第七章 承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評估技術(shù)

2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價1第七章承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評估2023最新整理收集do

something2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價27.1承壓設(shè)備缺陷評定概述

目前隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，各類承壓設(shè)備均已采用焊接方法制造。水密性和氣密性好連接強度高焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

結(jié)構(gòu)簡單易制造成本低承壓設(shè)備壁厚不受限制或限制不大2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價3

存在熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力焊接變形可能導(dǎo)致形狀改變，裂紋甚至焊接結(jié)構(gòu)的缺點開裂難免存在氣孔、夾渣、未焊透、未熔合及裂紋等焊接缺陷（焊接不連續(xù)）

目前的無損檢測技術(shù)還很不完善，可能使得焊接缺陷或裂紋漏檢，或者因檢測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，致使焊接承壓設(shè)備存在著斷裂的危險。對于新制造的或已有的承壓設(shè)備結(jié)構(gòu)的焊接接頭，必須用無損檢測方法對其內(nèi)部質(zhì)量進行精確的檢查，而且根據(jù)已建立的缺陷驗收標(biāo)準(zhǔn)，對已檢出缺陷進行評定，以判定承壓設(shè)備在允許范圍內(nèi)的可靠性，這就是所謂的安全評定。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價47.1.1缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)缺陷評定有兩類標(biāo)準(zhǔn)：質(zhì)量控制和“合乎使用”標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)以多年積累的經(jīng)驗為基準(zhǔn)，對焊接構(gòu)件提出質(zhì)量要求，以確保焊接構(gòu)件質(zhì)量大體保持在某種水平上，是任意的、保守的。標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容簡單、方法容易，對監(jiān)控焊接質(zhì)量具有重要價值。這類標(biāo)準(zhǔn)的安全余量幅度大，評定結(jié)果偏于保守。實際焊接結(jié)構(gòu)存在缺陷幾乎不可避免，而質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)要求結(jié)構(gòu)不準(zhǔn)存在裂紋一類缺陷，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須進行返修或報廢。這對于某些裂紋返修很困難，代價極高；另外有些返修后還帶來某種更危險的后果。由于漏檢和再生裂紋的存在，實際上許多承壓設(shè)備帶著質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)所不允許的缺陷在正常運行。其中也發(fā)生了一些脆性斷裂事故。這說明質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)雖然偏安全，但也不能保證不發(fā)生斷裂事故。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價5合乎使用標(biāo)準(zhǔn)

一種更嚴(yán)密、更科學(xué)的驗收標(biāo)準(zhǔn)，以類似材料、應(yīng)力及介質(zhì)等方面的歷史經(jīng)驗為依據(jù)，充分考慮到存在缺陷的結(jié)構(gòu)的使用條件，經(jīng)過較細(xì)致全面的分析得到確定一個合適的裂紋容限?！昂虾跏褂谩睒?biāo)準(zhǔn)有三個作用：⑴根據(jù)缺陷是否會影響使用性能來評定在建造和使用中所發(fā)現(xiàn)的具體缺陷的可接受性。⑵指導(dǎo)制定專用標(biāo)準(zhǔn)和對不同類型部件制訂缺陷的通用驗收標(biāo)準(zhǔn)。⑶在制造和使用前簽訂的特定合同中規(guī)定特殊部件的驗收標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)考慮到缺陷對部件性能的影響，故比通常的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)更切合實際。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價67.1.2缺陷類型產(chǎn)品在制造和使用中會產(chǎn)生不符合規(guī)定的問題，如焊接時產(chǎn)生的（冷、熱）裂縫、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣、咬邊、過燒等；大鍛件中的裂紋、偏析、夾雜物等；鑄件中的裂紋、縮孔、疏松等；結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境中使用時產(chǎn)生的腐蝕裂紋、疲勞裂紋等。這些統(tǒng)稱為缺陷。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為多種不同的類型。焊接缺陷

有兩種類型：①平面缺陷，包括：裂紋、未熔合或未焊透、根部咬邊、根部凹陷等。②非平面（體積）缺陷，包括：凹坑、氣孔、夾渣、疏松等。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價7缺陷按在結(jié)構(gòu)中的位置及大小分類如下圖示，可以分為三類：表面缺陷、埋藏缺陷和穿透缺陷。缺陷按形狀分類根據(jù)缺陷的真實形狀確定。一般簡化為埋藏缺陷的圓型、橢圓型，表面缺陷的半圓型、半橢圓型等。（a）表面缺陷 （b）埋藏缺陷 （c）穿透缺陷圖7-1按缺陷在結(jié)構(gòu)中的位置分類2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價8缺陷按密集程度分類

單個缺陷

共面缺陷多個缺陷非共面缺陷 共面缺陷 密集缺陷 非共面缺陷2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價9多個缺陷相鄰時，如缺陷密集且受力較大，則密集缺陷有開裂并匯聚成一個大的單個裂紋的傾向。共面密集缺陷（尤其是共線裂紋）比非共面密集缺陷（三維密集缺陷）危險大，即在一平面內(nèi)更容易匯聚成一個大的裂紋。大量實驗及計算表明，缺陷長度與它們之間的間距達到一臨界比值時，缺陷間韌帶顯著變形（韌帶屈服），此時缺陷張開，相鄰缺陷才可能達成一個大的單個缺陷。臨界比值隨結(jié)構(gòu)、缺陷位置及受力情況不同而變化。受力狀況愈惡劣，裂紋相隔要求愈遠，才能保證安全。從另一方面看，有多個裂紋且裂紋相隔很遠，在受力時，第一個裂紋尖端附近的應(yīng)力場與單個裂紋時的應(yīng)力場相同，不受相鄰第二個裂紋的影響。當(dāng)逐漸減小裂紋間距，則第一個裂紋尖端應(yīng)力場由于相鄰第二個裂紋的影響會加大，這一現(xiàn)象稱為相鄰裂紋的干涉。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價10缺陷按裂紋的方向分類按裂紋的方向分，裂紋可分為直裂紋、斜裂紋和曲裂紋。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價117.1.3失效方式

變形失效

斷裂失效 疲勞失效

泄漏失效 表面失效 失穩(wěn)失效彈性變形

塑性變形蠕變變形

脆性斷裂韌性斷裂機械載荷疲勞

熱疲勞蠕變疲勞腐蝕疲勞

腐蝕（均勻腐蝕、局部腐蝕。局部腐蝕中尤其嚴(yán)重的是應(yīng)力腐蝕）沖蝕疲勞磨損疲勞腐蝕疲勞2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價127.1.4缺陷評定所需要的參考資料和數(shù)據(jù)缺陷評定所需的參考資料⑴承壓設(shè)備制造竣工圖及強度計算書；⑵承壓設(shè)備制造驗收的有關(guān)資料，包括材料數(shù)據(jù)、焊接記錄、返修記錄、無損檢測資料、熱處理報告、檢驗記錄和壓力試驗報告等；⑶承壓設(shè)備運行狀況的有關(guān)資料，包括介質(zhì)情況、工作溫度、載荷狀況、運行和故障記錄及歷次檢驗與維修報告等。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價13安全評定所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

