机械完整性管理.
过程安全管理要素—— 机械完整性管理
过程安全管理要素——机械完整性管理2016-05-27中国化学品安全协会中国化学品安全协会hxpaq2015为广大用户推送安全要闻、行业资讯、安全预警、法律法规等信息，多角度、全方位、连续报道涉及化工领域安全生产的重要工作。
机械完整性案例氯甲烷泄漏发烟硫酸泄漏光气泄漏致死亡事故BP炼油厂事故爆炸◆◆◆事故根本原因：◆◆◆机械完整性的发展：国内外重大危险化学品事故的不断发生，一方面引起了各国政府监管部门的高度重视，相继颁布或更新有关法律法规和标准规范，用于预防和遏制重大危险化学品事故的发生;另一方面也表明，单纯应用工程技术，无法有效杜绝意外危险化学品事故的发生，必须辅以完整而有效的管理制度，以弥补安全技术应用的不足。
因此，基于设备安全管理的方法——机械完整性(Mechanical Integrity)应运而生，它源于1992年美国职业安全健康理局于颁布的《高度危险性化工过程安全管理办法》第8条款。
经过20多年的发展与推广，机械完整性管理已被世界各大石油、石化企业和危险化学品生产企业应用，并得到一致认可。
◆◆◆机械完整性概述设备可靠性管理理念机械完整性，又称设备完整性，是一套用于确保设备在生命周期中，保持持续的耐用性和功能性的管理体系。
机械完整性中所指的设备是广义的，包括电气、仪表、设施、管线等，一旦该设备失效或故障，会引起过程安全事故。
纳入机械完整性管理的设备一般包括：压力容器、高能动设备、泄放和通风系统及部件、气体检测系统、二次容纳系统、安全仪表系统、紧急停车系统、消防设施、防雷防静电系统、关键性管道及其附件，以及软管和膨胀节等。
对一个复杂的危险化学品生产工艺过程而言，涉及危险化学品的物质安全、工艺过程安全、设备安全和作业环境安全等多个方面，要防止因单一失误演变成重大灾难事故，就必须从领导决策、过程控制、人员操控、安全设施、应急响应等多个方面构筑安全防护体系，而过程安全管理体系就能起到这样的作用。
过程安全管理要素-机械完整性管理
过程安全管理要素——机械完整性管理2016-05-27中国化学品安全协会中国化学品安全协会hxpaq2015为广大用户推送安全要闻、行业资讯、安全预警、法律法规等信息，多角度、全方位、连续报道涉及化工领域安全生产的重要工作。
机械完整性案例氯甲烷泄漏发烟硫酸泄漏光气泄漏致死亡事故BP炼油厂事故爆炸◆◆◆事故根本原因：◆◆◆机械完整性的发展：国内外重大危险化学品事故的不断发生，一方面引起了各国政府监管部门的高度重视，相继颁布或更新有关法律法规和标准规范，用于预防和遏制重大危险化学品事故的发生;另一方面也表明，单纯应用工程技术，无法有效杜绝意外危险化学品事故的发生，必须辅以完整而有效的管理制度，以弥补安全技术应用的不足。
因此，基于设备安全管理的方法——机械完整性(Mechanical Integrity)应运而生，它源于1992年美国职业安全健康理局于颁布的《高度危险性化工过程安全管理办法》第8条款。
经过20多年的发展与推广，机械完整性管理已被世界各大石油、石化企业和危险化学品生产企业应用，并得到一致认可。
◆◆◆机械完整性概述设备可靠性管理理念机械完整性，又称设备完整性，是一套用于确保设备在生命周期中，保持持续的耐用性和功能性的管理体系。
机械完整性中所指的设备是广义的，包括电气、仪表、设施、管线等，一旦该设备失效或故障，会引起过程安全事故。
纳入机械完整性管理的设备一般包括：压力容器、高能动设备、泄放和通风系统及部件、气体检测系统、二次容纳系统、安全仪表系统、紧急停车系统、消防设施、防雷防静电系统、关键性管道及其附件，以及软管和膨胀节等。
对一个复杂的危险化学品生产工艺过程而言，涉及危险化学品的物质安全、工艺过程安全、设备安全和作业环境安全等多个方面，要防止因单一失误演变成重大灾难事故，就必须从领导决策、过程控制、人员操控、安全设施、应急响应等多个方面构筑安全防护体系，而过程安全管理体系就能起到这样的作用。
设备机械完整性管理指南
设备机械完整性管理指南设备的机械完整性是设备投入使用后，保证设备完好的重要手段，它涵盖了对设备安装、使用、维护、修理、检验、变更、报废等各个环节的管理。
