ICS13.11041IDB41/T2544—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本要求 25風(fēng)險辨識 26風(fēng)險評價 47風(fēng)險管控 7附錄A（規(guī)范性）長周期服役壓力容器基于損傷模式的檢驗檢測方法 9DB41/T2544—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由河南省承壓類特種設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。本文件起草單位：河南省鍋爐壓力容器檢驗技術(shù)科學(xué)研究院。本文件主要起草人：栗帥、肖暉、楊志剛、皮艷慧、張劉鋼、任霄嘯、宋燕、王龍、閆星辰、陳衛(wèi)DB41/T2544—20231長周期服役壓力容器風(fēng)險評價導(dǎo)則本文件規(guī)定了長周期服役壓力容器風(fēng)險評價基本要求、風(fēng)險辨識、風(fēng)險評價和風(fēng)險管控。本文件適用于煤化工裝置、石化裝置長周期服役壓力容器失效風(fēng)險因素辨識、評價和管理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T26610.1承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風(fēng)險的檢驗實施導(dǎo)則第1部分：基本要求和實施程序GB/T30579承壓設(shè)備損傷模式識別JB4732鋼制壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013.4承壓設(shè)備無損檢測第4部分：磁粉檢測NB/T47013.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分：滲透檢測NB/T47013.6承壓設(shè)備無損檢測第6部分：渦流檢測NB/T47013.9承壓設(shè)備無損檢測第9部分：聲發(fā)射檢測TSG08特種設(shè)備使用管理規(guī)則TSG21—2016固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1長周期服役壓力容器達到設(shè)計使用年限的壓力容器(未規(guī)定設(shè)計使用年限，但是使用超過20年的壓力容器)及達到設(shè)計疲勞循環(huán)次數(shù)的壓力容器。3.2損傷承壓設(shè)備在外部機械載荷、介質(zhì)環(huán)境、熱載荷等單獨或共同作用下，造成材料性能下降、結(jié)構(gòu)不連續(xù)或部件承載能力降低的情形。[來源：GB/T26610.1—2022，3.3]3.3失效系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備或部件喪失規(guī)定的功能。[來源：GB/T26610.1—2022，3.7]3.4風(fēng)險辨識找到、列出和描述風(fēng)險特點的過程。風(fēng)險辨識要素包括危險源、事件、后果與概率。DB41/T2544—20232[來源：GB/T26610.1—2011，3.31，有修改]3.5風(fēng)險評價按照給定的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)用來比較估計風(fēng)險的過程。[來源：GB/T26610.1—2011，3.30]3.6風(fēng)險管理指導(dǎo)和控制風(fēng)險的行為。[來源：GB/T26610.1—2022，3.21]4基本要求4.1人員從事長周期服役壓力容器風(fēng)險評價工作的人員或團隊?wèi)?yīng)具有材料學(xué)、腐蝕與防護、化工工藝、力學(xué)、無損檢測等相關(guān)基礎(chǔ)知識，在壓力容器運行、檢修方面具有豐富的經(jīng)驗，能根據(jù)長周期服役壓力容器運工況，并結(jié)合現(xiàn)場實際調(diào)查，對壓力容器運行過程中存在的風(fēng)險因素進行分析識別、評價及管理。4.2風(fēng)險評價周期風(fēng)險評價周期應(yīng)根據(jù)壓力容器風(fēng)險等級確定。低風(fēng)險等級壓力容器評價周期為6年；中風(fēng)險等級壓力容器評價周期為3年；中高風(fēng)險壓力容器評價周期為2年，高風(fēng)險等級壓力容器評價周期為1年。5風(fēng)險辨識5.1工作準(zhǔn)備風(fēng)險辨識前應(yīng)進行的準(zhǔn)備工作主要有：a)確定辨識對象；b)確認辨識的目的；c)確定辨識的流程；d)明確辨識需要的專業(yè)知識和技能；e)組成項目小組，明確成員分工與職責(zé)；f)制定辨識工作計劃。