為了能夠評定各類缺陷對不同失效方式的影響，需要下列有關(guān)數(shù)據(jù)：⑴缺陷的類型、幾何尺寸和位置；⑵結(jié)構(gòu)和焊縫的幾何形狀和尺寸；⑶材料的化學(xué)成分、力學(xué)和斷裂韌度性能數(shù)據(jù)；⑷應(yīng)力（不論怎樣產(chǎn)生的）和溫度（包括瞬時溫度）的大小和分布；⑸疲勞、腐蝕疲勞、蠕變疲勞的疲勞曲線（如S-N曲線）及裂紋擴展數(shù)據(jù)和曲線；⑹蠕變斷裂和變形數(shù)據(jù)（如蠕變曲線）；⑺大面積腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂數(shù)據(jù)（如和應(yīng)力腐蝕裂紋擴展數(shù)據(jù)）。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價147.1.5缺陷評定的步驟⑴確定缺陷部位的應(yīng)力和應(yīng)變；⑵確定缺陷部位有關(guān)材料的性能數(shù)據(jù)；⑶通過無損檢測取得缺陷幾何形狀、尺寸和位置數(shù)據(jù)；⑷缺陷的理想化（規(guī)則化）；⑸測量或估算材料斷裂韌度；⑹計算最大允許缺陷；⑺判斷所評定的缺陷是否可以接受。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價157.1.6缺陷評定的關(guān)鍵性問題無損檢測技術(shù)方法包括：超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測、聲發(fā)射檢測等，各有千秋，但遠達不到理想的自動化水平，因而檢測結(jié)果往往與操作人員的主觀判斷有很大的關(guān)系，而且在設(shè)備的難檢部位常常發(fā)生漏檢現(xiàn)象。合乎使用標(biāo)準(zhǔn)的缺陷評定要求設(shè)備在任何焊后熱處理或驗證試驗之后，進行徹底的無損檢測，其方法必須能夠確定重要區(qū)域內(nèi)的缺陷位置和尺寸。這是安全評定的基本依據(jù)。但因無損檢測方法固有的局限性，必然會帶來一定的不確定性。因此必須給予一定的安全裕度，以確保評定的可靠性。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價16斷裂力學(xué)理論是進行安全評定的理論基礎(chǔ)。目前斷裂理論的發(fā)展，已達到了在一定條件下解決某些安全評定問題的程度。世界上已出現(xiàn)的幾種評定缺陷的規(guī)范和指導(dǎo)性文件，都表明了斷裂理論的研究成果。應(yīng)力分析方法是安全評定的基本步驟。盡管計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和有限元方法的應(yīng)用，使得應(yīng)力分析方法得到了深入的研究和不斷的發(fā)展。但由于承壓設(shè)備應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜，特別是對球形容器，其瓣片存在安裝誤差，精確測定球瓣片曲率和偏心距是非常困難的，應(yīng)力分析也將十分復(fù)雜。由于這類應(yīng)力分析引起的不確定性，就要求安全評定要有足夠的安全裕度。在檢查的間隔周期內(nèi)，由于疲勞或腐蝕會使裂紋產(chǎn)生或增長，也要考慮一定的安全裕度。另外還要考慮結(jié)構(gòu)的用途以及在使用中會碰到的特殊服役條件。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價177.1.7缺陷評定規(guī)范當(dāng)前被廣泛采用的缺陷評定規(guī)范及指導(dǎo)性文件：⑴歐盟SINTAP（2000）“歐洲工業(yè)結(jié)構(gòu)完整性評定標(biāo)準(zhǔn)（StructureintegrityassessmentprocedureforEuropeanIndustry）”⑵英國BS7910（2000）“金屬結(jié)構(gòu)中容限缺陷評定方法導(dǎo)引（Guideonmethodsforassessingtheacceptabilityofflawsinmetallicstructures）”⑶美國API579（2000）“服役裝置適應(yīng)性評定（Fitnessforservice）”⑷英國R6Reversion42001“含缺陷結(jié)構(gòu)完整性評定（Assessmentoftheintegrityofstructurecontainingdefects）”⑸我國GB/T19624-2004“在用含缺陷壓力容器安全評定”等等。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價187.2承壓設(shè)備缺陷評定方法

承壓設(shè)備尤其是壓力容器和壓力管道在制造和運行過程中，不可避免地會產(chǎn)生一些缺陷，如夾渣、氣孔、未焊透焊縫等。下面簡要介紹一些斷裂力學(xué)知識，以及其在缺陷評定中的應(yīng)用。7.2.1應(yīng)力強度因子K判據(jù)法

如圖7-2所示，在斷裂力學(xué)中，按裂紋受力情況，將裂紋分為張開型（I型）、滑移型（II型）和撕開型（III型）三種類型。由圖看出，I型裂紋受垂直于裂紋面的拉應(yīng)力作用；II型裂紋受平行于裂紋面而垂直于裂紋前緣的剪應(yīng)力作用；III型裂紋受既平行于裂紋面又平行于裂紋前緣的剪應(yīng)力作用。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價19

三種類型的裂紋表面對應(yīng)著三種不同的相對位移：I型裂紋上下表面相對張開；II型裂紋上下兩表面沿x軸相對滑開；III型裂紋上下表面沿z軸相對滑開。其中以張開型裂紋最常見，而且容易產(chǎn)生低應(yīng)力脆斷，以下所提到的裂紋都為I型裂紋。（a）I型（張開型）（b）II型（滑移型）（c）III型（撕開型）圖7-2裂紋類型2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價20I型裂紋尖端附近應(yīng)力場

如圖7-3，受雙向拉應(yīng)力作用，含有長為2a穿透裂紋的無限大板，按彈性力學(xué)的平面問題求解，得出裂紋尖端的應(yīng)力分布為：圖7-3雙向受拉的平板中的穿透裂紋（7-1）

2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價21式（7-1）各式中，是公共項，與r和θ無關(guān)，稱為應(yīng)力強度因子KI（下標(biāo)I表示張開型裂紋），即：

更普遍的應(yīng)力強度因子表達式為：式中：σ——裂紋位置上按無裂紋計算的名義應(yīng)力；

a——裂紋尺寸（裂紋長度或深度）；

Y——形狀系數(shù)（與裂紋大小、位置以及載荷條件等有關(guān)）。各種形狀裂紋體的應(yīng)力強度因子計算公式可以查應(yīng)力強度因子手冊。（7-2）

（7-3）2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價22

由式（7-1），各種類型裂紋尖端附近的應(yīng)力場有相似之處，可以將它們簡寫為如下形式：式中：（i，j=1，2，3）代表應(yīng)力分量，上標(biāo)I代表I型，代表極角θ的函數(shù)。如上標(biāo)寫成Ⅱ或III，則代表Ⅱ或III型。應(yīng)力場式（7-4）有以下特點：⑴在裂紋尖端，即r=0處，應(yīng)力趨于無限大，即應(yīng)力出現(xiàn)奇異點；⑵應(yīng)力強度因子KI在裂紋尖端是有限量；⑶在相同應(yīng)力強度因子下，裂紋尖端附近區(qū)域的應(yīng)力分布僅是r和θ的函數(shù)。（7-4）2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價23

根據(jù)上述裂紋尖端附近應(yīng)力場特點，已不能用應(yīng)力為參量來建立像傳統(tǒng)的強度條件了。應(yīng)力強度因子是有限量，它代表的不是某一點的應(yīng)力，而是整個應(yīng)力場的強度，用它來作為參量建立破壞條件是恰當(dāng)?shù)摹４鄶嗟腒準(zhǔn)則由KI的表達式可見，隨著載荷σ的增加，KI值也將增加，因此可以推斷，當(dāng)載荷增大到某一臨界值時，構(gòu)件發(fā)生破壞（裂紋擴展）。此時，裂紋的應(yīng)力強度因子KI達到一個臨界值KIC時，這樣，對于帶裂紋的構(gòu)件來說，其裂紋擴展引起構(gòu)件破壞的準(zhǔn)則（簡稱斷裂準(zhǔn)則）就應(yīng)該是：

(7-5)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價24

KIC是材料的斷裂韌度，表示材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展能力的一個物理參量，由試驗測定。根據(jù)斷裂準(zhǔn)則式（7-5），可以計算臨界應(yīng)力σc

和臨界裂紋長度ac

，從而進行斷裂安全分析：上述方程比較簡單，是目前普遍公認(rèn)的線彈性斷裂力學(xué)的基礎(chǔ)。嚴(yán)格說來，這種方法僅適用于比較脆的或彈性的方式失效的材料。(7-6，1)(7-6，2)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價25

然而，線彈性斷裂力學(xué)形成了ASME第III卷附錄G“防止非延性破壞”和ASME第XI卷附錄A缺陷評定的基礎(chǔ)。在WEE/37文件中，對于總應(yīng)力低于屈服應(yīng)力的場合，線彈性斷裂力學(xué)也被作為基礎(chǔ)。高強度鋼壓力容器（或管道）和低溫容器，以及中低強度鋼厚截面壓力容器，在斷裂時呈現(xiàn)脆斷，符合K準(zhǔn)則。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價267.2.2COD法裂紋尖端張開位移是指當(dāng)裂紋體受力后，在原裂紋尖端沿垂直裂紋方向所產(chǎn)生的位移（CrackOpeningDisplacement），以COD或δ表示。實際上，當(dāng)裂紋體受載，裂紋逐漸張開，雖然裂紋尖端出現(xiàn)鈍頭，但是裂紋尖端處的位移仍是連續(xù)的，如圖7-6所示，所以裂紋尖端的實際張開位移并不存在。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價27圖7-6裂紋張開位移定義

一般是將裂紋表面AB段向前延長，與尖端D的垂直線相交于E點，用2ED

度量裂紋張開位移。但是，也有人提出應(yīng)以彈塑性區(qū)交界的C點作為度量點，他們認(rèn)為對于金屬材料，塑性形變是導(dǎo)致破壞的重要因素，OD的垂線CF反映裂紋尖端塑性區(qū)的形變程度，主張用2CF度量裂紋張開位移。裂紋張開位移的物理概念似乎很簡單，但是確切的定義與如何標(biāo)定是確實沒有解決的問題。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價28

