２００７年第２期
管道技木
ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｍｑｕｅ
设各
ＥｑＩ邱ｍｅｎｔ
２０Ｃｒ７
Ｎｏ．２含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展
王文和１，於孝春１，沈士明１，２
（１．南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京２１∞凹）
（２．中国石油化工股份有限公司工程风险分析技术研究中心，江苏南京２１００凹）
摘要：含缺陷压力管道安全评定的方法较多，主要有极限载荷控制的塑性失效准则、断裂力学Ｊ积分的评定方法、英
国Ｒ６双判据准则评定方法、美国ＡｓＭＥ规范评定方法、参数不确定性缺陷的安全评定方法等。文章对这些方法加以简要的概括和评述，并分析了有些方法之间的区别与联系，同时指出工程化、可靠性和智能化是当前含缺陷压力管道安全评定方法的发展趋向。
关键词：压力管道；缺陷；可靠性；安全评定；现状与发展
中图分类号：删文献标识码：Ａ文章编号：１００４—９６１４（２００７）０２—０００１—０３
ＳｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔ０ｆｔｈｅＳａ血锣Ａ蹒ｅｓｓｍｅｎｔ
Ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｔ陀ＰＩ髑ｓｕｒｅＰｉｍ【ｌｇ丽ｔｈＤｅｆｅｃｔｓ
ＷＡＮＧＷｅｎ—ｈｅｌ，ＹＵⅪａｏ＿ｃｈ呻１，ＳＨＥＮＳｈｉ．Ｉｎｉ喂１，２
（１．酬Ｉｌ酬Ｍｅ删ａｎｄＰｏｗｅｒＥＩＩｇｉｎ唧崦０ｆＮ删ｉＩ－ｇ嘣ｖｅｒ蛳０ｆＴｄ蝴，Ｎ哪吨２ｌ帅∞，啦ｍ；
（２．Ｃ印ｔｅｒ０ｆＥＩｌｇｉｍｅｒｉＩｌｇ硒ｓｌ【Ａ瑚Ｊｙｓｉｓ＆Ｒｔ黜ａｒｄＩ，Ｓ矾饼ｑ蔸，ＮａＩ蜢ｉ呜２１∞眇，（耻啮）Ａ换；ｈ翟ｃｔ：Ｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｍｍｅ山ｏｄｓｒｅｌａｔｉｎｇｔｏ山ｅｐｒｅｓｓｕｒｅｐｉ西ｎｇ“ｔｈｄｅｆ＆ｔｓａ托ｖ撕ｏｕｓ；ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍａｉｌｌｌｙ山ｅｐｌ枷ｃｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅ—
ｒｉａｆ撕ｃ伽ｔｍｌｏｆｌｉｍｉｔ】ｏａｄ，Ｊ—ｉｎｔｅｇｒａｌｉｎｆ妇Ｉｃｔｕｒｅｍｅｃｈ撕ｃｓＨｌｅ山ｏｄ，ａｗｅⅡ一ｋｎｏｗｎｅｎ舀ｎｅｅｄｎｇｓａｆ曲ａｓ龇ｓｓｆｎｅｍｐｒｏｃｅｄｕｒｅＲ６ｉｎ胁ｔｉｓｈ，‰ｒｉｃａＡＳＭＥ
ｓｔ舯ｄａｒｄａｓｓｅｓｓｍｅｍｍｅｔｌｌｏｄ，ｕｎｃｅ嘣ｎｐＥ哦唧屺ｔｅｒｓｄｅｆｅｃｔｓａＳｓｅｓｓｒＩｌｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｅｓｅｍ副ｈｏｄｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ肌ｄｓｕｒｒｕｌｌ耐ｚｅｄ；ｓｏｍｅｄｉ髓ｒｅｎｃｅａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅａＪｌａＩｙｚｅｄ．Ⅳ【ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔ１１ｅｄｅｖｅｌ叩ｍｅｎｔａｌｔｒｅｎｄｏｆｉ协ｅｎ矛ｎｅｅｒｉｌｌｇ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｉｎｔｅⅢｇｅｎｃｅ
ｗａｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄｆ撕ｔＩｌｅｓａｆｂｔｙａｓｓｅｓ锄ｅｎｔｍｅｔＩｌｏｄｓｏｆ
ｐｒｅｓｓｕｒｅｐｉｐｉｎｇ埘山ｄｅｆ＆ｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｓｕｒｅｐｉｐｉｎｇ；ｄｅｆｅｃｔ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓＨｌｅｍ；ｓｉｔｕａｄｏｎａｎｄｄｅｖｅｌ叩ｍｅｎｔ
０引言
