在役压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统结构设计
压力容器参数化设计及缺陷安全评定系统研发
实现有 限元分 析前后 处理 的参 数化 ， 计友好 设
缺 陷评 定过程 都有严 格规 范 。
元法分析含缺陷罐体所得应力接近真实情况 。目
前 有 限元 法在缺 陷评 定 中并 没有得 到广泛 应用 ， 究 其 原 因 ， 是 因为有 限元 法实 现 复 杂 ， 也 相关 技 术人 员有 限元 软件知识 欠缺 。
压力容器 设计 ： 国压力容器 设计 标准分 为按 我 规则 设计 （ Ｂ ５ —１９ ） Ｇ １０ ９８ 和按 分 析设 计 （Ｂ ７２～ Ｊ ４３
１９ ） ９５ 。按 规则 设计标 准 即《 钢制 压力 容器》 Ｂ Ｇ １０ ９８规 范 ， 于 弹性 失 效 准 则 ； 分 析 设 计 ５ —１９ 基 按 规范 即 Ｊ ４ ３ Ｂ ７ ２—１ ９ ９ ５基 于塑性 失效准 则和疲 劳设
计准 则 。两 者相 比较 ， 分 析设 计规 范 更严 密 、 按 更
需要 大量重 复 劳动 。后 处 理部 分 主要是 从 众 多有 限元分 析结 果 中提 取需 要 的位 移 、 力 、 变 等信 应 应
息。
依靠手工计算不易实现。 目前应力分析设计 已经 广泛采用有限元法… 借助有限元分析软件实现。 １， 存在的主要 问题 ： 目前国内很多压力容器方面
摘要： 通过分析 目前压力容器行业存在的主要 问题， 出了基 于 Ｖ 提 Ｂ和 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ开发压力容 器参
数化 设计 和缺 陷评定 集成 系统 的方 案。剖 析 了将 “ 计 ” “ 定” 设 与 评 两者 结合 的优 势 ， 并详 细介 绍
在役压力容器缺陷评定研究进展
文章编号:100025889(2001)0120044205在役压力容器缺陷评定研究进展王 珉1,郎福元1,龚 俊1,李建华2,刘 展2(11甘肃工业大学机电工程学院,甘肃兰州 730050;21甘肃省劳动厅,甘肃兰州 730000)摘要:回顾和总结了在役压力容器缺陷评定和容限分析的发展现状,并主要对失效评定图、概率方法、智能方法(尤其人工神经网络方法)和疲劳工程评定方法新进展进行了综述.提出了今后的发展方向和需要着重开展的工作.关键词:压力容器;安全评定;疲劳裂纹扩展中图分类号:TQ05312 文献标识码:ANew advances i n i nvestigtion of defect a ssess m en t ofpressure vessels on active serv iceW AN G M in1,LAN G Fu2yuan1,GON G Jun1,L I J ian2hua2,L I U Zhan2(1.Co llege of M echano2E lectronic Engineering,Gansu U niv.of T ech.,L anzhou 730050,Ch ina;2.D epartm ent of L abo r and Social Security of Gansu P rovince Governm ent,L anzhou 730050,Ch ina)Abstract:T he cu rren t developm en t situati on relating the defect assess m en t of p ressu re vessels on active service is review ed and summ arized and the new advances in the u se of failu re assess m en t graph,p robab ili2 ty m ethod,in telligence m ethod(especially the artificial neu ral netw o rk m ethod),and fatigue engineering assess m en t m ethod are em phatically described as a w ho le.T he develop ing tendency and the task needed to be em p hatically developed are also p resen ted.Key words:p ressu re vessels;safty assess m en t;fatigue crack p ropagati on 随着现代工业的迅速发展,压力容器也向大型化发展.由于设计压力的提高、高强度钢材的大量使用、焊接技术的普遍运用以及设备使用的严酷化等因素,压力容器的安全及缺陷评定技术越来越显得重要.世界各国纷纷开展压力容器缺陷评定技术的研究,从早期的线弹性评定方法到70年代COD设计曲线方法,进一步发展到基于弹塑性J积分理论的双判据法即失效评定图(FAD)技术(1986年英国CEGB的R H R6第三版).从目前情况看,面型缺陷评定的工程方法已经基本成熟.1 失效评定图技术的进展目前世界各国普遍采用失效评定图(FAD)技 收稿日期:2000203220 作者简介:王 珉(19642),男,山东蓬莱人,甘肃工业大学硕士研究生.术,且标准趋向统一.R6已经推出第四版,我国基于失效评定图的新标准也即将出台.我国由于压力容器材料有自身特殊性(如长屈服平台用钢),因此下面针对该问题主要介绍一下国内的进展.王志文等[1]指出我国新标准的技术关键为:(1)长屈服平台用钢失效评定图的特殊性问题;(2)焊缝性能对FAD的影响;(3)结构对FAD的影响;(4)温度对FAD的影响;(5)材料的裂纹撕裂特性—J积分阻力曲线;(6)裂纹群的相互影响及复合规则;(7)关于焊接残余应力对断裂分析的影响;(8)用于工程一般评定的简化技术;(9)成果验证,还有非裂纹钝缺陷(未焊透等)的安全评定,接管根部高应变区内环向和径向裂纹的工程评定方法,疲劳问题等.材料的长屈服平台问题是我国需要解决的一个第27卷第1期2001年3月甘 肃 工 业 大 学 学 报Journal of Gansu U niversity of T echno logyV o l.27N o.1M ar.2001最具代表性的问题.因为国外用钢的本构关系大多服从R2O关系,FAD的建立和广泛采用是与EPR I 的J积分工程估算方法分不开的,而EPR I方法仅适用于本构关系服从R2O关系的材料.为此,华东理工大学李培宁、王威强、雷月葆等[2～4]发展了三段幂次法,较好地解决了这个问题.其基本思路为:改变材料本构关系的拟合方法,将材料的应力2应变关系中的弹性分量分离,只用应力2塑性应变(Ρ2Εp)的数据拟合确定材料性能参数,并计算J p,再通过J 积分的弹性分量J e与塑性分量J p求总J积分.当分段计算J积分塑性分量J p时,各段的应力2应变关系用的是R2O关系,与EPR I全塑性解手册的使用条件完全一致,称为“塑性多段幂次法”,即可以是二段,三段拟合,也可以是多段拟和.由于压力容器的缺陷往往出现在焊缝处,因此焊缝性能对FAD的影响问题有较大的现实意义.郭奇和李培宁等[5]经过研究得出结论:对焊缝、热影响区(HA Z)和母材组成的焊接接头材料,J积分守恒性依然近似成立,因此可以采用J积分并建立其FAD.工程实际安全评定时,母材性能对FAD影响要比其它部位材质性能的影响大.