GB/T19624-2019
在用含缺陷压力容器安全评定
Safetyassessmentofin-servicepressurevesselscontainingdefects
- 中国标准分类号（CCS）J74
- 国际标准分类号（ICS）23.020.30;13.110
- 实施日期2020-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数125页
- 文件大小8.66M
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在用含缺陷压力容器安全评定
国家标准 GB/T19624一2019 代替GB/T19624一2004 在用含缺陷压力容器安全评定 Safetyassessmentofin-servicepressurevesselscontainingdefects 2019-06-04发布 2020-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T19624一2019 次 目 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语、定义和符号 总论 断裂与塑性失效评定 疲劳失效评定 附录A(资料性附录 13 应力腐蚀、高温蠕变和腐蚀疲劳环境对安全评定的影响 45 附录B规范性附录材料性能数据的测定和选取方法 附录c(规范性附录载荷比L,参量的计算 附录D(规范性附录》应力强度因子K的计算 54 附录E规范性附录)缺陷间的干涉效应系数 80 附录F(资料性附录)平面缺陷的分析评定方法 83 附录G(规范性附录)压力管道直管段平面缺陷安全评定方法 98 附录H规范性附录)压力管道直管段体积缺陷安全评定方法 105 附录1(资料性附录)压力管道弯头和三通体积缺陷安全评定方法 111 附录J(资料性附录)材料断裂韧度替代取值经验公式 119 参考文献 121
GB/T19624一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准代替GB/T19624一2004《在用含缺陷压力容器安全评定》
与G;B/T19624一2004相比,主 要变化如下 -修改了规范性引用文件(见第2章,2004年版的第2章); 修改了一次应力分安全系数(见表1,2004年版的表5-1); 修改了焊接修补区、高拘束度焊缝区或焊接残余应力分布情况不明区域焊接残余应力引起的 二次应力取值(见5.4.2.3.4,2004年版的5.4.2.4.4); 修改了凹坑缺陷的安全评定限定条件和免于评定的判别条件(见5.8,2004年版的5.8); 修改了流变应力取值(见5.8.4和H.7,2004年版的5.8.4和H.7); -增加了内压圆简整圈内表面环向裂纹、半椭圆表面轴向和环向裂纹、椭圆埋藏轴向或环向裂纹 L的计算公式,修改了内压球壳上长2穿透裂纹L的计算公式和适用范围,增加了示意图 见附录C,2004年版的附录C) 增加了内压圆筒憋圈内表面环向裂纹、半椭圆表面轴向和环向裂纹、椭圆埋藏轴向或环向裂 纹,内压球壳上长2a穿透裂纹K,的计算公式,删除了十字接头中的焊根裂纹K,的计算公式 见附录D,2004年版的附录D) 增加了腐蚀疲劳对安全评定的影响(见附录A); 修改了起裂时载荷比L!的确定方法(见G.4.2.2,2004年版的G.4.2.2); 修改了无量纲的含缺陷管道在纯内压下的塑性极限内压的计算公式(见H.11.1,2004年版的 H.1l.1); 增加了压力管道弯头和三通体积缺陷安全评定方法(见附录I); 增加了材料断裂韧度替代取值经验公式(见附录J.
本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(sAC/Tc262)提出并归口
本标准起草单位;特种设备检测研究院、合肥通用机械研究院有限公司、国家市场监督管理总 局特种设备安全监察局,北京航空航天大学,华东理工大学、南京工业大学,浙江工业大学、清华大学
本标准主要起草人;谢铁军,陈学东,孙亮、贾国栋、,张峥、轩福贞、,赵建平、高增梁、范志超、邵珊珊、 刘长军、刘应华、王辉、董杰、谢国山、韩志远、曹逻炜、王冰、王笑梅
本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T196242004
GB/T19624一2019 引 言 为了适应国家有关祛规、规章中关于在用含缺陷压力容器、压力管道安全评定要求和工程需要,我 国陆续开展了“七五”重点科技项目“带缺陷压力容器安全性评定研究”“八五”国家重点攻关课题“在役 锅炉压力容器安全评估与爆炸预防技术研究”,“九五”国家重点科技攻关课题“在役工业压力管道安全 评估与重要压力容器寿命预测技术研究”,在这些研究工作的基础上,于2004年形成GB/T19624 2004《在用含缺陷压力容器安全评定》
该标准依据“合于使用”和“最弱环”原则,用于判别在用含缺陷 压力容器在规定的使用条件下能否继续安全使用
GB/T19624一2004的主要起草单位及人员为:中 国特种设备检测研究中心陈钢,李学仁,左尚志、孙亮、陶雪荣、贾国栋;北京航空航天大学钟群鹏、 田永江;华东理工大学李培宁,王志文;清华大学余寿文,董亚民;合肥通用机械研究所陈学东,张立权 何处仁、王冰;石化经济技术研究院寿比南;浙江工业大学张康达;大连理工大学秦红;通用石 化机械工程公司肖有谷;浙江大学王宽福;南京工业大学沈士明
"国家重点科技攻关课题“城市埋地燃气管道及工 为了解决标准实施中的问题,后续又开展了“十五” 业特殊承压设备安全保障美键技木研究""十一五"国家科技支撑课想"大型商参数高危险性成套装盈 长周期运行安全保障关键技术研究”,质检公益项目“基于损伤模式的承压设备合于使用评价技术研究 及应用”等研究工作,结合国际上有关技术的发展,完成了对GB/T19624一2004的修订
GB/T19624一2019 在用含缺陷压力容器安全评定 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 平面缺陷;包括裂纹、未熔合,未焊透、深度大于或等于1 mm 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: 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) 承受直接火的受压元件 c 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) d 潜在失效模式包含蠕变的压力容器和结构
e 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/T150.2压力容器第2部分;材料 GB/T228(所有部分)金属材料拉伸试验 GB/T4161金属材料平面应变断裂韧度Ke试验方法 GB/T6398金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法 GB/T211432014金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法 JB/T4732钢制压力容器分析设计标准 NB/T47013.2承压设备无损检测第2部分射线检测 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defeetexceedingstandard 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fraeture 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
GB/T19624一2019 3.1.3 塑性失效评定plastiecolapseassessment 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fatigueassessmemt 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deleetcharaeterizatio 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equivalenteracksize 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plastiecollapseloadl 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plastieyieldload 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bulgingefftect 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eerfieientofbulgingeffeet 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 RORmaterial 应力应变关系满足e/e,=a/a,十a(a/a.)"的材料
3.2符号 下列符号适用于本文件 1+3m/2 材料疲劳裂纹扩展速率与AK关系式中的系数,N-”mm' cycle; A -内压的作用面积，mm; A 接管承载面积， mm”;
GB/T19624一2019 -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 相邻两共面裂纹中较大者的a值(共面夹渣较深者的a值)，mms a 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 a -接管拐角平分线方向的拐角裂纹深度，mm a6 裂纹疲劳扩展后a的最终尺寸，mm; a -第i个疲劳(应力)循环后的a值，i=1,2, .，mm; 疲劳扩展分段计算法中第计算段中裂纹尺寸a的近似平均值，=1,2, d" 4，mm; 疲劳分析初始裂纹的a值，mm: 简化评定中缺陷的等效裂纹尺寸，mm, - 简化评定中缺陷的最大容许等效裂纹尺寸， mm 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=B,-C C2，mm; B -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; B -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 Bs -接管拐角平分线方向的容器壁厚 ，mm; Bm 接管内拐角至外拐角的距离，mm; B 评定用接管计算厚度,即扣除一个评定周彻内外壁腐蚀量后的缺陷附近接件脱 厚，nmm: -缺陷附近实测容器壳体壁厚，mm; 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; 个评定周期内因内外壁介质腐蚀而导致的壁厚碱薄量
C mm; -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; 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: 相邻两共面裂纹中较小者的值(共面夹渣中较深者的c值) mm; 裂纹疲劳扩展后
的最终尺寸，mm 第;个疲劳(应力)循环后的c值， mm; 疲劳扩展分段计算法中第计算段中裂纹尺寸c的近似平均值,j=1,2, mm; -疲劳分析初始裂纹的值， mm; c 容器平均直径，nmm; D -接管平均直径， mm; 疲劳评定时,大小不同的应力变化范围的种数; 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， ，mmm;
GB/T19624一2019 da/d -应力腐蚀裂纹扩展速率，mm/s; E 在评定温度下的材料弹性模量,MPa; 表征埋藏椭圆裂纹中心偏离壁厚中心的偏心距
mm; 错边量，mm; e'1 接管拐角裂纹的边界修正因子; -f,及f.的总称; f;及f的总称; f 计算由弯曲应力a引起的裂纹尺寸a方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂 纹构形因子 -计算由弯曲应力o引起的裂纹尺寸c方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂 f' 纹构形因子; f
计算拐角裂纹的K时所用的因子; f;及f"的总称; 计算由薄膜应力口,引起的裂纹尺寸a方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂 纹构形因子 计算由薄膜应力d.引起的裂纹尺寸c方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂 f" 纹构形因子 相邻两裂纹间弹塑性干涉效应系数 -凹坑缺陷无量纲参数; -缺陷沿板厚方向的实测最大自身深度， mm; 填角焊缝焊脚尺寸，nmm; hw 种应力变化范围的各自代号，i=1,2,,d; 积分值,N/mm -裂纹稳定扩展量为0.05mm时所对应的」积分值,N/mm; Je 稳定裂纹扩展为0.2mm钝化偏置线时对应的非尺寸敏感断裂抗力J,N/mm Jo,21 当Aa小于0.2mm钝化偏置线时出现非稳定裂纹扩展或popin时的」积分断 JanD 裂抗力,N/n mm; 材料积分断裂韧度,N/mm; Je 按金相剖面法测得的材料积分断裂韧度,N/n mm; 裂纹稳定扩展Aa时的延性撕裂断裂韧度,N/mm; JRa 1,2,,u; 裂纹扩展分成u段计算的段次 K
-以应力强度因子表示材料的断裂韧度,或由积分断裂韧度/CTOD断裂韧度换 算的以应力强度因子表示的材料断裂韧度,MPaVm或N/mm2; 1型应力强度因子,MPaV/m或N/mma Ke -材料的平面应变断裂韧度,MIPaVm或N/mm2; KO0 材料在相应介质环境下产生应力腐蚀开裂的界限应力强度因子,MPaV/m或 N/mmm32 K 平面缺陷常规评定中考虑了分安全系数后,以应力强度因子表示的材料断裂韧 度,MPaVm或N/mm2;
GB/T19624一2019 K 平面缺陷常规评定用断裂比,指施加载荷作用下的应力强度因子与以应力强度因 子表示的材料断裂韧度的比值 应力集中系数; 人3 -次应力引起的应力强度因子,MPaV/m或N/mma; 3B; 二次应力引起的应力强度因子,MPa、或N/mm 评价温度下夏比V型缺口标准试样冲击吸收能量,J; -两凹坑间的最小间距，mm: 板长度的一半，mm; 载荷比,指引起一次应力的施加载荷与塑性屈服极限载荷的比值,表示载荷接近 于材料塑性屈服极限载荷的程度 Lw -有焊趾裂纹或填角焊焊根裂纹的焊接接头上两相邻对称焊趾间的距离，" mm; L" L,的容许极限; 平面缺陷沿壳体表面方向的实测最大长度， mm; -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 角两直边段总跨度的一半，mm; M 相邻两裂纹间的线弹性干涉效应系数; 心 -鼓胀效应系数 M 应力集中修正因子; -疲劳裂纹扩展速率与AK关系式中的指数; 恒幅疲劳应力循环总次数,eycle -ROR材料的应变硬化指数; 表示(Ao,m及(A)的应力变化范围的循环次数,cycle; -次应力,MPa; -次弯曲应力,MPa; -以材料流变应力值进行极限分析所得到的结构塑性极限载荷,MPa; p" -次薄膜应力,MPa; 安全评定要求的容器工作压力,MPa; 埋藏缺陷距壳体两表面的距离，且1<户!，mm; 含凹坑缺陷的容器的塑性极限载荷,MPa; p 与含凹坑缺陷的容器材料及尺寸相同的无缺陷受压元件的塑性极限载荷,MPa; 已经计人安全裕度的含凹坑缺陷的容器最高容许工作压力,MPa; pm 二次应力,MPa Q 二次弯曲应力,MPa 二次薄膜应力,MPa1 容器平均半径， mm; 容器内半径，nmm; R 接管内半径，mm; R 容器外半径， mm R 应力比.指应力循环中最小应力与最大应力之比; 施加载荷与流变强度载荷的比值
GB/T19624一2019 (SN 工况要求承受的疲劳强度参量,N/ cycle; mm" -缺陷容许承受的疲劳强度参量,N/mm'cyecle; SN -两共面裂纹间的间距， mm; 判别两共面裂纹是否应合并的临界间距，mm: So 两共面裂纹或夹渣之间沿壁厚方向的最小距离，mm; S， -两共面裂纹或夹渣之间沿壳壁表面方向的最小距离 mm; -两非共面裂纹或夹渣中两面之间的最小距离，mm:; 温度,C; 可忽略材料蠕变效应的温度,C; -时间,h; 裂纹疲劳扩展分段计算法中n的分段段数 w 试样宽度的一半，mm; 棱角尺寸，mm e" 规则化后椭球形凹坑在壳壁表面的椭圆长轴尺寸的一半，mm -相邻两凹坑中较大者的X值 mm; x 相邻两凹坑中较小者的X值，mm:; 平面缺陷简化评定用弯曲应力折合为当量拉伸应力的折合系数; 平面缺陷简化评定用焊接残余应力折合为当量拉伸应力的折合系数; -规则化后椭球形凹坑在壳壁表面的椭圆短轴尺寸的一半，mm 相邻两凹坑中较大者的Y值，mm; Y Y 相邻两凹坑中较小者的Y值， mm; -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 角直边段在壁厚方向上的投影长度，mm; 规则化后椭球形凹坑的深度， mm; s 裂纹尖端应力强度因子变化范围,MPaVm或N/mm3 a方向裂纹尖端处的K,MPa、丽或N/mme 方向裂纹尖端处的AK,MPa
