Risk-based Maintenance Framework



Risk Based Maintenance: The latest maintenance strategy

 We can consider Risk-Based Maintenance (RBM) as an evolution of RCM (Reliability-Centered Maintenance), RCM is based in the equipment condition and the importance of equipment to system, but it is limited because it doesn’t solve the quantification of failures. (1)

 Due to this ability to quantify problems join its simplicity to implant, RBM has been successfully applied in Oil & Gas, petrochemical plants, power generation y distribution networks, etc... And it achieves important savings.

 API RP 580 Standard defines risk as to the combination of the probability of an event occurring during a time period and the consequences associated with the event. In mathematical terms:

                                       Risk = Probability X Consequence

 We can obtain and economic value (if the consequence is valued) or classification by a risk matrix.

 API considers the Risk-Based Inspections (RBI) as the next generation of inspection interval settings, focuses attention specifically on the equipment and associated deterioration mechanisms representing the most risk to the facility. It recognizes the ultimate goal of the inspection is the safety and reliability of facilities. (2)

 F.I. Khan and M.M. Haddara propose an RBM methodology (3) that is broken down into three modules:

•  Module I: Risk estimation, including a failure scenario development, a consequence assessment and a probability failure analysis, it can be conducted using Fault Tree Analysis (FTA).

• Module II: Risk Evaluation, setting up acceptance criteria and applying these criteria to the estimated risk for each unit in the system.

• Module III: Maintenance planning, optimizing the maintenance plan to reduce the probability of failure, reducing the total risk level of the system.

 In this module, we can use the measures to control and mitigate risks proposed in the ISO 17776 Standard, as prevention, la detection, and control. (4)

 Norsok Standard Z-008 (5) not only does RBM propose to design and update maintenance programs but proposes it to prioritizing maintenance activities and evaluates spare parts quantity and location.

 We find in RBM a more simple methodology than RCM, it also requires an initial reliability study but include an economic risk assessment, so it allows doing financial analysis and makes easier to choose timed based and on-condition tasks as well as complex actions as spare parts quantity and location, re-design of equipment or changes in the process.

  

(1)  Zhao M-X., Su J., Liu S-G. Risk assessment based maintenance management for distribution network. Journal of international council on electrical engineering Vol.2, No 1, pp. 84-89, 2012.

(2)  Risk-based Inspection. API Recommended Practice 580. 1st Edition, May 2002.

(3)  Khan F.I., Haddara M.M. Risk-based maintenance (RBM): A quantitative approach for maintenance/inspection scheduling and planning. Journal of loss prevention in the process industries 16 (2003) 561-573.

(4)  ISO 17776:2000 Petroleum and natural gas industries- Offshore production installations - Guidelines on tools and techniques for hazard identification and risk assessment. 1st Edition 2000-10-15.

(5)  Norsok Standard Z-008 Edition 3, June 2011. Risk based maintenance and consequence classification.

Mantenimiento Basado en Riesgo: La más moderna estrategia de mantenimiento.

  Podemos considerar al Mantenimiento Basado en Riesgo (RBM) como la evolución del RCM (Mantenimiento Basado en la Fiabilidad), RCM está basado en el estado del equipo y en su importancia dentro del sistema, pero está limitado por la dificultad para cuantificar los problemas que el equipo presenta. (1)

 Y es precisamente la capacidad de cuantificar los problemas, además de su mayor sencillez de aplicación, lo que hace que RBM se aplique con éxito en el sector del Oil&Gas, plantas petroquímicas, generación y distribución de energía, etc... consiguiendo ahorros muy importantes.

 La norma API RP 580 define el riesgo como la combinación de la probabilidad de que se produzca un suceso durante un determinado periodo de tiempo y las consecuencias de que ese suceso ocurra. En términos matemáticos lo define como:

                                        Riesgo = Probabilidad X Consecuencia

 Pudiendo obtener un valor económico (si la consecuencia está valorada económicamente) o una clasificación utilizando una matriz de riesgos.

 API considera a las Inspecciones Basadas en Riesgo (RBI) como un método de nueva generación para calcular los periodos entre inspecciones, al fijar la atención en los equipos y los mecanismos de deterioro que tienen mayor riesgo para una instalación. Considerando que el principal objetivo de las inspecciones es la seguridad y la fiabilidad. (2)

 F.I. Khan y M.M. Haddara proponen una metodología para la realización de planes de Mantenimiento Basado en Riesgo (RBM) (3) que se compone de tres fases:

- Fase I: Estimación del riesgo, teniendo en cuenta una estimación de las consecuencias de cada fallo y la probabilidad de que ese fallo se produzca, que incluye la utilización de Análisis de Árbol de Fallos (FTA).

- Fase II: Evaluación del riesgo, definiendo un nivel de riesgo aceptable y comparando los riesgos estimados de cada fallo con ese valor.

- Fase III: Planificación del mantenimiento, optimizando el plan de mantenimiento para reducir la probabilidad de los fallos que sobrepasan el criterio de aceptación, reduciendo así su riesgo.

 En esta última fase podemos utilizar las propuestas de medidas de reducción de riesgos que propone la norma ISO 17776, entre las que destacan la prevención, la detección y el control. (4)

 La norma Norsok Standard Z-008 (5) no solo propone la utilización de Mantenimiento Basado en Riesgo (RBM) para diseñar y actualizar los programas de mantenimiento, sino que además propone su utilización para priorizar las actividades de mantenimiento y calcular las cantidades de repuestos y su localización.

 Encontramos por lo tanto en RBM una metodología más sencilla que RCM, que requiere también de un estudio previo de fiabilidad pero que incluye una valoración económica del riesgo, lo que permite realizar análisis financieros y facilita la elección de tareas preventivas y predictivas así como la toma de decisiones sobre acciones más complejas, como pueden ser la cantidad de repuestos necesarios, su localización, la realización de cambios en el diseño de los equipos o cambios en los procedimientos de trabajo.   

(1)  Zhao M-X., Su J., Liu S-G. Risk assessment based maintenance management for distribution network. Journal of international council on electrical engineering Vol.2, No 1, pp. 84-89, 2012.

(2)  Risk-based Inspection. API Recommended Practice 580. 1st Edition, May 2002.

(3)  Khan F.I., Haddara M.M. Risk-based maintenance (RBM): A quantitative approach for maintenance/inspection scheduling and planning. Journal of loss prevention in the process industries 16 (2003) 561-573.

(4) ISO 17776:2000 Petroleum and natural gas industries- Offshore production installations - Guidelines on tools and techniques for hazard identification and risk assessment. 1st Edition 2000-10-15.

(5)  Norsok Standard Z-008 Edition 3, June 2011. Risk based maintenance and consequence classification.