ICS13.110

CCSJ01

41

河南省地方標準

DB41/T2544—2023

長周期服役壓力容器風險評價導則

2023-10-31發(fā)布2024-01-29實施

河南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB41/T2544—2023

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4基本要求...........................................................................2

5風險辨識...........................................................................2

6風險評價...........................................................................4

7風險管控...........................................................................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.........................9

I

DB41/T2544—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(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)不承擔識別專利的責任。

本文件由河南省承壓類特種設備標準化技術(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)

紅。

II

DB41/T2544—2023

長周期服役壓力容器風險評價導則

1范圍

本文件規(guī)定了長周期服役壓力容器風險評價基本要求、風險辨識、風險評價和風險管控。

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承壓設備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導則第1部分：基本要求和實施程序

GB/T30579承壓設備損傷模式識別

JB4732鋼制壓力容器分析設計標準

NB/T47013.4承壓設備無損檢測第4部分：磁粉檢測

NB/T47013.5承壓設備無損檢測第5部分：滲透檢測

NB/T47013.6承壓設備無損檢測第6部分：渦流檢測

NB/T47013.9承壓設備無損檢測第9部分：聲發(fā)射檢測

TSG08特種設備使用管理規(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

達到設計使用年限的壓力容器(未規(guī)定設計使用年限，但是使用超過20年的壓力容器)及達到設計

疲勞循環(huán)次數(shù)的壓力容器。

3.2

損傷

承壓設備在外部機械載荷、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)、設備或部件喪失規(guī)定的功能。

注：可以是可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的失效。

[來源：GB/T26610.1—2022，3.7]

3.4

風險辨識

找到、列出和描述風險特點的過程。風險辨識要素包括危險源、事件、后果與概率。

1

DB41/T2544—2023

[來源：GB/T26610.1—2011，3.31，有修改]

3.5

風險評價

按照給定的風險標準用來比較估計風險的過程。

[來源：GB/T26610.1—2011，3.30]

3.6

風險管理

指導和控制風險的行為。

注：風險管理通常包括風險評估、風險減緩、可接受風險和風險交流。

[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險評價工作的人員或團隊應具有材料學、腐蝕與防護、化工工藝、力學、

無損檢測等相關基礎知識，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險因素進行分析識別、評價及管理。

4.2風險評價周期

風險評價周期應根據(jù)壓力容器風險等級確定。低風險等級壓力容器評價周期為6年；中風險等級壓

力容器評價周期為3年；中高風險壓力容器評價周期為2年，高風險等級壓力容器評價周期為1年。

5風險辨識

5.1工作準備

風險辨識前應進行的準備工作主要有：

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；

f)制定辨識工作計劃。

5.2資料收集

5.2.1設計資料

應收集的設計資料有：

a)設計單位資質(zhì)證明；

b)設計安裝、使用說明書；

c)設計圖樣及強度計算書。

5.2.2工藝資料

應收集的工藝資料有：

2

DB41/T2544—2023

a)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）；

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設備資料

應收集的設備資料有：

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（壓力、溫度、流量、額定負荷、腐蝕性介質(zhì)等）控制情況；

c)設置腐蝕監(jiān)測點的腐蝕情況；

d)超壓或超溫等異常運行情況；

e)設計、制造選用的材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸與容器規(guī)范標準和實際符合情況；

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

3

DB41/T2544—2023

5.4.1典型損傷模式識別

長周期服役壓力容器存在的主要風險因素同與時間相關的損傷、失效模式密切相關，損傷、失效模

式的發(fā)展進程影響壓力容器預期使用壽命，預示壓力容器風險水平的高低。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典型損傷模式

序號損傷模式典型特點

1腐蝕減薄均勻減薄或局部減薄、分散的點腐蝕(蝕坑、穿透性蝕孔)

2疲勞變形、表面開裂、埋藏性缺陷擴展

3蠕變金相組織變化、孔洞、裂紋、幾何尺寸變化

4材質(zhì)劣化（球化、石墨化、高溫氫腐蝕）金相組織變化、力學性能變化、裂紋、韌脆轉(zhuǎn)變溫度升高

5.4.2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)相關文獻、標準及試驗數(shù)據(jù)進行補充識別。

6風險評價

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的損傷模式、損傷模式是否產(chǎn)生相關缺陷，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

