壓力容器合于使用評(píng)價(jià)演示文稿

壓力容器合于使用評(píng)價(jià)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)

合于使用評(píng)價(jià)目前二頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)背景介紹

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(guò)程中，還會(huì)因載荷、介質(zhì)等各種因素的影響，萌生出新的缺陷。如果堅(jiān)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(xiǎn)的。實(shí)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(wèn)題是對(duì)缺陷加以區(qū)別，進(jìn)行必要的分析評(píng)定，消除那些帶有潛在危險(xiǎn)的缺陷，而對(duì)安全沒(méi)有威脅的缺陷則予以保留。加之實(shí)踐也證明，返修過(guò)程中電弧氣刨、焊接等過(guò)程不可避免地對(duì)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(bào)廢壓力容器會(huì)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(píng)定方法。目前三頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)背景介紹“合于使用”原則是針對(duì)“完美無(wú)缺”原則而言的?！昂嫌谑褂谩痹u(píng)定技術(shù)是以斷裂力學(xué)、材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)及可靠性系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，承認(rèn)結(jié)構(gòu)存在構(gòu)件形狀、材料性能偏差和缺陷的可能性，但在考慮經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，科學(xué)分析已存在缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)完整性的影響，保證結(jié)構(gòu)不發(fā)生任何已知機(jī)制的失效，因而被廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量評(píng)估中。目前四頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)合于使用評(píng)價(jià)的發(fā)展

自上個(gè)世紀(jì)70年代起，在國(guó)際上較早提出的評(píng)定方法中，如IIW于1975年提出的IIS/IIW—471—74，英國(guó)PD6493—80，日本的WES2805K一83和我國(guó)壓力容器缺陷評(píng)定規(guī)范CVDA一84等都是采用COD（CrackOpeningDisplacement）準(zhǔn)則，即以COD設(shè)計(jì)曲線方法作為評(píng)定缺陷的準(zhǔn)則。雖然方法簡(jiǎn)潔直觀，但作為一種半經(jīng)驗(yàn)方法，在應(yīng)用過(guò)程中也存在不符合實(shí)際的情況，要進(jìn)行精確的缺陷評(píng)定，尚存有一定的局限性。因此，近年來(lái)國(guó)際上提出了考慮彈塑性變形的三級(jí)評(píng)定方法。目前得到工程很好驗(yàn)證并普遍采用的主要有API579、R6、SINTAP以及BS7910等。目前五頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)API579API579的工業(yè)背景是石油化工承壓設(shè)備，其特點(diǎn)是更多反映了石油化工在役設(shè)備的安全評(píng)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(píng)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(píng)估方法，如：均勻腐蝕的評(píng)定、局部減薄及槽狀缺陷的評(píng)定、點(diǎn)蝕的評(píng)定、鼓泡及分層的評(píng)定、高溫蠕變操作元件的評(píng)定、火災(zāi)對(duì)設(shè)備造成損傷的評(píng)定。目前六頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)R6