、/m或N/mm'"; AK.)- 按a-1,e-及(4),(A),计算的a方向裂纹尖端处的AK,MPaV巫或 N/mm3 AK.)- 按 ce,-及(A,),,(An),计算的
方向裂纹尖端处的凶K,MPaV/巫或 mm" 及(Aa.).,(A)计算的a方向裂纹尖端处的AK,MPa [(AK.),]- =a一1c=C Vm或N/mm33 [(K.),]m 按a- =a,-1,c=c-及(_,(A),计算的方向裂纹尖端处的AK,MPa 3/" Vm或N/mm" K 疲劳裂纹扩展的应力强度因子变化范围门槛值,MPaVm或N/mm2; n3/2 AK" -次应力变化引起的应力强度因子变化范围,MPa、/m或N/mm AK 二次应力强度因子变化范围,MPa/m或N/mm 3/2 P -次应力的(Aw),,MPa;
GB/T19624一2019 A尸m -次应力的(A),,MPa; 次应力的(A).,MPa; Q 4Qm 二次应力的(Am),,MPa; AT -内外壁温差,C 应力变化范围,等于
与An之和,及A和Ae中的较大值,MPaa 山 -第i种应力变化范围,i=1,2,,d,MPa; Ao). 截面上应力变化范围分布经线性化处理后得到的内、外壁上的应力变化范围 d1,o 值,MPa; 弯曲应力分量变化范围值,MPa; oB -薄膜应力分量变化范围值,MPa; Ao 可忽略的最小应力变化范围,MPa; o)mim Ao -第i种薄膜应力分量变化范围,MPa; 第i种弯曲应力分量变化范围,MPa; AoB 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,梭 角直边段与壳体表面方向所形成的锐角,rad 计算对接焊接接头中因棱角引起的弯曲二次应力时所使用的中间参量,rad, 裂纹尖端张开位移(CTOD)值，mm; o8 裂纹稳定扩展量为0.05mm时所对应的cOD值，mm; 稳定裂纹扩展为0.2mm钝化偏置线时对应的非尺寸敏感断裂抗力心，mm; a,.2 CTOD断裂韧度， mm; o 当Aa小于0.2mm钝化偏置线时出现非稳定裂纹扩展或popin时的cToD断 裂抗力，mm; 按金相剖面法测定的材料CTOD断裂韧度，mm; o -平面缺陷简化评定用断裂比,指在施加应力作用下的裂纹尖端张开位移与材料的 张开位移断裂韧度的比值; -泊松比 平面缺陷常规评定中计算二次应力的塑性修正因子 -应力,MPa; 截面上的应力分布经线性化处理后在内、外壁上的应力值,MPa; 口1, -条件屈服强度,即材料拉伸残余应变量为0.2%时所对应的应力值,MPa; oo. -由应力分布线性化规则得到的弯曲应力(由尸引起的称P,由Q引起的称 d Q),MPa; 评定温度下材料的抗拉强度,MPa; o 薄膜应力(由P引起的称P.,由Q引起的称Q),MPa; 6 焊接残余应力,MPa; aR 口冒 -焊接残余应力oR在截面上的最大值,MPa; -评定温度下的材料屈服强度,也可用其条件屈服强度d.代替,MPa -评定温度下的焊缝金属的屈服强度,也可用其条件屈服强度o,代替,MPa; -平面缺陷简化评定中使用的总当量拉伸应力,MPa s 平面缺陷简化评定中,由一次薄膜应力P
及局部应力集中引起的当量拉伸应 dsn
GB/T19624一2019 力,MPa; 平面缺陷简化评定中,由一次弯曲应力P引起的当量拉伸应力,MPa 口 -平面缺陷简化评定中,由焊接残余应力引起的当量拉伸应力,MPa; 口 可 评定温度下材料的流变应力,MPa; 司 评定温度下材料的流变应力,MPa; 平面缺陷常规评定中,为计算K,所涉及的塑性修正因子p时的中间参量 0, 角度,('); 面 第二类椭圆积分; 焊接接头系数 表面裂纹或埋藏裂纹的裂纹尖端离壳壁表面的最近距离，mm; 平面缺陷简化评定中,计算棱角及错变量的应力集中的中间参量; -屈服应变 裂纹尖端总应变
总论 4.1总则 采用本标准进行压力容器安全评定除应遵循本标准的规定外,还应遵守国家有关部门颁布的相关 法律、法规和规章
4.2资格与职责 4.2.1资格 4.2.1.1进行压力容器安全评定的单位和人员的资格,应符合国家有关法律、法规和规章规定的资格
4.2.1.2在压力容器安全评定中,进行无损检测的人员应持有与实际使用的无损检测方法相一致的川 级资格证书,且有较丰富的缺陷判别及缺陷尺寸(包括自身高度)测定的经验
4.2.2职责 4.2.2.1进行安全评定的单位应根据所评定对象的缺陷性质,缺陷成因使用工况以及对缺陷扩展的预 测等,对所评定的对象给出明确的评定结论和继续使用的条件
4.2.2.2进行安全评定的单位,应对所评定对象的缺陷检验结果和评定结论的正确性负责
4.3安全评定的准则与要求 4.3.1安全评定的一般原则 安全评定应包括对评定对象的状况调查(历史、工况、环境等,缺陷检测、缺陷成因分析、失效模式 判断、材料检验(性能、损伤与退化等),应力分析、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
4.3.2失效模式判别 4.3.2.1 失效模式的类型 本标准考虑下列类型的失效模式
GB/T19624一2019 断裂失效; a 塑性失效; b 疲劳失效
4.3.2.2失效模式的判断 判断失效模式应依据同类压力容器或结构的失效分析和安全评定案例与经验、被评定的压力容器 或结构的具体的制造和检验资料,使用工况以及缺陷的理化检验和物理诊断结果,且对可能存在的腐 蚀、应力腐蚀、高温蠕变环境等对失效模式和安全评定的影响也应予以充分的考虑
应力腐蚀、高温蠕 变和腐蚀疲劳环境对安全评定的影响参见附录A
4.3.3安全评定方法的选择 安全评定方法的选择应以避免在规定工况(包括水压试验)下安全评定期内发生各种模式的失效而 导致事故的可能为原则
一种评定方法只能评价相应的失效模式,只有对各种可能的失效模式进行判 断或评价后,才能作出所评价的含有超标缺陷的容器或结构是否安全的结论
4.3.4安全评定所需的参考资料和基础数据 4.3.4.1安全评定所需的参考资料包括 压力容器制造竣工图及强度计算书 a b 压力容器制造验收的有关资料,包括材料数据、焊接记录、返修记录、无损检测资料、热处理报 告、检验记录和压力试验报告等; 压力容器运行状况的有关资料,包括介质情况、工作温度、载荷状况、运行和故障记录及历次检 验与维修报告等
4.3.4.2安全评定所需的基础数据包括 缺陷的类型、尺寸和位置; a b 结构和焊缝的几何形状和尺寸; 材料的化学成分、力学和断裂韧度性能数据; c d 由载荷引起的应力; e 残余应力
4.4安全评定中的基础工作 4.4.1缺陷检测 应根据安全评定的要求,对被评定对象可能存在的各种缺陷、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并确保缺陷检测结果准确,真实,可靠
对于无法进行无损检测的部位存在缺陷的可能性应有足够的考虑,安全评定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
4.4.2应力分析 应力分析应考虑各种可能的载荷,并根据具体失效模式的安全评定需要和评定方法,采用成熟、可 靠的方法计算评定中所需的应力
GB/T19624一2019 4.4.3材料性能的测试和性能数据的获得 材料性能的测试和性能数据的获得应按有关标准和附录B的规定
应充分考虑材料性能数据的 分散性并按偏于保守的原则确定所需的材料性能数值
课定计算时应保证缺陷尺寸,应力和材料性能 等数据单位的一致性
4.5评定结论与报告 缺陷评定完成后,评定单位应依据国家相关法规,规章和本标准的规定,及时出具完整的评定报 4.5.1 告并给出明确的评定结论和继续使用的条件
4.5.2评定报告一般应包括以下内容 a 被评定对象的设计,制造、安装、使用等基本情况和数据; b 缺陷检验数据; 材料性能数据测试或选用; c d 应力状况、应力测试和应力分析; 综合安全评价与评定结论
4.5.3评定报告应准确无误,由评定人员编制,评定单位技术负责人审查、评定单位法人代表批准,报 告应由编制审查、批准人员签字并加盖评定单位的有效印章
5 断裂与塑性失效评定 5.1评定方法的分类 本章所规定的评定方法,依据评定对象的缺陷类型和评定准则的不同,分为下列四种类型 平面缺陷的简化评定(简称简化评定); a b 平面缺陷的常规评定(简称常规评定); c 凹坑缺陷的评定(简称凹坑评定); d 气孔和夹渣缺陷的评定(简称气孔夹渣评定). 对于平面缺陷,可采用简化评定或常规评定方法进行
在特殊和可能的情况下,也可采用分析评定 方法进行更为详尽的分析评定
5.2安全系数 常规评定所采用的安全系数见表1
其他评定方法所采用的安全系数,按各相应章节的规定选取
表1常规评定安全系数取值 应力分安全系数 材料断裂韧度 缺陷表征尺寸 失效后果 分安全系数 分安全系数 -次应力 二次应力 -般 l.0 1. 1.l .0 1.25 严重 l.2 1.0 10
GB/T19624一2019 5.3缺陷的表征 5.3.1平面缺陷的表征 5.3.1.1缺陷表征类型和形状 安全评定时,一般应对实测的平面缺陷进行规则化表征处理,将缺陷表征为规则的裂纹状表面缺 陷,埋藏缺陷或穿透缺陷
表征后裂纹的形状为椭圆形,圆形,半椭圆形或矩形
5.3.1.2缺陷表征尺寸 表征裂纹尺寸应根据具体缺陷情况由缺陷外接矩形的高和长来确定
对穿透裂纹,长为2a;对表 面裂纹,高为a长为2c;对埋藏裂纹,高为2a、长为2c;对孔边角裂纹,高为a、长为c(见图1)
缺陷外 接矩形的长边应与邻近的壳体表面平行
埋藏裂纹 b 穿透裂纹 dD 孔边角裂纹 表面裂纹 图1平面缺陷的表征图例 5.3.1.3表面缺陷的规则化和表征裂纹尺寸 若缺陷沿壳体表面方向的实测最大长度为1,沿板厚方向的实测最大深度为h(见图2),则 当h>0.7B时,规则化为长2a=/十2的穿透裂纹[见图2a] a b)当h<0.7B时 1h<1/2时,规则化为c=1/2,a=h的半椭圆表面裂纹[见图2b门 2) h>l/2时,对于断裂评定,规则化为c=a=h的半圆形表面裂纹[见图2e)];对疲劳评 定规则化为c= =l/2、a= 一人的半椭表面裂纹[见图2
11
GB/T19624一2019 2a=十2h 习 h0.7B 2e=/ O a=h b)h<1/2 2=2n = h>l/2(断裂用 2c= a=h 2. d)h1/2(疲劳用 图2表面缺陷的规则化图例 5.3.1.4埋藏缺陷的规则化和表征裂纹尺寸 若缺陷沿壳体表面方向的实测最大长度为l,沿板厚方向的实测最大自身高度为h,缺陷到壳体内 ,且力
GB/T19624一2019 d 已表征为表面裂纹的埋藏缺陷,即使2a十户>0.7B,也不再表征为穿透裂纹
2=/+2h p1
GB/T19624一2019 5.3.1.5穿透缺陷的规则化和表征裂纹尺寸 若穿透缺陷沿壳体表面方向的实测最大长度为l,则规则化为2a=的穿透裂纹(见图4). 2u=1 图4穿透缺陷的规则化图例 5.3.1.6斜裂纹的表征 当裂纹平面方向与主应力方向不垂直时,可将裂纹投影到与主应力方向垂直的平面内,在该平面内 按投影尺寸确定表征裂纹尺寸
5.3.1.7裂纹群的处理 5.3.1.7.1 -般原则 当两裂纹或多裂纹相邻时,应考虑裂纹之间的相互影响
可先按5.3.1.7.2的规定确定裂纹间距、 和合并间距s,然后根据情况分别作出合并(复合,考虑相互影响或忽略相互影响的处理
5.3.1.7.2裂纹间距s及合并间距s的确定 图5给出的共面裂纹的合并规则中,裂纹间距、》及合并间距、,的确定原则和典型情况: 在图5a)中,s=s、s;=2c a -,则s=si,si=2a2;否则s=s;,;=2c
在图3b).圈o,.图;d中.着一一 b 在图5e)中,s=sg、s=2aa
c 5.3.1.7.3共面裂纹的复合及相互影响处理 共面裂纹的复合及相互影响处理原则如下 若s
GB/T19624一2019 b 两穿透裂纹相邻而不共面
当两裂纹面之间的最小距离、s,小于较小的表征裂纹尺寸a,的2 倍时,即s;<2aa,则这两条裂纹可视为共面
条穿透裂纹和一条未穿透裂纹相邻而不共面
当两裂纹面之间的最小距离s.小于较小的表 征裂纹长度时,即s;<2ca(或s;<2a),则这两条裂纹可视为共面
d 非共面裂纹规则化为共面裂纹后,还应考虑裂纹之间的相互影响
凡不能视为共面裂纹处理的非共面裂纹,均应逐个各自进行评定
,2e 2e 应 ese 4<" 2e=2c十2e,十s, 1 位于同一侧的共同表面缺陷 a <2n, 心<2e 2一2/十2A+ Sa C2G +2十 2e 2c=max 共面埋藏缺陷 b ss2a s<2e u=2au+4+ aGB/T19624一2019 2an 24 s2A sa 2=2e+2e十g 共面穿透缺陷 图5续) 5.3.2体积缺陷的表征 单个凹坑缺陷的表征 5.3.2.1 表面的不规则凹坑缺陷按其外接矩形将其规则化为长轴长度、短轴长度及深度分别为2x,2Y及2 的半椭球形凹坑
其中,长轴2x为凹坑边缘任意两点之间的最大垂直距离,短轴2Y为平行于长轴且 与凹坑外边缘相切的两条直线间的距离,深度Z取凹坑的最大深度(见图6). 图6单个凹坑缺陷表征示意图 5.3.2.2多个凹坑缺陷的表征 当存在两个以上的凹坑时,应分别按单个凹坑进行规则化并确定各自的凹坑长轴
若规则化后相 邻两凹坑边缘间最小距离尺大于较小凹坑的长轴2X2,则可将两个凹坑视为互相独立的单个凹坑分别 进行评定
否则,应将两个凹坑合并为一个半椭球形凹坑来进行评定,该凹坑的长轴长度为两凹坑外侧 边缘之间的最大距离,短轴长度为平行于长轴且与两凹坑外缘相切的任意两条直线之间的最大距离,该 凹坑的深度为两个凹坑的深度的较大值(见图7). 16
GB/T19624一2019 7 图7多个凹坑缺陷表征示意图 5.3.2.3气孔和夹渣缺陷的表征 气孔用气孔率表征
气孔率是指在射线底片有效长度范围内,气孔投影面积占焊缝投影面 5.3.2.3.1 积的百分比
射线底片有效长度按NB/T47013.2的规定确定,焊缝投影面积为射线底片有效长度与 炽缝平均宽度的乘积
5.3.2.3.2条形夹渣以其在射线底片上的长度表征
多个夹渣相邻时,应按下述原则考虑夹渣间的相 互影响 共面夹渣间的复合 aa 若两个夹渣间的距离小于图8中的规定值,则将其复合为一个连续的大夹渣
非共面夹渣的处理 当两个非共面埋藏夹渣之间的最小距离,小于较小夹渣的自身高度的一半时,则这两个夹渣 可以视为共面并按a)的规定进行复合
否则,均应逐个分别进行评定
已复合夹渣的处理 复合后的夹渣不再与其他夹渣或复合夹渣进行复合
17
GB/T19624一2019 图中a1>aa，如s1<1.25 2a),则缺陷相互干涉,应 作为自身高度2a=2a1十 )的缺陷,其有效长 2a？十s 度取2a和2e中的较大者 如sg
GB/T19624一2019 力分量d郎 (
=(a十d/2 lo;=(oi一o.)/2 由一次应力分解而得的o,d;,分别为P.、P;由二次应力分解而得的d.,d,分别为Q..,Q
5.4.2.3.2如已知焊接残余应力的实际分布,则按其实际分布确定dm,o并用于评定计算
如不能 得到焊接残余应力的实际应力分布,可参照表2的规定确定应力分布或Q..,Q
表2若干典型焊接接头残余应力分布和估算例 媒接接头 残余应力R分布示意图 aR分布或Qm,Q的确定 作用在垂直于 长-[-(门[-(门 焊缝的平面上 的k分布,用于 并假设沿厚度均匀分布 垂直煤缝的 这里取拉伸应力区宽度为6B B<25mm的缺陷 对接炽接接头 x/6) 作用在平行于 媒缝的平面上 oR=0.3R,均布于截面上 的aR分布,用于 即Q.=0.3a翼,Q=0 平 行媒缝" 的 缺陷 筒体环焊缝等 表面裂纹a/B0,5时,Qm=-oR"s 低约束对接媒 / ;其他情况按线性化规则 Q=2oRnx 缝,dR沿板厚的 确定 分布 B>25mm的 对接焊接接头 球罐、厚壁高压 表面裂纹a/B0,5时,Qm=0，Q= 容器,dR沿板厚 o/o o戴*;其他情况按线性化规则确定 的分布 接管焊趾裂纹时取Qm=0.5aR" 角焊缝、T型对 接管焊趾裂纹 Q=0.5aF”;其他情况按线性化规则 接媒缝及接管 确定 连接焊缝在焊 oe/o" 趾处及容器媒 趾处裂纹 容器焊趾裂纹 =袋,Q=0 o/" 5.42.3.3表2中的"按如下规则确定 =max(oW,o.); a 对于焊态结构,R"= b)对于经炉内整体消除应力退火热处理的焊接结构,R"=(0.3~0.5)max(o",a,); 20
GB/T19624一2019 对于经局部消除应力退火热处理或现场整体热处理的焊接结构,可实测确定或依据经验确定
c 5.4.2.3.4对焊接修补区、高拘束度焊缝区或焊接残余应力分布情况不明区域,可取焊接残余应力引起 二次应力Q. =max(o”,d,),Q=0. 的 5.4.2.3.5由错边、棱角所产生的应力为二次应力Qi,可按表3中所列公式进行计算
表3对接焊接接头中因错边及棱角引起的二次弯曲应力的计算公式 类型 细节图 二次应力Q. 注释 设边界条件为 3d" tanh8/2 因支," B(1一 2 设定为理想几何形状 容器焊 6d tanh =y/2 较支: 缝的棱角 B(1一 或d'=a''2 P 2！ 21'为两直边段总跨度 式中8 b=1.5用于环焊缝和球 6e B 容器焊 B一B十B 壳焊缝 缝的错边 B>B b=0.6用于纵焊缝 错边量e为两板厚度中心线偏移量 5.4.2.3.6已知内外壁温差时,温差应力可按式(2)估算 对铁素体钢) Q=l1.6AT lQ=1,8T 对奥氏体钢 5.5材料性能数据的确定 5.5.1所需的材料性能数据 5.5.1.1力学和物理性能:屈服强度a,(或条件屈服强度aa)、抗拉强度o,,弹性模量E等表征材料力 学性能和物理性能的参数
