法规标准在役承压设备检测评价法规标准体系发展历程英国石油公司雪佛龙等检修周期从以往的 3 年延长至 5 8 年甚至更长而我国普遍是三年一修承压设备的长周期运行势在必行 [4] 初创阶段为了保证承压设备的使用安全我为了应对上述问题本世纪初国内有关高校和科国劳动部最早于 9

Size: px

Start display at page:

Download "法规标准在役承压设备检测评价法规标准体系发展历程英国石油公司雪佛龙等检修周期从以往的 3 年延长至 5 8 年甚至更长而我国普遍是三年一修承压设备的长周期运行势在必行 [4] 初创阶段为了保证承压设备的使用安全我为了应对上述问题本世纪初国内有关高校和科国劳动部最早于 9"

抗舟廖
7 years ago
Views:

1 我国在役承压设备检测评价法规标准体系进展邵珊珊贾国栋 2 谢国山王辉 (. 中国特种设备检测研究院北京 00029) (2. 国家质量监督检验检疫总局北京 00088) 摘要 : 随着国民经济的快速发展和市场需求的增大, 承压设备在各行业广泛应用, 其运行安全一直是人们关注的焦点本文介绍了我国在役承压设备检测评价法规标准体系的发展历程和框架, 以及近十年来在损伤模式基于风险的检验在线检测合于使用评价等方面取得的研究成果和国家标准的研制情况, 并指出了在役承压设备检测评价法规标准体系建设下一步的工作重点关键词 : 在役承压设备检测评价法规标准体系 Development of the Regulations and Standards System on Inspection and Assessment of In-service Pressurized Equipment Shao Shanshan Jia Guodong 2 Xie Guoshan Wang Hui (. China Special Equipment Inspection and Research Institute Beijing 00029) (2. General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China Beijing 00088) Abstract With the rapid development of national economy and increasing market demand, pressure equipment are widely used in various industries. The operational safety of pressure equipment has always been the focus of attention. This article describes the history and framework of regulations and standards system on inspection and assessment of in-service pressure equipment, as well as the research findings on damage mode, risk-based inspection, online inspection, fitness for service and their standardization. The focus of future work is proposed on the development of regulations and standards system on inspection and assessment of in-service pressure equipment. Keywords In-service pressurized equipment Inspection and assessment Regulations and standards system 中图分类号 : X924. 文献标识码 :B 文章编号 : X(206) DOI: /j.issn X 承压设备普遍应用于石油化工电力能源化肥冶金农药食品医药等在国民经济发展中起着举足轻重作用的行业据统计, 截至 205 年底, 全国登记在用锅炉万台, 压力容器万台, 作者简介 : 邵珊珊 (983 ~ ), 女, 博士, 高级工程师, 从事承压设备合于使用评价工作 ( 收稿日期 : ) 气瓶 3698 万只, 压力管道万 km [] 由于生产的特殊性, 承压设备普遍承受着高压高温低温疲劳载荷, 盛装易燃易爆有毒或腐蚀介质一旦发生爆炸或泄漏, 往往并发火灾二次爆炸与中毒等灾难性事故, 造成严重的环境污染, 给社会经济生产和人民生命财产带来巨大损失和危害因此, 建立并完善在役承压设备检测评价法规标准体系, 对保障承压设备的安全运行保持国民经济快速健康持续发展具有重要的意义 9

