GB/T 35013-2018 承压设备合于使用评价

　　ICS 23 . 020 . 30 J 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 35013—2018

　　承压设备合于使用评价

　　Fitness-for-serviceassessmentofpressureequipments

　　2018-05-14 发布 2018-12-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 35013—2018

　　GB/T 35013—2018

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)提出并归口 。

　　本标准起草单位：中国特种设备检测研究院、国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局、合肥通用机械研究院、南京工业大学、华东理工大学、北京航空航天大学、清华大学、浙江工业大学。

　　本标准主要起草人：王辉、贾国栋、陈学东、孙亮、赵建平、轩福贞、张峥、邵珊珊、范志超、汪逸安、刘应华、董杰、李翔、高增梁、吕运容、王笑梅、韩志远、艾志斌。

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　　引 言

　　本标准编制的 目 的在于评价服役中的承压设备是否适合预期的工况及环境，制造缺陷、服役过程中产生的缺陷或损伤是否威胁其运行安全，使用本标准可以对设备继续运行或改造、维修、报废、更换等决策提供技术支撑。

　　本标准涉及多个交叉学科，使用者可根据评价的具体情况予以选用，并与 GB/T 19624 以及压力容器、管道、锅炉和陆上储罐等相关规范或标准配合使用。 使用本标准给出的方法对超期服役承压设备进行评价，可以为设备的延寿提供参考，节约成本，提高企业经济效益。

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　　承压设备合于使用评价

　　1 范围

　　1 . 1 本标准规定了金属制承压设备的合于使用评价方法。

　　1 . 2 本标准适用于金属制承压设备缺陷和损伤模式的评价，本标准适用的缺陷和损伤模式包括腐蚀减薄(均匀减薄、局部减薄和点蚀)，氢致开裂、氢鼓包和应力导向氢致开裂，凹陷和沟槽，错边、棱角和不圆，火灾损伤，蠕变损伤和低温脆性断裂。 平面缺陷的断裂和疲劳评价可按照 GB/T 19624 进行。

　　1 . 3 本标准不适用于下列承压设备：

　　— 核能装置中承受核辐射的承压设备;

　　— 机器上非独立的承压部件(如压缩机、发电机、泵、柴油机的承压壳或气缸等);

　　— 电力行业专用的封闭式电气设备的电容压力容器(封闭电器)。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 150 . 3 压力容器 第 3 部分：设计

　　GB/T 1172 黑色金属硬度及强度换算值

　　GB/T 6398 金属材料 疲劳试验 疲劳裂纹扩展方法

　　GB/T 19624 在用含缺陷压力容器安全评定

　　GB/T 20801 . 2 压力管道规范 工业管道 第 2 部分：材料

　　GB/T 30579 承压设备损伤模式识别

　　3 术语和定义

　　GB/T 19624 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　部件 components

　　根据规范、标准设计制造的承压设备的受压元件或其组合。

　　3.2

　　热暴露区 heatexposurezone

　　部件承受某一特定火灾温度范围的区域。

　　3.3

　　热暴露区等级 heatexposurelevel

　　部件在火灾过程中的暴露温度等级，根据部件在火灾中达到的最高金属壁温确定。

　　3.4

　　临界暴露温度 criticalexposuretemperature;CET

　　操作条件或常压工况下，压力和附加载荷引起的主应力大于 55 MPa 时对应的最低金属温度。

　　注 1 ：操作条件包括开停工、操作波动和停机。 CET 可以是单一的温度，也可以是基于压力的温度系列值。

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　　注 2：常压储罐 CET取最低 日平均气温加 8 ℃ ,或者取水压试验的温度。低压储罐采用与压力容器相同的方法确

　　定其 CET。

　　4 通用要求

　　4 . 1 单位和人员要求

　　采用本标准的单位在实施合于使用评价时应遵守国家相关法律、法规的规定，并建立相应的质量控制程序。 进行合于使用评价的人员应具有必要的力学、材料、工艺、腐蚀、检验等知识背景和实践经验，并经过专业培训合格。

　　4 . 2 一般要求

　　4 . 2 . 1 承压设备的合于使用评价一般应包括对评定对象的状况调查(历史、工况、环境等)、缺陷和损伤检测、损伤模式识别和缺陷成因分析、材料性能获取、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。

　　4 . 2 . 2 进行合于使用评价时应考虑各种可能存在的工况。

　　4 . 2 . 3 如果设备或部件包含多种缺陷或损伤，应结合针对所有缺陷类型和损伤的多种评价方法进行综合评价，对各种可能的损伤和失效模式进行判断和评价后，才能给出评价结论。

　　4 . 2 . 4 针对每种缺陷或损伤，本标准给出多级评价方法。 应根据缺陷或损伤的类型和部件类型，选择合适的方法进行评价。

　　4 . 2 . 5 通过按照本标准进行的合于使用评价，不能作为提高承压设备设计压力的依据。

　　4 . 2 . 6 按照本标准进行合于使用评价的结果的采用，不免除承压设备的设计、制造、安装、修理、改造等各有关方应承担的相应责任。

　　4 . 3 合于使用评价中的基础工作

　　4 . 3 . 1 损伤模式识别和缺陷成因分析

　　按照 GB/T 30579 进行损伤模式识别和缺陷成因分析。

　　4 . 3 . 2 基础数据获得

　　4 . 3 . 2 . 1 缺陷和损伤检测

　　对被评价对象可能存在的各种缺陷、损伤，应根据材料和结构等合理选择有效的检测方法和设备进行全面的检测，缺陷和损伤检测结果应准确、真实、可靠。

　　对于无法进行无损检测的部位存在缺陷和损伤的可能性应有足够的考虑，合于使用评价人员和无损检测人员应根据经验和具体情况作出保守的估计。

　　4 . 3 . 2 . 2 材料性能获得

　　应按 GB/T 19624 和其他有关标准的规定确定材料性能数据。 应充分考虑材料性能数据的分散性和材料性能劣化，并按偏于保守的原则确定所需的材料性能数值。

　　4 . 3 . 2 . 3 应力水平确定

　　可按照相应设计标准计算应力，必要时进行应力分析。 应力分析应采用成熟、可靠的方法，并考虑各种可能的载荷及其组合。

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　　4 . 4 部件分类

　　4 . 4 . 1 A 类

　　承受压力(含液柱静压力)或其他载荷，利用设计标准中的计算公式可以直接得到计算厚度的元件，主要包括：

　　a) 圆筒或锥壳;

　　b) 球壳;

　　c ) 凸形封头(球形、椭圆形、碟形、球冠形)和平盖;

　　d) 直管段、弯管、弯头;