5.5.1.2断裂韧度;简化评定需要CToD断裂韧度(oB或,n),常规评定需要」积分断裂韧度 aB、Jaam),分析评定还要求获得包括J的整条J(Aa)阻力曲线
5.5.2确定材料性能数据的原则 5.5.2.1评定中应优先采用实测数据
在无法获得实测数据时,经有关各方协商,在充分考虑材料化学 成分、冶金和工艺状态、试样和试验条件等影响因素且保证评定的总体结果偏于安全的前提下,可选取 代用数据
5.5.2.2实测数据所用的试样尽可能取自被评定缺陷部位的材料,也可取自在化学成分、力学性能、冶 金和工艺状态以及使用条件等方面能真实反映缺陷所在部位材料性能的试板
5.5.2.3断裂韧度实测试样中的裂纹面和裂纹扩展方向应同被评定结构中的情况一致,也可选取能获 得该材料最低断裂韧度数据的其他取样方法
对取自热影响区的试样,应考虑裂纹尖端所在部位组织 结构类狠和品起尺寸等的影响 21
GB/T19624一2019 5.5.3材料性能数据的测定和选取 材料性能数据的测定和选取方法见附录B的规定
5.6平面缺陷的简化评定 5.6.1评定方法 平面缺陷的简化评定方法以起裂准则为基础,采用简化失效评定图进行评定
简化失效评定图如 图10所示,由纵坐标/，,横坐标s,以及V等于0.7的水平线和s,等于0.8的垂直线所围成的矩形 为安全区,该区域之外为非安全区
按本节确定的评定点若位于失效评定图的安全区内,则为安全或可 接受;否则,应为不能保证安全或不可接受
L.r al a. 非安全区 0." 0.6叶 憾Q.5 0.4 安全区 0.3 0.2 0.1 0.0 0.00.10.20.30.40.50.6 0.80.91.0 图10平面缺陷简化评定的失效评定图 5.6.2评定程序 平面缺陷的简化评定按下列步骤进行 a 缺陷表征和等效裂纹尺寸的确定 b 应力的确定; 材料性能数据的确定; 8及的计算， d s,的计算; e 安全性评价
f) 评定程序如图11所示
22
GB/T19624一2019 b)应力的确定 a)缺陷表征 o)材料性能数据的确定 确定总应力a (确定o..o.. (确定裂纹的等效尺寸 见5.6.3.3 见5.6.3.1 见5.6.3.2 d)8及的计算 e)s,的计算(确定S,值 (确定的值见5.6.4 见5.6.5 门安金性评价 (给出评定结论 见5.6.6 图11平面缺陷简化评定程序示意图 5.6.3简化评定所需的基本数据和参数的确定 缺陷表征和等效纹尺寸可的确定 5.6.3.1 根据缺陷的实际位置,形状和尺寸,按5.3.1的规定进行缺陷规则化获得表征裂纹计算尺寸a,c 然后按下列规定计算等效裂纹尺寸可 对长为2a的穿透裂纹,a=a a S b)对长为2c、高为2的埋藏裂纹,a=Ma
式中: -0.37“ 2a/B " 1-0.4 4“ -2e厄 (a十p 适用范围a/B<0.45,a/c<1.0
乙值也可从表4中求取
对长为2c,深为a的表面裂纹,a= a 式中 0.89 十0.5 贾十(--门;)》 ( 1.13一0,09一十(一0.54十 o2a .6a (当兰 F1= G 1.12一0.23“十10.55 十30.38 (当“-) )一.叫( [1十1.aa( g 适用范围:a/B<0.8,a/c<1.0
a值也可从表5中求取
23
GB/T19624?2019 T ? ó g? ? s 硣 Χ = 3 ? S 9 ? ? ? 8 " ? 5 ? A 5 3 3 ? 8 8 ? 8 24
GB/T19624?2019 ? " 5 25
GB/T19624一2019 5.6.3.2总当量应力o的确定 简化评定计算所需总当量应力a可按式(7)估算,并保守地假设总当量应力均匀分布在主应力平 面上
a三=as1十2as 式中;a=K,P尸m,d=XP,d=X,Q. 此处,K,为由焊缝形状引起的应力集中系数,X,为弯曲应力折合系数,X,为焊接残余应力折合系 数,Q为被评定缺陷部位热应力最大值与焊接残余应力最大值o只*的代数和
表6给出了几种常见焊接接头结构K,的取值,表7给出了X，和X，的取值
表6常见焊接接头结构局部应力集中系数K 含缺陷结构示意图 焊缝种类 K /B0.15时,K，=1.5 表面裂纹 列/B>0.2时,K,=1.o 媒趾处 力 力 n/B介于0.150.2之间时 埋藏裂纹 裂纹 K， 可按线性内插求得 无焊缝增高时,取K，=l.0 3(w十e. 对接焊按 K,=r[1十 3B 接头结构 对》/B<0.5的表面裂纹取/=" 表面裂纹 对p/B>0.5的表面裂纹和埋藏裂纹取月=2 有棱角及 》/B<0.15时，！ r: P=1.5 错边量 :" n/B>0.2时，r=1.0 n/B介于0.150.2之间时 埋藏裂纹 ”可按线性内插求得 0;接管轴与器壁法线间夹角 球壳及 裂纹 K，=2.0(1十2sin' 球形封 头接管 裂纹 接管处 K，=3.1(1十2sin'0 内拐角 内拐焦 用于0角平面与容器横截面平行时 圆筒接管 K,=3.1[+(tan)'a 外拐角 用于0角平面与容器纵截面平行时 注:用于结构尺寸满足分 析设计规范的规定时 表7X，值和X，值的选取 裂纹种类 裂绞平行熔合线 裂纹垂直熔合线 填角焊缝裂纹 埋藏裂纹 0,25 0.2 0.6 0.6 穿透裂纹 0.5 0.2 0.6 0.6 弯曲的拉伸侧 0.75 表面裂纹 0.40.6 0.6 0.6 弯曲的压缩侧 26
GB/T19624一2019 5.6.3.3材料性能数据的确定 按5.5及附录B确定材料的屈服强度.、抗拉强度o,及断裂韧度值
按实际情况可取.a的 值或o的值(也可保守地取o的值),并应将所得的材料断裂韧度除以1.2后的值用于5.6.4和5.6.7 计算中所需的o,值
5.6.4》及、8,的计算 及、按式(8)和式(10)计算 jraa.(a:/a,)>M,/E 当d:<
,时 8 [[当a>a,>(a十 l0.5Ca.(ay/a,+1)M,/E as)时 式中: M -鼓胀效应系数,按式(9)计算: 1十1.61a'/(RB)(筒壳轴向裂纹) M=1十0.32a'/(RB)简壳环向裂纹) 1十1.93a'/RB)(球壳裂纹) /7 单裂纹或复合后的单裂纹或不需要考虑干涉效应的裂纹群 /
l1.2/需要考虑干涉效应的裂纹群) (10 当,<(as十d)<2,时,如果可以获得裂纹尖端的总应变es,则可用es/e,代替o:/,代人式(8) 的第2式中计算心
在计算或估算es时,仍假设结构中不存在裂纹
5.6.5s,的计算 S,按式(11)计算 Lms 式中:L,由P.及P的值按附录C的规定计算L,,其中,载荷应力不需要考虑安全系数;L的值 d o, 取1.20及 一两者中的较小值 2o 5.6.6安全性的评价 将计算得到的评定点(S,、,)绘在图10中,如果评定点落在安全区内,则评定结论为安全或可接 受;否则,应为不能保证安全或不可接受 5.6.7最大容许等效裂纹尺寸的确定 简化评定的结论也可以采用给出最大容许等效裂纹尺寸可,的评定方法
最大容许等效裂纹尺寸 可
按式(12)计算 Eo 当d，时 2ra,(as/,M .(12 am Eo [当o>o,>(o十d时 r.(a+1MM 当a<且S,<0.8时,该缺陷是容许的
四十)冬,时，如果可以获得裂纹尖端的总应变则可用sy/e.代替..代人式 当口,(o 27
GB/T19624一2019 12)的第2式中计算a始
在计算或估算e-时,仍假设结构中不存在裂纹
5.7平面缺陷的常规评定 5.7.1评定方法 平面缺陷的常规评定采用通用失效评定图的方法进行
该失效评定图如图12所示
1.2 1.0 FAC 0.8 0.6 截止线 0.4 0.2 0.0上 8.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.4 1.6 1.8 2.0 图12通用失效评定图 图12中失效评定曲线(FAC)的方程见式(13) K;=(一0.14L;)(0.3十0.7e-asL 13 截止线的方程见式(14): L，=L”ss (14 L"的值取决于材料特性 对奥氏体不锈钢,L叫=1.8; a b) 对无屈服平台的低碳钢及奥氏体不锈钢煤缝,L"s=1.25; 对无屈服平台的低合金钢及其焊缝,L"=1.15; c d 对于具有长屈服平台的材料，一般情况下,L"“=l.0;当材料温度不高于200C时,L"可根据 K.,值及材料屈服强度级别,由表8确定 对于不能按钢材类别确定L""的材料,可按式(15)计算L"“的值
L"a=可/a，=0.5(a十口,/o
15 表8温度不高于200的长屈服平台材料的L值 L" 235MPa
GB/T19624一2019 5.7.3.3材料性能数据的确定 5.7.3.3.1按5.5和附录B的规定,确定评定工况下材料的屈服强度a.和抗拉强度a及」积分断裂韧 度Jc
Je值按实际情况可取Joa值或J值,也可保守地取Jn的值
5.7.3.3.2计算K,所需的材料断裂韧度Ke可以由测得的」积分断裂韧度J按式(16)求得: Ke=、一 (16) 5.7.3.3.3在不能直接得到Je值时,可直接测量材料的平面应变断裂韧度Ke,此时计算K，所需的 K
值可用Ke值代替;也可采用CTOD断裂韧度值,按式(17)估算Ke的下限值 K
=、1.5aE一5 (17 5.7.4K"和K的计算 -次应力P、P和二次应力Q.,Q.作用下的应力强度因子K、K按附录D的规定计算
计算 中所需的表征裂纹尺寸和应力,分别按5.7.3.1和5.7.3.2的规则确定
5.7.5K,的计算 断裂比K，值按式(18)计算 K,=G(K"十K)/Kp十 18 式中 相邻两裂纹间弹塑性干涉效应系数,按附录E的规定确定; G K 评定用材料断裂韧度,即按5.7.3.3求得的K值除以表1规定的分安全系数， 塑性修正因子,按式(19)求得 (当L，<0.8时 重 p=w,(11一10L,)/3(当0.8
GB/T19624一2019 5.7.6L,的计算 载荷比L,按附录C的规定计算
计算中所需的一次应力和表征裂纹尺寸,分别按5.7.3.2和 5.7.3.1的规则确定
5.7.7安全性评价 将按5.7.5及5.7.6计算得的K,值和L值所构成的评定点(L,,K,)绘在常规评定通用失效评定图 12中
如果该评定点位于安全区之内,则认为该缺陷经评定是安全的或可接受的;否则,认为不能保证 安全或不可接受
如果L,
GB/T19624一2019 R土B/2 21 pw=妇'叫( -B/2 圆筒形容器按式(22)计算 /R土B2 22 手1嗒 p 10 B 5.8.6.2带凹坑缺陷容器极限载荷pL的计算: 球形容器按式23)计算: 23 =(1-0.6G.)pa p" 圆简形容器按式(24)计算 =(1一 -0.3vG)pa 24 p 5.8.6.3带凹坑缺陷容器最高容许工作压力力m按式(25)确定 25 pmax 1.8 5.8.7安全性的评价 若/<户m且实测凹坑尺寸满足5.8.1的要求,则认为该凹坑缺陷是安全的或可接受的;否则,是不 能保证安全或不可接受的
5.9气孔和夹渣缺陷的安全评定 5.9.1评定方法与限定条件 5.9.1.1本节规定了内压容器壳体中气孔,夹渣缺陷安全评定的基本方法和步骤
5.9.1.2本节规定适用于符合下述条件的压力容器 B/R<0.18的压力容器 a b 材料性能满足压力容器设计制造规定,对于铁索体钢,a,<450MPa,并且在最低使用温度下V 型夏比冲击试验中3个试样的平均冲击功不小于40J、最小冲击功不小于28J;对其他材料， 该气孔、夹渣所在处的K大于1250N/mm" c 未发现材料劣化. 气孔.夹渣未暴露于器壁表面 d 气孔、夹渣无明显扩展情况或可能 e 缺陷附近无其他平面缺陷 f 5.9.1.3对于暴露于器壁表面的气孔.夹渣,可打磨消除
打磨成四坑时,应拨58的规定进行安全邓 定
对于超出5.9.1.2中其他限定条件或在服役期间有可能生成裂纹的气孔、夹渣,应按平面缺陷进行 评定
5.9.2安全性评价 5.9.2.1如果同时满足5.9.1.2和下列条件,则该气孔是容许的;否则,是不可接受的 气孔率不超过6% a b) 单个气孔的长径小于0.5B,并且小于9mm
5.9.2.2如果夹渣的尺寸满足5.9.1.2和表9的规定,则该夹渣是容许的;否则,是不可接受的
33
GB/T19624一2019 表9夹渣的容许尺寸 夹渣尺寸的容许值 夹渣位置 总长度<6B 自身高度或宽度<0.25B,并且<5mm1 球壳对接媒缝、圆简体纵焊缝 与封头连接的环媒缝 总长度不限 自身高度或宽度<3 3mnm 总长度<6B 自身高度或宽度<0.30B,并且<6mm 圆筒体环媒缝 总长度不限 自身高度或宽度<3mm 5.9.2.3按5.9.2.1或5.,9.2.2的规定评定为不可接受的气孔或夹渣,可表征为平面缺陷并按5.6或5.? 的规定重新进行安全评定,作出相应的安全性评价
5.10含缺陷压力管道的安全评定 含平面缺陷压力管道直管段的安全评定方法见附录G,含体积缺陷压力管道直管段的安全评定方 法见附录H,含体积缺陷压力管道弯头和三通的安全评定方法参见附录I
疲劳失效评定 o 6.1平面缺陷的疲劳评定 6.1.1评定方法 平面缺陷的疲劳评定,首先依据疲劳裂纹扩展速率da/dN与裂纹尖端应力强度因子变化范围AK 的关系式da/dN=A(AK)",确定在规定的循环周期内疲劳裂纹的扩展量和最终尺寸;然后根据所给 出的判别条件和方法,来判断该平面缺陷是否会发生泄漏和疲劳断裂
除第1章所规定的平面缺陷外 难以明确划分为非平面缺陷的埋藏缺陷也应按平面缺陷进行评定
6.1.2评定程序 平面缺陷疲劳评定按下列步骤进行 缺陷的表征; a b 应力变化范围的确定; 材料性能数据的确定 d 疲劳裂纹的AK计算; 免于疲劳评定的判别 e 疲劳裂纹扩展量的计算 安全性评价 8 评定程序如图16所示
34
GB/T19624一2019 b)应力变化范围的确定 a缺陷的表征 e)材料性能数据的确定 确定Am、Ao、A.、An、 (缺陷规则化并确定a、e (确定a,、4m、AK的 Aom、Aon)见6,1.3.2 见6.1.3.1 见6.1.3.3 小)AK的计算 (确定AK.、AK. 见6.1.4 )兔于评定的判别 可免于评定 比照AK和m) 安全 见6.l.5 应予评定 f裂纹扩展量的计算 (计算u、e和lar、e 见6.1.6 g)安全性评价 (给出评定结论 见6.1.7 图16平面缺陷的疲劳评定程序示意图 6.1.3疲劳评定所需基本数据的确定 6.1.3.1缺陷的表征 按5.3.1的规定对缺陷规则化,确定疲劳评定初始裂纹的尺寸
6.1.3.2应力变化范围及循环次数的确定 6.13.2.1根据外加载荷或温度的变化历程,分别确定被评定缺陷所在截面上垂直于裂纹平面的一次 应力和二次应力的应力变化范围的分布曲线及其循环次数
平行于裂纹平面的应力变化不予考虑 6.13.2.2根据应力变化范围线性化规则,分别计算出评定所需的薄膜应力变化范围Ao,和弯曲应力 变化范围o
应力变化范围的线性化规则定义一条线性的、在缺陷处壁厚范围内各点应力变化范围值均不低于 实际分布曲线上的应力变化范围值的应力变化范围分布直线(图17),并按该线性化的应力变化范围分 布直线确定疲劳评定中所需的薄膜应力变化范围值A口,及弯曲应力变化范围值A;[见式(26)]. 35
GB/T19624一2019 Ao十Ao Aom= 26 Aa一Aa Ao 式中,A和Ao.分别为线性化后,内、外壁处的应力变化范围值
Ao Ao 图17疲劳评定中应力变化范围分布的线性化规则图例 6.1.3.2.3以一次应力的应力变化范围分布曲线所获得的Ao,及Aw为AP,及P,,以二次应力的应 力变化范围分布曲线所获得的_
.及山n为-Q.及Q 6.1.3.2.4若在预期寿命内存在d种不同的应力变化范围,则应按评定周期内的载荷作用历程,计算出 i=1,2,,种不同应力变化范围作用时的Ao)和(Ao),同时确定其在评定期间内相应的的预期 循环次数n
6.1.3.2.5在载荷变化范围计算中应包括由于操作压力、操作温度和其他外载荷的波动所产生的应力 变化范围,并考虑它们的组合效果
焊接残余应力不予考虑
6.1.3.2.6容器受双向应力疲劳作用时,其疲劳评定按单向应力疲劳评定方法进行
6.1.3.3材料性能数据的确定 6.1.3.3.1疲劳裂纹扩展速率与AK的关系式中的系数A与指数m的取值 尽可能从服役容器上取样,按GBy/T6398的规定进行实验
应根据实验数据,用最小二乘法回归 得到A和m,但用最小二乘法回归得到的A值应乘以一个不小于4.0的系数后才能作为评定所取用的 A值
对16MnR钢在100C以下的空气环境中,并且公K在300N/mm'a1500N/mm"范围内时,也 可取m=3.35,A=6.44×10-l -13 对dw2<600MPa的铁素体钢,在不超过100C的空气环境中,也可取m=3.0,A=3×10 对伴有解理或微孔聚合等具有更高扩展速率的疲劳裂纹扩展机制时,应取m=3.0,A=6×10- 6.1.3.3.2疲劳裂纹扩展的应力强度因子变化范围门槛值AK的取值 当可靠度为97.5%时,碳钢和碳瞌钢在空气中的疲劳裂纹扩展应力强度因子变化范围门槛值K击 可以用以下方法估算 对于母材按式(27)计算: AKh=170一214R
当0
GB/T19624一2019 6.1.4应力强度因子变化范围AK的计算 根据6.1.3.1得到的表征裂纹尺寸a.