序號腐蝕減薄失效可能性情況可能性等級

1不存在腐蝕減薄Ⅰ

存在腐蝕減薄，對于非內(nèi)襯和復合板壓力容器，壁厚損失小于等于腐蝕裕量的75%；對于內(nèi)襯或復

2Ⅱ

合板壓力容器,壁厚損失小于等于襯板或者覆材厚度的25%，且使用期間腐蝕速率無逐年增大趨勢

存在腐蝕減薄，對于非內(nèi)襯和復合板壓力容器，壁厚損失大于75%小于等于90%的腐蝕裕量；對于

3內(nèi)襯或復合板壓力容器,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Ⅲ

逐年增大趨勢

4

DB41/T2544—2023

表2腐蝕減薄失效可能性情況及等級（續(xù)）

序號腐蝕減薄失效可能性情況可能性等級

存在腐蝕減薄，對于非內(nèi)襯和復合板壓力容器，壁厚損失大于90%的腐蝕裕量時；對于內(nèi)襯或復合

4Ⅲ

板壓力容器,壁厚損失大于75%襯板或者覆材厚度，且使用期間腐蝕速率有逐年增大趨勢

存在腐蝕減薄，對于非內(nèi)襯和復合板壓力容器，壁厚損失超過腐蝕裕量；對于內(nèi)襯或復合板壓力

5Ⅴ

容器,壁厚損失大于襯板或者覆材厚度，且使用期間腐蝕速率有逐年快速增大趨勢

6.1.2.2疲勞

應根據(jù)收集的相關資料、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

序號疲勞失效可能性情況等級

1不存在疲勞損傷模式Ⅰ

滿足以下條件之一：a)設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

2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期循環(huán)次數(shù)，小于設計Ⅱ

文件中疲勞分析的按材料設計疲勞曲線得到的循環(huán)次數(shù)

3存在疲勞損傷模式，未檢出超標平面缺陷或最近一次未檢出使用中產(chǎn)生的缺陷Ⅲ

4存在疲勞損傷模式，曾檢出超標平面缺陷，最近一次未檢出使用中產(chǎn)生的缺陷Ⅳ

5存在疲勞損傷模式，檢出超標平面缺陷且最近一次檢出使用中產(chǎn)生難以修復的缺陷Ⅴ

6.1.2.3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

序號蠕變失效可能性情況等級

1壓力容器的評定溫度TEVAL低于材料臨界溫度TC1Ⅰ

2壓力容器的評定溫度TEVAL高于材料臨界溫度TC1，近3次檢驗未曾發(fā)現(xiàn)蠕變損傷或蠕變變形Ⅱ

壓力容器的評定溫度TEVAL高于材料臨界溫度TC1，近3次曾發(fā)現(xiàn)蠕變損傷或蠕變變形，或無可靠的蠕變損

3Ⅲ

傷檢驗歷史記錄

4壓力容器的評定溫度TEVAL高于材料臨界溫度TC1，近3次檢驗均發(fā)現(xiàn)蠕變損傷或蠕變變形Ⅳ

壓力容器的評定溫度TEVAL高于材料臨界溫度TC1，近3次檢驗均發(fā)現(xiàn)蠕變損傷或蠕變變形，且產(chǎn)生缺陷難

5Ⅴ

于修復

6.1.2.4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，應考慮

5

DB41/T2544—2023

組織退化造成的材料損傷。應根據(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

序號球化、石墨化失效可能性情況等級

容器存在下列條件之一：a)碳鋼服役溫度低于375℃、鉻鉬鋼服役溫度低于425℃、鉻鉬釩鋼服役溫

度低于475℃或奧氏體不銹鋼服役溫度低于525℃的壓力容器；b)金相組織為珠光體的碳鋼、低合金鋼，

1Ⅰ

球化2級及以下；c)金相組織為貝氏體的鉻鉬鋼，球化3級及以下；d)石墨化2級及以下，且歷次檢驗(檢

測)未發(fā)現(xiàn)劣化趨勢

容器存在下列條件之一：a)對于金相組織為珠光體的碳鋼、低合金鋼，球化3級，且歷次檢驗(檢測)

2中未出現(xiàn)進一步劣化趨勢；b)對于金相組織為貝氏體的鉻鉬鋼，球化4級，且歷次檢驗(檢測)中未出現(xiàn)Ⅱ

進一步劣化趨勢；c)石墨化3級，且歷次檢驗(檢測)中未出現(xiàn)進一步劣化趨勢

容器存在下列條件之一：a)對于金相組織為珠光體的碳鋼、低合金鋼，球化3級，且歷次檢驗(檢測)

3中已出現(xiàn)進一步劣化趨勢；b)對于金相組織為貝氏體的鉻鉬鋼，球化4級，且歷次檢驗(檢測)中已出現(xiàn)Ⅲ

進一步劣化趨勢；c)石墨化3級，且歷次檢驗(檢測)中已出現(xiàn)進一步劣化趨勢

容器存在下列條件之一：a)對于金相組織為珠光體的碳鋼、低合金鋼，球化4級及以上；b)石墨化4級；

4Ⅳ

c)當容器處于中風險時無法判斷材料劣化趨勢或出現(xiàn)進一步劣化趨勢

失效可能性等級為4的容器，強度下降引起的鼓包、脹粗、表面開裂，或是石墨化引起的孔洞、裂紋等

5Ⅴ

損傷形態(tài)