因此J评定曲线应主要依据母材的性能,这不仅可大大简化FAD建立过程,而且可以得到偏安全的评定曲线.温度对FAD的影响主要有高温蠕变问题和热应力的处理问题.秦红等[6]讨论了热2机械载荷联合作用下含裂纹结构弹塑性断裂评定,并以较精确的J积分计算结果为基础对EPR I和R6方法进行评价,建立一个热双重非线性有限元的开发模型.王炎炎等[7]对J积分阻力曲线作了研究,这个问题对高级评定尤为重要.潘红良、李培宁等[8]提出了一种对FAD中处理焊接残余应力的推荐方法.王威强等[9]对缺口结构FAD进行了研究,提出了钝裂纹或缺口应力强度因子和极限载荷修正方法.通过这一方法建立的FAD可有效的消除缺口因素对FAD的影响,因此可完全等效地将裂纹FAD用于含缺口结构的完整性评定.王志文等[10]讨论了接管根部高应变区的二维模拟及FAD的研究,提出了椭圆孔边裂纹板二维模型并计算了J积分和FAD.金志江[11]也推导了压力容器高应变区准三维模型的分段弹塑性J积分工程估算公式,由此建立了高应变区失效评定曲线,并与二维模型及R6选择1曲线做了比较.综上所述,我国在面型缺陷评定方面将达到国际水平.2 概率方法的应用进展概率断裂力学(PFM)的应用是缺陷评定技术的一大进步,概率断裂力学在压力容器中的重要应用如下:(1)验证压力容器的安全可靠性,即验证在不同工况下压力容器的断裂概率是否低于容许断裂概率值.(2)通过对不同工况下不同部位的缺陷进行断裂概率计算即可分辨其危险程度,也可通过参数敏感性分析得到需大力研究的薄弱环节.以核容器为例,计算分析表明正常和异常工况下最严重的瞬态是冷态水压试验,对裂纹最敏感的部位是筒身的环带区,接管拐角部位和孔口.(3)经过概率断裂力学分析后,调整设计参数,改变选材标准,改进焊接工艺措施等,从而使断裂概率减小.(4)当用确定论的方法对各部分安全裕度取值后,一般不易使诸安全裕度相互协调或平衡,往往某一部分安全裕度过大,另一部分却安全裕度不足1而概率断裂力学则可通过断裂概率计算,特别是通过参数敏感性分析完成.例如对失效概率贡献大的参数,将安全裕度加大,并对该问题投入大量财力、人力研究.(5)关于压力容器延寿问题,按确定论方法评价是否能延寿主要取决于原制订的安全裕度大小.这种延寿方法有很大局限性,按概率论方法评价是否延寿,则依据按设计计算得到N年后的断裂概率之比决定是否还能运行多少年.R6最新修订版已经采用了这种方法,但我国新标准还未将其列入其中.目前国内已有一些研究.陈国华[12]结合CEGB R6含缺陷结构双判据失效准则,对于给定尺寸的缺陷,考虑相关评定参数不确定性,建立含缺陷结构失效极限状态方程,再利用解析方法(设计验算点法和当量正态分析法)与数值模拟方法(M on teCarlo方法)对含缺陷压力容器失效概率进行分析.武淮生等[13]讨论了在利用解析形式的R6进行完整性评定时所常遇到的问题,提出了一种简便而有效的概率断裂力学评定方法.王威强等[14]基于一些假设(载荷看成确定性因素;屈服强度和断裂韧性满足正态分布且变异系数为常数;初始裂纹长度保持不变)的前提下建立了概率失效评定图(PFAD).该方法是在R6中通用失效评定图基础上建立的,因此称为初级概率评定方法.3 智能方法的应用进展目前我国在这一方面的研究尚属领先,以戴树和为代表的中国学者在国内外发表了一系列论文,虽还无法完全工程化但已展示了广阔的应用前景.・54・第1期 王 珉等:在役压力容器缺陷评定研究进展事物的模糊性是客观存在的,事物在中介过渡过程中对一定质的隶属程度的不断变化正是模糊概念存在的基础(例如断裂韧性等概念),当考虑从完全许用到完全不许用之间的过渡过程时,就是模糊概念.另外,专家评估时习惯于用模糊语言变量来进行推理和决策.压力容器的结构完整性评定是复杂并难以用精确的数学变量表示的过程.既然人们不可能对全部因素都进行精确考察,那么在一个压缩了的低维因素空间内利用模糊概念来进行研究和处理问题往往反而能辨明真相.而智能方法正允许了这种模糊性.目前智能方法的应用越来越集中于人工神经网络技术的运用.人工神经网络是受生物大脑的启发而构成的一类信息处理系统.虽然人工神经网络技术还不是很成熟,它的应用也刚开始,但由于它的高度的并行分布式处理、联想、记忆、自组织及自学习能力和极强的非线性映射能力,已给传统的人工智能技术等众多领域带来了新的冲击和影响.如文[15]应用人工神经网络技术预测了含缺陷受压圆筒的失效应力.文献[16]采用神经网络与FAD相结合的办法对压力容器进行了评定.智能方法也可以应用于某个局部问题的分析,如俞树荣等[17]对材料力学性能的模糊模式识别做了研究,提出了16M nR钢以化学成分、屈服点和抗拉强度表示的隶属函数.4 疲劳评定及寿命预测研究进展疲劳评定是缺陷评定的一部分,将它单独加以讨论,主要是由于疲劳问题在工程上广泛存在且其影响因素众多,因而成为当今世界研究的一个热点.疲劳评定目前主要有两种方法:(1)低周疲劳曲线评定法.以美国的A S M E评定规范为代表,这种方法比较成熟,应用很广泛,使用简便易于理解,但它以实验数据为基础,要求大量的实验,成本较高.(2)损伤容限评定法.这种方法通过裂纹疲劳扩展率来计算疲劳寿命,应用也很广泛.CVDA—1984和R6第三版都有裂纹疲劳扩展率公式, A S M E附录中也加入裂纹疲劳扩展率公式.目前国内仍广泛采用CVDA—1984中的Paris公式.由于压力容器大多是焊接而成,其焊趾处应变集中较高,而且不可避免地存在微裂纹等缺陷.疲劳寿命往往是由裂纹疲劳扩展决定的,因此这种方法被广泛运用,尤其适用于在役压力容器的寿命预测.另外,这种方法可以较好地模拟“破前漏”.目前对疲劳问题的研究主要集中于裂纹疲劳扩展.如文[18]中给出了大范围塑性区修正形式的应力强度因子K Lpzcj计算式,并通过弹塑性有限元计算表明,此形式的K能很好地代表有限元计算的J积分.林晓斌[19,20]对疲劳裂纹扩展的数值计算、形状改变进行了大量研究.当前,裂纹疲劳扩展率公式很多,但真正用于工程实际的主要有Paris公式,几乎所有规范都采用这一公式,焊缝区的疲劳裂纹扩展率也得到了广泛的研究,卢炎麟等[21]给出了复杂应力场中焊趾表面裂纹在疲劳扩展过程中形态变化规律及寿命的工程分析方法;并用此法计算了一些典型焊接接头的外加应力场和残余应力场中的裂纹形态发展曲线;并通过计算认为,只有按裂纹扩展的自然途径,即沿着裂纹形态发展曲线来估算疲劳寿命,才能得出正确结论.但他所用来计算裂纹扩展的方法是后面所介绍的形状假定法,该方法存在一定的误差,尤其当沿板厚应力分布复杂时误差较大,而焊接区恰好具备这个特点,因此对此还须进一步研究.压力容器主要由于面型缺陷扩展而失效,因此在这方面的研究较多.目前面型裂纹评定法主要有:(1)直接实验法.利用类似于工程裂纹构件的环境,直接用实验来预估实际工程结构的疲劳寿命,或获取裂纹在疲劳扩展过程中的形状变化特点.显然,这是一种原始的方法,需要大量的人力物力.但它也是必不可少的,可以为其他方法提供实验基础.(2)保守估计法.是一种建立在大量实验基础上的保守工程算法.典型例子是A S M E X I(1997年)和英国B S I PD6493(1980年)规范,其特点是假定裂纹疲劳扩展时表面裂纹深度和表面裂纹半长之间的关系(并不精确符合实际),在些基础上,将二维问题化成一维问题,即可直接利用Paris定律进行疲劳计算.(3)形状假定法.通常假定裂纹在疲劳扩展过程中的形状,并同时在裂纹前沿至少两个点上使用Paris定律.