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土木構造物のリスクベース検査(RBI)

土木構造物の機能寿命は長いと思われがちである。この仮定は非現実的なものではないが、それでも土木構造物には、危険な状況を防ぐための適切な検査が必要である。

22.8.31

土木構造用RBI セノスコ

土木構造物は劣化し、この劣化はコストの上昇につながるだけでなく、より重要なこととして、大惨事につながる可能性がある。このような事故は、腐食や構造物の劣化による破片から構造物全体の崩壊まで、多岐にわたります。リスクベース検査(RBI)は、サイト所有者が土木構造物の重要性を理解し、優先順位を付けて本質的な問題に集中するのに役立ちます。

何十年もの間、何のメンテナンスも受けずに運用され続けている例は数多くある。土木資産は、正しく設計され建設されれば、長期間にわたって機能し続けることができる。しかし、資産の重要性と現在のリスクを評価することなく、土木メンテナンスを実施しないと積極的に決定することは危険である。リスク調査によって、土木資産にメンテナンスが必要ないという結論が出る可能性もあるが、調査を実施し、確認を受けることが不可欠である。リスクベース検査(RBI)は、劣化メカニズムに関する洞察を提供し、土木構造物がいつ、どのように破損するかについて専門家の判断を与える。

土木構造物のリスクベース検査 サムネイル セノスコ

土木構造物の臨界とリスク

クリティカリティとは、ある資産の故障によって高いコストが発生する相対的なリスクのことです。クリティカリティは、どの資産に注意を払うべき か、また、故障を防止するためにどこに資金を投入すべきかを理解 するために計算されます。機械装置のクリティカリティは、故障の結果対確率です。言い換えれば、故障が発生する可能性はどの程度か、そして、その故障に関連する結果はどの程度か、ということです。つまり、メンテナンスに関して何もしなければどうなるか?これをベースリスクという。土木構造物に関して言えば、破壊に対する感受性は、設計で予想されたことに関連して、構造物が劣化に対してどの程度敏感であるかを示す尺度である。土木資産のベースリスクは、機械設備と同様、メンテナンスの優先順位付けに使われる。構造物が故障に近ければ近いほど、介入の緊急度は高くなる。緊急度に応じて、リスクを軽減するためのメンテナンスシナリオは少なくなる。

土木構造物のリスクベース検査(RBI)

複数の劣化メカニズムがある場合、最初のステップは支配的な故障モードを特定することである。ここから、支配的な故障を分析することで、最も早い時期に故障が発生することになる。コンクリート構造物の場合、支配的な劣化メカニズムは塩化物の侵入や炭酸化である。これらは、コンクリート片の落下という破壊モードにつながる。これは、安全でない状況や構造物の崩壊につながる。これは経年劣化である。しかし、非経年劣化もある。例えば、船舶が桟橋に衝突したり、火災が発生したりすると、構造物の完全性が損なわれる。しかし、この種の故障は非常にまれである。

支配的な故障モードが特定された後、リスクを決定することができる。そのためには検査が必須である。なぜなら、残存寿命(RL)を決定するためには劣化傾向が必要であり、それによってリスクが決定されるからである。ここから、RLとリスクを用いて次回検査日(NID)を決定することができる。構造物が機能不全に近ければ近いほど、その可能性は高くなり、したがってリスクも高くなる。故障の結果は時間が経っても変わりません。現場での検査も土木構造物には必要である。しかし、検査は必ずしも容易ではない(例えば、ダイバーによる桟橋やクレーンによるフレアなど)。例えば、ポンプを変えることは、ポンプの基礎を変えることよりも簡単である。

土木構造物のリスクベース検査(RBI)の利点

では、土木構造物にリスクベース検査を用いることには、具体的にどのようなメリットがあるのだろうか。以下では、その内実について解説する。

1.潜在的リスクに先手を打つ

重要な土木資産の健全性をよりよく可視化し、ライフサイクルに合わせた適切なメンテナンスを計画することで、先手を打つことができます。

2.故障のリスクを減らし、安全性を高める

材料の劣化による土木構造物に関連する運転上のリスクを特定することで、故障のリスクを減らすことができます。これは最終的に、プラントまたは操業全体の安全性向上につながります。

3.プラントのダウンタイムの低減

より信頼性の高いプラント操業は、資産の稼働率を高め、ダウンタイムを削減します。

4.検査リソースをよりコスト効率よく使用する。

優先順位をつけ、検査費用を最適化することができる。その結果、投資家を探す際のビジネスケースの構築も容易になる。

5.検査コストの最適化

リスク評価は、検査コストの優先順位付けと最適化に役立つ。

6.小さな一歩、大きな成果

小さなメンテナンス・ステップを頻繁に実施することで、最後に大きなステップを踏むよりも大きな成果を得ることができる。

7.資産のリスクとクリティカリティに対する認識の向上

小さなメンテナンス・ステップを頻繁に実施することで、最後に大きなステップを踏むよりも大きな成果を得ることができる。

8.メンテナンス投資の正当化の促進

ライフサイクルコスト分析により、メンテナンス投資のビジネスケースを作ることができる。

土木構造物リスクベース評価用ソフトウェア

IMS PEIは、圧力機器の完全性を管理するクラウドベースのソフトウェアです。監査証跡を 残しながら、(RBIと高度な腐食計算を使用して)いつ、何を点検・修理するかを定義することで、機器の完全性を管理することができます。IMS PEIは、検査計画を通じて資産の可用性を向上させることで、漏洩や爆発を防止します。従業員の安全と資産の高い稼働率を確保するために、高価な検査スケジュールを立てる必要はありません。IMS PEIを使用することで、点検スケジュールを最適化し、可能な限り安全で予算に見合った運用を行うことができます。

IMS PEIでは、IMS Civilモジュールが追加されます。このモジュールは、土木構造物の残存寿命を予測できるように、土木資産の全寿命を通じてガイドします。これにより、最適な保守点検計画を立てることができます。IMS Civilは、可能な限り安全で予算に見合った運用ができるよう、保守点検作業の最適化を支援します。

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