压力管道被广泛应用在石油化工、炼油、化工、冶金、电力和医药食品行业，同时压力管道也向多样化、复杂化发展。无论是国产压力管道还是进口压力管道，都不可避免地存在不同程度的缺陷，而且压力管道在使用过程中还会因为载荷、介质等各种因素的影响，萌生出新的缺陷。如何对待缺陷，特别是超过现行标准的缺陷，是工程界普遍关心的问题。为保证压力管道的安全运行，必须通过试验研究掌握含缺陷压力管道的破坏机理、失效模式、承载能力和在载荷作用下的裂纹张开面积和介质泄漏速率等规律，同时寻求这些性能与管道材料、结构、缺陷尺寸等参数间的关系，从而建立压力管道缺陷安全评定方法、制订和修订相应的评定标准或准则，按“合乎使用的原则”对含缺陷的在役压力管道进行分别处理，既做到经济又保证安全运行［１＿４｜。
１极限载荷控制的塑性失效准则
压力管道与压力容器相比，其直径小、壁厚薄，通常是对接焊缝，焊接缺陷一般为环向缺陷，缺陷的尺寸也较小，其材料大部分韧性较好。因此其失效模式通常为由极限载荷控制的塑性失效。从这一观点出发，评定方法可分为净截面屈服准则（ＮｓＣ，ＮｅｔｓｅｃｔｉｏｎｃｏⅡａｐｓｅ）和最大应力准则。ｌ（ａｎＩｌｉｎｅｎ等较早提
收稿日期：２００６一０７—１７收修改稿日期：２００６—１０一１８出了净截面屈服淮则。该准则认为含环向缺陷压力管道在弯矩（或同时施加内压）作用下，管子缺陷所在横截面进入全面屈服时，管子产生失效，考虑管子材料的应变硬化现象，在管子横截面的应力达到材料的流变应力时为极限状态。该准则后来得到广泛的应用并得到其他国家的研究学者的修正。主要修正包括：无因子塑性参数的修正、管子材料强度的修正以及管子椭圆化的修正。经修正后的计算结果更符合失效准则。德国Ｓｔｕｔｔｇａｎ大学国立材料研究所￣Ⅱ）Ａ（ＭａｔｅＩｉａｌＰｒｕｅ‰肇Ａｎｓｔａｌｔ）在大量试验研究的基础上，根据材料力学的最大应力原理，提出了最大应力失效准则。认为含环向裂纹的管子，其裂纹所在截面内的最大应力达到材料的强度权限时管子失效【５－７Ｊ。
２断裂力学Ｊ积分的评定方法
含缺陷结构的大直径厚壁压力管道也可能产生断裂失效。随着断裂力学的发展，根据Ｊ积分断裂参量而产生的计算方法，无论在理论上还是在试验研究中都被广泛采用。采用Ｊ积分的评定方法不仅可评判管道所含裂纹的启裂，而且还可以进行裂纹扩展的计算。它是通过含缺陷管道在载荷作用下产生的断裂推动力Ｊ积分与管道材料的抗断裂阻力进行比较，从而得到裂纹启裂与失稳的判断。对于含缺陷结构的Ｊ积分，严格的计算方法应该是采用有限元分析方法，但这种方法非常费时。在工程评定中，通常采用经验或半经验的计算方法来计算含曲线结构的Ｊ积分【８－９｜。
万方数据
２ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃ‰ｑｕｅａｎｄＥｃ曲ｐｍｅｎｔＭａｒ．２００７
３英国Ｒ６双判据准则评定方法
Ｒ６评定方法是英国中央电力局（ＣＥＧＢ）提出的，它适用于各种含缺陷结构的断裂评定。含缺陷结构的失效形式有３种，即脆性断裂、塑性失稳和弹塑性断裂。通常对３种失效形式分别进行评定，而双判据准则是将３种断裂评定用一张评定图表示。该图的纵坐标表示结构脆断的性能，横坐标表示结构的塑性失效行为。随着研究的深入，Ｒ６评定方法几乎每年都进行修订，至今共进行了６次修订，但英国仍将目前文本称为第３次修
正版（Ｒ／ⅣＲ６，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ３），它是目前广泛采用的断裂评定方法，也是美国ＡＳＭＥ规范ｒ踊ｍ一３６４０和ＷＢ一３６５０管道评定方法的基础。自１９９０年起，Ｒ６中增设了附录９，即增加了对核压力管道的先漏后爆（ＬＢＢ）评定方法，近几年来，Ｒ６又有了新的进展。在用于压力管道的评定方法方面，其进展体现在２个方面：一是提供了简化的和详细的２种评定方法，前者类似于美国ＥＰＲＩ方法，后者可用于表面裂纹的扩展评定；二是附录９中将ＬＢＢ评定用于高温蠕变场合，提出了与时间有关的ＬＢＢ失效评定图［１０一１引。
４美国赴汛ｍ规范评定方法
美国ＡＳＭＥ规范第Ⅺ篇为核动力装置部件的检验与验收规程，其中１ｗＢ一３６４０及附录ｃ为“奥氏体钢管道缺陷评定规程及验收准则”，研Ｂ一３６５０及附录Ｈ为“铁素体钢管道缺陷评定规程及验收准则”。这是目前国际上最具有代表性的用于压力管道的缺陷评定规范，在国际上得到广泛的应用。它的最大优点在于编制者在大量理论分析、数值计算和试验研究的基础上，把复杂的断裂力学计算简化为应用极其方便的计算公式和图表，以便广大工程技术人员使用。该方法的理论基础是Ｒ６双判据评定准则，先对含缺陷管子的失效模式进行筛选：即脆断、塑性失效和弹塑性撕裂，然后根据不同的失效模式分别进行评定。在脆断评定中，采用经典的线弹性断裂力学；在塑性失效分析中，是以净截面屈服准则为基础；而在弹塑性撕裂的评定中，提出了修正因子ｚ，只要将所受的载荷乘以ｚ因子，即可将复杂的弹塑性断裂力学计算简化为较简单的塑性失效计算［１５－１８＿。
