GB-T 19624-2019 在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定 含2024年第1號(hào)修改單

IJ74中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T19624—2004在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定-2019-06-04發(fā)布2020-01-01實(shí)施國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局前言 引言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語、定義和符號(hào) 5斷裂與塑性失效評(píng)定 6疲勞失效評(píng)定 附錄A（資料性附錄）應(yīng)力腐蝕、高溫蠕變和腐蝕疲勞環(huán)境對(duì)安全評(píng)定的影響 附錄B（規(guī)范性附錄）材料性能數(shù)據(jù)的測(cè)定和選取方法 附錄C（規(guī)范性附錄）載荷比Lr參量的計(jì)算 附錄D（規(guī)范性附錄）應(yīng)力強(qiáng)度因子KI的計(jì)算 附錄E（規(guī)范性附錄）缺陷間的干涉效應(yīng)系數(shù) 附錄F（資料性附錄）平面缺陷的分析評(píng)定方法 附錄G（規(guī)范性附錄）壓力管道直管段平面缺陷安全評(píng)定方法 附錄H（規(guī)范性附錄）壓力管道直管段體積缺陷安全評(píng)定方法 附錄I（資料性附錄）壓力管道彎頭和三通體積缺陷安全評(píng)定方法 附錄J（資料性附錄）材料斷裂韌度替代取值經(jīng)驗(yàn)公式 參考文獻(xiàn) Ⅰ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T19624—2004《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》。與GB/T19624—2004相比，主要變化如下：—修改了規(guī)范性引用文件（見第2章，2004年版的第2章—修改了一次應(yīng)力分安全系數(shù)（見表1,2004年版的表5-1);—修改了焊接修補(bǔ)區(qū)、高拘束度焊縫區(qū)或焊接殘余應(yīng)力分布情況不明區(qū)域焊接殘余應(yīng)力引起的—修改了凹坑缺陷的安全評(píng)定限定條件和免于評(píng)定的判別條件（見5.8,2004年版的5.8);—修改了流變應(yīng)力取值（見5.8.4和H.7,2004年版的5.8.4和H.7);—增加了內(nèi)壓圓筒整圈內(nèi)表面環(huán)向裂紋、半橢圓表面軸向和環(huán)向裂紋、橢圓埋藏軸向或環(huán)向裂紋Lr的計(jì)算公式，修改了內(nèi)壓球殼上長2a穿透裂紋Lr的計(jì)算公式和適用范圍，增加了示意圖（見附錄C,2004年版的附錄C);—增加了內(nèi)壓圓筒整圈內(nèi)表面環(huán)向裂紋、半橢圓表面軸向和環(huán)向裂紋、橢圓埋藏軸向或環(huán)向裂紋、內(nèi)壓球殼上長2a穿透裂紋KI的計(jì)算公式，刪除了十字接頭中的焊根裂紋KI的計(jì)算公式（見附錄D,2004年版的附錄D);—增加了腐蝕疲勞對(duì)安全評(píng)定的影響（見附錄A);—修改了起裂時(shí)載荷比L的確定方法（見G.4.2.2,2004年版的G.4.2.2);—修改了無量綱的含缺陷管道在純內(nèi)壓下的塑性極限內(nèi)壓的計(jì)算公式（見H.11.1,2004年版的—增加了壓力管道彎頭和三通體積缺陷安全評(píng)定方法（見附錄I);—增加了材料斷裂韌度替代取值經(jīng)驗(yàn)公式（見附錄J)。本標(biāo)準(zhǔn)由全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC262)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國特種設(shè)備檢測(cè)研究院、合肥通用機(jī)械研究院有限公司、國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局、北京航空航天大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：—GB/T19624—2004。Ⅱ?yàn)榱诉m應(yīng)國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)章中關(guān)于在用含缺陷壓力容器、壓力管道安全評(píng)定要求和工程需要，我國陸續(xù)開展了“七五”重點(diǎn)科技項(xiàng)目“帶缺陷壓力容器安全性評(píng)定研究”、“八五”國家重點(diǎn)攻關(guān)課題“在役鍋爐壓力容器安全評(píng)估與爆炸預(yù)防技術(shù)研究”、“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題“在役工業(yè)壓力管道安全評(píng)估與重要壓力容器壽命預(yù)測(cè)技術(shù)研究”，在這些研究工作的基礎(chǔ)上，于2004年形成GB/T19624—2004《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》。該標(biāo)準(zhǔn)依據(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在規(guī)定的使用條件下能否繼續(xù)安全使用。GB/T19624—2004的主要起草單位及人員為：中國特種設(shè)備檢測(cè)研究中心陳鋼、李學(xué)仁、左尚志、孫亮、陶雪榮、賈國棟；北京航空航天大學(xué)鐘群鵬、田永江；華東理工大學(xué)李培寧、王志文；清華大學(xué)余壽文、董亞民；合肥通用機(jī)械研究所陳學(xué)東、張立權(quán)、何處仁、王冰；中國石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院壽比南；浙江工業(yè)大學(xué)張康達(dá)；大連理工大學(xué)秦紅；中國通用石化機(jī)械工程公司肖有谷；浙江大學(xué)王寬福；南京工業(yè)大學(xué)沈士明。為了解決標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的問題，后續(xù)又開展了“十五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題“城市埋地燃?xì)夤艿兰肮I(yè)特殊承壓設(shè)備安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究”、“十一五”國家科技支撐課題“大型高參數(shù)高危險(xiǎn)性成套裝置長周期運(yùn)行安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究”、質(zhì)檢公益項(xiàng)目“基于損傷模式的承壓設(shè)備合于使用評(píng)價(jià)技術(shù)研究及應(yīng)用”等研究工作，結(jié)合國際上有關(guān)技術(shù)的發(fā)展，完成了對(duì)GB/T19624—2004的修訂。1在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定的術(shù)語、定義和符號(hào)、總論、斷裂與塑性失效評(píng)定、疲勞失效評(píng)定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于在用鋼制含超標(biāo)缺陷壓力容器的安全評(píng)定。鍋爐、管道以及其他金屬材料制容器中的受壓元件在進(jìn)行安全評(píng)定時(shí)也可參照使用。本標(biāo)準(zhǔn)適用于含下列類型缺陷的受壓元件的安全評(píng)定：a)平面缺陷：包括裂紋、未熔合、未焊透、深度大于或等于1mm的咬邊等；b)體積缺陷：包括凹坑、氣孔、夾渣、深度小于1mm的咬邊等。