Metodologia planowania inspekcji urządzeń ciśnieniowych w oparciu o analizę ryzyka (Risk Based Inspection – RBI) bazuje na standardach technicznych American Petroleum Institute (API) API Recommended Practice 580 Risk Based Inspection i API Recommended Practice 581 Risk-Based Inspection Methodology, w których jest określona jako proces oceny ryzyka i zarządzania ryzykiem. Ryzyko jest zdefiniowane jako iloczyn prawdopodobieństwa zajścia zdarzenia spowodowanego degradacją materiału, polegającego na rozszczelnieniu powłoki ciśnieniowej i konsekwencji, jakie ono powoduje.
Zarządzenie ryzykiem realizowane jest głównie poprzez właściwie zaplanowane inspekcje oraz ich okresowe i doraźne walidacje na podstawie wyników badań diagnostycznych, z uwzględnieniem zmian w procesie technologicznym i w konstrukcji urządzeń.
Metodologia RBI pozwala na zaplanowanie rodzajów, zakresów i terminów inspekcji na podstawie wyników analizy ryzyka związanego z potencjalnym występowaniem i prędkością degradacji materiałów podczas eksploatacji urządzeń i jest w szczególności dedykowana dla urządzeń ciśnieniowych eksploatowanych w przemyśle petrochemicznym i rafineryjnym. Metodologię RBI można wykorzystać, w całości lub częściowo, również w planowaniu inspekcji urządzeń ciśnieniowych eksploatowanych w przemyśle chemicznym i energetycznym. Będzie to uzależnione miedzy innymi od tego, czy znane są mechanizmy degradacji materiału wywołane środowiskiem pracy i możliwe czy możliwe jest modelowanie konsekwencji uszkodzenia. W niektórych przypadkach niezbędne będzie uzupełnienie RBI o dodatkowe analizy mające na celu określenie przydatności urządzenia do dalszej eksploatacji, (np. w oparciu o standard API 579-1/ASME FFS-1 Fitness for Service).
UDT proponuje wdrożenie tej metodologii dla przemysłu rafineryjnego i petrochemicznego do celów planowania zakresów i terminów inspekcji urządzeń ciśnieniowych, w szczególności podlegających dozorowi technicznemu. Wdrożenie tej metodologii następuje na wniosek Eksploatującego i jest realizowane przy udziale autoryzowanych inspektorów UDT, którzy prowadzą systematyczny nadzór nad przestrzeganiem zasad określonych w standardach API RP 580 i API RP 581 w następujących etapach:
- w ocenie procesu zarzadzania eksploatacją urządzeń objętych RBI,
- w trakcie analiz ryzyka,
- przy planowaniu inspekcji,
- podczas eksploatacji.
Celem ustalenia i przedstawienia w przystępny sposób zasad wdrożenia i funkcjonowania Programu RBI opracowano Warunki Urzędu Dozoru Technicznego, określane jako WUDT-RBI. Warunki WUDT-RBI są nieobowiązkową specyfikacją techniczną, w której zebrano i opisano zasady dobrej praktyki inżynierskiej stosowanej, uznawanej i rekomendowanej przez UDT.
Warunki są przeznaczone do stosowania dla urządzeń ciśnieniowych eksploatowanych w przemyśle rafineryjnym i petrochemicznym, w szczególności dla urządzeń objętych dozorem UDT, na etapie ich eksploatacji.
W uzgodnieniu z UDT warunki WUDT-RBI, w całości lub części, mogą być stosowane również do innych urządzeń ciśnieniowych oraz zbiorników bezciśnieniowych i niskociśnieniowych.
Całość działań prowadzonych zgodnie z WUDT-RBI w celu opracowania Programu Badań Eksploatacyjnych i planowania inspekcji z wykorzystaniem analiz ryzyka nazywana jest Programem RBI.
Warunki określają:
- przedmiot, zakres i cel stosowania
- minimalne wymagania, jakie Eksploatujący powinien spełnić w celu przystąpienia do wdrożenia i realizacji Programu RBI,
- terminologie i definicje stosowane w analizach RBI,
- przebieg i etapy wdrażania metodologii RBI i przeprowadzania analiz,
- wymagane kompetencje dla członków zespołu RBI,
- sposób raportowania wykonanych prac,
- niezbędne elementy, realizacja i walidacje Programu Badań Eksploatacyjnych
- funkcjonowanie Programu RBI.