５参数不确定性缺陷的安全评定方法
断裂力学的研究历来是以确定性事件为前提的，然而工程结构存在大量的不确定性。对于压力管道来说，无论是管子的尺寸、缺陷的大小，还是材料性能参数都不是确定值，而是以一定的分布规律分布的。为了能正确处理这样一些不确定的问题，各国科技工作者提出了一些新的理论和方法，为工程的实际应用做出了贡献。
５．１基于概率断裂力学和可靠性分析的评定方法
自２０世纪７０年代起，可靠性工程学在压力容器和管道技术中的应用引起了广泛的重视，这主要是由于核电和海上采油
事业发展的需要。日本早在１９７５年即在钢结构协会成立“安全可靠性研究组”，１９８３年，删Ｅｓ断裂力学缺陷评定规范中已列入可靠性方法的评定。英国在８０年代初就颁布了可靠性标准。我国于８０年代初开始对压力容器可靠性工程进行研究，在球罐、高温高压换热器、储罐等装置中取得了一定进展，开展了带焊接缺陷结构的完整性研究，并将模糊理论引入压力容器可靠性评估中。由于核容器的安全性一直是大家很关注的问题，国外学者在核容器的可靠性分析及核容器和核管道的结构完整性评定中采用概率断裂力学方法进行了大量研究，取得了大量成果。Ｇａｔｅｓ进行了基于失效评定图的安全评估概率方法研究。许多结构的缺陷尺寸、应力、材料的断裂韧性等皆为随机变量。英国Ｒ６第３版发表后，又着手编制“概率断裂评定的建议”，计划作为Ｒ６的附录１０发表，它的基本思想同Ｇａｆｅｓ［１９—２１｜。
５．２基于模糊理论方法的评定方法
事物的模糊性是客观存在的，许用应力、断裂韧度等概念，当考虑从完全许用到完全不许用之间的中介过渡过程时，是模糊概念。由于实际工程的断裂力学评定所依据的基本事件是具有模糊性的非确定性事件，因此采用模糊数学对这些工程上的实际问题进行模糊分析，并开创断裂力学的模糊评定方法，将大大提高断裂评定的可靠性和水平。另外，专家评估时习惯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非常复杂并难以用精确数学定量表示的过程。模糊数学在压力容器安全评定过程中的应用还刚刚开始。许多文献对在役压力容器的安全性进行了模糊综合评判。南京工业大学戴树和教授运用模糊集理论，在模糊评判、模糊极值函数方面对化工装置中的可靠性评估技术进行了探讨，建立了基于模糊理论的、处理含焊接缺陷的化工设备和管道承受疲劳载荷安全评定中解决不确定和非精确性的方法，并编制了相应的专家系统［１５’１７?驯。
６压力管道缺陷安全评定方法研究的发展趋势
６．１工程化评定方法
随着压力管道缺陷评定工作的广泛开展，要求评定方法向工程化方向发展，即研究人员力求采用尽量简单的计算方法，并得到较满意的结果，以满足工程需要。但就目前简化的工程评定方法来看，仍存在一些问题，如在计算公式推导时未考虑管子在载荷作用下的变形，即管子在外弯矩作用下，管子横断面产生的椭圆化对其承载能力的影响；另外，在对管子材料失效应力（材料流变应力）的确定方面，目前也有不完善的假设，这些尚需进行深入的研究Ｈ∞Ｊ。
６．２可靠性评定方法
上面介绍的评定都是建立在评定参数确定性基础上的，而工程实际中，无论是管子的尺寸、缺陷的大小，还是材料性能参数都不是确定值，而是以一定的分布规律分布的。随着可靠性理论的应用，对压力管道的缺陷评定结果也提出了可靠性指标。在国际上，概率断裂力学理论开始用于压力管道的缺陷评定，但主要研究对象为核压力管道，并以疲劳、地震及晶间应力腐蚀裂纹扩展为失效机理。在国外，Ｈｏｎｇｓ．Ｙ．等以疲劳裂纹扩展为机理，考虑到参数不确定性，分别用Ｐ撕ｓ公式计算裂纹在深度和长度方向的随机扩展，在压力管道的先漏后爆评定中，得到了压力管道的泄漏概率和爆破概率。ＮａｂｉｌＧ．Ａｗａｄａｌｌａ等考虑了焊接质量的不确定性，用大量的有限元计算确定了地震应力概率分布函数，并通过单轴拉伸试验，确定了失效应力分布，进而求得失效概率。ＮｉｌｓｏｎＦ．等探讨了某沸水堆系统的奥氏体压力管道由于存在晶问应力腐蚀裂纹引起的破坏概率。
万方数据
第２期王文和等：含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展３
究生已经进行了这方面的研究工作，陈国华博士研究了材料断２７７—２ｓｒ７－
裂韧性的概率分布，周剑秋博士进行了材料流变应力分布的探［９］周剑秋，沈士明．失效评定图在含缺陷压力管道断裂评定中应用．讨。这些工作将对概率断裂力学方法应用和含缺陷压力管道化工机械，１９９７，２４（２）：１６—２９?