2 法规标准在役承压设备检测评价法规标准体系发展历程英国石油公司雪佛龙等检修周期从以往的 3 年延长至 5 8 年甚至更长而我国普遍是三年一修承压设备的长周期运行势在必行 [4] 初创阶段为了保证承压设备的使用安全我为了应对上述问题本世纪初国内有关高校和科国劳动部最早于 965 年和 966 年分别颁布了试行的研机构将风险评估的理念引入国内在消化和吸收蒸汽锅炉安全监察规程气瓶安全监察规程和压国外先进技术和经验的基础上开展基于风险的检验力容器安全监察规程提出应对在用锅炉压力容器 RBI 技术的国产化研究取得了多项创新性研究气瓶等进行定期检验和检修随着国民经济的发展和成果自 2003 年以来中国特种设备检测研究院合改革的深入为适应科学技术进步和实际情况变化的肥通用机械研究院等科研机构和高校在中石化中石需要劳动部于 979~98 年期间发布了上述部门规油中海油神华所属企业的近千套各类炼油化工章的修订版 982 年国务院发布了锅炉压力容器煤化工装置上实施了基于风险的检验 RBI 技术的成安全监察暂行条例国发号从行政功应用不仅提高了检验的针对性和有效性在保证安法规的层面明确了对在用锅炉压力容器等实施定全的同时还能为科学合理的确定检验检修周期提供期检验的要求为建立我国在役承压设备检测评价法技术支撑保障了成套装置承压设备的长周期安全运规标准体系奠定了良好的开端行相关安全技术规范和强制性国家标准如 2009 年 2 建立阶段针对我国压力容器管道普遍存在年久失修制造质量低劣安全状况不良等问题颁布的固定式压力容器安全技术监察规程 [5] 20 年发布实施的 GB 50 压力容器 [6] 203 年颁布 987 年劳动人事部锅炉压力容器安全监察局提出了的压力容器定期检验规则等均采纳了 RBI 技术在役压力容器检验和缺陷处理若干问题的参考意见与此同时 GB/T 承压设备损伤模式识并于 990 年颁布了技术法规在用压力容器检验规别 [8] GB/T 2660 承压设备系统基于风险的检验程初步确立了我国在役承压设备定期检验的基本实施导则 [9] 等协调标准作为法规的技术支撑已逐步技术路线即通过检查和检测发现缺陷根据缺陷情发布实施我国在役承压设备检测评价法规标准体系况评定安全状况等级进而确定压力容器管道等的得到进一步完善 [7] 定期检验周期此后分别于 2003 年和 2004 年颁布的在用工业管道定期检验规程试行压力 2 在役承压设备检测评价法规标准体系进展容器定期检验规则均沿用了此技术路线实践证明该技术路线的提出以及相应的技术规范和标准发布后 2008 年底国家标准化委员会批准成立了在役承我国在役承压设备检测评价法规标准体系已基本建立压设备标准化分技术委员会以下简称在役分会该体系在解决我国在二十世纪 80~90 年代压力容器专门从事在役承压设备检测评价法规标准体系的研究工业管道等所面临的量大面广制造质量不足等历史和重要标准的研制工作针对我国原有承压设备标准遗留问题保证特种设备的安全使用等方面发挥了极体系主要针对设计和制造阶段涉及在役承压设备的 [2] 大作用使用检验安全评定修理改造等环节的均是行政 3 创新发展阶段随着制造技术的发展和社会规范缺少相应的技术标准予以支撑等情况通过对需求的增加承压设备逐步向大型化高参数化轻国外在役承压设备法规标准体系的研究和国内外相关量化等方向发展由于石油资源枯竭和加工经济性考规范标准及其应用情况的调研和综合分析结合我国虑我国炼油企业普遍采用高硫高酸原油承压设国情在役分会提出了我国在役承压设备检测评价法备的运行风险和不可预见因素增加检验难度越来越规标准体系框图 [2] 如图所示大对承压设备的安全管理提出了更高要求 [2,3] 与此该体系由两个模块组成模块一适用于一般性承同时随着全球经济一体化的发展趋势尤其是我国压设备沿用原有定期检验的技术路线以相关安全加入 WTO 以后我国石化企业直接面临和国外大型技术规范和标准为技术支撑模块二适用于大型成套石化公司的激烈竞争为了提高生产效率降低成本装置特殊承压设备涵盖损伤模式 / 失效模式风欧美等发达国家的大型石化公司如壳牌埃克森美孚险评估 RBI 检验检测和维护合于使用评价 0

