第二節(jié)在用壓力容器缺陷的評定課件

第二節(jié)在用壓力容器缺陷評定方法第二節(jié)在用壓力容器缺陷評定方法一、缺陷評定中的“合于使用”原則

壓力容器不可避免地存在不同程度的缺陷，而且壓力容器在使用過程中，還會因載荷、介質(zhì)等各種因素的影響，萌生出新的缺陷。如果堅持不允許任何缺陷存在那是不經(jīng)濟(jì)的，如果不加分析任其存在，那也是危險的。實踐證明，并非所有超標(biāo)缺陷都導(dǎo)致壓力容器失效，重要問題是對缺陷加以區(qū)別，進(jìn)行必要的分析評定，消除那些帶有潛在危險的缺陷，而對安全沒有威脅的缺陷則予以保留。加之實踐也證明，返修過程中電弧氣刨、焊接等過程不可避免地對材料性能產(chǎn)生影響，有可能加速材料的劣化，從而使結(jié)構(gòu)失效。另外，不必要的返修和報廢壓力容器會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，工程界提出了基于“合于使用”（fitness-for-service）原則的壓力容器安全評定方法。一、缺陷評定中的“合于使用”原則壓力容器不可避免由無損檢測發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷，經(jīng)過按規(guī)范中偏安全的斷裂力學(xué)方法分析之后，如果確認(rèn)不致發(fā)生斷裂或失穩(wěn)破壞，且還有足夠的安全裕度，則這些缺陷就被認(rèn)為是安全的、可接受的。對這種不符合設(shè)計制造規(guī)范（或稱控制質(zhì)量規(guī)范）的缺陷予以保留，且投用后既不致引起危險，又能保持容器完整性的缺陷處理原則，稱為“合于使用”原則。一、缺陷評定中的“合于使用”原則由無損檢測發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷，經(jīng)過按規(guī)范中偏安全的2022/12/24《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》7.7合于使用評價：安全狀況等級定為4級并且監(jiān)控期滿的壓力容器，或者定期檢驗發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重缺陷可能導(dǎo)致停止使用的壓力容器，應(yīng)當(dāng)對缺陷進(jìn)行處理，缺陷處理的方法包括采用修理的方法消除缺陷或者進(jìn)行合于使用評價。二、安全監(jiān)察法規(guī)對缺陷評定的基本要求2022/12/14《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》7.72022/12/25合于使用評價工作應(yīng)當(dāng)符合以下要求：（1）承擔(dān)壓力容器合于使用評價的檢驗機(jī)構(gòu)須經(jīng)過國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)。（2）壓力容器使用單位向批準(zhǔn)的檢驗機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行合于使用評價的申請，同時將需評定的壓力容器基本情況書面告知使用登記機(jī)關(guān)；（3）壓力容器的合于使用評價參照GB/T19624《在用含缺陷壓力容器安全評定》的要求進(jìn)行，承擔(dān)壓力容器合于使用評價的檢驗機(jī)構(gòu)，根據(jù)缺陷的性質(zhì)、缺陷產(chǎn)生的原因，以及缺陷的發(fā)展預(yù)測在評價報告中給出明確的評定結(jié)論，說明缺陷對壓力容器安全使用的影響；二、安全監(jiān)察法規(guī)對缺陷評定的基本要求2022/12/15合于使用評價工作應(yīng)當(dāng)符合以下要求：二、安2022/12/26（4）壓力容器合于使用評價報告，由具有相應(yīng)經(jīng)驗的評價人員出具，并且經(jīng)過檢驗機(jī)構(gòu)法定代表人或者技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，承擔(dān)壓力容器合于使用評價的檢驗機(jī)構(gòu)對缺陷評定結(jié)論的正確性負(fù)責(zé)；（5）負(fù)責(zé)壓力容器定期檢驗的檢驗機(jī)構(gòu)根據(jù)合于使用評價報告的結(jié)論和其它檢驗項目的檢驗結(jié)果確定壓力容器的安全狀況等級、允許運行參數(shù)和下次檢驗日期，并且出具檢驗報告（6）使用單位將壓力容器合于使用評價的結(jié)論報使用登記機(jī)關(guān)備案，并且嚴(yán)格按照檢驗報告的要求控制壓力容器的運行參數(shù)，加強(qiáng)年度檢查。二、安全監(jiān)察法規(guī)對缺陷評定的基本要求2022/12/16（4）壓力容器合于使用評價報告，由具有相三、國外壓力容器缺陷評定規(guī)范進(jìn)展以線彈性斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的評定規(guī)范。以彈塑性斷裂力學(xué)COD方法為主的評定規(guī)范；日本JWES2805，英國BSIPD6493以失效評定圖（FAD）技術(shù)為基礎(chǔ)的評定規(guī)范；英國R6，歐洲SINTAP，美國API579，我國GB/T19624。三、國外壓力容器缺陷評定規(guī)范進(jìn)展以線彈性斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的評定R6