和c以及6.1.3.2计算的应力变化范围A口
和Ao,按D.1.3 的规定计算出各自的应力强度因子变化范围AK,和AK
如果需要考虑共面裂纹的相互影响,在计算 应力强度因子变化范围时要乘以线弹性干涉效应系数M,M的计算方法见附录E
6.1.5免于疲劳评定的判别 按6.1.4计算出不同载荷循环的K.,AK,和所对应的预期循环次数,如果AK,和AK,小于AKn 则该缺陷可免于疲劳评定;否则,按表10进行判别
如果对应的预期循环次数均小于表10中相应各列 AK值所对应的容许承受循环次数,则该缺陷可免于疲劳评定,认为是安全的或可接受的
表10免于疲劳评定界限 AK值 容许承受循环次数 表面裂纹 埋藏裂纹 690551 460~368 1×10 550~407 367271 2×10 406~321 270214 5×10 320255 213170 1×10" 254~188 169~125 2×10 187~149 124101 5×10' <100 1×10 s148 6.1.6疲劳裂纹扩展量和裂纹最终尺寸a,和er的计算 按应力变化范围历程逐个循环计算方法与步骤 6.1.6.1 6.1.6.1.1按aa.c和第1个循环的Am、(Aw分别计算AK.)和AK.).,并按式(29)计算第1 个循环后的裂纹尺寸 a1=a，十A(AK.); 29 lc=c
十A(0.9K
)" 6.1.6.1.2按ai,c,和第2个循环的(Am).、(Aow分别计算K.)和K.)i,并按式(30)计算第2 个循环后的裂纹尺寸 (a?=a1十A(AK.)" 30 le！=ci十A(0.9AK.)m" 6.1.6.1.3重复以上步骤,按应力变化范围的历程,用式(31)逐次计算经历第个应力变化循环后的裂 纹尺寸: a，=a-1十A(公K.)" 31 =c-1十A(0.9AK.)" 6.1.6.1.4重复以上步骤,直到评定期间预期的最后一个应力变化循环为止,即得到疲劳扩展的最终裂 纹尺寸a和c 37
GB/T19624一2019 6.1.6.2分段简化计算的方法与步骤 6.1.6.2.1如果有d种应力变化范围,各种应力变化的循环次数分别为n,(i=1,2,d),并且各种应 力变化范围大体上均匀分布在疲劳评定周期内,则可将每一种应力变化范围的循环数n,(i=1,2, d)均分为u段(=1,2,,u)
第，种应力变化范围的循环数n均分为“段后,每段的循环次数为n/u 对于恒幅循环,每段的循环次数为N/u,一般取u=5
6.1.6.2.2从=1起至j=u止,应用式(32)及式(33)可偏安全地逐段计算出在各种应力变化范围作 用下该计算段裂纹尺寸的近似平均值a,及c,,直至计算出疲劳扩展的最终尺寸a和c
n,[(_K.)]-7 a十A i=1,2,,u u 32 n,[(AK.,,]"/u 0.5A n,[O.9(AK.)]"1/u=1,2, ，u 33 习n,[o.9(公K.,),]:/u" =c，十0.5A 式中;[(AK.)],-和[(AK.),],-I分别为裂纹尺寸a=4j-c=e,-时第i种(_rm)，和Aan)作 用下在a和c方向裂纹尖端的AK值
如为恒幅循环,即d=1,则式(32)和式(33)中的 简化为N,(AK.，简化为(AK.),(AK.). 7 简化为(K
6.1.6.3可忽略c方向扩展时的简化计算方法 忽照《方向扩展的条件 6.1.6.3.1 若满足式(34)的条件,可以忽略c方向的扩展
K
/K
<0.5 34 6.1.6.3.2忽略e方向扩展时a,的计算 采用6.1.6.1或6.1.6,2的计算方法,但不计算有关c方向的所有参数
6.1.7安全性评价 疲劳泄漏评定 6.1.7.1 对表面裂纹:若a<0.7B,则不会发生泄漏
十a心一a 十a 1(色十e /p1 对埋藏裂纹;若 马)>0.8且( <0.7,则不会发生泄漏
B a 6.1.7.2疲劳断裂评定 按第5章断裂及塑性破坏评定中平面缺陷简化评定或常规评定的方法,根据最终裂纹尺寸a及c 和缺陷所在部位承受的最大载荷应力值进行断裂和塑性破坏评定,如果评定的结果是安全或可接受的， 则不会发生因疲劳断裂和塑性破坏导致的失效
38
GB/T19624一2019 6.1.7.3疲劳安全性评价 若疲劳评定结果能同时满足6.1.7.1和6.1.7.2的条件,则认为该缺陷是安全的或可接受的;否则 是不能保证安全或不可接受的 6.2体积型焊接缺陷的疲劳评定 6.2.1适用范围 本节规定的基于S-N曲线的评定方法适用于同时满足下述条件的含体积型缺陷的在用压力容器 焊接接头的疲劳评定 容器壁厚等于或大于10mm
a b)操作温度低于375C的碳钢,碳-钢和低合金钢制容器或操作温度低于430C的奥氏体不锈 钢制容器
6.2.2评定程序 体积型焊接缺陷的疲劳评定按下列步骤进行 缺陷表征 aa b)应力变化范围的确定 兔于疲劳评定的判别; c 小 使用工况所要求承受的疲劳强度参量(S'N),值的确定 容许承受的疲劳强度参量(sN),值的确定; 疲劳安全性评价
评定程序如图18所示
6.2.3疲劳评定所需基本数据的确定 6.2.3.1 缺陷的表征 按5.3.2.3的规定对缺陷进行表征
6.2.3.2应力变化范围及循环次数的确定 按6.1.3.2的规定确定应力的变化范围
体积缺陷承受的循环次数N及n，应为从该容器投人运 行时起计算
6.2.4免于疲劳评定的判别 符合以下条件之一者,可免于进行疲劳评定,并认为该缺陷是可接受的: 缺陷所在截面的工作应力变化范围低于23MPa aa b)仅承受与焊缝方向一致的疲劳载荷的咬边缺陷
39
GB/T19624一2019 a)缺陷的表征 b)应力变化范围的确定 确定气孔率或缺陷的u,el 确定Al、AMh、A、AA 见6.2.3.l AO.、AO、n)见6.2.3.2 e)免于评定的判别 可免于评定 安全 (比照规定条件 见6.2.4 应予评定 )(s',值的确定 d小)(s'值的确定 见6.2.5 见6.2.6 f)安全性评价 (给出评定结论 见6.2,7 图18体积缺陷的疲劳评定程序示意图 6.2.5s'N),值的计算 6.2.5.1对于恒幅疲劳,可根据缺陷所在截面的应力变化范围A和在整个寿命期内的总循环次数N 按式(35)计算(SN): (sN),=(Aa)N (35 6.2.5.2对于非恒幅疲劳,如有d种应力变化范围A),(i=1,2,,d),它们所承受的循环次数分别 为n,(i=1,2,,d),则按式(36)计算(s'N), (sN). = 36 Ias)]了" 式中;Ao,=(Aom),+(4an),
6.2.5.3在计算非恒幅疲劳的(S'N),时,所有小于表11规定的最小应力变化范围A)mm,可以忽略 不计
表11计算非恒幅疲劳的(sN),时可忽略的最小应力变化范围(A) SN),值 A)mn/MPa 1.52×1o'3 42 1.04×10 37 6.33×10" 32 4.,31×10 28 2.50×1o 23 40
GB/T19624一2019 6.2.5.4容器受双向应力疲劳作用时,其疲劳评定按单向应力疲劳评定方法进行
6.2.6sN),的确定 6.2.6.1对于气孔缺陷,根据气孔率由表12确定所容许承受的疲劳强度参量(S'N),值
6.2.6.2对于夹渣缺陷,根据夹渣长度以及焊缝是否进行焊后消氢热处理的情况,按表13或表14确定 所容许承受的疲劳强度参量(S'N),值
6.2.6.3对于容器壁厚B=10mm25mm,深度<1mm的咬边缺陷,根据咬边深度和壁厚B的比 值,按表15或表16确定所容许承受的疲劳强度参量(SN),的值
注:表12一表16中的E为器壁评定温度下该金属材料的弹性模量
表12含气孔焊接接头容许承受的疲劳强度参量(SN)， SN),值 气孔在射线底片上所占的面积 3% 4.980×10E 5% 1.196×10E 表13含夹渣的焊态焊接接头容许承受的疲劳强度参量(sN 最大夹渣长度/mm" S'N),值 7.270×10E 2.5 4.980×10'E 4,0 10 3.029×10E 35 2.062×10E >35 1.196×10E 表14含夹渣的经消氢热处理的焊接接头容许承受的疲劳强度参量(s'N), 最大夹渣长度/mm" (sN),值 19 7.270×10”E 58 4.980×10E >58 1.196×10E 表15含咬边的对接焊接接头容许承受的疲劳强度参量(sN),值 最大咬边深度/壁厚 N),值 S 0.025 7.270×10E 0.050 4.980×10E 0.075 3.029×10E 0.100 1.196×10E 1
GB/T19624一2019 表16含咬边的角接焊接接头容许承受的疲劳强度参量(sN),值 最大咬边深度/厚 SN),值 0.050 3.029×10E 0.075 2.062×10E 0.100 1.196×1o”E 6.2.7安全性评价 如果体积缺陷经评定满足式(37)的规定,则该体积型缺陷是容许的或可接受的;否则,是不能容许 或不可接受的
(S'N),>(SN. 37 42
GB/T19624一2019 附 录 A 资料性附录 应力腐蚀、高温蠕变和腐蚀疲劳环境对安全评定的影响 A.1总则 本附录给出了考虑应力腐蚀、高温蠕变和腐蚀疲劳环境对安全评定的影响时应遵循的一般性原则
A.2应力腐蚀对安全评定的影响 当存在应力腐蚀条件时,按照附录D计算缺陷部位的K,值,并与按照GB/T15970.6测定的材料 在使用环境下的Ksce进行比较,如果: Ki
GB/T19624一2019 附录 B 规范性附录 材料性能数据的测定和选取方法 B.1材料拉伸性能数据的测试和选取 B.1.1拉伸性能按GB/T228测定
屈服强度取下屈服强度或0.2%条件屈服强度或规定塑性延伸 率为0.2%时的塑性延伸强度)
焊接热影响区的拉伸性能取母材和焊缝金属中的较低值
B.1.2在未能实测被评定材料拉伸性能的情况下,可以按照GB/T150.2和相应钢号的材料标准选取 材料的有关拉伸性能指标
B.1.3未能实测而又不能从有关标准中查到相应数据时,可通过可靠的方法利用硬度测定值估算材料 强度的参考值
B.2材料断裂韧度的测定方法 B.2.1缺陷评定中所使用的材料断裂韧度应采用标准实验方法来确定
B.2.2CTOD断裂韧度应按GB/T21l43规定的方法测定
可采用下列两种CTOD临界值: B -当A小于0.2mm钝化偏置线时出现非稳定裂纹扩展或popin时的CTOD断裂抗力 o,291 -稳定裂纹扩展为0.2mm 钝化偏置线时对应的非尺寸敏感断裂抗力0 B.2.3 积分试验应按GB/T21143进行
可采用下列两种」的临界值 当Aa小于0.2mm钝化偏置线时出现非稳定裂纹扩展或popin时的」积分断裂抗力; Jc(B) 稳定裂纹扩展为0.2mm钝化偏置线时对应的非尺寸敏感断裂抗力J
J0.2 B.2.4CTOD和积分试验中,载荷-位移曲线上的突进(pop-in)行为,应按GB/T21143进行检验
特别是对焊接接头等非均质材料,试验后有必要对试样进行解剖检查,以确认裂纹尖端已处于有最大数 量微观脆性组织的区域
B.2.5如果被测材料较脆,测定Jc值有困难,可按GB/T4161测定平面应变断裂韧度Kc用于评定
B.2.6 在不能用标准方法进行断裂韧度测试时,容许按GB/T21l432014附录K“剖面法测定 CToD值”的规定进行试验,用金相剖面法测定获得cToD起裂值》和估算」起裂值J B.2.7如果被评定容器的服役条件中存在介质和温度等环境因索的影响,则应在实测数据时的试验条 件中加以考虑
B.3实测断裂韧度数据的选用 B.3.1当采用单试样法测定时,断裂韧度取三个同类试验结果的最低值
对CroD和积分试验,当 最低值小于三个试验结果平均值的50%或最大值大于平均值的2倍时,应追加三个同样的试样并采用 全部六个试样数据中的第二个最低值作为评定用数据;如果进行了更多的追加试验,则按表B.1的当量 值选取评定用数据 B.3.2采用多试样法测定时,应按最小二乘回归方法获得的数值碱去1倍标准偏差所得的值作为评定 用数据
45
GB/T19624一2019 表B.1最低值的当量值 当量值 试验次数 最低值 35 第二个最低值 6一l0 11~15 第三个最低值 B.4断裂韧度的代用或参考数据的选用原则和方法 B,4.1在未能获得实测断裂韧度数据的情况下,对有使用经验的压力容器常用钢材,容许从有关标准 或资料中选取代用数据,但应对数据的选取作出有足够依据的说明
B.4.2在选取代用的断裂韧度数据时,应了解被评定容器的运行环境条件(容器所在的外部环境介质 条件、内部介质和操作温度等)
如果被评定的是表面缺陷,则应考虑环境介质的影响;对埋藏缺陷一 般可不考虑这种影响
不论 是表面缺陷还是埋藏缺陷,都应考虑温度的影响
对有环境介质和或温度 影响的容器,还应考虑服役期间材料性能的退化效应
B.4.3被评定部位材料的化学成分 ,冶金和工艺状态等,在选取代用或参考数据时,均应予以充分注 意
对非均质的焊接接头部位,还应考虑局部显微组织对断裂韧度的影响
B.4.4试验测定时的试样、取向和试验条件及试验方法等,在选取代用或参考数据时,这些因素各自产 生的影响也应予以充分注意
B.4.5可以从每种材料推荐数据的不同断裂韧度水平中选取合适的代用或参考数据,但应保证所选用 的评定数据使评定结果偏于保守和安全 B.4.6对延性撕裂的情况,本附录规定的是条件起裂值
在评定各方协商一致的情况下,也可以选取 更为保守的其他起裂值如o.,M或Jwm)
B.5材料断裂韧度替代取值经验公式 材料断裂韧度替代取值经验公式参见附录J
46
GB/T19624一2019 录 附 C 规范性附录 载荷比L,参量的计算 总则 C.1 C.1.1本附录提出了基于极限分析方法和净截面屈服准则局部解的含缺陷结构和压力容器的塑性极 限载荷解、塑性屈服载荷解和L,的计算式,适用于平面缺陷的简化评定和常规评定
c.1.2L"的确定方法见5.7.1的规定
c.1.3在L,的计算中只考虑一次应力,不考虑二次应力
在计算时需要的应力(P及P)和缺陷尺寸 a及e)分别按5.4.2和5.3的规定确定
典型结构的L,计算式 平板 C.2.1 C.2.1.1含长2a穿透裂纹的平板(板厚B,板宽2w.见图c.1 P,十V/PP L，= C.1 3(1一 W)a -2a/ 适用范围;a<
GB/T19624一2019 图C.4含轴向穿透裂纹的圆筒结构尺寸示意图 含整圈内表面环向裂纹的内压圆筒(深度a,板厚B,内半径R,见图c.5 C.2.2.2 2P P.[r-4/B)+2(a/B)sinc/R] C.5 L，= .一a/B[T一c/R)(a/B刀 3a.一g 式中 5=一;c=xR
适用范围;a/B<0.8,B/R1.O 图c.5含整圈内表面环向裂纹的圆筒结构尺寸示意图 C.2.2.3含半椭圆表面轴向裂纹a×2c)的内压圆筒厚B,内半径R 内压圆筒上轴向内表面半椭圆裂纹(见图C.6) 2P 1.2M,P十 3(1一 C.6 d 式中 a/B -[a/BM M,=- w-1x” ;g=T 1一(a/B 适用范围;a/B<0.8,B/R<1.0. 49
GB/T19624一2019 2限 图c.6含半椭圆内表面轴向裂纹的圆筒结构尺寸示意图 计算内压圆筒上轴向外表面半椭圆裂纹(见图C.7)的L，时,将式(C.6)中的内半径换为外半径
2W 图C.7含半椭圆外表面轴向裂纹的圆筒结构尺寸示意图 C.2.2.4含半椭圆内表面环向裂纹(a×2e)的内压圆筒(板厚B,内半径R,见图c.8 内压圆筒上半椭圆内表面环向裂纹可按式(C.5)计算 适用范围;a/B<0.8,B/R<1.0
a/B 当xR>c十B,"= -;当xR
GB/T19624?2019 B ?? ?C.12????? ?C.13??? 53
GB/T19624一2019 附 录 D 规范性附录) 应力强度因子K的计算 总则 D.1 D.1.1适用范围 本附录提供了含缺陷结构和压力容器在承载情况下,缺陷尖端部位的应力强度因子K的计算式， 适用于平面缺陷的断裂常规评定,也适用于疲劳评定
D.1.2计算K,时所需裂纹尺寸和应力值的确定 在平面缺陷断裂常规评定计算K,时,所输人的裂纹尺寸a、c和应力值
,或P、PQ.Q,应 按5.3和5.4的规定确定
D.1.3疲劳评定所需应力强度因子变化范围AK的计算规则 D.1.3.1D.2中所列各种K计算式形式和所附图表,均适用于按第6章进行缺陷的疲劳评定时有关 AK,AK.,AK.的计算
D.1.3.2采用本附录所列K,的计算式进行相应的AK、AK.、K
的计算时,应进行参数替代,具体规 则如下: 算式中的om、分别以Ao .sn替代,则所得K即为AK a 若-.,上h分别为一次应力变化范围尸.,AP尸时,则所得结果是一次应力变化引起的应力 b 强度因子变化范围公K";若Am、Aow分别为二次应力变化范围4Qm,AQ时,则所得结果是二 次应力强度因子变化范围AK 计算裂纹尺寸a方向裂尖处的应力强度因子变化范围公K.时,应采用a方向的裂纹构形因子 f、;计算裂纹尺寸e方向裂尖处的应力强度因子变化范围AK,时,应采用c方向的裂纹构 形因子f"、f"
D.1.3.3K计算中所需输人的裂纹尺寸a、和应力变化范围值Am、A或P、AP、Q、Q 应按5.3和6.1的规定确定 D.2典型结构的K计算式 D.2.1平板 D.2.1.1含长2穿透裂纹的平板(板宽2w,板长2L K1=、/Ta(o十on D.1 适用范围:a/w<0.15且a/L<0.15
结构示意图如图c.1所示
D.2.1.2含半椭圆表面裂纹(ax2c)的平板(板宽2w,板长2L,板厚B (D.2 K1=VTa(om/用十w/) 54
GB/T19624一2019 式中: 0.89 -0.54+ 1.13一0.09 a .650.5 B 0.2十 +1.4a(e I0.5 1(-; (D.3 .6的+“ “情+[一上(妈)十我7(传" f-1+(-1.22 一0.12 (D.4 D.5 fH I[+机s(门(伶 D.6 八=-0.31“-0.lad'/(cB) 式中上标A表示求裂纹深度处K,时用的系数，上标屋表示求裂纹长度方向两端点处K;时用的 系数
f、f、f、代"可分别由表D.1表D.4直接查得
适用范围;a/B<0.8,a/c<1.0,c/L<0.15,c/w<0.15
结构示意图如图c.2所示
D.2.1.3含椭圆埋藏裂纹(2a×2e)的平板(板宽2w,板厚B) D.7 K1=VRa(omf丽十af) 式中 1.01 0.37 D.8 2a/B -04“ B 2e/ 心 1.01一0.37 [2e/B十a/B十0.34a'/(eB)] D,9 /B 人品
一0.4 1.01一0.37” .(D.l0 -a" w 1一0.4“一 1.01一0.37 [2e/B一a/B 0.34a2/(cB门 D.11 2a/B -4--( -2eB 埋藏椭圆裂纹中心偏离壁厚中心的偏心距
f、、/、眉也可由表D.5表D.8查得
但表中以缺陷离表面的最近距离户表示,而不用参量 ",两者之间的关系是十a十e=B/2
适用范围:;a/B<0.45(1一2e/B),a/c<1.0,c/w<0.15,e/B<0.5
结构示意图如图C.3所示
55
GB/T19624一2019 D.2.2内压圆筒 含轴向穿透裂纹(长度2a)的内压圆筒(板厚B,内半径R D.2.2.1 D.12 K1=Va(df十dfn) A,十A,入十A.入'十A,入 1.818a -(i=0,1),入 式中:/f=G,f=G一2G,G= 十A入十A入=十A入 /RB 对于在圆简内表面的穿透裂纹尖端位置,A，A由表D.1查得 表D.1内压圆筒轴向穿透裂纹内表面裂纹构形因子计算系数取值 B/R G A A A G -0.178500o0.l61440 0.000000 -0.152520 0.05888o -0.003090 1.00762 0.01 G 2.728940 0.424320 0,0003 1.698480 13.87692 3.712580 0.073810 1.00764 o.013520 0.179410 0,000000 0.064370 0.02407o -0.001050 (G 0.01667 G 0.00155 1.965340 0.176480 1.467290 9.452660 3.82985o 0.018860 G 1.00848 0.011360 0.194630 0.000000 0.073580 0,027420 -0.001140 0.05 0.00382 0.784820 -0.285200 0.747730 1.890590 2.274800 -0.004600 G G 1.00856 0.1l49340 0.243300 0.000000 0.268710 0.00936o -0.000250 0. G 0,00353 0.542290 -0.148882 0,419400 1.263990 1.193950 0.005930 G l.,00475 0.107380 0.229090 0.000000 0.223980 0,012480 -0,000260 0,2 0,00012 0.506470 0.246340 0.343420 3,059800 0,794490 0.018660 (G G 1.00566 0.279910 0.286730 0.000000 0.483700 -0.012079 0.001377 0.33333 G 0,01447 0.179880 0.014630 0.000000 -0.029591 0.005410 0.000000 G
0.9944 -0.095100 0.225710 0.000000 0.125240 0.029970 0.002957 1.0 G 0.,00359 0.137790 0.017440 0.000000 -0.065443 0.,016350 0.000310 对于在圆筒外表面的穿透裂纹尖端位置,A,一A,由表D.2查得
表D.2内压圆筒轴向穿透裂纹外表面裂纹构形因子计算系数取值 B/R G G 1.004540 0.392250 0.086470 0.000000 -0.020700 0.03061o -0.000990 0.01 G 0.999510 7.930100 4.196810 1.911150 9.117120 3.412640 0.503310 G .004660 0.48166o 0.168680 0.000000 0.124010 0.029580 -0.000250 0.01667 G 0.995030 2.659410 1.233980 0.250070 3.250500 0.526340 0.070820 G 0.996830 0.338140 0.091330 -0.017405 -0.000490 0.000000 0,027980 0.05 1.020270 0.001550o G 0.992850 0.7860l0 0.000000 0.490220 0.108660 56
GB/T19624一2019 表D.2(续》 B/R G A A