　　e ) 储罐壁板。

　　4 . 4 . 2 B 类

　　承受压力(含液柱静压力)或其他载荷，设计标准中未提供直接计算厚度的公式，但提供了设计计算的方法，例如开孔补强、法兰设计。 部件的设计计算涉及多个元件，元件厚度相互影响，无法单独确定其中一个元件的最小厚度。 主要包括：

　　a ) 圆筒与接管、封头与接管、主管道与支管的连接处;

　　b) 锥壳加强段或过渡段;

　　c ) 圆筒与平盖连接处;

　　d) 整体管板;

　　e ) 法兰 ;

　　f) 管道系统。

　　4 . 4 . 3 C 类

　　承受压力(含液柱静压力)或其他载荷，设计标准中未提供计算厚度的公式，也未提供局部应力的计算方法，主要包括：

　　a ) 凸形封头和圆筒的连接处;

　　b) 壳体加强圈;

　　c ) 压力容器的裙座或耳式支座;

　　d ) 储罐壁板和底板连接处。

　　5 均匀减薄评价

　　5 . 1 总则

　　本章规定了含减薄缺陷承压部件的壁厚测定、表征方法，以及含均匀减薄型缺陷的承压部件合于使用评价方法。 本章的评价方法不适用于在蠕变温度范围内服役的部件，蠕变温度范围参见附录 A表 A. 1 。

　　5 . 2 符号

　　AR — 加强圈或支撑圈的截面积，单位为 mm2 ;

　　c— 金属减薄区的环向长度，单位为 mm;

　　COV— 常规测厚所得壁厚实测值的变异系数;

　　D— 圆筒、球壳、椭圆封头、弯头的内直径，单位为 mm;

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　　di — 接管内径，单位为 mm;

　　Do — 圆筒、球壳、椭圆封头、弯头的外直径，单位为 mm;

　　Do1 — 三通主管外径，单位为 mm;

　　Do2 — 三通支管外径，单位为 mm;

　　F— 自重或自重加热载荷工况下有效截面上的轴向力，单位为 N ;

　　{—｝— 广义载荷向量，采用与各载荷相适应的量纲;

　　{—°} — 参考载荷向量，采用与各载荷相适应的量纲;

　　{—L｝— 极限载荷向量，采用与各载荷相适应的量纲;

　　FCA— 未来计划运行时间内的腐蚀量，单位为 mm;

　　GBP — 对内压载荷的弯头形状修正系数;

　　H — 当底部封头切线位于裙座内部时，裙座角焊缝至底部封头切线的距离，单位为 mm; hi — 椭圆封头内曲面深度，单位为 mm;

　　K— 外径与内径之比;

　　K1 — 三通主管外径与内径之比;

　　L— 部件的特征长度，单位为 mm;

　　Lni — 不连续结构中，容器或主管道的环向测厚范围，单位为 mm;

　　Lno — 不连续结构中，接管或支管的轴向测厚范围，单位为 mm;

　　Ls — 测厚网格线间距，单位为 mm;

　　Lv — 不连续结构中，容器或主管道的轴向测厚范围，单位为 mm;

　　n— 常规测厚点的总数;

　　P— 评价计算压力，单位为 MPa;

　　pL — 塑性极限内压载荷，单位为 MPa;

　　R— 圆筒的内半径或弯头的弯曲半径，单位为 mm;

　　RL — 锥壳过渡段大端圆筒内半径，单位为 mm;

　　RS — 锥壳过渡段小端圆筒内半径，单位为 mm;

　　rm — 弯头的平均半径，r，单位为 mm;

　　St — 常规测厚所得壁厚实测值的标准差，单位为 mm;

　　s— 金属减薄区的轴向长度，单位为 mm;

　　t— 弯头评价用计算壁厚，单位为 mm;

　　tL — 锥壳过渡段大端圆筒供货壁厚，单位为 mm;

　　tS — 锥壳过渡段小端圆筒供货壁厚，单位为 mm;

　　tZ — 锥壳供货壁厚，单位为 mm;

　　tam — 部件实测壁厚的表征值，单位为 mm;

　　tm — 部件环向实测壁厚的表征值，单位为 mm;

　　tm — 部件轴向实测壁厚的表征值，单位为 mm;

　　tc — 评价用计算壁厚，单位为 mm;

　　t — 基于危险壁厚截面测厚的圆筒、锥壳、弯头的环向评价计算用壁厚，单位为 mm; t — 基于危险壁厚截面测厚的球壳、凸形封头的评价计算用壁厚，单位为 mm;

　　t — 基于危险壁厚截面测厚的圆筒、锥壳、弯头的轴向评价计算用壁厚，单位为 mm; te — 加强圈供货壁厚，单位为 mm;

　　tmin — 根据设计规范或标准确定的部件所需最小壁厚，单位为 mm;

　　tin — 根据设计规范或标准确定的部件环向所需最小壁厚，单位为 mm;

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　　tin — 根据设计规范或标准确定的部件轴向所需最小壁厚，单位为 mm;

　　tmm — 危险壁厚截面法测厚所得部件最小实测壁厚，单位为 mm;

　　tn — 不连续结构接管的名义壁厚，单位为 mm;

　　tnom — 名义壁厚，单位为 mm;

　　trd — 远离金属减薄区的实测壁厚，单位为 mm;

　　tt — 常规测厚所得壁厚实测值的平均值，单位为 mm;

　　tti— 常规测厚所得壁厚实测值，i=1,2,…,n，单位为 mm;

　　ttm — 常规测厚所得部件最小实测壁厚，单位为 mm;

　　tv — 不连续结构圆筒或主管道的供货壁厚，单位为 mm;

　　t1 — 三通主管评价用计算壁厚，单位为 mm;

　　t2 — 三通支管评价用计算壁厚，单位为 mm;

　　Timemax — 结构失稳时的加载系数;

　　σys — 评价温度下的屈服强度，单位为 MPa。

　　5 . 3 金属减薄的判定与分析步骤

　　按以下步骤进行金属减薄的判定与分析，如图 1 所示：

　　a) 按 5.4.2 进行常规测厚及金属减薄的均匀性判断;

　　b) 若壁厚变异系数 COV≤0.1,则判定为均匀减薄，按 5.5 和 5.6 进行评价;否则，进行下一步;

　　c) 按 5.4.3 进行基于危险壁厚截面法的测厚及分析，若减薄区范围大于特征长度，则判定为均匀减薄，按 5 . 5 和 5 . 6 进行评价;否则，判定为局部减薄，按第 6 章进行评价。