英國(guó)中央電力局（CEGB）提出的R6評(píng)定準(zhǔn)則是一個(gè)雙判據(jù)準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則經(jīng)歷了4次修訂。1976年英國(guó)CEGB發(fā)表了題為“帶缺陷結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)”R/H/R6報(bào)告，給出了一條失效評(píng)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—次極為重要的修訂，對(duì)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(píng)定曲線。關(guān)于塑性失穩(wěn)載荷的計(jì)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(guó)BritishEnergy（英國(guó)核電公司）、BNFL（英國(guó)核燃料公司）及AEA（英國(guó)原子能管理局）組成的結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定規(guī)程聯(lián)合體下的R6研究組編制的。目前七頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)SINTAPSINTAP（StructuralIntegrityAssessmentProceduresforEuropeanIndustry）是由歐洲多個(gè)國(guó)家、企業(yè)資助，于2000年發(fā)布試行的最新歐洲統(tǒng)一工業(yè)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)脆性斷裂、延性撕裂和塑性失穩(wěn)等都有表述。它結(jié)合歐洲及其它國(guó)家現(xiàn)有的部分評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并在其基礎(chǔ)上做出了適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)和發(fā)展。該標(biāo)準(zhǔn)共分7個(gè)評(píng)定水平，當(dāng)只知屈服應(yīng)力時(shí)使用缺省0水平，該水平從夏比沖擊數(shù)據(jù)估計(jì)斷裂韌性；當(dāng)屈服應(yīng)力、最大拉伸應(yīng)力及接頭強(qiáng)度不匹配程度小于10％時(shí)，可進(jìn)行水平1基本評(píng)定；水平2失配評(píng)定與水平1數(shù)據(jù)基本相同，在母材和焊材參數(shù)已知情況下，接頭不匹配程度可以稍高于10％；水平3應(yīng)力—應(yīng)變?cè)u(píng)定要求全部應(yīng)力—應(yīng)變曲線已知；水平4拘束評(píng)定需要額外的數(shù)據(jù)進(jìn)行與裂尖拘束狀況相關(guān)的斷裂韌性估計(jì)；水平5J積分評(píng)定采用應(yīng)力—應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析以確定J值，與低水平相比降低了保守度；水平6裂前泄露（LBB）評(píng)定，可對(duì)部分穿透及穿透裂紋的穩(wěn)定與擴(kuò)展進(jìn)行考察。目前八頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)BS7910

