《合于使用评价》PPT课件.ppt

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1、合于使用评价杜晨阳中国特种设备检测研究院背景介绍压力容器不可避免地存在不同程度的缺陷，而且压力容器在使用过程中，还会因载荷、介质等各种因素的影响，萌生出新的缺陷。如果坚持不允许任何缺陷存在那是不经济的，如果不加分析任其存在，那也是危险的。实践证明，并非所有超标缺陷都导致压力容器失效，重要问题是对缺陷加以区别，进行必要的分析评定，消除那些带有潜在危险的缺陷，而对安全没有威胁的缺陷则予以保留。加之实践也证明，返修过程中电弧气刨、焊接等过程不可避免地对材料性能产生影响，有可能加速材料的劣化，从而使结构失效。另外

2、，不必要的返修和报废压力容器会造成巨大的经济损失。为此，工程界提出了基于“合于使用”（fitness-for-service）原则的压力容器安全评定方法。背景介绍“合于使用”原则是针对“完美无缺”原则而言的。“合于使用”评定技术是以断裂力学、材料力学、弹塑性力学及可靠性系统工程为基础，承认结构存在构件形状、材料性能偏差和缺陷的可能性，但在考虑经济性的基础上，科学分析已存在缺陷对结构完整性的影响，保证结构不发生任何已知机制的失效，因而被广泛应用于工程结构质量评估中。合于使用评价的发展自上个世纪70年代起，在

3、国际上较早提出的评定方法中，如IIW于1975年提出的IIS/IIW—471—74，英国PD6493—80，日本的WES2805K一83和我国压力容器缺陷评定规范CVDA一84等都是采用COD（CrackOpeningDisplacement）准则，即以COD设计曲线方法作为评定缺陷的准则。虽然方法简洁直观，但作为一种半经验方法，在应用过程中也存在不符合实际的情况，要进行精确的缺陷评定，尚存有一定的局限性。因此，近年来国际上提出了考虑弹塑性变形的三级评定方法。目前得到工程很好验证并普遍采用的主要有API5

4、79、R6、SINTAP以及BS7910等。API579API579的工业背景是石油化工承压设备，其特点是更多反映了石油化工在役设备的安全评估。API579与其它标准不同之处是不仅包括在役设备缺陷安全评估，还在很广范围内给出在役设备及其材料的退化损伤的安全评估方法，如：均匀腐蚀的评定、局部减薄及槽状缺陷的评定、点蚀的评定、鼓泡及分层的评定、高温蠕变操作元件的评定、火灾对设备造成损伤的评定。R6英国中央电力局（CEGB）提出的R6评定准则是一个双判据准则，该准则经历了4次修订。1976年英国CEGB发表了题

5、为“带缺陷结构完整性评价”R/H/R6报告，给出了一条失效评定曲线，1977年作了第一次修订，1980年又进行了第二次修订，1986年第三次修订是—次极为重要的修订，对老R6曲线作了彻底地修改，以J积分取代窄条区屈服模型，给出了3条失效评定曲线。关于塑性失稳载荷的计算，将1986年以前的以材料的流变应力为基础改为以材料的屈服强度为基础。而最近的一次修订是在2001年，是由英国BritishEnergy（英国核电公司）、BNFL（英国核燃料公司）及AEA（英国原子能管理局）组成的结构完整性评定规程联合体下的

6、R6研究组编制的。SINTAPSINTAP（StructuralIntegrityAssessmentProceduresforEuropeanIndustry）是由欧洲多个国家、企业资助，于2000年发布试行的最新欧洲统一工业结构完整性评定标准。该标准对脆性断裂、延性撕裂和塑性失稳等都有表述。它结合欧洲及其它国家现有的部分评定标准，并在其基础上做出了适当地改进和发展。该标准共分7个评定水平，当只知屈服应力时使用缺省0水平，该水平从夏比冲击数据估计断裂韧性；当屈服应力、最大拉伸应力及接头强度不匹配程度小于

7、10％时，可进行水平1基本评定；水平2失配评定与水平1数据基本相同，在母材和焊材参数已知情况下，接头不匹配程度可以稍高于10％；水平3应力—应变评定要求全部应力—应变曲线已知；水平4拘束评定需要额外的数据进行与裂尖拘束状况相关的断裂韧性估计；水平5J积分评定采用应力—应变数据进行数值分析以确定J值，与低水平相比降低了保守度；水平6裂前泄露（LBB）评定，可对部分穿透及穿透裂纹的稳定与扩展进行考察。BS7910英国标准委员会（BSI）在1999年底公布、2000年发表的修正版英国标准，称为BS7910：19

8、99。在使用了近20年的PD6493及其发展版本的基础上，PD6493:1991已与PD6539:1994（高温评定方法）合并，根据它们近十年来研究成果，包括SINTAP的欧洲统一安全评定方法的研究成果，仍然采用三级评定方法对金属结构种的缺陷进行安全评定，2005年又进行了一些修正和补充，更新为BS7910:2005。GB/T19624-2004GB/T19624-2004:在用含缺陷压力容器安全评定适用范围：平面缺陷：包括裂