A A As G 0.994730 0.510250 0.185410 0,000000 0.168770 0.030030 0,.000233 0.1 G 0.999220 1.713680 0.612070 0.075550 1.973850 0.142370 0.031160 G 0,.995330 0.585820 0.21l280 0.000000 0.230790 0,037440 -0,000130 0.2 0.998190 0.665590 0.737420o 0.097600 0.343860 0.000000 0.000330 0.996150 1.422090 0.689830 0.000000 1.113750o 0.08548o 0.000444 (G 0.33333 1.000870 0.928950 0.333800 0.000000 0.956970 0.087980 0,000130 G G 0.987790 0.427250 0.048420 0.000000 0.053630 0.012170 0.000553 0.998500 0.058340 0.016870 0,000000 -0.051282 0.010850 0.000220 适用范围;0.01GB/T19624一2019 表D.4(续 f代 f a/B a/B f a/c=0.4，B/R=0.1 a/e=0.4，B/R=0.25 0,0 0,951 0.951 0,662 0.662 0,0 0,951 0,951 0,662 0.662 0.2 0.932 0,698 0.676 0.632 0.2 0.919 0.688 0.669 0.627 0.519 0.651 0.644 0,4 1,016 0,768 0,4 0,.998 0.506 0.759 1.109 0.316 0.896 0.674 0.6 1.l1o 0.31m 0.889 0.666 0.6 0.8 1.21l 0.090 1.06O 0.700 0.8 1.255 0.103 1.060 0.694 a/c=0.2,B/R,=0. a/e=0,.2，B/R=0,25 0.0 1.059 1.059 0.521 0.521 0.0 1.059 1.059 0.521 0.521 0,2 1,062 0,806 0,578 0.548 0,2 1,045 0,791 0,577 0.547 1.26o 0.67？ 0.695 0.597 1.24o 0.663 0.698 0.599 0,4 0,4 0,6 1.500 0.515 0,876 0,660 0.6 1.514 0.515 0.887 0.665 1.783 0,.320 1.123 0.737 1.865 0.348 1.144 0.745 0.8 0.8 a/c=0.1，B/R=0.1 a/e=0,l，B/R=0.25 0.0 1.103 1.103 0,384 0.384 0,0 1.103 l.103 0.384 0.384 0.2 1.172 0.897 0.451 0.429 0.2 1.153 0.881 0,451 0.428 0.834 0.503 0.504 0.4 1.494 0,582 0.4 l.470 0.816 0.,585 0.6 1.985 0,765 0.820 0.623 0,6 0.765 0.830 0.627 2.003 0,8 2.737 0.689 1.219 0,.810 0.8 2.864 0,749 1.242 0.819 a/c=0.05，B/R=0.1 a/c=0.05，B/R=0.25 0.0 1.120 1.120 0.275 0.,275 0.0 1.120 l.120 0,275 0.275 0,2 1.231 0,946 0,335 0.318 0.2 1.21l 0.929 0.334 0.318 1.701 0.971 0.469 0.406 0.4 1.674 0.950 0.471 0.407 0.4 0.6 2.619 l.080 0.765 0.584 0.6 2.285 1.079 0.774 0.587 4.364 1.301 1.374 0.919 0.8 3.163 1.081 1.400 0.928 0.8 适用范围:0.lGB/T19624一2019 D.2.2.4含半椭圆内表面环向裂纹(a×2e)的内压圆筒(板厚B,内半径R K1=TaofoBf D.15 式中:f和f,由表D.5查得
表D.5内压圆筒半椭圆内表面环向裂纹的裂纹构形因子取值 a/B f f代 a/B 广 f a/c=l.0，B/R=0.l a/e=l.0，B/Ri=0.2 0.663 0.663 0.729 0,729 0.0 0.663 0.663 0.729 0.729 0.0 0.2 0.667 0.574 0.681 0.623 0.2 0.667 0.582 0.681 0.623 0.670 0.327 0.706 0.528 0.67o 0.334 0,706 0.528 0,4 0.4 0,6 0.686 0.140 0,733 0.431 0,6 0,686 0.l17 0,733 0.431 0.702 0.105 0.764 0.332 0.8 0.702 0.099 0.764 0.332 0.8 a/e=0.5，B/R=0.l a/e=0.5，B/Ri=0.2 0.0 0.896 0,896 0.697 0,697 0,0 0,896 0.896 0,697 0.697 0.731 0.628 0,2 0.999 0,731 0.628 0,2 l,004 0.735 0,731 0, 1.031 0,.504 0.801 0,563 0, 1.030 0.503 0.801 0,563 0.6 1.121 0.306 0.889 0.502 0.6 1.124 0.305 0.889 0.502 0.014 0.445 0.027 0.445 0.8 1.l48 0,.993 0,8 1.192 0,.993 a/e=0.2，B/R=0.1 a/e=0.2，B/R=0.2 0,0 1.059 1.059 0,521 0.521 0,0 1.059 1.059 0,.521 0.521 0.2 0.870 0.617 0.623 0.2 0.851 0.617 0.623 1.168 1.144 0.4 1.375 0.736 0.835 0.591 0. 1.318 0.698 0.835 0.591 0.6 1.599 0.561 1.048 0.556 0.6 1.517 0.515 1.048 0.556 0,8 1.803 0.269 1.255 0,519 0,8 1.782 0.253 1.,255 0.519 a/e=0.1，B/R=0.1 a/e=0.1，B/R=0.2 0,0 1.103 1.103 0.384 0,384 0,0 1.103 1.103 0,384 0,384 0.2 1.219 0.921 0.482 0,487 0,2 1.214 0.903 0,.482 0.487 0.4 0.829 0.700 0.4 0.700 1.529 0.498 1.382 0.776 0.498 0.6 1.939 0.677 0,981 0.525 0,6 1.661 0.624 0,.981 0.525 0.8 2.411 0.479 1.363 0.570 0.8 2.03 0.386 1.363 0.570 适用范围:0.1GB/T19624一2019 表D.6内压球壳穿透裂纹的裂纹构形因子计算系数取值 B/R 内表面的穿透裂 外表面的穿透裂 内表面的穿透裂外表而的穿透裂纹 纹尖端位置 纹尖端位置 纹尖端位置 尖端位置 0.866 0.1319 0.831 0.9668 0.0289 0.9917 0.2638 0.8286 1.0252 0.0552 1.0073 0.6595 0.8658 1.2103 0.1426 1.041 6 1.319 1.065l 1.4947 0,3208 1.131 0.3333 2.638 1.9643 2.0147 0.885 1.3351 3.957 3,4719 2.361 2 1.7249 1.4597 5.276 5.6092 2.3817 2.8922 1.4431 6.595 7.3505 2.114 3.8201 1.2689 7.914 12.484 .0258 6.5391 0.6687 9.233 18,011 -0.726 0.9129 0.879 0.986 0.0494 0.1533 1.001 0.4598 8.8902 1.1423 0.1236 1.,0141 0,9195 0.9827 1.3589 0.234 1.0702 1.5325 1.2668 0,426 1.6676 1.1725 0.2 3.0651 2.5645 2.2866 1.1979 1.4312 4.5976 4.7357 2.6496 2.3624 1.5636 6.130" 7.5237 2.5507 3.8362 1.4863 7.6627 10.797 2.0452 5.538 1.1951 16.504 0.706 0.487 8.943 8.5003 10.728 25.473 -2.021 13.l44 一0.97 0.9535 0.9207 1.0278 0.1987 0.931 1.1355 0.3973 0.9934 1.0597 1.4309 0.277 1.079 1.9867 1.6426 1.9542 0,6438 1.274 2.7421 1.8983 1.6067 3.9734 3,9284 0.1 5.9602 7.6833 3.8426 1.6759 2.9743 7.9469 13.05 2.4068 6.5945 1.3626 9,9336 20.604 0.794g 0.5148 10,439 1l,92 30.445 -1.844 5,45 -0.861 13.907 43.35 -4.735 22.,019 2.383 60
GB/T19624一2019 表D.6(续 B/R 内表面的穿透裂 外表面的穿透裂 内表面的穿透裂外表面的穿透裂纹 纹尖端位置 纹尖端位置 尖端位置 纹尖端位置 0.9759 0.1341 0.948 .0066 0.2682 0.9537 1.0882 0.1282 0.977 0,4023 0,9599 1.154 0.1559 0.981 8 0.8046 1.0304 1.3586 0,2402 1.0406 0.05 1.2505 0.399 l.341 l.6526 1.1497 2.6819 2.323 2.3614 1.0168 1.4345 5.3639 6.482 3.194 3.1908 1.7855 8.0458 13.238 2.8701 6.6131 1.5788 10.728 23.215 l.1225 ll.648 0.6756 8 0.991 0.1583 0.9775 .0542 0.128 0.9586 0.977 0.2249 1.0872 0,1442 0.9516 0.4694 0.99 1.2066 0.1837 0.971 0,01667 1.3493 1.2792 1.7021 0,4039 1.1522 0,.7869 1.3635 2.2489 1.9307 2.2162 4.497 4.8203 3.1796 2.3019 1.7722 8.9956 15.929 3,0272 7.878 1.6319 3.493 34.004 -0.32 6.863 -0.069 0,.995 0.1731 0.9823 1.0703 0.1423 0.9434 0.5769 1.0092 1.2674 0.2046 0.981 1.7306 1.5229 1.9457 0.5432" 1.2397 0.0l 2.8843 2.5855 2.5822 1.1275 1.5053 5,7685 7.2025 3,4931 3,.4794 1.8922 l1.537 24,958 1.7936 2.283 0.9893 17.306 -4.219 -2.03 53,643 26.45 适用范围;0.01GB/T19624一2019 D.2.4悍趾和接管 D.2.4.1焊趾处的表面裂纹(深为a,长为2的半椭圆形)(见图D.1 (D.17 K1=V/a(d.M十of`Mw)/虫 式中 K -裂纹最深处的值 fA、 -可由表D.9及表D.10查得; M、M 可由表D.17及表D.18查得; d -第二类椭圆积分,其近似值为少=[I+1.64x(a/)“]",或由表D.7查得 表D.7第二类椭圆积分取值 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0,8 0,9 1.0 D l.00 1.02 1.05 1.10 1.15 1.21 1.28 1.35 1.42 1.50 1.57 D.2.4.2仅受内压圆筒的四分之一圆形接管拐角裂纹(见图D.2 D.18 一尸..,(-医 K 式中/.由表D8查得
表D.8仅受内压圆筒的四分之一圆形接管拐角裂纹构形因子取值 a/B 0.4 0.6 0. 0,.8 0.0 0. 0.2 0.3 0.5 1.88 l.60 1.30 1.22 1.13 1.74 1.49 1.38 l.18 适用范围:a/B<0.8,R./R,<0.！
D.2.4.3仅受内压圆筒接管拐角椭圆裂纹 ac D.19 K1=M,FaP 受!" B,R 式中 拐角裂纹在接管侧和容器侧的裂纹长度， R 接管内半径 P 容器薄膜应力; -椭圆裂纹形状因子,可用经验式(D.20)表示 p=、I.46aET 当a/cs1.0时 D.20 lp=V干.46caT(当a/e>1.0时 M
-应力集中修正因子,可用式(D.21)计算 D.21 M，=K,/3 其中,K,为接管拐角的弹性应力集中系数,优先选用实测值;无实测值时用式(D.22)计算 62
GB/T19624一2019 告 2+2 +1.5(片 K，= D.22 - 接管拐角裂纹的边界修正因子,可用式(D.23)计算 D.23 F山=[M，十M.(as/B十M.(as/Bs']giggsgf， 其中、f,=[(a/e)cos乡十sinie]'
拐角裂纹在筒内壁处C点(图D.2)的9=0,在接管内壁处的 B点的驴-亏ae,B;分别为接管拐角平分线方向的拐角裂纹深度和容器壁厚 其他系数计算如下 对a/c1.0 (M=1.13一0.09a/e 0.89 [M=一0.54十 o.2 (D.24 十a/c -十14(1一a/e)" lM
=0.5 0.65十a/e g1=1+[o.1+0.35(as/Bg](1一sin) 1十0.358入十1.425入2一1.578了十2.156入 2 十0.13A D.25 =(1十0.0ta/e)[1十0.1(1一cos9'][O.85十0.15(a/B)4] g3 =1一0.7(1一a45/B5)(a/c一0.2)(1一a/c 式中:A= cR)cosO.85 对a/c>1.0: [M=(c/a)1(1十0.04c/a M=0.2(c/a)" D.26 M
=一0.l(c/a gi=1+[o.1十0.35(c/a)(as/B)](1一sinp lg与a/c<1时的g相同 D.27 s9)][o.85+0.15(as/B;)4 =(1.13-0.09c/a)[1+0.1( cos6 g3 Ig 也可由表D.19表D.20及表D.21、表D.22查得拐角裂纹在筒体表面及接管表面的Fa/g及 值,由Fa/g的值乘以g的值则可得到Fa
适用范围;as/B;<0.8,a/c=0.22.0,R./R<0.4
83
GB/T19624一2019 图D.1焊趾处表面裂纹的结构尺寸 图D.2内压容器接管四分之一圆形拐角裂纹的结构尺寸 64
GB/T19624?2019 s| 65
GB/T19624?2019 ? s| 66
GB/T19624?2019 s| 87
GB/T19624?2019 s 68
GB/T19624?2019 ? E C 6o 2 ? 8 ? | sl 69
GB/T19624?2019 8 2 3 S| s| 70
GB/T19624一2019 蒸 象 篇 器 家 S | sl的 71
GB/T19624?2019 2 5 2 S| s|
GB/T19624一2019 客 急 营 智 品 | sl的 73
GB/T19624?2019 e S| s| 74
GB/T19624一2019 蒸 3 的 器 家 |的 sl的 75
GB/T19624?2019 S| s| 76
GB/T19624一2019 表D.17悍趾处表面裂纹的M a/B 0.010.020.,030,040,050.,060.070,080.090,.100,110,120.150.200.250.300.350.4o 0,101.1421.0171.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0,201.3771.1l11.0671.0451.028l.0151.0041.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0,301.5361,2391.1231,0951.075l.0581,0441,0321,021l.0121.0041,0001,0001.0001,0001,0001,0001.,000 l,6601.3391.1811.1391.l151.,0951,0781.,0641,0521,0411,0311.,0231,0001.,0001,0001.,0001,0001.000 0.40 0.50 1.763l.422 1.151 1.093l.079.0671.056.0461.0211.000l.000l.000l.000l.000 1.0911.0781.0671.0391.0051.0001.0001.0001.000 0.60 1.852l.494l.318 l.184l.l591.138 0.70 1.0871.0571.0191.0001.0001.0001.000 l.931l.557 0.802.0021.6151.424 1.2151.1901.168 1.1061.0731.0321.0011.0001.0001.000 0.902.0661.667 1.241l1.2141.1911.1711.1531.1381.124l.088l.045l.0121.000l.000l.000 1.002.1261.7151.5121.383 1.2661.237 1.1411.1031.0571.0221.0001.0001.000 1.3251.2901.2591.233 1.102.1811.7601.552 1.1731.1571.l171.0681,0311.0021.0001,000 1.20 1.8011.589 1.356 1.2811.2531.229 1.1901.1731.1311.0791.0411.0101.0001.000 1.30 1.2061.1881.1441.0901.0491.0181.0001.000 2.282 1.6231.4851.3861.3361.3021.273 1.40 1.3361.3221.2921.2651.2421.2221.2031.1571.1001.0581.0251.0001.000 2.328 1.502.3721.9131.687 1.3611.3421.310 1.2181.170 1.0661.0321.0031.000 1.602.4l41.947 1.3851.3621.328 1.2521.2321.1821.1201.0741.0391.0091.000 1.702.4541.9791.7451.5961.490l.408l.3811.3461.3161.2901.2671.2461.1941.130l.0821.0451.015l.000 1.802.4922.0101.7721.6211.513l.430l.400l.364l.3321.3051.2811.2591.2051.139l.090l.052l.020l.000 1.902.5282.039l.799l1.6451.535l.4511.383l.381l.3481.320l.2951.272l.216l.l48l.098l1.058l.026l.000 2.002.5642.0681.8241.6681.5571.4711.4021.3981.3641.3351.3091.2851.2281.1571.1051.0641.0311.003 2.002.5642.0681.8241.6681.5571.4711.4021.3751.3431.3151.2911.2681.2131.1451.0951.0561.0241.000 表D.18焊趾处表面裂纹的Ma a/B 会 0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.1000.1050.1100.1150.1200.1250.1300.135 0.011.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0.021.0001.000l.000l.0001.0001.000l.0001.000l.0001.000l.0001.000l.000l.0001.000l.000l.000 0,031.0341.000l.000l.000l.0001.000l.0001.000l.000l.000l.000l.0001.000l.000l.000l.000l.000 0,041,0611.0001.0001,0001.,0001,0001.0001,0001.0001.0001,0001.,0001,0001.0001,0001.0001.,000 1.,0841.0111.0001.0001.,0001.,0001.,0001,0001.0001.0001.0001.0001.0001.,0001.,0001.0001.,000 0.05 0.061.1041.0261.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0.071.1221.0401.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0,081.1381.0531.0061.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 77
