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GB／T 26610.5-2022 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.pdf

第n种泄漏孔对应需要，清理的泄漏介质体积，单位为立方米（m"）； 第n种泄漏孔对应的理论泄漏速率，单位为千克每秒(kg/s)； 从存量组中流入到该设备的介质流速的上限，单位为千克每秒(kg/s）： 混合物介质中第i种组分的摩尔分数。

4.1本文件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）。 4.2各类设备/部件适用的后果表征类型如表1所示

表1各类设备/部件适用的后果表征类型

4.3安全泄放装置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。安全泄放装 置开启失效后果按照附录A进行定量分析，安全泄放装置泄漏失效后果按照附录B进行定量分析。 4.4热交换器管束失效后果按照附录C进行定量分析。 4.5炉管失效后果按照附录D进行定量分析。 4.6当使用计算机程序进行承压设备失效后果定量分析时CNCA-C19-02：2014 强制性产品认证实施规则安防实体防护产品，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工况的符合性、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和要求

5.1失效后果定量分析所需基础数据

5.1.1工艺资料（一般包含但不限于以下资料）

a）工艺操作规程； b）工艺流程图(PFD)； c）管道及仪表流程图(PID)； d）系统物料平衡表：

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e）工艺介质种类、相对含量、相态及充装系数； f）有毒介质种类、含量及相态。

备资料（一般包含但不阻

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工艺提 进行，并在工艺流翟图(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 之间应能够区分

5.3失效后果量分析结果的基本要求

失效后果定量分析结果·一般包括以下内容： 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

失效后果定分析的目的是根据本文件规定的定量分析 积后果等级划分见表2。热交换器管束的经济后果等级划分见表3，亦可由使用单位根据自身的风险可 接受水平确定。其他设备或部件的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。

表2面积后果等级划分

表3热交换器管束的经济后果等级划分

5.5失效后果定景分析基本工作流程

失效后果定量分析流程按图1进行

6代表性介质及相关物性的选取

图1失效后果定量分析流程

5.1.1单一组分介质可以从表4中选 系统中实际介质的代表性介质。 6.1.2多组分混合介质可根据混合物中各种介质的摩尔质量（MW）、密度（p）、标准沸点（NBP)及自燃 温度（AIT)等按式(1)确定混合物介质对应的代表性介质的相关物性

propertymixZr;property

5.1.3对于接近单一组分或多组分混合介质中某一种组分的比例占较大多数时，允许在选取代表性 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、自炼 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4中查取。

表4后果分析的代表性介质选取

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5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。 6.2.2正常操作工况下为液相的介质标准沸点（NBP）、密度（p:）、自燃温度（AIT)从表5中查取。 6.2.3正常操作工况下为气相的介质标准沸点（NBP）、摩尔质量（MW)、比热容（C,）和自燃温度（AIT） 从表5中查取。 6.2.4根据表5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5中 的酸/碱作为代表性介质。

GB/T 26610.52022

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6.3理想气体热容比确定

6.3.1对于正常操作工况下为气相的介质，需查取该介质的理想气体热容比。 6.3.2若介质的理想气体热容比未知，但已知其比定压热容（C,），则可按式（2)计算介质的理想气体热 容比：

介质的比定压热容可用其代表性介质的比定压热容（C,）替代，代表性介质的比定压热容（C） 5给出的相关参数和公式求取。

7.1正常操作工况下设备或部件内的介质相态确定

7.1.1正常操作工况下设备或部件内的介质相态由使用单位提供相关工艺数据，也可根据介质的物性 参数和操作参数进行相态分析确是， 7.1.2本文件不考虑同一设备或部件中存在两相流的情况，但允许对两相流作如下合理且保守的分析 计算： a） 简化为单相态； 6 按两相分界高度（如液位）将设或部件拆分为单一相态的子部件进行分别计算，取所有子部 件的后果面积之和作为该设备惑部件的后果面积，

7.1.1正带操作工况下设备或部件内的介质相态由使用单位提供相关工艺数据，也可根据介 参数和操作参数进行相态分析确定， 7.1.2本文件不考虑同一设备或部件中存在两相流的情况，但允许对两相流作如下合理且保