5.2資料收集5.2.1設(shè)計資料應(yīng)收集的設(shè)計資料有：a)設(shè)計單位資質(zhì)證明；b)設(shè)計安裝、使用說明書；c)設(shè)計圖樣及強度計算書。5.2.2工藝資料應(yīng)收集的工藝資料有：DB41/T2544—20233a)工藝操作規(guī)程（包括工藝變更管理）；b)工藝流程圖；c)工藝參數(shù)（裝置的壓力、溫度、流量、額定負荷等工藝控制指標(biāo)）；d)工藝介質(zhì)中有毒、有害、腐蝕性介質(zhì)化驗分析數(shù)據(jù)，包括排污水、凝結(jié)水中腐蝕性介質(zhì)分析數(shù)據(jù)（如酸、堿、pH值等）；e)裝置中原料組分分析化驗數(shù)據(jù)、各采樣點的分析數(shù)據(jù)。5.2.3設(shè)備資料應(yīng)收集的設(shè)備資料有：a)壓力容器清單；b)制造單位資質(zhì)證明；c)壓力容器產(chǎn)品合格證及質(zhì)量證明書；d)竣工圖及制造監(jiān)督檢驗證書；e)壓力容器本體保溫、防腐資料。5.2.4檢驗資料應(yīng)收集的檢驗資料有：a)制造監(jiān)督檢驗報告、安裝監(jiān)督檢驗報告；b)定期檢驗報告；c)安全評估或合于使用評價報告；d)年度檢查報告、在線檢測報告；e)歷史損傷、失效記錄。5.2.5使用維護資料應(yīng)收集的使用維護資料有：a)壓力容器的使用登記資料；b)運行記錄和計劃開、停車記錄；c)非正常操作運行記錄、非正常工藝波動、非計劃停工記錄；d)壓力容器的在線監(jiān)測記錄；e)壓力容器本體、安全附件及安全聯(lián)鎖保護裝置維修、更換和改造資料；f)檢修計劃、檢修總結(jié)。5.3運行調(diào)查在運行過程中調(diào)查長周期服役壓力容器的工藝參數(shù)、運行狀態(tài)并檢查本體及附屬設(shè)備運行狀況，主要包括：a)工段的工藝參數(shù)波動的對壓力容器的影響情況；b)工藝控制指標(biāo)（壓力、溫度、流量、額定負荷、腐蝕性介質(zhì)等）控制情況；c)設(shè)置腐蝕監(jiān)測點的腐蝕情況；d)超壓或超溫等異常運行情況；e)設(shè)計、制造選用的材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸與容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和實際符合情況；f)使用和檢驗過程中發(fā)現(xiàn)裂紋、材質(zhì)劣化情況；g)TSG21—2016中安全狀況等級為4級的容器，落實監(jiān)控措施的情況。5.4損傷模式識別DB41/T2544—202345.4.1典型損傷模式識別長周期服役壓力容器存在的主要風(fēng)險因素同與時間相關(guān)的損傷、失效模式密切相關(guān)，損傷、失效模式的發(fā)展進程影響壓力容器預(yù)期使用壽命，預(yù)示壓力容器風(fēng)險水平的高低。根據(jù)資料數(shù)據(jù)分析情況、運行調(diào)查結(jié)果并結(jié)合GB/T30579及GB/T26610.1的規(guī)定，對長周期服役壓力容器存在與時間相關(guān)的典型損傷模式進行識別。長周期服役壓力容器與時間相關(guān)的典型損傷模式見表1。表1長周期服役壓力容器與時間相關(guān)典型損傷模式12345.4.2其他損傷模式識別未列入GB/T30579中的其他損傷模式，評價人員可依據(jù)相關(guān)文獻、標(biāo)準(zhǔn)及試驗數(shù)據(jù)進行補充識別。6風(fēng)險評價6.1失效可能性等級6.1.1一般原則根據(jù)壓力容器是否存在與時間相關(guān)的損傷模式、損傷模式是否產(chǎn)生相關(guān)缺陷，損傷模式存在時間長短、變化，以及運行操作參數(shù)是否超出設(shè)計條件等情況綜合評定容器的失效可能性等級。長周期服役壓力容器的失效可能性等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個等級，以最高等級作為評定結(jié)果。6.1.2失效可能性等級評定6.1.2.1腐蝕減薄對于存在腐蝕減薄損傷模式的長周期服役壓力容器，應(yīng)根據(jù)腐蝕介質(zhì)的類型、腐蝕介質(zhì)的濃度、上個檢驗周期宏觀檢驗和壁厚測量情況，對失效可能性進行評定。失效可能性情況及等級評定見表2。