根據(jù)熟知的M-D模型，可求得將COD為：COD準(zhǔn)則彈塑性情況下的COD斷裂判據(jù)的基本思想是將M-D模型得出的張開位移作為裂紋尖端的物理參數(shù)，并用來建立裂紋在彈塑性條件下的斷裂準(zhǔn)則。當(dāng)裂紋張開位移δ達到臨界值δc時，裂紋將要開裂，即

δ=δc(7-8)

是裂紋的臨界狀態(tài)；當(dāng)δ稍大于δc時，裂紋開裂；當(dāng)δ小于δc時，裂紋不開裂。

(7-7)其中2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價29

上式中的張開位移，可用直接觀察法與蝕刻條紋法等實驗方法測定，也可用有限元法與公式計算求出。δc是材料彈塑性斷裂韌度的指標(biāo)，是材料常數(shù)，由實驗測得。實踐證明，COD準(zhǔn)則應(yīng)用到焊接結(jié)構(gòu)和承壓設(shè)備的斷裂安全分析，非常有效，而且簡單可行，加上δ

c

的測量方法也比較簡單，因此，COD準(zhǔn)則在工程上應(yīng)用比較普遍。

2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價30COD準(zhǔn)則的理論基礎(chǔ)薄弱，有以下缺點：⑴計算裂紋張開位移δ的公式是根據(jù)M-D模型推出的，M-D模型將裂紋尖端塑性區(qū)簡化為窄條形，與真實情況（魚尾形狀）不符合。⑵裂紋張開位移δ的定義與實驗標(biāo)定不確切，有許多說法，而且差別較大。⑶裂紋張開位移臨界值δC的規(guī)定有困難。如果以開裂點δi的值定為δC，尺寸影響較小，比較穩(wěn)定，適合作為材料常數(shù)，但是用于設(shè)計，則偏于保守。如果以失穩(wěn)點δmax的值定為δC，尺寸影響較大，數(shù)值不穩(wěn)定，不適合作為材料常數(shù)，但是與斷裂的實際情況較符合。⑷M-D模型僅適用穿透裂紋，而工程中遇到的多數(shù)是表面裂紋。對于表面裂紋還沒有相應(yīng)的模型，只能用工程方法近似確定。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價31COD準(zhǔn)則的工程應(yīng)用如果構(gòu)件接頭處有小裂紋，應(yīng)力集中使接頭的局部達到屈服，小裂紋被包在屈服區(qū)內(nèi)，計算δ的式（7-7）不適用，因為式中的，公式無意義。在材料超過屈服后一般用名義應(yīng)變代表材料的狀態(tài)，全屈服區(qū)中小裂紋的COD與名義應(yīng)變e的關(guān)系，Wells經(jīng)過大量的寬板試驗，歸納出以下經(jīng)驗公式：或

(7-9，1)(7-9，2)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價32

Burdekin在Wells早期工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)大量寬板試驗的結(jié)果，并考慮M-D模型推導(dǎo)出的公式，更保守的取式中，稱為無量綱裂紋張開位移。規(guī)定設(shè)計曲線上式成為工程設(shè)計中廣泛應(yīng)用的COD計算式，設(shè)計曲線如圖7-7所示。(7-10)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價33圖7-7COD安全設(shè)計曲線2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價34

利用式（7-9）計算的裂紋張開位移δ和實驗的臨界裂紋張開位移δC，根據(jù)COD準(zhǔn)則，已知名義應(yīng)變e，可求出容許的最大裂紋尺寸amax。這樣計算的裂紋尺寸，并不是臨界裂紋尺寸ac，比它略小，從而偏于保守和安全，其安全裕度約為1.5-2.5。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價357.2.3J積分判據(jù)J積分定義

J積分理論的主要內(nèi)容通常描述為:設(shè)一均質(zhì)板，板上有一穿透裂紋，裂紋表面無力作用，但是外力使裂紋周圍產(chǎn)生二維的應(yīng)力、應(yīng)變場。圍繞裂紋尖端取回路，始于裂紋下表面，終于裂紋上表面，按逆時針方向轉(zhuǎn)動，如圖7-8所示。定義J積分如下：其中 W

是板的應(yīng)變能密度； 是作用在路程邊界上的力； 是路程邊界上的位移矢量；

ds

是路程曲線的弧元素。(7-11)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價36圖7-8J積分定義2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價37作用在路程邊界上的力的分量為其中是弧元素法線的方向余弦；是應(yīng)力張量。應(yīng)用符號dy=dx2

與dx=dx1

，將上式代入式（7-11）后，J積分可寫成另一種形式其中是路程邊界上的位移分量。另外，由圖7-8知，與或?qū)懗膳c。再采用符號，即（i，j=1、2）（7-12）(7-13)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價38其中是路程邊界上的位移分量。則J積分還能寫成如下形式可以證明J積分值與所選擇的路程無關(guān)，我們稱之為J積分的守恒性。此外，還可以證明，對線彈性材料或非線彈性材料，式（7-11）相當(dāng)于：(7-14)(7-15)(7-16)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價39式中 ——構(gòu)件單位厚度的總勢能。因此，在彈性情況下，回路積分J與能量釋放率有相同的物理意義。在彈塑性情況下，它的物理意義可以解釋為兩塊除裂紋長度不同，其它條件完全相同的物體的能量差率。

J積分準(zhǔn)則

J積分是彈塑性斷裂力學(xué)的一個重要參數(shù)。尋求斷裂力學(xué)參數(shù)的目的旨在建立合理的斷裂準(zhǔn)則，判斷裂紋的擴展條件和裂紋結(jié)構(gòu)的可靠性。J積分是一個合理的參數(shù)，主要因為：一、由J積分與所取回路無關(guān)的特性，給彈塑性分析帶來很大方便，使我們可以避免去分析裂紋尖端附近塑性區(qū)的復(fù)雜性質(zhì)。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價40二、由HRR理論，在硬化材料中，裂紋尖端應(yīng)力、應(yīng)變場的奇異性是存在的，奇異場的強度可以用有限量J積分來表征。J積分與線彈性斷裂力學(xué)的應(yīng)力強度因子類似，它只取決于外加載荷和裂紋的幾何尺寸。三、由J積分與彈性勢能的關(guān)系，明確指出J積分的物理意義，它代表作用于裂紋尖端的一個廣義力，一般簡稱為裂紋擴展力或能量釋放率。根據(jù)以上幾點，在上世紀(jì)六十年代后期美國學(xué)者所做大量實驗基礎(chǔ)上，人們認(rèn)為J積分作為衡量裂紋開裂的參量是適宜的，從而建立了J積分準(zhǔn)則：

J=JC

（7-17）2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價41

裂紋擴展分為穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的兩種形式。對于穩(wěn)定的緩慢擴展，上式代表裂紋的開裂條件；對于不穩(wěn)定的快速擴展，上式代表裂紋的失穩(wěn)條件，即結(jié)構(gòu)的斷裂開始條件。上式中的J積分是用有限元法計算的或者用實驗方法得出；而JC代表材料性能，必須由實驗確定JC。如果在實驗中，取試樣的開裂點確定JC

，則式（7-17）是裂紋的開裂判據(jù)。如果取試樣的失穩(wěn)點確定JC，則式（7-17）是裂紋的失穩(wěn)判據(jù)。大量的實驗結(jié)果證明，用裂紋開裂點確定JC，其數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，與材料尺寸無關(guān)；而用裂紋失穩(wěn)點確定的JC，受材料尺寸影響很大，不宜作為材料常數(shù)。所以，一般都認(rèn)為式（7-17）是裂紋的開裂判據(jù)。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價42J積分準(zhǔn)則和其它準(zhǔn)則比較，其優(yōu)點如下：⑴與COD準(zhǔn)則比較，理論根據(jù)嚴(yán)格，定義明確。⑵用有限元法能夠計算不同受力情況與各種形狀結(jié)構(gòu)的J積分（平面問題），而COD準(zhǔn)則的計算公式僅限于幾種最簡單的幾何形狀和受力情況。⑶實驗求JC，簡易可行，與COD準(zhǔn)則的實驗相仿。7.2.4雙判據(jù)法由于在彈塑性狀態(tài)下，構(gòu)件失效有兩種可能的形式：⑴作為無裂紋體，因塑性損傷而失效；⑵作為有裂紋體，因裂紋失穩(wěn)擴展而斷裂。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價43評定構(gòu)件安全或失效的圖形稱為失效評定圖。圖7-9失效評定圖2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價44