［１０］陈国华?基于双判据准则含缺陷焊接结构概率安全评定工程方的可靠性评定有所贡献［１０，１９．２１｜。
６～，篓盟烹堡。。………～…。……。ｍ，裳篇篙零淼篙构完整性评定方法．随着计算机的广泛应用，用于含缺陷压力管道安全评定的…三；塞菇２淼，’１夏：ｊ：：２：乏．………“……～………
计算机软件和专家系统也应运而生。国际上，如美国ＢａｔｔｅⅡ８
ｃ０１毗ＩＪａｂ０咖编制的计算机软件ＮＲｃＰＩＰＥ，此软件采用了
［１２］陈国华．含缺陷压力容器失效概率分析方法初步研究．化工机械，
１９９６，２３（４）：４０—４４．
Ｊ积分的５种评定方法，用于计算含裂纹管道的启裂载荷和最［１３］村上英治．用双判据法评定压力容器圆筒体表面缺陷．石油化工
Ｍａｉｍｅ瑚ｃｅ设备技术。１９８８，９（１）：３１—３６．
大承载能力；另外，美国的专家系统ＢＭｗ（Ｂｏｉｌｅｒ
ｗｏＩ｛【ｓ锄ｉｏｎ），可用于锅炉管子的失效分析；联邦德国Ｓｔｕｔｔ昏ｍ大［１４］ＢｏＵＣＨＡ肋ＰＪ．Ｐ珀ｃｄｃａｌａｐｐＨｃ撕０ｎｏｆｔｈｅＲ６ｌｅａｋ．ｂｅｆｂｒｅ＿ｂｒｅａｋｐｍｃｅ．学国立材料研究所（御Ａ），编制了专家系统ＥＬＢＡ，用于含纵向ｄＩＩＩｅ．ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔＭｅｅｂＩＩｇ０ｎＬ∞ｋｂ妇ＢｒｅａｋｉｎＲｅａｃｔｉｏｎＰｉｐｉｎｇａＩｌｄ裂纹管道的安全评定；专家系统ＥＳＲ可用于高温构件（管子、管Ｖｅｓｓｅｌｓ，Ｆ瑚ｃｅ，１９９５．
系机部件等）的剩余寿命预测。在国内，南京工业大学编制了［１５］周则恭，雷云琴，曹天捷，等．概率断裂力学在压力容器中的应用．
“含焊接缺陷结构疲劳可靠性评定的专家系统”，提出了疲劳模北京：中国石化出版社，１９９６：１８４—１９９?
［１６］Ａｓ魁Ⅺ研Ｂ３６５０ｍｌｄａｐｐ—ｄｉｘｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐｌＤｃｅｄｕ哟ａｒｌｄ”ｏｅｐｔａＩｌｃｅ糊评定图；还将人工神经网络方法应用于含缺陷压力管道疲劳
。砒ｄ８ｈ硒噼ｐｉｐｉｎｇ?‰ＡｓＭＥ，Ｎ“Ｙｏｒｋ，１９９２?
寿命预测和承受外弯矩能力的评定。华东理工大学也将人工
［１７］Ｊ０ｖＡＮｏⅥｃＡ，ＧＥ眦５ｔ０ｖ”ｉ…ｄ…耐８７眦印ｐｌｉ咖ｉ”８ｉ“龇神经网络用于含裂纹压力管道的安全评定。这些工作都对含
喈压妻管道安全评定向智能化方向发展起到了推进作＝三荔，＝＝＝：嘉抽ｂ掣“Ｕ５Ａ’１７?胁＿
用㈨２２’川。
［１８］ＪＯＶＡＮ０ⅥｃＡ，ＫＵｓＳＭＡＵＬＫ．Ｅｘｐｅｒｔｓｓｙｓｔ哪ｉｎ吼ｍｃｔ砌咖蹈一
参考文献：
９ｅｓｓＩＩｌｅｎｔ．Ｂｅｒｌｉｎ：ｓ研ｎｇｅｒ．ｖｅｒｌａｇ，１９８９．
［１］王志文，李培宁，琚定一，等．压力容器断裂评定理论及规范的新［１９］刘曦．含焊接缺陷结构的疲劳可靠性评定及其专家系统：［学位论发展．石油化工设备，１９８８，１７（３）：１—４?文］．南京：南京化工学院，１９９３．
［２］李培宁，杨芳毓．国际压力容器缺陷工程评定技术进展．压力容
［２０］韩玉林．人工神经网络方法在含缺陷结构的疲劳寿命和失效载荷器，１９９ｌ，８（２）：３—６?计算中的应用研究：［学位论文］．南京：南京化工大学，１９９５．［３］压力容器缺陷评定规范编制组．压力容器缺陷评定规范（ｃＶＤ＾－．。［２１］赵建平．随机有限元方法及其在压力容器缺陷安全评定中的应１９８４）?压力容器，１９８５，１４（１）?用：［学位论文］．南京：南京化工大学，１９９７．
［４］李培宁．我国压力容器面型缺陷安全评估技术的进展．压力容器，［２２］Ａｍ耐ｃ∞Ｐｅｔｍｌ咖ｎ
Ｉｎ鲥ｔｕｔｅ．ｓｔａｎｄａＩｄｆｏｒｗｅｌｄｉｎｇｐｉｐｅｌｉｎｅｓａｎｄｍｌａｔｅｄ１９９４，１１（３）：２２８—２３３．ｆｋｉｌｍ∞．ＡＰＩｌｌ０４ｓｉｘｔｅｅＩｌｔ｝ｌＥ（ｈｔｉｏｎ．１９８３．
［５］周剑秋．含缺陷压力管线可靠性评定工程方法：［学位论文］．南［２３］彭在美．国内钢管业的发展方向．管道技术与设备，２００５（４）：２２一
京：南京化工大学，１９９８．
２３．
［６］朱利洪．在役含缺陷压力管道可靠性模糊评定方法研究：［学位论
［２４］徐勇刚，姚进，马雪荣，等．在用工业管道定期检验数据管理与安文］?南京：南京工业大学，２０００?全评定系统开发．管道技术与设备，２００５（２）：１２—１４．
［７］戴树和，王明娥．可靠性工程及其在化工设备中的应用?北京：工作者简介：王文和（１９８卜），博士研究生，主要从事过程装备安全可靠业出版社，１９８７?性与风险分析评价技术的研究。