表2腐蝕減薄失效可能性情況及等級1Ⅰ2合板壓力容器,壁厚損失小于等于襯板或者覆材厚度的25%，且使用Ⅱ3存在腐蝕減薄，對于非內(nèi)襯和復(fù)合板壓力容器，壁厚損失大于75%小于等于90%的腐蝕裕量；對于內(nèi)襯或復(fù)合板壓力容器,壁厚損失大于25%小于等于75%襯板或者覆材厚度，且使用期間腐蝕速率無ⅢDB41/T2544—20235表2腐蝕減薄失效可能性情況及等級（續(xù)）4板壓力容器,壁厚損失大于75%襯板或者覆Ⅲ5存在腐蝕減薄，對于非內(nèi)襯和復(fù)合板壓力容器，壁厚損失超過腐蝕裕量；對于內(nèi)襯或復(fù)合板壓力Ⅴ6.1.2.2疲勞應(yīng)根據(jù)收集的相關(guān)資料、現(xiàn)場調(diào)查情況、壓力容器近一周期的運行操作記錄和歷史檢驗情況對疲勞失效可能性進行評定。失效可能性情況及等級評定見表3。表3疲勞失效可能性情況及等級1Ⅰ2滿足以下條件之一：a)設(shè)計免除疲勞分析的壓力容器；b)按實際操作工況符合JB4732免除疲勞分析條件的；c)按照實際操作工況分析得到的循環(huán)次數(shù)加上下一檢驗周期的預(yù)期循環(huán)次數(shù)，小于設(shè)計Ⅱ3存在疲勞損傷模式，未檢出超標(biāo)平面缺陷或Ⅲ4存在疲勞損傷模式，曾檢出超標(biāo)平面缺陷，Ⅳ5存在疲勞損傷模式，檢出超標(biāo)平面缺陷且最近一Ⅴ6.1.2.3蠕變對于存在蠕變損傷模式的長周期服役壓力容器，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查確認壓力容器正常工況下最高操作溫度Top和評價溫度TEVAL的差異，并根據(jù)壓力容器實際運行參數(shù)及歷次宏觀檢驗歷史情況對失效可能性進行評定。評價溫度TEVA確定方法如下：當(dāng)殼體僅存在環(huán)焊縫時，元件評價溫度TEVAL等于實際最高操作溫度Top；當(dāng)殼體存在≥1條縱焊縫時，評定溫度TEVAL等于元件實際最高操作溫度Top+14℃。失效可能性情況及等級評定見表4。表4蠕變失效可能性情況及等級1壓力容器的評定溫度TEVAL低于材料臨界溫度TC1Ⅰ2Ⅱ3壓力容器的評定溫度T高于材料臨界溫度TC1，近3次曾發(fā)現(xiàn)蠕變損傷或蠕變變Ⅲ4Ⅳ5壓力容器的評定溫度TEVAL高于材料臨界Ⅴ6.1.2.4球化、石墨化長周期服役壓力容器在高溫條件下運行，應(yīng)考慮金相組織為珠光體的碳鋼、碳錳鋼等低合金材料容易出現(xiàn)石墨化、球化損傷模式的情況；對于金相組織為貝氏體的鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼等耐熱金屬，應(yīng)考慮DB41/T2544—20236組織退化造成的材料損傷。應(yīng)根據(jù)硬度、金相檢測等歷史情況，對失效可能性進行評定。失效可能性情況及等級評定見表5。表5球化、石墨化失效可能性情況及等級1Ⅰ2中未出現(xiàn)進一步劣化趨勢；b)對于金相組織Ⅱ3中已出現(xiàn)進一步劣化趨勢；b)對于金相組織Ⅲ4Ⅳ5Ⅴ6.1.2.5高溫氫腐蝕長期在高溫臨氫環(huán)境中服役的碳鋼和合金鋼容器，應(yīng)考慮氫進入鋼材中并與碳反應(yīng)生成甲烷氣體造成腐蝕部位鋼材出現(xiàn)的高溫氫腐蝕損傷，應(yīng)根據(jù)操作溫度、氫分壓、運行時間、Nelson曲線等對失效可能性進行評定。失效可能性情況及等級評定見表6。表6高溫氫腐蝕失效可能性情況及等級1Ⅰ2Ⅱ3Ⅲ4Ⅳ5Ⅳ6.2失效后果等級對長周期服役壓力容器所有識別出的風(fēng)險因素，按表7評定失效后果嚴(yán)重性等級，嚴(yán)重性等級分為DB41/T2544—20237表7失效后果嚴(yán)重性等級評定表ⅠⅡⅢⅣⅤ3人及以上10人以6.3風(fēng)險等級評定風(fēng)險分為四個等級，分別為高風(fēng)險、中高風(fēng)險、中風(fēng)險、低風(fēng)險。風(fēng)險等級評定根據(jù)失效發(fā)生可能性等級和失效后果嚴(yán)重性等級按表8進行評定。表8風(fēng)險矩陣表ⅠⅡⅢⅣⅤ級Ⅴ高高Ⅳ中中高Ⅲ低低中高Ⅱ低低中中高Ⅰ低低中中高7風(fēng)險管控7.1通用要求長周期服役壓力容器使用單位，應(yīng)根據(jù)風(fēng)險等級制定相應(yīng)的降低風(fēng)險措施，尤其對存在高風(fēng)險和中高風(fēng)險的壓力容器采取科學(xué)、可靠、有效的措施，保證風(fēng)險在可控范圍之內(nèi)。7.2使用管理對于使用管理中的問題導(dǎo)致設(shè)備存在風(fēng)險，使用單位應(yīng)當(dāng)按照TSG08的要求，加強人員教育培訓(xùn)，完善各種規(guī)章制度。