6.1.2.5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，應考慮氫進入鋼材中并與碳反應生成甲烷氣體造

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

序號失效可能性情況等級

1不存在高溫氫腐蝕損傷模式Ⅰ

存在高溫氫腐蝕損傷模式的碳鋼、鉬鋼、鉻鉬鋼容器，最高操作溫度增加30℃和相應氫分壓低于極限

2Ⅱ

曲線，且歷次檢驗未發(fā)現(xiàn)有高溫氫腐蝕導致的脫碳現(xiàn)象，以及紋、鼓包等缺陷

存在高溫氫腐蝕損傷模式的碳鋼、鉬鋼、鉻鉬鋼容器，雖然最高操作溫度增加30℃和相應氫分壓位于

3Ⅲ

極限曲線之上，但歷次檢驗未發(fā)現(xiàn)有高溫氫腐蝕導致的脫碳現(xiàn)象，以及紋、鼓包等缺陷

存在高溫氫腐蝕損傷模式的碳鋼、鉬鋼、鉻鉬鋼容器，最高操作溫度增加30℃和相應氫分壓位于極限

4Ⅳ

曲線之上，且歷次檢驗曾發(fā)現(xiàn)有高溫氫腐蝕導致的脫碳現(xiàn)象，以及紋、鼓包等缺陷

存在高溫氫腐蝕損傷模式的碳鋼、鉬鋼、鉻鉬鋼容器，最高操作溫度增加30℃和相應氫分壓位于極限

5曲線之上，且歷次檢驗均發(fā)現(xiàn)有高溫氫腐蝕導致的脫碳現(xiàn)象，以及紋、鼓包等缺陷，且最近一次檢出危Ⅳ

及容器安全運行的缺陷

6.2失效后果等級

對長周期服役壓力容器所有識別出的風險因素，按表7評定失效后果嚴重性等級，嚴重性等級分為

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個等級，以最高等級作為評定結(jié)果。

6

DB41/T2544—2023

表7失效后果嚴重性等級評定表

等級ⅠⅡⅢⅣⅤ

3人及以上10人以10人及以上30人以

3人以下死亡，或者30人及以上死亡，或

人員傷亡無人員傷亡下死亡，或者10人及下死亡，或者50人及

10人以下重傷者100人及以上重傷

以上50人以下重傷以上100人以下重傷

1萬元及以上10001000萬元及以上5000萬元及以上1

直接經(jīng)濟損失1萬元以下1億元及以上

萬元以下5000萬元以下億元以下

環(huán)境影響不造成污染輕微污染一般污染嚴重污染極重污染

6.3風險等級評定

風險分為四個等級，分別為高風險、中高風險、中風險、低風險。風險等級評定根據(jù)失效發(fā)生可能

性等級和失效后果嚴重性等級按表8進行評定。

表8風險矩陣表

失效后果等級

風險等級

ⅠⅡⅢⅣⅤ

Ⅴ中高中高中高高高

Ⅳ中中中高中高高

失效可

能性等Ⅲ低低中中高高

級

Ⅱ低低中中高

Ⅰ低低中中高

7風險管控

7.1通用要求

長周期服役壓力容器使用單位，應根據(jù)風險等級制定相應的降低風險措施，尤其對存在高風險和中

高風險的壓力容器采取科學、可靠、有效的措施，保證風險在可控范圍之內(nèi)。

7.2使用管理

對于使用管理中的問題導致設備存在風險，使用單位應當按照TSG08的要求，加強人員教育培訓，

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、維修的措施降低風險，對重大改

造和維修要按照TSG21相關規(guī)定和程序進行。經(jīng)改造、維修后的壓力容器運行參數(shù)應適當降低。

7.4檢驗檢測

7

DB41/T2544—2023

基于損傷機理導致的風險，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

檢測方法基礎之上，適當提高檢測比例，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

對于存在高風險且無改造、維修價值的壓力容器，應進行更換或報廢。

7.6應急措施

使用單位應根據(jù)事故風險可能性等級制定專項應急預案，應急預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險點。一旦發(fā)生事故，應根據(jù)預案，采取應急措施，并按照相關規(guī)定，向有關

部門報告。

8

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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

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

壁厚測定的位置應當有代表性，有足夠的測點數(shù)。測定后應畫圖記錄，對異常測厚點做詳細標記。

應重點檢測易腐蝕、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逐根測厚，重點測量排放（疏水、排污）接管、盲管、彎管

的厚度；

c)對設備超溫及外觀檢查發(fā)現(xiàn)的可疑部位應增加測厚點；

d)壁厚測定時，如果發(fā)現(xiàn)母材存在分層缺陷，應當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