3 综合管理 / 完整性管理等五个方面的技术标准模块二的建立和重要标准的研制, 实现了以风险评估和损伤模式识别为基础, 根据评估结果确定检验计划, 采用在线检测和合于使用评价进行缺陷或损伤处理, 根据剩余寿命确定检验周期, 体现了我国传统检验理念的几个重大转变, 即从工艺无关到工艺相关从单台设备到成套装置建立系统的检验策略从解决先天不足到防患于未然, 从检测缺陷为先到风险和损伤模式识别为先, 为保证在役承压设备的安全运行, 政府安全监管改革, 理顺政府与市场边界法规与标准关系, 强化企业主体责任等提供了技术标准支撑图在役承压设备检测评价法规标准体系框图也取得了丰硕的研究成果上述科研成果已在石油化工能源等行业的大型企业, 如中石油中石化中海油神华等, 进行工程示范应用, 在保证在役承压设备的长周期安全运行的同时, 也为完善在役承压设备检测评价法规标准体系积累了大量的数据和工程实践经验 [,2] 4 重要技术标准的研制截止到 205 年底, 通过对相关科研成果的总结提炼并标准化, 在役分会组织了承压设备损伤模式识别风险评估检测检验和维护合于使用评价综合管理 / 完整性管理等方面近 30 项国家标准的制修订 ( 见表 ), 为法规中相应的基本安全要求提供了技术支撑其中, 核心技术标准承压设备损伤模式识别承压设备系统基于风险的检验实施导则均已发布实施, 承压设备合于使用评价已完成送审稿表在役分会制修订国家标准 3 相关科研工作及主要成果标准号或立项号标准名称自七五以来, 在我国国民经济稳步发展的同时, 国家对科研的投入也逐渐增大特种设备的科研工作也从带缺陷压力容器安全性评定研究一个点, 逐渐发展到现在的与特种设备事故预防与应急救援技术体系相关的诊断评价检测监测科学监管节能降耗应急救援和法规标准支撑技术等 6 条主线 [0] 尤其是十一五和十二五期间, 中国特种设备检测研究院合肥通用机械研究院等科研机构高校监察机构检验检测机构和承压设备的使用单位等通过国家科技支撑计划项目的支持, 对成套装置重要设备失效模式预测预知检测与监测损伤模式发展趋势预测与缺陷评价动态风险评价等关键技术进行了系统深入的研究, 建立了以预知检测和动态风险管理为技术核心的大型承压类成套装置安全保障技术方法体系此外, 通过国家高技术研究发展计划 (863 计划 ) 国家重大科学仪器专项和质检公益性行业科研专项等项目的研究工作, 在埋地钢质管道外损伤检验及评价, 输油和输气高强钢管道内腐蚀评价, 电站锅炉主要承压部件风险管理和寿命评估, 加氢反应器医用氧舱等典型特殊承压设备检测评价, 基于损伤模式的承压设备合于使用评价大型常压储罐完整性管理等方面损伤模式及失效模式 RBI 检验检测和维护 GB/T 承压设备损伤模式识别承压设备系统基于风险的检验实施导则第部分 : 基本要求和实施程序 (20) 第 2 部分 : 基于风险的检验策略 (204) GB/T 2660 第 3 部分 : 风险的定性分析方法 (204) 第 4 部分 : 失效可能性定量分析方法 (204) 第 5 部分 : 失效后果定量分析方法 (204) GB/T 常压储罐基于风险的检验和评价 GB/T 电站锅炉承压系统风险管理方法 GB/T 基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价成套装置基于风险的检验细则第部分 : 乙 T-469 烯装置成套装置基于风险的检验细则第 2 部分 : 催 T-469 化裂化装置 T-469 基于风险的埋地钢质管道穿跨越段检验与评价基于风险的埋地钢质管道环境应力腐蚀开裂直 T-469 接评估方法 (SCCDA) T-469 基于风险的油气管道安全隐患分级导则承压设备无损检测射线胶片数字化系统的鉴 GB/T 定方法 GB/T 金属压力容器声发射检测及结果评价方法在役承压设备金属材料小冲杆试验方法第 GB/T 部分 : 总则在役承压设备金属材料小冲杆试验方法第 2 GB/T 部分 : 室温下拉伸性能的试验方法