7.2泄漏孔的选取与泄漏面积计筑

本文件规定了介质泄漏分析计算所采用的4种泄蒲孔规格、直径范围以及直径（d，），见表6， 漏孔直径限定为400mm。

表6后果分析中采用的泄漏孔

7.2.2泄漏孔的选取原则按照附录E执行。

每种泄漏孔按式（3）计算其泄漏面积（A）：

7.2.3每种泄漏孔，按式（3）计算其泄漏面科

7.3理论泄漏速率计算

7.3.1泄漏速率公式的选择

根据7.1确定的正常操作工况下设备或部件内的介质相态，按7.3.2和7.3.3选择相应的液相或气 相理论泄漏速率计算公式

7.3.2液相介质理论泄漏速率计算

7.3.2.1对每种泄漏孔，液相介质理论泄漏速率按式（4)进行计算：

7.3.2.1对每种泄漏孔，液相介质理论泄漏速率按式（4)进行计算：

7.3.2.2C。为泄漏系数，瑞流介质通过边缘尖锐孔的泄漏系数为0.600.65，推荐保

7.3.2.2C。为泄漏系数，瑞流介质通过边缘尖锐孔的泄漏系数为0.60～0.65，推荐保守的取值为0.61。 2一气相合压通冷洲温速动汁管

7.3.3气相介质理论泄漏速率计算

流速由音速向亚音速的转换压力按式(5)计算：

3.3.2若设备的操作压力大于转换压力，则气体以音速泄漏；对每种泄漏孔，按式（6)计算泄漏速

若设备的操作压力小于或等于转换压力，则气体以亚音速泄漏；对每种泄漏孔，按式（7)计算泄

W,=CaA.P,, 1000

7.3.3.4满流介质通过边缘尖锐孔的泄漏系数C。的取值范围为0.851.0，通常取0.90。

7.4潜在的最大介质泄漏量计算

7.4.1计算存量组中的介质存储量

划分的存量组，按式（8)计算存量组中的介质存储

masSinv masSeomp.

7.4.2计算设备中的介质存储量加上3min从所属存量组中流入到该设备的介质补充量

对每种泄漏孔，可按式（9)计算3min从所属存量组中流人到该 maSSadd.=180min(W,,Wmax) (9)中，Wm为泄漏孔d，取200mm按式（4)、式(6)或式(7)

7.4.3计算潜在的最大介质泄漏量

7.4.3.1潜在的最大介质泄漏量为存量组中的介质存储量和设备中的介质存储量加上3min从所属存 量组中流人到该设备的介质补充量两者中的较小值。 7.4.3.2潜在的最大介质泄漏量按式（10）确定：

7.5.1泄漏类型分类

分为连续泄漏和瞬时泄

7.5.2泄漏类型确定方法

7.5.2.1对每种泄潜孔，按式（11)计算泄漏4500kg介质的时间：

7.5.2.1对每种泄潜孔，按式（11)计算泄漏4500kg介质的时间：

.2对每种泄孔，按以下方法确定泄漏类型： a）若泄漏孔直径d小于或等于6mm，则确定为连续泄漏； b）若泄漏孔直径d，大于6rnm：如果t，≤180s，且泄漏量大于4500kg，则确定为瞬时泄漏； 则确定为连续泄漏。

7.6探测及隔离系统对泄漏的影响评价

7.6.1根据探测系统类型，按照表7确定探测系

据探测系统类型，按照表7确定探测系统等级。

7.6.2根据隔离系统类型，按照表8确定隔离系统等级。

7.6.2根据隔离系统类型，按照表8确定隔离系统等级

连续泄漏时，泄漏速率减少系数按照表9确定

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表9泄漏速率减少系数

7.6.4最大泄漏持续时间（ld..）按照表10确定

表10最大泄漏持续时间

7.7实际泄漏速率和泄漏量的确定

7.7.1实际泄漏速率

式(13)中，实际泄漏持续时间按式（14)计算：

漏，采用泄漏速率进行后果分析，实际泄漏速率按

(masSavil.) d, =min ，(60×ldmx.m） rate

于破裂泄漏孔（直径d，=min[D，400J)或直径大于100mm的泄漏孔，实际泄漏持续时间按式 章：

8.1后果面积减少系数（fact.m）选取

maSSavail., rate,

3.1.1本文件所指的减缓系统包括 3.1.2减缓系统对设备燃烧后果面积 mit）按照表11确定

.1.1本文件所指的减缓

表11减缓系统对燃烧后果面积减少系数

8.2能量效率调整系数（eneff.）计算

3.2.1对于介质泄漏量超过4500kg的瞬时泄漏，按式（16)分别计算各种泄漏孔对应 系数（eneff.）：

8.3介质分析类型确定

根据6.1.4以及表4，确定介质分析类型。

8.4介质泄漏相态确定

3.4.1本文件规定蒸汽泄漏后果计算所采用的介质泄漏相态为气态，腐蚀性介质泄漏后果计算所采用 的介质泄漏相态为液态。其余介质按照8.4.2确定介质泄漏相态。 8.4.2根据表3确定介质在大气环境中的相态GB/T 12817-2021 铁路客车通用技术条件，结合正常操作工况下介质在设备中的相态，按照表12 确定后果计算所采用的介质泄漏相态

表12确定后果计算介质泄漏相态的原则

3.5连续泄漏设备破坏面积计算

8.6时泄漏设备破坏面积计算

factmit eneff.

对每种泄漏孔，介质可能自燃的设备破坏面积（CAdINST）按照下列步骤计算： 根据8.4确定的介质泄漏相态GTCC 046-2018 动车组牵引变流器，从表13中选择合适的常数a和b； b）按式（20）计算设备破坏面积：

CAAINST =a (mass.)6 factmit eneff. ............

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