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于下列壓力容器和結(jié)構(gòu)：a)核能裝置中承受核輻射的壓力容器和結(jié)構(gòu)；b)機(jī)器上非獨(dú)立的承壓部件（如壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵、柴油機(jī)的承壓殼或氣缸等c)承受直接火的受壓元件；d)電力行業(yè)專用的封閉式電氣設(shè)備的電容壓力容器（封閉電器e)潛在失效模式包含蠕變的壓力容器和結(jié)構(gòu)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150.2壓力容器第2部分：材料GB/T228（所有部分）金屬材料拉伸試驗(yàn)GB/T4161金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度KIC試驗(yàn)方法GB/T6398金屬材料疲勞試驗(yàn)疲勞裂紋擴(kuò)展方法GB/T21143—2014金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗(yàn)方法JB/T4732鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013.2承壓設(shè)備無損檢測(cè)第2部分：射線檢測(cè)3術(shù)語、定義和符號(hào)下列術(shù)語和定義適用于本文件。超標(biāo)缺陷超過有關(guān)壓力容器制造或驗(yàn)收法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的容許尺寸的缺陷。3.1.2斷裂評(píng)定采用斷裂力學(xué)的方法評(píng)價(jià)含缺陷壓力容器和結(jié)構(gòu)能否排除斷裂失效的安全評(píng)定。23.1.3塑性失效評(píng)定采用塑性極限分析的方法評(píng)價(jià)含缺陷壓力容器和結(jié)構(gòu)能否排除塑性失效的安全評(píng)定。3.1.4疲勞評(píng)定評(píng)價(jià)含缺陷壓力容器和結(jié)構(gòu)在預(yù)期疲勞載荷的作用下，在所要求的繼續(xù)使用期內(nèi)能否排除疲勞失效的安全評(píng)定。3.1.5缺陷表征缺陷的規(guī)則化將實(shí)際缺陷按規(guī)則簡化為一個(gè)簡單幾何形狀的缺陷。3.1.6等效裂紋尺寸在平面缺陷的簡化評(píng)定中，按等應(yīng)力強(qiáng)度因子的原則，將表征后的橢圓埋藏裂紋或半橢圓表面裂紋用具有相等應(yīng)力強(qiáng)度因子的穿透裂紋代替，該穿透裂紋的半長稱為上述橢圓埋藏裂紋或半橢圓表面裂紋的等效裂紋尺寸。3.1.7塑性極限載荷采用極限分析方法，按理想塑性材料假設(shè)，以實(shí)際材料屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的平均值作為材料的流變應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，所得到的該結(jié)構(gòu)所能承受的最大載荷。3.1.8塑性屈服載荷采用極限分析的方法，按理想塑性材料假設(shè)，以實(shí)際材料屈服強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算所得到的結(jié)構(gòu)所能承受的最大載荷。3.1.9鼓脹效應(yīng)內(nèi)壓對(duì)殼面的作用力迫使缺陷部位殼體局部凸出，導(dǎo)致實(shí)際的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子值高于未考慮局部凸出時(shí)計(jì)算所得的應(yīng)力強(qiáng)度因子值的現(xiàn)象。鼓脹效應(yīng)系數(shù)鼓脹效應(yīng)所導(dǎo)致的應(yīng)力強(qiáng)度因子增大的放大倍數(shù)。ROR材料ROR應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系滿足ε/εs=σ/σs+α(σ/σs)n的材料。下列符號(hào)適用于本文件。A—材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率與Δk關(guān)系式中的系數(shù)，N-m·mm(1+3m/2)·cycle-1;Ap—內(nèi)壓的作用面積，mm2;As—接管承載面積，mm2;3a—平面缺陷規(guī)則化后的表征裂紋尺寸（穿透裂紋長度的一半；二維缺陷橢圓化后短軸長度的一半，即表面裂紋的深度、埋藏裂紋自身高度的一半，或角裂紋沿接管壁的深度mm；a1—相鄰兩共面裂紋中較大者的a值（共面夾渣較深者的a值mm；2—相鄰兩共面裂紋中較小者的a值（共面夾渣較淺者的a值mm；a45—接管拐角平分線方向的拐角裂紋深度，mm；af—裂紋疲勞擴(kuò)展后a的最終尺寸，mm；ai—第i個(gè)疲勞（應(yīng)力）循環(huán)后的a值，iaj—疲勞擴(kuò)展分段計(jì)算法中第j計(jì)算段中裂紋尺寸a的近似平均值，ju，mm；0—疲勞分析初始裂紋的a值，mma—簡化評(píng)定中缺陷的等效裂紋尺寸，mm；m—簡化評(píng)定中缺陷的最大容許等效裂紋尺寸，mm；B—評(píng)定用殼體計(jì)算厚度，即扣除一個(gè)評(píng)定周期的內(nèi)、外壁腐蝕量后的缺陷附近容器殼體壁厚（B＝B0-C2mm；B1—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因錯(cuò)邊引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)，錯(cuò)邊兩側(cè)的容器壁厚的較大B2—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因錯(cuò)邊引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)，錯(cuò)邊兩側(cè)的容器壁厚的較小B45—接管拐角平分線方向的容器壁厚，mm；Bmin—接管內(nèi)拐角至外拐角的距離，mm；Bn—評(píng)定用接管計(jì)算厚度，即扣除一個(gè)評(píng)定周期內(nèi)外壁腐蝕量后的缺陷附近接管壁B0—缺陷附近實(shí)測(cè)容器殼體壁厚，mm；b—在計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因錯(cuò)邊引起的彎曲二次應(yīng)力的公式中，容器壁厚參數(shù)的指數(shù)項(xiàng)；C2—一個(gè)評(píng)定周期內(nèi)因內(nèi)外壁介質(zhì)腐蝕而導(dǎo)致的壁厚減薄量，mm；c—表征橢圓埋藏裂紋或半橢圓表面裂紋在沿殼體表面方向的半長，mm；1—相鄰兩共面裂紋中較大者的c值（共面夾渣中較深者的c值mmc2—相鄰兩共面裂紋中較小者的c值（共面夾渣中較深者的c值mm；f—裂紋疲勞擴(kuò)展后c的最終尺寸，mm；ci—第i個(gè)疲勞（應(yīng)力）循環(huán)后的c值，mm；cj—疲勞擴(kuò)展分段計(jì)算法中第j計(jì)算段中裂紋尺寸c的近似平均值，ju，mm；0—疲勞分析初始裂紋的c值，mm；D—容器平均直徑，mm；Dn—接管平均直徑，mm；d—疲勞評(píng)定時(shí)，大小不同的應(yīng)力變化范圍的種數(shù)；d,—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因棱角引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)，在與焊縫垂直的截面上，棱角的直邊段在壁厚方向上的投影長度的一半，mm；4da／dt—應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率，mm／s；E—在評(píng)定溫度下的材料彈性模量，MPa；e—表征埋藏橢圓裂紋中心偏離壁厚中心的偏心距，mm；e1—錯(cuò)邊量，mm；Fch—接管拐角裂紋的邊界修正因子；f—fb及fm的總稱；fb—f及f的總稱；fb—計(jì)算由彎曲應(yīng)力σB引起的裂紋fb—計(jì)算由彎曲應(yīng)力σB引起的裂紋紋構(gòu)形因子；f—計(jì)算由彎曲應(yīng)力σB引起的裂紋尺寸c方向裂紋尖端處應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)所用的裂紋構(gòu)形因子；ffcc—計(jì)算拐角裂紋的KIffm—f及f的總稱；f—計(jì)算由薄膜應(yīng)力σm引起的裂紋尺寸a方向裂紋尖端處應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)所用的裂紋構(gòu)形因子；B裂紋尺寸c方向裂紋尖端處應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)所用的裂fm—B裂紋尺寸c方向裂紋尖端處應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)所用的裂紋構(gòu)形因子；G—相鄰兩裂紋間彈塑性干涉效應(yīng)系數(shù)；G0—凹坑缺陷無量綱參數(shù)；h—缺陷沿板厚方向的實(shí)測(cè)最大自身深度，mm；W—填角焊縫焊腳尺寸，mm；i—d種應(yīng)力變化范圍的各自代號(hào)，iJ—JJ0.05—裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展量為0.05mm時(shí)所對(duì)應(yīng)的J積分值，N／mm；J0.2BL—穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展為0.2mm鈍化偏置線時(shí)對(duì)應(yīng)的非尺寸敏感斷裂抗力J，N／mm；Jc（B）?