在工程設(shè)計中，對上述的構(gòu)件失效和斷裂均應(yīng)考慮。因而，對在彈塑性狀態(tài)下構(gòu)件的失效問題，現(xiàn)在通常采用一種綜合的雙判據(jù)方法。該方法分別基于線彈性斷裂力學(xué)或彈塑性斷裂力學(xué)（均為有裂紋體理論）的“臨界應(yīng)力分析”和全韌帶屈服下（無裂紋體理論）的“極限強度分析”。二十世紀(jì)七十年代中后期英國學(xué)者提出了“雙判據(jù)法”方法，并逐漸發(fā)展成為構(gòu)件的失效評定圖，也稱為R6圖，后來這—概念推廣應(yīng)于裂紋擴展的情形。雙判據(jù)法是：假設(shè)當(dāng)施加載荷達到按線彈性斷裂力學(xué)理論計算會產(chǎn)生脆斷的載荷時，或者施加載荷是由流變應(yīng)力和結(jié)構(gòu)幾何決定的失穩(wěn)載荷中較小者時，結(jié)構(gòu)就要發(fā)生失效。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價45這兩個判據(jù)之間存在著相當(dāng)大的過渡區(qū)，已經(jīng)證明：這個過渡區(qū)可通過M-D條狀屈服模型建立的方程來描述，所導(dǎo)出的表達式可預(yù)計簡單幾何或復(fù)雜幾何有裂紋結(jié)構(gòu)的性能。過渡曲線用Kr=f(Lr)表示，利用失效評定圖（FractureAssessmentDiagram，簡稱FAD）進行缺陷評定，它通過雙判據(jù)法把線彈性斷裂力學(xué)原理引申到屈服后斷裂力學(xué)。圖7-9為一個失效評定圖的示意圖，在圖中由坐標(biāo)軸和失效評定曲線圍成安全區(qū).根據(jù)具體情況計算設(shè)備的坐標(biāo)值（Kr，Lr）。若（Kr，Lr）點位于安全區(qū)，則認(rèn)為設(shè)備是安全的；如果（Kr，Lr）點落在評定曲線上或者外側(cè)，就不能保證設(shè)備的安全。點（Kr，Lr）靠近Kr軸則發(fā)生脆斷，點（Kr，Lr）靠近Lr軸則發(fā)生塑性失穩(wěn)。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價46Kr和Lr的定義如下：其中 KI——裂紋尖端附近的應(yīng)力強度因子；

KIC——材料的斷裂韌度；

P——結(jié)構(gòu)承受的一次載荷；

P0——材料的塑性屈服極限載荷。

(7-18)(7-19)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價47

基于這一背景，英國中央電力局（CentralElectricityGeneratingBoard，簡稱CEGB）首先提出了雙判據(jù)法的R6缺陷評定程序，發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)到了第4版。R6方法是目前國際上應(yīng)用最廣泛的方法，英國的“金屬結(jié)構(gòu)中容限缺陷評定方法導(dǎo)引”（BS7910）、美國的“服役裝置適應(yīng)性評定”（API579）、瑞典的“帶裂紋構(gòu)件安全評定規(guī)程—手冊SA/FoU-Report”以及法國的“核電廠部件在役檢驗規(guī)則”（RSE-M）都是基于此方法發(fā)展起來的，就連歐洲統(tǒng)一的合乎實用標(biāo)準(zhǔn)“歐洲工業(yè)結(jié)構(gòu)完整性評定方法”（SINTAP）也是基于R6方法并作了修改。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價487.2.5“未破先漏”設(shè)計方法

為防止脆斷事故的發(fā)生，在壓力容器和壓力管道方面常采用斷裂前滲漏的設(shè)計方法，即“未破先漏”（LeakBeforeBreak）設(shè)計準(zhǔn)則，使裂紋在失穩(wěn)破壞以前，發(fā)生足夠的流體泄漏以保證能被及時監(jiān)測到，并且從發(fā)現(xiàn)泄漏到裂紋失穩(wěn)之間有充足的時間以保證安全處理措施的實現(xiàn)，從而避免突然發(fā)生的脆斷事故。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價497.2.5“未破先漏”設(shè)計方法圖7-10未爆先漏示意圖2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價507.2.6疲勞破壞評定構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生的破壞，稱為疲勞破壞。疲勞破壞過程疲勞破壞過程按其發(fā)展過程大致可以分為以下四個階段。

裂紋成核階段微觀裂紋擴展階段 宏觀裂紋擴展階段斷裂階段2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價51

以上是無初始裂紋的光滑試樣的典型疲勞破壞過程，對于有初始裂紋的裂紋體，主要是宏觀裂紋擴展階段。以前的階段為疲勞裂紋形成階段，其對應(yīng)的應(yīng)力循環(huán)周數(shù)稱為裂紋形成壽命，以Ni表示；而宏觀裂紋擴展階段所對應(yīng)的循環(huán)周數(shù)為裂紋擴展壽命，以NP表示。疲勞分類根據(jù)破壞時的循環(huán)數(shù)的高低: (1)高周疲勞(應(yīng)力循環(huán)周數(shù)Nf較高)

(2)低周疲勞(應(yīng)力循環(huán)周數(shù)Nf較底)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價52疲勞破壞判據(jù)疲勞評定的原則很簡單，即一個受壓部件中的任何缺陷，在設(shè)計壽命到期之前，不允許由于疲勞的緣故而使缺陷擴展到導(dǎo)致部件發(fā)生失效的尺寸。疲勞裂紋擴展的定量表示用或（極限條件下），稱為疲勞裂紋擴展速率，表示交變應(yīng)力每循環(huán)一次裂紋長度的平均增量，它是裂紋長度a，應(yīng)力幅度或應(yīng)變幅度的函數(shù)。初始裂紋長度a0可以由無損檢測測得，而臨界裂紋長度ac可由式（7-7）求出：（7-7）2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價53

如果已知瞬時裂紋擴展速率，則可求得裂紋擴展至斷裂的循環(huán)次數(shù)為：大量的實驗證明，與應(yīng)力強度因子幅度存在一定的函數(shù)關(guān)系。其中一般情況下，關(guān)系曲線在雙對數(shù)坐標(biāo)系下可以分成三個區(qū)域，如圖7-11所示。(7-20)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價54圖7-11關(guān)系曲線示意圖在第I區(qū)，存在的某一個下限制，鄰近時，的微小降低，急劇下降，在圖7-11中表示為平行于坐標(biāo)軸的直線。稱為門檻值。是材料的一個重要性能參數(shù)。對于一些要求有無限壽命、絕對安全可靠的零件，就要求它們的工作值低于。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價55

第Ⅱ區(qū)，是一直線帶，裂紋穩(wěn)定擴展，Paris由實驗提出了現(xiàn)在已普遍確認(rèn)的疲勞裂紋擴展規(guī)律，即Paris定律，以下式表示：

式中，C，m是材料常數(shù)，對于同一材料，m不隨構(gòu)件的形狀和載荷性質(zhì)而改變。常數(shù)C與材料的力學(xué)性質(zhì)（例如及硬化指數(shù)等）、實驗條件有關(guān)。在第Ⅲ區(qū)域，即當(dāng)時，裂紋擴展速率急劇增快直至斷裂。(7-22)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價56

關(guān)于平均應(yīng)力對疲勞裂紋擴展速率的影響，可用應(yīng)力比作為主要參數(shù)，平均應(yīng)力對裂紋擴展速率的影響，大多數(shù)是在僅施加拉應(yīng)力，即的情況下測得的。增大應(yīng)力比R意味著增大最小應(yīng)力的作用，將使裂紋擴展速率增大。在Ⅱ區(qū)中，這種裂紋擴展速率的增量可能很小，但在斷裂韌度或起作用的III區(qū)，不同的應(yīng)力比R使裂紋擴展速率有很大的差別?？紤]到III區(qū)的特點和平均應(yīng)力的影響，可以得到Forman公式：(7-22)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價57式中：C和m都是材料常數(shù)。式（7-22）表明，材料的斷裂韌度和應(yīng)力比對疲勞裂紋擴展速率有影響。通過實驗發(fā)現(xiàn)，除了是控制裂紋擴展的重要物理量外，其它如平均應(yīng)力、應(yīng)力條件、加載頻率等，對均有影響。

大量實驗表明，過載峰對隨后的低載恒幅下的裂紋擴展速度有明顯的延緩作用，稱之為“超載遲滯效應(yīng)”。

2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價587.2.7我國缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)介紹

