2024目前 第1章通 第2章油氣設(shè)備 第3章RAMS參數(shù)體 第4章油氣設(shè)備RAMS評估流 RAMS初步分 RAM分 第5章全壽命周期RAMS管 附錄1常用故障分布模 附錄2RAMS評估報告內(nèi) 附錄3水下采油樹RAM分析示 第1 RAMS評估的方法流程、基本原則和一般要求，為油氣設(shè)備設(shè)計方、運營方、評估機然氣相關(guān)的生產(chǎn)、輸送、處理等設(shè)備，例如水下生產(chǎn)系統(tǒng)、FPSO/FSRU/LNG中的生產(chǎn)處理RAMS評估是通過全面地分析油氣設(shè)備的組成、結(jié)構(gòu)、部件性能來評價其系 與系統(tǒng)可靠性驗證指技術(shù)風(fēng)險和完整性管APIRP17N-RecommendedPracticeonSubseaProductionSystemReliability,TechnicalRisk,andIntegrity石油天然氣工業(yè)設(shè)備可靠性和維修數(shù)據(jù)的ISOPetroleum,petrochemicalandnaturalgasindustries—Collectionandexchangeofreliabilityandmaintenancedataforequipment軌道交通可靠性、可IECRailwayapplications-Specificationanddemonstrationofreliability,軌道交通可靠性、可2軌道交通可靠性、可3部Railwayapplications–Specificationanddemonstrationofandsafety(RAMS)–Part3:GuidetotheapplicationofIEC62278forrollingstockRAM,MOD燃?xì)廨啓C采購第9部ISO3977-Gasturbines-procurement–Part9:Reliability,availability,maintainabilityandsafety.油氣設(shè)備（OilandGas失效率（Failure平均失效前時間（MeanTimeto全壽命周期（Life（Reliability（ReliabilityMTTF：平均失效前時間（MeanTimetoFailure）；MTBF：平均故障間隔時間（MeanTimebetweenFailure）；MTTR：平均修復(fù)時間（MeanTimetoRepair）；FTA：故障樹分析（FaultTreeAnalysis）；ALARP：最低合理可行原理（AsLowAsReasonablyPracticable）；GAMAB：綜合最優(yōu)原理（GlobalementAuMoinsAussiBon，法語）；EME：最小內(nèi)源性死亡原理（MinimumEndogenousMortality）。第2 油氣設(shè)備之間的關(guān)系、RAMSRAMS的因素，為使用者提RAMS是系統(tǒng)的長期工作特性，在系統(tǒng)的全壽命周期內(nèi)，可通過應(yīng)用已建立的工程概RAMS可以用與系統(tǒng)或子系統(tǒng)或組成系統(tǒng)的部件有關(guān)的RAMS體現(xiàn)系統(tǒng)能保證在指定的時間內(nèi)安全地實現(xiàn)油氣設(shè)備預(yù)定功能水平的置信度。RAMS對油氣設(shè)備在油氣開發(fā)、運輸、存儲過程中的系統(tǒng)運行質(zhì)量有明顯的影響。2.2所示。2.2RAMSRAMS由可靠性、可用性、可維修性和安全性等要素組成，在各要素相互關(guān)RAMS各要素的相互關(guān)系如圖2.3所示。2.3RAMS全相關(guān)的故障模式）是全部故障的子集，其聯(lián)系如圖2.3.2所示。圖 RAMS主要受到三個方面因素的影響，分別為系統(tǒng)壽命周期內(nèi)任何階段系統(tǒng)生的系統(tǒng)失效（維修環(huán)境），如圖2.4.1所示。2.4.1RAMSRAMS的因素，估計其影響，并且RAMS性能。油氣設(shè)備應(yīng)用環(huán)境中影響RAMS2.4.2包含了影響油氣設(shè)備RAMSRAMS的具體圖 RAMS壽命周期內(nèi)，應(yīng)注意控制人為因素。人為因素第3 RAMS參數(shù)體RAMSRAMS參數(shù)進行描述。T以前發(fā)生的產(chǎn)F(t)表示。

F(t)P(Tt)0fTt的概率。R(t)P(Tt)tfR(tF(t1F(t)n(t)，則可靠度可以估計為：

R(t)N位時間內(nèi)發(fā)失效的概率，通常記為。失效率隨時間的變化情況可通過失效率函數(shù)(t來表(t)

fn(t)t+△t時間內(nèi)，新增的產(chǎn)品失效數(shù)量為△n(t)=n(t+△t)-n(t)為N

N

1000個106f(t)F(t)、失效率(tR(t)可相互轉(zhuǎn)化。(t)limP(tTtt|T P(tTtt|Tt)P(tTtt)F(tt)F

P(T

(t)limF(tt)F(t)

F'(t)

f

F(t)1R(tF'(t)R'(tf(t)R'(t

f(t)

