成套装置基于风险的检验细则 第4部分：槽式光热装置 征求意见稿

1成套装置基于风险的检验细则第4部分：槽式光热装置本文件适用于太阳能槽式和塔式光热装置的承压2规范性引用文件3术语和定义变得活跃，导致材料具有较高的可塑性和可变形性，在外力作用下使材料发生24.2本部分可作为检验人员制定光热装置承压设备检验检测作业指导书的依据，也可为光热装置设备4.3本部分在按光热装置工艺流程确定承压设备潜在损伤模式的基础上，给出了关键设备及其特殊部位针对性的检验方法，其余设备基于损伤模式的检验方法按GB/T超负荷、低负荷、原料成分变化、超设计）的损伤模式及4.6检验过程中发现的损伤模式，检验人员应根据范围和损伤程度决定是否需要扩检。检验过程中发4.7本部分第6章确定了基于流程的损伤模式分布所处流程位置，在第6章中找出其损伤模式及部位，然后参照GB/T26610.2或GB/T30579选择4.9检验策略并不等同于检验方案，实际检验方案要根据具体情况制定。光热装置通用性的基于风险的检验策略，包括检验时间、检验类型和选择原则、检验方法和有效性的选择原则按照GB/T26610.2制定，参照TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程5通用流程5.1损伤模式确定按本文件第6部分、附录C和GB/T30579确定损伤模式。5.2风险分析计算根据5.1确定的损伤模式，按以下两种方式之一对光热装置设备进行定量分析计算，确定其失效可能性和失效后果等级，得到设备风险等级。b）GB/T26610.4和GB/T26610.5。5.3制定检验策略根据5.2风险分析计算结果按本标准第8部分确定光热装置设备的检验时间、检验范围、检验类型、检测方法和检验部位，光热装置典型设备推荐方法和检验部位见附录A。6槽式光热装置损伤模式分布6.1聚光集热系统36.1.1真空集热管道6.1.2热油集合管道6.1.3冷油集合管道热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、冲蚀、大气6.2蒸汽发生系统6.2.1预热器b）壳程：热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。6.2.2蒸发器6.2.3过热器壳程：热疲劳、机械疲劳、再热裂纹、回火脆化、球化、冲蚀、大气6.2.4再热器6.2.5膨胀罐6.2.6给水及高压蒸汽管道6.2.7导热油管道46.3熔盐储热系统6.3.1油盐换热器b）壳程：热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、冲蚀、6.3.2退盐罐6.3.3熔盐管道6.3.4熔盐罐熔盐腐蚀、热疲劳（含热棘轮）、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。6.4汽机发电系统6.4.1高压加热器b）壳程：机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。6.4.2低压加热器6.5辅助系统6.5.1导热油再生及排放系统6.5.2氮气系统7塔式光热装置损伤模式分布57.2蒸汽发生系统7.2.1预热器a）管程：热疲劳、机械疲劳、再热裂纹、碱腐蚀，碱应力腐蚀开裂、b）壳程：热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、敏化-晶间腐蚀、再热裂纹、高温氧化、冲蚀。7.2.2蒸发器a）管程：热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、敏化-晶间腐蚀、高温氧化、热疲劳、b）壳程：热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、再热裂纹、冲蚀。7.2.3过热器7.2.4再热器a）管程：热疲劳、机械疲劳、高温氧化、碱腐蚀，碱应力7.2.5给水及高压蒸汽管道7.3熔盐储热系统7.3.1熔盐管道熔盐腐蚀、高温氧化、热疲劳（含热棘轮）、再热裂纹、蠕变、冲蚀。7.3.2熔盐罐熔盐腐蚀、低周疲劳、热疲劳（含热棘轮）、再热裂纹、蠕变、冲蚀。7.3.3化盐系统6化盐槽及疏盐槽：熔盐腐蚀。7.4汽机发电系统7.4.1高压加热器b）壳程：机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。7.4.2低压加热器b）壳程：机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。8风险评价8.1定量风险计算光热装置承压设备和管道的风险按式（1）计算：R(t)=F(t)·c(t)(1)风险可以用数值或风险矩阵图表达。8.2RBI评估及检验需要的数据8.2.1在进行RBI评估及检验前应对各类相关数据进行全面收集、整合、对比及分析。8.2.2RBI评估至少需要下列典型数据：h）人员密度；j）停产损失。k）设备修复和更新的费用。