本发明属于设备检验检测领域，具体涉及一种根据设备风险等级确定设备合理检验周期的方法。
背景技术：
目前国内制定设备或管道的检验周期一般根据tsg21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》以及tsgd7005-2018《压力管道定期检验规则——工业管道》来执行，具体的检验周期根据安全状况等级确定，设备一般3～6年检验，压力管线一般3～6年检验，gc3管线不超过9年。同时两标准也吸纳了这些年来的国际、国内的科技成果，引入了基于风险的检验(rbi)的概念，标准规定：压力容器或压力管道在制定检验周期时可以根据设备的风险水平延长或缩短检验周期。国内有关基于风险检验的技术法规gbt26610.2-2014承压设备系统基于风险的检验实施导则第2部分基于风险的检验策略也有类似规定：制定检验策略时需根据设备的风险和风险可接受水平实施；风险可接受水平由使用单位根据自身实际情况确定，确定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。根据设备风险制定检验周期时需考虑设备或管线的风险可接受水平，但是国内还未建立统一的可接受风险水平，而且企业对可接受的风险了解的还不是很多，很难科学的制定企业内部可接受风险水平，这些都给实际工程风险分析及检验策略的制定带了很多的困难。为此，很有必要给出一个切实可行的根据设备的风险，考虑失效机理、管理等因素制定设备检验周期的方法。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种根据设备风险等级确定设备检验周期的方法，能够根据设备的风险，考虑失效机理、管理水平等因素制定设备检验周期。
本发明提供了如下的技术方案：
一种根据设备风险等级确定设备检验周期的方法，包括如下步骤：
s1、对全厂的管理水平进行打分，得到管理评估得分；计算待检设备的风险等级，得到待检设备各个部件的失效概率等级和设备失效后果等级；若待检设备有应力腐蚀开裂或高温氢损伤机理，得到应力腐蚀开裂或高温氢损伤敏感性为“高”或“中”或“低”；确认待检设备是否进行过首检，若没有则进行首检，若进行了首检，则转入s2；
s2、通过以下公式确定待检设备各个部件的检验周期修正系数
ai＝fri×fci×fm×fl，i＝1、2……n
其中，ai为第i个部件检验周期修正系数，fri为第i个部件失效概率修正系数，fci为第i个部件失效后果修正系数，fm为管理修正系数,fl为设备超期服役、原始缺陷修正系数,本方法中fl取1；
s3、确认待检设备的腐蚀机理，并计算待检设备的合理检验周期，具体步骤如下，
s31、若待检设备的腐蚀机理为减薄腐蚀，其包括n个部件，则通过如下公式计算待检设备每个部件的检验周期，
taci＝((δti1-δi)/νi)×ai，i＝1、2……n
其中，
taci为第i个部件的检验周期，δti1为第i个部件待检周期内最后一次测量时的最小壁厚，νi为第i个部件的腐蚀速率，δi为第i个部件承压所需最小壁厚，ai为第i个部件检验周期修正系数；
通过以下公式计算待检设备每个部件的腐蚀速率，
νi＝(δti2-δti1)/tdii＝1、2……n
其中，
νi为第i个部件的腐蚀速率，δti1为第i个部件待检周期内最后一次测量时的最小壁厚，δti2为第i个部件倒数第二次测量时的最小壁厚，tdi为第i个部件最后一次测量和倒数第二次测量的间隔时间；
通过以下公式计算待检设备的理论检验周期，
tac＝min(tac1，tac2，......，tacn)
其中,
tac为待检设备的理论检验周期，tac1为第一个部件的理论检验周期，tac2为第二个部件的理论检验周期，tacn为第n个部件的理论检验周期，
将待检设备理论检验周期tac向上圆整，得到一整数值trac；
通过以下公式计算待检设备的合理检验周期
tlc＝min(trac，9)
其中，
tlc为减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期，trac为待检设备的理论检验周期，9是国家标准规定的待检设备最长检验周期，单位年；
s32、若待检设备的腐蚀机理为减薄腐蚀和应力腐蚀开裂，则首先通过s31获取减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期tic，通过以下公式计算减薄腐蚀和应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，