为保证设备的机械完整性工作规范、标准、统一，具备良好的可操作性，为设备安全平稳运行提供有力保障，实现本质安全，特分享本指南。
一、设备编号及台帐1、为了便于设备的统计和管理，公司所属所有设备都应编号，一台设备一个编号。
成套设备所配备的电动机等附属设备，如无特殊原因不再单独编号。
2、设备编号应依据PID图所标注的设备工位号来确定，无工位号或独立运行的设备应由使用单位标注其名称。
设备编号应按照工位号+设备名称规则编写，并在设备的显著部位进行标识。
3、各单位设备管理人员应依据帐物相符的原则建立本单位的设备台帐，设备台帐按照《关于印发公司设备基础资料管理规范的通知》所提供的格式填写。
设备ABC分类应在设备台帐中进行注明。
（A类为关键设备，BC 类为一般设备）4、设备台帐必须齐全、准确、规范、及时更新。
除电子文档外还应保存纸质文件备查。
二、设备技术档案1、各单位应根据公司设备管理的相关规定，建立、健全设备技术档案。
设备技术档案应由专人负责保管。
有条件的单位应单独安排房间存放。
2、每台设备应建立单独的设备技术档案。
设备技术档案主要内容请参照《公司设备基础资料管理规范》第二章第7条；特种设备技术档案主要内容请参照《公司特种设备技术资料建档规范》。
3、设备技术档案是设备的组成部分，当设备发生调拨等变动时设备技术档案应跟随设备同时变动。
变动过程中应做好交接工作避免发生资料遗失。
4、设备零件手册及结构图是设备技术档案的重要组成部分。
应参照以下原则进行管理。
1) 设备零件手册及结构图应由设备生产厂家提供。
设备采购部门应在设备采购技术协议中明确提出。
验收时未按要求提供零件手册及结构图的设备不得通过验收。
2) 设备使用单位应及时收集、完善设备零件手册及结构图，设备零件手册及结构图应与设备档案本、说明书等基础资料一起归档保管。
机械完整性管理程序
机械完整性管理程序1 目的为确保关键设备、配套设施及相关技术资料齐全完整，设备始终满足生产安全、平稳要求，特制定本程序。
2 适用范围本程序适用于众诚连锁-吉林省松原石油化工股份有限公司所属各单位，以及为其提供服务的承包商。
3 应用领域本程序应用于关键设备维修指导书的编制、维修培训、材料与备件质量控制、测试与检查、维修与变更、设备可靠性分析等环节。
4 应用标准《工艺与设备变更管理程序》、《设备质量保证管理程序》、《审核管理程序》。
5 术语和定义5.1 关键设备某些部件、设备或系统，它们的失效会造成或促进足够量的危害性物质、能量的释放或泄漏，从而造成死亡、不可恢复的健康影响、大量的财产损失或重大的环境影响。
5.2 机械完整性机械完整性贯穿了装置从初始安装直至停止服务和拆除的寿命期。
机械完整性着重于在整个装置寿命期内保持机械设备、配套设施及相关技术资料齐全完整，以及持续改进，设备始终满足生产安全、平稳要求。
5.3 关键任务在关键设备上进行的检修工作中，可能导致设备损坏、人员严重伤害、环境破坏等事故发生的检修任务。
5.4 设备可靠性设备或系统在规定时间内、规定条件下无故障地完成运行要求的能力。
6 职责6.1设备部职责6.1.1 公司设备部负责组织本程序的编制与修订，并对本程序提供辅导和审核。
6.1.2 公司设备部是本程序的日常管理维护部门，负责本程序执行情况的监督考核和程序的更新。
6.1.3 设备部负责组织机电仪专业技能培训，各车间负责实施本程序的受众培训。
6.1.4 设备部要参与机械完整性（MI）的全过程管理。
包括1.健全、维护、推动公司内部机械完整性和质量保证（MIQA）管理程序；2.协调机械完整性和质量保证（MIQA）相关事宜，并将机械完整性和质量保证（MIQA）的要求传递至各车间；3.提供机械完整性和质量保证（MIQA）培训；4.确认和协调机械完整性和质量保证（MIQA）所需的资源（人、机、料、法、环）；5.组织开展机械完整性和质量保证（MIQA）内部审核；6.其他。
浅析机械设备完整性管理是企业安全的重要保障