當(dāng)Δa小于0.2mm鈍化偏置線時(shí)出現(xiàn)非穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展或pop-in時(shí)的J積分?jǐn)郕IC—材料J積分?jǐn)嗔秧g度，N／mm；Ji—按金相剖面法測(cè)得的材料J積分?jǐn)嗔秧g度，N／mm；JR（Δa）—裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展Δa時(shí)的延性撕裂斷裂韌度，N／mm；j—裂紋擴(kuò)展分成u段計(jì)算的段次，j=1，2，…，u；KC—以應(yīng)力強(qiáng)度因子表示材料的斷裂韌度，或由J積分?jǐn)嗔秧g度／CTOD斷裂韌度換算的以應(yīng)力強(qiáng)度因子表示的材料斷裂韌度，MPa·或N／mm3／2；KI—I型應(yīng)力強(qiáng)度因子，MPa·或N／mm3／2；KIC—材料的平面應(yīng)變斷裂韌度，MPa·或N／mm3／2； KISCC—材料在相應(yīng)介質(zhì)環(huán)境下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的界限應(yīng)力強(qiáng)度因子，MPa·‘m或Kp—平面缺陷常規(guī)評(píng)定中考慮了分安全系數(shù)后，以應(yīng)力強(qiáng)度因子表示的材料斷裂韌度，MPa·或N／mm3／2；5Kr—平面缺陷常規(guī)評(píng)定用斷裂比，指施加載荷作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子與以應(yīng)力強(qiáng)度因子表示的材料斷裂韌度的比值；Kt—應(yīng)力集中系數(shù)；K—一次應(yīng)力引起的應(yīng)力強(qiáng)度因子，MPa·或N/mm3/2;K—二次應(yīng)力引起的應(yīng)力強(qiáng)度因子，MPa·或N/mm3/2;KV2—評(píng)價(jià)溫度下夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊吸收能量，J;k—兩凹坑間的最小間距，mm;L—板長度的一半，mm;Lr—載荷比，指引起一次應(yīng)力的施加載荷與塑性屈服極限載荷的比值，表示載荷接近于材料塑性屈服極限載荷的程度；LW—有焊趾裂紋或填角焊焊根裂紋的焊接接頭上兩相鄰對(duì)稱焊趾間的距離，mm;Lax—Lr的容許極限；l—平面缺陷沿殼體表面方向的實(shí)測(cè)最大長度，mm;l,—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因棱角引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)，在與焊縫垂直的截面上，棱角兩直邊段總跨度的一半，mm;M—相鄰兩裂紋間的線彈性干涉效應(yīng)系數(shù)；Mg—鼓脹效應(yīng)系數(shù)；Mσ—應(yīng)力集中修正因子；m—疲勞裂紋擴(kuò)展速率與ΔK關(guān)系式中的指數(shù)；N—恒幅疲勞應(yīng)力循環(huán)總次數(shù)，cycle;n—ROR材料的應(yīng)變硬化指數(shù)；ni—表示(Δσm)i及(ΔσB)i的應(yīng)力變化范圍的循環(huán)次數(shù)，cycle;P—一次應(yīng)力，MPa;Pb—一次彎曲應(yīng)力，MPa;PL—以材料流變應(yīng)力值進(jìn)行極限分析所得到的結(jié)構(gòu)塑性極限載荷，MPa;Pm—一次薄膜應(yīng)力，MPa;p—安全評(píng)定要求的容器工作壓力，MPa;p1,p2—埋藏缺陷距殼體兩表面的距離，且p1≤p2,mm;pL—含凹坑缺陷的容器的塑性極限載荷，MPa;pL0—與含凹坑缺陷的容器材料及尺寸相同的無缺陷受壓元件的塑性極限載荷，MPa;pmax—已經(jīng)計(jì)入安全裕度的含凹坑缺陷的容器最高容許工作壓力，MPa;Q—二次應(yīng)力，MPa;Qb—二次彎曲應(yīng)力，MPa;Qm—二次薄膜應(yīng)力，MPa;R—容器平均半徑，mm;Ri—容器內(nèi)半徑，mm;Rin—接管內(nèi)半徑，mm;Ro—容器外半徑，mm;Rσ—應(yīng)力比，指應(yīng)力循環(huán)中最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比；Sr—施加載荷與流變強(qiáng)度載荷的比值；6（s3N）x—工況要求承受的疲勞強(qiáng)度參量，N3/mm6·cycle;（s3N）y—缺陷容許承受的疲勞強(qiáng)度參量，N3/mm6·cycle;s—兩共面裂紋間的間距，mm;s0—判別兩共面裂紋是否應(yīng)合并的臨界間距，mm;1—兩共面裂紋或夾渣之間沿壁厚方向的最小距離，mms2—兩共面裂紋或夾渣之間沿殼壁表面方向的最小距離，mm;3—兩非共面裂紋或夾渣中兩面之間的最小距離，mm;T—T0—可忽略材料蠕變效應(yīng)的溫度，℃;t—u—裂紋疲勞擴(kuò)展分段計(jì)算法中ni的分段段數(shù)；W—試樣寬度的一半，mm;m—棱角尺寸，mm;X—規(guī)則化后橢球形凹坑在殼壁表面的橢圓長軸尺寸的一半，mm;X1—相鄰兩凹坑中較大者的X值，mm;X2—相鄰兩凹坑中較小者的X值，mm;Xb—平面缺陷簡化評(píng)定用彎曲應(yīng)力折合為當(dāng)量拉伸應(yīng)力的折合系數(shù)；Xr—平面缺陷簡化評(píng)定用焊接殘余應(yīng)力折合為當(dāng)量拉伸應(yīng)力的折合系數(shù)；Y—規(guī)則化后橢球形凹坑在殼壁表面的橢圓短軸尺寸的一半，mm;Y1—相鄰兩凹坑中較大者的Y值，mm;Y2—相鄰兩凹坑中較小者的Y值，mm;>—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因棱角引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)，在與焊縫垂直的截面上，棱角直邊段在壁厚方向上的投影長度，mm;Z—規(guī)則化后橢球形凹坑的深度，mm;Δk—裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子變化范圍，MPa·或N/mm3/2;Δka—a方向裂紋尖端處的Δk，MPa·或N/mm3/2;Δkc—c方向裂紋尖端處的Δk，MPa·或N/mm3/2;(Δka)i-1—按ai-1,ci-1及(Δσm)i，(ΔσB)i計(jì)算的a方向裂紋尖端處的Δk，MPa·或N/mm3/2;(Δkc)i-1—按ai-1,ci-1及(Δσm)i，(ΔσB)i計(jì)算的c方向裂紋尖端處的Δk，MPa·或N/mm3/2;[(Δka)i］j-1—按a＝aj-1,c＝cj-1及(Δσm)i，(ΔσB)i計(jì)算的a方向裂紋尖端處的Δk，MPa· 或N/mm3/2;[(Δkc)i］j-1—按a＝aj-1,c＝cj-1及(Δσm)i，(ΔσB)i計(jì)算的c方向裂紋尖端處的Δk，MPa· 