8.2.3应采用一致的原则进行数据收集，收集的数据应真实有效。8.2.4在数据收集过程中，当现有数据不完整时，应根据缺少数据的重要程度，通过实施现场检测进行数据收集。8.2.5数据、信息的来源h）远程运维数据。8.2.6设备和管道经过检验与评价后，使用单位应对设备和管道数据进行完善和更新，并补充到设备和管道的数据库中。8.3失效可能性计算确定同类设备平均失效概率FG、设备修正系数FE和管理系统评价系数FM，按式（2）计算失F(t)=FSXFgxFU（2）其中，计算同类设备平均失效概率参照GB/T26610.4的表2，计算管理系统评价系数时参照GB/T26610.4附录B对企业的管理系统进行评价。设备修正系数的组成和计算原则参照标准GB/T26610.4。对其中的技术模块因子、通用因子和工艺因子的组成进行修正，如图1所示。a）技术模块中的减薄次因子、SCC次因子的部分评价项目优先按本标准确定，其余评价项目参8图1设备修正系数的构成在通用因子中增加沙尘气候次因子，用于评估由于沙尘气候引起的镜面污染、镜面磨损、转动部件失灵、涂层破损等引起的吸热器过热、换热器热冲击、管道热应力超标、开裂等事故的等风险。沙尘气候影响主要考虑以下因素：表1沙尘气候次因子/采取适当措施减缓沙尘气候的影响未取适当措施减缓沙尘气候的影响企业所在地发生过严重的沙尘天气并导致设备失效的事故13企业所在地每年都发生过沙尘天气，但并未导致设备失效的事故01企业所在地未发生过沙尘天气009通用条件因子中的其它次因子参照标准GB/T26610.4，图1中列出的其它因子计算参照标准GB/T26610.48.4失效后果计算失效后果的定量计算方法按照GB26610.5进行，一般包括以下过程：h）计算失效面积后果；经济后果计算方法为：表2失效后果等级划分失效后果等级失效后果C(t)范围/万元AC(t)≤QBQ<C(t)≤10QC10Q<C(t)≤100QD100Q<C(t)≤1000QE1000Q<C(t)≤10000Q注：Q（单位：万元）为失效后果可接收水平的基准值，由使用单位根据其失效后果的承受能力确定9基于风险的检验策略RBI评估的最终目的是指导和优化检验，合理的检验计划和检验方案既要符合装置整体风险控制的要求，又必须与评估单元本身的特点相结合，同时还需与使用单位的整体维修计划相一致且具有可操作性。制定的行之有效检验计划和检验方案，是RBI实施过程中理论分析与检验实践相结合的关键环节，需要制订人员具有非常专业的知识水准和丰富的现场经验，直接关系到RBI的实施质量，对风险控制至关重要。检验策略的制定应以控制设备的风险可接受为目标，重点关注设备的主要损伤模式。检验策略一般包括以下内容：b）检验类型；检验策略的制定人员应具有足够的工艺流程、材料、腐蚀、检验检测等知识背景和实践经验，并经过风险评估专业培训合格。检验策略的制定单位（风险评估单位）应建立相应的质量控制程序。9.2确定风险可接受水平风险可接受水平由使用单位根据自身实际情况确定，但应满足GB/T26610.1的规定，同时应考虑政府关于人员安全的基本要求和使用单位的社会责任。9.3检验时间及检验范围9.3.1检验时间检验时间点一般分为评估时间点、本次停机检修时间点和预计的下次停机检修时间点。检验时间的确定应以在预计的下次停机检修时间点，设备的风险水平位于风险可接受水平之下为目标：c）满足国家法律法规、规程规范和标准的基本要求。如《固定式压力容器安全技术监察规程》第8.10.3节规定，根据压力容器风险水平延长或者缩短检验周期，但最长不得超过9年。《压力管道定期检验规则—工业管道》第1.6.2节规定，依据基于风险的检验结果可适当延长或缩短检验周期，但是最长不超过9年。《市场监管总局办公厅关于《压力管道定期检验规则—工业管道》（TSGD7005-2018）的实施意见及气瓶安全监察有关工作的通知（市监特〔2018〕26号）》文件中关于《压力管道定期检验规则—工业管道》部分条款内容的说明：工业管道一般在投入使用后3年内进行首次定期检验。因特殊情况无法按期进行首次定期检验的管道，由使用单位提出书面申请，经使用单位法人代表及安全管理负责人签字批准，并将延期申请书面告知使用登记机关后，可以延长检验期。延长检验期的时间不得超过2年，使用单位及其法人代表和安全管理负责人对延期检验的管道安全负责。设备检验时间的确定按照以上原则进行，也可以按GB/T26610.2的附录C确定。若同一设备的不同部件检验时间不同，则根据最近检验时间点确定设备整体的检验时间。9.3.2检验范围检验范围按26610.2的附录C确定,光热装置建议按照较高保守程度确定检验范围。9.4检验类型及选择原则9.4.1检验类型9.4.2检验类型的选择原则a）容器的检验类型的选择原则：1）首次检验：具备条件时应进行停机内部检验，否则进行停车外部检验或在线检验；2）非首次检验：具备条件时优先选择停机内部检验，否则进行停车外部检验或在线检验。