GB/T19624一2019 表D.18(续 a/B L" B 0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.1000.1050.1100.1150.1200.1250.1300.135 0.091.1531.0651.0161.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0.101.1661.0751.0251.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0.201.3381.1551.0941.0521.0201.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 1.007 0.301.4571.21l1.1411.0931.0581.030 1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000 0.401.5481.2551.1781.1261.088l.057l.032l.010l.000l.000l.0001.000l.000l.0001.000l.0001.000 1.622l.3081.2101.l541.l121.0791.052l.030l.0l01.000.000.000.000l.000l.000.000l.000 0.50 0.601.6851.3591.237 l.134l.099l.071l.046l.0261.007l.000l.000l.0001.000l.000l.0001.000 0.701.7411.4041.262 1.0871.0611.0401.0201.0121.0031.0001.0001.0001.0001.000 0.8o1.7901.4441.2841.219 1.1321.1o11.0751.0521.0321.0231.0151.0061.0001.0001.0001.000 0.901.8351.4801.3051.2371.1871.1471.1151.0871.0641.0431.0341.0251.0161.0081.0011.0001.000 1.001.8761.5131.3341.2531.2011.l611.1271.0991.0741.0531.0431.0341.0261.0171.0091.0021.000 >1.001.8761.5131.3341.2531.2011.1611.1271.0991.0741.0531.0431.0341.0261.0171.0091.0021.000 表D.19受内压接管拐角悍缝的Fa/g(容器内壁处9=0 a/c a Ba 0.200.300.400,.500.600.700,800,.901.001.101.201.301.401.501.601.701.801.902.00 0.00o.4690.5440.6020.6550.7090.7680.8360.9171.0111.0161.0191.0221.0251.0271.0291.0311.0321.0341.035 0.05o.5100.,5930.6570.7150.7740.8380.9120.9971.0971.1021.1051.1091.l111.1141.1l61.l171.1191.1201.122 0.100.5250.6090.6760.7360.7950.8600.9341.0191.l171.1211.1251.1271.1301.1321.1341.1351.1371.1381.139 0.150.5420.6280.6950.7560.8170.8820.9551.0391.1351.1381.1411.1431.1451.147 1481.15011511.1521.153 0.200.5620.6490.7180.7790.8400.9050.977l.059l.154l.1551.156l.158l.1591.l60l.l61l.l62l.l63l.l64l.l65 0.25 0.8050.8650.930l1.00ll1.082l1.174l1.1731.1731.1731.1731.174 0.30o.6170.7040.7730.8340.8940.9581.0281.1061.1961.1921.1901.1891.1891.1881 l88l.188l.l88 0.35o.6510.7380.8060.8670.9260.989l.0571.1341.2201.2131.2091.2071.2051.2031.2021.202！ 1.20 0.400.6900.7760.8430.9030.9621.0231.0891.l631.2461.2361.2301.2251.2221.2191.2181.2161.2151.2141.213 0,45o.7330.8180.8840.9431.0001.0601.1241.1961.2751.2621.2521.2451.2401.2371.2341.231 .2291.2281.226 2451.2421.240 0.,500,7810,8640,9290,9861.,0421.1001.1621.,2301.3071.2891.,2761.2671,2601.2551.2511.,247 0.55o.8330.9140.9771.0321.0871.1421.2021.2681.3401.3181.3021.2901.2811.2741.2691.2641.2611.2581.255 0.60o,.8900,.9671.0281.0821.1341.1881.2451.3071.3761.3491.3291.3151.3041.2951.2881.283！ 1.270 0,65o,9501.0231.0821.1341.1841.2361.2901.3491.4141.3811.3581.3411.3271.3171.3081.3021.2961.291 0.70.0131.0821.1381.1881.2361.2851.3371.3931.4531.4161.3881.3681.3521.3401.3301.3221.3151.3091.304 0.75.0801.1431.1961.2431.2891.3361.3861.4381.4951.4521.4201.3961.3781.3641.3521.3431.3351.3281.322 0.80.1491.2051.2551.3001.3441.3881.4351.485l.5371.4891.4531.4261.4061.3891.3761.3651.3551.3471.340 78
GB/T19624一2019 表D.20受内压接管拐角悍缝的g.(容器内壁处p=0) le/R0.100.200.300.400.500.600.700.800.901.001.101.201.30l.40l.50l.G01.70l.801.902.00 2.5192.2152.0011.846l.7301.6411.5701.5131.4661.426l.3931.364l.3391.3181.2981.2811.2661.2521.2401.228 g 2.102.202.302.402.502.602.702.802.903.003.103.203.303.403.503.603.703.803.90 1.2181.2081.1991.1911.1841.1771.1701.1641.1581.1531.1481.1431.1391.1351.1311.1271.1231.1201.1171.l14 c/R4.104.204.304.404.504.604.704.804.905.005.105.205.305.405.505.605.705.805.906.00 l.lll1.1081.1051.1031.100l.0981.0961.0941.0921.0901.0881.0861.0841.0831.0811.0791.0781.076l.0751.07 表D.21受内压接管拐角焊缝的Fa/ga(容器内壁处p=孤/2 a/c 4B 0.200.300.400.500.600.700.800.90l.001.101.201.301.401.50l.601.70l.801.902.00 0.00 1.0480.9930.9520.9260.9150.9180.9350.966.0l0.9680.9300.8970.8660.8390.8140.7910.7690.7500.732 0.05 l.l40l.0811.038l.01l10.999l.00l1.0l9l.050l.096l.050l.0080.9720.9390.9090.8820.8570.8340.8120.793 0.10 ..1691.1091.0651.0371.0241.0251.0411.0701.l141.0661.0240.9860.9530.9220.8950.8690.8460.8240.804 0.15 .2021.1381.0921.0621.0471.0461.0601.0871.1271.0781.0350.9970.9630.9320.9040,8780.8540.833 0.839 0.20 .2421.1711.1201.0881.0701.0681.0781.1021.1391.0891.0441.0060.9710.9390.9 ONh 0.8l9 0.25 .2881.2081.1531.l161.0961.0901.0971.1181.1511.0981.0531.0130.9780.9460.9170.8910.8670.8440.82 341.2501.1881.1471.1221.1131.1171.1341.1621.1081.0611.0210.9840.9520.9230.8960.8720.8490.828 0.30 0.35 ,4011.2971.2271.1801.1511.1381.1381.1501.1741.1171.0691.0270.9910.9580.9280.90 0.40 .4681.3481.2691.2151.1811.l631.159l.l67l.186l.1271.0771.0340.9960.9630.9330.9060.881 0.83 0.45 .54ll.403l.3131.2531.213l.l90l.18ll.184l.l98l.136l.085l.04l.0020.9680.9380.9100.8850.86l0.840 0.50 l.6l8l.46ll.360l.292l1.2461.218l.203l.201l.2l0l.1461.092l.047l.0080.9730.9420.9140.8880.865 0.55 .7001.5221.4091.332 .2261.2191.2221.1551.1001.0531.0130.9780.9460.9180.8920.8680.84 0.60 0,.850 1.872l.6471.5081.4131.3471.302l.272.254.246l.l741.ll5l.066.0230.9870.9540.9250.8990.8750.853 0.65 1.9611.7091.5571.4531.3801.3291.2931.2701.2571.1821.1221.0711.0280.9910.9580.9290.9020.8780.855 0.70 0.75 2.0481.7701.6041.4911.4121.3551.3141.2861.2681.1901.1281.0771.0330.9950.9620.9320,9050,8800.858 0.802.1341.8271.6481.5271.4411.3791.3331.3001.2771.1981.1341.0821.0370.9990.9650.9350.9080.8830.860 表D.22受内压接管拐角焊缝的g容器内壁处9=兀/2 c/R0.100.200.300.400.500.600.700.800.901.001.101.201.301.401.501.601.701.801.902.00 从？2.8502.7382.6362.5442.4602.3832.3132.2492.1902.1352.0852.0381.9951.9551.9181.8831.8511.8201.7921.765 c/R2.102.202.302.402.502.602.702.802.903.003.103.203.303.403.503.603.703.803.904.00 1.7401.7171.6951.674l.654l.6351.6181.6011.5851.5701.5551.5421.5291.5161.504l.4931.4821.4711.461.452 c/R 4.204.304.404.504.604.704.804.905.005.105.205.305.405.505.605.705.805.906.00 1.4421.4341.4251.4171.4091.4011.3941.3871.3801.3731.3671.3611.3551.3491.3431.3381.3321.3271.322.31s 79
GB/T19624一2019 附 录 E 规范性附录) 缺陷间的干涉效应系数 E.1 总则 E..1.1压力容器在局部范围同时存在多个缺陷时,在缺陷安全评定中应考虑缺陷间的干涉效应
本附 录给出了线弹性干涉效应系数M和弹塑性干涉效应系数G的确定方法
E.1.2本附录的干涉效应系数确定方法仅适用于共面缺陷
E.2线弹性干涉效应系数的估算方法 线弹性干涉效应系数M按式(E.1)估算: So M=1十0.053 E.1 式中;和、,按5.3的规定确定
E.3弹塑性干涉效应系数G的估算方法 E.3.1 应力应变关系符合Ramberg-OgodlRoR)关系的材料.G按式(E.2)估算 M 0
GB/T19624一2019 表E.3短屈服平台材料干涉效应系数计算中诸函数与s/s的关系的对照表 G G s/s L2 M G 0.300 1.0 0,630 l.053 1.086 1.415 2.l12 1.202 1.2 0.340 0,655 1.044 1.076 1.387 2.048 1.188 0.373 0.675 1.038 1.068 1.362 1.993 1.174 1.4 1.6 0.402 0.693 1.033 1.062 1.340 1.945 1.162 l.8 0,428 0.709 1.029 l.058 1.320 1.902 1.151 2.0 0.451 0.723 1.027 1.054 1.301 1.863 1.l41 2.2 0.471 0.736 1.024 1.051 1.284 1.827 1.131 2.4 0.490 0.748 1.022 1.048 1.268 1.794 1.122 2.6 0.507 0.759 1.020 1.046 1.253 1.763 1.13 2.8 0,769 1.019 1.104 1.735 0.524 1.043 1.,239 1.226 3.0 0.539 0.778 .018 1.708 1.096 l.042 1.213 3.2 0.553 0.787 1.017 1.040 l.682 1.088 1.20o 3.4 0.566 0.795 l.016 1.038 1.658 1.080 1.189 3.6 0.578 1.015 1.073 0,802 1.037 l.,635 0.590 0.81o 1.014 1.036 l.l17 l.614 3.8 l.066 0.817 L.593 1.059 0.6o1 1.013 1.035 1.167 4.0 4.2 0.612 0.823 1.573 1.052 1.013 1.034 1.156 0,.622 0.829 1.012 1.033 1.554 1.046 4.4 1.146 4.6 0.631 0.835 1.012 1.032 1.136 1.535 1.039 4.8 0.641 0.841 1.011 1.031 1.127 1.517 1.033 5.0 0.649 0.847 l.011 1.030 1.l18 1.500 1.027 82
GB/T19624一2019 附录 F 资料性附录 平面缺陷的分析评定方法 F.1特殊和附加的主要符号 下列符号适用于本附录
长表面裂纹形状因子的修正系数; 半椭圆环向表面裂纹形状因子的修正系数， A
-环向表面裂纹极限载荷的影响系数 A1As 表面裂纹深度,mm; 表面裂纹原始深度， a mm; 考虑塑性区修正的表面裂纹深度,mm a 容器壁厚,mms B 表面裂纹塑性区修正的影响因子 表面裂纹半长,mm 表面裂纹原始半长,mm; 表面裂纹的形状因子; 考虑塑性区修正的表面裂纹形状因子; 厂 均匀残余应力的等效因子; G 非均匀残余应力时的等效因子 n 积分全塑性解 H 长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行ROR关系拟合时,相应ai、n的EPRI全 塑性解 H -长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行ROR关系拟合时,相应a,n.的EPRI全塑 性解; 考虑塑性区修正的弹性」积分值.N/mm; I 全塑性积分值,N/mm; ！， -等效残余应力的等效因子计算参数 m 长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行ROR关系拟合时,第一段的应变硬化指数 n 长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行ROR关系拟合时,第二段的应变硬化指数; n -结构塑性失稳破坏模式的安全系数; n 裂纹延性撕裂失稳破坏模式的安全系数 nine P 轴向拉伸荷载,N 表面裂纹的参考轴向拉伸荷载,N; P P -长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行ROR关系拟合时,联接点处的荷载值,N P 结构塑性极限载荷轴向拉力,N; 83
GB/T19624一2019 延性撕裂失稳载荷,轴向拉力,N 许用载荷,轴向拉力,N; [P [P -裂纹撕裂失稳破坏模式的许用载荷,轴向拉力,N 结构塑性失稳破坏模式的许用载荷,轴向拉力,N; [[P门 延性撕裂失稳载荷,内压,MPa; 结构塑性极限载荷,内压,MPa 许用载荷,内压,MPa; [A 裂纹撕裂失稳破坏模式的许用载荷,内压,MPa; [ 结构塑性失稳破坏模式的许用载荷,内压,MPa; 残余应力分布曲线的厚度坐标值,mm:; -ROR材料应力应变关系曲线的应变应变硬化系数 长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行RoR关系拟合时-.第一段的应变硬化系数 -长屈服平台材料应力应变曲线分两段进行ROR关系拟合时,第二段的应变硬化系数 -容器轴向表面裂绞形状因子的修正系数 -考虑塑性区修正的轴向表面裂纹形状因子的修正系数; 环向表面裂纹塑性极限载荷的塑性极限角,rad Qn 残余应力等效因子的计算参数; 裂纹扩展量,mm d -裂纹由稳定扩展至失稳扩展的临界裂纹扩展量， ，mm; Aal 材料应力应变关系分两段拟合时,交点处应力,MPa; o
裂纹延性撕裂失稳应力,MPa; 容器的实际残余应力值,MPa R 容器的等效残余应力值,MPa; 残余应力分布曲线应力系数,MPa d -环向裂纹半角,rad -环向表面裂纹极限载荷计算公式中,容器厚度与外半径之比.t一B/R. F.2评定方法 平面缺陷的分析评定方法在于确定当裂纹起裂后,在裂纹发生延性稳定扩展至失稳临界尺寸过程 中,构件所能承受的许用载荷,并对结构的安全性进行评价
F.3适用范围 平面缺陷的分析评定方法适用于ROR关系材料及具有较长屈服平台材料的容器内表面的环向裂 纹、整圈环向裂纹、轴向裂纹及超长轴向裂纹等
F.4评定程序 平面缺陷的分析评定按下列步骤进行 84
GB/T19624一2019 裂纹构形及材料断裂性能的确定; a 裂纹延性撕裂失稳载荷(应力)的确定 b 构件塑性极限载荷(应力)的确定; c d 安全系数的选取及许用载荷的确定; 含裂纹结构安全性的评价
F.5分析评定所需基本数据的确定 分析评定时所需确定的裂纹构形尺寸和材料性能等基本数据如下 容器壁厚,表面裂纹原始深度、裂纹原始半长(B、da、cn)
a 容器内、外半径(R、R.). b ROR关系材料的应变硬化系数和指数(a,n). 对具有较长屈服平台材料应力应变曲线,分两段进行ROR关系拟合得到的应变硬化系数和 指数(a,a、n、n.),两段拟合曲线交点处应力(ae)
材料屈服强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比(.,,、E,. 材料的JR阻力曲线数据(参照可靠的标准试验方法进行测试
如果采用单试样(柔度)法测定 时,可以从三个单试样试验所获得的最低曲线中得到评定数据
如果采用多试样法,至少应有 四个有效试样的数据,并且要从下包络曲线或回归曲线减去一个标准偏差的下分散带来获得 数据). 焊接残余应力
对于轴向表面裂纹,如确认沿筒体壁厚分布有环向残余应力,则应在评定前 通过实验或其他可靠方法确定残余应力oR,并将残余应力沿壁厚方向的分布函数用式(F.1 的形式表示: (F.1 大
台 在内壁,Z=0) 十 aR=oo十o4 o(2 o(e F.6安全系数的选取 安全系数按以下规定选取 对于裂纹撕裂失稳的破坏模式,安全系数n取1.5~2.2,具体数值可根据评定要求,失效后果 a 以及评定经验综合确定 b 对于结构塑性失稳的破坏模式,安全系数nL按下述原则选取:失效后果一般的取1.3;失效后 果严重的取1.5
F.7裂纹延性撕裂失稳载荷的确定 F,7.1 计算步骤 计算步骤如下: 给定一系列裂纹扩展量Aa(i)(i=1,2, a *n
注:Aa(i)由评定计算者根据经验给定,数据间距越小计算精度越高
b)在材料J阻力曲线上确定一系列与Aa(i)相对应的材料撕裂断裂韧度Jx[a(i)](i=1,2 n 85
GB/T19624一2019 由式(F.2)解出平衡应力a(i)(i=1,2,,n) F.2 J(ao十Aa(i),(i))=AJR[Aa(i门 方程左端项为被评定结构含深为a十Aa(i)、半长为c,的裂纹在外载应力a(i)作用下的」积 分,计算公式由式(F.28)给出,式(F.39),式(F.40)给出考虑残余应力时的」积分计算公式 式(F.2)是以a(i)为单一未知数的非线性方程,需迭代求解,验敛误差应不大于2%
ao d 在由"对离散点[a(i),a(i)]描述的a Aa曲线上,确定 =0处的
和A;也可用(o 公 ao (i),Aa(i))数据系列中的最大a(i)所对应的位置近似作为aAa曲线上 =0的位置
上步中确定的口即为裂纹撕裂失稳应力o,相应的载荷即为延性撕裂失稳载荷P或,Aa即 为裂纹由稳定扩展至失稳扩展的临界裂纹扩展量Aai
F.7.2含裂纹构件的弹塑性J积分 F.7.2.1含裂纹结构」积分计算公式 含裂纹构件的弹塑性」积分等于弹性」积分.与全塑性」积分J,之和,即 =J.十J F.3) 本附录给出四种典型裂纹构形的」积分表达式
计算全塑性」积分J,时需要的全塑性解系数 H由式(F.44)给出
F.7.2.2容器内表面环向裂纹】积分表达式 aa (F.4 [a一)P()门 J
= 云 F.5 -普*"月"堤1'儿中n门 =0.25十0.5298 十0,3835 之0.25时 BA BA =3.72 13.475 十19.988 0.25时 BA BA BA BA， F.6 0,58 A，=(0.25十a/e" F.7 R:一R)e-R土a+(-点)eR"十" BR= F.8
=P/[x(R:一R; F.9 当口
GB/T19624一2019 F.12 “-1+"侵心+(门 F=1.1十A1.948
十0.3342 》 ") F.13 A=[O.125.(R;/B)-0.25]"(当5<(R/B)<10时) A=[0.4R/B)一3.0]"当10
GB/T19624一2019 F.(a/a, 71 .(F.28 -1十 十T”1十B(/a. F=1.1十Al4.951 十1.092 F,29 " A=[0.125(R:/B)-0.25]"=当5<(R/B)<10时 F.30 lA=[0.2(R/B)-1.](当10<(R/B)<20时) 是[d- R:;/R.(R十a/(B一a)] F.31 BR=！ 口=2R:/(R一Ry F.32 ！-(!)M(侵) 当口o
时 十a F33 F.8构件塑性极限载荷的确定 计算裂纹扩展至临界尺寸时含裂纹构件的塑性极限载荷尸或卢
本附录给出四种裂纹构形 F.8.1 的塑性极限载倘表达式,应以十a作为裂纹深度
代人公式计算 F.8.2容器内表面环向裂纹的塑性极限载荷如下 P=2rRBa F.34 层(H)(一砖+岚)/(8- #*-#* sin) a=arccos(A F.35 A-是[a一;(一站十)+(-+门u土化- -)1一)]/2 F.36 Tc F.37 0= R G=B/R F.38 F.8.3容器内表面全周长环向裂纹的塑性极限载荷如下 )[R
-(R十a)门 F.39 P F.40
=(o,十d) F.8.4容器内表面轴向裂纹的塑性极限载荷如下 -馒4-(-贵"门 (F.41 力 M,=[1十1.6le=/(RB)] F.42 F.8.5容器内表面长轴向裂纹的塑性极限载荷如下: 停()(-)儿一-量"6/" (F.43 n 88
GB/T19624一2019 F.9残余应力o在延性断裂评定中的考虑 在」积分计算中，只需考虑残余应力对线弹性部分.中的附加影响: 停日侵) 小-曾[-r唱)告 大
(F.44) 式中,等效残余应力由实际残余应力oR分布曲线[式(F.1]根据“应力强度因子相等”原则换算
K=VxB F.45 awG 等效的均匀残余应力oi产生的应力强度因子为 F.46 K，=V;G F,47 aG/G oR 0,05 R G=(Aa，十A.ai十A.a十Aa十Asa/o.102 F.48 ( 0.02 F.49 )/( a，= 式(F.48)、式(F.49)中的系数A,一A,及m的取值见表F.1
表F.1计算等效残余应力时各系数的取值 G G 1.323" 0.2363 0.58 1.7767 -2.5975 2.752o G 0.1045 0.4189 0.22 G 0.0204 0.4213 0.1o -0.0040 G 0.0728 0.6688 0.05 一0.3601 F.10许用载荷的确定 裂纹撕裂失稳破坏模式下的许用载荷为 P F,50 [P]= 或[门 in 结构塑性失稳破坏模式下的许用载荷为 [P]=皇或[p]= F.51 川 77 结构的许用载荷为 [P]一min[P],[P]或[门]一mn([p][] F.52 F.11安全性评价 如果工作载荷小于许用载荷,则认为该缺陷是安全或可接受的;否则,不能保证安全或不可接受
89