　　5 . 4 壁厚测定与减薄缺陷的尺寸表征

　　5 . 4 . 1 壁厚测定范围

　　5 . 4 . 1 . 1 应以独立计算壁厚的承压部件为检测对象进行测厚和壁厚分析统计，确定壁厚表征值。 壁厚测定分常规测厚和危险壁厚截面法测厚。

　　5 . 4 . 1 . 2 首先应对检测对象进行常规测厚，根据常规测厚结果进行分析，必要时进行基于危险壁厚截面法的测厚和分析。

　　5 . 4 . 1 . 3 如果金属减薄区相距很近，或金属减薄区位于总体结构不连续处，则应保证测厚区具有足够的覆盖范围，以获取足够的壁厚读数值，图 2~图 4 为推荐的不连续结构测厚区域覆盖范围。

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　　图 1 金属减薄的判定与分析步骤

　　5 . 4 . 2 常规测厚及分析

　　5.4.2. 1 对承压部件进行均匀覆盖且不低于 15 点的壁厚测定，所得壁厚实测值记为 tti(i= 1 , 2 , … ,n; n≥15)。

　　5 . 4 . 2 . 2 按式(1)计算 5 . 4 . 2 . 1 中获得的实测壁厚的变异系数。

　　…………………………( 1 )

　　tti …………………………( 2 )

　　St =槡 ( 3 )

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　　说明：

　　— Lv=max{di , di/ 2+tn+tv } ;

　　— Lno=min{ 2 . 5tv , 2 . 5tn+te } ;

　　— Lni=min{ 2 . 5tv , 2 . 5tn }

　　—di 取当前实测值并考虑 FCA。

　　图 2 测厚区 — 接管或分支连接件

　　说明：

　　— 在小端圆筒，Lv =0.78 ;

　　— 在大端圆筒，Lv =0.78 ;

　　— 在锥壳小端，Lv =0.78 ;

　　— 在锥壳大端，Lv =0.78 ;

　　—RS、RL取当前实测值并考虑 FCA。

　　图 3 测厚区 — 锥壳过渡段

　　说明：

　　— Lv = ;

　　— 当有 AR >0.65 时，把加强圈或支持圈看成一个主要的轴对称不连续部件;

　　AR + 156tv

　　—R 取实测值并考虑 FCA。

　　图 4 测厚区 — 轴对称不连续区

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　　5 . 4 . 3 基于危险壁厚截面法的测厚与分析

　　5 . 4 . 3 . 1 对应承压部件的轴向和环向，设置两组正交的能够完全覆盖金属减薄区的测厚网格线，网格线的间距应不大于按式(6)计算所得的 Ls 。

　　Ls =min{0.36 槡Dttm , 2trd } …………………………( 6 )

　　5 .4 .3 .2 测厚网格边缘处的实测壁厚应不低于 trd的 90% ,否则，应增加测厚网格线所覆盖的范围。确定金属减薄区域的轴向长度 s和环向长度c。

　　5 . 4 . 3 . 3 设全部测厚网格有 Nm 条轴向网格线和 Nc 条环向网格线，在网格线交点处进行壁厚测定，且每条网格线上的测厚点应不小于 5 个 。分别统计各轴向和环向网格线上的最小实测壁厚值。

　　5 . 4 . 3 . 4 使用各轴向网格线上的最小实测壁厚值建立环向危险壁厚截面图(CTP) ,使用各环向网格线上的最小实测壁厚值建立轴向危险壁厚截面图，如图 5 所示;对于常压或低压储罐，仅需建立轴向危险壁厚截面图。

　　图 5 测厚网格与危险壁厚截面图

　　5 . 4 . 3 . 5 如果存在多个金属减薄区，应按以下方法考虑相邻金属减薄区的相互影响：

　　a) 按面积从小到大对金属减薄区进行排序，作为待评价序列;

　　b) 从最小的金属减薄区开始判断，以最小的金属减薄区中心为中心画矩形，矩形的轴向长度、环向长度应为当前金属减薄区轴向长度、环向长度的 2 倍;

　　c) 如果在所画的矩形中没有其他金属减薄区，则当前的金属减薄区是独立的，需将其从待评价序列删除;

　　d) 如果在所画的矩形中存在其他金属减薄区，则应将当前的金属减薄区与所画矩形中出现的金属减薄区合并为一个新的金属减薄区，将参与合并的金属减薄区从待评价序列删除，并根据面积大小将合并形成的新金属减薄区放入待评价序列的相应位置;

　　e) 返回 b) ,直至待评价序列为空;

　　f) 需对所有判定为独立的金属减薄区进行评价。

　　5 . 4 . 3 . 6 按以下方法确定部件特征长度 L，判断金属减薄是均匀减薄还是局部减薄，并确定相应的评价方法：

　　a) 计算部件的特征长度 L：

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　　R …………………………( 9 )

　　,当当RRtt<≥00.99 ……………………( 10 )

　　b) 如果金属减薄区范围 S和 c大于或等于 L，则判定为均匀减薄，按 5.4. 3. 7 进行壁厚表征，按

　　5.5~5.6 进行评价。

　　c) 如果金属减薄区范围 S或c小于L，则判定为局部减薄，按第 6 章进行评价。

　　5 . 4 . 3 . 7 若基于危险壁厚截面法判定为均匀减薄，在均匀减薄的轴向和环向危险截面图上，建立以 L

　　为长度且包含最小实测壁厚点的统计区间，以该区间内的壁厚平均值作为轴向壁厚表征值 tm 和环向壁

　　厚表征值 tm 。应尝试建立最小实测壁厚点位于不同位置的多个统计区间，以使获得的壁厚表征值最

　　小，或保守的取 tm =tm =tmm 。

　　5 . 5 均匀减薄评价方法限定条件

　　5 . 5 . 1 1 级评价适用于仅承受内压或外压而不计其他附加载荷的 A 类部件，按设计准则进行评价。 当不满足 1 级评价限定条件或 1 级评价结果不通过时，可进行 2 级评价。 2 级评价适用于材料韧性满足要求的承受内压、外压、附加载荷和上述载荷共同作用的 A 类 、B 类或 C 类部件，按塑性极限准则进行评价。

　　5 . 5 . 2 待评价部件应满足以下条件：

　　a) 原设计满足相关的规范或标准要求;

　　b ) 材料具有足够的韧性;

　　c) 所评价区域无裂纹类缺陷或其他焊接埋藏缺陷;

　　d) 金属减薄区的表面及周边具有光滑的轮廓;

　　e ) 不承受循环载荷。

　　5 . 5 . 3 存在下列情况时，还应与其他方法配合使用，完成金属减薄缺陷的评价：

　　a ) 根据表 A.1 判断部件操作温度位于材料蠕变区时，应进行蠕变评价;

　　b ) 碳钢和低合金钢材料有脆性断裂可能性时，按附录 B进行脆性断裂倾向评价;

　　c ) 部件在循环载荷下服役时，应进行疲劳评价;

　　d) 当判断材料性能有退化倾向时，评价前应确定材料性能与继续服役时间的关系，使用可靠的材料强度值进行评价;

　　e) 对于位于结构不连续区的金属减薄缺陷，应考虑结构不连续导致的应力集中效应;

　　f) 对于腐蚀疲劳工况下的裂纹型缺陷，应考虑腐蚀和疲劳的共同作用，腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子的确定方法参见附录 C。