英國中央電力局（CEGB）提出的R6評定準(zhǔn)則是一個雙判據(jù)準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則經(jīng)歷了4次修訂。1976年英國CEGB發(fā)表了題為“帶缺陷結(jié)構(gòu)完整性評價”R/H/R6報告，給出了一條失效評定曲線，1977年作了第一次修訂，1980年又進(jìn)行了第二次修訂，1986年第三次修訂是一次極為重要的修訂，對老R6曲線作了徹底地修改，以J積分取代窄條區(qū)屈服模型，給出了3條失效評定曲線。關(guān)于塑性失穩(wěn)載荷的計算，將1986年以前的以材料的流變應(yīng)力為基礎(chǔ)改為以材料的屈服強(qiáng)度為基礎(chǔ)。而最近的一次修訂是在2001年，是由英國BritishEnergy（英國核電公司）、BNFL（英國核燃料公司）及AEA（英國原子能管理局）組成的結(jié)構(gòu)完整性評定規(guī)程聯(lián)合體下的R6研究組編制的。R6英國中央電力局（CEGB）提出的R6評定準(zhǔn)則是API579（美國石油協(xié)會）API579的工業(yè)背景是石油化工承壓設(shè)備，其特點是更多反映了石油化工在役設(shè)備的安全評估。API579與其它標(biāo)準(zhǔn)不同之處是不僅包括在役設(shè)備缺陷安全評估，還在很廣范圍內(nèi)給出在役設(shè)備及其材料的退化損傷的安全評估方法，如：均勻腐蝕的評定、局部減薄及槽狀缺陷的評定、點蝕的評定、鼓泡及分層的評定、高溫蠕變操作元件的評定、火災(zāi)對設(shè)備造成損傷的評定。API579（美國石油協(xié)會）API579的工業(yè)背景四、我國在用壓力容器缺陷評定規(guī)范1984年提出了以COD理論為基礎(chǔ)的《壓力容器缺陷評定規(guī)范》(CVDA-84)2004年提出了采用三級評定的國家標(biāo)準(zhǔn)《在用含缺陷壓力容器安全評定》(GB/T19624)四、我國在用壓力容器缺陷評定規(guī)范1984年提出了以COD理論GB/T19624-2004

根據(jù)“合于使用”和“最弱環(huán)”原則，用于判別在用含缺陷壓力容器及管道在規(guī)定的使用工況下能否繼續(xù)安全使用的一種安全評定方法。GB/T19624-2004根據(jù)“合于使用”GB/T19624-2004簡介GB/T19624-2004簡介GB/T19624-2004GB/T19624-2004:在用含缺陷壓力容器安全評定適用范圍：平面缺陷：包括裂紋、未熔合、未焊透、深度≥1mm咬邊體積缺陷：包括凹坑、氣孔、夾渣、深度＜1mm咬邊等失效模式：斷裂失效塑性失效疲勞失效評定方法：簡化評定常規(guī)評定分析評定GB/T19624-2004GB/T19624-2004缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）平面缺陷評定中所需應(yīng)力的確定評定中應(yīng)考慮的載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力平面缺陷評定中所需應(yīng)力的確定評定中應(yīng)考慮的載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力平面缺陷評定中所需應(yīng)力的確定平面缺陷評定中所需應(yīng)力的確定材料性能數(shù)據(jù)的測定與選取材料性能數(shù)據(jù)的測定與選取平面缺陷簡化評定的評定程序平面缺陷簡化評定的評定程序由縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)以及等于0.7的水平線和等于0.8的垂直線所圍成的矩形為安全區(qū)，該區(qū)域之外為非安全區(qū)。由縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)以及等于0.7的水平線和第二節(jié)在用壓力容器缺陷的評定課件平面缺陷的常規(guī)評定常規(guī)評定的失效評定圖平面缺陷的常規(guī)評定常規(guī)評定的失效評定圖平面缺陷的常規(guī)評定平面缺陷的常規(guī)評定知識要點1、斷裂力學(xué)與傳統(tǒng)強(qiáng)度理論的主要差別是什么？2、簡述缺陷評定中的“合于使用”原則。3、寫出應(yīng)力強(qiáng)度因子KⅠ的含義和K判據(jù)的表達(dá)式，說說該判據(jù)適用范圍。4、COD的定義是什么？COD判據(jù)的物理意義是什么？5、簡述雙判據(jù)法失效評定圖的物理意義。知識要點1、斷裂力學(xué)與傳統(tǒng)強(qiáng)度理論的主要差別是什么？計算題某石油化工廠有一臺1000m3的球形貯罐，該貯罐在開罐檢查時發(fā)現(xiàn)焊縫處有一長280mm，深18mm的內(nèi)表面缺陷，試按應(yīng)力強(qiáng)度因子法對該裂紋作出評價(因a/t>0.7，按2c=280mm穿透裂紋計算)。主要計算參數(shù)為：Di=12250mm，t=21.5mm,材質(zhì)16MnR,σs=33Kgf/mm2,KIC=322Kgf/mm3/2,P=0.6MPa。計算題某石油化工廠有一臺1000m3的球形貯罐，該貯罐在開罐