7.3改造、維修對于容器存在開裂、鼓包、泄漏等缺陷時，使用單位可采取改造、維修的措施降低風(fēng)險，對重大改造和維修要按照TSG21相關(guān)規(guī)定和程序進行。經(jīng)改造、維修后的壓力容器運行參數(shù)應(yīng)適當(dāng)降低。7.4檢驗檢測DB41/T2544—20238基于損傷機理導(dǎo)致的風(fēng)險，使用單位可委托有檢驗檢測資質(zhì)的機構(gòu)，在上次定期檢驗所采用的檢驗檢測方法基礎(chǔ)之上，適當(dāng)提高檢測比例，增加新的檢測方法對表面缺陷、埋藏缺陷和活動性缺陷進行檢測。長周期服役壓力容器基于損傷模式的檢驗檢測項目與方法按照參考附錄A執(zhí)行。7.5更換或報廢對于存在高風(fēng)險且無改造、維修價值的壓力容器，應(yīng)進行更換或報廢。7.6應(yīng)急措施使用單位應(yīng)根據(jù)事故風(fēng)險可能性等級制定專項應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案要包含壓力容器可能出現(xiàn)的損傷失效模式及可能存在的風(fēng)險點。一旦發(fā)生事故，應(yīng)根據(jù)預(yù)案，采取應(yīng)急措施，并按照相關(guān)規(guī)定，向有關(guān)部門報告。DB41/T2544—20239長周期服役壓力容器基于損傷模式的檢驗檢測方法A.1檢測項目長周期服役壓力容器基于損傷模式的檢驗項目主要包括壁厚測定、表面缺陷檢測、埋藏缺陷檢測、材料分析等。A.2檢測方法A.2.1壁厚測定壁厚測定的位置應(yīng)當(dāng)有代表性，有足夠的測點數(shù)。測定后應(yīng)畫圖記錄，對異常測厚點做詳細標(biāo)記。應(yīng)重點檢測易腐蝕、易沖蝕、制造工藝減薄、變形、修磨后的部位及壁厚小于原設(shè)計壁厚的部位。厚度測點部位及數(shù)量：a)筒體每個筒節(jié)≥4點，封頭每塊板≥4點；b)具備測量條件的接管應(yīng)逐根測厚，重點測量排放（疏水、排污）接管、盲管、彎管c)對設(shè)備超溫及外觀檢查發(fā)現(xiàn)的可疑部位應(yīng)增加測厚點；d)壁厚測定時，如果發(fā)現(xiàn)母材存在分層缺陷，應(yīng)當(dāng)增加測點或者采用超聲檢測，查明分層分布情況以及與母材表面的傾斜度，同時作圖記錄。存在腐蝕減薄損傷模式的長周期服役壓力容器，對于均勻腐蝕，檢測方法一般為目視檢測和腐蝕部位定點壁厚測定；對于點蝕坑或蝕孔，檢測方法一般為目視檢測；對于焊縫腐蝕，檢測方法為目視檢測和焊縫尺檢測；當(dāng)腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁且只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導(dǎo)波檢測或射線成像檢測查找減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定。A.2.2表面缺陷檢測對存在材質(zhì)劣化、機械損傷等情況的長周期服役壓力容器，按照NB/T47013.4～6規(guī)定的磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測方法進行表面檢測。鐵磁性材料制壓力容器的表面檢測，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用磁粉檢測法。表面缺陷檢測的要求如下：a)檢測長度應(yīng)≥50%對接焊縫長度；b)應(yīng)力集中部位、變形部位、宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)裂紋的部位，奧氏體不銹鋼堆焊層，異種鋼焊接接頭、T型接頭、接管角接接頭、其他有懷疑的焊接接頭，補焊區(qū)、工卡具焊跡、電弧損傷處和易產(chǎn)生裂紋部位應(yīng)當(dāng)重點檢測。檢測中發(fā)現(xiàn)裂紋時，應(yīng)當(dāng)擴大表面無損檢測的比例至100%，以便發(fā)現(xiàn)可能存在的其他缺陷。A.2.3埋藏缺陷檢測對長周期服役壓力容器存在疲勞、高溫氫腐蝕等損傷機理或失效模式時，應(yīng)當(dāng)進行埋藏缺陷檢測，采用射線檢測或者超聲檢測等方法。有下列情況之一時，由檢驗人員根據(jù)具體情況確定抽查采用的無損檢測方法及比例：a)使用過程中補焊過的部位；b)檢驗時發(fā)現(xiàn)焊縫表面裂紋，認為需要進行焊縫埋藏缺陷檢測的部位；c)錯邊量和棱角度超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的焊縫部位；d)使用