采用該標(biāo)準(zhǔn)進行壓力容器安全評定除應(yīng)遵循該標(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。進行壓力容器安全評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)章的規(guī)定。在壓力容器安全評定中，進行無損檢測的人員應(yīng)持有與實際使用的無損檢測方法相一致的III級資格證書，且具有較豐富的缺陷判別及包括自身高度在內(nèi)的缺陷尺寸測定的經(jīng)驗。進行安全評定的單位，應(yīng)根據(jù)所評定對象的缺陷性質(zhì)、缺陷成因、使用工況以及對缺陷擴展的預(yù)測等，對所評定的對象給出明確的評定結(jié)論和繼續(xù)使用的條件，并對所評定對象的缺陷檢驗結(jié)果和評定結(jié)論的正確性負(fù)責(zé)。安全評定的實施程序應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)、規(guī)章的有關(guān)規(guī)定。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價59安全評定的一般原則：安全評定應(yīng)包括對評定對象的歷史、工況、環(huán)境等狀況調(diào)查、缺陷檢測、缺陷成因分析、失效模式判斷、材料檢驗（性能、損傷與退化等）、應(yīng)力分析、必要的實驗與計算，并根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對評定對象的安全性進行綜合分析和評價。失效模式判別：該標(biāo)準(zhǔn)所考慮的失效模式的類型包括斷裂失效、塑性失效、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定案例與經(jīng)驗、對被評定的壓力容器或結(jié)構(gòu)的具體的制造和檢驗資料、使用工況以及對缺陷的理化檢驗和物理診斷結(jié)果，且對可能存在的腐蝕、應(yīng)力腐蝕、高溫蠕變環(huán)境等對失效模式和安全評定的影響也應(yīng)予以充分的考慮。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價60安全評定方法的選擇：應(yīng)以避免在規(guī)定工況（包括水壓試驗）下安全評定期內(nèi)發(fā)生各種模式的失效而導(dǎo)致事故的可能為原則。一種評定方法只能評價相應(yīng)的失效模式，只有對各種可能的失效模式進行判斷或評價后，才能作出該容器、結(jié)構(gòu)或缺陷是否安全的結(jié)論。壓力容器安全評定所需的參考資料有：制造竣工圖及強度計算書；制造驗收的有關(guān)資料，包括材料數(shù)據(jù)、焊接記錄、返修記錄、無損檢測資料、熱處理報告、檢驗記錄和壓力試驗報告等；運行狀況的有關(guān)資料，包括介質(zhì)情況、工作溫度、載荷狀況、運行和故障記錄及歷次檢驗與維修報告等。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價61安全評定所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有：缺陷的類型、尺寸和位置；結(jié)構(gòu)和焊縫的幾何形狀和尺寸；材料的化學(xué)成分、力學(xué)和斷裂韌度性能數(shù)據(jù)；由載荷引起的應(yīng)力；殘余應(yīng)力。安全評定中的基礎(chǔ)工作：缺陷檢測——應(yīng)根據(jù)安全評定的要求，針對被評定對象的材料、結(jié)構(gòu)和可能存在的各種缺陷，選擇合理有效的檢測方法和設(shè)備進行全面的檢測并確保缺陷檢測結(jié)果準(zhǔn)確、真實、可靠。對于無法進行無損檢測的部位存在缺陷的可能性應(yīng)有足夠的考慮，安全評定人員和無損檢測人員應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗和具體情況作出保守的估計。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價62應(yīng)力分析——考慮各種可能的載荷，并根據(jù)具體失效模式的安全評定需要和評定方法，采用成熟、可靠的方法計算評定中所需的應(yīng)力。材料性能的測試和性能數(shù)據(jù)的獲得——應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和其附錄B的規(guī)定，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。評定結(jié)論與報告：缺陷評定完成后，評定單位應(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，及時出具完整的評定報告并給出明確的評定結(jié)論和繼續(xù)使用的條件。評定報告一般應(yīng)包括：被評定對象的設(shè)計、制造、安裝、使用等基本情況和數(shù)據(jù)；缺陷檢驗數(shù)據(jù)；材料性能數(shù)據(jù)測試或選用；應(yīng)力狀況、應(yīng)力測試和應(yīng)力分析；綜合安全評價與評定結(jié)論。評定報告應(yīng)準(zhǔn)確無誤，由評定人員簽字、評定單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審查和法人代表批準(zhǔn)并加蓋評定單位的有效印章。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價637.3承壓設(shè)備風(fēng)險評估技術(shù)7.3.1風(fēng)險評估技術(shù)概述安全是人類賴以生存和發(fā)展的最重要的基本前提。生產(chǎn)過程中的危險成為威脅人類安全和健康的主要因素之一。據(jù)報道，僅因工傷及職業(yè)病所造成的損失就相當(dāng)于全球GDP的4%左右。安全問題是人類亟待解決的一個重要問題。

20世紀(jì)60年代在美國首先出現(xiàn)了風(fēng)險評估技術(shù)。它以保障安全為目的，按照科學(xué)的程序和方法，從系統(tǒng)的角度出發(fā)對項目或工業(yè)生產(chǎn)中潛在危險進行預(yù)先識別、分析和評價，為制定基本防災(zāi)措施和管理決策提供依據(jù)。西方發(fā)達國家在20世紀(jì)70年代將風(fēng)險評估的基本原理引入到了承壓設(shè)備管理，至今已經(jīng)形成了針對承壓設(shè)備的評價方法和相應(yīng)的風(fēng)險評估軟件。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價64

例如：美國對壓力容器和工業(yè)管道普遍接受了RBI，對埋地管道推行和普遍采用了基于風(fēng)險評估的管理，并且對于輸油、輸氣埋地管道的風(fēng)險評估是強制性的；有些國家要求壓力容器和壓力管道開工前提交風(fēng)險評估報告。在日本，為了順應(yīng)人們的心理，把風(fēng)險評估稱作“安全評價”，或許是受日本的影響，在我國也多稱為“安全評價”。風(fēng)險評估的內(nèi)容危險（Hazard）的定義是可能產(chǎn)生潛在損失的征兆，指影響人的身體健康、導(dǎo)致疾病、造成傷亡或?qū)ξ镌斐赏话l(fā)性以及慢性損害的因素。它是風(fēng)險的前提，沒有危險就無所謂風(fēng)險。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價65風(fēng)險由兩部分組成：一是危險事件出現(xiàn)的概率二是一旦危險出現(xiàn)，其后果嚴(yán)重程度和損失的大小。如果將這兩部分的量化指標(biāo)綜合，就是危險的表征，稱為風(fēng)險。根據(jù)風(fēng)險的定義，可導(dǎo)出風(fēng)險分析（RiskAnalysis）的主要內(nèi)容。所謂風(fēng)險分析，就是在特定的系統(tǒng)中進行危險辨識、頻率分析、后果分析的全過程。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價66危險辨識（HazardIdentification）：在特定的系統(tǒng)中確定危險并定義其特征的過程。頻率分析（FrequencyAnalysis）：分析特定危險發(fā)生的頻率或概率。后果分析（ConsequenceAnalysis）；分析特定危險征環(huán)境因素下可能導(dǎo)致的各種事故后果從其可能造成的損失，包括情景分析和損失分析。情景分析（ScenarioAnalysis）：分析特定危險在環(huán)境因素下可能導(dǎo)致的各種事故后果。損失分析（LossAnalysis）：分析特定后果對其它事物的影響對某一部分的利益造成的損失；并進行定量化。頻率分析和后果分析合稱風(fēng)險估計（RiskEstimation）。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價67

通過風(fēng)險分析，得到特定系統(tǒng)中所有危險的風(fēng)險估計。在此基礎(chǔ)上，需要根據(jù)相應(yīng)的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)判斷系統(tǒng)的風(fēng)險是否可以接受，是否需要采取進一步的安全措施，這就是風(fēng)險評價（RiskEvaluation）。風(fēng)險分析和風(fēng)險評價合稱風(fēng)險評估（RiskAssessment）。風(fēng)險評估的特點與傳統(tǒng)的安全分析和安全管理相比，風(fēng)險評估的主要特點是：⑴確立了系統(tǒng)安全的觀點⑵開發(fā)了事故預(yù)測技術(shù)⑶對風(fēng)險作定量描述2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價68

