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壓力管道未焊透超標(biāo)缺陷的安全評定

文檔作者：陳上杰張叔自文檔來源：自貢鴻鶴化工股份有限公司設(shè)備部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月16日
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化工設(shè)備與管道 第40卷
壓力管道未焊透超標(biāo)缺陷的安全評定
陳上杰 張叔自
(自貢鴻鶴化工股份有限公司設(shè)備部，自貢643000)
編者按據(jù)悉，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局正在編制“在用壓力管道檢驗規(guī)程”，其中也包括了在用壓力環(huán)縫中存在超標(biāo)未焊透、未熔合
缺陷的安全狀況等級劃分的內(nèi)容。本文作為一家之見，供參考。
摘要 本文根據(jù)國內(nèi)外幾種壓力管道缺陷評定較為公認(rèn)和應(yīng)用較為廣泛的方法，提出了壓力管道未焊透超標(biāo)缺陷安全評定的導(dǎo)論，以
及我們按照這個導(dǎo)論在壓力管道未焊透超標(biāo)缺陷安全評定方面的嘗試。
關(guān)鍵詞 壓力管道 未焊透超標(biāo)缺陷 安全評定方法導(dǎo)論
1 前言
鴻化公司壓力管道主要應(yīng)用于輸送氯氣、氫氣、
天然氣、氨、甲烷氯化物、蒸汽、合成氣等易燃、易爆、
有毒有害及高溫、高壓的氣體和液體，在生產(chǎn)工藝中
發(fā)揮著重要的作用。這些管道，一旦發(fā)生事故將給生
產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟損失和生命安全。近年來鴻化公
司相當(dāng)重視壓力管道的安全管理工作，在全面普查
建檔的基礎(chǔ)上，開展了壓力管道的定期檢驗工作，發(fā)
現(xiàn)和治理了一大批壓力管道安全隱患，如嚴(yán)重腐蝕、
裂紋等。
在壓力管道的定期檢驗中，還發(fā)現(xiàn)有大量管道
存在嚴(yán)重的未焊透，其長度和深度超過了GB50236
的規(guī)定，屬不合格缺陷。如果全部返修，其工作量相
當(dāng)大，返修成本和時間耽誤，公司無法承受。而有這
類未焊透超標(biāo)缺陷的管道，絕大部分已運行多年而
沒有發(fā)生事故。對此類缺陷沒有進(jìn)行返修，采取了監(jiān)
控使用、定期檢驗和縮短檢驗周期的措施。近兩年
來，隨著檢驗覆蓋面的增大，發(fā)現(xiàn)含有未焊透超標(biāo)缺
陷的管道增多，壓力管道的定期復(fù)查量增大。在2002
年的管道定期檢驗計劃中，因未焊透而復(fù)查的管道
就達(dá)2000米，占檢驗計劃總量的2／7，另一方面也確
實有個別管道因未焊透嚴(yán)重而發(fā)生了事故，因此對
未焊透管道進(jìn)行安全評定就顯得尤為必要。壓力管
道未焊透超標(biāo)缺陷的安全評定至少應(yīng)該達(dá)到以下三
個目的：(1)通過科學(xué)的計算，區(qū)分出偏安全的未焊
透超標(biāo)缺陷和不安全的未焊透超標(biāo)缺陷；(2)在保證
安全的情況下，盡可能的發(fā)揮材料的塑性或韌性潛
力，將返修工作量控制到公司可以接受的程度；(3)
對偏安全的未焊透超標(biāo)缺陷管道，取消監(jiān)控使用和
定期復(fù)查，適當(dāng)延長檢驗周期，以減少管理成本和管
理壓力。
2 國內(nèi)外壓力管道缺陷評定的幾種方法
2．1 ASME IWB一3650壓力管道缺陷評定規(guī)范?
美國ASME規(guī)范第Ⅺ 篇IWB一3640及附錄c
“奧氏體鋼管道缺陷評定規(guī)程及驗收準(zhǔn)則”和IWB一
3650及附錄“鐵素體鋼管道缺陷評定規(guī)程及驗收準(zhǔn)
則”，考慮了壓力管道的各種失效模式，分別以線彈
性斷裂力學(xué)(LEFM)、彈塑性斷裂力學(xué)(EPFM)和塑性
極限載荷(LL)的計算方法為依據(jù)進(jìn)行缺陷評定。用
ASlVIE IWB一3650進(jìn)行壓力管道缺陷安全評定的評
定步驟如下：(1)根據(jù)缺陷及管道尺寸、材料性能和
外載大小按規(guī)范給出的公式計算S 值；(2)根據(jù)圖1
判別出管道潛在的失效模式；(3)根據(jù)失效模式確定
計算公式計算應(yīng)力比；(4)查相應(yīng)的表確定允許的缺
陷深度來進(jìn)行安全評定。
圖1 碳鋼管道失效模式判別的篩選準(zhǔn)則
2．2我國在役壓力管道缺陷安全評估的推薦方法I 】
我國國家九五科技攻關(guān)專題在廣泛地分析國內(nèi)
外相關(guān)安全評定規(guī)范報告的基礎(chǔ)上，環(huán)繞在役含缺
維普資訊 http://www.cqvip.com
2003年第4期
陷壓力管道評定關(guān)鍵技術(shù)開展專題研究，于2001年
提出了一個《含缺陷壓力管道安全評定》建議稿。希
望今后增補至國家標(biāo)準(zhǔn)《含缺陷壓力容器安全評定》
中作為兩個附錄，分為壓力管道局部減薄塑性失效
安全評定方法和壓力管道面型缺陷評定方法，其中
面型缺陷評定方法又分為周向面型缺陷管道評定的
失效評定曲線簇法和u因子法。
(1)壓力管道局部減薄缺陷的塑性失效安全評
定方法簡介
① 適用范圍：適用于壓力管道直管段上的局部
減薄(缺陷)和鈍端寬間隙未焊透，管道主要承受彎
矩和內(nèi)壓載荷的聯(lián)合作用且材料仍具有良好延性。
② 評定采用的安全判據(jù)為：工作內(nèi)壓P與如僅
有內(nèi)壓載荷的該局部減薄區(qū)管道的塑性極限壓力計
算值P 之比的平方，與工作彎矩M 與如僅有彎矩
載荷時該局部減薄區(qū)的塑性極限彎矩計算值M 之
比的平方之和，不得大于0．44。否則不能保證安全，
即：
( ) +( )

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