GB/T19624一2019 F.12各种裂纹构形的】积分全塑性解 容器内表面有限长环向裂纹全塑性解H(R:/B=10) F.12.1 容器内表面有限长环向裂纹全塑性解H(R/B=10)按表F.2确定 表F.2容器内表面有限长环向裂纹全塑性解H(R/B=10)的取值 0/T月=1 0,05 0.10 0.15 0,20 0,.25 0.30 0.35 0.100 0,373 0,377 0.380 0.383 0,.386 0.388 0.389 0.125 0.466 0.471 0.481 0.488 0.492 0.495 0.498 0,150 0,560 0,572 0,585 0,.596 0,603 0.608 0,61l 0.200 0.822 0.838 0.746 0.772 0.,799 0.848 0.856 0.250 0.933 0.995 1.057 1.130 .10 .150 .165 0.300 1.119 1.239 1.362 1.436 1.485 1.520 1.546 1.832 2.007 0.350 l.306 1.530 1.717 1.909 1.965 2.122 2.291 2.407 2.492 0,400 l.492 1.854 2.557 3.108 0.450 2.211 2.580 2.818 2.985 1.679 3.202 .15 3.s17 0.500 1.866 2.600 3.090 3.646 3.950 3.655 4.085 4.627 0,550 2.,052 3,021 4.394 4.808 4.274 55.542 5.,784 0,.600 2.239 3.473 4.829 5,234 0.650 2.471 3.955 4.949 5.650 6.169 6.568 6.883 2.715 5.678 7.708 8.112 0.700 4,467 6,550 7.202 0.750 2.966 5.009 6.463 7.529 8.337 8.969 9.476 0.800 3.223 5.58o 7.303 8.588 9.575 0.354 0.983 8/开刀=l a/B 0,45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.40 0,.100 0.391 0.393 0,394 0,394 0.394 0.394 0.394 0.125 0.500 0.502 0.504 0.505 0.505 0,.506 0.504 0,150 0.614 0,616 0,617 0,619 0,620 0.621 0,622 0.200 0.862 0.867 0.870 0.874 0.876 0.879 0.881 0.250 1.176 1.186 1.193 1.199 1.205 1.209 1.213 0,300 1.566 1.607 1.583 1.596 .616 .624 1.631 2.138 0,350 2.040 2.067 2.089 2.107 2.147 2.122 275 2.649 2.682 2.71m 2.735 2.7714 0,400 2.6o8 &.498 0,450 3.276 3.337 3.387 3.429 3.465 3.523 4.274 4.214 4.370 0.500 4.056 4.142 4.409 4.32o 5.172 5.256 5.328 5.391 0.550 4.954 5.073 5.446 0.600 5.979 6.139 6.273 6.387 6.485 6.570 6.645 0.650 7.138 7.350 7.678 7.808 7.922 8.021 7.527 0,700 8,440 8.713 8.943 9.140 9.309 9.458 9.588 0,750 9,.892 10,239 10.532 10,783 1l.001 l1.191 l1.350 0.800 11.501 11.934 12.303 12.619 12.894 13.135 13.348 90
GB/T19624一2019 表F.2(续 0/开n=2 a/B 0,05 0.10 0.15 0,20 0,.25 0.30 0.35 0.100 0.376 0.386 0,.444 0,456 0,490 0.501 0.510 0.577 0,654 0.125 0,473 0,485 0,550 0,565 0,621 0.150 0.574 0.595 0.665 0.705 0,725 0.753 0.781 0.200 0.787 0.840 0.920 1.006 1.053 1.082 1.095 0.250 0.987 l.095 1.240 1.380 1.450 l.465 1.495 0.300 1.196 1.614 1.82o 1.895 2.000 2.040 1.410 2.720 0.350 1.435 1.832 2.16O 2.378 2.710 2.730 2.322 3.505 3.567 0.400 1.681 2.954 3,250 3.563 0.450 1.919 2.843 3.665 4.730 3.945 4.420 4.572 0.500 2.181 3.479 4.682 5..385 6.120 6,.150 5.779 .478 0.550 2.430 4.135 5.768 6.852 7.692 8.l10 0.600 2.638 4.710 6.944 8.408 9.306 9.86o 10.250 0.650 2.882 5.270 7.949 10.194 l1.488 12.586 13.100 0.700 3.149 5,894 9,244 12.414 14.447 15.637 17.000 0.750 3.542 6.955 11.533 15.948 19.577 22.489 24.791 0.800 3.980 8,200 14.690 21.104 27.066 32.987 38.199 0/r(n=2 a/B 0.55 0.60 0,40 0.45 0.50 0.65 0.70 0.512 0.l00 0.510 0.51o 0,513 0.505 0.493 0.48 0.125 0.658 0.655 0.653 0.651 0.649 0.645 0.633 0.150 0,781 0,780 0,779 0.777 0.775 0,759 0.743 1.072 l.076 .067 0.200 l.089 1.080 1.073 1.050 0.250 1.495 1.495 1.492 1.490 1.488 1.485 1.379 0.300 2.040 1.998 1.945 1.940 1.900 1.840 1.800 2.700 2.620 0.350 2.730 2.680 2.660 2.640 2.590 3.560 3.560o 3.546 0.400 3.558 3.556 3.554 3.551 0.450 4.720 4.710 4.700 4.680 4.66o 4.640 4.620 120 6.090 .080 6.070 6.065 0.500 6.1l40 6. 6.100 0.550 8.100 8.100 8.090 8,080 8.08o 8.070 8.06o 0.600 0.490 10.490 10,480 10,470 10.460 10.450 10.440 0.650 3.455 13.460 13,610 13.750 13.937 14.083 14.188 0.700 8.150 18.150 18.120 18.100 18.080 18.060 18.040 0.750 26,955 27.937 28.919 29.960 30.332 30.489 30.368 0.800 41.337 42.933 43.828 45.754 46.255 46.369 45,877 O
GB/T19624一2019 表F.2(续 0/xn=5) a/B 0.,05 0.10 0.15 0.20 0.25 0,30 0.35 0.100 0,.404 0,438 0,488 0,.532 0,.566 0.588 0.584 0.775 0.740 0,125 0,505 0,549 0,654 0,708 0,764 0.150 0.617 0.682 0.810 0,910 0.940 0.976 0,946 0.200 0,842 0.951 1.155 1.370 1.488 1.550 1.258 2.410 0,250 l.079 1.290 1.590 1.920 2.200 2.056 0.300 1.336 1.720 2.284 3.35o 3.38o 3.184 2.767 0.350 1.681 2.410 3.410 4.l40 4.790 4.900 4.813 4.983 7.585 0,400 2.038 3,210 6,090 7.250 7.689 0,450 2.415 6.692 8,454 9.980 10.572 10.835 4.150 0.500 2.780 5.150 8.624 11.318 13.347 14.481 15.021 0.550 3.173 6.320 10.973 15.040 17.331 18.672 18.991 0.600 3.446 7.220 13.016 18.382 21.34 23.548 25.252 0.650 3.855 8.385 15.164 21.288 26.262 29.944 32.630 4.272 17.803 0.700 9,590 26.942 35.817 40,120 47.572 0.750 4.68o 10.800 20.76o 33.771 45.377 55.325 61.093 0,800 5,092 12.050 27.214 45.447 63,942 92.010o 123.42 0/开月=5 a/B 0.55 0.60 0.40 0.45 0.50 0.65 0.70 0.576 0.l00 0.580 0.570 0.559 0.564 0,569 0,568 0.125 0.752 0.,723 0.703 0,705 0.699 0.700 0.693 0.150 0,923 0,.901 0.871 0.877 0.874 0.878 0.809 1.251 1.208 1.167 l.18o .20o 0.200 1.191 1.209 0,.250 1.977 1.896 1.820 1.851 1.879 1.900 1.919 2.979 0,300 3,078 2.943 2.807 2.872 2.929 3.023 4.880 4.771 4.665 4.788 5.017 5.049 5.068 0,350 0.400 7.575 7.296 7.260 7.777 7.035 7.455 7.626 0,450 10.841 10.510 10.370 10.821 ll.225 1l.654 1l.863 7.945 0.500 15. .06 15.329 15.103 6.273 17 18.510 ,248 0.550 19.773 19.832 19.594 21,435 22.932 24.061 25.122 0,.600 26,025 26.944 24.495 30,745 33.685 36,280 38.502 0,650 35,470 36,570 37.588 42.747 47.957 51.955 57.190 0.700 51.278 57.918 60.911 70.669 80.656 90.835 99.868 0.750 71.198 81.073 89.904 109.40 131.05 151.77 177.07 0,800 52.564 182.68 21l.65 272.98 338.76 414.65 494.48 92
GB/T19624一2019 表F.2(续 0/开月=10) a/B 0,05 0.10 0.15 0,20 0,.25 0.30 0.35 0.100 0,430 0,549 0.599 0.613 0.617 0.612 0.608 0.875 0,919 0,909 0,.899 0.125 0,580 0,755 0,915 0.150 0,730 0,960 1.133 1.200 1.240 1.262 1.262 0.200 0.954 1.400 1.715 1.875 1.91 1.915 1.894 2.010 0.250 1.206 2.525 2.920 3.l40 3.160 3.l41 0.300 1.480 2.840 4.826 5.120 5.21o 5.231 4.014 0.350 2.100 4.150 5.800 7.350 8.550 9.,200 9.400 5.700 15.10o 0.400 2.900 8,588 l1,000 13.34 16,150 0.450 4.445 8.650 12.955 17.055 20.909 24.520 27.640 0.500 6.720 13.570 20.400 27.200 34.352 41.550 48.150 0.550 7.329 14.800 23.100 34.007 46.000 58.050 72.100 0.600 8.040 16.240 27.05o 41.95o 59.937 78.336 103,476 0.650 9.181 20.852 34.732 53.864 76.959 99.227 142.173 10.66o 45.960 0.700 27.592 71.275 101.890 131,395 178,462 0.750 12,43o 35.72o 59.836 92.05o 126.000 162.170 230,736 0.800 5.230 5.271 86.057 135.996 183.l40 208,219 340,.498 0/T月=10) a/B 0.55 0.60 0,40 0.45 0.50 0.65 0.70 0.597 0.581 0.l00 0.604 0.600 0.589 0.585 0,593 0.125 0.889 0.879 0.869 0.859 0.849 0.839 0.829 0.150 1.248 1.229 1.209 1.186 1.170 1.151 1.131 1.872 1.851 .787 1.766 0.200 1,830 l.808 1.744 0.250 3.122 3.103 3.083 3.064 3.045 3.026 3.007 0.300 5,252 5,274 5,296 5.317 5.339 5.360 5.381 9.820 10.420 0.350 9.670 10,050 10.140 10.280 10,560 19.100 19.850 0.400 7.18o 20.480 22.050 18.100 21.120 0.450 30.400 33,760 36.850 39.550 42.070 44.800 47.150 55.950 71.l1o s5.660 92. 00.25 0.500 63.600 78.390 .940 0.550 89.040 101.10 118.50 132.6o 150.50 170.20 189,.90 0.600 33.47 172.43 240.60 262.00 339.40 402.00 480,20 0.650 182.20 258.30 357.,00 490,20 670.00 889.00 ll50.,0 0.700 244.56 334.29 474.63 768.72 1181.8 1851.8 2854.7 0.750 348.47 546.32 878.52 1741l.8 3218.7 4980.8 6552.2 0.800 568.38 970,86 1724.2 3624.7 6988,8 1l407.3 18691.3 93
GB/T19624一2019 F.12.2容器内表面全周长环向裂纹全塑性解H(R/B=10 容器内表面全周长环向裂纹全塑性解H(R/B=10)按表F.3确定
表r.3容器内表面全周长环向裂纹全塑性解H(R;/B=10)的取值 a/B 1=1 儿=2 =5 =7 卫=l0 卫=20 0.00 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0.000 0.000 0,05 0,241 0,270 0,308 0,400 0.500 0.690 1.300 0.10 0,.519 0.586 0.696 0.879 1.039 1.280 2.000 0.15 0.854 0.900 1.200 1.350 1.800 1.900 2.400 0.20 1.262 1.300 1.520 1.820 2.000 2.200 2.600 2.030 2.31o 2.433 2.650 0.25 1.764 1.7883 2.470 2.770 0.30 2.380 2.450 2.840 2.640 2.690 2.800 2.720 0.35 3. .33 3.500 3.200 3.390 3,000 2.830 4.053 0.40 3.950 4.240 3.880 3.,220 3.000 2.780 a.5 5,170 4.840 5.000 4.300 3,400 3.100 2.790 6,.522 0,50 5,900 5,630 4.510 3,490 3.250 2.790 4.600 2.800 6,900 6,190 3,640 3,300 0.55 8.1583 0.60 8.000 6.650 4.680 3,750 3.210 2.800 10.114 7.09o 4.700 3.220 0.65 12.464 9.100 3.800 2.8oo0 0.70 15.277 10,230 7.400 4.750 3.880 3.220 2.800 0,75 18.635 ll.500 7.680 4.790 3.920 3.250 2.800 0.80 22.640 12.700 7.860 4.800 3,.970 3.300 2.820 F.12.3容器内表面超长轴向裂纹全塑性解H(R/B=10 容器内表面超长轴向裂纹全塑性解H(R/B=10)按表F.4确定
表F.4容器内表面超长轴向裂纹全塑性解H(R/B=10)的取值 a/B n=1 =5 刀=7 川=10 川=20 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0.000 0,000 0.050 0.233 0.320 0.425 0.535 0.714 1.764 1.288 0.498 0.684 0.861 1.798 3.800 0.100 1. ,l44 3.034 0.125 0,653 0.897 1.225 1.590 2.517 5.021 4.236 0.150 0.830 2.250 5.618 1.l140 1.616 3.427 6.324 2.715 1.748 .820o 0.178 0,200 1.273 4,000 9.045 4.135 1.882 0,250 2.584 6,000 8.990 14.521 13.760 0.300 3.750 6.000 9.125 21.035 25.000 2.731 12.920 4.625 7.250 15.730 25.513 0.325 3.323 11.281 34.000 0,350 3,914 5,500 8,500 13,636 18,800 31.213 54.000 0.375 4.735 6.750 10.250 6.612 2.0 920 38.542 87.00o 0.400 5,555 8,.000 12.000 20,000 28,090 48.856 135,00 0,425 6.686 9.500 14.250 25,000 34.830 65,000 185.00 0,450 7.817 ll.,000 16.500 30,000 41.778 97.284 265,(00 0,475 9,360 13.000 20.179 36,575 50,000 150,00 15.000 23.858 240.16 0.500 43.50 68.500 l0.903 94
GB/T19624一2019 表F.4(续 a/B 月=2 -5 月=10 -20 =3 0.525 12.990 18.000 27.500 50,000 100.00 400.00 0.550 15.077 61.707 147.7o 650.00 21 ,000 32.000 0.575 17.872 24.500 37.000 75,000 200.00 1075.0 0.600 20.667 28.500 43.000 93.499 300.07 2000.0 0.625 24.376 32.500 50,000 120,00 450.00 3900.0 0.650 28,.085 39.000 58.000 151.92 658.33 6750.0 0.700 37.840o 51.500 80.000 269.61 1635.8 0.750 50,.563 68,042 113.77 538.23 4813.9 0.800 67.022 89.000 175.00 1270.60 18171.0 F.12.4容器内表面有限长轴向裂纹全塑性解H(R/B=10 容器内表面有限长轴向裂纹全塑性解H(R:/B=10)按表F.5确定 表F.5容器内表面有限长轴向裂纹全塑性解H(R/B=10)的取值 a 1=2 a/B 1/3 1/4 1/6 1/10 1/20 1/40 0,100 0,34 0.383 0,431 0.476 0,534 0,592 0,125 0.410 0,462 0,524 0.636 0,686 0,774 0.150 0.478 0,610 0.621 0.785 0,859 0.981 0.617 1.121 0,869 0,200 0,754 1.297 1.501 0.772 1.012 0.250 1.178 l.495 1.902 2.218 0.955 1.210 1.542 2.750 0,.300 2.053 3,219 a.970 1.092 1.420 2.505 3.387 0.325 1.809 4.025 1.206 1.590 2.954 4.722 ,350 0. 2.090 0.375 .379 1.774 2.502? 4.938 5.797 3,600 1.527 2.007 2.901 6.872 0.400 5.850 4.243 6.947 .425 1.732 2.282 3.379 5.015 163 中 0. 2.538 .450 .848 3.848 5.785 8.044 00. 9,454 0.475 .992 481 6.816 9.507 2.805 11.176 4. 0.500 2.165 5.104 7.845 10.972 12.899 3.171 0.525 2.382 9.396 13.170 15.483 3.537 6.056 0.550 2.598 6.997 10.945 15.371 18.069 3.841 0.575 2.858 4.268 8.093 12.755 17.939 21.087 0.600 2.900 4.695 9.345 14.825 20.877 24.538 0.625 3.378 5.244 10.588 16.896 23.818 27.990 0.650 3.724 20.267 5.854 12.634 28.595 33.599 0.700 4.504 7.,439 16.535 26.759 37.799 44.396 0.750 5.803 9,939 21.705 35.369 49.995 58.694 0.800 7.622 13.537 28.262 46.304 65,469 76.821 95