或N/mm3/2;Δkth—疲勞裂紋擴(kuò)展的應(yīng)力強(qiáng)度因子變化范圍門欖值，MPa·或N/mm3/2;Δkp—一次應(yīng)力變化引起的應(yīng)力強(qiáng)度因子變化范圍，MPa·或N/mm3/2;Δks—二次應(yīng)力強(qiáng)度因子變化范圍，MPa·或N/mm3/2;(Δpb)i—一次應(yīng)力的(ΔσB)i，MPa;7i—i—i—ΔT—內(nèi)外壁溫差，℃；Δσ—應(yīng)力變化范圍，等于Δσm與ΔσB之和，及Δσ1和Δσ2中的較大值，MPa；i—第i種應(yīng)力變化范圍，i2—截面上應(yīng)力變化范圍分布經(jīng)線性化處理后得到的內(nèi)、外壁上的應(yīng)力變化范圍ΔσB—彎曲應(yīng)力分量變化范圍值，MPa；Δσm—薄膜應(yīng)力分量變化范圍值，MPa；min—可忽略的最小應(yīng)力變化范圍，MPa；i—第i種薄膜應(yīng)力分量變化范圍，MPa；i—第i種彎曲應(yīng)力分量變化范圍，MPa；α,—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因棱角引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)，在與焊縫垂直的截面上，棱角直邊段與殼體表面方向所形成的銳角，rad；β—計(jì)算對(duì)接焊接接頭中因棱角引起的彎曲二次應(yīng)力時(shí)所使用的中間參量，rad；δ—裂紋尖端張開位移（CTOD）值，mm；δ0.05—裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展量為0.05mm時(shí)所對(duì)應(yīng)的COD值，mm；δ0.2BL—穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展為0.2mm鈍化偏置線時(shí)對(duì)應(yīng)的非尺寸敏感斷裂抗力δ，mm；c—CTOD斷裂韌度，mm；δc（B）?當(dāng)Δa小于0.2mm鈍化偏置線時(shí)出現(xiàn)非穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展或pop-in時(shí)的CTOD斷裂抗力，mm；i—按金相剖面法測(cè)定的材料CTOD斷裂韌度，mmr—平面缺陷簡化評(píng)定用斷裂比，指在施加應(yīng)力作用下的裂紋尖端張開位移與材料的張開位移斷裂韌度的比值；ν—泊松比；ρ—平面缺陷常規(guī)評(píng)定中計(jì)算二次應(yīng)力的塑性修正因子；σ—應(yīng)力，MPa；σ12—截面上的應(yīng)力分布經(jīng)線性化處理后在內(nèi)、外壁上的應(yīng)力值，MPa；2—條件屈服強(qiáng)度，即材料拉伸殘余應(yīng)變量為0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值，MPaB—由應(yīng)力分布線性化規(guī)則得到的彎曲應(yīng)力（由P引起的稱Pb，由Q引起的稱QbMPa；σb—評(píng)定溫度下材料的抗拉強(qiáng)度，MPa；σm—薄膜應(yīng)力（由P引起的稱Pm，由Q引起的稱QmMPa；R—焊接殘余應(yīng)力，MPaax—焊接殘余應(yīng)力σR在截面上的最大值，MPa；σs—評(píng)定溫度下的材料屈服強(qiáng)度，也可用其條件屈服強(qiáng)度σ0.2代替，MPa；σ—評(píng)定溫度下的焊縫金屬的屈服強(qiáng)度，也可用其條件屈服強(qiáng)度σ0.2代替，MPa；Σ—平面缺陷簡化評(píng)定中使用的總當(dāng)量拉伸應(yīng)力，MPaΣ1—平面缺陷簡化評(píng)定中，由一次薄膜應(yīng)力Pm及局部應(yīng)力集中引起的當(dāng)量拉伸應(yīng)8σΣ2—平面缺陷簡化評(píng)定中，由一次彎曲應(yīng)力Pb引起的當(dāng)量拉伸應(yīng)力，MPa;σΣ3—平面缺陷簡化評(píng)定中，由焊接殘余應(yīng)力引起的當(dāng)量拉伸應(yīng)力，MPa;σ—評(píng)定溫度下材料的流變應(yīng)力，MPa;σ,—評(píng)定溫度下材料的流變應(yīng)力，MPa;Ψ1—平面缺陷常規(guī)評(píng)定中，為計(jì)算Kr所涉及的塑性修正因子ρ時(shí)的中間參量；φ—角度，(°);Φ—第二類橢圓積分；φ—焊接接頭系數(shù)；η—表面裂紋或埋藏裂紋的裂紋尖端離殼壁表面的最近距離，mm;Γ—平面缺陷簡化評(píng)定中，計(jì)算棱角及錯(cuò)變量的應(yīng)力集中的中間參量；εs—屈服應(yīng)變；εΣ—裂紋尖端總應(yīng)變。ε采用本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓力容器安全評(píng)定除應(yīng)遵循本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)遵守國家有關(guān)部門頒布的相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)章。4.2資格與職責(zé)4.2.1.1進(jìn)行壓力容器安全評(píng)定的單位和人員的資格，應(yīng)符合國家有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)章規(guī)定的資格。4.2.1.2在壓力容器安全評(píng)定中，進(jìn)行無損檢測(cè)的人員應(yīng)持有與實(shí)際使用的無損檢測(cè)方法相一致的Ⅲ級(jí)資格證書，且有較豐富的缺陷判別及缺陷尺寸（包括自身高度）測(cè)定的經(jīng)驗(yàn)。4.2.2.1進(jìn)行安全評(píng)定的單位應(yīng)根據(jù)所評(píng)定對(duì)象的缺陷性質(zhì)、缺陷成因、使用工況以及對(duì)缺陷擴(kuò)展的預(yù)測(cè)等，對(duì)所評(píng)定的對(duì)象給出明確的評(píng)定結(jié)論和繼續(xù)使用的條件。4.2.2.2進(jìn)行安全評(píng)定的單位，應(yīng)對(duì)所評(píng)定對(duì)象的缺陷檢驗(yàn)結(jié)果和評(píng)定結(jié)論的正確性負(fù)責(zé)。4.3安全評(píng)定的準(zhǔn)則與要求安全評(píng)定應(yīng)包括對(duì)評(píng)定對(duì)象的狀況調(diào)查（歷史、工況、環(huán)境等）、缺陷檢測(cè)、缺陷成因分析、失效模式判斷、材料檢驗(yàn)（性能、損傷與退化等）、應(yīng)力分析、必要的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算，并根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)評(píng)定對(duì)象的安全性進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。本標(biāo)準(zhǔn)考慮下列類型的失效模式：9a)斷裂失效；b)塑性失效；c)疲勞失效。判斷失效模式應(yīng)依據(jù)同類壓力容器或結(jié)構(gòu)的失效分析和安全評(píng)定案例與經(jīng)驗(yàn)、被評(píng)定的壓力容器或結(jié)構(gòu)的具體的制造和檢驗(yàn)資料、使用工況以及缺陷的理化檢驗(yàn)和物理診斷結(jié)果，且對(duì)可能存在的腐蝕、應(yīng)力腐蝕、高溫蠕變環(huán)境等對(duì)失效模式和安全評(píng)定的影響也應(yīng)予以充分的考慮。應(yīng)力腐蝕、高溫蠕變和腐蝕疲勞環(huán)境對(duì)安全評(píng)定的影響參見附錄A。4.3.3安全評(píng)定方法的選擇安全評(píng)定方法的選擇應(yīng)以避免在規(guī)定工況（包括水壓試驗(yàn)）下安全評(píng)定期內(nèi)發(fā)生各種模式的失效而導(dǎo)致事故的可能為原則。一種評(píng)定方法只能評(píng)價(jià)相應(yīng)的失效模式，只有對(duì)各種可能的失效模式進(jìn)行判斷或評(píng)價(jià)后，才能作出所評(píng)價(jià)的含有超標(biāo)缺陷的容器或結(jié)構(gòu)是否安全的結(jié)論。4.3.4安全評(píng)定所需的參考資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)4.3.4.1安全評(píng)定所需的參考資料包括：a)壓力容器制造竣工圖及強(qiáng)度計(jì)算書；b)壓力容器制造驗(yàn)收的有關(guān)資料，包括材料數(shù)據(jù)、焊接記錄、返修記錄、無損檢測(cè)資料、熱處理報(bào)告、檢驗(yàn)記錄和壓力試驗(yàn)報(bào)告等；c)壓力容器運(yùn)行狀況的有關(guān)資料，包括介質(zhì)情況、工作溫度、載荷狀況、運(yùn)行和故障記錄及歷次檢驗(yàn)與維修報(bào)告等。