企 业 管 理157科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 当前,在安全生产管理的内容中:“人”“机”“物”“环”要素中,其中的“机”即机械设备设施某个环节出现缺陷都可能会造成重大或特大安全事故,因此,很有必要对机械完整性进行深入了解和探讨。
1 对机械完整性的基本描述机械完整性也可称设备完整性,是一套用于确保设备在其生命周期内,始终保持可持续的耐用性和功能性的管理体系,也就是说在其生命周期内始终在过程管理体系中安全运行。
对机械完整性中所讲的设备是一个广义的概念,所涵盖的内容包括:设备设施、管道线路、电器仪表、安全预防监控系统;如高能动设备、泻放和通风系统、紧急停车系统、气体检测报警系统、消防设施、防雷防静电系统、自动启动、关闭、停止装置等。
对于比较复杂的危险化学品生产工艺过程来说,涉及危险化学品的物质安全、工艺过程安全、设备设施安全、和作业环境安全等多个方面。
要防止因某一单项因素的失误扩散成重大灾难性事故,就必须从领导真心重视和正确决策,过程控制,人员操控,安全设施,应急响应等多个方面构筑安全防护体系。
而过程安全管理体系就能起到应有的作用。
过程安全管理是利用管理的原则和系统的方法,通过辨识和控制生产全过程的危险因素即人们常讲的把事故消灭在萌芽状态,确保人员和设备设施安全。
过程安全管理体系的内容是:安全承诺、危险和风险的理解、风险管理、从经验中学习再提高四项内容,每项内容由若干个要素组成,如图1所示。
从图1中可以看出,风险管理在过程安全管理体系中占有重大比重,而机械完整性是风险管理中一个重要的环节,它贯穿于设备从设计、制造、安装、使用、维护保养、报废整个生命周期。
设备生命周期的掌控要科学,即使达到生命周期设备还能正常运转也应报废,因为此时的设备出现故障机率极大而难以预料和控制,从设备方面保障全过程的安全。
机械完整性管理的目的:就是防止由于设备故障导致工艺过程中因超压、超限、泄露等发生事故。
机械完整性管理四个核心环节顺序
机械完整性管理四个核心环节顺序
机械完整性管理的四个核心环节顺序依次是：风险评估、管理控制、操作监测和持续改进。
1. 风险评估：首先需要对机械设备所涉及的风险进行评估和分析，包括可能引发事故的潜在风险因素、设备故障可能产生的后果等。
根据评估结果，制定出合理的风险管理策略。
2. 管理控制：根据风险评估结果，建立和实施相应的管理控制措施，包括制定标准化的操作规程、设定安全操作规范、安装安全设备等，以降低风险发生的可能性。
3. 操作监测：对机械设备的操作过程进行有效监测，包括设备运行状态的实时监测、运行参数的记录、人员实施工作程序的监督等。
通过监测，及时发现和处理潜在的安全隐患，防止事故的发生。
4. 持续改进：通过定期的安全评估和监测结果的分析，及时总结经验教训，改善和完善机械完整性管理措施，不断提升机械设备的安全性能和运行效率。
机械完整性安全管理制度
机械完整性安全管理制度第一章总则第一条为了规范机械设备的安全管理，保障人员的生命财产安全，提高机械设备的运行效率，保障生产稳定，特制定本制度。
第二条本制度适用于公司内所有机械设备的安全管理，包括但不限于生产设备、输送设备、起重设备等。
第三条公司领导班子负全责，机械设备部门负责具体执行。
第四条本制度内容包括机械设备的安全运行、维护、检修等内容，具体内容见下文。
第二章机械设备的安全运行第五条机械设备的运行必须严格按照操作手册操作，任何人不得擅自操作未经培训的设备。
第六条机械设备的操作要严格按照操作规程操作，切不可违反操作规程。
第七条机械设备在运行时，必须检查设备是否运行正常，如遇异常情况，需立即停机处理，并报告相关负责人。
第八条机械设备的运行应该定期进行检查，确保设备的正常运行。
第三章机械设备的维护第九条机械设备的维护要求设备使用人员按时进行，不得有任何疏于维护的情况。
第十条机械设备的维护必须由经过培训的人员进行，不得由非相关人员进行。
第十一条机械设备的维护必须按照相关的维护标准进行，不得随意更改维护标准。
第十二条机械设备的维护内容包括但不限于设备的清洁、润滑、紧固、更换易损件等内容。
第十三条机械设备的维护记录必须详细，任何维护工作必须做好记录。
第四章机械设备的检修第十四条机械设备的检修必须由专业的检修人员进行，不得由非相关人员进行。