4 法规标准续表标准号或立项号标准名称 GB/T 聚乙烯管道电熔接头超声检测中产生的缺陷或损伤为评价对象给出了针对腐蚀减薄临氢损伤机械损伤火灾损伤蠕变损伤和脆性断裂倾向性评价的技术路线在避免不必要的维修检验检测和 T-469 在役压力容器检验第部分加氢反应器带来的不确定因素对设备安全运行的影响减少不必维护 T-469 埋地钢质管道管体缺陷修复指南要的更换停车等造成的经济损失等方面具有重要的 T-469 埋地钢质管道检验导则作用该标准和 GB/T 在用含缺陷压力 T-469 承压设备合于使用评价容器安全评定基本覆盖了固定式压力容器安全技 T-469 在用含缺陷压力容器安全评定术监察规程和在用工业管道定期检验规程中出 T-469 输气管道用高强钢内腐蚀直接评价方法现的缺陷或损伤类型是为法规提供技术支撑的重要 T-469 输油管道用高强钢内腐蚀直接评价方法合于使用评价协调标准 GB/T 含缺陷聚乙烯管道电熔接头安全评定 GB/T 电站锅炉主要承压部件寿命评估技术导则综合管理 / 完整性管理 T-469 常压储罐完整性管理 4. 承压设备损伤模式识别该标准考虑承压设备材料和服役环境的相互作用 5 在役承压设备检测评价法规标准体系展望经历半个多世纪的历史进程我国在役承压设备检测评价法规标准体系已建立并逐步完善承压设备将损伤模式分为腐蚀减薄环境开裂材质劣化机的万台事故率也逐年降低 [] 但与工业发达国家相比械损伤四大类将服役过程中可能发生的 73 种损伤按事故率仍然较高重特大事故仍有发生安全形势依照上述原则归入相应损伤模式给出每种损伤的描述然严峻因此不断完善在役承压设备检测评价法规及机理损伤形态受影响的材料主要影响因素标准体系对保障承压设备的安全运行实现科学监易发生的装置或设备主要预防措施检测或监测方法管等具有重要的意义具体发展思路如下相关或伴随的其他损伤等该标准在我国首次建立适进一步理顺法规与标准的关系由于法规的用于在役承压设备损伤模式的统一分类原则和框架强制性应只涉及在役承压设备本质安全的原则规不仅为实施基于风险的检验提供了技术支撑对承压定具体技术细节均在协调标准中提出这是国内设备的设计制造也具有重要的指导意义外在役承压设备检测评价法规标准体系的发展趋势目前我国已颁布实施的特种设备安全技术规范有 4.2 承压设备系统基于风险的检验实施导则 0 余项其中不乏对在役承压设备使用检验维 GB/T 2660 承压设备系统基于风险的检验实施护等的具体技术要求为了进一步完善我国在役承压导则系列标准采纳了十一五和十二五国家设备法规标准体系理顺法规标准的关系国家质科技支撑计划的多项研究成果如结合我国国情对检总局特设局已逐步开展安全技术规范的修订和整风险可接受准则和检验计划的确定等进行了调整在合优化工作如 206 年完成修订的固定式压力容风险的定量分析方法中引入超标缺陷影响系数减薄器安全技术监察规程 [3] 就以理顺法规与标准的关因子局部减薄分析部分采用了极限分析理论建系为原则在整合凝练并进一步明确固定式压力立了适合与我国企业管理模式相匹配的的管理系统评容器基本安全要求的同时将介质特性产品结构价方法根据我国无损检测技术的发展及应用情况试验方法等详细的技术内容放到相应的协调标准产调整或增加了部分停机和在线检测方法的检验有效性品标准中等该标准的制定填补了我国在风险评估领域的标准 2 鼓励在役承压设备检测评价相关团体标准的空白为基于风险的检验技术的应用和推广提供了制修订以美国为例承压设备相关技术标准均由依据 ASME API 等社会组织制修订符合要求的标准可由 ANSI 批准发布为美国国家标准由于具有行业影 4.3 承压设备合于使用评价承压设备合于使用评价标准主要以服役过程 2 响力大协调相对容易与自主核心技术结合紧密标准制定灵活且制修订周期短等特点由社会组织制

