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I-表1-1


表 I-1——HTHA 模块的筛选问题 筛选问题 1、 材料是否为碳钢或低合金钢? 2、 是否操作温度>400?F 和操作压力>80psia? 表 I-2——HTHA 分析所需基本数据 基本数据 结构材料 C1/2Mo 的热处理状况 备注 确定设备/管线的结构材料。 确定 C1/2Mo 钢的热处理是否为退火或常规处理。退火状态下 C1/2Mo 的抗 HTHA 与碳钢一

样不好。默认为退火状态。 确定氢局部压力,它等于氢的摩尔分子数乘以总压(绝对值) 。 2 1kgf/cm =14.2psia 确定露置温度。?K=(?F-32)/1.8+273 确定露置时间(小时) 措施 如果二者皆是,则执行 HTHA 模块

氢局部压力(kgf/cm2)

温度(开尔文=?K) 时间(小时)

表 I-3——碳钢和低合金钢 HTHA 敏感性 临界 Pv 因子 材料 碳钢 高度敏感性 Pv>4.70 中度敏感性 4.61<Pv≤4.70 4.87<Pv≤4.95 5.51<Pv≤5.6 5.71<Pv≤5.80 5.92<Pv≤6.00 6.45<Pv≤6.53 低敏感性 4.53<Pv≤4.61 4.78<Pv≤4.87 5.43<Pv≤5.51 5.63<Pv≤5.71 5.83<Pv≤5.92 6.36<Pv≤6.45 不敏感 Pv≤4.53 Pv≤4.78 Pv≤5.43 Pv≤5.63 Pv≤5.83 Pv≤6.36

C1/2Moa(退火) Pv>4.95 C1/2Mob(常规) Pv>5.60 1 C1/2b
11/4Cr1/2Mo b 21/4Cr-1Mo
a

Pv>5.80 Pv>6.00 Pv>6.53

默认为退火。如果已知,则只使用常规方法。 对氢局部压力水平大于 1200psia,则利用 11/4Cr1/2Mo 的临界 Pv 因子。 注:对于渗入如砷、锑、锡、磷等元素的重金属钢没有适用的记录。如果重金属可疑,则临 界 Pv 因子应该降低。临界 Pv 因子比重金属钢材的热度低 0.25 倍。
b

表 I-4——HTHA 的检测有效性指导 检测效率分类 优 良 典型的检测方法 无 大范围高级超声波反散射技术(AUBT),基于应力分析的目标 AUBT 或大 范围原地金相学。 目标 AUBT 或原地金相学。 超声波反散射加衰减法。 只用衰减法

中 差 无

表 I-5——有效检测的技术子参数调节 第一次检测 严格指标 测到损坏 高敏感性 中敏感性 低敏感性 不敏感 未检测 —— 2000 200 20 1 检测有效性 不好 2000 1800 1800 18 1 一般 2000 1200 1200 12 1 正常 2000 800 80 8 1 第二次检测 检测有效性 不好 2000 1600 160 16 1 一般 2000 800 80 8 1 正常 2000 400 40 4 1

表 J-1——炉管一般失效频率 孔的尺寸 1/2 英寸 1 英寸 4 英寸 断裂 长期蠕变 0.0 4.62×10-6 0.32×10-6 6.60×10-7 短期蠕变 0.0 4.62×10-4 0.32×10-4 6.60×10-5

表 J-2——熔炉技术模块的筛选问题 筛选问题 设备的类型是否为用来加热液体工艺蒸汽的 火焰加热器或熔炉? 措施 若是,继续炉管技术模块。 若不是,退出技术模块。