t1＝min(tic，tn1)
其中，
t1为减薄腐蚀和应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，tic为减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期，tn1为应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，
通过以下公式计算应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，
当待检设备发现应力腐蚀开裂且未消除时，
tn1＝tpj
其中，
tpj为经合于使用的评价后给出的检验周期；
当待检设备未发现应力腐蚀开裂且开裂敏感性为“高”或“中”时，
tn1＝tdx
其中，tdx为待检设备从上次检验时间至下次大修时间之间的时间段；
当待检设备未发现应力腐蚀开裂且开裂敏感性为“低”时，
tn1＝6；
s33、若待检设备的腐蚀机理为减薄腐蚀和高温氢损伤，则首先通过s31获取减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期tlc，通过以下公式计算减薄腐蚀和高温氢损伤下待检设备的合理检验周期,
t2＝min(tic，tn2)
其中，t2为减薄腐蚀和高温氢损伤下待检设备的合理检验周期，tic为减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期，tn2为高温氢损伤下待检设备的合理检验周期；
通过以下公式计算高温氢损伤下待检设备的合理检验周期，
当待检设备发现高温氢损伤且未消除时，
tn2＝tpj
其中，
tpj为经合于使用的评价后给出的检验周期；
当待检设备未发现高温氢损伤且氢损伤敏感性为“高”或“中”时，
tn2＝tdx
其中，tdx为待检设备从上次检验时间至下次大修时间之间的时间段，
当待检设备未发现高温氢损伤且氢损伤敏感性为“低”时，
tn2＝6。
优选的，所述s1中，根据api581标准，通过专家打分法对全厂的管理水平进行打分，得到管理评估得分。
优选的，所述s1中，根据api581标准计算待检设备各个部件的风险等级，得到待检设备各个部件的失效概率等级为1、或2、或3、或4、或5和待检设备各个部件的失效后果为a、或b、或c、或d、或e。
优选的，当第i个部件的失效概率等级为1时，其失效概率修正系数为0.5；当第i个部件的失效概率等级为2时，其失效概率修正系数为0.6；当第i个部件的失效概率等级为3时，其失效概率修正系数为0.7；当第i个部件的失效概率等级为4时，其失效概率修正系数为0.8；当第i个部件的失效概率等级为5时，其失效概率修正系数为0.9；
当第i个部件的失效后果等级为a时，其失效后果修正系数为0.5；当第i个部件的失效后果等级为b时，其失效后果修正系数为0.6；当第i个部件的失效后果等级为c时，其失效后果修正系数为0.7；当第i个部件的失效后果等级为d时，其失效后果修正系数为0.8；当第i个部件的失效后果等级为e时，其失效后果修正系数为0.9；
当管理评估得分为401～500时，管理修正系数为0.4；当管理评估得分为501～600时，管理修正系数为0.5；当管理评估得分为601～700时，管理修正系数为0.6；当管理评估得分为701～800时，管理修正系数为0.7；当管理评估得分为801～900时，管理修正系数为0.8；当管理评估得分为901～1000时，管理修正系数为0.9。
优选的，所述s1中，根据api581标准确定待检设备的应力腐蚀开裂或高温氢损伤敏感性为“高”、“中”或“低”。
本发明的有益效果是：根据api581标准对设备开展风险评估，评估结果包括管理水平分值、设备各个部件失效概率及失效后果、设备损伤(应力腐蚀开裂、高温氢损伤)敏感性等，结合设备的检验检测结果可以准确的制定设备合理的检验周期。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
实施例1
一种根据设备风险等级确定设备检验周期的方法，包括如下步骤：
s1、对全厂的管理水平进行打分，得到管理评估得分；计算待检设备的风险等级，得到待检设备各个部件的失效概率等级和设备失效后果等级；若待检设备有应力腐蚀开裂或高温氢损伤机理，得到应力腐蚀开裂或高温氢损伤敏感性为“高”或“中”或“低”；确认待检设备是否进行过首检，若没有则进行首检，若进行了首检，则转入s2；
s2、通过以下公式确定待检设备各个部件的检验周期修正系数