第二節(jié)在用壓力容器缺陷評定方法第二節(jié)在用壓力容器缺陷評定方法一、缺陷評定中的“合于使用”原則

壓力容器不可避免地存在不同程度的缺陷，而且壓力容器在使用過程中，還會因載荷、介質(zhì)等各種因素的影響，萌生出新的缺陷。如果堅持不允許任何缺陷存在那是不經(jīng)濟(jì)的，如果不加分析任其存在，那也是危險的。實踐證明，并非所有超標(biāo)缺陷都導(dǎo)致壓力容器失效，重要問題是對缺陷加以區(qū)別，進(jìn)行必要的分析評定，消除那些帶有潛在危險的缺陷，而對安全沒有威脅的缺陷則予以保留。加之實踐也證明，返修過程中電弧氣刨、焊接等過程不可避免地對材料性能產(chǎn)生影響，有可能加速材料的劣化，從而使結(jié)構(gòu)失效。另外，不必要的返修和報廢壓力容器會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，工程界提出了基于“合于使用”（fitness-for-service）原則的壓力容器安全評定方法。一、缺陷評定中的“合于使用”原則壓力容器不可避免由無損檢測發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷，經(jīng)過按規(guī)范中偏安全的斷裂力學(xué)方法分析之后，如果確認(rèn)不致發(fā)生斷裂或失穩(wěn)破壞，且還有足夠的安全裕度，則這些缺陷就被認(rèn)為是安全的、可接受的。對這種不符合設(shè)計制造規(guī)范（或稱控制質(zhì)量規(guī)范）的缺陷予以保留，且投用后既不致引起危險，又能保持容器完整性的缺陷處理原則，稱為“合于使用”原則。一、缺陷評定中的“合于使用”原則由無損檢測發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷，經(jīng)過按規(guī)范中偏安全的2022/12/231《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》7.7合于使用評價：安全狀況等級定為4級并且監(jiān)控期滿的壓力容器，或者定期檢驗發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重缺陷可能導(dǎo)致停止使用的壓力容器，應(yīng)當(dāng)對缺陷進(jìn)行處理，缺陷處理的方法包括采用修理的方法消除缺陷或者進(jìn)行合于使用評價。二、安全監(jiān)察法規(guī)對缺陷評定的基本要求2022/12/14《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》7.72022/12/232合于使用評價工作應(yīng)當(dāng)符合以下要求：（1）承擔(dān)壓力容器合于使用評價的檢驗機(jī)構(gòu)須經(jīng)過國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)。（2）壓力容器使用單位向批準(zhǔn)的檢驗機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行合于使用評價的申請，同時將需評定的壓力容器基本情況書面告知使用登記機(jī)關(guān)；（3）壓力容器的合于使用評價參照GB/T19624《在用含缺陷壓力容器安全評定》的要求進(jìn)行，承擔(dān)壓力容器合于使用評價的檢驗機(jī)構(gòu)，根據(jù)缺陷的性質(zhì)、缺陷產(chǎn)生的原因，以及缺陷的發(fā)展預(yù)測在評價報告中給出明確的評定結(jié)論，說明缺陷對壓力容器安全使用的影響；二、安全監(jiān)察法規(guī)對缺陷評定的基本要求2022/12/15合于使用評價工作應(yīng)當(dāng)符合以下要求：二、安2022/12/233（4）壓力容器合于使用評價報告，由具有相應(yīng)經(jīng)驗的評價人員出具，并且經(jīng)過檢驗機(jī)構(gòu)法定代表人或者技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，承擔(dān)壓力容器合于使用評價的檢驗機(jī)構(gòu)對缺陷評定結(jié)論的正確性負(fù)責(zé)；（5）負(fù)責(zé)壓力容器定期檢驗的檢驗機(jī)構(gòu)根據(jù)合于使用評價報告的結(jié)論和其它檢驗項目的檢驗結(jié)果確定壓力容器的安全狀況等級、允許運行參數(shù)和下次檢驗日期，并且出具檢驗報告（6）使用單位將壓力容器合于使用評價的結(jié)論報使用登記機(jī)關(guān)備案，并且嚴(yán)格按照檢驗報告的要求控制壓力容器的運行參數(shù)，加強(qiáng)年度檢查。二、安全監(jiān)察法規(guī)對缺陷評定的基本要求2022/12/16（4）壓力容器合于使用評價報告，由具有相三、國外壓力容器缺陷評定規(guī)范進(jìn)展以線彈性斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的評定規(guī)范。以彈塑性斷裂力學(xué)COD方法為主的評定規(guī)范；日本JWES2805，英國BSIPD6493以失效評定圖（FAD）技術(shù)為基礎(chǔ)的評定規(guī)范；英國R6，歐洲SINTAP，美國API579，我國GB/T19624。三、國外壓力容器缺陷評定規(guī)范進(jìn)展以線彈性斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的評定R6

