GB/T 26610.5-2014 承压设备系统基于风险的检验实施导则 第5部分：失效后果定量分析方法

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中华人民共和国国彖标准

GB/T26610.5—2014

承压设备系统基于风险的检验实施导则

第5部分失效后果定量分析方法

Guidelineforimplementationofrisk-basedinspectionof

pressureequipmentsystem—

Part5:Quantitativeanalysisapproacoffailureconsequence

2014-05-06发布2014-12-01实施

GB/T26610.5—2014

目次

刖有I

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义、符号1

4总则4

5失效后果定量分析的一般原则5

6代表性介质及相关物性的选取6

7介质泄漏分析计算11

8燃烧与爆炸后果面积计算14

9毒性后果面积计算20

10无毒性非可燃后果面积计算24

11面积后果的确定25

12经济后果计算26

附录A（规范性附录）安全阀开启失效后果定量分析方法30

附录B（规范性附录）安全阀泄漏失效后果定量分析方法33

附录C（规范性附录）热交换器管束失效后果定量分析方法36

附录D（规范性附录）泄漏孔直径和潜在的最大介质泄漏量的选取原则38

附录E（资料性附录）经济后果分析的相关数据表40

GB/T26610.5—2014

■ir■■i

刖吕

GB/T26610《承压设备系统基于风险的检验实施导则》分为5个部分

——第1部分:基本要求和实施程序；

——第2部分:基于风险的检验策略；

——第3部分:风险的定性分析方法；

——第4部分:失效可能性定量分析方法；

——第5部分:失效后果定量分析方法。

本部分为GB/T26610的第5部分.

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本部分参考了APIRP581《基于风险的检验》，并结合我国的实际情况制定。

本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。

本部分起草单位中国特种设备检测研究院、合肥通用机械研究院、南京T业大学、江苏省特种设备

安全监督检验研究院、中国石油天然气股份有限公司、中国石油化工股份公司上海石化分公司、中国石

油天然气股份有限公司广西石化分公司、大庆油田锅炉压力容器检验所、中国石油化T股份公司燕山石

化分公司、上海特种设备监督检验技术研究院、宁波特种设备检验研究院、杭州市特种设备检测院、天津

石化机械研究所、中国石油化工股份公司齐鲁石化分公司。

本部分主要起草人谢铁军、谢国山、李光海、杨铁成、胡久韶、朱建新、赵建平、缪春生、宋晓江、

金强、李伟、刘农基、单洪翔、赵宝成、汤哓英、竺国荣、李伟忠、李春树、苗均珂、刘文、王笑梅。

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GB/T26610.5—2014

承压设备系统基于风险的检验实施导则

第5部分失效后果定量分析方法

1范围

GB/T26610的本部分规定了承压设备系统基于风险的检验（以下简称RBI）过程中面积后果和经

济后果的定量分析方法。

本部分适用于GB/T26610.1所指的承压设备系统。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是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。

GB150.1压力容器第1部分:通用要求

GB/T26610.1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/T26610.4承压设备系统基于风险的检验实施导则第4部分:失效可能性定量分析方法

HG20660压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类

TSGD0001压力管道安全技术监察规程——T业管道

3术语和定义、符号

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

经济后果financialconsequence

设备失效导致的经济损失，包括设备检修或更换成本、设备失效影响区域中其他设备的破坏成本、

介质泄漏和由于设备检修或更换所导致的停工成本、失效所导致人员伤害成本、环境清理成本。

3.1.2

面积后果areaconsequence

根据设备失效影响的区域面积大小而确定的后果，包括设备破坏面积后果以及人员伤害面积后果。

3.1.3

自燃温度auto-ignitiontemperature

可燃物质在没有外部火焰、火花等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热发生自行燃烧的最低

温度。

3.1.4

连续泄漏continuousrelease

泄漏持续时间较长，泄漏出来的介质呈椭圆形状扩散。

3.1.5

瞬时泄漏instantaneousrelease

快速泄漏，泄漏持续时间很短，泄漏出的介质呈单一云团或液池的形式扩散。

1

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3.1.6

存量组inventorygroup

介质泄漏时，通过快速隔离阀（或其他快速隔离装置）将介质泄漏量限制在尽量少的范围内，该范围

之外其他设备内的介质量对实际泄漏量没有影响，把该范围内的相关设备划分为一个存量组。

3.1.7

IDLH值IDLHvalue

即对生命或健康直接危害值，有毒介质浓度超过该值后，将导致人员生命或健康明显的伤害，该浓

度值规定为IDLH值。

3.2符号（未包括附录A、附录B、附录C中的特殊符号）

下列符号适用于本文件。

ATT——口燃温度，。c；

A——第7/种泄漏孔的泄漏面积,mm2；

——泄漏系数，无量纲；

cP——定压热容,J/（kmol•K）；

CA最终后■果面积，m?;

pAAINLCONT—第"种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，按连续泄漏分析计算得到的燃