表 J-3——炉管分析所需基本数据 基本数据 结构材料 工作时间,ti(年) 备注 确定管子的结构材料 确定管子已经使用的总年数。如果管子在以前的使用中未发生失效, 则此时间可忽略。假定每年工作时间为 8500 小时。 确定自上一次厚度数据的检测的年数。 此时间将用来与计算所得腐蚀 速率一起确定当前的厚度。 如果可得,确定由厚度数据计算所得的当前的减薄速率。如果减薄速 率不能通过检测确定, 则可由此模块和减薄附录 C,D 和 I 确定估计的 减薄速率。 由温度记录或表面热电偶确定平均操作管子的金属温度。 如果管子温 度不可得,则使用工艺出口温度加 100?F,这是考虑无垢,无焦化运 行。 如果管子在有污垢或焦化下工作, 则工艺出口温度要加上 150?F。 确定最高的期望操作压力 (可能是安全阀的调定压力, 除非压力不可 能达到这一高度) 。

上一次检测后的时 间 腐蚀速率(mpy)

操作过程管子的金 属温度,TMT(?F)

操作压力,p(psi)

管子直径, Do (英寸) 确定用来设计结构时间的计算的管子外径。 管壁厚度(英寸) 确定上一次检测的实际测量厚度。 如果测量结果不可得,则确定新结 构的最小厚度。 确定在设备使用期间 (尤其是以上时间)已执行的每次检测的有效性 分类。见表 J-7 关于熔炉检测有效性分类指南。 确定尤其是在以上的时间段所执行的每一次分类的检测数目。 由在设计管子金属温度(不是操作下管子金属温度)的 0?F-300?F, 确定极端温度范围的量值。 估计极端过热事件的累计持续时间。

检测有效性分类

检测数目 可能过热的严格程 度?Toh(?F) 可能过热的持续时 间,toh(小时) 实时监测

确定经验的腐蚀监测方法或应用工具的类型,如管子表面热电偶,温 度记录法,过程操作变量等。

表 J-4——考虑蠕变时金属温度极限 金属类型 碳钢 1/2Mo 11/4 Cr-1/2 Mo 21/4 Cr-1 Mo 3 Cr-1 Mo 5 Cr-1/2 Mo 5 Cr-1/2 Mo-Si 7 Cr-1/2 Mo 9 Cr-1 Mo 12Cr 304/304H SS 316/316H SS 321 SS 321H SS 347/347H SS
a

弹性温度极限(?F)a 770 920 930 900 920 880 840 850 960 800 1080 1120 1010 1040 1100

此时温度是在管子设计寿命为 100000 小时并使用最小断裂强度曲线每 API RP 530 得到的。

表 J-5——考虑蠕变的管子应力极限 金属类型 碳钢 1/2Mo 11/4 Cr-1/2 Mo 21/4 Cr-1 Mo 3 Cr-1 Mo 5 Cr-1/2 Mo 5 Cr-1/2 Mo-Si 7 Cr-1/2 Mo 9 Cr-1 Mo 12Cr 304/304H SS 316/316H SS 321 SS 321H SS 347/347H SS 弹性应力极限(ksi) 3.2 1.75 2.6 2.2 2.4 2.4 1.7 1.5 1.25 2.1 2.4 1.85 1.85 2.05 1.95

表 J-6——拉森.密勒参数表达式 材料
CS C-1/2Mo

Lmavg 的表达式 42.2443-0.000025156S3-1.24914 S -1.90435 lnS 41.2074-0.000011355 S3-2.30593 lnS 42.601-2.62249 lnS 47.1367-4.18064 lnS-

LMdelta 0.34 0.62 1.11 0.85 0.69 1.41 1.82 1.19 1.32 1.29 1.57 0.75 1.97 1.63 0.72

C 20 20 20 20 20 20 20 20 20 25 15 15 15 15 15

11/4 Cr-1/2 Mo 21/4 Cr-1 Mo 3 Cr-1 Mo 5 Cr-1/2 Mo 5 Cr-1/2 Mo-Si 7 Cr-1/2 Mo 9 Cr-1 Mo 12Cr 304/304H SS 316/316H SS 321 SS 321H SS 347/347H SS