雖然在某種意認(rèn)上說，風(fēng)險評估是一種創(chuàng)新，但它畢竟是從傳統(tǒng)的安全分析和安全管理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此，傳統(tǒng)安全管理的寶貴經(jīng)驗和從過去事故中汲取的教訓(xùn)對于風(fēng)險評估依然是十分重要的。風(fēng)險評估的地位和作用⑴風(fēng)險評估已成為工程項目建設(shè)中必須的一項工作⑵風(fēng)險評估是安全管理標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)性內(nèi)容⑶風(fēng)險評估成為控制重大工業(yè)事故的重要手段2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價697.3.2主要風(fēng)險分析方法有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及資料推薦的分析方法或評價方法主要有：2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價70

安全檢查表法預(yù)先危險性分析法失效模式和后果分析法事件樹分析故障樹分析危險可操作性研究美國道化學(xué)公司及英國蒙德分部的危險指數(shù)評價方法原因、后果分析人員失誤分析荷蘭的單元或工廠設(shè)備分類快速排序法蘇黎世安全評價方法日本勞動省六階段安全評價方法我國國家標(biāo)準(zhǔn)——光氣生產(chǎn)三階段評價方法2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價71下面簡要介紹幾種常用方法。安全檢查表（SCL）法是在對危險源系統(tǒng)進行充分分析的基礎(chǔ)上，將被分析評價系統(tǒng)剖析，分成若干個單元或?qū)哟?，列出各單元或各層次的危險因素，然后確定檢查項目，把檢查項目按單元或?qū)哟蔚慕M成順序編制成表格，以提問或現(xiàn)場觀察方式確定各檢查項目的狀況并填寫到表格對應(yīng)的項目上，檢查表中的回答一般都是“是/否”，從而對系統(tǒng)的安全狀態(tài)進行分析評價。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價72優(yōu)點：⑴能夠事先編制檢查表，故可有充分的時間組織有經(jīng)驗的人員來編寫，不至于漏掉能導(dǎo)致危險的關(guān)鍵因素；⑵可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和法規(guī)的規(guī)定，檢查遵守的情況；⑶檢查表的應(yīng)用方式有問答方式和現(xiàn)場觀察方式，給人的印象深刻，能起到安全教育的作用，表內(nèi)還可注明改進措施的要求，隔一段時間后重新檢查改進情況；⑷簡明易懂，容易掌握。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價73缺點：⑴只能作定性的評價，不能給出定量的評價結(jié)果；⑵只能對已經(jīng)存在的對象進行評價，如果要對處于規(guī)劃或設(shè)計階段的對象進行評價，必須找到相似或類似的對象。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價74預(yù)先危險性分析（PHA）法

PreliminaryHazardAnalysis，PHA，也稱初始危險分析，它是一種實現(xiàn)系統(tǒng)安全的初步或初始的計劃，是在方案開發(fā)初期階段或設(shè)計階段之初完成的。一般預(yù)先危險分析是一種定性分析。在每項生產(chǎn)活動之前，特別是在設(shè)計開始階段，預(yù)先對系統(tǒng)中存在的危險類別、危險產(chǎn)生條件、事故后果等概略地進行的分析稱為預(yù)先危險分析。預(yù)先危險分析應(yīng)該在系統(tǒng)或設(shè)備研制的初期進行。隨著設(shè)計研制工作的進展，這種分析應(yīng)不斷進行，分析結(jié)果用于改進設(shè)計和制造。對于現(xiàn)役的系統(tǒng)或設(shè)備也可采用預(yù)先危險分析，考察其安全性。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價75突出優(yōu)點：⑴由于系統(tǒng)開發(fā)時就做危險性分析，可以利用安全分 析結(jié)果，提出應(yīng)遵循的注意事項和規(guī)程，從而使得關(guān)鍵和薄弱環(huán)節(jié)得到加強，使得設(shè)計更加合理，系統(tǒng)更加緊固；⑵由于在產(chǎn)品設(shè)計時，即可指出存在的主要危險，在產(chǎn)品加工時采取更加有針對性地控制措施，使得危險部位的質(zhì)量得到有效控制，最大限度地降低因產(chǎn)品質(zhì)量造成危險的可能性和嚴(yán)重度；⑶通過預(yù)先危險性分析，對于實際不能完全控制的風(fēng)險還可以提出消除危險或?qū)⑵錅p少到可接受水平的安全措施或替代方案。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價76失效模式和后果分析（FMEA）法

FailureModesandEffectsAnalysis，F(xiàn)MEA，主要用于預(yù)防失效，但在試驗、測試和使用中也是一種有效的診斷工具。歐洲聯(lián)合體ISO9004質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中將它作為保證產(chǎn)品設(shè)計和質(zhì)量的有效工具。它如果與失效后果嚴(yán)重程度分析（FailureModes，EffectsandCriticalityAnalysis，F(xiàn)MECA）聯(lián)合起來，應(yīng)用范圍更廣泛。失效模式和后果分析是一種歸納法。它是根據(jù)系統(tǒng)可以分成子系統(tǒng)、設(shè)備或元件這一特點，按實際需要，將系統(tǒng)進行分割，然后逐個分析各自可能發(fā)生的失效模式及其產(chǎn)生的效應(yīng)，以便采取相應(yīng)的防治措施，提高系統(tǒng)的安全性。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價77對于一個系統(tǒng)內(nèi)部每個部件的每一種可能的失效模式或不正常運行模式都要進行詳細(xì)分析，并推斷它對于整個系統(tǒng)的影響，可能產(chǎn)生的后果以及如何才能避免或減少損失。其分析步驟大致為：確定分析對象系統(tǒng)

分析元素失效類型和產(chǎn)生原因研究失效類型的后果填寫失效模式和后果分析表格風(fēng)險定量評價2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價78

這種分析方法的特點是從元件的故障開始逐次分析其原因、影響及采取的對策措施。FMEA可用在整個系統(tǒng)的任何一級（從航天飛機到設(shè)備的零部件），常用于分析某些復(fù)雜的關(guān)鍵設(shè)備。

FMEA本質(zhì)上是一種定性的分析方法，為了能將它應(yīng)用于定量分析，可以增加嚴(yán)重度分析（CA，CriticalityAnalysis）的內(nèi)含，發(fā)展成為FMECA（FailureMode，EffectandCriticalityAnalysis）。嚴(yán)重度（Criticality）顧名思義是由于產(chǎn)品故障而造成的潛在影響的定量程度。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價79嚴(yán)重度一般分為四級：I類（災(zāi)難性故障）是一種會造成人員死亡或設(shè)備全部毀壞的故障。Ⅱ類（致命性故障）是一種導(dǎo)致人員嚴(yán)重受傷或設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，從而使生產(chǎn)無法進行的故障。III類（嚴(yán)重故障）是一種將使人員輕度受傷或設(shè)備 輕度損壞，從而影響生產(chǎn)進度的故障。IV類（輕度故障）其嚴(yán)重程度不足以造成人員受傷或設(shè)備損 壞，但會導(dǎo)致非計劃性維修。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價80當(dāng)上述故障得不到失效率時，可以用故障模式出現(xiàn)的概率等級做定性分析。一般分為五個等級：A級（經(jīng)常發(fā)生的）產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率很高，出現(xiàn)概率大于總故障概率的20%。B級（很可能發(fā)生的）產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率 為中等，出現(xiàn)概率為總故障概率的10%-20%。C級（偶然發(fā)生的）產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障是偶然的， 出現(xiàn)的概率為總故障概率的1%-10%。D級（很少發(fā)生的）產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率很小，出現(xiàn)的概率為總故障概率的0.1%-1%。E級（極不可能發(fā)生的）產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率接近于零，出現(xiàn)的概率小于總故障概率的0.1%。

2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價81A級B級C級D級E級I類1級2級3級4級4級II類2級3級4級4級4級III類3級4級4級4級4級IV類4級4級4級4級4級表7-1危害度分級根據(jù)上述嚴(yán)重性類別和故障模式的概率等級綜合考慮，可以得到其危害度。危害度分為四級，見表7-1。我們用IA表示危害度為I類、失效概率等級為A級，其余以此類推。

2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價82

將所有故障都進行了相應(yīng)分析，就能分辨出何種故障的致命度和危害度最嚴(yán)重，有利于作出相應(yīng)的改進措施。將失效模式和效應(yīng)分析（FMEA）和失效嚴(yán)重度分析（FCA），綜合起來可以形成失效模式效應(yīng)和嚴(yán)重度分析FMECA（FailureModeEffectandCriticalityAnalysis），可以分析失效模式的嚴(yán)重度及其發(fā)生概率的聯(lián)合影響，是以主觀判斷為基礎(chǔ)的量化分析。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價83事件樹分析（ETA）法