英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（BSI）在1999年底公布、2000年發(fā)表的修正版英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，稱為BS7910：1999。在使用了近20年的PD6493及其發(fā)展版本的基礎(chǔ)上，PD6493:1991已與PD6539:1994（高溫評(píng)定方法）合并，根據(jù)它們近十年來(lái)研究成果，包括SINTAP的歐洲統(tǒng)一安全評(píng)定方法的研究成果，仍然采用三級(jí)評(píng)定方法對(duì)金屬結(jié)構(gòu)種的缺陷進(jìn)行安全評(píng)定，2005年又進(jìn)行了一些修正和補(bǔ)充，更新為BS7910:2005。目前九頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)GB/T19624-2004GB/T19624-2004:在用含缺陷壓力容器安全評(píng)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(píng)定方法：簡(jiǎn)化評(píng)定常規(guī)評(píng)定目前十頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)2023/5/411相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)《固容規(guī)》7.7合于使用評(píng)價(jià)安全狀況等級(jí)定為4級(jí)并且監(jiān)控期滿的壓力容器，或者定期檢驗(yàn)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(duì)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(píng)價(jià)。目前十一頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)2023/5/412相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)合于使用評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)須經(jīng)過(guò)國(guó)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(yàn)機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行合于使用評(píng)價(jià)的申請(qǐng)，同時(shí)將需評(píng)定的壓力容器基本情況書(shū)面告知使用登記機(jī)關(guān)；（3）壓力容器的合于使用評(píng)價(jià)參照GB/T19624的要求進(jìn)行，承擔(dān)壓力容器合于使用評(píng)價(jià)的檢驗(yàn)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(cè)在評(píng)價(jià)報(bào)告中給出明確的評(píng)定結(jié)論，說(shuō)明缺陷對(duì)壓力容器安全使用的影響；（4）壓力容器合于使用評(píng)價(jià)報(bào)告，由具有相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)的評(píng)價(jià)人員出具，并且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)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(píng)價(jià)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)缺陷評(píng)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(yàn)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)根據(jù)合于使用評(píng)價(jià)報(bào)告的結(jié)論和其它檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)結(jié)果確定壓力容器的安全狀況等級(jí)、允許運(yùn)行參數(shù)和下次檢驗(yàn)日期，并且出具檢驗(yàn)報(bào)告（6）使用單位將壓力容器合于使用評(píng)價(jià)的結(jié)論報(bào)使用登記機(jī)關(guān)備案，并且嚴(yán)格按照檢驗(yàn)報(bào)告的要求控制壓力容器的運(yùn)行參數(shù)，加強(qiáng)年度檢查。目前十二頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)合于使用評(píng)價(jià)方法STEP1：損傷類型及失效模式判別損傷類型判別腐蝕減薄環(huán)境開(kāi)裂材質(zhì)劣化機(jī)械損傷STEP2：選擇適用規(guī)范：GB/T19624-2004附錄HSTEP3：判斷損傷評(píng)價(jià)前提條件在實(shí)際工況下，材料具有良好的延性，未發(fā)現(xiàn)劣化及劣化傾向；管道最低工作溫度不低于-20℃，或管道最低工作溫度低于-20℃奧氏體不銹鋼；管道徑比氣孔、夾渣、局部減薄等體積型缺陷（其周圍無(wú)裂紋、未熔合等面型缺陷）；在役工況下無(wú)脆化傾向的20#或奧氏體不銹鋼管道及壁厚不大于13mm的16Mn管道的未焊透缺陷；體積缺陷的深度小于壁厚的70%，且缺陷底部最小壁厚不小于2mm。目前十三頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)合于使用評(píng)價(jià)方法STEP4：缺陷表征及規(guī)則化STEP5：材料性能數(shù)據(jù)目前十四頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)合于使用評(píng)價(jià)方法STEP6：免評(píng)判定目前十五頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)合于使用評(píng)價(jià)方法STEP7：評(píng)價(jià)計(jì)算無(wú)缺陷極限載荷含缺陷極限載荷典型工況組合及載荷確定STEP8：可接受準(zhǔn)則目前十六頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)承壓設(shè)備合于使用評(píng)價(jià)案例——加氫加熱爐項(xiàng)目特點(diǎn)：在因高溫?zé)o法實(shí)施在線檢驗(yàn)的情況下，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，確定加氫裂化加熱爐損傷機(jī)理，結(jié)合紅外測(cè)溫結(jié)果，進(jìn)而確認(rèn)基于不同損傷機(jī)理的腐蝕速率，然后考慮不同損傷機(jī)理的共同作用，確定最終計(jì)算腐蝕速率，并據(jù)此評(píng)價(jià)爐管安全運(yùn)行時(shí)間及其限制條件。損傷機(jī)理分析：碳鋼爐管，進(jìn)料為脫丁烷塔釜C5+物料，操作溫度245～310℃，2008年6月～7月4次取樣分析硫含量分別為489ppm、790ppm、840ppm、1181ppm。所以爐管損傷機(jī)理為高溫H2S/H2腐蝕＋高溫硫腐蝕。因溫度低于碳鋼蠕變門(mén)檻值380℃和高溫氧化門(mén)檻值480℃，所以不存在蠕變損傷和氧化損傷?，F(xiàn)場(chǎng)紅外測(cè)溫結(jié)果：目前十七頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)溫度值保守處理：考慮因進(jìn)料量少而在對(duì)流段水平管上部氣相空間硫化氫局部積聚可能產(chǎn)生的高濃度和因氣相導(dǎo)熱差所形成的高溫區(qū)域（背火側(cè)），以及向火側(cè)和背火側(cè)的溫差，分別+100℃和+50℃保守處理。計(jì)算腐蝕速率：綜合分析結(jié)論：F-601操作壓力2.0MPa、最高操作溫度：精制方案不大于270℃，裂化方案不大于300℃，脫丁烷塔釜油品硫化氫含量在1000ppm以下、有機(jī)硫含量在0.1wt%以下時(shí)，F(xiàn)-601爐管可以安全運(yùn)行至2008年10月底（3個(gè)月，該時(shí)間點(diǎn)由企業(yè)指定）。承壓設(shè)備合于使用評(píng)價(jià)案例——加氫加熱爐目前十八頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)承壓設(shè)備合于使用評(píng)價(jià)案例——加氫反應(yīng)器接管缺陷目前十九頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于六點(diǎn)停工/操作/水壓工況：按JB4732進(jìn)行應(yīng)力分類及評(píng)價(jià)，校核危險(xiǎn)部位強(qiáng)