形状假定法是有一定实验依据的,大量受拉伸或弯曲作用的有限厚度板中的表面裂纹疲劳扩展实验表明,非规则形状的初始裂纹能够迅速发展成近似的半椭圆形,随后这一形状能够被近似保持,至少到裂纹扩展到板的背面.基于这样的实验事实,许多研究者用对半椭圆形表面裂纹进行了大量的S IF分析.当前应用最广泛的是N ewm an和R aju方程,它可以计算受任意拉弯组合载荷作用下有限厚度板中的半椭圆表面裂纹前沿的K分布.N ewm an和R aju 进一步提出了用他们的方程解表面裂纹的疲劳扩展・64・甘肃工业大学学报 第27卷问题.他们假定在疲劳扩展过程中裂纹的形状总是半椭圆形的,同时在裂纹的深度(A)和表面(C)点应用Paris定律,即d ad N C A (∃K A)″ d cd N C C(∃K C)″(1)其中,a和c分别为裂纹的深度和表面半长,下标A,C分别对应深度和表面点.N ewm an和R aju根据实验结果假定C C=0.9n C A,联合求解式(1),并代入他们的应力强度因子方程,即可获得疲劳周数的裂纹深度或表面长度的关系.形状假定法一般需要大量的实验结果,先确定应当假定何种形式,继而必须对这种假定形状进行大量的应力强度因子分析,如果可能最好拟合出一个方程.然后对裂纹的几何特征点同时使用Paris 定律.对于一些复杂构件中的裂纹,由于裂纹形状改变很复杂,应用形状假定法将有一定难度.形状假定法结果有一定精度,也存在一定的误差,尤其当沿板厚应力分布复杂时误差较大.但由于它具有计算较简单便于工程应用的特点,因此仍为一种好方法.(4)裂纹形状跟踪法.不对裂纹形状做某一具体假设,而是逐步计算新裂纹前沿,从而得到每步裂纹的形状.S M ITH等首先报道了用三维有限元法进行面型疲劳裂纹跟踪计算的尝试.他们用1 4点位移法直接求取裂纹前沿的应力强度因子变化,对裂纹前沿的不同位置应用Paris定律,然后指定一个较小的疲劳周数增量,取得裂纹前沿各个方向上的疲劳扩展增量:∃a i=C(∃K i)n∃N其中,Paris定律中的常数C和N假定沿裂纹前沿不变.根据这些∃a i,他们定义一个新的裂纹前沿,再创造一个相对这个新裂纹前沿的FE M模型,这样一步一步地跟踪裂纹的扩展.林晓斌[19]在此基础上发展的软件DU CK,由于实际缺陷往往是形状不规则的裂纹且处于焊接区等应力分布复杂的区域,因此裂纹形状跟踪法对此尤其适用.文[20～22]对此种能自动模拟任意面型缺陷疲劳扩展的计算技术有详尽的介绍.概率方法和智能方法在疲劳问题中应用最多,这可能是由于疲劳问题分散性较大,影响因素较多,它们之间的关系呈非线性或不易确定.Y1J1HON G 等[23]讨论了16M nR钢在恒幅载荷下疲劳裂纹扩展的统计分析.X ie L iyang[24]研究了在两向应力状态下的当量寿命分布,提供了一个当量寿命分布模型,并进行了疲劳失效可靠性预测.传统可靠性评估方法有M on te Carlo法,一次二阶矩法等.金星等[25,26]提出了二次三阶矩法,比一次二阶矩法计算精度高,适应性强,并提出了最大似然法估计裂纹扩展行为[27].陈裕等[28]在同实验条件下,对16M nR 钢焊接接头焊缝区、热影响区和母材区做了低周疲劳试验,获得了三个区的低周疲劳寿命分布与裂纹扩展规律.并根据文中的统计结果,采用M on te Carlo法对给定的两个裂纹长度间的扩展寿命进行了预测,还对焊接接头三个区的低周疲劳寿命进行了统计分析,初步提出了整个焊接接头的可靠性最弱环模型.戴树和等[29～31]研究了在役压力容器的疲劳事件进行预测的模糊方法和基于人工神经网络专门学习系统的含缺陷结构疲劳寿命计算(该方法采用了一些样本对人工神经网络进行训练,然后就可以对含缺陷结构进行估算),并应用模糊集理论进行了焊接结构对疲劳性能影响的模糊综合评判.5 发展方向及需着重开展的工作1)体积型缺陷的失效评定图评定方法.目前失效评定图将向体积型缺陷评定图发展.建立基于三维J积分的失效评定图,其中一个关键就是三维J积分计算及其工程简化方法(即对三维J积分建立类似于EPR I方法的工程估算方法).为了充分考虑数据的离散性,应进一步建立概率失效评定图.2)智能方法的应用.由于压力容器的影响因素众多,目前很难建立精确的模型,因此模糊方法和神经网络等智能方法的应用成为必然.虽然在这方面已取得了很大进展,但当务之急是将已有理论成果运用到工程实际中去,建立可靠的便于应用的专家系统.另外,神经网络不仅可用于带有模糊性的领域,也可用于精确计算的领域.如确定应力、求应力强度因子和J积分等精确计算的参数也可考虑利用神经网络的并行性、非线性的特点来快速估算.这一点目前做得很不够,应大力发展.3)疲劳评定方法.目前工程上疲劳裂纹扩展率主要采用基于应力强度因子K的Paris公式,而对于压力容器主要是低周疲劳,裂纹处于弹塑性状态,因此应发展基于弹塑性参量的疲劳裂纹扩展公式.由于弹、塑性分量作用机理不同,可采用弹塑性分离的公式.疲劳裂纹扩展率公式中参数的确定,传统的方法主要通过实验得到数据,然后用统计方法拟和成公式的参数,而工程上由于时间成本等原因对此有・74・第1期 王 珉等:在役压力容器缺陷评定研究进展很大困难.笔者认为可以通过智能方法建立一个可靠的系统,对已知材料可以方便查询,对未知材料可利用常规性能推出其裂纹扩展率. 由于压力容器在工业中的重要地位,对其研究将更加深入.随着力学、数学、计算机技术的发展,三维FE M和智能方法会逐步广泛采用,达到工程化水平,疲劳机理也将更为明确.参考文献:[1] 王志文,雷月葆,李培宁.制定我国在役压力容器缺陷评定新规程的技术路线[J].化工机械,1994,21(1):51254.[2] 李培宁.我国压力容器面型缺陷安全评估进展[J].压力容器,1994,11(3):2282233.[3] 雷月葆,李培宁,王志文,等.三段幂次J积分估算方法的验证和改进(一)[J].压力容器,1996,13(4):2862 290.[4] 雷月葆,李培宁,王志文,等,三段幂次J积分估算方法的验证和改进(二)[J].压力容器,1996,13(5):3952 399.[5] 郭 奇,王志文,李培宁,等.焊缝区中裂纹的J积分和失效评定曲线的研究(一)[J].压力容器,1994,11(2):1102115.[6] 秦 红,梁正权,谭 鹰.热2机械载荷联合作用下含裂纹结构弹塑性断裂评定[J].压力容器,1994,11(3):1872192.[7] 王炎炎,汪志业.断裂韧性J I C及J R阻力曲线的实验研究(一)[J].压力容器,1995,12(4):2972301.[8] 潘红良,李培宁.失效评定曲线处理焊接残余应力的推荐方法[J].压力容器,1996,13(1):9216.[9] 王威强.钝裂纹或缺口下失效评定图的变化及修正方法研究[J].机械工程学报,1999,35(4):529.[10] 王志文,黄襄念.接管高应变区的二维模拟及失效评定曲线研究(一)[J].压力容器,1996,13(3):2912295.[11] 金志江.高应变区准三维模型失效评定曲线FA C的研究[J].工程设计,1999,(3):44247.[12] 陈国华.含缺陷压力容器失效概率分析方法初步研究[J].化工机械,1996,23(4):2262229.[13] 武准生,钟群鹏,应郁平.概率形式的R6结构完整性评定方法[J].压力容器,1996,13(2):1122115. 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在役压力容器的定期检验与缺陷处理
查 是 指 在 用压 力容 器 停 机 时 的 检 验 ，主 要 由 公 司 压 力 容 器 检