ai＝fri×fci×fm×fl，i＝1、2……n
其中，ai为第i个部件检验周期修正系数，fri为第i个部件失效概率修正系数，fci为第i个部件失效后果修正系数，fm为管理修正系数,fl为设备超期服役、原始缺陷修正系数,本方法不考虑设备超期服役、先天缺陷修的情况，故fl取1；
s3、确认待检设备的腐蚀机理，并计算待检设备的合理检验周期，具体步骤如下，
s31、若待检设备的腐蚀机理为减薄腐蚀，其包括n个部件，则通过如下公式计算待检设备每个部件的检验周期，
taci＝((δti1-δi)/νi)×ai，i＝1、2……n
其中，
taci为第i个部件的检验周期，δti1为第i个部件待检周期内最后一次测量时的最小壁厚，νi为第i个部件的腐蚀速率，δi为第i个部件承压所需最小壁厚，ai为第i个部件检验周期修正系数；
通过以下公式计算待检设备每个部件的腐蚀速率，
νi＝(δti2-δti1)/tdii＝1、2……n
其中，
νi为第i个部件的腐蚀速率，δti1为第i个部件待检周期内最后一次测量时的最小壁厚，δti2为第i个部件倒数第二次测量时的最小壁厚，tdi为第i个部件最后一次测量和倒数第二次测量的间隔时间；
通过以下公式计算待检设备的理论检验周期，
tac＝min(tac1，tac2，......，tacn)
其中,
tac为待检设备的理论检验周期，tac1为第一个部件的理论检验周期，tac2为第二个部件的理论检验周期，tacn为第n个部件的理论检验周期，
将待检设备理论检验周期tac向上圆整，得到一整数值trac；
通过以下公式计算待检设备的合理检验周期
tlc＝min(trac，9)
其中，
tlc为减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期，trac为待检设备的理论检验周期，9是国家标准规定的待检设备最长检验周期，单位年；
s32、若待检设备的腐蚀机理为减薄腐蚀和应力腐蚀开裂，则首先通过s31获取减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期tic，通过以下公式计算减薄腐蚀和应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，
t1＝min(tic，tn1)
其中，
t1为减薄腐蚀和应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，tic为减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期，tn1为应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，
通过以下公式计算应力腐蚀下待检设备的合理检验周期，
当待检设备发现应力腐蚀开裂且未消除时，
tn1＝tpj
其中，
tpj为经合于使用的评价后给出的检验周期，具体为根据gb/t19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》标准评定后给出的检验周期；
当待检设备未发现应力腐蚀开裂且开裂敏感性为“高”或“中”时，
tn1＝tdx
其中，tdx为待检设备从上次检验时间至下次大修时间之间的时间段；
当待检设备未发现应力腐蚀开裂且开裂敏感性为“低”时，
tn1＝6；
s33、若待检设备的腐蚀机理为减薄腐蚀和高温氢损伤，则首先通过s31获取减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期tlc，通过以下公式计算减薄腐蚀和高温氢损伤下待检设备的合理检验周期,
t2＝min(tic，tn2)
其中，t2为减薄腐蚀和高温氢损伤下待检设备的合理检验周期，tic为减薄腐蚀下待检设备的合理检验周期，tn2为高温氢损伤下待检设备的合理检验周期；
通过以下公式计算高温氢损伤下待检设备的合理检验周期，
当待检设备发现高温氢损伤且未消除时，
tn2＝tpj
其中，
tpj为经合于使用的评价后给出的检验周期；
当待检设备未发现高温氢损伤且氢损伤敏感性为“高”或“中”时，
tn2＝tdx
其中，tdx为待检设备从上次检验时间至下次大修时间之间的时间段，
当待检设备未发现高温氢损伤且氢损伤敏感性为“低”时，
tn2＝6。
实施例2
在实施例1的基础上，所述s1中，根据api581标准，通过专家打分法对全厂的管理水平进行打分，得到管理评估得分。
实施例3
