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        定量風險評估在起重機技術(shù)安全評估中的應用

        2021-05-10 07:47:32劉自秤
        中國修船 2021年2期
        關(guān)鍵詞:高頻率后果起重機

        劉自秤

        (海洋石油工程股份有限公司,廣東 深圳 518054)

        港口起重機械結(jié)構(gòu)復雜、工作任務繁重且長期工作在露天環(huán)境下,作業(yè)時間長,工作條件惡劣。大多數(shù)起重機械使用時間長達十余年,受當時設計思路、制造工藝、使用年限、工作環(huán)境等因素的影響,導致設備故障頻發(fā)。需要針對安全技術(shù)狀況進行評估,判斷其是否滿足繼續(xù)安全使用的要求。

        本文以馬尼托瓦克2250型履帶式起重機為例,運用定量風險評估方法,通過對一定使用年限的起重設備的安全技術(shù)條件的狀況進行檢查驗證,分析結(jié)構(gòu)部件和機電系統(tǒng)可能發(fā)生的故障,進而對故障造成的安全風險進行評價,為港口企業(yè)制定維修管理計劃提供參考。

        1 定量風險評價方法

        定量風險評估(quantitative risk assessment,QRA)是指使用技術(shù)手段將與一特定活動相關(guān)聯(lián)的風險以一種絕對的、定量的方式而非一種相對的方式來估算的風險評估方法[1]。

        定量風險評估主要解決以下4個問題:①可能發(fā)生什么意外事件;②意外事件發(fā)生的可能性或失效頻率;③發(fā)生意外事件后會產(chǎn)生什么樣的后果;④這種意外事件的風險是否可以被接受[2]。

        定量風險評估通常有一整套正式明確的流程,即危險辨識→頻率分析→后果評估→風險疊加→風險評估→風險管理。

        2 起重機技術(shù)安全評估實例

        2.1 危險辨識

        參照GB/T 13861-2009《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》,評估對象包括:馬尼托瓦克履帶式起重機的物的因素中有關(guān)的物理性危險及有害因素,具體是指:行走機構(gòu)、承載機構(gòu)、吊臂結(jié)構(gòu)、門座結(jié)構(gòu)、鋼絲繩、吊鉤等結(jié)構(gòu)的強度條件;動力系統(tǒng)(發(fā)動機、液壓系統(tǒng))的機械性能;報警、限位、制動等系統(tǒng)的功能完好性;以及其他的物理性危險及有害因素等。結(jié)構(gòu)部分的缺陷清單如表1所示,機電部分的的缺陷清單如表2所示,實際缺陷內(nèi)容包括但不限于表1、表2所列。

        表1 結(jié)構(gòu)部分缺陷清單

        表2 機電部分缺陷清單

        2.2 頻率分析

        失效頻率指在特定時間內(nèi),故障類型出現(xiàn)的次數(shù),主要通過查詢起重機維修、保養(yǎng)、檢驗記錄,起重機測厚報告、無損探傷(NDT)檢測報告,起重機操作手冊、總體說明書、結(jié)構(gòu)圖紙,歷年維修項目,相似產(chǎn)品失效數(shù)據(jù)等確定。以Pi作為失效頻率的數(shù)值,當Pi≥0.2時,為“極高頻率”;當0.1≤Pi<0.2時,為“高頻率”;當0.01≤Pi<0.1時,為“中等頻率”;當0.001≤Pi<0.01時,為“低頻率”;當0≤Pi<0.001時,為“極低頻率”。

        通過統(tǒng)計得出各類別項目相應的失效頻率,結(jié)論如下:①結(jié)構(gòu)失效頻率為“高頻率”;②動力系統(tǒng)失效頻率為“中等頻率”;③液壓系統(tǒng)失效頻率為“高頻率”;④電氣系統(tǒng)失效頻率為“高頻率”;⑤控制系統(tǒng)失效頻率為“高頻率”;⑥機構(gòu)和零部件失效頻率為“高頻率”。

        2.3 后果評估

        后果評估是對失效狀態(tài)影響設備使用的嚴重程度的評價,主要通過外觀檢驗、測量、測厚、無損檢測等方式,并結(jié)合起重機使用過程中的功能特性、國家和行業(yè)標準規(guī)范的安全要求、設備使用說明書中包含的要求,確定給出各檢查項目相應的很好、良好、一般、不好4個等級的評價,對應為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級,通過現(xiàn)場檢驗得出如下結(jié)論:①結(jié)構(gòu)等級為Ⅳ級,評估為“不好”;②動力系統(tǒng)等級為Ⅲ級,評估為“一般”;③液壓系統(tǒng)等級為Ⅳ級,評估為“不好”;④電氣系統(tǒng)等級為Ⅳ級,評估為“不好”;⑤控制系統(tǒng)等級為Ⅳ級,評估為“不好”;⑥機構(gòu)和零部件等級為Ⅳ級,評估為“不好”。

        2.4 風險疊加及風險評估

        風險疊加采用的是風險矩陣,這一矩陣可用失效頻率和后果等級構(gòu)成的表格來表示,風險矩陣表如表3所示。

        表3 風險矩陣表

        依據(jù)頻率分析和后果評估結(jié)果,結(jié)合風險矩陣得出如下結(jié)論:①結(jié)構(gòu)失效程度為“不可接受”;②動力系統(tǒng)失效程度為“不可接受”;③液壓系統(tǒng)失效程度為“不可接受”;④電氣系統(tǒng)失效程度為“不可接受”;⑤控制系統(tǒng)失效程度為“不可接受”;⑥機構(gòu)和零部件失效程度為“不可接受”。

        2.5 風險管理

        由定量風險評估結(jié)論可知,履帶式起重機的失效程度均為不可接受,存在嚴重安全隱患,無法繼續(xù)安全使用,且無改造、維修價值。

        3 結(jié)束語

        QRA是對某一設備或作業(yè)活動中發(fā)生事故的頻率和后果進行表達的系統(tǒng)方法,它是一種對風險進行量化管理的技術(shù)手段。在分析過程中,不僅要求對事故的原因、過程、后果等進行定性分析,而且要求對事故發(fā)生的頻率和后果進行定量計算,并將計算出的風險與風險標準相比較,判斷風險的可接受性,提出降低風險的建議措施。

        基于QRA的起重機技術(shù)安全評估,能夠很好的從物的不安全狀態(tài)的角度進行分析,可有效提升起重機的管理形態(tài),從而降低或消除事故發(fā)生率,減少運行維護成本,提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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