API壓力容器定期檢驗標準及其與我國標準的比較*

薛小龍 湯曉英 姚建平 左延田

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院)

設備檢驗

API壓力容器定期檢驗標準及其與我國標準的比較*

薛小龍*湯曉英 姚建平 左延田

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院)

詳細介紹了API在用壓力容器檢驗標準的主要內容，簡要介紹了我國的相關標準，并從多個角度對檢驗技術進行了對比分析，指出了我國相關標準的不足之處，并提出對我國檢驗技術發展和標準修訂的建議。

API標準 在用壓力容器 定期檢驗

Abstract: API inspection standards of in-service pressure vessels were presented.The standards of China were presented briefly.The regulation of periodic inspection was compared with that of China standards through several aspects.Some deficiency of our standards was pointed out.Some advice for the development of inspection technology and standard revision were brought forward.

Key words: APIstandards;In-service pressure vessels;Periodic inspection

0 前言

壓力容器是應用廣泛的特種設備，世界各國對其各環節的生產都制訂了詳細的標準規范以保證其安全可靠運行。壓力容器投入使用后，須定期監測其運行狀況，及時發現并排除安全隱患。我國于20世紀70年代開始普遍實行在用壓力容器定期檢驗，現行定期檢驗標準主要有 《壓力容器定期檢驗規則》、 《固定式壓力容器安全技術監察規程》、《壓力容器安全技術監察規程》等。美國石油學會（American Petroleum Institute， API） 標準形成了涉及石油化工全過程的龐大體系，是國際上比較先進的檢驗規范[1]，對其定期檢驗標準展開分析研究，這對于我國大型石油、化工裝置中壓力容器的檢驗以及其他壓力容器的檢驗具有借鑒意義。

1 API在用壓力容器檢驗標準

由于石油行業的壓力容器大多屬成套裝置設備，故安全性檢驗主要從整個系統來考慮。API標準涉及的檢驗技術包括常規的內外部檢驗和基于風險的檢驗。

1.1 API 510壓力容器檢驗規范：在用檢驗、定級、修理和改造

API 510[2]于1958年首次出版，目前最新版是2006年的第9版，其最初是計劃用于石油工業的壓力容器，特別是盛裝氣態和液態烴類的容器，但實際上被公認為適用于大多數行業的壓力容器。該標準規定了壓力容器及其泄壓裝置的在用檢驗、修理、改造和再定級工作，適用于所有在用煉油和化工工藝容器。

API 510的內容包括適用范圍、規范性引用文件、術語和定義、檢驗組織機構、檢驗檢測及壓力試驗方法、檢驗周期及范圍、檢驗數據的評估分析和記錄、修理改造和再定級、另一規則等，附錄B還規定了對檢驗員的資質認證要求。

該標準的重點在于檢驗檢測及壓力試驗部分，這是在用容器檢驗的關鍵內容，包括檢驗計劃、基于風險的檢驗 （RBI）、檢驗準備、劣化和失效模式、檢驗和監督的一般類型、狀況監測點、狀況監測方法、壓力試驗、材料驗證和可追溯性、焊接接頭的檢驗、法蘭接頭的檢驗等。

ASME標準是針對新制造的壓力容器的，也可用于在用容器的檢驗、再定級、修理和改造。但對于在用容器，如果其內容與API 510有沖突，則優先采用API510。

1.2 APIRP572壓力容器檢驗(塔、圓筒、反應器、換熱器和冷凝器)

APIRP572[3]目前最新版是2009年的第3版，其包括對不同類型壓力容器的描述及其建造和維護標準。對檢驗技術如劣化機理及其檢驗方法等內容作了詳細介紹，并強調安全操作。內容包括范圍、引用文件、術語和定義、壓力容器的類型、建造標準、維護檢驗、檢驗目的、劣化機理、檢驗頻次和時間、檢驗方法和限定條件、修理方法、記錄和報告等內容。

該標準闡述了諸多常見的劣化機理、缺陷形式、易發生部位及檢測方法等實用性較強的內容，基本滿足了石油行業的使用需求。表1為常見的劣化機理及其檢驗方法。

此外，不合格材料、焊接質量差、熱處理不當、尺寸偏差、組裝不正確、選材不當等也可能引起設備的劣化。

表1 常見的劣化機理及其檢驗方法

API還有一些針對在用壓力容器檢驗的標準，如APIRP580《基于風險的檢驗推薦方法》[4]、API 581《基于風險的檢驗基礎資源文件》[5]、API RP579《合于使用評價推薦方法》[6]等，已經形成了從風險評估到定期檢驗再到合于使用評價的技術體系。

2 我國定期檢驗相關標準

壓力容器應用廣泛，與生產生活關系密切，許多行業都制定了壓力容器的相關標準，目前主要依據TSG R 7001—2004《壓力容器定期檢驗規則》進行在用壓力容器的檢驗。另外，石油行業也制訂了諸多標準，主要有SY/T 6507—2000《壓力容器檢驗規范——維護、定級、修理和改造》，該標準參照API510。