；本刊调节阀、执行机构征稿；常鼍掌随着自动化程度的不断提高，调节阀在管道控制中发挥着越来越重要的作用。调节阀是控制系统的执行部分，而执行肇茗机构是调节阀的驱动装置。调节阀直接应用于现场，其质量和可靠性不仅影响调节品质，而且还涉及到系统的安全、维护￡尝人员的安全和环境污染等重大问题。２０ｃｒ７年，本刊控制与测量栏目将重点报道调节阀、执行机构的设计、制造、应用及维护基：｜｜等技銮：型登查烹涵蓑竺！｝苎：……。、，。…、。ｌ≤调节阀包括电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀。《带执行机构包括电动执行机构、气动执行机构、液动执行机构。《；对于此类文章的录用情况，本刊将在２０天内答复作者，热忱欢迎广大技术人员投稿！ｌｉ欢迎登陆ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．５２９ｄｗ．ｃｏｍ浏览更详细内容ｌ＿ｊＩ通讯地址：沈阳市大东区北海街２４２号邮编：１１００４３电话：（０２４）８８７１８６３０Ｅ—ｍａｉｌ：ｉ面＠５２９ｄｗ．ｃｏｍ格 万方数据
含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展
作者：王文和， 於孝春， 沈士明， WANG Wen-he， YU Xiao-chun， SHEN Shi-ming
作者单位：王文和,於孝春,WANG Wen-he,YU Xiao-chun(南京工业大学,机械与动力工程学院,江苏,南京,210009)， 沈士明,SHEN Shi-ming(南京工业大学,机械与动力工程学院,江苏,南京
,210009;中国石油化工股份有限公司,工程风险分析技术研究中心,江苏,南京,210009)
刊名：
管道技术与设备
英文刊名：PIPELINE TECHNIQUE AND EQUIPMENT
年，卷(期)：2007，(2)
引用次数：3次
参考文献(24条)
1.王志文.李培宁.琚定一压力容器断裂评定理论及规范的新发展[期刊论文]-石油化工设备 1988(3)
2.李培宁国际压力容器缺陷工程评定技术进展[期刊论文]-压力容器 1991(2)
3.压力容器缺陷评定规范编制组压力容器学会、化工机械与自动化学会压力容器缺陷评定规范CVDA—1984[期刊论文]-压力容器 1985(1)
4.李培宁我国压力容器面型缺陷安全评估技术的进展——大连压力容器安全评估技术研讨会论文综合评述[期刊论文]-压力容器 1994(3)
5.周剑秋含缺陷压力管线可靠性评定工程方法[学位论文] 1998
6.朱利洪在役含缺陷压力管道可靠性模糊评定方法研究[学位论文] 2000
7.戴树和.王明娥可靠性工程及其在化工设备中的应用 1987
8.荆树峰国外压力容器缺陷评定标准 1982
9.周剑秋.沈士明失效评定图在含缺陷压力管道断裂评定中应用 1997(2)
10.陈国华基于双判据准则含缺陷焊接结构概率安全评定工程方法 1996
11.武淮生概率形式的R6结构完整性评定方法[期刊论文]-压力容器 1996(2)
12.陈国华含缺陷压力容器失效概率分析方法初步研究 1996(4)
13.村上英治用双判据法评定压力容器圆筒体表面缺陷 1988(1)
14.BOUCHARD P J Practical application of the R6 leak-before-break procedure 1995
15.周则恭.雷云琴.曹天捷概率断裂力学在压力容器中的应用 1996
16.ASMEXIIWB-3650 and appendix evaluation procedures and acceptance criteria for ferrites piping 1992
17.JOVANOVIC A.GEHL S Overview of some relevant applications in the field of power and structural engineering in European USA.17 1991
18.JOVANOVIC A.KUSSMAUL K Experts system in structural safety assessment 1989
19.刘曦含焊接缺陷结构的疲劳可靠性评定及其专家系统 1993