烧与爆炸设备破坏后果面积,n?；

pAAILCONT—第"种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，按连续泄漏分析计算得到的燃烧

与爆炸设备破坏后果面积,n?；

pAAINLINST—第”种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，按瞬时泄漏分析计算得到的燃

烧与爆炸设备破坏后果面积,m2；

pAAILTNST—第”种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，按瞬时泄漏分析计算得到的燃烧

J丿rmd,j/

与爆炸设备破坏后果面积,n?；

厂Aflam—第“种泄漏孔泄漏，按基于泄漏类型和自燃温度平衡后的燃烧与爆炸设备破坏

后果面积,廿；

厂Aflam——燃烧与爆炸设备破坏后果面积,川；

pAAINLCONT—第"种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，按连续泄漏分析计算得到的燃

Urinj,”

烧与爆炸人员伤害后果面积,n?；

PAAILCONT—第"种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，按连续泄漏分析计算得到的燃烧

UMinj,"

与爆炸人员伤害后果面积,；

pAAINLTNST—第"种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，按瞬时泄漏分析计算得到的燃

烧与爆炸人员伤害后果面积,n?；

pAAILINST—第"种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，按瞬时泄漏分析计算得到的燃烧

与爆炸人员伤害后果面积,n?；

PAAIL—第"种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，基于泄漏类型平衡后的燃烧与爆

，”

炸设备破坏后果面积,n?；

pAAINL—第"种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，基于泄漏类型平衡后的燃烧与

爆炸设备破坏后果面积，n?；

rAail—第"种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，基于泄漏类型平衡后的燃烧与爆

UCinj,"

炸人员伤害后果面积,rr?；

PAAINL—第“种泄漏孔泄漏，且介质不可能自燃的情况下，基于泄漏类型平衡后的燃烧

与爆炸人员伤害后果面积,n?；

2

GB/T26610.5—2014

CA第，一一第n种泄漏孔泄漏，按基于泄漏类型和自燃温度平衡后的燃烧与爆炸人员伤害

后果面积,n?；

CA幣'——燃烧与爆炸人员伤害后果面积,m2；

CA器”一一第“种泄漏孔泄漏对应的毒性后果面积，n?；

CA器一一毒性后果面积，廿；

CA叙T——第n种泄漏孔泄漏，按连续泄漏分析计算得到的无毒非可燃后果面积,n?；

CA馬讣一一第n种泄漏孔泄漏，按瞬时泄漏分析计算得到的无毒非可燃后果面积,n?；

CA箴”一一第“种泄漏孔泄漏，按基于泄漏类型平衡后的无毒性非可燃后果面积,n?；

CA常一一无毒非可燃后果面积,血；

CArm(i——最终的设备破坏后果面积,n?；

CAin,最终的人员伤害后果面积,；

CA——最终的后果面积，n?；

dn——第//种泄漏孔的直径,mm；

effrate;胃"ont—第"种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，按连续泄漏分析计算得到的有

效泄漏速率,kg/s；

effrate；ym)NT—第??种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，按连续泄漏分析计算得到的有效

泄漏速率,kg/s；

effmass严“nst—第"种泄漏孔泄漏，介质不可能自燃的情况下，按瞬时泄漏分析计算得到的有

效泄漏量,kg/s；

effmass;^INST——第”种泄漏孔泄漏，介质可能自燃的情况下，按瞬时泄漏分析计算得到的有效

泄漏量，kg/s；

eneff一一第//种泄漏孔瞬时泄漏对应的能量效率调整系数；

envcost——单位体积介质泄漏导致的环境清理费用，元；

equipcost设备系统的平均重置费用，元/m?；

factA,T——自燃温度平衡因子；

fact』一一设备系统探测和隔离系统对泄漏速率减少系数；

factf——第??种泄漏孔对应的泄漏类型平衡因子；

fact,——减缓系统对燃烧与爆炸后果面积减少系数；

frac嘶一一泄漏介质蒸发比例；

FC——经济后果，元；

FC减一一设备失效影响区域中其他设备的破坏成本，元；

FCenvimn环境清理成本，兀；

FCrmd——设备检修或更换成本，元；

FCinj人员伤害成本，元；

FC"停工成本，兀；

gc力学常数,1.0(kg•m)/(N•s2)；

gff„——第H种泄漏孔对应的同类设备平均失效概率；

gfft()tal——所有泄漏孔的同类设备平均失效概率之和；

holecost,,——第”种泄漏孔泄漏导致的设备损坏成本，元；

IDLH——对生命或健康直接危害值；

injcost——人身伤害赔偿费用，元/人；

k——理想气体热容比，无量纲；

Id一一第"种泄漏孔对应的介质实际泄漏持续时间，s；

3

GB/T26610.5—2014

ld*ox——第n种泄漏孔对应的有毒介质有效泄漏持续时间，min；

ldmax,第n种泄漏孔对应的最大泄漏持续时间，min；

massed,“—第"种泄漏孔泄漏，3min从存量组流向所评价设备或部件的介质补充量，kg；

massavail；w——第H种泄漏孔对应的潜在的最大介质泄漏量，l<g;