第十五条机械设备的检修必须按照相关的检修标准进行，不得随意更改检修标准。
第十六条机械设备的检修内容包括但不限于设备的拆装、更换零部件、润滑、调整等内容。
第十七条机械设备的检修过程中，必须确保人员的安全，不得因检修操作导致人员伤害。
第十八条机械设备的检修记录必须详细，任何检修工作必须做好记录。
第五章突发事件处理第十九条机械设备在运行过程中，如遇突发事件，必须立即停机处理，并报告相关负责人。
第二十条如遇设备故障，必须立即停机处理，严禁强行运行。
第二十一条如遇设备故障，必须进行故障分析，并制定相应的处理方案。
机械完整性管理程序概述
机械完整性管理程序1 目的为确保关键设备、配套设施及相关技术资料齐全完整，设备始终满足生产安全、平稳要求，特制定本程序。
2 适用范围本程序适用于众诚连锁-吉林省松原石油化工股份有限公司所属各单位，以及为其提供服务的承包商。
3 应用领域本程序应用于关键设备维修指导书的编制、维修培训、材料与备件质量控制、测试与检查、维修与变更、设备可靠性分析等环节。
4 应用标准《工艺与设备变更管理程序》、《设备质量保证管理程序》、《审核管理程序》。
5 术语和定义5.1 关键设备某些部件、设备或系统，它们的失效会造成或促进足够量的危害性物质、能量的释放或泄漏，从而造成死亡、不可恢复的健康影响、大量的财产损失或重大的环境影响。
5.2 机械完整性机械完整性贯穿了装置从初始安装直至停止服务和拆除的寿命期。
机械完整性着重于在整个装置寿命期内保持机械设备、配套设施及相关技术资料齐全完整，以及持续改进，设备始终满足生产安全、平稳要求。
5.3 关键任务在关键设备上进行的检修工作中，可能导致设备损坏、人员严重伤害、环境破坏等事故发生的检修任务。
5.4 设备可靠性设备或系统在规定时间内、规定条件下无故障地完成运行要求的能力。
6 职责6.1设备部职责6.1.1 公司设备部负责组织本程序的编制与修订，并对本程序提供辅导和审核。
6.1.2 公司设备部是本程序的日常管理维护部门，负责本程序执行情况的监督考核和程序的更新。
6.1.3 设备部负责组织机电仪专业技能培训，各车间负责实施本程序的受众培训。
6.1.4 设备部要参与机械完整性（MI）的全过程管理。
包括1.健全、维护、推动公司内部机械完整性和质量保证（MIQA）管理程序；2.协调机械完整性和质量保证（MIQA）相关事宜，并将机械完整性和质量保证（MIQA）的要求传递至各车间；3.提供机械完整性和质量保证（MIQA）培训；4.确认和协调机械完整性和质量保证（MIQA）所需的资源（人、机、料、法、环）；5.组织开展机械完整性和质量保证（MIQA）内部审核；6.其他。
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机械完整性
MMaarsrhs的h前110000起L大a型rg化e学s品t 、C石h油e和m燃ic气a损l,失Oil, and Gas
Losses Losses Due
Other 其L他os损s失es
To MI M引PI起r计o的划g损r故a失障m
Failure 46%
54%
欧盟过程安全中心
• 与资产完整性有关的欧盟过程安全中心活动：
的理解起。
英国HSE和荷兰RIVM活动
• 尝试：
– 依照所报告的经验修订故障率数据 – 使用“蝶形领带”分析得到起因（‘Storybuilder’
） – 要求提供设备（罐、压力容器和管道等）的数
量数据的工业 – 计划到2016年得到的结果
英国 HSE的 实例
项目FR1.1.1.1 大型容器
释放类型 灾难 大型 小型 顶部
• 意识到我公司的机械完整性标准计划需要更新。 • 荷兰设施领先于所有其他地区
– 检查良好，但是有一些不常用的规范
• 最支持“维持现状”的也是标准最持久的违反者。 • 一个现场暴露出其26%的释放阀逾期未测试。 • 一家企业提出根据预测的管道法兰故障，他们认为需要拆
卸一个处理HF的设施的所有法兰，所有接头都采用焊接 处理… … • 欧洲压力设备指令的变化应用 • 当我尝试应用出版的故障率时，如2英寸管剪床…….