验 所 的 检 验 员担 任 该 项 工 作 。
象的 方 法 直 接 发现 裂 纹 的 分 布 情 况 ，与 磁 粉 探 伤 相 比 是 速 度 慢 、 品 为 易 燃 、 毒 品 ， 注 药 低 要
超 声 波探 伤 检 查 焊 缝 内部 的缺
加 其它 的检 查 内容 如 ： 几何 尺 ａ ）
陷 ， 裂 纹 、 孔 、 渣 、 熔 如 气 夹 未
・
５ ・ ５
维普资讯
合 、未 焊 透 等 。 射 线 探 伤 较 直 观 ，从 底 片 上 能显 示 出 缺 陷 的
在 役 压 力容 器 定 期检 验 主 要 分
陷 ，直 接 由 磁 痕 分 布 情 况 判 断 裂 纹 形 状 、 置和 长 度 。目前我 位
们 应 用 了 美 国 产 Ｂ １ ＰＤ 型 便 ３０
为外 部 检 查和 内外 部 检 查 。它
们 是 在 役 压 力 容 器 定 期 检 验 极
意 通 风 和 防 火 。ｅ埋 藏 缺 陷 的 检 ）
根据安 全状 况等 级的不 同 ， 分 为 每 ３年 一 检 和 每 ６年 一 检 。 它 以 宏 观 检 查 为 主 ，必 要 时 进
行 测 厚 等 ，而 且 可 根 据 情 况 增
查 。它 主 要 是 通 过 射 线 探 伤 和
步排 除安 全 隐患 。 （） 外 部 检 查 。 内 外 部 检 ２内
携 式 直流 磁 探 仪 ，其 优 点 是 探 伤 速 度 大 大 提 高 。渗 透 探 伤 可
探 表 面 开 口 缺 陷 ，可 以 通 过 显
在用压力容器缺陷评定方法
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二、安全监察法规对缺陷评定的基本要求
（4）压力容器合于使用评价报告，由具有相应经验的 评价人员出具，并且经过检验机构法定代表人或者 技术负责人批准，承担压力容器合于使用评价的检 验机构对缺陷评定结论的正确性负责；
（5）负责压力容器定期检验的检验机构根据合于使用 评价报告的结论和其它检验项目的检验结果确定压 力容器的安全状况等级、允许运行参数和下次检验 日期，并且出具检验报告
四、我国在用压力容器缺陷评定规范
• 1984年提出了以COD理论为基础的《压力容 器缺陷评定规范》(CVDA-84)
• 2004年提出了采用三级评定的国家标准《在 用含缺陷压力容器安全评定》(GB/T 19624)
GB/T19624-2004
根据“合于使用”和“最弱环”原则，用 于判别在用含缺ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压力容器及管道在规 定的使用工况下能否继续安全使用的一 种安全评定方法。
GB/T19624-2004简介
GB/T 19624-2004
• GB/T 19624-2004: 在用含缺陷压力容器安全评定
✓ 适用范围：
1.平面缺陷：包括裂纹、未熔合、未焊透、深度
≥1mm咬边
2.体积缺陷：包括凹坑、气孔、夹渣、深度＜1mm 咬边等
✓ 失效模式 ： 1.断裂失效 2.塑性失效 3.疲劳失效
规范；英国R6，欧洲SINTAP，美国API 579，我国GB/T 19624。
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年第三次修订是一次极为重要的修订，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British Energy（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R6研究组编制的。
带缺陷压力容器安全评定系统
择 裂 纹 尖 端 张 开 位 移 路 线 。评 定 级 别 和 评 定 路 线 选
图 ４ 材 料 性 能 界 面
Ｆｇ４ Ｉｔ ｆ ｃ ｔｒ ｌ ｅ ｏｍ ａ ｃ ｉ． ｎｅｒ ｅｏ ｍａｅ ｉ ｒ ｒ ｎ ｅ ａ ｆ ａｐｆ
２２３ 评 定级 别选择 界 面 ．．
本 专 家 系 统 实 现 了 Ｂ ７ １ 中 缺 陷 的 断 裂 评 定 Ｓ ９０
图 ２ 缺 陷复 合 主 界 面
２２ 缺 陷 断裂评 定模块 ．
通 过 对 互 相 影 响 的 多 个 缺 陷 的复 合 得 到 等 效 缺 陷 以 后 ．就 可 进 入 缺 陷 断 裂 评 定 模 块 对 缺 陷 进 行 断
裂 评 定 缺 陷 的 断 裂 评 定 模 块 由 缺 陷 描 述 、材 料 性
能 、 定级 别 的选定 、 力 、 定 结果 、 告 输 出等 ６ 评 应 评 报 个 界 面 组 成 。 按 界 面 的 排 列 顺 序 填 入 评 定 中 需 要 的
图 ３ 缺 陷 描 述 界 面
Ｆｇ３ Ｉｔ ｒ ｃ ｆｌｗ ｅ ｃ ｉｔ ｉ． ｎ ｅ ａ ｅｏ ａ ｄ ｓ ｒ ｉ ｆ ｆ ｐ ｏｎ
练 地进 行操作
２２２ 材料 性 能界 面 ．．
材 料 性 能 界 面 见 图 ４． 其 主 要 由 材 料 性 能 数 据
库 组 成 ， 储 着 各 种压 力容 器 的母 材 、 缝材 料 、 存 焊 热 影 响 区 的 力 学 性 能 数 据 ，是 安 全 评 定 专 家 系 统 的 重
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缺 陷 的 类 型 、 寸 和 数 量 尺
１４ 专 家 系统 的编制 ．
依 据 ＢＳ ９ ０标 准 ． 用 可 视 化 程 序 语 言 Ｖｉｕ ｌ ７１ 使 ｓ ａ
在用含缺陷压力容器安全评定软件的开发
该软 件充 分考 虑 到智 能化 需要 ，人 机对话 界 面
６
在 用含 缺 陷压 力容 器安全 评定软 件 的开发
确使用提供了保障。 １３ 评 定方 法简 介 ． 平 面缺 陷 的简化评 定 又称 为一 级评 定 ，评 定方 法简单 ， 但结果 比较保守。在评定方法上简化评定 实 际上继 承 了老 版 的 Ｃ Ｄ设 计 曲线法 Ｈ ，但 以失 Ｏ Ｊ 效评定 图的形式表示 ，是初步的筛选方法。平面缺 陷 的常规评 定又称 为二 级评定 ，是 防止 缺陷启 裂 的 断裂评定 及 防 止超 过极 限 载荷 的 塑性 破 坏 评 定 方 法 。常规评定 基 于 Ｊ积 分 ，但 不 需要 计 算 Ｊ积 分 ， 只计算应力强度因子即可，结果安全可靠 ，是平面 缺陷断裂 评定 的主要方 法 ，在 工程 上广泛 应用 。 简化失效评定 如图 ６所示 ，纵坐标为
１ 软件 功 能介绍 １ １ 软 件开发 环境 ．
该 软件采 用 Ｖｓａ Ｂ ｓ ｓ ． ＿ 作 为开发 平 台。 ｉ ｌ ａｉ ０２ ｕ ｃ６ ＶｓａＢ ｓ ｓ 简称 Ｖ ） Ｍｉｒｓｆ公 司推 出 的一种 ｉ ｌ ａｉ （ ｕ ｃ Ｂ 是 ｃｏｏ ｔ Ｗｉｄｗ 应用 程序 开发 工具 ，其 开发 的软件 兼 容 各 ｎｏ ｓ 种 Ｗｉｄｗ 操作 系统 ，更 利 于工 程使 用 。 ｎｏ ｓ
《 化工装备技 术》 １ 第２期 ２ １ 第３ 卷 ００年
５
在 用 含 缺 陷压 力容 器 安全 评 定 软 件 的开 发
陈 曦 李 惠荣
（ 大连理工大学化工 学院 ）
摘
要
基 于 国 家标 准 Ｇ ／ ９ ２－ ２０ 《 用含 缺 陷压 力容 器安 全评 定 》 Ｂ Ｔ１６４ பைடு நூலகம்４ 在 ，针 对石 油 工业
压力容器缺陷评定规范
通常宏观裂纹的产生是难以避免的。
断裂学的研究对象：研究含缺陷材料的破坏问题。宏 观裂纹引起的断裂可以分为以下几个阶段：