R(t)etf(t)(t)et圖 MTTF（MeanTimetoFailure），也稱平均無故障時間，是指產(chǎn)品能夠MTTF0tfMTTF1MTTF

N0ti為第i個產(chǎn)品的失效時間。MTTF即產(chǎn)品平均壽命。MTBF（MeanTimebetweenFailures）是表示可修復(fù)產(chǎn)品可靠性的統(tǒng)TtfiTtri，則其運行狀態(tài)可簡化如圖3.2.6所圖 作持續(xù)時間為Ttf1,Ttf2,,TtfN,MTBF1MTBF

MCBF（Meancyclebetweenfailures）來表征。產(chǎn)品故障時間中位數(shù)tmed0.5R(tmed)F(tmed)f(tmod2(tMTTF)2fAFR(t)T0t的概率，

產(chǎn)品保持或恢復(fù)到能完成規(guī)定功能狀態(tài)的概率。維修度通常記作M，是維修時間的參數(shù)，M(T，則從維修開始時刻到某一時刻，能完成成維修的概率，記作(，稱為維修率函數(shù)，也稱修復(fù)率。lim1PTTlim1PT

1M

MTTRMTTRMTTR是維修時間的總和與已維修產(chǎn)品數(shù)之比。根據(jù)圖3.2.6MTTRMTTRlim1nn

MTTR

M(t)1

t1

t設(shè)備不同工作狀態(tài)所占時間可細(xì)分如圖3.4所示。其中，能工作時間可分為不工作時間、3.4A

MUTMDT瞬時可用度（PunctualAvailability）t時刻正常運轉(zhuǎn)的x(t)t時刻系統(tǒng)的狀態(tài)（正常/故障）x(t)t，僅在以下情況設(shè)備處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，一是設(shè)備在[0t]時間區(qū)間內(nèi)R(tm(u平均可用度（AverageAvailability）T內(nèi)，系統(tǒng)處于正常狀態(tài)的時間所A(T)1Tvailability，A(T)lim3.4.3A D(t) tiiTii的名義時間。Aa

MTBMMAi（InherentAvailability）是指僅考慮修復(fù)性維修，不考慮預(yù)防性維修和延

Ai

A MTBF(H)（MeanTimebetweenHazardFailure）與平均故障間隔MTBF的概念和計算方法類似，其差異在于定義中的故障為危險故障。類似于故障率MTBF，可定義系統(tǒng)的安全性參數(shù)危險率（也稱事故率）MTBF(H)H表示。H MTBF(H第4 油氣設(shè)備RAMS評估流（ARAM評估和安全性（S）RAM評估針對油氣設(shè)備在使用性方面所表現(xiàn)出的可靠RAMRAMS分析結(jié)論與報告。4.1所示。RAMS性能的相關(guān)文件，全面分析總體設(shè)計RAMS評估的專家，會議目標(biāo)為：RAMS分析。圖 RAMS評估流程RAMS評估活動提供清GB/T20172-20165.1節(jié)關(guān)于設(shè)備邊界描述的要求。 f(t4.4.41。4.4.4CCS《油氣定量風(fēng)險評估指南》（2020）中4.1.1MeanLog-MeanLog-Gamma分布，所需參數(shù)分別為Logistic分布，所需參數(shù)分別為和Gumbel分布，所需參數(shù)分別為和GOGO-FLOWRAMS4.5.1(1)并聯(lián)模型是最簡單的工作貯備模型。其框圖結(jié)構(gòu)如圖4.5.1(2)所示。4.5.1(2)統(tǒng)不會發(fā)生故障，稱為k/n表決模型。框圖結(jié)構(gòu)如圖4.5.1(3)所示。4.5.1(3)k=1時，1/nk=n時，1/n型表決模型即為串貯備）。框圖結(jié)構(gòu)如圖4.5.1(4)所示。4.5.1(4)4.5.1(5)1：對于工作原理圖中串聯(lián)的兩個常開閥門，其設(shè)計功能為管路流通。因此，兩個兩個常開閥門應(yīng)建立串聯(lián)模型，如圖4.5.1(6)所示。2：對于工作原理圖中串聯(lián)的兩個常閉閥門，其設(shè)計功能為管路關(guān)閉。因此，兩個兩個常閉閥門應(yīng)建立并聯(lián)模型，如圖4.5.1(7)所示。圖4.5.1(6)串聯(lián)常開閥原理圖及可靠性框 圖4.5.1(7)串聯(lián)常閉閥原理圖及可靠性框4.5.1RBD框圖模型，則有以下可靠性數(shù)學(xué)模型描述系統(tǒng)可靠性RS(t)R1(t)R2RS(t)RiASAi（i1,2,,RS(t)1[1R1(t)][1R2RS(t)1[1Ri APAi-Ai（i1,2,, R(k,n,R)CrRr(1R(t)R(t)

f

R2,active(t2t 0 (t2,active其中，R1(tf1(t為活動單元的失效概率密度函數(shù)，R2,inactive(t)t2為備件的運行時間。R(t)R(t)