– 过程安全管理 – 理解故障率数据………… – 老化设施 – 遵守标准 – 场景开发 – 安全关键系统 – 风险评估方法和数据 – 风险验收标准（工业园） – 保温层下的腐蚀
过程安全和风险管理模型
紧急规划和响应 人员变更管理 事故调查
承包商 培训和性能
审计 审计
过程安全信息
实现卓越经营
过程危险分析
– 这两个国家都有报告要求，如英国H.S.E. RIDDOR披 露了实际故障率
– 欧盟MARS数据库还可以作为报告参考 – 报告可能未提供有关起因的有用数据（腐蚀，机械应
力，疲劳等） – 连接到老化设施的历史尝试（来自HSE的有用报告） – 所报告的故障类型和频率并不支持荷兰和英国出版的
故障率 – 所报告的故障数据将支持同志故障频率下降，并更好
PPM计划
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得到结论？
• 机械完整性计划对降低故障频率有影响 • 很多API数据报告的故障可以在生命周期中
加以管理（规范、设计、采购、建设、管 理/检查） • 出版无分类起因的数据将无帮助
个人经验和意见
种类 大型 小型Biblioteka 项目故障率 故障率[/容器年]
释放尺寸
罐体积的孔直径
备注
偏差 12. 故障率适用于固定位置、容量大于450m3的、在环境温度和压力下操作的单 壁容器。 13. 顶部故障包括所有顶部故障，但不包括液体浸泡地面。如果是贮存易燃液体 的容器，这可能导致形成易燃大气，可能着火并扩大火势。如果是贮存有毒化学 品的罐子，则可能形成有毒云团。大部分大气储罐采用特殊设计，从而使顶壁在 出现故障时，能够缓解事故的影响。 14. 上述故障率是从Glossop（RAS/01/08）工作积累的历史数据得到的。它们 适用于在大气温度和压力下贮存易燃液体的大型平底金属贮存容器。这些数值并 不直接适用于贮存非易燃液体的容器，因为相关的故障模式不同。但是，它们可 以作为该等容器的基础 – 向话题专家寻求建议。
管道故障 %
16.04 14.15 10.62 8.65 5.82 5.82 4.87 4.25 3.96 3.46 2.83 2.20 2.20 1.77 1.73 1.73 1.42 1.42 1.10 0.79 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47
累计管道故障 %
16.0 30.2 40.8 49.5 55.3 61.1 66.0 70.2 74.2 77.6 80.5 82.7 84.9 86.6 88.4 90.1 91.5 92.9 94.0 94.8 95.3 95.8 96.2 96.7 97.2
保障措施（% 效率）*
国际符合标 准设计
99 95 75 95 95 99.9 95 95 99 99 99 99.9 99 80 95 95 99 99.9 95 95 95 95 95 95 99.9
普通检查
？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？
过程安全管理中的机械完整性管理关于 ….
• 机械完整性
– 用于
• 所有过程相关设备 • 释放系统 • 旋转设备
OSHA/CCPS对过程安全的看法
• 过程安全管理系统
– 符合标准 – 过程危险分析 – 标准操作程序 – 作业安全程序 – 机械完整性 – 变更管理 – 审计过程安全系统 – 应急响应程序
表3.3 固定容器的LOC频率
荷兰的实例
安装（零件）
压力容器 工艺容器 反应容器
瞬时
持续
持续
备注： 1. 由容器（罐）壁和焊接桩、安装板组和仪表管道成的容器或罐。LOC涵盖罐 和容器及相关仪表管道的故障。连接到容器和罐上的管道的故障单独考虑（参 见第3.2.3节）。 2. 这里给出的故障频率是根据腐蚀、振动疲劳、操作错误和外部影响等都排除 的情况确定的。此外，还有几种特殊情况的默认故障频率的偏差。
操作程序和 安全规范
人员
管理 领导 和承诺
设施
技术
技术变更管理
“精细变更” 的管理
通过经营纪律
质量保证
机械完整 性
启动前安全审 查
这是一个传统的 Dupont模型 – 其他EPSC成员有原则上类似的方法
理解故障率 – 英国HSE 和 荷兰RIVM 活动
• 荷兰紫皮书和英国HSE故障率数据审查（始于 2013年）
•如果除了上述标准配备外， 罐或容器还有可以毫无争议的降低故障影响的特殊 配备，如依照设计规范。但是，整个库存的释放频率（也即LOC、G1和G2的频 率之和）不得小于1x10-7/年
所报告的 故障类型
=数据 从与API的 同行工作 中收集的
管道故障
损坏机理
疲劳 应力腐蚀开裂 保温层下的外部腐蚀 点蚀 摩擦、侵蚀或磨损 过载 焊接不良 侵蚀腐蚀 内部一般腐蚀 热开裂 焊接腐蚀 蠕变或应力断裂 过热 外部一般性腐蚀 腐蚀疲劳 材料存在缺陷 高温氧化 脆性断裂 裂隙 裂纹，焊缝 成穴 冷壁 腐蚀 端面晶粒 镀锌 氢脆