4.3.4.2安全評(píng)定所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：a)缺陷的類型、尺寸和位置；b)結(jié)構(gòu)和焊縫的幾何形狀和尺寸；c)材料的化學(xué)成分、力學(xué)和斷裂韌度性能數(shù)據(jù)；d)由載荷引起的應(yīng)力；e)殘余應(yīng)力。4.4安全評(píng)定中的基礎(chǔ)工作應(yīng)根據(jù)安全評(píng)定的要求，對(duì)被評(píng)定對(duì)象可能存在的各種缺陷、材料和結(jié)構(gòu)等合理選擇有效的檢測(cè)方法和設(shè)備進(jìn)行全面的檢測(cè)并確保缺陷檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、真實(shí)、可靠。對(duì)于無法進(jìn)行無損檢測(cè)的部位存在缺陷的可能性應(yīng)有足夠的考慮，安全評(píng)定人員和無損檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和具體情況作出保守的估計(jì)。應(yīng)力分析應(yīng)考慮各種可能的載荷，并根據(jù)具體失效模式的安全評(píng)定需要和評(píng)定方法，采用成熟、可靠的方法計(jì)算評(píng)定中所需的應(yīng)力。4.4.3材料性能的測(cè)試和性能數(shù)據(jù)的獲得材料性能的測(cè)試和性能數(shù)據(jù)的獲得應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和附錄B的規(guī)定。應(yīng)充分考慮材料性能數(shù)據(jù)的分散性并按偏于保守的原則確定所需的材料性能數(shù)值。評(píng)定計(jì)算時(shí)，應(yīng)保證缺陷尺寸、應(yīng)力和材料性能等數(shù)據(jù)單位的一致性。4.5評(píng)定結(jié)論與報(bào)告4.5.1缺陷評(píng)定完成后，評(píng)定單位應(yīng)依據(jù)國家相關(guān)法規(guī)、規(guī)章和本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，及時(shí)出具完整的評(píng)定報(bào)告并給出明確的評(píng)定結(jié)論和繼續(xù)使用的條件。4.5.2評(píng)定報(bào)告一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)被評(píng)定對(duì)象的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用等基本情況和數(shù)據(jù)；b)缺陷檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；c)材料性能數(shù)據(jù)測(cè)試或選用；d)應(yīng)力狀況、應(yīng)力測(cè)試和應(yīng)力分析；e)綜合安全評(píng)價(jià)與評(píng)定結(jié)論。4.5.3評(píng)定報(bào)告應(yīng)準(zhǔn)確無誤，由評(píng)定人員編制、評(píng)定單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審查、評(píng)定單位法人代表批準(zhǔn)，報(bào)告應(yīng)由編制、審查、批準(zhǔn)人員簽字并加蓋評(píng)定單位的有效印章。5斷裂與塑性失效評(píng)定5.1評(píng)定方法的分類本章所規(guī)定的評(píng)定方法，依據(jù)評(píng)定對(duì)象的缺陷類型和評(píng)定準(zhǔn)則的不同，分為下列四種類型：a)平面缺陷的簡化評(píng)定（簡稱簡化評(píng)定b)平面缺陷的常規(guī)評(píng)定（簡稱常規(guī)評(píng)定c)凹坑缺陷的評(píng)定（簡稱凹坑評(píng)定d)氣孔和夾渣缺陷的評(píng)定（簡稱氣孔夾渣評(píng)定）。對(duì)于平面缺陷，可采用簡化評(píng)定或常規(guī)評(píng)定方法進(jìn)行。在特殊和可能的情況下，也可采用分析評(píng)定方法進(jìn)行更為詳盡的分析評(píng)定。常規(guī)評(píng)定所采用的安全系數(shù)見表1。其他評(píng)定方法所采用的安全系數(shù)，按各相應(yīng)章節(jié)的規(guī)定選取。表1常規(guī)評(píng)定安全系數(shù)取值失效后果缺陷表征尺寸分安全系數(shù)材料斷裂韌度分安全系數(shù)應(yīng)力分安全系數(shù)一次應(yīng)力二次應(yīng)力一般嚴(yán)重5.3缺陷的表征安全評(píng)定時(shí)，一般應(yīng)對(duì)實(shí)測(cè)的平面缺陷進(jìn)行規(guī)則化表征處理，將缺陷表征為規(guī)則的裂紋狀表面缺陷、埋藏缺陷或穿透缺陷。表征后裂紋的形狀為橢圓形、圓形、半橢圓形或矩形。表征裂紋尺寸應(yīng)根據(jù)具體缺陷情況由缺陷外接矩形的高和長來確定。對(duì)穿透裂紋，長為2a；對(duì)表接矩形的長邊應(yīng)與鄰近的殼體表面平行。）穿透裂紋）埋藏裂紋）表面裂紋圖1平面缺陷的表征圖例）孔邊角裂紋5.3.1.3表面缺陷的規(guī)則化和表征裂紋尺寸若缺陷沿殼體表面方向的實(shí)測(cè)最大長度為l，沿板厚方向的實(shí)測(cè)最大深度為h（見圖2),則：a)當(dāng)h＞0.7B時(shí)，規(guī)則化為長2a＝l+2h的穿透裂紋［見圖2a)];b)當(dāng)h≤0.7B時(shí)：1)h＜l/2時(shí)，規(guī)則化為C＝la＝h的半橢圓表面裂紋［見圖2b)];2)h≥l/2時(shí)，對(duì)于斷裂評(píng)定，規(guī)則化為C＝a＝h的半圓形表面裂紋［見圖2c)];對(duì)疲勞評(píng)定，規(guī)則化為C＝la＝h的半橢圓表面裂紋［見圖2d)]。7B圖2表面缺陷的規(guī)則化圖例5.3.1.4埋藏缺陷的規(guī)則化和表征裂紋尺寸若缺陷沿殼體表面方向的實(shí)測(cè)最大長度為l，沿板厚方向的實(shí)測(cè)最大自身高度為h，缺陷到殼體內(nèi)外表面的最短距離分別為p1和p2,且p1≤p2（見圖3),則：a)當(dāng)p1≤p2<0.4h時(shí)，規(guī)則化為2a＝l+2h的穿透裂紋［見圖3a)];b)當(dāng)p1<0.4h≤p2時(shí)，規(guī)則化為a＝h＋p1、2c＝l的半橢圓表面裂紋［見圖3b)];c)當(dāng)0.4h≤p1≤p2時(shí)：1)h＜lla＝h的橢圓形埋藏裂紋［見圖3c)];2)h≥l時(shí)，對(duì)于斷裂評(píng)定，規(guī)則化為2c=2a＝h的圓形埋藏裂紋［見圖3d)];對(duì)于疲勞評(píng)la＝h的橢圓埋藏裂紋［見圖3e)];d)已表征為表面裂紋的埋藏缺陷，即使2a＋p1>0.7B，也不再表征為穿透裂紋。≤p<0.4h4<144圖3埋藏缺陷的規(guī)則化圖例5.3.1.5穿透缺陷的規(guī)則化和表征裂紋尺寸若穿透缺陷沿殼體表面方向的實(shí)測(cè)最大長度為l，則規(guī)則化為2a＝l的穿透裂紋（見圖4)。圖4穿透缺陷的規(guī)則化圖例當(dāng)裂紋平面方向與主應(yīng)力方向不垂直時(shí)，可將裂紋投影到與主應(yīng)力方向垂直的平面內(nèi)，在該平面內(nèi)按投影尺寸確定表征裂紋尺寸。當(dāng)兩裂紋或多裂紋相鄰時(shí)，應(yīng)考慮裂紋之間的相互影響?？上劝?.3.1.7.2的規(guī)定確定裂紋間距s和合并間距s0,然后根據(jù)情況分別作出合并（復(fù)合）、考慮相互影響或忽略相互影響的處理。5.3.1.7.2裂紋間距s及合并間距s0的確定圖5給出的共面裂紋的合并規(guī)則中，裂紋間距s及合并間距s0的確定原則和典型情況：0=2c2。0020=2a2。5.3.1.7.3共面裂紋的復(fù)合及相互影響處理共面裂紋的復(fù)合及相互影響處理原則如下：a)若s≤s0,則用包絡(luò)該兩裂紋（或兩個(gè)以上s≤s0的裂紋）的外切矩形將其復(fù)合，規(guī)則化為一個(gè)裂紋。復(fù)合后的裂紋不再表征，也不再與其他裂紋或復(fù)合裂紋復(fù)合。復(fù)合后的裂紋與其他裂紋或復(fù)合裂紋之間的相互影響按b)或c)的規(guī)定確定。b)若s0＜s<5s0,則兩裂紋不必合并，分別按單個(gè)裂紋評(píng)定，但要考慮其相互間的影響。