masscomp——所评价设备或部件中的介质存储量，l<g;

masscomp,;——存量组中第/个设备或部件中的介质存储量，l<g;

massinv存量组中的介质量，kg；

mass“——第n种泄漏孔所对应的介质实际泄漏量，l<g;

massr——第»种泄漏孔所对应的有毒介质实际泄漏量，l<g;

matcost——材料价格系数；

mfractox——混合物中有毒组分的质量分数；

MW摩尔质量，g/mol;

NBP标准沸点，。C；

outage価—检修或更换失效泄漏设备影响区域内遭到破坏的其他设备而导致的停工时

间，天；

outages——检修或更换发生失效泄漏设备导致的停工时间，天；

outagemult——所评价设备停T时间的放大系数；

outage——第//种泄漏孔泄漏导致的停工时间，天；

popdens——设备系统现场人口密度，人/n?；

p——大气压力，MPa；

•*atm

propertymix混合物介质的物性；

property；——混合物介质中第i种组分的物性；

ps——正常操作压力或储存压力，MPa；

Ptrans——气相介质由音速向亚音速的转换压力，MPa；

prodcost——平均每天的停工成本，元/天；

R——气体常数,8.314J/(mol・K)；

rate“——第“种泄漏孔对应的介质实际泄漏速率,kg/s；

rate/"——第n种泄漏孔对应的有毒介质实际泄漏速率,kg/s；

pntm——大气密度

0——正常操作或储存条件下液相介质密度，kg/m3；

Ts——正常操作温度或储存温度，°C；

f”—第n种泄漏孔泄漏4500kg介质所需要的时间，s；

—设备或部件容积,血；

V—

voir——第//种泄漏孔对应需要，清理的泄漏介质体积，n?；

w——第n种泄漏孔对应的理论泄漏速率,kg/s；

Wmax8——从存量组中流入到该设备的介质流速的上限，kg/s；

混合物介质中第i种组分的摩尔分数。

4总则

4.1本部分考虑的失效后果采用两种形式进行表征，即面积后果和经济后果。面积后果计算不适用于

非直接泄漏到大气环境中的内漏型设备(壳体应满足发生内漏后的强度要求，但不考虑内漏导致腐蚀等

间接因素对强度的影响)。

4

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4.2安全阀的失效后果分析只考虑功能失效，包括开启失效后果和泄漏失效后果。安全阀开启失效后

果定量分析方法见附录A,安全阀泄漏失效后果定量分析方法见附录B。

4.3热交换器管束的失效后果分析只考虑经济后果，热交换器管束失效后果定量分析方法见附录C。

4.4当使用计算机程序进行承压设备失效后果定量分析时，应确认所采用程序中技术假定的合理性、

分析过程与设备系统实际操作T况的符合性、输入参数及输出结果的准确性。

5失效后果定量分析的一般原则

5.1失效后果定量分析所需基础数据

失效后果定量分析所需基础数据如下

a）设备系统丁艺操作规程、T艺原则流程图（PFD）、管道及仪表流程图（PID）；

b）设备中工艺介质种类、各工艺介质的相对含量、相态及充装系数；

c）设备中有毒介质种类、相态及含量；

d）设备的类别（容器、管道、热交换器、泵、压缩机、安全阀等）；

e）设备的规格参数（直径、长度/高度、容积等）；

f）设备的材质；

g）设备的设计压力，设计温度；操作压力，操作温度；

h）设备系统中的泄漏探测系统、隔离系统、减缓系统信息资料；

1）设备的经济后果分析相关数据；

j）安全阀的规格参数（进口公称通径、流道面积、额定泄放量等）；

k）安全阀的设定压力；

l）安全阀的安装方式（单阀开、一开一备、多只全开等）；

m）安全阀的泄放方式（封闭系统、火炬或大气）；

n）受（安全阀）保护设备的失效后果分析所需基础数据；

o）受（安全阀）保护设备超压情况分析所需基础数据等。

5.2存量组的确定原则

设备系统失效后果定量分析应进行存量组划分,划分时应按照装置或设备系统实际T艺操作流程

进行，并在T艺原则流程图（PFD）或管道及仪表流程图（PID）上标识。若存在多个存量组时，各存量组

标识之间应能够区分。

5.3失效后果定量分析结果的基本要求

失效后果定量分析结果一般应包括以下内容

a）设备或部件失效后果定量分析所采用的基础数据;

b）面积后果和（或）经济后果；

c）失效后果等级。

5.4失效后果分级

失效后果定量分析的目的是根据本部分规定的定量分析方法对设备潜在的失效后果进行分级。面

积后果等级划分见表1,经济后果等级划分由使用单位根据自身的风险可接受水平确定。

5

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表1面积后果等级划分

面积后果等级最终的后果面积（CA）范围/n?