b）管道的检验类型的选择原则：具备条件时刻选择停机内部检验或停车外部检验，否则进行9.4.3在线检验的选择原则如果不具备停车检验的条件，且在线检测方法的有效性能够达到检验策略提出的有效性级别要求，可以选用在线检验。9.4.4隔热层的拆除原则隔热层的拆除原则按照GB/T26610.2的附录D确定。9.5检测方法和检验有效性9.5.1检测方法根据设备潜在的损伤模式确定检测方法，根据损伤的严重程度确定检测比例，检测部位应选择损伤发生可能性最高的区域。如果实施在线检验，选择检测方法时还应考虑从设备外部检测内部缺陷的能力和温度等操作条件对检验有效性的影响。首次检验时，不仅应对使用环境下可能发生的损伤实施检测，还应补充对制造、安装质量进行若设备的风险以失效后果为主导，还应考虑其他的风险控制措施。实施风险控制措施的具体要求按照GB/T26610.1的规定执行。当存在多种损伤形态时，应分别选用与损伤形态相对应的方法进行检测。可以选用在线监测方法对存在相应损伤形态的设备进行监测。监测数据是风险评估原始数据的来源之一。9.5.2检验有效性a）确定检验有效性应考虑下列因素：2）设备或部件的结构类型；3）损伤模式及失效模式；4）损伤速率或敏感性；6）受检区域的可检程度。b）检验有效性分为5个级别，见表3。表3检验有效性分级检验有效性级别描述高度有效某种检测方法准确识别某种损伤实际状态的置信度为80%~100%中高度有效某种检测方法准确识别某种损伤实际状态的置信度为60%~80%中度有效某种检测方法准确识别某种损伤实际状态的置信度为40%~60%低度有效某种检测方法准确识别某种损伤实际状态的置信度为20%~40%无效某种检测方法准确识别某种损伤实际状态的置信度小于20%注：表中的置信度是指某种检测方法满足相关标准的检测精度要求或经过试验满足现场检测精度的要求。9.5.3检验有效性的选取原则对于高风险的设备，应采用中高度有效及以上级别的检测方法；对于中风险和中高风险的设备，应采用中度有效及以上级别的检测方法；对于低风险的设备可以采用低度有效及以上级别的检测方法。各种检测方法对应的检验有效性级别见表4、表5和表6。表4停机检测方法及检验有效性检测方法损伤形态局部减薄均匀减薄点蚀/孔蚀表面裂纹近表面裂纹埋藏裂纹金相组织变化尺寸变化3,X3,XXXХ纵波超声检测3,XХХ3,XХХ横波超声检测ХХХ2,3a2,3aХХ衍射时差法超声检测ХХ2,3a2,3a2,3a2,3aХХ电磁超声检测2,3ХХХXХХ相控阵检测ХХХХ射线检测3,Х3,Х3,ХХХ磁粉检测ХХХ3,ХXХХ渗透检测ХХХXXХХ声发射检测3,ХХХ2,3b2,3b2,3bХХ涡流检测2,32,32,3XХХ漏磁检测2,3,Х3,XXХХ尺寸测量3,ХХХXХ金相分析ХХХ2,3XXХ硬度检测ХХХХХXХ超声导波检测ХХХХXХХ注：1为高度有效；2为中高度有效；3为中度有效；Х为低度有效或无效。a应用时应注意扫查盲区的大小和方位。b仅对活动性缺陷。表5在线检测方法及检验有效性检测方法损伤形态局部减薄均匀减薄点蚀/孔蚀表面裂纹近表面裂纹埋藏裂纹尺寸变化3,ХХ3,Х3,XXX2,3脉冲涡流检测2,33,XХХХХ高温纵波超声检测3,XХХХХ高温横波超声检测ХХХ2,3b2,3bХ高温磁粉检测ХХХ2,33,ХХХ高温渗透ХХХXXХ声发射检测3,ХХХ2,3c2,3c2,3cХX射线数字成像检测3,Х3,Х3,ХХ电磁超声检测2,3ХXХХХ超声导波检测ХХXXXХb应用时应注意扫查盲区的大小和方位。c针对活性裂纹。表6在线监测方法及检验有效性表面裂纹近表面裂纹埋藏裂纹ХХХХХХХХХХХХХXXXXХХ备的状态监测，包括pH值、压力、温度、振动等参数的监测方法）可以与本表10基于风险检验的实施检验机构按照再评估结果，依据使用单位提供的风险可接受水平，给出推荐的下次检验关键设备基于风险的检验细则A.1槽式光热装置换热设备表A.1槽式光热装置换热设备推荐的检验方法名称部件介质工作温度(℃)材质潜在的损伤模式检验方法停机内部检验停机外部检验在线检验换热器熔盐286/387碳钢/低合金钢热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗透检测导热油392/292碳钢/低合金钢热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、氢脆、过热、冲蚀、表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测预热器导热油316.71/301.26热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测给水246.7/308.38碳钢/低合金钢热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀，碱应力腐蚀开裂、再热裂纹、冲蚀、大气腐蚀（有隔表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测过热器导热油378