裂纹的产生：或由于环境因素（疲劳、腐蚀介质、 温度等）；或在应力集中处，经过一定时间操作后 产生；或在冶金、制造加工、或安装过程中产生。 裂纹的亚临界扩展：在工作应力下，微小裂纹逐步 缓慢 地发展。 裂纹失稳：当裂纹扩展到一定程度，达到临界尺寸 时，就突然失效。 断裂传播：失效后，裂纹迅速传播，达到材料中声 速的1/4。 断裂停止：失稳后裂纹或穿过整个构件导致结构破 坏；或在一定条件下断裂停止。
由平衡条件可求出： 若给定裂纹尺寸，由临界条件可得到临界应力为：
c
2 E a
γ：表面能密度；α裂纹半长。该式由无限大薄板受平面应力状态 得到。 若给定应力，则可确定临界裂纹尺寸为：
ac
2 E
2
适用条件：在用Griffith理论时，它仅限于材料是完全脆性的情况，
且受平面应力状态。实际上绝大多数金属材料断裂前和断裂过程 中裂尖存在塑性区，裂尖也因塑性变形而钝化。此时Griffith理论 失效，这也就是其理论长期得不到重视和发展的原因。
China:两条平行的线
化工部（Ministry of Chemical Engineering）
1977年，化工部化工机械研究院对在役压力容器的现 状进行了调查：三分之一以上的压力容器不同程度的 存在超标缺陷。 1978年，化工部委托化工机械研究院进行“在役压力 容器缺陷安全性评定”的研究。 1982 年 8 月，上海会议决定编制《在役压力容器缺陷 评定方法》,开始了大量理论分析和试验研究。 1984 年 6 月，在北京通过了《在役压力容器缺陷评定 方法（草案）》的审定。
裂纹引起的应力集中，从而使断裂在较低的名义
在用含凹坑缺陷的压力容器安全评定
在用含凹坑缺陷的压力容器安全评定任国栋（1.新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院， 乌鲁木齐 830011）本工作技术总结根据国家标准，对含有裂纹或者有其他缺陷的压力容器打磨后形成的凹坑进行测量，分析与计算，得出凹坑允许存在的边界数据和安全评定方法。
还用excel 编制一个程序，运用该程序对检验过程中的实例进行计算，并说明参数选取方法和计算步骤。
1、前言：锅炉、压力容器、压力管道遍布我国各行各业。
由于历史、科技和管理上的原因，这类设备普遍存在制造质量差、缺陷严重等问题，加上不少设备超期服役，“带病”运行和安全评估技术落后，爆炸和泄漏事故时有发生。
在检修过程中，往往发现缺陷需要打磨，而打磨后的凹坑又又是超标缺陷，而企业往往检验周期短，又来不及购买新的设备，维修时间又较长，严重影响了企业的生产，并加重了企业负担。
一太容器的停用直接影响整个生产链条，因此，依靠科学技术，对此类设备的缺陷进行科学的安全评估，降低事故率、有效保障安全生产，就显得十分重要和迫切。
安全评定应包括对评定对象的状况调查（历史、工况、环境等）、缺陷检测、缺陷成因分析、失效模式判断、材料检验（性能、损伤与退化等）、应力分析、必要的实验与计算，并根据本标准的规定对评定对象的安全性进行综合分析和评价。
2、评定方法与限定条件2.1、规定了内压容器壳体表面凹坑缺陷安全评定的基本方法和步骤。
在应用本方法评定之前，应将被评定缺陷打磨成表面光滑、过渡平缓的凹坑，并确认凹坑及其周围无其他表面缺陷或埋藏缺陷。
2.2 本节之规定适用于符合下述条件的压力容器：2.2.1 00.18B R <的筒壳或00.18B R <的球壳；2.2.2 材 料韧性满足压力容器设计规定，未发现劣化；2.2.3 凹坑深度Z 小于计算厚度B 的60%，且坑底最小厚度B-Z 不小于2mm ；2.2.4 凹坑长度2X ≤2.2.5 凹坑宽度2Y 不小于凹坑深度Z 的6倍（容许打磨至满足本要求）。
在役含缺陷不锈钢压力容器裂纹性质的研究
在役含缺陷不锈钢压力容器裂纹性质的研究作者：章霖来源：《城市建设理论研究》2013年第23期摘要：对某厂在役不锈钢压力容器定期检查，发现容器内部表面存在大量垂直于焊缝的横向裂纹，通过了解容器使用工况，分析裂纹宏观特征、微观组织及断口形貌，研究裂纹产生的机理，结果表明该裂纹性质为应力腐蚀裂纹。
关键词：不锈钢压力容器；横向裂纹；应力腐蚀裂纹中图分类号： TH49文献标识码：A 文章编号：序言奥氏体不锈钢具有优良的抗腐蚀、抗氧化性能，因此广泛应用于制造腐蚀性条件下工作的设备。
但是长期在复杂的腐蚀性环境下服役，不锈钢可能发生多种形式的失效问题，应力腐蚀裂纹（SCC）是奥氏体不锈钢常见的失效形式之一，尤其在石油化工设备中，应力腐蚀失效事故占到50%以上[1-6]。
压力容器各组件以焊接形式进行连接，存在多种类型的焊缝，在焊缝及其附近热影响区，不可避免地存在缺陷，加上材料本身也会存在缺陷。
含有缺陷的构件在腐蚀介质存在的环境下工作，加速了缺陷的扩展，导致结构更快发生应力腐蚀破坏。
压力容器的工作周期比较长（20~30年），腐蚀介质一般在容器内部，因此内壁首先发生腐蚀，产生裂纹。
而且应力腐蚀破坏是一种延迟性破坏，在应力的作用下需要一定的时间才能扩展，不易被发现，引起的危害更大。
本文通过对某厂不锈钢压力容器存在的裂纹失效进行研究，分析容器的失效性质、失效原因。
不锈钢压力容器简介某厂的不锈钢压力容器是乙二醇提纯主要装置，基体材质为0Cr18Ni9，容器内压1.317MPa，操作温度在198℃。
容器内工作介质为乙二醇水溶液，介质中还存在一定的副产品，有腐蚀性较强的介质，如乙酸、甲酸，及容易引发应力腐蚀破坏的特殊介质，如Cl—、H—、OH—。
整个塔体由上封头、下封头和筒体组成。
上、下封头采用整体冲压成型，筒体部分由9段筒节组焊，每段筒节由2块板拼焊而成。
宏观裂纹分析该不锈钢压力容器在服役期间，根据企业要求，每年应进行定期检验，经2011年5月检验，查出74处裂纹；2012年5月对其进行检验，查出38处裂纹；2013年5月再次对其进行检验发现66处裂纹。
基于超声波检测技术的在役压力容器常见缺陷分析
技术应用与研究超声波检测目前已成为应用最广泛的无损检测方法之一，是压力容器使用维护中不可或缺的手段之一，在保证压力容器质量和使用安全方面发挥着重要作用。
由于压力容器缺陷种类和产生原因不同，在应用超声波检测时，缺陷对超声波的反射特性受工件结构与坡口形式、母材与焊材、焊接工艺、缺陷几何位置、几何形状、缺陷表面的粗糙程度等多种因素影响，在显示屏上形成多种动态波形和静态波形，要对缺陷进行准确定性变得十分困难，再加上超声波检测操作人员在专业技能和经验方面差异，缺陷判断时经常出现误判。
因此，为了达到快速判断出缺陷类型的目的，找出超声波检测缺陷类型的识别方法就变的至关重要。
一、压力容器焊缝的几种典型缺陷焊接质量对压力容器的质量和使用安全可靠性有直接影响。
焊缝中典型的不连续缺陷主要有气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等。
各种缺陷产生的成因各不相同。
１．气孔：焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在金属冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝内所形成气空，是体积性缺陷，危害性较小。
２．夹渣：由于焊前焊件表面清理不干净，焊后残留在焊缝金属内的非金属夹杂物，主要为药皮焊剂的残留，夹渣分为点状和条状，是体积性缺陷，危害性较小。
３．未熔合：指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起，未熔合分为坡口面未熔合和层间未熔合，可能出现在焊缝的根部、坡口和层间。