2.1 TSG R 7001—2004壓力容器定期檢驗規則

TSG R 7001—2004根據1999年版的 《壓力容器安全技術監察規程》等的規定而制定，包括總則、年度檢查、全面檢驗、耐壓試驗、安全狀況等級評定、附則等6個正文部分和3個附件，其后又頒布了3份修改單，對規范定期檢驗工作、保證定期檢驗工作的質量起到了巨大的作用。目前該規范正在修訂中，已形成征求意見稿并廣泛征求意見，新規則依據相關壓力容器安全技術監察規程的規定而修訂。由于近年來相關安全技術規范的變化較大，且隨著壓力容器定期檢驗技術和理念的不斷成熟，考慮與相關技術文件的協調統一，新規則作出了較大的更改，如取消了定期檢驗中耐壓試驗的硬性規定，取消了年度檢查的內容，引入了基于風險的檢驗 （RBI） 技術等。

2.2 TSG R 0004—2009固定式壓力容器安全技術監察規程

TSG R 0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》 （以下簡稱 《固容規》）是從 《壓力容器安全技術監察規程》 （以下簡稱 《舊容規》）轉化而來的，于2009年12月1日實施。在第7章提出了定期檢驗的基本要求，但并不涉及具體技術細節。

《固容規》與 《舊容規》相比，其變化較大，與近年來發布的一些技術文件相協調，主要包括報檢、檢驗機構與人員、定期檢驗周期、定期檢驗的內容、耐壓試驗、特殊情況的處理、合于使用評價、基于風險的檢驗等內容，主要規定了原則性要求，而對于定期檢驗的具體細節，則在 《檢規》中詳細規定。其與 《舊容規》對定期檢驗的區別主要在于取消了每兩次檢驗周期進行耐壓試驗的硬性規定，將年度檢查的內容劃為使用單位的職責，引入RBI等。

2.3 SY/T 6507—2000壓力容器檢驗規范

SY/T 6507—2000《壓力容器檢驗規范——維護、定級、修理和改造》標準，是根據API RP510-1997(第8版)的內容按我國標準化的要求編寫而成的，其技術內容與原標準等效。該標準的目的是推薦API的某些作法及程序，既可為我國檢測行業參考，改善我國的一些作法，也可為涉外生產提供依據。

2.4 SY/T 6552—2003石油工業在用壓力容器檢驗的推薦作法

該標準考慮我國國情，修改采用了API RP572-1992（第1版），適用于石油工業在用壓力容器的檢驗，包括對不同類型壓力容器的說明及其制造和維護標準的說明，同時還論述了檢驗的目的、劣化的原因、檢驗周期及方式、修理方法以及檢驗記錄和報告的格式。除部分引用文件修改為我國已出版的標準外，其余內容與原API標準基本一致。

3 比較分析

將API壓力容器檢驗標準與我國相關標準規范的主要內容進行比較，可以發現存在較大的差異。由于SY/T 6507等效采用了APIRP510，其內容差別不大，故僅將API 510與TSG R7001和TSG R0004進行比較分析，其主要差異見表2。

從表2的比較中可以看出，我國的壓力容器檢驗規范覆蓋面更廣，但對于大型成套裝置尚未建立起科學完善的系列規范。

API定期檢驗標準對于檢驗周期的規定更為靈活，允許采用運行中檢驗代替定期檢驗，在保證設備長周期運行的同時，還促進了檢驗檢測新技術的發展。

API基于風險的檢驗技術已經相當成熟，而我國尚處于發展初期，正在探索適合我國國情的RBI技術，盡管已開發出國產RBI軟件，但相關標準尚未形成。

API的檢驗技術已經相當成熟，可以設定一些固定的狀況監測點，用于對壓力容器進行有效監測，歷次監測的數據具有很強的可比性。而我國的標準中尚無此類規定。

我國尚未明確檢驗周期與設備壽命的關系，在設備的損傷評價、壽命預測等方面仍有大量工作待做。

表2 不同標準對定期檢驗的規定

另外，API標準平均每5年修訂一次，而我國尚未形成制度化的修訂周期，阻礙了一些新技術、新應用領域的開拓發展。

4 小結

API標準在制訂之初主要針對石油行業，但在美國及其海外公司的多數行業仍按此標準進行在用容器的檢驗。我國的壓力容器定期檢驗標準雖然覆蓋面更廣，但在許多技術細節方面有待改進。

同樣是在用容器檢驗標準，API標準有諸多值得我們學習借鑒的地方。如定期修訂，及時吸收最新研究成果；再如狀況監測、強調基于失效機理和模式制定檢驗計劃、基于風險的檢驗等，在今后的標準修訂中宜充分借鑒以上內容。

API已對在用壓力容器的運行風險、損傷模式進行了大量的基礎研究，并在其標準中體現。我國亦應建立符合國情的壓力容器失效基礎數據庫，從壓力容器的各個環節開展風險分析和評價技術研究，進一步確保壓力容器的安全運行。

[1]陳鋼，賈國棟，謝鐵軍，等.關于完善我國壓力容器壓力管道定期檢驗規范體系的思考 [A].第一次全國工程風險分析技術學術會議論文集 [C].2006：32-40.

[2]API 510-2006.Pressure vessel inspection code:inservice,inspection,rating,repair,and alteration [S].

[3]APIRP 572-2009.Inspection of pressure vessels[S].

[4]APIRP 580-2002.Risk-based inspection [S].

[5]API 581-2000.Risk-based inspection:base resource document[S].

[6]APIRP 579-2000.Fitness for service [S].

Com parison between Periodical Inspection Standards on In-service Pressure Vessels of API and China

Xue Xiaolong Tang Xiaoying Yao Jianping Zuo Yantian

TH 49

2010-12-24）

上海市科學技術委員會基金資助項目 （09DZ0504300）。

**薛小龍，男，1980年生，博士，高級工程師。上海市，200062。