Głównym celem analizy RBI realizowanej przy udziale UDT jest opracowanie Planu Inspekcji oraz Programu Badań Eksploatacyjnych urządzeń ciśnieniowych podlegających dozorowi technicznemu w oparciu o metodologię opisaną w standardach API RP 580 i API RP 581.
Plan Inspekcji zawiera wymagania dotyczące rodzajów inspekcji urządzeń, uzależnione od zidentyfikowanych mechanizmów degradacji oraz ich zakresy i terminy, uzależnione od wartości ryzyka związanego z ich eksploatacją. Plan Inspekcji umożliwia Eksploatującemu opracowanie Programu Badań Eksploatacyjnych wymaganego przez UDT dla każdego z urządzeń objętych Planem Inspekcji.
Program Badań Eksploatacyjnych powinien zawierać następujące informacje:
- zakresy i terminy inspekcji i badań diagnostycznych (głównie NDT),
- rodzaje i miejsca badań,
- kryteria akceptacji,
- wymagania dla personelu i laboratoriów badawczych oraz formę raportowania wyników badań,
- niezbędne do monitorowania parametry technologiczne procesu,
- zasady i terminy walidacji Programu Badań Eksploatacyjnych.
Program Badań Eksploatacyjnych podlega zatwierdzaniu przez UDT na okres eksploatacji przewidziany analizą RBI, zazwyczaj dopasowany do cyklów remontowych instalacji procesowej.
Program Badań Eksploatacyjnych podlega walidacji okresowej, po której może zostać zatwierdzony na kolejny okres czasu oraz może podlegać walidacjom doraźnym np. w sytuacji przekroczenia parametrów procesowych poza wartości przyjęte w analizie RBI, takie jak np.: przekroczenia temperatury roboczej, ciśnienia, stężeń istotnych składników chemicznych medium roboczego itp. Walidacja Analizy RBI polega na przeprowadzeniu ponownej analizy na podstawie zaktualizowanych danych.
Analizy RBI prowadzone są indywidualnie dla każdego z urządzeń ciśnieniowych, tj. zbiorników, pieców technologicznych oraz rurociągów technologicznych i mają na celu określenie:
- prawdopodobieństwa wystąpienia uszkodzenia urządzenia wywołanego oddziaływaniem mechanizmów degradacji materiału, które uzależnione są m.in. od aktualnego stanu technicznego, rodzaju materiału konstrukcyjnego, właściwości fizyko-chemicznych medium roboczego, parametrów eksploatacyjnych i oddziaływania czynników zewnętrznych na urządzenie,
- konsekwencji spowodowanych uszkodzeniem urządzenia, które uzależnione jest m.in. od konstrukcji i wielkości urządzenia (np. pojemności), jego lokalizacji oraz właściwości fizyko-chemicznych medium roboczego.
Analizy RBI przeprowadzane są przez wielodyscyplinarny zespół ekspertów, z potwierdzonymi kwalifikacjami w zakresie RBI, posiadających wiedzę z zakresu materiałoznawstwa, korozji, procesów produkcyjnych, diagnostyki i inspekcji urządzeń oraz technik badawczych. W skład zespołu RBI wchodzą m.in.:
- specjalista ds. inspekcji urządzeń,
- korozjonista/materiałoznawca/spawalnik,
- inżynier procesu,
- personel operacyjny/personel utrzymania ruchu,
- osoba nadzorująca eksploatacje urządzenia,
- inspektor UDT z autoryzacją w zakresie RBI.
Zgromadzone dane, przeprowadzane analizy mechanizmów degradacji oraz ustandaryzowane wg API RP 581 metody obliczania prawdopodobieństwa uszkodzenia urządzenia i konsekwencji wynikających z możliwego uwolnienia zgromadzonego medium roboczego umożliwiają określenie wymaganych terminów oraz rodzajów inspekcji i badań NDT z precyzyjnym wskazaniem miejsc, na które należy zwrócić szczególną uwagę. Zebrana i utworzona w trakcie Analizy RBI dokumentacja, zapisy oraz wyniki analiz i obliczeń stanowi Raport z analizy RBI, w którego skład wchodzi Plan Inspekcji.
Wdrożenie Programu RBI poprzedzone jest Audytem RBI mającym na celu określenie stopnia przygotowania Eksploatującego do wdrożenia programu RBI w oparciu o standardy API RP 580 i API RP 581. Podczas audytu ocenia się system zarządzania w zakresie dotyczącym RBI tj. procedur zarządzania informacją i zmianami w obszarze technicznym oraz m.in. dostępność personelu z potwierdzonymi kwalifikacjami, przewidzianego do pracy w zespole RBI. Audyt obejmuje wszystkie instalacje procesowe zawierające urządzenia, które Eksploatujący planuje objąć Programem RBI.
