標準《在用含缺陷容積式換熱器安全評定》的特色和創新點綜述
容積式換熱器跟壓力管道是存在潛在危險的特別承壓設備，一旦產生或泄漏，就會造成災害性事變。因此，確保此類設備的保險性，不僅對維護跟發展生產力存在重要的意思，而且對維護社會安定跟增進改革開放更存在重要的意思。
因為歷史、技巧跟治理上的起因，壓力管道跟20世紀80年代之前生產投入利用的容積式換熱器普遍存在制造品質差、缺點重大等凸起問題，加上不少設備超期服役，/帶病“運行跟保險評估技巧落伍，跟泄漏事變時有產生。因此，依附科學技巧，對此類設備中的缺點進行科學的保險評估，降落事變率，有效保障保險生產，是十分重要跟急切的。/八五”國度重點科技攻關課題/在役容積式換熱器保險評估與防備技巧研究“跟‘九五”國度重點科技攻關專題/在役含缺點壓力管道保險評定要害技巧研究針對國內容積式換熱器與壓力管道長期存在的共性問題，依據彈塑性斷裂實際跟保險評定技巧的進展，組織國內的專家，進行體系的含缺點容積式換熱器與壓力管道保險評定技巧研究，對若干要害的技巧問題進行了重點攻關跟綜合研究，獲得了一系列達到國際當先或國際進步水平的結果。
以上述研究結果為基本，經過多年不懈地體系總結、連續跟接收國內外對于容積式換熱器與壓力管道保險評定的實際、技巧實際跟教訓，國度標準GB/T1962420045在用含缺點容積式換熱器保險評定》頒布了。這一標準集成了國內容積式換熱器與壓力管道保險評定的研究結果跟工程實際教訓，使國內在用含缺點承壓設備保險評定技巧進步到當代國際水平，為降落國內容積式換熱器與壓力管道災害性事變率供給了有效的技巧手段，并為晉升國內在用容積式換熱器與壓力管道科學治理水平以及加入WT0后與國外的技巧跟經貿關聯奠定了一定的技巧基本。
文中簡要綜述了該標準的特點跟翻新點。
1該標準的特點跟翻新點該標準存在如下12個特點跟翻新點。
1.1容積式換熱器的斷裂及塑性生效評定采取三級評定的技巧路線20世紀80年代以來，世界各國出版或再版了一系列缺點保險評定標準跟規程。其中的R6―86第3次勘誤版、PD649391JIW/I1S導則SST-1157-90等但PD6493的三級評定跟R6的三級評定無論在目標還是方法上均有較大差別。
R6方法的三級評定可簡稱為3種抉擇、3品種別。R6方法完全采取生效評定圖技巧，而生效評定曲線有3種抉擇：第3抉擇是嚴格的K=/=生效評定曲線；第2抉擇是Ainsworth提出的僅反應資料機能而忽視結構因素的以應力法進行簡化的生效評定曲線；第1抉擇是按各種資料的抉擇二曲線的下包絡線作出的守舊的通用生效評定曲線，十分簡單，可用于資料跟結構。3品種別是指評定的3個不同目標，即起裂評定、有限量撕裂評定跟撕裂失穩評定。R6的三級評定較地反應了以生效評定圖技巧為基本的斷裂評定方法。
PD6493-91的三級評定也都采取生效評定圖技巧：第1級評定實際上連續了老版的COD設計曲線法，然而以生效評定圖的情勢表示，是初步的篩選方法；第2級采取了在新版R6中己經放棄的老版R6的以D-M模型為基本的通用生效評定圖；第3級評定采取R6的抉擇2曲線，并在應力應變曲線不能判斷時采取R6的抉擇1的通用生效評定曲線。作為其重要的、新的、的評定方法，第2級評定跟第1級評定一樣，均以評定點落在生效評定曲線以內還是以外來判斷其保險水平。應當指出，該方法并未明白評定是起裂評定還是有限量撕裂評定。
本標準的生效評定也采取三級評定的技巧路線，與英國CEGBR6面缺點的簡化評定、平面缺點的通例評定跟平面缺點的剖析評定，也可稱為一級、二級、三級評定。三級評定的技巧路線，既踴躍跟蹤國際進步技巧，對其進行連續跟發展、從而與國際接軌，又反應了國內成熟的科研結果跟實際教訓，從而存在中國特點。
合國內國4情的厲依據，拍也為缺點的通例評規評定與剖析評定之間公道連接，://www.cnkinet COD設計曲線，但PD6493-91采取生效評定圖情勢，將它的COD曲線轉變為生效評定圖，這一技巧為本標準簡化評定的樹破供給了鑒戒。因此，本標準采取BSIPD6493-91的辦法，將COD設計曲線轉換為生效評定圖的情勢。
