第七十三讲：基于OREDA多样本失效事件的设备可靠性估计方法与应用

OREDA数据库的形成经历了9个阶段共计38年,目前已经相对成熟。其发展历程对于构建符合我国石油化工行业特征的可靠性数据库具有重要借鉴意义。本文在充分研究OREDA设备可靠性数据估算方法的基础上,结合了国内某石化企业十年间的具体失效事件,对压力变送器的失效率进行估计。

安全可靠性数据库OREDA使用方法探讨

介绍了挪威船级社出版的可靠性数据库(OREDA)的结构、相关概念和设备失效数据形式。在设备可靠性计算中应使用数据库中的失效率和统计时间的期望值,维修时间应选取主动维修时间。例如泵仪表失效率为26.36%,在元件失效中占比很高,根据这些数据可在关键部位设计好仪表冗余和表决机制,以免影响设备安全连续运行。离心泵的失效率比往复泵低,但是维修时间却是往复泵的5倍,介质不同,各设备的失效率也会出现差别。设计人员可根据项目需要和工作介质通过比较失效率选取合适的设备。安全仪表系统评估在装置中举足轻重,数据库里的失效数据可以用来计算系统失效率,验证系统安全完整性等级SIL。

安全设备失效数据获取与计算

安全设备失效数据是安全仪表系统(SIS)分析、设计和维护等活动所需的基础数据信息,对安全仪表系统的开发和功能安全相关标准的实施至关重要。文中总结分析了国内外现有失效数据库的现状,详细介绍了OREDA数据库。研究阐述了设备失效的类型、失效因素和数据的获取要求,讨论了失效数据质量的主要影响因素,研究提出了FMEDA失效数据获取法、现场数据获取流程以及失效率的几种计算方法,给出了失效数据信息的表示形式。

石化仪表设备失效率的评估

可靠性数据在仪表设备全寿命周期管理领域有广泛应用。针对目前国内石化装置仪表设备失效数据积累少,采用简单的统计分析方法无法准确获取可靠性数据的问题,探索建立适合国内仪表管理现状的可靠性数据分析方法。首先给出了较为全面的数据收集和处理流程。其次,建议"因地制宜"的采用不同的可靠性评估方法。针对有现场失效数据的情况,结合OREDA数据库和国内现场失效数据,使用贝叶斯方法 ;对于无现场失效数据的情况,结合OREDA相关失效数据,采用OREDA数据库中的相关评估方法。通过以上方法 ,能够实现仪表设备平均失效率和失效率置信区间的动态评估。最后结合实例验证方法的可行性。

基于风险矩阵的FPSO设备风险评估

根据贝叶斯估计方法计算出FPSO设备的失效概率,结合层次分析法和风险可接受准则,总结出FPSO设备的风险评估方法。该方法包括对FPSO设备失效模式权重的计算和风险可接受准则的制定,并被应用于具体设备进行风险评估,认为该方法可为FPSO其他重要设备的风险评估和风险可接受准则的制定提供参考。

基于贝叶斯方法的石化设备失效数据推断技术研究

可靠性数据在资产完整性和风险管理等领域有广泛应用。目前国内石化行业还没有公开发布的设备可靠性数据库,短期内积累大量设备失效信息存在一定困难,而简单使用频率分析方法对用户自采的少量信息进行统计所获得的失效率精度难以保证。为了得到适合国内石化行业使用的设备可靠性数据库,提出以国外可靠性数据库(如OREDA)作为先验信息(即参考起点),以国内的现场可靠性数据作为抽样信息,利用泊松分布模拟设备失效过程,并引入技术差距系数,以调整设备技术进步对结果的影响,然后通过贝叶斯方法导出动态的石化设备失效率后验分布,计算样本后验分布期望和标准差,从而得到设备累计日历时间和累计运行时间下对应失效模式的平均失效率和标准差估计,结合实际数据算例验证了上述方法的有效性。

我国石化设备失效概率计算新方法

分析了国外石化设备可靠性数据库OREDA失效率的计算方法,提出了以OREDA数据库作为先验信息,以国内石化设备的现场可靠性数据作为抽样信息,利用泊松分布模拟石化设备失效过程。通过引入国内外数据修正系数,对常用失效率分析方法进行改进,得到了石化设备累计日历时间和累计运行时间下对应失效模式的平均失效率和标准差。结合实际压缩机案例数据,证实了计算新方法的有效性,对国内石化设备可靠性数据库建立进行了初步探索。