即在簡化評(píng)定中，計(jì)算的槡δr值要乘以1.2的系數(shù)；常規(guī)評(píng)定中，在計(jì)算Kr時(shí)要將應(yīng)力強(qiáng)度因子乘以彈塑性干涉效應(yīng)系數(shù)G；疲勞評(píng)定中，在計(jì)算ΔK時(shí)要乘以線彈性干涉效應(yīng)系數(shù)M。c)若s≥5s0,則可忽略其相互影響，分別作為單個(gè)裂紋進(jìn)行評(píng)定。非共面裂紋的處理原則如下：a)兩未穿透裂紋相鄰而不共面。當(dāng)兩裂紋面之間的最小距離s3小于較小的表征裂紋尺寸a2的2倍時(shí)，即s3<2a2,則這兩條裂紋可視為共面。b)兩穿透裂紋相鄰而不共面。當(dāng)兩裂紋面之間的最小距離s3小于較小的表征裂紋尺寸a2的2倍時(shí)，即s3<2a2,則這兩條裂紋可視為共面。c)一條穿透裂紋和一條未穿透裂紋相鄰而不共面。當(dāng)兩裂紋面之間的最小距離s3小于較小的表征裂紋長度時(shí)，即s3<2c2（或s3<2a2),則這兩條裂紋可視為共面。d)非共面裂紋規(guī)則化為共面裂紋后，還應(yīng)考慮裂紋之間的相互影響。e)凡不能視為共面裂紋處理的非共面裂紋，均應(yīng)逐個(gè)各自進(jìn)行評(píng)定。）位于同一側(cè)的共同表面缺陷）共面埋藏缺陷）共面表面和埋藏缺陷）位于不同側(cè)的共面表面缺陷圖5共面缺陷的合并規(guī)則圖例）共面穿透缺陷5.3.2體積缺陷的表征表面的不規(guī)則凹坑缺陷按其外接矩形將其規(guī)則化為長軸長度、短軸長度及深度分別為2X、2Y及Z的半橢球形凹坑。其中，長軸2X為凹坑邊緣任意兩點(diǎn)之間的最大垂直距離，短軸2Y為平行于長軸且與凹坑外邊緣相切的兩條直線間的距離，深度Z取凹坑的最大深度（見圖6)。圖6單個(gè)凹坑缺陷表征示意圖5.3.2.2多個(gè)凹坑缺陷的表征當(dāng)存在兩個(gè)以上的凹坑時(shí)，應(yīng)分別按單個(gè)凹坑進(jìn)行規(guī)則化并確定各自的凹坑長軸。若規(guī)則化后相鄰兩凹坑邊緣間最小距離k大于較小凹坑的長軸2X2,則可將兩個(gè)凹坑視為互相獨(dú)立的單個(gè)凹坑分別進(jìn)行評(píng)定。否則，應(yīng)將兩個(gè)凹坑合并為一個(gè)半橢球形凹坑來進(jìn)行評(píng)定，該凹坑的長軸長度為兩凹坑外側(cè)邊緣之間的最大距離，短軸長度為平行于長軸且與兩凹坑外緣相切的任意兩條直線之間的最大距離，該凹坑的深度為兩個(gè)凹坑的深度的較大值（見圖7)。圖7多個(gè)凹坑缺陷表征示意圖5.3.2.3氣孔和夾渣缺陷的表征5.3.2.3.1氣孔用氣孔率表征。氣孔率是指在射線底片有效長度范圍內(nèi)，氣孔投影面積占焊縫投影面積的百分比。射線底片有效長度按NB/T47013.2的規(guī)定確定，焊縫投影面積為射線底片有效長度與焊縫平均寬度的乘積。5.3.2.3.2條形夾渣以其在射線底片上的長度表征。多個(gè)夾渣相鄰時(shí)，應(yīng)按下述原則考慮夾渣間的相互影響：a)共面夾渣間的復(fù)合若兩個(gè)夾渣間的距離小于圖8中的規(guī)定值，則將其復(fù)合為一個(gè)連續(xù)的大夾渣。b)非共面夾渣的處理當(dāng)兩個(gè)非共面埋藏夾渣之間的最小距離s3小于較小夾渣的自身高度的一半時(shí)，則這兩個(gè)夾渣可以視為共面并按a)的規(guī)定進(jìn)行復(fù)合。否則，均應(yīng)逐個(gè)分別進(jìn)行評(píng)定。c)已復(fù)合夾渣的處理復(fù)合后的夾渣不再與其他夾渣或復(fù)合夾渣進(jìn)行復(fù)合。>(2a=(2a++度取2a和2c中的較大者＜+≤+且≤++2c+圖8多個(gè)夾渣的復(fù)合準(zhǔn)則圖例5.3.2.3.3將氣孔和夾渣視為平面缺陷進(jìn)行評(píng)定時(shí)，應(yīng)按5.3.1的規(guī)定進(jìn)行缺陷的表征。5.4平面缺陷評(píng)定中所需應(yīng)力的確定5.4.1評(píng)定中應(yīng)考慮的載荷、應(yīng)力及其分類評(píng)定中應(yīng)考慮下列載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力：a)介質(zhì)的壓力及其產(chǎn)生的應(yīng)力；b)介質(zhì)和結(jié)構(gòu)的重力載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力；c)外加機(jī)械載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力；d)振動(dòng)、風(fēng)載等載荷及其產(chǎn)生的應(yīng)力；e)焊接引起的焊接殘余應(yīng)力；f)錯(cuò)邊、棱角、壁厚局部減薄、不等厚度等結(jié)構(gòu)幾何不連續(xù)在載荷作用時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力；g)溫度差、熱脹冷縮不協(xié)調(diào)等所產(chǎn)生的熱溫差應(yīng)力或熱應(yīng)力；h)其他應(yīng)考慮的載荷或應(yīng)力。5.4.1.2安全評(píng)定的應(yīng)力分類規(guī)則應(yīng)根據(jù)應(yīng)力的作用區(qū)域和性質(zhì)，將其劃分為一次應(yīng)力P、二次應(yīng)力Q。除下列特殊規(guī)定外，按JB/T4732確定應(yīng)力分類的規(guī)則：a)由于管系的熱膨脹在接管處引起的應(yīng)力，按一次應(yīng)力考慮；b)焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，按二次應(yīng)力考慮；c)由錯(cuò)邊、棱角、局部厚度差所引起的局部應(yīng)力，按二次應(yīng)力考慮；d)由壁溫溫度差或材料熱膨脹系數(shù)不同引起的熱應(yīng)力，按二次應(yīng)力考慮。5.4.2.1.1在評(píng)定中所取用的應(yīng)力是缺陷部位的主應(yīng)力。計(jì)算該主應(yīng)力時(shí)采用線彈性計(jì)算方法，并假設(shè)結(jié)構(gòu)中不存在缺陷。考慮各種載荷，分別計(jì)算被評(píng)定缺陷部位結(jié)構(gòu)沿厚度截面上一次應(yīng)力及二次應(yīng)力分布，如圖9中的實(shí)線所示，然后將非線性分布的應(yīng)力按5.4.2.2的規(guī)定進(jìn)行缺陷區(qū)域的應(yīng)力線性化處理。5.4.2.2缺陷區(qū)域的應(yīng)力線性化規(guī)則對(duì)于沿厚度非線性分布的應(yīng)力，應(yīng)根據(jù)保證在整個(gè)缺陷長（或深）度范圍內(nèi)各處的線性化應(yīng)力值均不低于實(shí)際應(yīng)力值的原則確定沿缺陷部位截面的線性分布應(yīng)力，如圖9中虛線所示。）表面缺陷所在區(qū)域的應(yīng)力線性化圖例）埋藏缺陷所在區(qū)域的應(yīng)力線性化圖例圖9斷裂評(píng)定中缺陷所在區(qū)域的應(yīng)力線性化圖例5.4.2.3.1對(duì)于沿厚度直線分布或經(jīng)線性化處理后的應(yīng)力，可按式(1)分解為薄膜應(yīng)力分量σm和彎曲應(yīng)力分量σB:烄σm—(σ1烅—(σ1十σ2)/2-σ2)/2(1)由一次應(yīng)力分解而得的σm、σB,分別為Pm、Pb;由二次應(yīng)力分解而得的σm、σB,分別為Qm、Qb。5.4.2.3.2如已知焊接殘余應(yīng)力σR的實(shí)際分布，則按其實(shí)際分布確定σm、σB并用于評(píng)定計(jì)算。如不能得到焊接殘余應(yīng)力的實(shí)際應(yīng)力分布，可參照表2的規(guī)定確定應(yīng)力分布或Qm、Qb。表2若干典型焊接接頭殘余應(yīng)力分布和估算例焊接接頭殘余應(yīng)力σ分布示意圖分布或Q、Q的確定B<25mm的對(duì)接焊接接頭作用在垂直于的缺陷[-2]這里取拉伸應(yīng)力區(qū)寬度為6B作用在平行于的缺陷,均布于截面上即Q=0.3σ,Q=0B≥25mm的對(duì)接焊接接頭筒體環(huán)焊縫等低約束對(duì)接焊分布表面裂紋a／B≤0.5時(shí)，Q=-σ,Q=2σ;其他情況按線性化規(guī)則確定沿板厚的分布表面裂紋a／B≤0.5時(shí)，Q=0,Q=;其他情況按線性化規(guī)則確定角焊縫、T型對(duì)接焊縫及接管連接焊縫在焊趾處及容器焊趾處裂紋接管焊趾裂紋接管焊趾裂紋時(shí)取Q=0.5σ,Q=0.5;其他情況按線性化規(guī)則確定容器焊趾裂紋Q=σ,Q=05.4.2.3.3表2中的σax按如下規(guī)則確定：a)對(duì)于焊態(tài)結(jié)構(gòu)，σax=max(σ,σs);b)對(duì)于經(jīng)爐內(nèi)整體消除應(yīng)力退火熱處理的焊接結(jié)構(gòu)，σax=(0.3~0.5)max(σ,σs);c)對(duì)于經(jīng)局部消除應(yīng)力退火熱處理或現(xiàn)場(chǎng)整體熱處理的焊接結(jié)構(gòu)，可實(shí)測(cè)確定或依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。