本標準的簡化評定方法在以下方面與PD6493 -91是一致的：采取認為縱坐標并用符號JD表示的簡化生效評定圖；考慮保險系數為2，即以D/ 2為臨界前提，從而判斷了呈水平狀的斷裂生效評定曲線JDD h）/2S）表示，并限度Sr=0.8，即以Sr=08為截止線；所以評定點認為參量時的簡化生效評定圖是矩形的。
-91的D按Burdikin的COD設計曲線盤算，而本標準按CVDA 8~1.2時，在此區間內，寬板實驗的斷裂點常落在Bu-dikin設計曲線之上跟CVDA曲線之下，說明CVDA -91更合乎實際，技巧更為進步，評定更為保險。
1.3容積式換熱器平面缺點的通例評定方法采取R6第3修改版的通用生效評定曲線并選取了合乎國內國情的分保險系數從進步性、成熟性、工程實用性綜合考慮，本標準在通例評定中采取R6的通用生效評定圖進行避免起裂的評定。其起因如下：20世紀90年代，世界各國發表的所有標準跟規程均采取R6的通用生效評定圖，說明它是世界公認的工程評定方法。采取技巧上較成熟的R6通用生效評定圖，既與國際接軌，又便于與國外標準跟規程對比，有利于對該標準中一些細節作出評估。
924-02-02專題樹破的國內常用容積式換熱器用鋼的母材、焊縫、各種試板、容器、焊接接頭、各種穿透裂紋跟名義裂紋、高應變區裂紋、應變時效或溫度影響下的800多條嚴格的J積分生效評定曲線與R6通用生效評定曲線對比表明：在絕大多數情況下，R6通用生效評定曲線是偏于保險的，誠然在個別情況下，嚴格生效評定曲線會比R6通用生效評定曲線略低，但所有曲線的下包絡線在Lr 20世紀末，歐盟各國組織研究編制了歐洲同一的產業結構完全性評定方法SINTAP-99，R6發表的第4版也作了相應的修改。其中，針對長屈從平臺用鋼的生效評定曲線與無屈從平臺用鋼有很大差別，發展了一種新R6稱為有屈從平臺資料的近似抉擇2曲線，SINTAP稱為第1級之一的有屈從平臺生效評定曲線，從而解決了采取R6通用生效評定曲線時被迫取1所帶來的一些問題。2003年，依據國外這一結果對該標準草案作了局部修改，即依據新R6的有屈從平臺資料的近似抉擇2曲線與新R6通用生效評定曲線的差別，給出了不同強度長屈從平臺用鋼在不同情況下值的劃定，從而使得該標準名義上只采取了一條通用生效評定曲線，但實質上達到了同時采取新R6有長屈從平臺跟無屈從平臺資料的兩條近似抉擇2曲線的后果。
1.4容積式換熱器平面缺點的剖析評定采取EPRI-82工程優化方法，并有翻新平面缺點的剖析評定直接采取J積分為斷裂參量，是嚴格的彈塑性斷裂力學方法，該方法能正確地評定含缺點容器從起裂、有限量撕裂、直至撕裂失穩的全進程。PD6493-91的第3級評定采取通用生效評定曲線及R6的抉擇2曲線并非嚴格的生效評定曲線，難于達到正確評定的目標。R6的抉擇3生效評定曲線中舉3類評定方法能達到精巧評定的請求。精巧評定也可能采取與R6抉擇3等價的、由EPRI樹破的牢固性評定圖法中J的失穩前提，依據阻力曲線與推力曲線相切來判斷其失穩點，但切點難于判斷。該標準采取/優化“方法，即由給定的ak尋求滿意均衡前提J=Jr的相容應力k，各相容應力的值即為失穩應力，并用軟件來實現，稱為EPRI工程優化評定方法，反應了國內的翻新結果。
剖析評定須要十分詳盡的原始資料，例如堅固的J積分解跟資料的整條Jr阻力曲線等。因此，剖析評定重要用于重要的大型容器或部件含有通例評定方法不能通過的缺點且又難于返修的場合。同時，剖析評定方法也是通例評定方法的技巧基本，是研究、發展、評估通例評定方法跟簡化評定方法的重要手段。
目前，僅有局部含裂紋結構的J積分解，因此，還不是情況下都能采取剖析評定，且只能由專家利用。