　　5 . 6 均匀减薄评价方法

　　5 . 6 . 1 1 级评价

　　5 . 6 . 1 . 1 使用常规测厚数据的 1 级评价：

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　　5 . 6 . 1 . 2 使用危险壁厚截面法测厚数据的 1 级评价：

　　a ) 确定评价用计算壁厚：

　　1) 圆筒、锥壳或弯头：

　　b) 按设计准则和实际使用条件确定待评价部件的所需最小壁厚;

　　c ) 若满足以下评价准则，则通过 1 级评价：

　　1) 圆筒、锥壳或弯头：

　　5 . 6 . 2 2 级评价

　　5 . 6 . 2 . 1 评价用结构参量的确定

　　评价用结构参量的确定方法如下：

　　a) 根据均匀减薄的实际情况，考虑未来计划运行时间内的腐蚀量，确定所评价构件的直径、壁厚等结构参量的取值。

　　b) 使用常规测厚数据，按式(11)确定评价用计算壁厚。

　　c) 使用危险壁厚截面法测厚数据，按式(19)确定评价用计算壁厚。

　　c =min{tm - FCA,tm -FCA} …………………………( 19 )

　　对于仅承受内压、附加载荷可忽略的圆筒、球壳、球形封头、椭圆封头、弯管、焊制三通(接管)结构

　　(结构示意图见图 6~图 10) ,按以下公式确定部件塑性极限内压载荷 PL,分析时应考虑未来计划运行

　　时间内的腐蚀量：

　　a ) 内压圆筒

　　p (1.001 ≤ K ≤ 1.25) ……………………( 20 )

　　d) 弯管或弯头

　　p …………

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　　式中：

　　犌BP — 承受内压载荷弯头的形状修正系数，按式(24)计算：

　　犌BP = {.. .. .. …………………………( 24 )

　　图 6 内压圆筒结构示意图

　　图 7 内压球壳结构示意图

　　图 8 内压椭圆封头结构示意图

　　图 9 内压作用下弯头结构示意图

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　　e) 接管或焊制三通

　　pL = (0.228 8K

　　图 10 内压作用下三通结构示意图

　　若评价计算压力满足以下条件，则评价结果可接受：

　　P

　　5 . 6 . 2 . 3 任意部件承受组合内压、外压、附加载荷时的评价方法

　　采用基于有限元法的极限分析方法对承受组合内压、外压、附加载荷的任意部件进行 2 级评价。 具体步骤和要求如下：

　　a) 建立部件的有限元分析模型;

　　b ) 材料本构关系采用理想弹塑性模型;

　　c) 采用小变形假设;

　　d) 将一组与评价工况载荷{—｝相适应的广义载荷{—0 } ={F , F , … , F｝施加在分析模型上，载

　　荷的数值可任意设定，但应保证各载荷之间的比例关系符合评价工况;

　　e) 使用弧长法求解弹塑性问题，获得结构第一个失稳点对应的加载系数 Timemax;

　　f) 以 e)步获得的加载系数与所施加的广义载荷值相乘，得到对应各载荷的极限载荷值：

　　6 局部减薄评价

　　6 . 1 总则

　　6 . 1 . 1 本章的评价方法可用于评价因腐蚀、冲蚀、机械损伤或因缓慢磨蚀等原因引起局部金属减薄(LTA) ,也可用于评价裂纹类缺陷被打磨后形成的局部金属减薄区。

　　6 . 1 . 2 对于存在局部减薄的压力容器，如果满足 GB/T 19624 中凹坑缺陷安全评定的限定条件，首先推

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　　荐按 GB/T 19624 进行评价。 如果不满足 GB/T 19624 中凹坑缺陷安全评定的限定条件，按本章的评定方法进行评价。

　　6 . 1 . 3 本章的评价方法不适用于在蠕变温度范围内服役的部件，蠕变温度范围参见表 A. 1 。

　　6 . 2 符号

　　Ai— 子区域 i的金属减薄面积，包括 FCA 的影响(见图 14) ,单位为 mm2 ;

　　Aa — 圆筒内圆的横截面积，单位为 mm2 ;

　　Af — 局部金属减薄区的横截面积( 在图 16 中标记为 “局部金属减薄区”的无阴影区)，单位

　　为 mm2 ;

　　Am — 圆筒的横截面积，单位为 mm2 ;

　　A — 子区域 i的初始金属面积，单位为 mm2 ;

　　At — 计算没有金属减薄的横截面上的剪应力时采用的面积，单位为 mm2 ;

　　Atf — 计算有金属减薄的横截面上的剪应力时采用的面积，单位为 mm2 ;

　　Aw — 压力作用的有效面积，单位为 mm2 ;

　　b— 基于 r-r轴，Aw 面的形心位置，单位为 mm;

　　c— 局部金属减薄区的环向长度，单位为 mm;

　　D— 圆筒、锥(在缺陷位置处)壳、球壳或成型封头的内直径，单位为 mm;

　　Df — 局部金属减薄区底部的直径(见图 17) ,单位为 mm;

　　Do — 圆筒外直径，单位为 mm;

　　d— 局部金属减薄区域的最大深度，单位为 mm;

　　EC — 环向焊接接头系数;

　　EL — 轴向焊接接头系数;

　　Ey — 评价温度下材料的弹性模量，单位为 MPa;

　　F— 自重或自重加热载荷工况下有效截面上的轴向力，单位为 N ;

　　FCA— 未来计划运行时间内的腐蚀量，单位为 mm;

　　Hf — 许用应力因子，取决于评价时考虑的载荷情况;

　　hf — 从缺陷底部到储罐底板的距离，单位为 mm;

　　ILX — 局部金属减薄区横截面 Af 关于 r轴的惯性矩，单位为 mm4 ;

　　ILY — 局部金属减薄区横截面 Af 关于 y轴的惯性矩，单位为 mm4 ;

　　LT — 圆筒的总长度，单位为 mm;

　　IX — 圆筒关于 r-r轴的惯性矩，单位为 mm4 ;

　　IX — 局部金属减薄区横截面关于 r轴的惯性矩，单位为 mm4 ;

　　IY — 圆筒关于 y-y轴的惯性矩，单位为 mm4 ;

　　IY — 局部金属减薄区横截面关于 y轴的惯性矩，单位为 mm4 ;

　　Li— 圆筒 i的长度(见图 15) ,单位为 mm;

　　Lmsd — 缺陷到最近的总体结构不连续处的距离，单位为 mm;

　　MT — 自重或自重加热载荷工况下有效截面上的扭矩，如图 16 所示，单位为 N · m ;