ACAM9

B9<CA<93

C93<CA<279

D279<CA<929

ECA>929

5.5失效后果定量分析基本工作流程

失效后果定量分析按照以下流程进行

a）选取泄漏代表性介质及其物性参数；

b）选取泄漏孔直径；

c）计算理论泄漏速率；

d）计算潜在的最大介质泄漏量；

e）确定泄漏类型；

f）评价探测和隔离系统对泄漏量的影响;

g）确定实际泄漏速率和泄漏量；

h）计算面积后果和（或）经济后果。

6代表性介质及相关物性的选取

6.1代表性介质选取

6.1.1对于单一组分介质可以从表2中选取最接近被评价承压设备系统中实际介质的代表性介质。

6.1.2对于多组分混合物介质应根据混合物中各种介质的摩尔质量（MW）、密度、标准沸点（NBP）及

自燃温度等按式（1）确定混合物介质对应的代表性介质的相关物性。

property=工卫property,（1）

6.1.3对于接近单一组分及多组分混合物中某一种组分的比例占较大多数时，允许在选取代表性介质

时进行合理的简化处理;简化处理时，应考虑该混合物介质与所选取的代表性介质的摩尔质量、自燃温

度、毒性以及活性等相近程度。

6.1.4每种代表性介质对应的介质分析类型在表2中查取。

表2后果分析的代表性介质选取

代表性介质涵盖介质介质分析类型

碳1〜碳2甲烷、乙烷、乙烯、液化天然气、燃料气类型0

碳3〜碳4丙烷、丁烷、异丁烷、液化石油气类型0

碳5戊烷类型0

碳6〜碳8汽油、石脑油、轻直懈他分、庚烷类型0

碳9〜碳12柴油、煤油类型0

6

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表2（续）

代表性介质涵盖介质介质分析类型

碳13〜碳16航空燃料、煤油、汽油类型0

碳17〜碳25柴油、典型原油类型0

碳25+渣油、重原油、润滑油、密封油类型0

氢气氢气、循环氢类型0

硫化氢硫化氢类型0

氟化氢氟化氢类型0

水水类型0

蒸汽蒸汽类型0

酸酸、碱类型0

氯化铝氯化铝类型0

一氧化碳一氧化碳类型1

乙瞇乙瞇类型1（见注1）

氯化氢氯化氢类型0（见注2）

硝酸硝酸类型0（见注2）

二氧化氮二氧化氮类型0（见注2）

光气光气类型0

甲苯二异魚酸酯甲苯二异氤酸酯类型0（见注2）

甲醇甲醇类型1

环氧丙烷环氧丙烷类型1

苯乙烯苯乙烯类型1

乙二醇乙瞇醋酸酯乙二醇乙瞇醋酸酯类型1

乙二醇乙蜒乙二醇乙瞇类型1

乙二醇乙二醇类型1

环氧乙烷环氧乙烷类型1

芳香族苯、戸苯、二甲苯、异丙苯类型1

氨氨类型0

氯氯类型0

自燃物质自燃物质类型0

注1：乙瞇作为有毒介质时是类型0。

注2：氯化氢、硝酸、二氧化氮、甲苯二异孰酸酯作为有毒介质时是类型1。

6.2代表性介质物性参数选取

6.2.1每种代表性介质的物性参数在表3中查取，也可通过相关试验或参考相关文献资料获取，但应

保证参数选取的合理性。

7

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6.2.2正常操作工况下为液相的介质标准沸点（NBP）、密度@）、自燃温度（AIT）从表3中查取。

6.2.3正常操作T况下为气相的介质标准沸点（NBP）、摩尔质量（MW）、定压热容（CR和自燃温度

（AIT）从表3中查取。

6.2.4根据表3确定介质在环境中的相态。

6.2.5当设备中的介质为酸、碱等无毒非可燃介质时，其泄漏可能会导致人员伤害后果，应选择表3中

的酸作为代表性介质。

8

GB/T26610.5—2014

006寸0Q00zCMZo86O

8p99OOZoooo9119O91111

LQOOCMzCMzCMzZ991—<

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