時逆福-通不再守恒，墟技巧難度較采取通lishingH在疲勞慰樺愚寸跟雄的盤算。筧在平面缺點的簡化評定、通例評定跟剖析評定中，分辨采取了不同的分保險系數，使三級評定方法公道連接。通過簡化評定與通例評定各自由生效評定圖上的“保險”區域的比較、各自的“額定”保險裕度估算比較、以及大量的實際或模仿案例的評定結果的比較，均未發明簡化評定通過而通例評定不通過的/逆轉“情況。對不少評定案例同時采取通例評定與剖析評定方法進行評定，結果表明也不存在/逆轉”景象。這種公道的連接安排，為三級評定方法樹破了各級既獨破，又彼此接洽跟連接的公道關聯，也為用戶依據實際情況采取一級保險評定方法進行平面缺點的保險評定供給了可能。用戶個別可先采取簡化評定，該標準容許在簡化評定不通過期采取通例評定或在可能的情況下直接采取剖析評定對含缺點結構做出保險與否的評估；或當通例評定不通過期，在可能的情況下可采取剖析評定方法對其進行剖析評定，以便更科學地給出保險與否的論斷。
1.6采取/八五“重點科技攻關開創的容積式換熱器凹坑缺點塑性限載荷剖析法，對凹坑缺點進行保險評定凹坑是容積式換熱器常見缺點之一。凹坑可能由腐化或機械傷害產生，也可能因為打磨名義裂紋或近名義的其余缺點而形成。凹坑比裂紋保險得多，假如能供給堅固的凹坑缺點的保險評定方法，不僅可使相稱局部的凹坑免于焊補，并可避免焊補導致新裂紋產生的危險，有重大的事實意思。
容積式換熱器凹坑的塑性破壞可能是整體塑性垮塌，也可能是凹坑底部局部塑性破壞。通過對大量帶各類凹坑缺點的平板、球殼、筒殼的彈塑性剖析、限載荷剖析、安定性載荷盤算及一些實驗驗證，發明凹坑對容器塑性限承載才干的減弱與凹坑無因次深度c/t及凹坑無因次長度a/7'RT之積密切相干，并由此判斷了無窮綱參數Go.研究表明：在G 本標準提出的凹坑缺點評定方法，實際謹嚴、概念清楚、方法簡單，并己在工程利用中處理了相稱多的案例，是國內開創的一種方法，可能/解放“相稱大一局部凹坑缺點。在無面型缺點同時存在時，這一工程方法是足夠守舊跟相稱保險的。
1.7采取了/八五“重點科技攻關中處理二次應力的工程方法等結果焊接容積式換熱器不可避免地存在焊接殘余應力及熱應力等二次應力。二次應力是自均衡應力，又存在自限性，在外力作用下可能局部塑性松馳或再散布，X寸斷裂的影響有時很大，有時很小。存在二次應力用生效評定曲線及Ainsworth提出的P因子來處理二次應力的方法代表了國際上進步的水平。然而，R6的編者在背景資料中亦不得不否定這個方法用于小裂紋位于高值殘余拉伸應力區是不保險的，用于其余情況又過分守舊，從而引起不少爭議跟新倡導。/八五”攻關中樹破了有二次應力存在時守恒的修改J積分及其盤算程序，揭示了R6的P因子存在問題的要害所在，即在推導進程中所采取的一個假設是錯誤的，從而導出了一套比R6法更進步的P因子。實際跟實驗都證明這套P因子比R6的P因子更合乎客觀實際，存在國際進步水平。本標準采取了/八五“攻關的這一結果用于平面缺點的通例評定。
此外，在有二次應力存在下的嚴格彈塑性斷裂力學實際剖析盤算證明：CVDA―84中處理二次應力的系數X.不是常數，且變更很大。從既要堅持原有評定方法，又要保障保險的角度出發，該標準對CVDA 1.8采取了國內開創的裂紋間彈塑性干涉效應剖析法在工程實際中，缺點往往不是孤破存在的。目前，世界各國的標準跟規程都劃定：相鄰缺點的存在導致應力強度因子加率達到一定水平時，必須將此兩條裂紋作為己貫穿的一個大裂紋處理。/八五“攻關研究發明：裂紋間的彈塑性干涉效應G=雙J單比線彈性干涉效應K琢/Ki單大得多，并與資料的本構關聯跟載荷水平有關。例如兩相鄰等長裂紋間距超過裂紋長度時，按其余標準跟規程的劃定，不考慮二者間的彼此影響。但盤算表明：對A533B資料來說，在L>1時，G可達到1.4；對16MnR，當Lr=1時，G可達21.顯然，在這種情況下忽視缺點間的彼此影響會帶來危險的結果。/八五”科技攻關研究表明：只有在單裂紋的應力強度因子上乘以相鄰缺點的彈塑性干涉效應G，即可利用通用生效評定曲線實現考慮裂紋間彈塑性干涉效應的斷裂評定。該標準依據不同應力應變關聯資料的盤算結果給出了G值的估算公式，并以表格的情勢給出了其數值解，利用便利，這屬國際開創。
1.9在疲勞評定中充分考慮科學、保險跟簡便在疲勞評定中盡可能從服役容器上取樣，按GB6398一1986《金屬資料疲勞裂紋擴大速率實驗方法》的劃定進行實驗。依據實驗數據，用二乘法回歸盤算得到參數A跟m，并且用二乘法回歸得到的A值應乘以一個不小于4.0的系數后才干作為評定所取用的A值。實驗數據表明：對16MnR等資料而言，按這一劃定進行參數抉擇，存活率在99.99%以上。
