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壓力管道安全評定技術(shù)的研究

文檔作者：駱國林文檔來源：遵義市特種設(shè)備檢驗所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月17日
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壓力管道安全評定技術(shù)的研究
563000遵義市特種設(shè)備檢驗所-駱國林
關(guān)鍵詞一壓力管道安全評定技術(shù)失效分析建議
摘要:
隨著運輸行業(yè)的快速發(fā)展,管道運輸已經(jīng)成為當(dāng)今五大運輸方式之一。壓力安全評定技術(shù)對壓力管道的安全使用顯得尤為重要。本文對管
道的失效進(jìn)行分析,重點介紹了國內(nèi)外比較常用的壓力管道安全評定技術(shù),并針對目前存在的問題提出建議。
前言
經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。例如石油在運輸過程中由于壓力管道大多數(shù)為含環(huán)向缺陷[1],所以本
管道運輸是指以管道作為運輸媒介來運輸壓力管道破裂,不僅要對管道進(jìn)行維修和更換,文主要是對含環(huán)向缺陷的壓力管道的安全評定
液體和氣體的長距離運輸方式。由于管道運輸而且石油泄漏到周圍會污染周圍的環(huán)境。
技術(shù)進(jìn)行研究。
運量大、安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、平穩(wěn)等優(yōu)點,讓
為了保障管道運輸過程中的安全可靠,必
1失效及其原因
管道運輸已經(jīng)成為非常常的運輸方n管道須對壓力管道主要的先效形式及原因進(jìn)行研
先效

dU e ll l1
學(xué)術(shù)
表面損傷和材料性能退化、爆炸、泄漏。其中
爆炸和泄漏會帶來嚴(yán)重的后果。
1．2．原因
L 2．1．主觀原因
1．2．1．1．有些管道建設(shè)單位在進(jìn)行管道建
設(shè)時，設(shè)計方案不合理、未經(jīng)有關(guān)部門的備案；
1．2．1．2．建設(shè)單位在進(jìn)行管道安裝時，使
用不合格的材料和不符合要求的閥門和法蘭以
及在焊接中出現(xiàn)焊接缺陷并且未進(jìn)行安全監(jiān)濺
管道使用后未進(jìn)行合理的檢測維修。
1．2．1．3．人為破壞和違章操作。
1．2．2．客觀原因
由于管道時間過長導(dǎo)致管道老化而失去原
有的的性能。同時，外載荷帶來的彎矩應(yīng)力和
壓力管道振動導(dǎo)致的疲勞損壞，都會對管道帶
來安全隱患。
2．壓力管道安全常用評定方法
2．1．?dāng)嗔蚜W(xué)J積分的評定方法
目前， 在實驗研究中廣泛地運用J積分?jǐn)?
裂參數(shù)有限元分析方法來評定壓力管道的斷裂
失效。主要是用來尋找含缺陷結(jié)構(gòu)的大直徑厚
壁壓力管道所含裂紋的源頭裂紋和計算壓力管
道裂紋擴(kuò)展區(qū)。由于有限元分析方法比較繁瑣。
所以多數(shù)是采用將經(jīng)驗或者半經(jīng)驗來計算含曲
線結(jié)構(gòu)的J積分與壓力管道材料的抗斷裂阻力
進(jìn)行比較的安全評定方法。
計算公式：
J=JIC；
dJ／da：dJmat／da
其中，Jlc一一參量的斷裂韌性(N／mm)：
dJ／da，dJmat／da一一推動力和材料阻力對
裂紋擴(kuò)展da的變化率。
2．2．英國R6雙判據(jù)準(zhǔn)則評定方法
R6雙判據(jù)準(zhǔn)則評定方法可以作為各種缺陷
類的壓力管道的安全技術(shù)評定方法。R6雙判據(jù)
準(zhǔn)則主要是將脆性斷裂、塑性失穩(wěn)和彈塑性斷
裂結(jié)合起來在同一個圖上來判定其安全性的。
其R6雙判據(jù)評定圖如下
K r ：KI／KIc；
Lr =P／PO
其中：Kr一一結(jié)構(gòu)脆斷的性能；
Lr一一結(jié)構(gòu)的塑性失效行為：
68 Machine China中國機(jī)械
KIc一一為材料斷裂韌性；
P為損傷區(qū)域施加的載荷；
P0為該區(qū)域達(dá)到屈服時的載荷。
2．3．美國ASME規(guī)范評定方法
美國ASME規(guī)范評定方法是目前國際上最具
有代表性的用于壓力管道缺陷評定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
以R6雙判據(jù)評定準(zhǔn)則，將復(fù)雜的斷裂力學(xué)計算
簡化為使用方便的計算公式和圖表。根據(jù)管徑、
材料性能、外載荷和缺陷幾何尺寸來計算sc，
然后直接查失效評定圖， 來判斷失效模式。判
定失效模式后，再進(jìn)行管道安全評定。公式如下：
Kr’=Kl／√E Jl ；
Sr’=P／PL：
Sc=Kr’／Sr
Sc 失效形式 安全評定分析
Sc

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