在实施例1的基础上，所述s1中，根据api581标准计算待检设备各个部件的风险等级，得到待检设备各个部件的失效概率等级为1、或2、或3、或4、或5和待检设备各个部件的失效后果为a、或b、或c、或d、或e。
实施例4
在实施例3的基础上，当第i个部件的失效概率等级为1时，其失效概率修正系数为0.5；当第i个部件的失效概率等级为2时，其失效概率修正系数为0.6；当第i个部件的失效概率等级为3时，其失效概率修正系数为0.7；当第i个部件的失效概率等级为4时，其失效概率修正系数为0.8；当第i个部件的失效概率等级为5时，其失效概率修正系数为0.9；
当第i个部件的失效后果等级为a时，其失效后果修正系数为0.5；当第i个部件的失效后果等级为b时，其失效后果修正系数为0.6；当第i个部件的失效后果等级为c时，其失效后果修正系数为0.7；当第i个部件的失效后果等级为d时，其失效后果修正系数为0.8；当第i个部件的失效后果等级为e时，其失效后果修正系数为0.9；
当管理评估得分为401～500时，管理修正系数为0.4；当管理评估得分为501～600时，管理修正系数为0.5；当管理评估得分为601～700时，管理修正系数为0.6；当管理评估得分为701～800时，管理修正系数为0.7；当管理评估得分为801～900时，管理修正系数为0.8；当管理评估得分为901～1000时，管理修正系数为0.9。
实施例5
在实施例1的基础上，所述s1中，根据api581标准确定待检设备的应力腐蚀开裂或高温氢损伤敏感性为“高”、“中”或“低”。
实施例6
电脱盐罐是常减压装置中关键设备之一，其主要作用是去除原油中的盐类，一级电脱盐进料温度一般在120℃以上，该温度下原油中的盐类开始水解生成盐酸腐蚀设备和管线。某常减压装置一级电脱盐罐v-401a，规格
本发明根据设备风险等级确定设备检验周期的方法为：
通过s2的公式(ai＝fri×fci×fm×fl)计算设备封头、筒体的修正系数a。
a封头＝0.5×0.6×0.8＝0.24，a筒体＝0.5×0.6×0.8＝0.24。
通过以下公式计算待检设备每个部件的腐蚀速率，
νi＝(δti2-δti1)/tdii＝1、2……n
ν封头＝(44-43.8)/3＝0.07mm/a；
ν筒体＝(40-39.5)/3＝0.17mm/a
通过如下公式计算待检设备每个部件的检验周期，
taci＝((δti1-δi)/νi)×ai＝1、2……n
tac(封头)＝((43.8-29.9)/0.07)×0.24≈47.65
tac(筒体)＝((39.5-30.0)/0.17)0.24≈13.41
通过以下公式计算待检设备的理论检验周期，
tac＝min(tac1，tac2，……，tacn)
tac＝min(47.65，13.41)＝13.41
将待检设备理论检验周期tac往上圆整，得到一整数值trac＝14，
通过以下公式计算待检设备的合理检验周期
tlc＝min(trac，9)
tlc＝9
最终确定待检设备检验周期为9年。
实施例7
某合成氨装置低温变换炉04-r002于1996年投用，操作温度233℃，操作压力3.73mpa，设备材质sa516-70，设备上下封头建造壁厚分别为43mm、45mm，筒体壁厚78mm。装置每4年进行一次大修。其操作介质工艺气中含有约56.7％(mol)的氢气，在此工况下根据一些案例发生高温氢腐蚀的可能性很大。2014年该企业委托合肥通用机械研究院特种设备检验站对该装置开展风险评估，评估结果显示该企业管理分数860分，设备分三个部件顶部封头、底部封头及筒体，三部件失效概率均为“4”，失效后果为均“c”。该设备三个部件存在高温氢损伤，损伤敏感性为“高”。2015年企业委托相关机构对该设备开展检测服务，筒体及底部封头测厚值分别为45.9mm，79.2mm。
本发明根据设备风险等级确定设备检验周期的方法为：
通过s2的公式(ai＝fri×fci×fm×fl)计算设备封头、筒体的修正系数a。
a封头＝a筒体＝0.8×0.7×0.8＝0.448，
由于检测结果显示该设备筒体及封头并未发生减薄，故：
ν封头＝ν筒体＝0，理论上tac没有限制，
通过以下公式计算待检设备的合理检验周期，
tlc＝min(trac，9)
故tlc＝9
该设备还存在高温氢损伤且敏感性为“高”，
故tn2＝tdx＝4年，
t2＝min(tic，tn2)＝min(4，9)，
最终确定待检设备检验周期为4年。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。