20.韩玉林人工神经网络方法在含缺陷结构的疲劳寿命和失效载荷计算中的应用研究 1995
21.赵建平随机有限元方法及其在压力容器缺陷安全评定中的应用 1997
22.American Petroleum Institute Standard for welding pipeline sandre-lated facilities.API1104 Sixteenth Edition 1983
23.彭在美国内钢管业的发展方向[期刊论文]-管道技术与设备 2005(4)
24.徐勇刚.姚进.马雪荣.崔超在用工业管道定期检验数据管理与安全评定系统开发[期刊论文]-管道技术与设备2005(2)
相似文献(10条)
1.学位论文卢黎明未焊透缺陷压力管道安全评定工程方法研究2006
未焊透缺陷是在役压力管道缺陷中存在的主要缺陷，研究其安全评定工程方法不仅具有重要的理论意义更具有重要的工程应用价值。本文针对工业压力管道中大量存在的未焊透缺陷，根据江西省自然科学基金项目“未焊透缺陷压力管道的失效机理及其安全评估关健技术研究”要求，系统研究了各种含缺陷压力管道安全评定的工程方法，以此为基础，针对压力管道未焊透缺陷的缺陷构型和材料性能，通过分析计算和比较，建立了未焊透缺陷压力管道安全评定工程方法。主要研究成果如下： 1.总结了国内外含缺陷压力管道的安全评定方法，并针对本文所研究的压力管道未焊透缺陷，通过分析比较，确定了把通用失效评定图技术和工程简化因子方法作为未焊透缺陷压力管道安全评定的基本方法。 2.考虑到R6-Rev.4op.1通用失效评定曲线比R6-Rev.3op.1通用失效评定曲线更安全，通过分析比较，建议：在没有专门针对材料(焊缝+母材)的SINTAP失效评定曲线时，可采用R6-
Rev.4op.1通用失效评定曲线对未焊透缺陷压力管道进行安全评定；如果有已经建立的专门针对材料(焊缝+母材)的SINTAP第1或第2级失效评定曲线，可采用SINTAP第1或第2级失效评定曲线对未焊透缺陷压力管道进行安全评定，这样可以降低评定时的保守度同时也能保证安全。 3.综合现有的研究成果，建立了利用失效评定图技术对未焊透缺陷压力管道进行安全评定时缺陷评定点Kr参量和Lr参量的工程计算方法，为其工程应用提供了条件。
4.以R6-Rev.4op.1和op.2的失效评定曲线为基础，考虑压力管道未焊透缺陷的几何参量A(θ/π、a/t)，建立了本文的通用失效评定曲线族。由于其考虑了未焊透缺陷尺寸，所以更有针对性，比用R6-Rev.4op.1通用失效评定曲线更科学。与原通用失效评定曲线族的比较表明：由于本文通用失效评定曲线族是以R6-Rev.4op.1和op.2为基础，而原通用失效评定曲线族是以R6-Rev.3op.1和op.2为基础，因此，本文的失效评定曲线族比原通用失效评定曲线族更安全。
5.在本文建立的通用失效评定曲线族的基础上，得出了本文的适用于周向未焊透缺陷压力管道起裂评定和塑性破坏评定同时完成的U因子工程评定方法，并通过国际上著名的短裂纹计划所采用的管道断裂试验数据的试验验证，且与原U因子方法进行了比较，结果表明，本文的U因子方法是可靠的，较原U因子方法更安全。
6.在研究过程中，发现文献[49]在计算KFr时，存在一个重大的疏忽，这直接影响了相关数值的精确度。建议
：对刚实施的国家标准GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》中的附录G进行相应的修正。
2.学位论文刘秀英在役压力管道缺陷安全辅助评定系统开发研究2007
工业在役压力管道量大面广，缺陷种类繁多。缺陷的存在对管道的安全运行构成直接的威胁，也成为工业压力管道事故频发的根源。因此，及时和准确地对含缺陷压力管道进行安全评定是确保管道安全运行的重要措施。对于管道缺陷的评定，传统方法是由有经验的专家依据相应的缺陷评定规范来完成的。其评定过程计算繁杂，工作量大，评定成本较高，难以在量大面广、成本较低的工业压力管道中推广使用。为此，开发一套压力管道缺陷安全辅助评定系统，用于对在役含缺陷压力管道进行缺陷安全评定，使评定工作变得更便捷、准确和可靠，具有重要的工程应用价值。 本文按照软件工程的方法，以我国工程上常用的含缺陷结构安全评定规范为依据，进行了大量的软件需求分析、系统总体设计、编程实现与调试等工作，开发和研制了在役压力管道缺陷安全辅助评定系统软件，为在役含缺陷压力管道的安全评定提供了有力的工具。论文的主要研究成果如下： (1)建立了管道缺陷评定数据库管理系统。