f

R2,active(t2t

0 (t 2,activeR(t,L)R(t,L)R(t,L)f(x,L)R(x,L)R2(t1etx, 0

f(x,L)R(x,L)R1(t2etx,0

,其中，L為總載荷，L1、L21、2分擔(dān)的部分總載荷。t2e2L（L2）條件下工作的等效時間，且有L1P1SL2P2RAMRAM分析以確定油氣設(shè)備的可靠性和可用性性能參數(shù)為基本目標(biāo)，基于建立的系統(tǒng)模4.6.1(1)圖 4.3RAM分析的關(guān)鍵部件。4.5.1RBD。4.4節(jié)所述，收集分析步驟（2）中各油氣設(shè)備部件的可靠性和維修性分布類型及TBFWeibull2P,)，可通過下述公式生成隨機故障Ui01TBFi為模擬產(chǎn)生的一次故障間隔時間值。TBF~TTR，按順序記錄4.6.1(2)所示。4.6.1.2(2)4.6.1(3)圖 例如，具備兩個串聯(lián)部件的系統(tǒng)，推斷過程如圖4.6.1(4)所示。圖中藍色時段表示正常工4.6.1(4)A(t)。除了預(yù)計系統(tǒng)可靠性和可用性，RAM分析還應(yīng)開展系統(tǒng)關(guān)鍵度分析，辨識影響系統(tǒng)可停機時間關(guān)鍵度指數(shù)（DowntimeCriticalityIndex，DTCI）表示某部件故障對系統(tǒng)停機DTCI失效關(guān)鍵度指數(shù)（FailureCriticalityIndex，F(xiàn)CI）表示某部件故障導(dǎo)致系統(tǒng)故障的次數(shù)百分比。FCI僅與失效次數(shù)相關(guān)，與失效導(dǎo)致的停機時間長度無關(guān)。失效關(guān)鍵度指數(shù)FCIFCIRAM分析過程中不同假設(shè)條件、參數(shù)設(shè)置、RBD框圖結(jié)構(gòu)IEC31010Riskmanagement-RiskassessmenttechniquesGB/T27921-2011風(fēng)險管理風(fēng)險評估技術(shù)Riskmanagement-RiskassessmentIEC60812Analysistechniquesforsystemreliability–Procedureforfailuremodeandeffectsanalysis(FMEA)；IEC61025FaulttreeanalysisIEC61882Hazardandoperabilitystudies(HAZOPstudies)–Application 4.7.2。 給系統(tǒng)運行帶來的后ALARPGAMABMEMALARP原理，通常以“頻率-后果”矩陣的形式表征事故發(fā)生可能性、嚴(yán)重性與4.7.3(1)。 于改進的系統(tǒng)設(shè)計方案和維修性措施等，再次進行數(shù)據(jù)收集分析、系統(tǒng)模型構(gòu)建、RAM和RAMS評價結(jié)果滿足要求為止。RAMS分析應(yīng)最終以文件化方式記錄上述分析過程的重要節(jié)點、評估對象、輸入信息、RAMS（推2）：第5 全壽命周期RAMS管本章規(guī)定了油氣設(shè)備全壽命周期各階段的一般性任務(wù)、RAM管理任務(wù)和安全性（S）RAMS性能提供理論指導(dǎo)。RAMS性能的總體要求和實現(xiàn)思路，而后者針對預(yù)RAMS性能指標(biāo)提供一套分析評估和優(yōu)化決策的方法。 1進行財務(wù)分析和可行性RAMRAM蘊回顧先前達到的安全回顧安全規(guī)章和安全2系統(tǒng)定義和驗證現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)備約束RAM過去的經(jīng)進行初步RAM分RAM方針；確定長期運營和維評價安全性過去的經(jīng)建立整個的安全計確定現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施RAM確實現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施約3開展項目相關(guān)的風(fēng)險分完成系統(tǒng)危害性和安4定義系統(tǒng)論證和驗收準(zhǔn)RAMRAM規(guī)劃；RAM管理定義安全相關(guān)的功能5RAM要求分配；RAM要求；RAM6RAM規(guī)劃，包括：RAM數(shù)據(jù)評估來實施安全計論證安全相關(guān)的設(shè)計決準(zhǔn)備（如合適）7RAM改進測試；89RAM10RAM111213RAM14RAM進行危害分析和風(fēng)險評GB/T21562.1-2008《軌道交通可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及1(t可通過浴盆曲線模型來描述，如附圖2所示。2恒定失效率模型即為指數(shù)分布故障模型，假定產(chǎn)品的失效率為一恒定值，即(t)，R(t)et，產(chǎn)品可靠度函數(shù)滿足指數(shù)分布特性，進一步可推得：

F(t)1f(t)MTTF2tmed0.69315MTTFtmod00.368。=同時，對于可維修系統(tǒng)，也可假定維修率=1/雙參數(shù)威布爾分布式通過兩個參數(shù)來反應(yīng)故障隨時間變化情況，包括形狀參數(shù)和尺

t

R(t)

((t(F(x)1ef(t)

(

(t)1e

),

22[(12)((11))2 式中，為形狀參數(shù)，其變動會對(t)、f(t)、R(t)F(t)的形狀帶來很大影響，能夠