5.4.2.3.4對(duì)焊接修補(bǔ)區(qū)、高拘束度焊縫區(qū)或焊接殘余應(yīng)力分布情況不明區(qū)域，可取焊接殘余應(yīng)力引起的二次應(yīng)力Qm=max(σ,σs),Qb=0。5.4.2.3.5由錯(cuò)邊、棱角所產(chǎn)生的應(yīng)力為二次應(yīng)力Qb,可按表3中所列公式進(jìn)行計(jì)算。表3對(duì)接焊接接頭中因錯(cuò)邊及棱角引起的二次彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式類型細(xì)節(jié)圖二次應(yīng)力Q注釋容器焊縫的棱角2l,為兩直邊段總跨度設(shè)邊界條件為：設(shè)定為理想幾何形狀容器焊縫的錯(cuò)邊錯(cuò)邊量e為兩板厚度中心線偏移量Q6eBP=B(1-ν)（B+B)b=1.5用于環(huán)焊縫和球殼焊縫=0.6用于縱焊縫5.4.2.3.6已知內(nèi)外壁溫差時(shí)，溫差應(yīng)力可按式(2)估算：(Qb<<5.5材料性能數(shù)據(jù)的確定—1.6ΔT（對(duì)鐵素體鋼）—1.8ΔT（對(duì)奧氏體鋼）(2)5.5.1所需的材料性能數(shù)據(jù)5.5.1.1力學(xué)和物理性能：屈服強(qiáng)度σs（或條件屈服強(qiáng)度σ0.2)、抗拉強(qiáng)度σb、彈性模量E等表征材料力學(xué)性能和物理性能的參數(shù)。5.5.1.2斷裂韌度：簡化評(píng)定需要CTOD斷裂韌度(δc(B)或δ0.2BL),常規(guī)評(píng)定需要J積分?jǐn)嗔秧g度（Jc(B)J0.2BL),分析評(píng)定還要求獲得包括JIC的整條JR(Δa）阻力曲線。5.5.2確定材料性能數(shù)據(jù)的原則5.5.2.1評(píng)定中應(yīng)優(yōu)先采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在無法獲得實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商，在充分考慮材料化學(xué)成分、冶金和工藝狀態(tài)、試樣和試驗(yàn)條件等影響因素且保證評(píng)定的總體結(jié)果偏于安全的前提下，可選取代用數(shù)據(jù)。5.5.2.2實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所用的試樣盡可能取自被評(píng)定缺陷部位的材料，也可取自在化學(xué)成分、力學(xué)性能、冶金和工藝狀態(tài)以及使用條件等方面能真實(shí)反映缺陷所在部位材料性能的試板。5.5.2.3斷裂韌度實(shí)測(cè)試樣中的裂紋面和裂紋擴(kuò)展方向應(yīng)同被評(píng)定結(jié)構(gòu)中的情況一致，也可選取能獲得該材料最低斷裂韌度數(shù)據(jù)的其他取樣方法。對(duì)取自熱影響區(qū)的試樣，應(yīng)考慮裂紋尖端所在部位組織結(jié)構(gòu)類型和晶粒尺寸等的影響。5.5.3材料性能數(shù)據(jù)的測(cè)定和選取材料性能數(shù)據(jù)的測(cè)定和選取方法見附錄B的規(guī)定。5.6平面缺陷的簡化評(píng)定平面缺陷的簡化評(píng)定方法以起裂準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，采用簡化失效評(píng)定圖進(jìn)行評(píng)定。簡化失效評(píng)定圖如圖10所示，由縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)sr以及等于0.7的水平線和sr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)。按本節(jié)確定的評(píng)定點(diǎn)若位于失效評(píng)定圖的安全區(qū)內(nèi)，則為安全或可接受；否則，應(yīng)為不能保證安全或不可接受。圖10平面缺陷簡化評(píng)定的失效評(píng)定圖平面缺陷的簡化評(píng)定按下列步驟進(jìn)行：a)缺陷表征和等效裂紋尺寸的確定；b)應(yīng)力的確定；c)材料性能數(shù)據(jù)的確定；d)及的計(jì)算；e)sr的計(jì)算；f)安全性評(píng)價(jià)。評(píng)定程序如圖11所示。圖11平面缺陷簡化評(píng)定程序示意圖5．6．3簡化評(píng)定所需的基本數(shù)據(jù)和參數(shù)的確定根據(jù)缺陷的實(shí)際位置、形狀和尺寸，按的規(guī)定進(jìn)行缺陷規(guī)則化，獲得表征裂紋計(jì)算尺寸a、c，然后按下列規(guī)定計(jì)算等效裂紋尺寸a：對(duì)長為２a的穿透裂紋，a＝a。式中：Ω—cc十適用范圍：a／B≤a／c≤。a值也可從表４中求取。。式中：４Fcc適用范圍：a／B≤a／c≤。a值也可從表５中求取。表4埋藏橢圓裂紋的等效裂紋尺寸a／B/Bc注：帶*號(hào)所在行的埋藏橢圓裂紋，按規(guī)定需規(guī)則化為表面裂紋或穿透裂紋計(jì)算，此處所列數(shù)據(jù)僅供插值時(shí)參考。99表5表面半橢圓裂紋的等效尺寸a／Bc3.9976.1839.7342.9504.0835.6.3.2總當(dāng)量應(yīng)力σΣ的確定簡化評(píng)定計(jì)算所需總當(dāng)量應(yīng)力σΣ可按式(7)估算，并保守地假設(shè)總當(dāng)量應(yīng)力均勻分布在主應(yīng)力平面上。(7)式中：σΣ1=KtPm,σΣ2=XbPb,σΣ3=XrQ。此處，Kt為由焊縫形狀引起的應(yīng)力集中系數(shù)，Xb為彎曲應(yīng)力折合系數(shù)，Xr為焊接殘余應(yīng)力折合系數(shù)，Q為被評(píng)定缺陷部位熱應(yīng)力最大值與焊接殘余應(yīng)力最大值σax的代數(shù)和。表6給出了幾種常見焊接接頭結(jié)構(gòu)Kt的取值，表7給出了Xb和Xr的取值。表6常見焊接接頭結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力集中系數(shù)kt焊縫種類含缺陷結(jié)構(gòu)示意圖K對(duì)接焊接接頭結(jié)構(gòu)焊趾處裂紋η/B≤0.15時(shí)，K=1.5η/B＞0.2時(shí)，K=1.0η/B介于0.15~0.2之間時(shí)，K可按線性內(nèi)插求得無焊縫增高時(shí)，取K=1.0有棱角及錯(cuò)邊量K=Γ[1+]對(duì)η/B≤0.5的表面裂紋取β=1對(duì)η/B＞0.5的表面裂紋和埋藏裂紋取β=2Γ:η/B≤0.15時(shí)，Γ=1.5η/B＞0.2時(shí)，Γ=1.0η/B介于0.15~0.2之間時(shí)，?？砂淳€性內(nèi)插求得接管處內(nèi)拐角球殼及球形封頭接管注：用于結(jié)構(gòu)尺寸滿足分析設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定時(shí)K=2.0(1+2sinθ)圓筒接管K=3.1(1+2sinθ)用于θ角平面與容器橫截面平行時(shí)K=3.1[1+(tanθ)/]用于θ角平面與容器縱截面平行時(shí)表7xb值和xr值的選取裂紋種類XX裂紋平行熔合線裂紋垂直熔合線填角焊縫裂紋埋藏裂紋穿透裂紋表面裂紋彎曲的拉伸側(cè)0.4~0.6彎曲的壓縮側(cè)0M—烅1十0.32a2/（RB筒殼環(huán)向裂紋）M—烅1十0.32a2/（RB筒殼環(huán)向裂紋）/（RB球殼裂紋）5.6.3.3材料性能數(shù)據(jù)的確定按5.5及附錄B確定材料的屈服強(qiáng)度σs、抗拉強(qiáng)度σb及斷裂韌度δc值。δc按實(shí)際情況可取δc(B)的值或δi的值（也可保守地取δ0.05的值并應(yīng)將所得的材料斷裂韌度δc除以1.2后的值用于5.6.4和5.6.7計(jì)算中所需的δc值。