创建了多个表单和查询文件，用于数据的输入和信息的查询；为保证数据库的安全性，设置了数据库的使用权限；为防止数据库中的数据在评定过程中的意外丢失，建立了数据库备份模块。 (2)建立了管道缺陷评定知识库管理系统。该知识库包含了对缺陷评定的基础理论、相关的评定规范与方法、缺陷评定报告、典型评定过程工程应用示例及系统的使用方法等相关知识的管理、浏览及查询。 (3)编制了含缺陷压力管道安全评定系统的应用程序。依据我国工程上常用的三个含缺陷结构评定规范中对管道缺陷的评定内容和评定方法，编制了相应的安全评定应用程序。该应用程序包含了多个功能模块，可根据输入的缺陷检测结果和相关的基础数据对管道缺陷进行包括疲劳评定的多种评定，并给出评定报告。
(4) 以工程评定实例对程序进行了考核验证。通过工程评定案例，对所编制的应用程序进行了验证考核，验证了所开发应用程序的运行和结果的可靠性。
3.学位论文朱利洪在役含缺陷压力管道可靠性模糊评定方法研究2000
该文研究的主题是"在役含缺陷压力管道的可靠性模糊评定方法",该研究属国家自然科学基金资助项目(批准号59575028)的部分内容,旨在寻求一个计及参数不确定性的在役含缺陷压力管道可靠性评定的工程方法.该文以已有含缺陷压力管道断裂试验数据为基础,利用模糊神经网络方法建立了含缺陷压力管道的断裂失效载荷与管道的结构尺寸、管道 材料性能以及缺陷尺寸之间的非线性关系,提出了含缺陷压力管道断裂失效载荷的预测方法;然后以石油化工压力管道常用材料国产20＃钢材料,以工业管中普遍存在的未焊透、裂纹为研究对象,进行了20＃钢钢管的断裂试验,验证了含缺陷压力管道断裂失效载荷预测的模糊神经网络方法的适用性;在此基础上研究了含缺陷压力管道的可靠性分析方法;进而基于模糊集理论,对不同环境因素下的在役含缺陷压力管道提出了可靠性评定的可接受失效概率准则的方法;利用含缺陷压力管道可靠性分析方法计算得到失效概率,并根据相应的可接受失效概率准则,对含缺陷压力管道进行了可靠性模糊评定,并最给出缺陷处理的具体对策;编制了基于WINDOWS平台的面向对象的含缺陷压力管道可靠性模糊评定系统软件.
4.学位论文王善江“在用工业压力管道检验规程”编制中若干问题的研究2003
作者以国家质量技术监督局"在用工业压力管道检验规程"的研究和起草任务为背景,对此过程中发现的若干问题进行研究,并取得以下研究成果
:(1)综合分析了影响工业压力管道失效的诸因素(如介质毒性、压力等)及失效后果严重程度,以《压力管道安装单位资格认可实施细则》中工业压力管道分级规定为基础,考虑到在用管道检验应考虑低温和外部环境的影响,增补了两条规定,提出了适合在用工业压力管道检验用的管道分级方法.该方法已经被国家"工业压力管道检验规程"所采纳.(2)对国内行业现有压力管道在线检验和全面检验规范和方法中尚未涉及或存在不足的几个问题进行了研究,草拟了"在用工业压力管道检验规程"所需的检验方法及要求的有关条款.且大部分建议条款已被采纳.(3)目前国内尚无在用工业压力管道焊接缺陷验收方法,该文利用结构完整性评定方法,研究并提出了在用工业压力管道未焊透和未熔合缺陷的验收方法,并相应给出了在用工业压力管道未焊透和未熔合缺陷的安全等级划分方法.该安全等级划分方法简便易行,通过工程案例分析,证明其是合理的和可靠的.
5.学位论文漆小波在役含缺陷压力管道剩余强度评价系统的研究2000
该文综合分析了SAPV-95、R6-Rev.3、B31.G、API579、PD6493-91及《含体积型腐蚀 缺陷管道剩余强度评价方法》等结构完整性评价规范,开发出了适用于含平面型缺陷或/和 体积型缺陷在役压力管道剩余强度评价系统软件.对于平面型缺陷,该软件给出了安全性结构、韧性安全裕度、一次应力安全裕度、可能失效模式及相应的极限载荷、韧性安全裕度、一次应力安全裕度、可能失效模式及相应的极限载荷、给定压务下的根限缺陷尺寸和各输入参数的敏感性动态分析,其中在高级评价中还能进行撕裂失稳载荷的计算和裂纹延性撕裂过程的动态模拟.对于体积型缺陷,该软件给出了安全性结论、最小要求壁厚、给定压力下的极限缺陷尺寸和允许最大工作压力.每类缺陷的各个评价等级在评价结论的可靠性、所需数据量、对评价人员的要求和分析过程的复杂性四者之间达到良好的协调性.为了提高输入应力值和准确度,该文还开发轴对称结构的应力有限元计算分析程序.通过对多个事故的分析、对一条在役含缺陷天然气压力管道剩余强度的评价和对一段含缺陷压力管道全尺寸试验结果的分析可见,该软件的评价结论是可靠的,同类缺陷各级评价之间的衔接是合理的.