/392碳钢/低合金钢热疲劳、机械疲劳、球化、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测水蒸气301/383热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、回火脆化、球化、冲蚀、大气腐蚀（有隔表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测再热器导热油256.8/392热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、回火脆化、球化、冲蚀、大气腐蚀（有隔表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测给水/水蒸气204.8/383热疲劳、机械疲劳、回火脆化、球化、冲蚀、大气腐蚀（有隔表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测蒸发器给水/水蒸气313.6热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀，碱应力腐蚀开裂、再热裂纹、冲蚀、大气腐蚀（有隔表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测导热油379.6热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、回火脆化、球化、冲蚀、大气腐蚀（有隔表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测加热器过热水蒸气211.1~267.8机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测给水163.7~254.6锅炉冷凝水腐蚀、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测低压加热器水蒸气64~195.1机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测给水31.2~128锅炉冷凝水腐蚀、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测A.2槽式光热装置存储设备表A.2槽式光热装置存储设备推荐的检验方法序号设备名称介质最高工作温度材料潜在的损伤模式检验方法备注停机内部检验停机外部检验在线检验1退盐罐熔盐355碳钢/低合熔盐腐蚀、冲蚀、大气腐蚀表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测电磁超声测厚、高温渗重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位2熔盐罐熔盐355碳钢/低合熔盐腐蚀、热疲劳（含热棘大气腐蚀（有表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测电磁超声测厚、高温渗重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位3溢流罐导热油355碳钢/低合热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、过热、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位4膨胀罐导热油280碳钢/低合热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、氢脆、过热、冲蚀、大气腐蚀（有隔热表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位5退油罐导热油250碳钢/低合热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、过热、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位6高位罐导热油355碳钢/低合热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、过热、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位7汽水分水蒸汽/水355碳钢/低合热疲劳、机械碱应力腐蚀开冲蚀、大气腐蚀（有隔热表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位8过热水蒸汽/水273/161.6碳钢/低合锅炉冷凝水腐蚀、碱腐蚀、碱应力腐蚀开大气腐蚀（有表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位A.3槽式光热装置管道表A.3槽式光热装置管道推荐的检验方法管道名称常用材料最高工作潜在的损伤模式检验方法备注停机外部检验在线检验熔盐管道400热疲劳、机械疲劳、振动疲劳、熔盐腐蚀、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。