　　Mal — 载荷控制的弯矩，单位为 N · m ;

　　Mas — 应变控制的弯矩，单位为 N · m ;

　　M — 表面缺陷基于 LTA环向长度的傅里叶值;

　　Mt — 穿透缺陷基于 LTA轴向长度的傅里叶值;

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　　M — 穿透缺陷基于 LTA环向长度的傅里叶值;

　　M— 子区域 i的穿透缺陷基于 LTA轴向长度的傅里叶值;

　　Mx — 自重或自重加热载荷工况下关于 x轴的截面弯矩，如图 16 所示，单位为 N · m;

　　My — 自重或自重加热载荷工况下关于 y轴的截面弯矩，如图 16 所示，单位为 N · m;

　　MFH — 无损伤或损伤可忽略储罐液体最大充装高度，单位为 mm;

　　MFHr — 评价计算所得考虑缺陷或损伤影响的储罐液体最大充装高度，单位为 mm;

　　Pmax — 采用 评 价 用 计 算 壁 厚，按 相 应 标 准、规 范 计 算 所 得 的 部 件 最 大 允 许 操 作 压 力，单 位为 MPa;

　　P — 圆筒 i的允许外压，单位为 MPa;

　　Pax — 评价计算所得考虑缺陷或损伤影响的部件最大允许操作压力，单位为 MPa;

　　R—Af 区域的外半径，对 FCA要做适当的修正，单位为 mm;

　　Rt — 待评价局部减薄区域剩余壁厚比;

　　RSF— 剩余强度因子;

　　RSFi— 子区域 i的剩余强度因子;

　　RSFa — 允许剩余强度因子，一般取 0 .9 ;

　　s— 局部金属减薄区的轴向长度，单位为 mm;

　　si— 局部金属减薄区的轴向长度增量(见图 14) ,单位为 mm;

　　tc — 评价用计算壁厚，单位为 mm;

　　ti— 圆筒划分为多层后第 i层的壁厚值，用于确定圆筒的最大许用外压，单位为 mm;

　　tmin — 根据设计规范或标准确定的部件所需最小壁厚，单位为 mm;

　　tmm — 局部金属减薄区的最小实测壁厚，单位为 mm;

　　tnom — 名义壁厚，单位为 mm;

　　trd — 远离局部金属减薄区的实测壁厚，单位为 mm;

　　tsl — 附加载荷所需壁厚，单位为 mm;

　　TSF— 抗拉强度系数;

　　V— 自重或自重加热载荷工况下的截面剪切力，单位为 N;

　　x— 中性轴的位置(见图 17) ,单位为 mm;

　　xA — 横截面上沿 x轴从y轴到点 A 的距离(如图 17 所示)，单位为 mm;

　　xB — 横截面上沿 x轴从y轴到点 B 的距离(如图 17 所示)，单位为 mm;

　　y— 中性轴的位置(如图 17 所示)，单位为 mm;

　　— 锥壳半顶角，单位为(°) ;

　　θ— 描述横截面上局部金属减薄区范围的角度，单位为 rad;

　　λi— 子区域 i的缺陷轴向长度参数增量，单位为 mm;

　　λc — 缺陷环向长度参数;

　　λs — 缺陷轴向长度参数;

　　[σ] — 根据原设计规范或标准确定的许用应力，单位为 MPa;

　　[σ]al — 对载荷控制的部件，根据原设计规范或标准确定的许用应力，单位为 MPa;

　　[σ]as — 对应变控制的部件，根据原设计规范或标准确定的许用应力，单位为 MPa;

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　　σcm — 最大环向应力，单位为 MPa;

　　σ — 自重或自重加热载荷工况下，点 A 处的等效薄膜应力(见图 17) ,单位为 MPa;

　　σ — 自重或自重加热载荷工况下，点 B 处的等效薄膜应力(见图 17) ,单位为 MPa;

　　σ — 自重或自重加热载荷工况下，点 A 处的最大轴向薄膜应力(见图 17) ,单位为 MPa;

　　σ — 自重或自重加热载荷工况下，点 B 处的最大轴向薄膜应力(见图 17) ,单位为 MPa;

　　σlp — 压力引起的轴向应力，单位为 MPa;

　　τ— 自重或自重加热载荷工况下的最大剪应力，单位为 MPa。

　　6 . 3 评价方法限定条件

　　6 . 3 . 1 1 级评价仅适用于承受内压 A类部件，2 级评价适用于承受内压、外压及附加载荷或任何组合载荷的 A类或 B类部件。 采用 1 级或 2 级评价方法的部件，应满足以下所有的条件：

　　a) 原设计满足相关的规范或标准要求;

　　b ) 材料具有足够的韧性;

　　c ) 不承受循环载荷。

　　6 . 3 . 2 当不满足 1 级和 2 级评价限定条件或 1 级和 2 级评价结果不通过时，可进行 3 级评价。 包括但不仅局限于下列情况可进行 3 级评价：

　　a) 承受内压、外压、附加载荷和上述载荷共同作用的 A类、B类和 C类部件;

　　b ) 部件承受循环载荷，或在原始设计计算时部分进行过疲劳分析;

　　c) 金属减薄位于椭圆形封头 0. 8D 外的区域，碟形封头和带折边锥形封头的过渡区或锥段过渡区;

　　d ) 基于验证性试验设计的部件。

　　6 . 3 . 3 在评价局部减薄时，如存在其他缺陷或损伤，应考虑其他缺陷或损伤的影响;在评价其他损伤或缺陷时，如存在局部减薄，也应考虑局部减薄的影响。

　　6 . 4 评价流程

　　在未来计划运行时间内金属减薄量不会超过许用腐蚀裕量，仅需记录数据，可以免于评价;否则，应按照图 11 所示的评价步骤进行评价。

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　　图 1 1 评价流程图

　　6 . 5 缺陷选择与尺寸表征

　　6 . 5 . 1 根据 5 . 4 . 3 给出的危险壁厚截面法确定危险壁厚截面图(CTP)、局部减薄区的轴向和环向尺寸。

　　6 . 5 . 2 局部金属减薄区到总体结构不连续处的距离按图 12 确定。

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　　说明：

　　1) 缺陷到最近的总体结构不连续处的距离：Lmsd=min{Lsd , Lsd , Lsd , Lsd }。

　　2) 图中给出了立式容器的典型总体结构不连续处。在确定 Lmsd 时，需要考虑缺陷与这些支撑、接管、管道/平台支架、锥壳过渡段、加强圈等的间距。

　　3) 图中定义的最小距离测量值，是从局部减薄区最近的边缘到结构不连续处的最近焊缝处的距离。

　　图 12 确定 Lmsd的方法

　　6 . 6 评价方法

　　6 . 6 . 1 1 级评价

　　按照以下步骤对含局部减薄的部件进行 1 级评价，对于常压储罐，用 MFH 代替 Pmax :

　　a ) 确定评价用计算壁厚：

　　tc =trd - FCA …………………………( 29 )

　　b) 确定局部金属减薄区的最小实测壁厚 tmm ,局部金属减薄区的轴向长度 S和缺陷到最近的总体结构不连续处的距离 Lmsd 。

　　c) 按式(30)和式(31)确定剩余壁厚比 Rt 和缺陷轴向长度参数 λs :

