1 范围

      本标准规定了在用含缺陷压力容器安全评定的术语、定义和符号、总论、断裂与塑性失效评定、疲劳失效评定。

      本标准适用于在用钢制含超标缺陷压力容器的安全评定。锅炉、管道以及其他金属材料制容器中的受压元件在进行安全评定时也可参照使用。

      本标准适用于含下列类型缺陷的受压元件的安全评定：

      a）平面缺陷：包括裂纹、未熔合、未焊透、深度大于或等于1mm的咬边等；

      b）体积缺陷：包括凹坑、气孔、夹渣、深度小于1mm的咬边等。

      本标准不适用于下列压力容器和结构：

      a）核能装置中承受核辐射的压力容器和结构；

      b）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）；

      c）承受直接火的受压元件；

      d）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）；

      e）潜在失效模式包含蠕变的压力容器和结构。

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 150.2 压力容器 第2部分：材料

      GB/T 228（所有部分）金属材料 拉伸试验

      GB/T 4161 金属材料 平面应变断裂韧度K_1c试验方法

      GB/T 6398 金属材料 疲劳试验 疲劳裂纹扩展方法

      GB/T 21143-2014 金属材料 准静态断裂韧度的统一试验方法

      JB/T 4732 钢制压力容器 分析设计标准

      NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第2部分：射线检测

3 术语、定义和符号

3.1 术语和定义

      下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

      超标缺陷 defect exceeding standard

      超过有关压力容器制造或验收法规、标准所规定的容许尺寸的缺陷。

3.1.2

      断裂评定 fracture assessment

      采用断裂力学的方法评价含缺陷压力容器和结构能否排除断裂失效的安全评定。

3.1.3

      塑性失效评定 plastic collapse assessment

      采用塑性极限分析的方法评价含缺陷压力容器和结构能否排除塑性失效的安全评定。

3.1.4

      疲劳评定 fatigue assessment

      评价含缺陷压力容器和结构在预期疲劳载荷的作用下，在所要求的继续使用期内能否排除疲劳失效的安全评定。

3.1.5

      缺陷表征 defect characterization

      缺陷的规则化

      将实际缺陷按规则简化为一个简单几何形状的缺陷。

3.1.6

      等效裂纹尺寸 equivalent crack size

      在平面缺陷的简化评定中，按等应力强度因子的原则，将表征后的椭圆埋藏裂纹或半椭圆表面裂纹用具有相等应力强度因子的穿透裂纹代替，该穿透裂纹的半长称为上述椭圆埋藏裂纹或半椭圆表面裂纹的等效裂纹尺寸。

3.1.7

      塑性极限载荷 plastic collapse load

      采用极限分析方法，按理想塑性材料假设，以实际材料屈服强度和抗拉强度的平均值作为材料的流变应力进行计算，所得到的该结构所能承受的最大载荷。

3.1.8

      塑性屈服载荷 plastic yield load

      采用极限分析的方法，按理想塑性材料假设，以实际材料屈服强度进行计算所得到的结构所能承受的最大载荷。

3.1.9

      鼓胀效应 bulging effect

      内压对壳面的作用力迫使缺陷部位壳体局部凸出，导致实际的裂纹尖端应力强度因子值高于未考虑局部凸出时计算所得的应力强度因子值的现象。

3.1.10

      鼓胀效应系数 coefficient of bulging

      鼓胀效应所导致的应力强度因子增大的放大倍数。

3.1.11

      ROR材料 ROR material

      应力应变关系满足ε/ε_s=σ/σ_s+α(σ/σ_s)ⁿ的材料。

3.2 符号

      下列符号适用于本文件。

      A——材料疲劳裂纹扩展速率与 ΔK关系式中的系数，N-m· mm(1+3m/2) cycle^-1;

      Ap——内压的作用面积，mm²；

      As——接管承载面积，mm²；

      a——平面缺陷规则化后的表征裂纹尺寸（穿透裂纹长度的一半；二维缺陷椭圆化后短轴长度的一半，即表面裂纹的深度、埋藏裂纹自身高度的一半，或角裂纹沿接管壁的深度），mm；

      a₁——相邻两共面裂纹中较大者的a值（共面夹渣较深者的a值），mm；

      a₂——相邻两共面裂纹中较小者的a值（共面夹渣较浅者的a值），mm；

      a₄₅——接管拐角平分线方向的拐角裂纹深度，mm；

      a_f——裂纹疲劳扩展后a的最终尺寸，mm；

      a_i——第i个疲劳（应力）循环后的a值，i=1,2,···,n,mm

      a_j——疲劳扩展分段计算法中第j计算段中裂纹尺寸a的近似平均值，,j=1,2,···,u,mm;

      a₀——疲劳分析初始裂纹的a值，mm；

      a——简化评定中缺陷的等效裂纹尺寸，mm；

      a_m——简化评定中缺陷的最大容许等效裂纹尺寸，mm；

      B——评定用壳体计算厚度，即扣除一个评定周期的内、外壁腐蚀量后的缺陷附近容器壳体壁厚（(B=B₀-C₂)

      B₁——计算对接焊接接头中因错边引起的弯曲二次应力时，错边两侧的容器壁厚的较大值，mm；

      B₂——计算对接焊接接头中因错边引起的弯曲二次应力时，错边两侧的容器壁厚的较小值，mm；

      B₄₅——接管拐角平分线方向的容器壁厚，mm；

      B_min——接管内拐角至外拐角的距离，mm；

      B_n——评定用接管计算厚度，即扣除一个评定周期内外壁腐蚀量后的缺陷附近接管壁厚，mm；

      B₀——缺陷附近实测容器壳体壁厚，mm；

      b——在计算对接焊接接头中因错边引起的弯曲二次应力的公式中，容器壁厚参数的指数项；

      C₂——一个评定周期内因内外壁介质腐蚀而导致的壁厚减薄量，mm；

      c——表征椭圆埋藏裂纹或半椭圆表面裂纹在沿壳体表面方向的半长，mm；

      c₁——相邻两共面裂纹中较大者的c值（共面夹渣中较深者的c值），mm；

      c₂——相邻两共面裂纹中较小者的c值（共面夹渣中较深者的c值），mm；

      c_f——裂纹疲劳扩展后c的最终尺寸，mm；

      c_i——第i个疲劳（应力）循环后的c值，mm；

      c_j——疲劳扩展分段计算法中第j计算段中裂纹尺寸c的近似平均值，,j=1,2,···,u,mm;

      c₀——疲劳分析初始裂纹的c值，mm；

      D——容器平均直径，mm；

      D_n——接管平均直径，mm；

      d——疲劳评定时，大小不同的应力变化范围的种数；

      d＇——计算对接焊接接头中因棱角引起的弯曲二次应力时，在与焊缝垂直的截面上，棱角的直边段在壁厚方向上的投影长度的一半，mm；

以上为标准部分内容，也可点击下方链接下载标准原文：

下载地址：《GB/T 19624-2019 在用含缺陷压力容器安全评定》