EventTreeAnalysis，ETA，又稱決策樹分析，是一種從原因推論結(jié)果的（歸納的）系統(tǒng)安全分析方法。它在給定一個初因事件的前提下分析此事件可能導(dǎo)致的后續(xù)事件的結(jié)果，從而定性或定量地評價系統(tǒng)的特性，并幫助分析人員獲得正確的決策，它常用于安全系統(tǒng)的事故分析和系統(tǒng)的可靠性分析，由于整個事件序列成樹狀，故稱事件樹。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價84

事件樹分析法著眼于事故的起因，即初因事件。當(dāng)初因事件進入系統(tǒng)時，與其相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)各部分和各運行階段機能的不良狀態(tài)會對后續(xù)的一系列機能維護的成敗造成影響，并確定維護機能所采取的動作，根據(jù)這一動作把系統(tǒng)分成在安全機能方面的成功與失敗，并逐漸展開成樹枝狀，在失敗的各分支上假定發(fā)生的故障、事故的種類，分別確定它們的發(fā)生概率，并由此求出最終的事故種類和發(fā)生概率。事件樹分析適用于多環(huán)節(jié)事件或多重保護系統(tǒng)的風(fēng)險分析和評價，既可用于定性分析，也可用于定量分析。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價85分析步驟大致如下：

確定初始事件判定安全功能發(fā)展事件樹和簡化事件數(shù)分析事件樹事件樹的定量分析2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價86故障樹分析法FaultTreeAnalysis，F(xiàn)TA，又稱為事故樹分析，由貝爾電話研究所的H．A．Watson于1961年至1962年間提出，是分析大型復(fù)雜系統(tǒng)安全性與可靠性常用的方法。故障樹的基本概念在故障樹分析中各種故障狀態(tài)或不正常情況皆稱故障事件，各種完好狀態(tài)或正常情況皆稱成功事件，兩者均可簡稱為事件。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價87底事件：僅僅導(dǎo)致其它事件的原因事件，因此底事件位于所討論的故障樹底端，總是某個邏輯門的輸入事件而不是輸出事件。底事件基本事件：在特定的故障樹分析中無需再探明其發(fā)生原因的底事件，用圓形符號表示。未探明事件：原則上應(yīng)進一步探明其原因但暫時不必或暫時不能探明其原因的底事件。它又代表省略事件，一般表示那些可能發(fā)生，但概率值微小的事件；或者對此系統(tǒng)到此為止不需要再進一步分析的故障事件。這些故障事件在定性分析中或定量計算中一般都可以忽略不計。未探明事件用菱形符號表示。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價88結(jié)果事件：由其它事件或事件組合所導(dǎo)致的事件。它總位于某個邏輯門的輸出端。結(jié)果事件用長方形符號表示。頂事件：在故障樹分析中所關(guān)心的結(jié)果事件，它位于故障樹的頂端，總是所討論的故障樹中邏輯門的輸出事件而不是輸入事件。中間事件：位于底事件和頂事件之間的結(jié)果事件。它既是某個邏輯門的輸出事件、同時又是另一邏輯門的輸入事件。結(jié)果事件2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價89特殊事件：在故障樹分析中需用特殊符號表明其特殊性或引起注意的事件。開關(guān)事件：一種特殊事件，在正常工作條件下它必能發(fā)生或者不發(fā)生。開關(guān)事件用房形符號表示。當(dāng)房形中所給定的條件滿足時，房形所在門的其它輸入保留，否則除去。根據(jù)故障要求，可以是正常事件，也可以是故障事件。條件事件：一種特殊事件，它規(guī)定了邏輯門起作用的條件。條件事件用橢圓形符號表示。特殊事件2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價90故障樹分析中用邏輯門描述事件間的邏輯因果關(guān)系。邏輯門與門：僅當(dāng)所有的輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生。或門：至少一個輸入事件發(fā)生時輸出事件才發(fā)生。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價91特殊門順序與門：僅當(dāng)輸入事件按規(guī)定的順序發(fā)生時輸出事件才發(fā)生。表決門：僅當(dāng)n個輸入事件中有m個或m個以上的事件發(fā)生時輸出事件才發(fā)生。異或門：僅當(dāng)單個輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生。禁門：僅當(dāng)條件事件發(fā)生時，輸入事件的發(fā)生方導(dǎo)致輸出事件發(fā)生。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價92轉(zhuǎn)移符號：為了避免重復(fù)畫圖，簡化故障樹圖形，圖形為一對三角形。兩個三角形的標(biāo)志編號相同，轉(zhuǎn)出三角形旁邊有一條線以一個門相連，表示“下面轉(zhuǎn)到以字母數(shù)字為代號所指的子樹去”，而轉(zhuǎn)出三角形有一條線從它的頂端通向另一個門，表示“由具有相同字母數(shù)字的轉(zhuǎn)向符號處轉(zhuǎn)到這里來”。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價93故障樹有關(guān)術(shù)語故障樹：一種特殊的倒立樹狀邏輯因果關(guān)系圖。它用事件符號、邏輯門符號和轉(zhuǎn)移符號描述各種事件之間的因果關(guān)系。邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”，邏輯門的輸出事件是輸入事件的“果”。故障樹的一些專業(yè)術(shù)語。二狀態(tài)故障樹：如果故障樹的底事件中不存在互不相容（亦稱互斥）的故障事件。多狀態(tài)故障樹：如果故障樹的底事件中存在互不相容的故障事件。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價94規(guī)范化故障樹：將畫好的故障樹中各種特殊事件與特殊門進行轉(zhuǎn)換或刪減，變成僅含有底事件、結(jié)果事件以及“與”、“或”、“非”三種邏輯門的故障樹。以下所述故障樹均指規(guī)范化故障樹。正規(guī)故障樹：僅含故障事件及與門、或門的故障樹。非正規(guī)故障樹：含有成功事件或者非門的故障樹。對偶故障樹：將二狀態(tài)故障樹中的與門換為或門，或門換為與門而其余不變，所得到的樹。成功樹：除將二狀態(tài)故障樹中的與門換為或門，或門換為與門外，并將底事件與結(jié)果事件換為相應(yīng)的對立事件，所得的樹。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價95故障樹分析步驟⑴確定所分析的系統(tǒng)確定分析系統(tǒng)即確定系統(tǒng)所包括的內(nèi)容及其邊界范圍。⑵熟悉系統(tǒng)的整個情況，包括系統(tǒng)性能、運行情況、操作情況及各種重要參數(shù)等，必要時要畫出工藝流程圖及布置圖。⑶調(diào)查分析過去、現(xiàn)在發(fā)生和未來可能發(fā)生的故障，同時調(diào)查本單位及外單位同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有事故。⑷確定所要分析的對象事件，將易于發(fā)生且后果嚴(yán)重的事故作為頂事件。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價96⑸調(diào)查與頂事件有關(guān)的所有原因事件。⑹按建樹原則，從頂事件起，一層一層往下分析各自的直接原因事件，根據(jù)彼此間的邏輯關(guān)系，用邏輯門連接上下層事件，直到所要求的分析深度，形成一株倒置的邏輯樹形圖，即故障樹圖。⑺定性分析是故障樹分析的核心內(nèi)容之一。其目的是分析該類事故的發(fā)生規(guī)律及特點，通過求取最小割集（或最小徑集），找出控制事故的可行方案，并從故障樹結(jié)構(gòu)上、發(fā)生概率上分析各基本事件的重要程度，以便按輕重緩急分別采取對策。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價97⑻定量分析①各基本事件的故障率或失誤率；②頂事件發(fā)生的概率，將計算結(jié)果與通過統(tǒng)計分析得出的事故發(fā)生概率進行比較。⑼根據(jù)損失率的大小評價該類事故的危險性。這就要從定性和定量分析的結(jié)果中找出能夠降低頂事件發(fā)生概率的最佳方案。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價98故障樹定性分析

包括求最小割集、最小徑集和基本事件結(jié)構(gòu)的重要度分析。⑴最小割集能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合。故障樹中凡能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的基本事件的集合稱作割集。割集中全部基本事件均發(fā)生時，則頂事件一定發(fā)生。⑵最小徑集又稱最小通集。在故障樹中凡是不能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合稱作最小徑集。在最小徑集中，去掉任何一個基本事件，便不能保證一定不發(fā)生事故。因此，最小徑集表達了系統(tǒng)的安全性。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價99⑶結(jié)構(gòu)重要度 根據(jù)式（7-35）計算結(jié)果確定出結(jié)構(gòu)重要度的次序。（7-35）2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價100故障樹定量分析