　　R …………………………( 30 )

　　…………………………( 31 )

　　d ) 如果同时满足下列条件，则继续按 e )进行评价;否则，不满足 1 级评价。

　　Rt ≥ 0.20 …………………………( 32 )

　　和储罐 …………………………( 33 )

　　Lmsd ≥ 1.8 …………………………( 34 )

　　e ) 采用 tc ,按照相应规范或标准计算部件的 Pmax 。

　　f) 轴向评价：

　　按式(35)确定 RSF:

　　…………………………( 35 )

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　　式(35)中的参数 犕t 根据缺陷轴向长度参数 λs 由表 1 确定。

　　如果 RSF≥RSFa ,且 犘max 可接受，则局部减薄区的轴向长度可接受，继续按 g)进行评价;对于球壳和成型封头，其局部减薄区的环向或轴向长度都可接受。如果 RSF

　　烅烄犘ax 当 RSF < RSFa 时 …………………………

　　烆犘ax = 犘max 当 RSF ≥ RSFa 时

　　对于储罐壁板

　　烅烄MFHr=犺f+(MFH-犺f ) 当 RSF < RSFa 且 MFH > 犺f 时 ………

　　烆MFHr = MFH 当 RSF ≥ RSFa 且 MFH ≤ 犺f 时

　　表 1 圆筒、锥壳和球壳的系数 Mt

　　( 36 )

　　( 37 )

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　　表 1(续)

　　g) 环向评价：

　　1) 按式(38)确定缺陷环向长度参数 λc :

　　1 . 285犮λc =

　　…………………………

　　( 38 )

　　根据缺陷环向长度参数，按表 6 . 1 确定 犕t , 按式( 35) 确定 RSF。

　　≥ 20 …………………………( 40 )

　　4) 根据 TSF在图 13 中选择合适的筛选曲线。用求得的 λc和 Rt 值，在图 13 中作图。如果

　　这两个值的交点落在所选择的筛选曲线上或高于所选择的筛选曲线，则通过 1 级评价。

　　注 1 ：图中 TSF 的公式见表 2 。

　　注 2 : TSF 中间值可通过差值法确定。

　　图 13 圆筒、锥壳局部减薄环向 1 级评价准则

　　表 2 图 13 中的 TSF曲线方程

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　　表 2(续)

　　6 . 6 . 2 2 级评价

　　6 . 6 . 2 . 1 A 类部件的 2 级评价

　　A类部件的 2 级评价步骤如下：

　　a) 按式(32) ~式(34) 进行校核，如果均满足相应要求，继续按 b) 进行评价;否则，2 级评价不通过。

　　b ) 采用评价用计算壁厚 tc ,按照相应规范或标准计算部件的 Pmax 。分别计算轴向和环向的最大允许操作压力，取两者中的小值为 Pmax 。计算时应考虑因为附加载荷所需附加壁厚 tsl 。

　　c ) 轴向评价：

　　1) 将 CTP 细分为一系列的子区域(见图 14) 。根据期望的精度，选择子区域的个数和范围，区域的个数和范围应包含金属减薄的变化。

　　2) 选取最大金属减薄位置为初始评价点，首先计算第一个区域交叉阴影的面积 A1 和方框的

　　面积 A ,其次依次计算第 i个区域交叉阴影的面积 Ai和方框的面积 A。

　　3) 对于每个子区域 i(见图 14) ,按式(45)计算剩余强度因子 RSFi的值。

　　RSFi …………………………( 45 )

　　式(45)中参数 M 按表 1 确定，取 λ= λi，λi按式(31)计算。

　　4) 部件的剩余强度因子 RSF取所有子区域剩余强度因子的最小值。

　　5) 对于圆筒和锥壳，如果 RSF≥RSFa ,且 Pmax 可接受，则局部减薄区的轴向长度可接受;如

　　果 RSF

　　的轴向长度可接受。 否则，2 级评价不通过。 对于球壳和成形封头，取金属减薄区环向长度和轴向长度的大者进行评价。

　　d ) 环向评价：

　　1) 如果无附加载荷或附加载荷可忽略，由环向 CTP 确定的缺陷环向尺寸 c，满足 6.6. 1g)中式(39) ~式(44)的要求，则通过 2 级评价。

　　2) 如果附加载荷不可忽略，应按 6 . 6 . 2 . 3 评价局部金属减薄区的环向长度是否满足要求。

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　　说明：

　　Ai— 子区域 i的金属减薄面积，与长度有关(si交叉阴影区域)，该区域可以采用数值积分技术评价(如辛普森或

　　梯形法)。

　　A — 子区域 i的初始金属面积，A=sitc 。

　　图 14 2 级评价中确定局部金属减薄 RSF的方法

　　6 . 6 . 2 . 2 受外压的圆筒和锥壳评价

　　受外压的圆筒和锥壳评价步骤如下：

　　a) 根据轴向 CTP 图，将局部减薄壳体在厚度方向上分成若干个层(见图 15) ,每层的厚度记为ti，长度记为 Li。

　　图 15 含 LTA 圆筒最大允许外压参数的确定

　　b) 采用圆筒每一层的评价用计算壁厚 tc 和圆筒两相邻支撑线间的距离 LT,按设计规范计算圆筒每一层的许用外压。

　　c ) 按式(47)确定圆筒的许用外压：

　　n

　　p …………………………( 47 )

　　d ) 如果 Pax 可接受，则通过 2 级评价。

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　　6 . 6 . 2 . 3 承受附加载荷的圆筒和锥壳环向评价

　　6 . 6 . 2 . 3 . 1 附加载荷可能引起净横截面上的轴向力、弯矩、扭矩和剪力。 这些载荷作用在含缺陷圆筒的横截面上，除了因内压产生的轴向和环向薄膜应力外，还将产生作用在缺陷上的轴向薄膜应力、弯曲应力和剪应力。

　　评价考虑的附加载荷应包括产生载荷控制和应变控制作用影响的载荷。 载荷控制是指 自重工况，应变控制是指自重加热载荷工况。 因此，应计算两种载荷(自重及自重加热载荷)工况下，净横截面上的轴向力、弯曲弯矩、扭矩以及剪力。 自重工况包括压力作用、部件的 自重、风载荷、地震载荷和其他等可认为是载荷控制的载荷作用。 自重加热载荷工况包括自重工况和热载荷共同作用工况，热载荷后者包括温度的影响、支撑的位移等和其他可认为是应变控制的载荷。 计算时，应分别计算上述两种工况下净横截面上的轴向力、弯曲弯矩、扭矩以及剪力。