5 定的团体标准具有较好的先进性有效性和适用性 [4], 更能贴近在役承压设备检测评价的需求尤其是国家标准不可能对各种类型承压设备所有在用环节的技术要求给予详细的规定, 某些典型的特殊承压设备, 如超高压水晶釜焦炭塔医用氧舱长管拖车等的检测评价规则等更应以团体标准的形式予以体现在役承压设备相关团体标准的制定, 是对国家和行业标准的有效补充, 在有效规范市场行为的同时, 可以提高标准化工作的效率, 是进一步完善我国在役承压设备检测评价法规标准体系的重要一环 3) 加快油气输送管道相关法规标准的制修订由于管道输送油气优势突出, 自改革开放以来, 我国不断加强油气管网建设预计到 2020 年, 全国油气管网总里程将达到 6 万 km 目前, 大规模跨区域跨国境的油气干线管网已经遍布全国, 油气输送管道的安全问题得到越来越多的关注, 但相关的标准仍十分缺乏受 22 青岛输油管道爆炸事件的影响, 我国已加速开展油气输送管道安全隐患的整改工作, 国务院于 204 年底发文要求尽快制定出台石油天然气管道保护法相配套的行政法规和部门规章, 健全油气管道勘察设计制造施工检验检测和报废等全过程的技术标准体系 [5] 国家标准委也对输油管道标准体系梳理和急需制定的标准等问题提出了进一步的具体要求因此, 加快油气输送管道相关法规标准的制修订是完善在役承压设备检测评价法规标准体系的重要任务之一 4) 正确把握科技方向, 加大科研工作的投入力度, 为协调标准的制修订提供技术支撑十一五和十二五期间, 承压设备的研究重点为风险管理, 实现了从静态到动态的转变结合国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006~2020 年 ) 中国制造 2025 和国家重点研发计划等规划政策, 十三五期间将围绕承压设备风险防控, 着重研究严苛服役环境下的组合损伤机理, 适用范围更广检测精度更高的在线监检测技术及装备, 承压设备建造和服役阶段的风险防控技术, 超期服役设备的寿命预测和延寿技术, 宏观安全风险预警和事故应急处置技术等科研是技术标准的基础和支撑, 只有持续增加对相关科研的经费和人员投入, 不断提高科研人员的创新意识和能力, 加快科研成果的试应用和产业化, 才能为在役承压设备检测评价法规标准体系的完善和重要标准的制修订奠定坚实的基础, 在不断提升我国相关技术标准的质量和国际影响力的同时, 实现在役承压设备检测评价法规标准体系建设的可持续发展参考文献 [] 质检总局关于 205 年全国特种设备安全状况情况的通报 [Z]. [2] 陈钢, 贾国栋, 谢铁军, 等. 关于完善我国压力容器压力管道定期检验规范体系的思考 [J]. 压力容器, 2006,23(8): [3] 陈学东, 范志超, 崔军, 等. 极端条件重大承压设备的设计制造与维护 [J]. 机械工程学报,203, 49(): [4] 陈炜, 吕运容, 程四祥, 等. 基于风险的石化装置长周期运行检验优化技术 [J]. 压力容器,205,32 (2): [5] TSG R 固定式压力容器安全技术监察规程 [S]. [6] GB 压力容器 [S]. [7] TSG R 压力容器定期检验规则 [S]. [8] GB/T 承压设备损伤模式识别 [S]. [9] GB/T 承压设备系统基于风险的检验实施导则 [S]. [0] 陶雪荣, 沈功田, 俞跃, 等. 特种设备安全科技发展回望 [J]. 中国特种设备安全,205,3(6): [] Guodong Jia, Hui Wang, Xiang Li. Development on Predictive Maintenance Intelligent Management System of Static Equipments[C]. Toronto: Proceedings of the ASME 202 Pressure Vessels & Piping Division Conference, 202. [2] 马磊, 贾国栋, 王辉. 成套装置承压设备完整性管理 [J]. 中国特种设备安全,204,30(0): [3] TSG 固定式压力容器安全技术监察规程 [S]. [4] 国务院关于印发深化标准化工作改革方案的通知 ( 国发号 )[Z]. 国务院,205. [5] 关于清理油气管道相关法律法规标准规范的函 ( 油气办函 [204]2 号 )[Z]. 国务院油气输送管道安全隐患的整改工作领导小组办公室,204. 3

关卫和等我国压力容器行业检测技术的应用和进展中国工业检验检测网

关卫和等我国压力容器行业检测技术的应用和进展中国工业检验检测网中国工业检验检测网 http://www.industryinspection.com 合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心合肥兰州兰石机械制造有限责任公司兰州技术是世纪年代末期发展起来的一项无损检测技术在国外压力容器等行业已得到了广泛的应用自年以来随着国家质检总局特种设备安全监察局号文的发布技术在我国压力容器行业的应用有了突飞猛进的发展年月日固定式压