6.期刊论文漆小波.黄卫星.潘永亮.QI Xiao-bo.HUANG Wei-xing.PAN Yong-liang在役含缺陷压力管道剩余强度
评价系统的开发研究-四川大学学报(工程科学版)2001,33(1)
为从安全性和经济性两方面对在役压力管道缺陷的形态作出可靠的评价，在分析SAPV、R6、PD6493、B31.G、API579等国内外先进评价规范特点的基础上，结合我国在役压力管道的现状，研制开发了适用于含平面缺陷和/或体积缺陷在役压力管道剩余强度评价系统及软件。通过事故实例分析、在役含缺陷天然气压力管道剩余强度评价的应用以及含缺陷压力管道全尺寸试验结果对比，表明本系统的评价结论是可靠的，同类缺陷各评价等级之间的衔接是合理的。
7.期刊论文舒安庆.王(韦华).魏化中.SHU An-qing.WANG Wei.WEI Hua-zhong带体积型缺陷压力管道极限载荷的
有限元分析-管道技术与设备2008(4)
管道在使用过程中会出现各种缺陷,主要以腐蚀造成的体积型缺陷为主.采用有限元弹塑性分析方法,基于Von-Mise屈服准则,对含体积型缺陷的压力管道进行非线性分析,研究腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响.与含腐蚀缺陷管道的水压试验结果及ASME B31G计算的结果进行对比
,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性.
8.期刊论文舒安庆.王韦华.魏化中.Shu Anqing.Wang Weihua.Wei Huazhong带体积型缺陷压力管道极限载荷的有
限元分析-化工设备与管道2008,45(1)
利用有限元弹塑性分析方法,对含体积型缺陷的压力管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响.并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性.
9.期刊论文周剑秋.程凌.ZHOU Jian-qiu.CHENG Ling基于可靠性评价的含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法-石
油化工设备2006,35(2)
含缺陷压力管道经缺陷评定合乎使用后,其疲劳寿命的估计具有重要的工程意义.将整个含缺陷压力管道作为一个整体,分析了含缺陷压力管道的疲劳裂纹扩展特点,提出了相应的含缺陷压力管道疲劳寿命的计算过程,并在基于可靠性评价的基础上,给出了核压力管道的可接受失效概率,最终得到了含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法.
10.学位论文孟邹清含缺陷压力管道承载能力分析2006
本文应用有限元分析方法并结合压力容器分析设计标准研究压力管道环焊缝或螺旋焊缝存在焊接缺陷情况下的承载能力。主要研究内容如下： (1)建立了外径为φ660，环焊缝存在不同心或错边缺陷的压力管道有限元模型，并依据压力容器分析设计标准进行了强度分析和最大允许载荷计算
，拟合了最大允许载荷与缺陷大小之间的函数关系； (2)建立了外径为φ660，螺旋焊缝存在噘嘴或错边缺陷的压力管道有限元模型，并依据压力容器分析设计标准进行了强度分析和最大允许载荷计算，拟合了最大允许载荷与缺陷大小之间的函数关系； (3)另外，还对外径分别为φ529和
φ720的压力管道进行了同样的分析，拟合了最大允许载荷与缺陷大小之间的函数关系； 研究表明，对于φ660压力管道，若对环焊缝处的薄膜应力强度施以1.5Sm的限制，即PL≤1.5Sm，最大载荷都大于4.2MPa，这意味着在本文所考虑的不同心或错边量范围内，焊接接头缺陷并不影响管道承压能力。但是，如果从偏于安全的角度考虑，认为焊缝处也不能出现任何塑性变形(即使是由于变形不协调引起的)，或者说对焊缝处的薄膜应力强度施以
Sm的限制，即PL≤Sm，最大载荷都小于4.2MPa，这意味着不同心或错边缺陷的存在确实使管道承压能力下降。对于螺旋焊缝存在噘嘴或错边缺陷的情况，结果是一样的，但当噘嘴量很大时，即使PL≤1.5Sm，管道承压能力也会下降。对其它直径的压力管道也能得出同样的结果。
引证文献(3条)
1.彭星煜.张鹏.孙德青.刘春亮.苏志刚兰成渝成品油管道滑坡地质灾害失效概率预测模型[期刊论文]-管道技术与设备 2009(3)
2.杨俊.张峥.常波.何剑坤.薛国星含缺陷管道悬空状态下的有限元建模[期刊论文]-管道技术与设备 2009(2)
3.喻健良.闫兴清含轴向内表面裂纹管道极限载荷有限元计算[期刊论文]-管道技术与设备 2008(02)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/fc13778406.html,/Periodical_gdjsysb200702001.aspx
下载时间：2009年9月25日