　　在没有详细的应力分析的情况下，可对 6 . 6 . 2 . 3 . 3 中的评价方法作如下修正：

　　a) 计算由于压力引起的轴向应力，将其标记为σlp 。

　　b) 对于载荷控制情况，许用应力[σ]al 减去σlp;对于应变控制情况，许用应力[σ]as 减去 σlp 。

　　c) 将 b)中求出的应力值乘以没有腐蚀情况下圆筒的截面模量，即为载荷控制的弯矩 Mal , 以及应变控制的弯矩 Mas 。

　　d) 按式(52) ,设轴向力 F 为 0,在两种载荷工况下，计算点 A 的轴向应力 σ 。用 Mal 替换 Mx 和

　　My ,可以得到最大载荷控制下的轴向应力;用 Mas 替换 Mx 和 My ,可以得到最大应变控制下的轴向应力。

　　e) 按式(53) ,通过设置轴向力 F 为 0,在两种载荷工况下，计算点 B 的轴向应力 σ 。用 Mal 替换

　　Mx 和 My ,可以得到最大载荷控制下的轴向应力;用 Mas 替换 Mx 和 My ,可以得到最大应变控制下的轴向应力。

　　f) 按 6.6.2.3.3f)评价载荷控制下和应变控制下的应力 σ和 σ 。当对 6. 6.2.3.3f)的结果进行评价时，设剪应力 τ 为 0。

　　6 . 6 . 2 . 3 . 2 对于管线系统，应考虑管件壁厚、管子柔性、刚度以及应力之间的关系：

　　a) 通过管线应力分析计算由于附加载荷引起的作用在含缺陷环向平面的力及弯矩。使用此种分析模型时，应考虑金属减薄的影响。根据 6.6.2.3.1 b)可计算出最大弯矩。

　　b) 如果局部金属减薄位于弯头或弯管处，需要一些特殊考虑。因为局部金属减薄区域的位置和分布会极大影响部件的柔性和应力分布，在设计时无法估算;局部金属减薄还会极大降低管线系统所能承受的塑性极限载荷。 在某些情况下，当采用需要进行详细应力分析的 3 级评价时，应使用壳单元或连续单元。

　　6 . 6 . 2 . 3 . 3 评价时应考虑附加载荷，如图 16 所示。 具体评价方法如下：

　　图 16 环向 CTP评价附加载荷受力模型图

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　　图 17 含 LTA 圆筒截面性能的相关参数示意图

　　a) 确定环向 CTP。

　　b) 确定局部金属减薄区的环向范围，表征为图 7 所示长方形区域，具体如下：

　　1) 对位于内表面上的局部金属减薄区：

　　以弧度表示) …………………………( 50 )

　　c) 确定剩余强度因子 RSF、评价计算所得考虑缺陷或损伤影响的部件最大允许操作压力 Pax ,

　　以及作用在环向平面上的附加载荷。

　　d) 采用按 c)中确定的附加载荷，计算部件在缺陷相对于金属减薄区平面的总轴向弯矩 Mx 和 My (不包括扭矩)，见图 16 。应考虑自重以及自重加热载荷的两种工况。

　　e) 计算在自重和自重加热载荷两种工况下，在横截面 A点和 B点的环向应力(见图 17)。

　　f) 计算在自重和自重加热载荷两种工况下，在横截面 A点和 B点的最大轴向薄膜应力和剪应力

　　(见图 17) 。在计算中应考虑所有可能的组合载荷。 计算所需要的截面参数，见表 3(见图 16) 。

　　σ = Pax + + [FY+(Y+b)Pax Aw +Mx ] + My} …( 52 )

　　σ = Pax + + [FY+(Y+b)Pax Aw +Mx ] + My} …( 53 )

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　　表 3 规则化后环向 CTP的截面参数

　　式中：

　　M …………………………( 55 )

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　　M

　　除 LTA 的环向范围为 360°的情况外，式(56)适用于 λc≤9 的情况，λc>9 时应采用 3 级评价方法。LTA 的环向范围为 360°时，取 M = 1.0。

　　h ) 结果评价：

　　1) 在自重和自重加热载荷两种工况下，如果轴向薄膜应力满足式(59)的要求，则通过 2 级评价。自重工况下，Hf = 1.0 , 自重和热载荷工况下，Hf =3.0。

　　…………………………( 59 )

　　2) 如果在 f)中计算的最大轴向薄膜应力为压应力，该值应小于或等于许用压应力值和许用拉应力值中的较小值，则 2 级评价通过。

　　6 . 6 . 3 3 级评价

　　采用应力分类或极限载荷分析方法进行局部金属减薄的 3 级评价。

　　7 点蚀评价

　　7 . 1 总则

　　7 . 1 . 1 本章的评价方法适用于四种点蚀类型的评价：

　　a) 广布点蚀;

　　b) 局部点蚀;

　　c) 局部减薄区内点蚀;

　　d) 存在局部减薄的广布点蚀区。

　　7 . 1 . 2 本章的评价方法不适用于在蠕变温度范围内服役的部件，蠕变温度范围参见表 A. 1 。

　　7 . 2 符号

　　Aa — 圆筒内圆的横截面积，单位为 mm2 ;

　　Am — 圆筒的横截面积，单位为 mm2 ;

　　At — 计算剪应力时采用的面积，单位为 mm2 ;

　　a— 中心轴线到计算弯曲应力对应点的距离，单位为 mm;

　　B— 系数;

　　D— 圆筒内直径，单位为 mm;

　　Df — 考虑点蚀损伤的圆筒直径修正值，单位为 mm;

　　Do — 圆筒外直径，单位为 mm;

　　davg,k— 点蚀对 k 的平均直径，单位为 mm;

　　dc — 当前的点蚀坑直径表征值，单位为 mm;

　　df — 未来计划运行时间的点蚀坑直径表征值，单位为 mm;

　　di，k— 点蚀对 k 中点蚀坑i的直径，单位为 mm;

　　dj，k— 点蚀对 k 中点蚀坑j的直径，单位为 mm;

　　EC — 环向焊接接头系数;

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　　Ey — 评价温度下材料的弹性模量，单位为 MPa;

　　F— 自重或自重加热载荷工况下有效截面上的轴向力，单位为 N ;

　　FCA— 未来计划运行时间内的腐蚀量，不能用于点蚀坑深度预测，单位为 mm;

　　Hf — 许用应力因子，取决于评价时考虑的载荷情况;