４．未焊透：指母材金属未熔化，熔化金属没有进入接头根部的现象。
即实际熔深小于公称熔深而形成的差异部分，一般出现在焊缝的根部。
５．裂纹：金属原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙，裂纹有多种分类方法，按发生条件和时机，可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂，可能出现在焊缝的焊趾、热影响区、焊缝的中心线，也可能出现在根部。
二、判断压力容器焊缝缺陷类型的方法１．波形判断法。
Ａ型脉冲反射法是工业超声检测中应用最广泛的显示方法，它是利用脉冲回波原理采用同端激励、同端接收的方式，对于焊缝内的缺陷，只要超声波入射声束到达缺陷面并接收到反射回波，检测人员就能通过分析反射回波在荧光屏上所显示的回波来判断缺陷的大小和位置。
长期服役含缺陷球罐合于使用评价的运用
・49・2020年第49卷第3期Vol.49No.32020INDUSTRIAL HEATINGDOI：10.3969/j.issn.1002-1639.2020.03.014长期服役含缺陷球罐合于使用评价的运用诲澎，4兵，马力（滨州市特种设备检验研究所，滨州256600）摘要:通过研究GB/L35013—2018含局部金属减薄缺陷的长期服役压力容器的合于使用评价技术，以1998年投用液氨球罐的定期检验为例,计算了在发现裂纹并成凹坑后，缺陷位置所能承载最大允许工作压力。
通过1级，备能够满足未来计划时间内的安全运行。
通过合理缺陷，操作活，提高修效率，节省了检修成本，为位带来巨大的经济效益。
合能够有效且安全的期服役陷压力容器的安全运行。
关键词:压力容器;球罐;液氨球罐;局；GB/T35013；合中图分类号:F764.3文献标志码:A文章编号：1002-1639（2020）03-049-4Fitness-fopservice Assessmeet Application of Long-term Servicc Defective Spherical TankXING Haigeng，LI Bing，MA Li(Binzhou Special Equipment Inspection Institute，Binzhou256600，China)Abstract:Based on the study of fitness-for-service assessment of pressure equipments"GB/T35013一2018)，taking the periodic inspection of liquid ammonia spherical tank put into use in1998as an example，the maxirnum aCowabL working pressure at the defect location was calculated Cter cracks were found and grinded into pits.Through level1assessment，it ensures that the equipment can work safely in the future planned/me.By using fitness-for-service assessment to deal with defects，the operation is Cexiblo，the efficience of maintenance is irnproved，the cost of maintenance is saved，and enormous economic benefits arc brought to users.Fitness-for-service Assessment can Vectively and safely ensure the safe operation of long-term service pressure vessels with defects.Key Words：pressure equipment；spherical tank；liguid ammonia spherical tank；local metal thinning；GB/T35013；fitness-for-service Assess-meni近几年，随着石油化工和化学工业的科学化、精细化及续化发展，压力容器也正在向大型化、复杂化、高数、严工况的方向，发生，其带来的后果以，在制造、安装和环中，政府和企业对其要求也越来越高[1_2]o在严峻的现实，社会上依然存在大量的备仍在服役。
在役压力容器缺陷处理
在役压力容器缺陷处理（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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国外压力容器和工业结构缺陷评定规范的新进展二
国外压力容器和工业结构缺陷评定规范的新进展二随着工业化的快速发展，压力容器和工业结构的安全性越来越引起人们的关注。
为了保障工业生产的安全，各国开展了一系列针对压力容器和工业结构的缺陷评定规范研究。
本文将介绍国外在这方面的最新进展。
BS7910:2013BS7910:2013是英国标准协会发布的标准，它针对工业结构评定提供了全面的指导和程序。
本标准强调了数值分析和实验测试的重要性，同时也介绍了多种评定方法和技术。
BS7910:2013涵盖了许多领域，如金属材料和焊接的评定、疲劳损伤的评定以及断裂力学和爆炸设备的评定。
在这些领域，BS7910:2013都提供了细致、明确且易于理解的评定程序和标准，可以帮助评定人员做出恰当的决策。
另外，BS7910:2013还提供了相应的软件支持，其软件可以通过数值分析和实验测试快速完成评定工作，帮助评定人员更加高效地进行评定工作。
BS7910:2013的推出对于英国和其他国家的压力容器和工业结构的评定工作，提供了科学化、高效化、规范化的思路和方法，应用广泛。
ASME BPVC Sec. VIII, Div. 3ASME BPVC Sec. VIII, Div. 3是美国机械工程师学会发布的标准，该标准针对高压容器的安全性进行评定。
它涵盖了许多评定方面，如受力情况、金属流变学、极限负载、低温开裂性和焊接质量等。
ASME BPVC Sec. VIII, Div. 3强调了容器的可靠性和重复性，同时还提供了一个简单易用的互动式计算工具箱，以帮助工程师对高压容器进行可行性评估和优化设计。
此外，ASME BPVC Sec. VIII, Div. 3还规定了一定的质量监控方法和审查程序，以确保容器的设计和制造符合标准要求。
ASME BPVC Sec. VIII, Div. 3的颁布和推广，对美国和其他国家的高压容器制造和安全评定工作，产生了积极的推动作用。
ISO 19902:2007ISO 19902:2007是国际标准化组织发布的标准，该标准对海洋技术中的结构设计进行了规定。
在役压力管道缺陷安全辅助评定系统开发研究的开题报告
在役压力管道缺陷安全辅助评定系统开发研究的开题报告【摘要】役压力管道是石化、化工、能源等重要行业的主要设备之一，一旦该管道发生缺陷，可能会导致不可估量的损失和危害。
因此，开发一种针对役压力管道缺陷的安全辅助评定系统具有重要的现实意义和应用价值。