目视检测+纵波超声检测或超声导波电磁超声测厚或高温纵波超声检测或超声导波/导热油管道400热疲劳、机械疲劳、低分子有机酸腐蚀、回火脆化、目视检测+纵波超声检测或超声电磁超声测厚或高温纵波超声检测或超声导波/蒸汽管道400热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、球化、冲蚀。目视检测+纵波超声检测或超声电磁超声测厚或高温纵波超声检测或超声导波/给水管道400热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、球化、冲蚀。目视检测+纵波超声检测或超声电磁超声测厚或高温纵波超声检测或超声导波/A.4塔式光热装置换热设备表A.4塔式光热装置换热设备推荐的检验方法名称部件介质工作温材质潜在的损伤模式检验方法停机内部检验停机外部检验在线检验预热器熔盐500奥氏体不热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、敏化-晶间腐蚀、再热裂纹、高温氧化、冲蚀。表面磁粉抽表面磁粉+超声检测+金相检测高温渗给水350碳钢/低合金钢热疲劳、机械疲劳、再热裂纹、碱腐蚀，碱应力腐蚀开裂、冲表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗过热器熔盐575奥氏体不热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、敏化-晶间腐蚀、高温氧化、热疲劳、再热裂纹、蠕变、冲蚀。表面磁粉抽表面磁粉+超声检测+金相检测高温渗水蒸气550低合金钢热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀，碱应力腐蚀开裂、蠕变、冲蚀。表面磁粉抽表面磁粉+超声检测+金相检测高温渗再热器熔盐575奥氏体不热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、敏化-晶表面磁粉抽表面磁粉+超声检测+金相检测高温渗水/水蒸气550热疲劳、机械疲劳、高温氧化、碱腐蚀，碱应力腐蚀开裂、蠕变、冲蚀。表面磁粉抽表面磁粉+超声检测+金相检测高温渗蒸发器水/水蒸气350合金钢热疲劳、机械疲劳、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、再热裂纹、冲表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗熔盐500奥氏体不锈钢热疲劳、机械疲劳、熔盐腐蚀、敏化-晶间腐蚀、高温氧化、热疲劳、冲蚀。表面磁粉抽表面磁粉+超声检测+金相检测高温渗加热器过热水蒸气211.1~267.8碳钢/低合金钢机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗给水163.7~254.6碳钢/低合金钢锅炉冷凝水腐蚀、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗低压加热器水蒸气64~195.1碳钢/低合金钢机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗给水31.2~128碳钢/低合金钢锅炉冷凝水腐蚀、碱腐蚀、碱应力腐蚀开裂、机械疲劳、热疲劳、冲蚀、大气腐蚀（有隔热层）。表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测高温渗A.5塔式光热装置存储设备表A.5塔式光热装置存储设备推荐的检验方法设备名称介质最高工作温度材料潜在的损伤模式检验方法备注停机内部检验停机外部检验在线检验吸收器熔盐585镍基合金热疲劳、过热、热冲击、蠕变、氯化物应力腐应力腐蚀开裂、表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测/重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位熔盐585镍基合金/奥氏体不锈钢熔盐腐蚀，疲-晶间腐蚀，热棘轮表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测电磁超声测厚，高温渗透检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体连接等部位入口罐熔盐585奥氏体不锈钢熔盐腐蚀，疲-晶间腐蚀，热棘轮表面磁粉抽查表面磁粉+超声检测电磁超声测厚，高温渗透检测重点是罐底、接管角焊缝、支撑件与罐体