應力變更范疇進程一一輪回盤算法。研究表明：基于Paris公式及Newman-Rujas應力強度因子解的一一輪回盤算法，不僅切實踐較為周到，而且其精度比WES2805 83的川原正言法及BSIPD6493-91的多級S-N曲線法高。除一一輪回盤算法外，還倡導采取分段盤算法，可能大幅度減少盤算工作量，甚至可能用手工實現。
對免于疲勞評定的判斷，不僅給出Ki 1.10壓力管道周向面型缺點保險評定采取了/九五“重點科技攻關翻新性研究結果一U因子工程評定方法在壓力管道面型缺點保險評定方面，采取了國度自由抉擇保險系數的簡化因子工程評定方法一以起裂為斷裂判據，同時可能實現含周向面型缺點壓力管道起裂跟塑性生效保險評定的U因子工程評定方法。該方法評定進程為簡便，只有查表進行簡單的算術運算就可能實現拉、彎、扭、內壓結合載荷作用下的周向面型缺點保險評定。國際上至今還不適應面如此廣、評定進程如此簡便、且評定精度很高的工程評定方法。
1.11壓力管道體型缺點保險評定采取了/九五“重點科技攻關翻新性研究結果一含局部減薄缺點壓力管道塑性限載荷工程評定方法與含凹坑容積式換熱器保險評定比較，含局部減薄壓力管道保險評定更為龐雜。首先，壓力管道除蒙受內壓外，還同時蒙受拉、彎等組合載荷；其次，保險評定所須要的管系內力跟管道應力個別只能通過數值盤算剖析的方法求得，這對個別考試跟評定人員而言存在很大的難度。為解決上述困難，本標準采取了國度‘九五”科技攻關專題提出的以塑性限載荷實際跟含局部減薄壓力管道塑性限載荷擬合盤算公式為基本的工程評定方法，尤其是采取了毋庸進行龐雜的管系內力跟管道應力盤算、利用為簡便的免于評定前提。該標準提出的局部減薄缺點保險評定方法實際謹嚴、方法簡單，是國內開創的一種管道缺點保險評定方法。
將此方法偏守舊天時用于含其余體型缺點管道，可能進行含氣孔、夾渣跟生效模式為塑性失穩的未焊透等缺點的壓力管道的保險評定。
1.12強調了/保險評定的個別準則“、”生效模式的判斷“以及/保險評定方法的抉擇‘的必要性跟重要性本標準強調了在用含缺點容積式換熱器保險評定的個別準則：保險評定應包含對評定對象的狀況考察、缺點檢測、缺點成因剖析、生效模式判斷、材質考試、應力剖析、必要的實驗與盤算，并依據該標準的劃定對評定對象的保險性進行綜合剖析跟評估。
對生效模式的判斷跟保險評定方法的抉擇進行了準則劃定：判斷生效模式應依據同類容積式換熱器或結構的生效剖析跟保險評定案例與教訓、被評定的容積式換熱器或結構的具體制造跟考試資料、利用工況以及對缺點進行的理化考試跟物理診斷結果，對可能存在的腐化、應力腐化、溫度環境跟體系狀況等對生效模式跟保險評定的影響，應予以充分的考慮。保險評定方法的抉擇應以避免在劃定工況下保險評按期內產生各種模式的生效而導致事變的可能為準則，對各種可能的生效模式進行判斷或評估后，才干作出含缺點容器、結構是否保險的論斷。
上述劃定從內涵上指出了對在用含缺點容積式換熱器進行保險評定時，將力學的保險評定技巧跟方法與物理上的保險評定技巧跟方法周到結合的必要性。
2結束語綜上所述，本標準是通過/八五“國度重點科技攻關研究，接收了/九五”國度重點科技攻關的局部結果，經過12年的研究、撰寫、修改跟一直后實現的。它是國內科技工作者潛心研究的結果，是一部領有自主常識產權的進步的大型國度標準。它的頒布、發行跟履行，不僅為國內容積式換熱器與壓力管道的保險評定供給了可遵守的、權威的科學方法，也必將進一步推動國內在用含缺點容積式換熱器與壓力管道保險評定工作的發展，更好地保障此類設備的保險，并將進一步增進國內容積式換熱器與壓力管道整體保險評估跟危險評估科學技巧跟方法的研究、發展跟進步。
應當指出，該標準的主體是在1995年前的“八五”
攻關中實現的，距今己10年了。近十年來，國內外在結構完全性評定技巧方面，無論是深度還是廣度，都有了很多新的發展。該標準還應與時俱進，爭奪再版時得到進一步的跟進步。