本文将从役压力管道缺陷的特点和危害入手，阐述了研究开发该系统的理论依据和研究思路，并给出了实验设计和分析计划，以期为该领域的研究者提供参考和借鉴。
【关键词】役压力管道；缺陷；安全辅助评定系统；实验设计【研究背景】役压力管道是将高温、高压等腐蚀性物质输送至各个生产环节的主要设备，其安全性直接关系到生产安全、环境保护和人员生命财产安全等方面。
因此，对役压力管道缺陷的评定和管理成为了一个非常重要的问题。
目前，针对役压力管道缺陷的评定方法主要有两种：一是基于经验或规则的评定方法，二是使用有限元分析或者实验手段的评定方法。
然而，这两种方法都存在一定的局限性和不足，无法全面科学地评定管道的实际安全性。
因此，开发一种全面科学、高效准确的役压力管道缺陷安全辅助评定系统具有重要的研究意义和应用价值。
【研究内容】本文旨在研究开发一种基于机器学习技术的役压力管道缺陷安全辅助评定系统，通过对实际役压力管道缺陷数据的采集和处理，构建出高效准确的评定模型和预测算法。
具体研究内容包括以下几个方面：1. 役压力管道缺陷特点和危害的分析和研究，了解管道缺陷对生产和环境的影响。
2. 根据机器学习的基本原理和方法，研究并应用合适的机器学习算法，以评定模型和预测算法为基础，构建出高效准确的评定系统。
3. 采集和预处理实际的役压力管道缺陷数据，以此为样本数据，对评定模型和预测算法进行训练和测试。
4. 依据训练和测试的结果，改进和优化评定系统的算法和模型，提出相应的管道安全管理措施和建议。
【研究方法】本研究将采用以下方法：1. 理论分析和文献综述法，对役压力管道缺陷的特点、危害和评定方法进行深入分析和研究。
在用含缺陷压力容器安全评定软件的开发
在用含缺陷压力容器安全评定软件的开发
陈曦;李惠荣
【期刊名称】《化工装备技术》
【年(卷),期】2010(031)002
【摘要】基于国家标准GB/T 19624-2004<在用含缺陷压力容器安全评定>,针对石油工业管道和油气输送管道上可能存在的各种类型缺陷,充分考虑缺陷尺寸、工况载荷和断裂韧性等参数以及现场安全评定过程的复杂性、专业性,应用面向对象的编程语言Visual Basic 6.0开发了在用含缺陷压力容器安全评定软件.该软件减少了安全评定过程中计算的工作量,降低了评定的难度,为工程技术人员现场初级评定提供了有效途径.
【总页数】3页(P5-7)
【作者】陈曦;李惠荣
【作者单位】大连理工大学化工学院;大连理工大学化工学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.浅谈长庆油田在用压力容器常见缺陷对安全状况等级评定的影响 [J], 王春彦
2.国家标准《在用含缺陷压力容器安全评定》的特色和创新点综述 [J], 钟群鹏;李培宁;李学仁;陈钢
3.浅谈在用含缺陷压力容器的安全评定标准 [J], 郭优
4.在用含缺陷压力容器安全评定方法及应用 [J], 王云;赵景玉
5.《在用含缺陷压力容器安全评定》的创新点 [J], 钟群鹏;李培宁;李学仁;陈钢
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基于失效模式的在役压力容器检验研究
基于失效模式的在役压力容器检验研究摘要：本文首先从概念以及分类两个角度出发对失效模式进行了简要的概述，在此基础上强调了基于失效模式的在役压力容器检验方案的制定以及方法的选择原则，最终重点针对检验过程进行了分析，目的在于进一步检查压力容器的安全性能，继而使其能够为工业生产过程的顺利实现提供保证。
关键词：失效模式；在役压力容器；检验前言：压力容器在使用过程中，很容易出现磨损以、泄露用变形等导致停止工作的问题，即压力容器失效问题。
导致上述问题出现的原因有很多，其中外力的破坏以及容器本身的问题都属于重点原因。
压力容器失效问题一旦出现，对于工业生产的影响十分严重，展开相应的检验工作能够使容器的缺陷被有效地检测出来，对于其整体使用寿命的延长具有重要价值。
1 失效模式概述1.1 失效模式概念受各方面因素的影响，工业中所使用的压力容器功能很容易丧失，出现破裂以及磨损的现象，上述现象被称之为压力容器失效，而失效模式主要指的是压力容器所经历的这一过程[1]。
就目前的情况看，失效模式已经成为了在役压力容器检验过程所遵循的一个主要模式。
1.2 失效模式分类失效模式存在很多类型，根据表现形式的不同，可以分为断裂失效、泄露失效以及磨损失效等多种，上述失效类型可以表现为不同的形式。
以断裂失效为例，其主要是由压力容器断裂而导致的失效问题，根据导致断裂出现的原因的不同，还包括韧性断裂失效以及脆性断裂失效两种[2]。
不同的失效模式类型对于压力容器性能的影响不同，其解决方式也应互相区别开来。
2 基于失效模式的在役压力容器检验方案与方法为使基于失效模式的在役压力容器检验效果能够达到更好，在检验之前必须做好检验方案的设计工作，同时还应通过对种种检验方法的对比，选择出一种较为合理的方法展开检验工作。
这样才能使检验效果更加符合压力容器的实际情况，对于其安全级别的增强具有重要意义。
2.1 检验方案对检验方案的设计一定要根据压力容器的具体情况来完成，这是提高方案设计合理性的重要途径[3]。
带缺陷压力容器安全评定系统
带缺陷压力容器安全评定系统
马崇;荆洪阳;徐连勇;陈韶瑜;杜筝
【期刊名称】《中国电力》
【年(卷),期】2007(40)10
【摘要】为了对压力容器中的缺陷进行快速的安全评定,基于英国标准BS7910编制了供电系统带缺陷压力容器的缺陷评定专家系统.该专家系统由缺陷复合模块和缺陷断裂评定模块两大模块组成,是缺陷安全评定过程的有效辅助手段,可帮助普通工程技术人员掌握复杂的缺陷评定过程,对缺陷进行快速准确的评定.将该专家系统用于电厂锅炉空气压缩罐环向焊缝中表面裂纹的安全评定结果表明,该缺陷安全评定系统为含缺陷压力容器的继续服役提供了技术依据.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】马崇;荆洪阳;徐连勇;陈韶瑜;杜筝
【作者单位】天津大学,材料科学与工程学院,天津,300072;天津市电力公司,技术中心,天津,300022;天津大学,材料科学与工程学院,天津,300072;天津大学,材料科学与工程学院,天津,300072;天津市电力公司,技术中心,天津,300022;天津市电力公司,技术中心,天津,300022
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.6
【相关文献】
1.压力容器参数化设计及缺陷安全评定系统研发 [J], 朱莫恕;龙伟;李银
2.带非圆形埋藏缺陷在用压力容器的安全评定 [J], 李思源
3.压力容器参数化设计及缺陷安全评定系统研发 [J], 朱莫恕;龙伟;李银
4.在用含缺陷压力容器安全评定方法及应用 [J], 王云;赵景玉
5.断裂韧度测试标准对压力容器缺陷安全评定的影响 [J], 关鹏涛;何通东;王斌;高文辉;屠友松
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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
中国设备工程 2017.05 （下）
伴随着压力容器使用时间不断延长，在实际运行过程中开始存在各种安全隐患，因此必须定期对压力容器进行检测，对压力容器进行安全评定。
传统方法在对压力容器检测过程中，主要是通过人工安全评定模式，整个评定计算量十分庞大，计算繁琐，同时无法对压力容器深入分析。
