DB41T2544-2023长周期服役压力容器风险评价导则.docx
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1、ICS13.110CCSJ 0141 河南省地方标准DB41/T 25442023长周期服役压力容器风险评价导则2023 - 10 - 31 发布2024 - 01 - 29 实施河南省市场监督管理局发 布目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本要求25 风险辨识26 风险评价47 风险管控7附录 A(规范性) 长周期服役压力容器基于损伤模式的检验检测方法9前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河南省承压类特种设备标准化技
2、术委员会提出并归口。 本文件起草单位:河南省锅炉压力容器检验技术科学研究院。 本文件主要起草人:栗帅、肖晖、杨志刚、皮艳慧、张刘钢、任霄啸、宋燕、王龙、闫星辰、陈卫红。长周期服役压力容器风险评价导则1 范围本文件规定了长周期服役压力容器风险评价基本要求、风险辨识、风险评价和风险管控。 本文件适用于煤化工装置、石化装置长周期服役压力容器失效风险因素辨识、评价和管理。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 26610.1
3、承压设备系统基于风险的检验实施导则 第1部分:基本要求和实施程序GB/T 30579 承压设备损伤模式识别 JB 4732 钢制压力容器 分析设计标准 TSG 08 特种设备使用管理规则 TSG 212016 固定式压力容器安全技术监察规程 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1长周期服役压力容器达到设计使用年限的压力容器(未规定设计使用年限,但是使用超过20 年的压力容器)及达到设计疲劳循环次数的压力容器。 3.2损伤承压设备在外部机械载荷、介质环境、热载荷等单独或共同作用下,造成材料性能下降、结构不连续或部件承载能力降低的情形。 来源:GB/T 26610.12022,3.3
4、3.3失效系统、结构、设备或部件丧失规定的功能。 注:可以是可能发生或已经发生的失效。 来源:GB/T 26610.12022,3.7 3.4风险辨识找到、列出和描述风险特点的过程。风险辨识要素包括危险源、事件、后果与概率。 NB/T 47013.4 承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测NB/T 47013.5 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测NB/T 47013.6 承压设备无损检测 第6部分:涡流检测NB/T 47013.9 承压设备无损检测 第9部分:声发射检测 来源:GB/T 26610.12011,3.31,有修改 3.5风险评价按照给定的风险标准用来比较估计风险的过程。 来源:
5、GB/T 26610.12011,3.30 3.6风险管理指导和控制风险的行为。 注:风险管理通常包括风险评估、风险减缓、可接受风险和风险交流。 来源:GB/T 26610.12022,3.21 4 基本要求4.1 人员从事长周期服役压力容器风险评价工作的人员或团队应具有材料学、腐蚀与防护、化工工艺、力学、无损检测等相关基础知识,在压力容器运行、检修方面具有丰富的经验,能根据长周期服役压力容器运工况,并结合现场实际调查,对压力容器运行过程中存在的风险因素进行分析识别、评价及管理。 4.2 风险评价周期力容器评价周期为3年;中高风险压力容器评价周期为2年,高风险等级压力容器评价周期为1年。 5
6、风险辨识5.1 工作准备风险辨识前应进行的准备工作主要有: a) 确定辨识对象; b) 确认辨识的目的; c) 确定辨识的流程; d) 明确辨识需要的专业知识和技能; e) 组成项目小组,明确成员分工与职责; f) 制定辨识工作计划。 5.2 资料收集5.2.1 设计资料应收集的设计资料有: a) 设计单位资质证明; b) 设计安装、使用说明书; c) 设计图样及强度计算书。 5.2.2 工艺资料应收集的工艺资料有: 风险评价周期应根据压力容器风险等级确定。低风险等级压力容器评价周期为6年;中风险等级压a) 工艺操作规程(包括工艺变更管理); b) 工艺流程图; c) 工艺参数(装置的压力、温
7、度、流量、额定负荷等工艺控制指标); d) 工艺介质中有毒、有害、腐蚀性介质化验分析数据,包括排污水、凝结水中腐蚀性介质分析数据(如酸、碱、pH 值等); e) 装置中原料组分分析化验数据、各采样点的分析数据。 5.2.3 设备资料应收集的设备资料有: a) 压力容器清单; b) 制造单位资质证明; c) 压力容器产品合格证及质量证明书; d) 竣工图及制造监督检验证书; e) 压力容器本体保温、防腐资料。 5.2.4 检验资料应收集的检验资料有: a) 制造监督检验报告、安装监督检验报告; b) 定期检验报告; c) 安全评估或合于使用评价报告; d) 年度检查报告、在线检测报告; e) 历