英國中央電力局（CEGB）提出的R6評定準(zhǔn)則是一個雙判據(jù)準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則經(jīng)歷了4次修訂。1976年英國CEGB發(fā)表了題為“帶缺陷結(jié)構(gòu)完整性評價”R/H/R6報告，給出了一條失效評定曲線，1977年作了第一次修訂，1980年又進(jìn)行了第二次修訂，1986年第三次修訂是一次極為重要的修訂，對老R6曲線作了徹底地修改，以J積分取代窄條區(qū)屈服模型，給出了3條失效評定曲線。關(guān)于塑性失穩(wěn)載荷的計算，將1986年以前的以材料的流變應(yīng)力為基礎(chǔ)改為以材料的屈服強(qiáng)度為基礎(chǔ)。而最近的一次修訂是在2001年，是由英國BritishEnergy（英國核電公司）、BNFL（英國核燃料公司）及AEA（英國原子能管理局）組成的結(jié)構(gòu)完整性評定規(guī)程聯(lián)合體下的R6研究組編制的。R6英國中央電力局（CEGB）提出的R6評定準(zhǔn)則是API579（美國石油協(xié)會）API579的工業(yè)背景是石油化工承壓設(shè)備，其特點是更多反映了石油化工在役設(shè)備的安全評估。API579與其它標(biāo)準(zhǔn)不同之處是不僅包括在役設(shè)備缺陷安全評估，還在很廣范圍內(nèi)給出在役設(shè)備及其材料的退化損傷的安全評估方法，如：均勻腐蝕的評定、局部減薄及槽狀缺陷的評定、點蝕的評定、鼓泡及分層的評定、高溫蠕變操作元件的評定、火災(zāi)對設(shè)備造成損傷的評定。API579（美國石油協(xié)會）API579的工業(yè)背景四、我國在用壓力容器缺陷評定規(guī)范1984年提出了以COD理論為基礎(chǔ)的《壓力容器缺陷評定規(guī)范》(CVDA-84)2004年提出了采用三級評定的國家標(biāo)準(zhǔn)《在用含缺陷壓力容器安全評定》(GB/T19624)四、我國在用壓力容器缺陷評定規(guī)范1984年提出了以COD理論GB/T19624-2004

根據(jù)“合于使用”和“最弱環(huán)”原則，用于判別在用含缺陷壓力容器及管道在規(guī)定的使用工況下能否繼續(xù)安全使用的一種安全評定方法。GB/T19624-2004根據(jù)“合于使用”GB/T19624-2004簡介GB/T19624-2004簡介GB/T19624-2004GB/T19624-2004:在用含缺陷壓力容器安全評定適用范圍：平面缺陷：包括裂紋、未熔合、未焊透、深度≥1mm咬邊體積缺陷：包括凹坑、氣孔、夾渣、深度＜1mm咬邊等失效模式：斷裂失效塑性失效疲勞失效評定方法：簡化評定常規(guī)評定分析評定GB/T19624-2004GB/T19624-2004缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）缺陷表征（P141-142）平面缺陷評定中所需應(yīng)力的確定評定中應(yīng)考慮