1.8401 S

-8.41296exp-S

44.786-3.50144 lnS 45.5586-3.92851 lnS 45.1928-4.06518 lnS 45.7938-4.42502 lnS 44.7031-3.10233 lnS 59.8012-13.6331 lnS+4.3462 ln2S-0.60141 ln3S 43.1703-4.15807 lnS 41.4735-3.3742 lnS 39.8956-3.12309 lnS 42.1308-3.84328 lnS 41.6803-3.38401 lnS

S=管子应力 单位:ksi. LM=拉森.密勒参数 单位(?R)(log10 小时)。 表 J-7——关于指定检测有效性的指南 检测有效性分类 优 例子:插入式检测 直观检测,所有管子的 UT 厚度测量,UT 测量位置的捕捉,不同位置 的 FMR 直观检测,所有管子的 UT 厚度测量 75%管子 UT 测量的直观检测 点测量的直观检测 直观检测

良 中 差 无效

表 J-8——检测有效性削弱系数 检测有效性分类 优 良 中 差 无效 TMSF 削弱的表达式(N=检测数目) Max(min(1,(1.25N2-10.15N+25.75)/100),0) Max(min(1,(0.75N2-9.65N+33.75)/100),0) Max(min(1,(1.75N2-18.05N+56.25)/100),0) Max(min(1,(4N2-39.60N+119.5)/100),0) 1.0

J-9——关于确定实时监控因子的指导 实施监控方法 未监控 每日直观检测且操作时燃烧室调节 温度记录法 管表面热电偶和盘区仪表 表 J-10——熔炉材料模块列表 代表性材料 C3-C5 C6-C8 C9-C12 C13-C16 C17-C25 C25+ 适用材料举例 丙烷,丁烷,异辛烷,戊烷,LPG 汽油 柴油 航空燃料,煤油 天然气油,一般原油 残渣,重原油 表 J-11——应用于熔炉 RBI 分析的空的尺寸 孔的尺寸 中等 大 断裂 范围 1/4—2 英寸 2—6 英寸 ≥6 英寸 代表性的值 1 英寸 4 英寸 项目的总体直径 长期蠕变实时监控因子 1.0 5 10 10 短期蠕变实时监控因子 1.0 50 100 100

表 J-12——确定液相的指导 稳态操作条件下的液相 液态 稳态外部条件的液相 气态 结果计算的最终相态的确定 模块为气态如果外部条件的液体沸点高 于 80?F 则为液态。 模块为液态

液态

液态

表 J-13——缓和系统可染结果的调整 响应系统等级分类 检测 A A A或B B C 缓和系统 总量下降,联合 B 级或更高级的隔离系统 火水喷淋系统及监控 仅有火水监控 泡沫喷淋系统 隔离 A B C B C 结果调整 降低 25%释放率或质量 降低 20%释放率或质量 降低 10%释放率或质量 降低 15%释放率或质量 结果不调整 结果调整 降低 25%释放率或质量 降低 20%释放率或质量 降低 10%释放率或质量 降低 15%释放率或质量

表 J-14——特殊情况的可能性——连续泄漏自燃可能性 a a 液体—在 AIT 上加工过 结果可能性 流体 C3-C5 C6-C8 C9-C12 C13-C16 C17-C25 C25+ 点燃 1 1 1 1 1 1 表 J-15——连续泄漏结果方程——自燃可能性 1 最终相为气态 材料 C3-C5 C6-C8 C9-C12 C13-C16 C17-C25 C25+ 注:空白表示方程不可得。 x=总体泄漏速率,1b/sec. A=面积,ft2 1 可能是至少在 80?F 以上的自燃温度 设备损坏面积(ft ) 致 命 的 面 积 (ft2) A=0.1744×330x0.95 A=0.1744×367x0.95 A=0.1744×391x0.95 A=0.1744 × 847x0.92 A=0.1744 × 921x0.92 A=0.1744 × 981x0.92
2

VCE

火球

闪火

喷火 1 1 1 0.5 0.5

弱火

0.5 0.5

最终相为液相 设备损坏面积(ft2) A=0.1744×470x0.95 A=0.1744×525x0.95 A=0.1744×560x0.95 A=0.1744×1023x0.92 A=0.1744×861x0.92 A=0.1744×544x0.90 致命的面积(ft2) A=0.1744×1024x0.92 A=0.1744×1315x0.92 A=0.1744×1401x0.92 A=0.1744×2850x0.90 A=0.1744×2420x0.90 A=0.1744×1604x0.90