所以，数据监测过程中在应用数据库技术之后，同时以数据库技术作为前提条件，构建决策支持系统就十分重要。
评定决策支持系统在构建完毕之后，能够对压力容器运行内所存在的安全隐患及缺陷评定自动化开展。
1 系统总体设计
压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统在实际应用过程中，主要目的就是有效解决压力容器在长时间应用内所存在的大量数据，对压力容器危害性缺陷与管理有效识别与管理。
1.1 系统的总体结构设计
如图1所示，为压力容器评定决策支持系统总体结构示意图。
在压力容器评定决策支持系统内，任何模块所具备的功能全部都是独立存在的，在对压力容器缺陷评定过程中，按照评定原则对不同数据要求进行分析，现阶段主要应用的评定方式有两种，第一种在评定过程中并不需要提供数据作为保证，整个计算仅仅应用模型完成；第二种就是在评定过程中需要应用外部数据作为支撑，例如缺陷基本数据与压力容器结构数据，客户端程序在安装过程中需要与外部服务器相连接，进而保证数据库内数据能够得到有效运行，获得压力容器缺陷分析内所需要的数据资源，完成压力容器整个评定过程。
所以，压力容器决策支持系统结应用分布式结构，在两种评定方式落实过程中，应用同一个数据库信息，降低程序在运行过程中的维修数量。
在对数据库内数据管理过程中，利用数据库管
理模块就能够完成整个管理工作。
数据库管理模块在运行过程中，后台服务器数据库需要与ODBC 有效连接，用户按照自身所具有的权限，获得数据库的数据访问权利，进而完成对数据库内数据更改、添加、删除等操作。
用户利用评定系统内，主要是利用评定计算模块所具备输入界面，让评定计算模块与用户输入界面之间能够相互交换，实现数据库内数据信息的作用。
图1 压力容器评定决策支持系统总体结构示意图
1.2 系统的功能模块组成
在压力容器缺陷评定系统内，一共具有三个功能模块，分别为缺陷评定模块、数据库管理模块与知识库模块。
（1）缺陷评定模块。
缺陷评定模块主要功能为就是对压力容器失效及应力分析研究，得到压力容器缺陷曲线变化，进而得出压力容器缺陷评定结果。
缺陷评定模块内所输入的数据信息主要分为三种，分别为缺陷尺寸、容器结构与材料性能。
缺陷评定模块在对压力容器缺陷评定过程中，需要应用到评定规范与评定方法，在一定情况下甚至还需要利用到更加详细的状态数据，进而缺陷评定模块内具备人机交互接口，同时缺陷评定模块还能绘制评定曲线。
在役压力容器缺陷数据库与评定决策支持
系统结构设计
林文举，周吉军
（新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院，新疆 乌鲁木齐 830011）
摘要：本文在对压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统分析研究中，对评定决策支持系统结构设计重点分析，同时探索压力容器缺陷数据库结构特点，希望能够为压力容器缺陷评定提供有效解决方法。
关键词：压力容器；数据库；缺陷；决策系统
中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2017）05（下）-0087-02
88
研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术
中国设备工程 2017.05 (下)
（2）数据库管理模块。
数据库管理模块主要功能主要包含三种，首先就是将后台数据库系统的构建；其次，用户在操作数据库管理内，在确认用户身份之后，完成对数据库内数据添加；最后，评定数据修改及删除操作。
为了能够保证压力容器缺陷评定决策支持系统所具备的安全性能，进而需要设置访问权限，对用户所能够访问的数据范围进行划分。
（3）系统知识库模块。
系统知识库模块主要功能是为技术操作人员提供操作手册，手册内包含理论评定与评估手段。
2 压力容器缺陷评定步骤
压力容器缺陷数据库在服务器上，程序在运行
过程中需要数据作为支持的情况下，客户端就会向位于服务器端的压力容器缺陷数据库发生数据支持请求，服务端压力容器缺陷数据库在按照客户端所提出的请求进行针对应对，完成请求处理之后，将数据传输结果反馈到客户端上。
在对压力容器初始评定参数确认完毕之后，客户端上程序会按照用户所提出的申请，对评定缺陷及评定类别进行确认，通过计算模型将不同情况进行全面评定，用户在分析评定结果过程中，主要是利用计算模型所评定结果，进而对压力容器裂纹发展趋势进行了解。
用户要是对评定结果十分满意，就可以向评定步骤与评定结果进行输入。
用户要是对评定结果并不满意，就可以对评定步骤进行重新评定，进而保证评定结果满足用户需求。
压力容器缺陷评定决策支持系统应用分布式结构，开发评定数据库安装在服务器端上，在客户端程序开发上应用VisualBasic。
3 系统数据库设计
压力容器评定决策支持系统具备一个子系统，该系统为系统数据库，系统数据库主要由两部分构成，分别是数据库管理系统与系统评定知识库。
数据库管理系统。
数据库管理系统在对缺陷数据检测过程中，包含三种检测方法，分别是UT、RT、MT，同时数据库管理系统还能够对修补之后压力容器的缺陷数据进行管理分析，保证评定决策支持系统在评定过程中具备评定几何参数与材料性能。
为了能够将数据库有关操作进行简化，缺陷数据库能够直观便捷为压力容器缺陷评定支持决策系统提供所需要的数据信息，同时将评定结果数据在储存到数据库内，系统还需要具备打印性能，进而保证用户能够对数据库内数据信息进行直观分析。
压力容器缺陷评定是以科学研究成果作为理论基础，例如力学理论、弹性理论等，在压力容器缺陷
评定书册内也涉及到很多专业知识，缺陷评定数据库应将压力容器缺陷评定所涉及到的数据信息包含在内，进而保证缺陷评定数据库内数据全面、系统。
在压力容器缺陷评定内主要包含四方面内容：压力容器基础数据、缺陷评定目标、缺陷评定与评定方法。
4 压力容器缺陷计算机辅助评定过程
4.1 失效模式判断
压力容器失效缺陷主要表现在三个方面，分别为断裂、塑形失稳与疲劳失效。
在对压力容器失效缺陷分析内，首先应该按照失效形式，选择合理缺陷评定方法，进而对压力容器失效形式进行判断。
压力容器失效形式在确定之后，制定针对性修复方法，在保证压力容器运行质量的情况下，延长压力容器实际寿命。
4.2 代表性缺陷的危害性分析与缺陷特征
从压力容器安全性能层面上而言，需要对压力容器在运行过程中所具备的缺陷特点进行分析研究，对压力容器现有缺陷进行类别划分，有效对压力容器缺陷进行简化，例如可以将压力容器缺陷划分为三种类别，分别为几何结构、表面凹坑与埋藏裂缝。
4.3 压力容器应力应变分析
在对压力容器应力应变分析研究中，需要选择合适的压力容器应力应变分析方式，进而才能够对压力容器应力状态进行有效研究，其中主要应用到的参数分为三种，分别是弯曲应力、残余应力与峰值应力。
4.4 材料性能参数确定
利用取样形式，对压力容器材料在硬度与拉伸上所具备的机械性能进行评定，并且了解压力容器材料化学组成，为压力容器缺陷评定具备数据保障。
5 结语
压力容器缺陷评定决策支持系统在实际应用过程中，具有良好稳定性。
压力容器缺陷评定系统能够有效对压力容器工程问题全面分析研究，同时还能够远程进行评定。
压力容器数据库在实际运行过程中，能够按照工程所产生的数据信息，保证压力容器结构评定具备数据支持与管理，将最新评定结构储存到数据库内，缺陷数据库内数据也能够得到有效拓宽，为压力容器发展奠定坚实基础。
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