Audyt RBI prowadzony jest na pisemny wniosek Eksploatującego dotyczący zamiaru wdrożenia Programu RBI. W następstwie złożonego wniosku:
UDT omawia z przedstawicielem kierownictwem Eksploatującego możliwości, warunki i termin rozpoczęcia procesu wdrożenia Programu RBI,
UDT ustala zakres dokumentacji Systemu Zarządzania Programem RBI oraz kryteria i przebieg Audytu RBI z wyszczególnieniem obszarów przedsiębiorstwa, którego będzie on dotyczył,
Eksploatujący składa w UDT dokumentację Systemu Zarządzania Programem RBI, w celu jej weryfikacji przez UDT,
prowadzony jest audyt RBI wg opracowanego przez UDT planu audytu z uwzględnieniem kryteriów określonych w standardach API RP 580 i API RP 581.
W czasie Audytu Eksploatujący powinien wykazać wdrożenie i funkcjonowanie procedur niezbędnych do prawidłowej realizacji Programu RBI. Ocena systemów zarządzania bezpieczeństwem procesowym obejmuje następujące obszary:
- Zarządzanie i administracja (Leadership and Administration)
- Dostępność informacji i danych z zakresu bezpieczeństwa procesowego (Process Safety Information)
- Analizy zagrożeń (Process Hazard Analysis)
- Zarządzanie zmianami (Management of Change)
- Procedury operacyjno-ruchowe (Operating Procedures)
- Praktyka bezpiecznej pracy (Safe Work Practices)
- Szkolenia (Training)
- Integralność mechaniczna (Mechanical Integrity)
- Przeglądy bezpieczeństwa przed uruchomieniem instalacji (Pre-Startup Safety Review)
- Procedury awaryjne (Emergency Response)
- Analiza zdarzeń i postępowanie powypadkowe (Incident Investigation)
- Podwykonawcy (Contractors)
- Ocena systemu zarządzania (Management System Assessment).
Po przeprowadzeniu audytu UDT sporządza Raport z Audytu RBI, zawierający jego wyniki i ewentualne zalecenia, które należy zrealizować i wdrożyć w wyznaczonym terminie. Wynik audytu uznaje się za pozytywny, jeżeli Eksploatujący uzyska powyżej 50% punktów w każdym z ocenianych obszarów.
Na podstawie obowiązujących przepisów o dozorze technicznym, UDT uznaje wyniki analizy RBI, jako istotne techniczne uzasadnienie dla planowania zakresu i terminów badań diagnostycznych oraz wykonywania badań okresowych i zatwierdza Program Badań Eksploatacyjnych lub wnosi do niego uwagi i wydaje zalecenia.
W ramach nadzoru wdrożonego u Eksploatującego programu RBI, UDT sprawdza poprawność realizacji zatwierdzonych Programów Badań Eksploatacyjnych poprzez:
- prowadzone przez inspektorów UDT inspekcje okresowe i doraźne,
- weryfikację parametrów eksploatacyjnych urządzeń oraz parametrów mediów roboczych, określonych podczas analizy RBI jako kluczowe,
- weryfikację terminowości i wyników badań NDT zaplanowanych w Programie Badań Eksploatacyjnych,
- uczestnictwo inspektorów UDT w obowiązkowych okresowych i doraźnych walidacjach analiz RBI.
Poprawne wdrożenie RBI przez Eksploatującego umożliwia:
- nabycie szczegółowych informacji nt. stanu technicznego urządzeń i możliwych zdarzeń związanych z ich eksploatacją,
- zidentyfikowanie parametrów procesowych, które w istotny sposób wpływają na aktywność mechanizmów degradacji materiału i ich monitorowanie,
- efektywniejsze zarządzanie infrastrukturą produkcyjną poprzez planowanie wymiany urządzeń lub ich częściowe naprawy,
- prowadzenie nieinwazyjnych inspekcji, badań i analiz w czasie pracy instalacji,
- dostosowywanie terminów i zakresów badań inwazyjnych (wymagających dostępu do wnętrza urządzeń) do terminów zatrzymania instalacji procesowych wynikających z wymagań technologicznych,
- zwiększenie dostępności instalacji produkcyjnych przy akceptowalnym poziomie ryzyka.