表 K-1——管道机械疲劳技术模块屏幕问题 屏幕问题 1、 设备是否为管式? 措施 如果是,进入问题 2。

2、 此管道系统以前是否已经发生过疲劳失效或者管道系统是否 如果是, 进入管道机械疲 有可视/可听振动或者在连接到管子(直接或间接通过结构) 劳技术模块 约 50 英尺内是否有循环振动的振源。 振动或振源可能是连续 或间断的。瞬态常引起间歇式振动。 表 K-2——管道机械疲劳所需基本数据 基本数据 提前疲劳失效数:无,1 或大于 1 备注 如果没有疲劳失效的历史也没有改变的迹象,则认 为疲劳失效的可能性很低。 振动的严重程度可由其自身条件来衡量或如下表 提示的任意基本数据来衡量。 振动的例子有: 轻微—不可见振动,接触管子时几乎不能感到振动 中度—轻度或不可见,接触管子时明显感到振动 严重—管道,支管,附件或支架能看到振动迹象。 接触管子时感到振动十分严重。 如果管道系统近期内没有明显改变,振动量几年内 没有改变,或累计循环总量大于持久极限,则可假 定循环应力低于持久极限。 (大多数管道振动频率 大于 1 赫兹。1 赫兹 1 年大约 3×107 次循环)

振动严重程度(可视或可听振动) :轻 微,中度或严重

管子振动的星期数:0 到 2 周,2 到 13 周,13 到 52 周。

临近的循环应力源(如在 50 英尺内) : 确定管道连接的周期源。连接可能是直接或间接 往复机械, 安全阀的跳动, 高压落阀(例 的,如通过结构的支架。 如:出口或混合阀),无 纠正措施的采用: 基于完全工程分析的 修改,基于经验的修改,不修改 管道复杂性:基于管子的 50 英尺内, 选择: 0 到 5 个支管,及配件。 5 到 10 个支管,及配件。 >10 个支管,及配件。 管道上接头或支管的设计类型:111, —————— 分析所得记录显示振动的管道不会发生疲劳。

根据支管接头的数目,固定件的数目等确定管道的 复杂性。

确定接头或支管连接的类型主要通过管子的截面 来进行估算。

管子的状态:支架的缺失/损坏,支管 上无支架重量,损坏的三角支架,直接 焊在管上的三角支架,优等条件。 表 K-3——提前疲劳失效 提前失效? 无 1 >1 基本敏感性 1 50 500

根据支架判断被估算的管道截面的状态如何。

表 K-4——可视或可听振动 可视或可听振动? 小 中度 严重 基本敏感性 1 50 500

表 K-5——振动调节系数 振动时间大于 X 周? 0到2周 2 到 13 周 13 到 52 周 调节系数 1 0.2 02

表 K-6——循环力的类型 循环力来源是否在 50 英寸内? 往复机械 安全阀的跳动 高压落阀 无 表 K-7——修正措施的采取 修正措施的采取: 基于完整的工程分析的修正 基于经验的修正 未修正 表 K-8——管道系统的复杂性 复杂性,管子每 50 英寸 0 到 5 个支管,及配件。 5 到 10 个支管,及配件。 >10 个支管,及配件 调节系数 0.5 1 2 调节系数 0.002 0.2 2 基本敏感性 50 25 10 1

表 K-9——接头或支管的设计 接头的设计 带螺纹 成插焊接 强加 调节系数 0.5 1 2

表 K-10——管道的状态 状态 支架的缺失/损坏 无支架重量 损坏的三角支架 直接焊在管上的三角支架 / 支架 优等条件 表 K-11——支管直径 支管尺寸 ≤2 英寸 所有支管大于 2 英寸 调节系数 1 0.02 调节系数 2 2 2 2 1


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