及槡按式(8)和式(10)計(jì)算：(σΣ/σs十1)Mg2/E((σΣ/σs十1)Mg2/E式中：Mg—鼓脹效應(yīng)系數(shù)，按式(9)計(jì)算：（當(dāng)σΣ<σs時(shí)）［當(dāng)σΣ≥σs≥(σΣ1十σΣ2)時(shí)］(8)/（RB筒殼軸向裂紋）(9)/δc（需要考慮干涉效應(yīng)的裂紋群）槡/δc（需要考慮干涉效應(yīng)的裂紋群）(10)當(dāng)σs<(σΣ1+σΣ2)≤2σs時(shí)，如果可以獲得裂紋尖端的總應(yīng)變?chǔ)纽?則可用εΣ/εs代替σΣ/σs代入式(8)的第2式中計(jì)算δ。在計(jì)算或估算εΣ時(shí)，仍假設(shè)結(jié)構(gòu)中不存在裂紋。5.6.5sr的計(jì)算Sr按式(11)計(jì)算：Sr—LrrLmaxr(11)式中：Lr由Pm及Pb的值按附錄C的規(guī)定計(jì)算Lr,其中，載荷應(yīng)力不需要考慮安全系數(shù)；Lax的值20及兩者中的較小值。5.6.6安全性的評(píng)價(jià)將計(jì)算得到的評(píng)定點(diǎn)（Sr,槡δr)繪在圖10中，如果評(píng)定點(diǎn)落在安全區(qū)內(nèi)，則評(píng)定結(jié)論為安全或可接受；否則，應(yīng)為不能保證安全或不可接受。5.6.7最大容許等效裂紋尺寸的確定簡化評(píng)定的結(jié)論也可以采用給出最大容許等效裂紋尺寸am的評(píng)定方法。最大容許等效裂紋尺寸am按式(12)計(jì)算：)≥((12)當(dāng)a≤am且Sr≤0.8時(shí)，該缺陷是容許的。當(dāng)σs<(σΣ1+σΣ2)≤2σs時(shí)，如果可以獲得裂紋尖端的總應(yīng)變?chǔ)纽?則可用εΣ/εs代替σΣ/σs代入式（12）的第2式中計(jì)算am。在計(jì)算或估算εΣ時(shí)，仍假設(shè)結(jié)構(gòu)中不存在裂紋。5.7平面缺陷的常規(guī)評(píng)定平面缺陷的常規(guī)評(píng)定采用通用失效評(píng)定圖的方法進(jìn)行。該失效評(píng)定圖如圖12所示。圖12通用失效評(píng)定圖圖12中失效評(píng)定曲線（FAC）的方程見式（13Kr—（1-0.14L0.3十0.7e-0.65L） 截止線的方程見式（14Lr—LaxLax的值取決于材料特性：a）對(duì)奧氏體不銹鋼，Lax=1.8；b）對(duì)無屈服平臺(tái)的低碳鋼及奧氏體不銹鋼焊縫，Lax=1.25；c）對(duì)無屈服平臺(tái)的低合金鋼及其焊縫，Lax=1.15；d）對(duì)于具有長屈服平臺(tái)的材料，一般情況下，Lax=1.0；當(dāng)材料溫度不高于200℃時(shí)，Lax可根據(jù)Kr值及材料屈服強(qiáng)度級(jí)別，由表8確定；e）對(duì)于不能按鋼材類別確定Lax的材料，可按式（15）計(jì)算Lax的值。十σsσs 表8溫度不高于200校的長屈服平臺(tái)材料的Lax值LK235MPa≤σ<350MPaσ>350MPaK≤0.10K≤0.130.10≤K<0.120.13≤K<0.150.12≤K<0.200.15≤K<0.26K≥0.20K≥0.26圖12中，由FAC曲線、Lr截止線和兩直角坐標(biāo)軸所圍成的區(qū)域之內(nèi)為安全區(qū)，該區(qū)域之外為非安全區(qū)。在評(píng)定點(diǎn)的計(jì)算時(shí)，相關(guān)的輸入?yún)⒘繎?yīng)根據(jù)表1的規(guī)定取相應(yīng)的分安全系數(shù)。平面缺陷的常規(guī)評(píng)定按下列步驟進(jìn)行：a)缺陷的表征；b)應(yīng)力的確定；c)材料性能數(shù)據(jù)的確定；d)應(yīng)力強(qiáng)度因子K和K的計(jì)算；e)Kr的計(jì)算；f)Lr的計(jì)算；g)安全性評(píng)價(jià)。評(píng)定程序如圖13所示。圖13平面缺陷常規(guī)評(píng)定程序示意圖5.7.3平面缺陷常規(guī)評(píng)定所需基本數(shù)據(jù)的確定對(duì)經(jīng)檢測(cè)查明的缺陷，根據(jù)實(shí)際位置、形狀和尺寸按5.3.1的規(guī)定進(jìn)行缺陷的規(guī)則化，并得到相應(yīng)的表征裂紋尺寸a、c。將相應(yīng)的表征裂紋尺寸乘以表1規(guī)定的表征裂紋分安全系數(shù)后作為計(jì)算用的表征裂紋尺寸a、c值。常規(guī)評(píng)定中所需的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的應(yīng)力分量Pm、Pb、Qm、Qb按以下規(guī)定確定：a)按5.4的規(guī)定，分別確定各種載荷下一次應(yīng)力、二次應(yīng)力及各應(yīng)力分量；b)分別計(jì)算各類應(yīng)力分量的代數(shù)和，并乘以表1所規(guī)定的應(yīng)力分安全系數(shù)，由此所得到的各應(yīng)力值即為用于評(píng)定計(jì)算的應(yīng)力Pm、Pb、Qm、Qb?！?1<1—(1<1（11-10Lr35.7.3.3材料性能數(shù)據(jù)的確定5.7.3.3.1按5.5和附錄B的規(guī)定，確定評(píng)定工況下材料的屈服強(qiáng)度σs和抗拉強(qiáng)度σb及J積分?jǐn)嗔秧gJIC值按實(shí)際情況可取J0.2BL值或Ji值，也可保守地取J0.05的值。r所需的材料斷裂韌度KC可以由測(cè)得的J積分?jǐn)嗔秧g度JIC按式（16）求得：5.7.3.3.3在不能直接得到JIC值時(shí)，可直接測(cè)量材料的平面應(yīng)變斷裂韌度KIC，此時(shí)計(jì)算Kr所需的KC值可用KIC值代替；也可采用CTOD斷裂韌度δc值，按式（17）估算KC的下限值：5.7.4K和K的計(jì)算一次應(yīng)力Pm、Pb和二次應(yīng)力Qm、Qb作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子K、K按附錄D的規(guī)定計(jì)算。計(jì)算中所需的表征裂紋尺寸和應(yīng)力，分別按5.7.3.1和5.7.3.2的規(guī)則確定。5.7.5Kr的計(jì)算斷裂比Kr值按式（18）計(jì)算：Kr—G（K十KKP十ρ式中：G—相鄰兩裂紋間彈塑性干涉效應(yīng)系數(shù)，按附錄E的規(guī)定確定；KP—評(píng)定用材料斷裂韌度，即按5.7.3.3求得的KC值除以表1規(guī)定的分安全系數(shù)；ρ—塑性修正因子，按式（19）求得：（當(dāng)Lr<0.8時(shí)）（當(dāng)0.8＜Lr<1.1）（當(dāng)Lr>1.1時(shí)）式中：Ψ1的值可以由圖14根據(jù)Kσs、）的值查得。Lr按5.7.6和附錄C的規(guī)定計(jì)算求得。5.7.6Lr的計(jì)算載荷比Lr按附錄C的規(guī)定計(jì)算。計(jì)算中所需的一次應(yīng)力和表征裂紋尺寸，分別按5.7.3.2和將按5.7.5及5.7.6計(jì)算得的Kr值和Lr值所構(gòu)成的評(píng)定點(diǎn)（Lr,Kr)繪在常規(guī)評(píng)定通用失效評(píng)定圖12中。如果該評(píng)定點(diǎn)位于安全區(qū)之內(nèi)，則認(rèn)為該缺陷經(jīng)評(píng)定是安全的或可接受的；否則，認(rèn)為不能保證安全或不可接受。如果Lr＜Lax而評(píng)定點(diǎn)位于失效評(píng)定曲線上方，則容許采用分析評(píng)定方法重新評(píng)定，分析評(píng)定方法參見附錄F。5.8凹坑缺陷的安全評(píng)定5.8.1評(píng)定方法與限定條件5.8.1.1本節(jié)規(guī)定了內(nèi)壓容器殼體表面凹坑缺陷安全評(píng)定的基本方法和步驟。在應(yīng)用本方法評(píng)定之前，應(yīng)將被評(píng)定缺陷打磨成表面光滑、過渡平緩的凹坑，并確認(rèn)凹坑及其周圍無其他表面缺陷或埋藏缺陷。5.8.1.2本節(jié)的規(guī)定適用于符合下述條件的壓力容器：a)壓力容器不承受外壓或疲勞載荷；b)凹坑不靠近幾何不連續(xù)或存在尖銳棱角的區(qū)域；c)B0/R<0.18的薄壁圓筒殼或B0/R<0.10的薄壁球殼；d)材料韌性滿足壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定，未發(fā)現(xiàn)劣化；e)凹坑深度Z小于計(jì)算厚度B的1/3并且小于12mm,且坑底最小厚度（B－Z）不小于3mm;f)凹坑長度2X≤2.8；g)凹坑寬度2Y不小于凹坑深度Z的6倍（容許打磨至滿足本