ·針對風險等級為“允許”的部位準備降低檢驗與維修的水平時。
    再次評估風險時全部過去評為“允許”與“有條件允許”的部位，其風險必須是減少的，如不見減少，則為了提高評估的可靠性應進行詳細的分析。如確未見減少，應優(yōu)先安排實施修理工作。
2、日本600 MW火電機組鍋爐采用RBM的實例
    評估實際機組部件的風險是為了確認RBM方法是否有效可用。對象是一臺已累計運行117000h的600 MW變壓直流爐的再熱器系統(tǒng)。評估的前提是：
    ·定期檢驗的間隔準備由2年延長至4年。
    ·該部件安裝迄今未進行任何修理工作。
2.1  有關(guān)該部件的資料與情況
    表5示出這臺機組分層次的分類情況。
    根據(jù)上一節(jié)介紹的方法，應使有關(guān)部件的材料、尺寸、設計數(shù)據(jù)以及運行經(jīng)歷、檢驗記錄等詳細資料數(shù)據(jù)庫化。
    接著應考慮列舉各部位的損傷機理。針對每一損傷機理根據(jù)運行經(jīng)歷與檢驗數(shù)據(jù)進行壽命評估工作。
2.2風險評估
    參加風險評估的工作人員有石川島播磨的鍋
爐設計、檢驗、檢修、材料研究、結(jié)構(gòu)研究人員。總的評估工作由英國AEA Technology公司負責。評估以壽命測、檢驗技術(shù)為基礎進行。
    再熱器系統(tǒng)43個診斷部位風險評估結(jié)果如圖4所示。
    根據(jù)圖3的規(guī)定，劃分在圖4上半部分上所繪的絕大部分部位的風險等級都是“允許”。圖4的下半部分示出：檢驗間隔變更（延長至4年）后再次進行風險評估的結(jié)果。再次評估風險時還考慮了檢驗方法改善對風險等級的影響。由圖4下半部分知絕大部分部位的風險仍較低，即等級是“允許”。也即檢驗間隔變更后，風險評估上并不存在變化的傾向。只要對一部分風險高的部位采取措施后檢驗間隔可延長至4年。
    風險等級為“允許”的項目共27項，表示可大幅減少檢驗費用。有關(guān)兩項風險等級高的項目情況如下：
    (1)再熱器出口側(cè)垂直管的氧化與蠕變損傷
    圖4A點示出的再熱器出口側(cè)垂直管的檢驗結(jié)果是，管壁急劇減薄。蠕變壽命評估的結(jié)論是，“無法確定下次定期檢驗前是否會破斷”，所以從嚴評為破斷的可能性為“高”。破斷導致的人身傷害規(guī)模評為“無問題”，但經(jīng)濟上傷害規(guī)模為“重大”，所以這一部位的風險等級被評為“不允許”。
    再次評估風險時研究了降低風險的方法。從根本上延緩氧化減薄是困難的，用加強管理檢驗來降低風險也不可能，最后的結(jié)論是只能換新爐管。
    (2)再熱器出口側(cè)集箱筒體焊縫蠕變損傷
    圖4B點示出這一部位損傷機理的評估結(jié)果。周向應力導致內(nèi)壁裂縫破斷其它國家有報告，所以AEA Techology公司認為“破斷可能性”應評得較高，但日本國內(nèi)沒有這種先例。焊縫表面的檢驗依靠著色與磁粉探傷，但內(nèi)壁的損傷破斷的檢驗還缺少有效的方法。這一部位的傷害規(guī)模就人身安全來說是“局部”的，但在破斷的情況下經(jīng)濟上的傷害是“災難性”的。這樣，這一部位的風險等級為“應變更主要計劃”，再次評估時內(nèi)壁損傷準備用超聲波探傷(TOFD)檢驗。評估結(jié)果是如假定檢驗間隔延長至4年“破斷可能性”被評為“可忽略”，風險等級被評為“有條件允許”。
    總的說來經(jīng)過這次實踐可以認為，這一方法(RBM)是可行的，而且這一方法對重要部位的評估結(jié)論與過去熟練的技術(shù)人員的評估結(jié)論是相同的；這一方法可示出不需要檢驗的部位并能發(fā)現(xiàn)過去忽略的項目。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、結(jié)論
    RBM的優(yōu)點是：
    (1)通過集中資料不會遺漏應評估的項目，過去的經(jīng)驗也能充分得到應用。
    (2)由于有可能按全球性的標準進行評估而提高了安全性。
    (3)由于幾種設備通用同一種標準，設備的重要性可公平評估。
    (4)檢驗與修理項目的確定透明度高，而容易在不同部門（檢驗部門、投資部門、保險公司與公家檢查機關(guān)）間取得共識。
    (5)可以明確不需檢驗的部位，而能削減檢驗成本。
    (6)數(shù)據(jù)記錄做到電子化，可進一步促進效果。
    RBM取得成功的先決條件是良好的損傷事件數(shù)據(jù)庫；集合不同領(lǐng)域的技術(shù)人員以及編制恰當?shù)娘L險評估軟件。
    譯注：RBM以檢驗與剩余壽命評估為基礎評定機組每一損傷（裂縫、蠕變、減薄等）部位的風險，然后根據(jù)風險大小確定檢修或檢驗計劃。可以說已在最大限度上將檢驗技術(shù)用于檢修，而是一個值得注意的動向。