　　Ix — 圆筒惯性矩，单位为 mm4 ;

　　M— 自重或自重加热载荷工况下的弯矩，单位为 N · mm;

　　MT — 自重或自重加热载荷工况下有效截面上的扭矩，单位为 N · mm;

　　MFH — 采用评价用 计 算 壁 厚，按 相 应 标 准、规 范 计 算 所 得 的 储 罐 液 体 最 大 充 装 高 度，单 位为 mm;

　　MFHr — 评价计算所得考虑缺陷或损伤影响的储罐液体最大充装高度，单位为 mm;

　　N— 多层分析中的层数;

　　n— 所评价的点蚀坑数量;

　　Pmax — 采用 评 价 用 计 算 壁 厚，按 相 应 标 准、规 范 计 算 所 得 的 部 件 最 大 允 许 操 作 压 力，单 位为 MPa;

　　Pk— 点蚀对 k 中两个点蚀坑中心距，单位为 mm;

　　Pax — 评价计算所得考虑缺陷或损伤影响的部件最大允许操作压力，单位为 MPa;

　　PPRpit-depth — 点蚀坑深度的变化率，单位为 mm/年;

　　PPRpit-diameter — 点蚀坑直径的变化率，单位为 mm/年;

　　Q— 无量纲因子，与允许剩余强度因子和剩余壁厚比相关; Rt — 待评价点蚀坑剩余壁厚比;

　　Rwt — 最深点蚀坑剩余壁厚比;

　　RSF— 剩余强度因子;

　　RSFa — 允许剩余强度因子，一般取 0 .9 ;

　　RSFcomb — 点蚀损伤和局部减薄工况下的联合剩余强度因子;

　　RSFk— 点蚀对 k 的剩余强度因子;

　　RSFlta — 局部减薄区域的剩余强度因子;

　　RSFpit — 点蚀损伤的剩余强度因子; tc — 评价用计算壁厚，单位为 mm;

　　teq — 等效壁厚，单位为 mm;

　　tL — 多层分析时某层的厚度，单位为 mm;

　　tmin — 根据设计规范或标准确定的部件所需最小壁厚，单位为 mm;

　　tnom — 名义壁厚，单位为 mm;

　　trd — 远离点蚀区域的实测壁厚，单位为 mm;

　　time— 截至未来计划运行时间的运行时间，单位为年;

　　V— 自重或自重加热载荷工况下的截面剪切力，单位为 N ;

　　∞avg,k— 点蚀对 k 的点蚀坑平均深度，单位为 mm;

　　∞c — 当前点蚀坑深度，单位为 mm;

　　∞f — 未来计划运行时间的点蚀坑深度，单位为 mm;

　　∞max — 点蚀损伤区域内点蚀坑的最大深度，单位为 mm;

　　∞i，k— 点蚀对 k 中点蚀坑i的深度，单位为 mm;

　　∞j，k— 点蚀对 k 中点蚀坑j的深度，单位为 mm;

　　α1 — 锥壳半顶角，单位为(°) ;

　　θk — 点蚀对 k 中两个点蚀坑连成的直线和σ2方向之间的夹角，单位为(°) ;

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　　[σ] — 根据原设计规范或标准确定的许用应力，单位为 MPa;

　　σcm — 最大环向应力，单位为 MPa;

　　σe — 等效应力，单位为 MPa;

　　σlm — 最大轴向应力，单位为 MPa;

　　σ1 — 第一主应力，单位为 MPa;

　　σ2 — 第二主应力，单位为 MPa;

　　τ— 自重或自重加热载荷工况下的最大剪应力，单位为 MPa。

　　7 . 3 评价方法限定条件

　　7 . 3 . 1 1 级评价仅适用于承受内压载荷的 A类部件。 2 级评价适用于承受内压、外压、附加载荷或任意组合载荷的 A类或 B类部件，可用于评价内表面或外表面存在点蚀损伤，或内外表面都存在点蚀损伤，但点蚀坑在厚度方向上没有重叠(见图 23)的情况。

　　7 . 3 . 2 采用 1 级或 2 级评价的部件，应同时满足以下条件：

　　a) 原设计满足相关的规范或标准要求;

　　b ) 材料具有足够的韧性;

　　c ) 不承受循环载荷;

　　d) 点蚀损伤由多个点蚀坑组成。

　　对于单个点蚀坑或独立的点蚀对，应按照第 6 章进行评价。

　　7 . 3 . 3 采用 1 级评价的部件，还应满足以下附加限定条件：

　　a) 点蚀损伤不再进一步加剧;

　　b) 点蚀位于单面(内表面或外表面)。

　　7 . 3 . 4 当不满足 1 级和 2 级评价限定条件或 1 级和 2 级评价结果不通过时，可进行 3 级评价。 包括但不仅局限于下列情况可进行 3 级评价：

　　a) 承受内压、外压、附加载荷和上述载荷共同作用的 A类、B类或 C类部件;

　　b ) 部件承受循环载荷，或在原始设计计算时部分进行过疲劳分析;

　　c) 点蚀位于椭圆封头 0.8D 外的区域、碟形封头、带折边锥形封头的过渡区或锥段过渡区;

　　d ) 基于验证性试验设计的部件。

　　7 . 4 评价流程

　　评价的基本流程见图 18 。

　　7 . 5 缺陷选择与尺寸表征

　　7 . 5 . 1 测量点蚀坑尺寸时应先打磨或用刮刀刮削点蚀区表面，然后测量。

　　7 . 5 . 2 如果某一区域内的点蚀坑及其尺寸都是随机的，应选择损伤区域内有代表性的点蚀坑进行评价 。将点蚀坑表征为等效圆柱，不同形状点蚀坑尺寸表征示意图见图 19 。

　　7 . 5 . 3 选择点蚀对时，应至少选择 10 对有代表性的点蚀对进行评价，选择时不可重复选择某一点蚀坑组成点蚀对。 点蚀对尺寸表征示意图见图 20 。

　　7 . 5 . 4 局部点蚀和局部减薄区内的点蚀尺寸表征分别见图 21 和图 22 。

　　7.5.5 双面点蚀损伤分层表征示意图见图 23,分层方法详见 7.6.2.3e) 2)。

　　7 . 5 . 6 进行点蚀 2 级环向评价时，按第 6 章局部减薄进行表征。

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　　图 18 评价流程图

　　a) b)

　　图 19 不同形状点蚀坑尺寸表征示意图

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　　c) d)

　　e)

　　f)

　　图 19(续)

　　g)

　　a)点蚀对平面视图(σ1 σ2)

　　说明：∞avg,k=0 . 5 ( ∞i，k+∞j，k)，davg,k=0 . 5(di，k+dj，k)

　　b)点蚀对剖面视图(A—A截面)

　　图 20 点蚀对尺寸表征示意图

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