8、史损伤、失效记录。 5.2.5 使用维护资料应收集的使用维护资料有: a) 压力容器的使用登记资料; b) 运行记录和计划开、停车记录; c) 非正常操作运行记录、非正常工艺波动、非计划停工记录; d) 压力容器的在线监测记录; e) 压力容器本体、安全附件及安全联锁保护装置维修、更换和改造资料; f) 检修计划、检修总结。 5.3 运行调查在运行过程中调查长周期服役压力容器的工艺参数、运行状态并检查本体及附属设备运行状况,主要包括:a) 工段的工艺参数波动的对压力容器的影响情况; b) 工艺控制指标(压力、温度、流量、额定负荷、腐蚀性介质等)控制情况; c) 设置腐蚀监测点的腐蚀情况; d)
9、 超压或超温等异常运行情况; e) 设计、制造选用的材料、结构、几何尺寸与容器规范标准和实际符合情况; f) 使用和检验过程中发现裂纹、材质劣化情况; g) TSG 212016 中安全状况等级为 4 级的容器,落实监控措施的情况。 5.4 损伤模式识别5.4.1 典型损伤模式识别长周期服役压力容器存在的主要风险因素同与时间相关的损伤、失效模式密切相关,损伤、失效模式的发展进程影响压力容器预期使用寿命,预示压力容器风险水平的高低。根据资料数据分析情况、运行调查结果并结合GB/T 30579及GB/T 26610.1的规定,对长周期服役压力容器存在与时间相关的典型损伤模式进行识别。长周期服役压力
10、容器与时间相关的典型损伤模式见表1。 表1 长周期服役压力容器与时间相关典型损伤模式序号 损伤模式 典型特点 1 腐蚀减薄 均匀减薄或局部减薄、分散的点腐蚀(蚀坑、穿透性蚀孔) 2 疲劳 变形、表面开裂、埋藏性缺陷扩展 3 蠕变 金相组织变化、孔洞、裂纹、几何尺寸变化 4 材质劣化(球化、石墨化、高温氢腐蚀) 金相组织变化、力学性能变化、裂纹、韧脆转变温度升高 5.4.2 其他损伤模式识别未列入GB/T 30579中的其他损伤模式,评价人员可依据相关文献、标准及试验数据进行补充识别。 6.1 失效可能性等级6.1.1 一般原则根据压力容器是否存在与时间相关的损伤模式、损伤模式是否产生相关缺陷,
11、损伤模式存在时间长短、变化,以及运行操作参数是否超出设计条件等情况综合评定容器的失效可能性等级。长周期服役压力容器的失效可能性等级分为、五个等级,以最高等级作为评定结果。 6.1.2 失效可能性等级评定6.1.2.1 腐蚀减薄对于存在腐蚀减薄损伤模式的长周期服役压力容器,应根据腐蚀介质的类型、腐蚀介质的浓度、上个检验周期宏观检验和壁厚测量情况,对失效可能性进行评定。失效可能性情况及等级评定见表2。 表2 腐蚀减薄失效可能性情况及等级6 风险评价序号 腐蚀减薄失效可能性情况 可能性等级1 不存在腐蚀减薄 2 存在腐蚀减薄,对于非内衬和复合板压力容器,壁厚损失小于等于腐蚀裕量的75%;对于内衬或复
12、合板压力容器, 壁厚损失小于等于衬板或者覆材厚度的25%,且使用期间腐蚀速率无逐年增大趋势 3 存在腐蚀减薄,对于非内衬和复合板压力容器,壁厚损失大于75%小于等于90%的腐蚀裕量;对于内衬或复合板压力容器, 壁厚损失大于25%小于等于75%衬板或者覆材厚度,且使用期间腐蚀速率无逐年增大趋势 6.1.2.3 蠕 变对于存在蠕变损伤模式的长周期服役压力容器,应根据现场调查确认压力容器正常工况下最高操作温度Top和评价温度TEVAL的差异,并根据压力容器实际运行参数及历次宏观检验历史情况对失效可能性进行评定。评价温度TEVA确定方法如下: 当壳体仅存在环焊缝时,元件评价温度TEVAL等于实际最高操
13、作温度Top;当壳体存在1 条纵焊缝时, 评定温度TEVAL等于元件实际最高操作温度Top+14 。 失效可能性情况及等级评定见表4。 表4 蠕变失效可能性情况及等级6.1.2.4 球化、石墨化长周期服役压力容器在高温条件下运行,应考虑金相组织为珠光体的碳钢、碳锰钢等低合金材料容易出现石墨化、球化损伤模式的情况;对于金相组织为贝氏体的铬钼钢、铬钼钒钢等耐热金属,应考虑表2 腐蚀减薄失效可能性情况及等级(续)序号 腐蚀减薄失效可能性情况 可能性等级4 存在腐蚀减薄,对于非内衬和复合板压力容器,壁厚损失大于90%的腐蚀裕量时;对于内衬或复合板压力容器, 壁厚损失大于75%衬板或者覆材厚度,且使用期
14、间腐蚀速率有逐年增大趋势 5 存在腐蚀减薄,对于非内衬和复合板压力容器,壁厚损失超过腐蚀裕量;对于内衬或复合板压力容器, 壁厚损失大于衬板或者覆材厚度,且使用期间腐蚀速率有逐年快速增大趋势 6.1.2.2 疲 劳应根据收集的相关资料、现场调查情况、压力容器近一周期的运行操作记录和历史检验情况对疲劳失效可能性进行评定。失效可能性情况及等级评定见表3。 表3 疲劳失效可能性情况及等级序号 疲劳失效可能性情况 等级 1 不存在疲劳损伤模式 2 满足以下条件之一:a)设计免除疲劳分析的压力容器;b)按实际操作工况符合JB 4732免除疲劳分析条件的;c)按照实际操作工况分析得到的循环次数加上下一检验周
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