是在求出各基本事件發(fā)生概率的情況下計算頂事件的發(fā)生概率。具體步驟：⑴收集樹中各基本事件的發(fā)生概率；⑵由最下層基本事件開始計算每一邏輯門輸出事件的發(fā)生概率；⑶將計算過的邏輯門輸出事件的概率代入它上層的邏輯門，計算其輸出概率，依次上推，直達頂事件，最終求出該事故的發(fā)生概率。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價101故障樹分析的特點可用于復(fù)雜系統(tǒng)和廣泛范圍的各類系統(tǒng)的可靠性及安全性分析，各種生產(chǎn)實踐的安全管理、可靠性分析和傷亡事故分析。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價102

故障樹方法能詳細(xì)查明系統(tǒng)各種固有、潛在的危險因素或事故原因，為改進安全設(shè)計、制定安全技術(shù)對策、采取安全管理措施和事故分析提供依據(jù)。它既可用于定性分析，也可用于定量分析，從數(shù)量上說明是否滿足預(yù)定目標(biāo)值的要求，從而明確采取對策措施的重點和輕重緩急順序。但是，故障樹分析要求分析人員必須非常熟悉對象系統(tǒng)，具有豐富的實踐經(jīng)驗，能準(zhǔn)確熟練地應(yīng)用分析方法。在實際應(yīng)用過程中，往往會出現(xiàn)不同分析人員編制的故障樹和分析結(jié)果不同的現(xiàn)象。另外，復(fù)雜系統(tǒng)的故障樹往往很龐大，分析、計算的工作量大；進行定量分析時，必須知道故障樹中各事件的故障率數(shù)據(jù)。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價1037.3.3主要風(fēng)險評價方法概述根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度，可以采用定性、定量或半定量評價方法。具體采用哪種方法，要根據(jù)所評價的系統(tǒng)或行業(yè)的特點及其它因素確定。但無論采用哪種方法都有相當(dāng)大的主觀因素，都難免存在一定的偏差和遺漏。各種風(fēng)險評價方法都有它的特點和適用范圍。定性評價方法該方法主要根據(jù)經(jīng)驗和判斷，對生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、環(huán)境、人員、管理等方面的狀況進行定性評價，典型的有安全檢查表、預(yù)先危險性分析、失效模式和后果分析、危險可操作性研究、事件樹分析法、故障樹分析方法、人的可靠性分析方法等。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價104半定量評價方法該方法主要包括打分檢查表法、作業(yè)條件危險性評價法（LEC法、MES法、MLS法）等。這類方法大都建立在實際經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，合理打分，根據(jù)最后的分值或概率風(fēng)險與嚴(yán)重程度的乘積進行分級。打分檢查表法的操作順序同前述檢查表法，但評價結(jié)果不用“是/否”確定，而是根據(jù)要求的嚴(yán)與寬給出標(biāo)準(zhǔn)，按照實際的滿足情況打出具體分，即表的結(jié)果一欄被分成兩欄，一欄是標(biāo)準(zhǔn)分，一欄是實得分。由于有了具體數(shù)值，就可以實現(xiàn)半定量評價。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價105

該法是把安全檢查表所有的評價項目，根據(jù)實際檢查結(jié)果分別給予“優(yōu)”、“良”、“可”、“差”等定性等級的評定，同時賦予相應(yīng)的權(quán)重，累計求和，得出實際評價值，即：式中，為評價等級的權(quán)重系數(shù)；為在總N項中取得某一評價等級的項數(shù)和；為評價等級數(shù)（如前述為4級）。依據(jù)實際要求，在最高目標(biāo)值（N項都為“優(yōu)”時的S值Smax）與最低目標(biāo)值（N項都為“差”時的S值Smin）之間分成若干等級，根據(jù)實際的S值所屬的等級來確定系統(tǒng)的實際安全等級。(7-36)2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價106定量評價方法該法根據(jù)一定的算法和規(guī)則對生產(chǎn)過程中的各個因素及相互作用的關(guān)系進行賦值，從而算出一個確定值。若規(guī)則明確、算法合理，且無難以確定的因素，則此法的精度較高，且不同類型評價對象間有一定的可比性。概率風(fēng)險評價法、危險指數(shù)評價法、易燃易爆及有毒重大危險源評價法都屬于此類方法。故障樹、事件樹分析既可定性，也可定量。美國道（Dow）化學(xué)公司的火災(zāi)、爆炸指數(shù)法，英國帝國化學(xué)公司蒙德工廠的蒙德評價法，日本的六階段風(fēng)險評價方法和我國化工廠危險程度分級方法，我國易燃、易爆、有毒危險源評價方法均屬此類。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價107管道風(fēng)險分析圖7-12管道風(fēng)險評分流程圖2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價108

雖然風(fēng)險分析有多種方法，但在管道方面比較完整的方法還屬WKentMuhlbauer所提出的評分法。造成管道事故的原因主要有四類：第三方破壞、腐蝕、設(shè)計和操作原因，每種最高100分，指數(shù)和在0-400之間，得分越高，風(fēng)險越小。如圖7-20，評分法主要按以下五個步驟進行。

⑴找出發(fā)生事故的各種原因，并加以分類；

⑵根據(jù)歷史記錄和現(xiàn)場調(diào)查加以評分，當(dāng)然對評分的方法均有較嚴(yán)格的規(guī)定，以便各種評分不會有太大的偏差；

⑶把以上的評分得數(shù)相加；

⑷根據(jù)輸送介質(zhì)的危險性及影響面的大小綜合評定得出泄漏沖擊指數(shù)；

⑸把第三步所得指數(shù)與第四步的泄漏沖擊指數(shù)綜合計算，最后得出相對風(fēng)險數(shù)。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價1097.3.4安全評價方法的選擇⑴安全評價方法的選擇原則選擇安全評價方法應(yīng)遵循充分性、適應(yīng)性、系統(tǒng)性、針對性和合理性原則。①充分性原則：指在選擇安全評價方法之前，應(yīng)該充分分析評價的系統(tǒng)，掌握足夠多的安全評價方法，并充分了解各種方法的優(yōu)缺點、適應(yīng)條件和范圍，同時為安全評價工作準(zhǔn)備充分的資料。②適應(yīng)性原則：指選擇的安全評價方法應(yīng)該適應(yīng)被評價的系統(tǒng)。被評系統(tǒng)可能是由多個子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，評價的重點各子系統(tǒng)可能有所不同，各種評價方法都有其適應(yīng)的條件和范圍，應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)和子系統(tǒng)、工藝的性質(zhì)和狀態(tài)，選擇適應(yīng)的方法.2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價110③系統(tǒng)性原則：指安全評價方法與被評價的系統(tǒng)所能提供安全評價初值和邊值條件應(yīng)形成一個和諧的整體.④針對性原則：評價目的不同，需要安全評價提供的結(jié)果可能是危險有害因素識別、事故發(fā)生的原因、事故發(fā)生概率、事故后果、系統(tǒng)的危險性等，安全評價方法能夠給出所要求的結(jié)果才能被選用。⑤合理性原則：在滿足安全評價目的、能夠提供所需的安全評價結(jié)果的前提下，應(yīng)該選擇計算過程最簡單、所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)最少和最容易獲取的安全評價方法，使安全評價工作量和要獲得的評價結(jié)果都是合理的，不要使安全評價出現(xiàn)無用的工作和不必要的麻煩。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價111⑵安全評價方法的選擇過程不同的被評價系統(tǒng)，選擇不同的安全評價方法，且選擇過程有所不同，一般可按下圖選則安全評價方法。圖7-13安全評價方法選擇過程2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價112⑶選擇安全評價方法應(yīng)注意的問題：①充分考慮被評價系統(tǒng)的特點；②評價的具體目標(biāo)和要求的最終結(jié)果；③評價資料的占有情況；④安全評價的人員。2023/11/21承壓設(shè)備缺陷評定與風(fēng)險評價1137.3.5風(fēng)險接受準(zhǔn)則將風(fēng)險限定在一個合理的、可接受的水平上，根據(jù)影響風(fēng)險的因素，經(jīng)過優(yōu)化，尋求最佳的投資、維修、檢驗方案。“風(fēng)險與利益間要取得平衡”、“不要接受不必須的風(fēng)險”、“接受合理的風(fēng)險”——這些都是風(fēng)險接受的原則。制定可接受風(fēng)險準(zhǔn)則，除了考慮人員傷亡、建筑物損壞和財產(chǎn)損失外，環(huán)境污染和對人健康潛在危險的影響也是一個重要因素。如美國國家環(huán)保局和國際衛(wèi)生組織頒布的《致癌風(fēng)險評價手冊》、《健康手