《廠長經理的設備管理課》
主講/辛巧娟
第四十八講
從福島核電站泄漏事件思考設備壽命風險管理
日本福島核電站——份年役齡的設備——第一代不夠安全的設計——“節省”——地震、海嘯——東京電力公司和日本政府不及時與不當的處理——掩蓋真相的企業和政府,最后導致危害全球的核事故。
當我們從對遭受地震、海嘯重創的日本人民的同情中走出來,引發出很多發人深省的思考。
一臺用了幾年尚能工作的家用空調,為了減少噪聲擾鄰,為了節能低碳,我們還要果斷地淘汰更新,何況一座用了40年的,已經出現過多次意外的核電站,而這些危害是巨無霸、無國界,甚至波及全球的,卻不果斷地淘汰,這到底是什么道理?
日本東京電力公司這種“壓榨”式的設備利用和不當的“節省”,其后果是不但讓成千上萬日本人拿出高于其所得“利潤”成千上萬倍的代價來償還,而且還要讓全世界為之買單。這一切尚未結束,我們的買單時期恐怕五年、十年都不止。
天災不可料,但人禍卻是可以杜絕的,那就看我們人類是否能夠共同下決心去杜絕。是否同心同德地為人類社會可持續的幸福而犧牲眼前的、地區的和局部的利益。
當我們在設備前期管理中還在為頻頻忽視設備的“壽命周期費用”現象而感慨時,一個更深刻、更時髦的創新術語隱隱而現,那就是“壽命周期代價”(或“壽命周期風險”)。對于安全危害重大的設備、設施,今后我們不僅要關注和評價其壽命周期費用,更要關注和評價其“壽命周期代價” (或“壽命周期風險”)。
即使是存在很小的概率,如果延長服役的后果十分巨大,風險就變得不能容忍! 也就是說,當故障風險超過某一闡值,我們就要果斷淘汰這些設備、設施,飛機如此、核電站如此、水壩如此、海上鉆井平臺如此……
提到壽命周期風險,首先要了解什么是風險。風險等于故障概率乘以故障后果。
故障概率可以由設備的浴盆曲線表示出來。故障后果則隨著故障發生后導致的損失大小而定。例如,漏油是一種輕微后果,大量漏油可能是較嚴重后果,天然氣泄漏是嚴重后果,爆炸是更嚴重后果,核地漏是十分嚴重后果。
為了便于分析,我們假設“核泄漏”這樣的故障后果是一個常量,則其風險曲線將呈現巨大的起伏,如圖48-1所示。
圖48-1 在常量故障后果條件下隨著故障概率變化而變化的風險
由圖48-1可以看出,當故障后果是恒定的時,隨著故障概率的變化,風險隨之以乘數效應發生巨大變化。顯然,在T*這一點,風險值還在可以接受的范疇,隨時間繼續延續,風險隨之迅速加大。
我們知道故障概率值是從0到l變化的,也同樣將“后果”歸一化地設定為從0到1變化的,即0最小,1為最大。并分別構造一個后果矩陣和概率矩陣,則故障的風險分布如圖48-2所示。
圖48-2 故障風險分布圖
通過圖48-2可以看出,當故障概率和故障后果均低于0.7時,故障風險低于0.49,即不足50%; 當高于0.7時,后果急劇加大,迅速超過50%、60%。所以控制風險的概率節點和控制后果的節點都應該是0.7。這一點與帕累托的80/20分布律有所不同,我們稱為70/30分割律,也就是說,控制風險的最佳節點是0.7。
依照70/30分割律,對于高風險設備,如飛機、核電站、高速列車、煉化裝置、航天飛船等,因為其故障后果十分嚴重,其最佳的淘汰時期應該是其壽命周期的0.7倍。例如核電站的設計壽命周期為30年,則21年是其最佳的淘汰節點。雖然這樣的淘汰會造成一定的經濟損失,但可以使得其壽命周期風險大大降低。如使用到其壽命周期末端,或者做延壽處理,無疑會大大增加風險。
依據此原理,我們回放福島核電站的泄漏,其后果遠遠超過了其延壽創造的價值。2010年4月10日,波蘭總統卡欽斯基乘坐的幾十年役齡的T-154飛機在俄羅斯西部城市斯摩棱斯克墜毀,總統及其夫人、軍隊參謀長與副外長克萊默爾等一行數十人在墜機事故中遇難,其后果,包括政治影響都超過了T-154延壽創造的經濟價值。歷史上還有大量的統計數據支持我們這一說法。
所有這些事件還給了我們另外的啟示——設備的實際服役周期是需要依據風險調整的。當風險急劇增大時,應果斷縮短設備的服役周期,淘汰就是最佳的策略。延壽處理——對于風險較小的設備系統是可行的,對于風險巨大的設備系統是要十分謹慎的。
中海油公司從跨國公司收購來的若干海上平臺,很多都是20世紀70年代早期由IIAPCO(Independent Indonesian American Petroleum Company)開發,大量的平臺、壓力容器、閥門、旋轉設備、管線處于超期服役狀態。這無疑加大了這些作業設施的故障風險。如果出現類似于BP公司的事件,將對中海油海外運營產生巨大的經濟沖擊。在和其總經理的交談中明確提示他注意印尼海上油田的壽命肩期風險管理。也想通過本文提醒中海油、中石化、中石油等所有收購跨國油氣項目的企業。需要整體淘汰的平臺及其設施,建議及時出售給當地企業,不能整體淘汰的,可以通過改造更新投入來降低風險。
基于風險的壽命周期管理是未來需要認真探索的新領域。
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