GB/T19624一2019 表F.5(续 a/2cn=3) a/B 1/3 1/6 1/10 1/20 1/4 1/40 0.425 0.439 0.505 0.552 0.627 0.714 0.100 0.125 0.563 0.671 0.673 0.841 1.048 0.748 0,150 0.632 0,696 0,.783 1.047 1.178 1.381 0.200 0.866 0.950 1.393 1.847 2.226 l.118 .491 0,250 1,039 1.195 2.000 2.784 3.387 1.585 1.949 2.793 4.018 0.300 1.208 4.915 1.768 2.256 0.325 1.318 3.327 4.848 5.940 么5 0.350 .516 1.951 3.857 5.678 6.965 2.90 1.689 8.402 0.375 2.134 4.608 6.8t2 37 ass 0,400 1.819 2.439 8.007 9.839 6.319 2.683 9.507 30s 0,425 1.992 11 l.688 3.000 t 7.28o0 13.538 0,450 2.165 1l,009 0.475 3.293 5.306 8.867 13.466 2.339 16.563 3.574 G.167 10.449 15.926 0.500 2.598 19.590 0.525 2.772 3.953 7.003 12.013 18.363 22.589 13.951 3.031 0.550 oa 26.296 4.634 21.378 3.378 52t .1r 1.731 0.575 16.106 30.417 l0.579 0.600 3.638 6.000 18.697 35.365 28.758 12.196 21.723 0,625 4.071 6,890 33.459 4l.139 .838 25.187 0,650 4,504 8,049 14.043 38. 47.741 0.700 19.140 53.643 65.905 5.717 0.610 34.733 0.750 7.276 14.268 26.986 49.425 76,401 93.809 0.800 9.276 19.l44 76.110 41.257 117.694 144.413 a/2cn=5) a/B 1/3 1/4 1/6 1/10 1/20 1/40 O.502 0.552 0.586 0.915 0.100 0.6 C.77T 0.665 0.743 1.266 0.125 0.732 0.822 1.044 0.725 0.896 0.150 0.798 1.089 1.454 1.788 1773 0.200 0,966 1.290 2.543 3.174 1.078 0.250 253: 3.787 1.169 4.760 上.463 .79 8.719 .829 2.344 0.300 l.429 7.243 5.741 9.380 0 29 788 0.325 1.559 .27 13 10 3.459 9.l 0.350 1.732 11.520 0.375 ,w98 e 13.71o 1.819 0.840 A8 1.992 12.570 7.04 2.805 .523 0,400 15.900 5.538 具.8An 19.880 a087 15.720 2.1I65 0.425 1.770 2.382 18.87o0 353 G530 0.450 23.870 7.843 0.475 29.120 14.320 2.598 .024 23.020 D17 2M1s 16.870 27. .170 112 0,500 34.400 .219 10.480 3.205 31.500 0.525 39.800 19,530 2 8.900 0.550 2.s0 21 .080 a51 49.200 .071 29.300 5.60 7.380 0.575 47.300 59.800 0.600 75.000 .975 B.10 4.623 36.500 59.100 1.270 4.500 46.800 0.625 5.652 76.000 96.000 0.650 0.800 13.993 96.,000 121.000 6.84 59.300 0.700 ll.235 24.046 54.400 105.000 171.000 216.000 0.750 21.021 46.819 108.200 211.000 342.000 431.000 0.800 47.032 108.438 255.000 499.000 808.000 1018,000 96
GB/T19624?2019 F.5( a/2en=7 a/B 1/4 l/6 1/20 1/40 1/1o 0.100 0.856 0.925 0.954 .028 1.218 l,440 0.125 1.010 1.106 1.169 1.322 1.662 2.008 0.150 1.126 1,296 1.414 1.686 2.227 2.728 0.,200 1.386 1.672 2.050 2.620 3.720 4.626 0,250 1,602 2.,039 2.653 3,842 5,704 7.145 1.906 8.172 0.300 2.406 3.440 5.352 l0,272 2.691 9.942 12.510 0.325 2.079 .023 6.446 0.350 2.237 2.980 4.648 7.640 1.879 14.960 0.375 14.,481 3.391 5.505 9,254 18.240 2.449 6s0 0,400 2.114 11.283 3.907 17.750 22.370 3.065 4.584 7.996 0,425 13.936 22.020 27.750 0.450 3.551 5.233 9,424 16.670 33.300 26.420 4.071 .734 2.485 22.360 5.550 G 0.475 44.800 0.500 62.700 9.051 17.238 5.197 31 1.220 9.730 63.400 79.800 0.525 6.458 l.125 21.710 39.,700 8.958 0.550 58,.590 93.700 l18.000 31.780 15.927 20.975 0.575 79.300 126.900 159.800 l.448 42.720 0.600 16.288 30.703 63.690 119.000 190.600 240.000 23.267 45.047 0,625 95.000 178.500 286.000 360.000 138.400 419.000 527.000 0,650 32.556 64,636 261.300 74.827 155.500 341.900 650.000 0.700 1043.000 1310.000 0.750 206.387 446.337 1002.600 1918.000 3074.000 3860,000 0.800 3779.000 11625.000 14585.000 738.377 653.025 7257.000 97
GB/T19624一2019 附 录 G 规范性附录) 压力管道直管段平面缺陷安全评定方法 G.1总则 本附录给出了在内压、轴向拉力,弯矩为主的组合载荷作用下,含裂纹、未熔合、未焊透等平面缺陷 的钢制压力管道直管段的安全评定方法
G.2符号 下列符号适用于本附录,未规定者按第3章的规定 起裂时载荷比 ！ M 缺陷处管道横截面的弯矩,N mm; N -缺陷处管道横截面的拉力,N -规定按载荷取的安全系数; U因子,为塑性极限载荷与起裂断裂载荷之比; -缺陷周长包角为之半角,rad; 0/x 缺陷的无量纲长度,即周向缺陷长度与管周长之比; [口 许可流变应力比,即周向缺陷管道塑性极限载荷应力(a
十d),与材料流变应力 值之比 计算起裂载荷比L,时采用的方程系数
k1,g,k8,k G.3轴向平面缺陷的评定 轴向平面缺陷,应按第5章或第6章的规定进行评定
G.4环向平面缺陷的评定 G.4.1材料性能数据确定的特殊规定 材料性能数据确定的特殊规定如下 a 材料拉伸性能o,及d;对焊缝取母材与焊缝材料二者的较低值
b 评定用材料断裂韧度的下限值(Je)下雕可取1.1KV,对未焊透缺陷可取2.2KV.(由KV估算 Je下限值时,Je单位为N/mm,KV单位为J),也可根据评定者过去使用该种材料的历史经 验决定
在缺乏在用材料的KV数据的情况下,如评定者能判断该材料适用于压力管道，且在使用状 况下无脆化倾向,使用温度不低于韧脆转变温度,则在评定计算时可取压力管道材料容许的最 低值KV=27]
在使用上述断裂韧度值进行评定不能获得保证安全的结论时,可通过实物取样实测Ax值或 98
GB/T19624一2019 断裂韧度值,重新评定
对在使用工况下无脆化倾向的20井或奥氏体不锈钢管道及壁厚不大 于13mm的16Mn管道的未焊透缺陷允许采用附录H进行评定 断裂韧度Je的测定:对大直径的厚壁管,可按本标准的有关规定进行;对小直径的薄壁管,在 取样不能满足测试试件厚度要求时,可用该管材制备周向穿透裂纹的管段试件在四点弯曲加 载下进行实测
f 评定计算用Ke值,可由Jc值按式(G.1)进行估算 K
=、E一巧 (G.1) G.4.2U因子评定法 G.4.2.1应力的计算 根据管系应力分析确定缺陷处管道横截面的弯矩M、拉力N和内压户,按式(G.2),式(G.3)计算 评定所需的轴向膜应力o丽及弯曲应力oa N十R G.2 dm 2rRB M G.3 o一 RB G.4.2.2起裂时载荷比L,的确定 计算d.,/E/Ke,并根据缺陷无量纲长度0/T值和相对深度a/B值,按式(G,4)计算评定所需的起 裂时载荷比L (G.4 L，一k,exp(k历.V互/Ke)十k,esp(k;口V厄/K 其中.k1,k,k,k由查表获得
当a.万/Kc<0.5时,查表G.1;当a.,厄/Ke>0.5时,查表G.2
G.4.2.3U因子值的计算 U因子值按式(G.5)计算 口，十o U G.5 2Ll 当U<1时,取U=1
G.4.2.4许可流变应力比[]的确定 由缺陷尺寸0/开值及a/B值,由表G.3查得[a
G.4.3安全性评价 如果式(G.6)所表述的判据成立,则评定结论为安全或可接受;否则,认为不能保证安全或不可 接受 [o s 中中 G.6 d ai) m十！ Un S
GB/T19624一2019 表G.1评定方程系数表(o,//Kc<0.5 k k k k！ 尺 k k2 k k
a/B 0/开=0.1o 0/开=0.15 0/开=0.20 0.10 1.5858 -21.7561.2158一0,55581.5872 -22.0521.2146 -0.55931.5886 -22.3271.2135 -0.5625 0.15 l.6002 -25,794l.2063 -0.6355l.6002 -25,797l.2063 -0.63531.6002 -25.7671.2063 -0.6345 -28.8471.1994 -0.69771.6079 -28.4451.2016 -0.69511.6058 -27.9701.2040 -0.6913 .6098 0.20 0.25 1.6184 -31.82o1.1924 -0.75641.6161 -31.3151.1956 -0,755o1.6133 -30.6851.1991 -0.751 0.30 1.624 8 -34.4831.1875 0.81311.6222 -33.87o1.1918 -0.81381.6189 33.0611.1968 0.811 0.35 1.6314 -37.4051.1816 -0.87151.6270 -36,2371.1901 -0,87461.6208 -34,7161.2001 -0.8732 0.40 1.6370 -40.2661.1770 -0.931 1,6311 -38,.4671,1908 -0.93951.6208 -36.0401.2078 -0.9421 0,451.6415 -43.0741.1736 -0.99381.6358 -40.8951.1918 -1.00941.6223 -37.7601.2149 -1.0188 0.501.6455 -45.8921.1714-1.05991.6405一43.2971.1948-1.08561.6226 -39.3091.2259-1.1052 1.172" 0.55 -l.10?1.6194 l.6499 48.569 -1.13181.6446 -45.4661.2017 -40.4051.2431 1.2046 0.60 1.6557 -51.3571.1745 -1.20981.6491 -47.6021.2l13-1.264o1.6118 -41.1031.2664 -1.3187 0.65 1.6629 -54.2371.1783 1.29431.6568 -50.4681.2164 -1.357o1.6188 43.7201.272 1.416" -57.1951.1833 1.385o1.6658 -53.3931.2222 -1.45441.6260 46.2881.2784 0.70 l.6712 1.5141 a/B 0/r=0.25 0/其=0.30 0/不=0,35 0.10 1.5903 -22.6991.2120 -0.56681.5920 -23.0521.2105 -0.57081.5899 -22.6001.2123 -0.5653 0.15 1.6014 -26.02o1.2050一0.63651.6026 -26.2491.2038 -0.63811.6003 -25.7741.2061 -0,6339 .6060 -28.020 1.2037 0.69151.,6062 28.0361.2034 -0.6911.6039 -27.5631.2060 -0.,6878 0.20 0.25 1.6114 -30.2581.2016 -0.74941.6092 -29,7641.2042 -0,746o1.6056 -29.04l1.2084 -0.7425 0.30 1.6141 -32.0081.2033 0,80831.6082 -30.8011.2104 -0,.80291.602" 29.7211.2172 -0.7992 0.35 1.6145 -33.3771.2089 -0.87121.6065 -31.8061.2187 -0,86621.5986 -30,4611.227" -0.8636 0.40 l.6120 -34.3201.2197 -0.94241.6002 -32.2591.2334 -0,.93861.5889 -30.5461.2458 -0.9377 0.45 1.6089 -35.3391.2327 -l.02321.5894 -32.3571.2542 -l.0232l.5746 -30.3961.269 -l.0233 -l.l1731.5679 -29.372l.3050 -1l.1283 0.50 l.6016 -35,.957l.2521 -31.6681.2864 -1.127o1.5474 -1.21721.5618 l.3253 1.225 0.55 .5965 -37.080.2692 32.866.3024 -1.22481.5353 30.037 0.60 1.5873 -37.8521.2910 1.327 .5528 -33,7841.3212-1.32671.5184 -30.2971.349" -1.3258 0.65 1.5873 -39.5881.3024 -1.42611.5410 -34.3891.3409 -1.42651.503" 30.5701.3700 1.4162 0,70 1.5861 -41.1151.3143 -1.52421.5252 -34.5681.,3630 -1.52631.4839 -30,3931.392" 1.5029 a/B 0/r=0.40 0/其=0.45 0/灭=0.50 0.101.5877 2.1301.2141-0.55941.5861 -21.78o1.2155-0,555o1.5843 -21.4l61.2168一0.5504 0.15 1.5979 -25.,2711.,2085 -0.62921.5964 -24.9891.2100 -0.627o1.5949 -24,6911.,211 5 -0.6245 1.2087 1.2098 0.20 l.6014 -27.052 -0.68411.6004 -26.894 -0,684O1.,5994 -26.7171.2109 -0.6835 0.251.6015 -28.2471.2129 -0.73791.6005 -28.0881.2142 -0.73851.5993 -27.9011.2156 -0.7386 0.30 1.5957 -28.5161.2246 -0.79391.5944 -28.3471.2261 -0,.79521.5930 28.1381.2278 -0.7957 100
GB/T19624一2019 表G.1(续
人 k k k k k k a/B 0/天=0.40 0/其=0.45 0/T=0.50 0.351.5892 -28.9361.2376-0.8587l.5865 -28.5681.2406 -0.8597l.5835 -28.l401.2438 -0.859 0.401.5748 -28,5741.2598一0.9339l.5692 -27.8981.2652-0.93481.5632 -27.1371.2710 -0,.933" 0.451.5560 -28.1201.2861 -1.020o1.5454 -26.9631.2959 -1.02081.5331 -25,.6481.3064 l.0189 0.501.5215 -26.6951.3268-1l.1251.4998一24.7671.3451 -1.12941.4734 -22.5521.3664 -1.1312 0.551.5012" -26.7241.3530 1.22161.4777 -24.6761.3718 -1.22061.4497 22.3461.3932 1.2157 0,601,.4730 -26,2081.3850 1.32121.4481 -24.0351.4033 -1.31081.4195 -21.6051.4236 -1.2942 0.651.4544 -26,1471.4064 -1.39941.4282 -23.700o1.4242 -1.37421.3991 -21.0051.4430 -1.3396 0.701.4319 -1.46981,4047" -22.9241.4462 -1.12541.3763 -1.3670 -25,6541.4295 19.9531.4620 a/B 0/代=0,55 /其=0,.60 0/其=0,.65 275一Ms行L -20.917 1.2185 0.10 1.5834 -21.219 -21.0181.2182-0.54491.5820 -0,5435 0.151.5942" -24.5551.2121 -0.623 1.5936 1.2127-0.62171.5933 -24.3561.213o -0.621 -24.420 0.201.5993 -26.6951.21l0 -0.683 1.5993 -26.6721.2110 -0.68261.5993 26.6721.21lo -0.6826 -27.8261.2158-0.73731.5987 -27.7521.2160 -0.73601.5987 -27.71421.2161 -0.7360 0.25 1.5990 0.301.5924 -27.9961.2282 -0.79331.5918 -27.8541.2286 -0.79081.5916 27.8291.2288 -0.7907 0.351.5828 -27.9501.2441 -0.85481.582 -27.76o1.2443 -0.85031.5820 -27.7451.2444 -0.8503 0.40 1.5626 -26,.9051.2707 -0,92581,5621 -26.6721.2705 -0.91791.5621 26.6721.2705 -0,9179 1.5326 -25.309 -24.970 1.3044 -0.99101.5319 -24.9041.3046 -0.989 0.45 1.3054 -1.00491.5322 0.501,4739 -22.1161.3637" -1.10771.4745一21.6821.3609-1.08411.4736 -21.5251.3612-1.080 0,551.4507 -21.7421.389 1.18081.452o -21.1381.3846 -1.1451.4518 20.9171.3838 1.1355 0.601.4215 -20.8271.4175 -1.24551.4241 -20,0471.4107 -1.19571.4253 -19,7621.4080 -1.1773 0.65 1.3943 -19.5831.4412 1.281o1.3915 -18.1651.4370 -1.21831.3936 -17.6731.4322 -1.1868 0.701.3634 -17.767l.4648一1.29621.3559 -15.539l.4610 -1.21391.3623 -l4.818l.4505 -l.1623 k a/B 0/T0.70 -20.8151.2189 -0.542 0.l0 l.58l6 0.151.5929 -24.2921.2133 -0.6205 -26.6721.2Io 0.20 1.5993 -0.6826 0,.251.5986 -27.7321.2161 -0.7359 1.5915 -27.8051.2289 0.30 0.7906 0.351.5819 -27.7291.25 -0.8503 0,401.562 -26.6721.2705 0,917 0,451.5315 -24.8371.3047 0.9878 0.50 1.4727 -21.3691.3615 1.076 -20.6971.389 1.1253 0.55 1.4516 0.60 1.4265 19.4761.4052 1.1586 0.65 1.3962 17.1821.4269 1.1545 1.1072 0.70 1.3709 14.0901,4377 01
GB/T19624一2019 表G.2评定方程系数表(o、/B/Ke>0.5)
e 大 大 k3 k k2 k a/B 0/开=0.10 0/开=0.15 0/开=0.20 0.100,.9220-0,49530.2080一0,06680.9188一0.49180.2066一0,06620.9157 -0.48810.2052 -0.0655 0.150.9244 -0.61240.2057 -0.08200,.924l -0.61l50.2056 -0.08190.9238 -0.60980.2056 -0,081" -0.72290.2028 0.72730.2039 -0.730 0.2051 0.9458 0.20 0.9369 -0,094l0.94l3 -0.0946 -0.0949 0.250.9498 -0.82570.1984 -0.10380.9562 0.83380.1996 -0.10460.962" -0.83930.201o -0.1051 0.300,.9658 -0.92840.1943 -0.11250.9745 -0.94120.1955 -0.11350.983" -0,950 0.1971 -0.114 0,350,9790 -1.02680,.1894 -0.120o0,9946 -1.04930,1913 -0,12171.0114 -1.067o0.1939 -0.1231 0.400,.9927 -1.12510.1846 -0.12691.0155一1.15830.1871 -0.12931.0418 -1.18670.1906 -0.1313 0,451.005" 1.22180.1797 -0.13331.0325 -1.26260.1823 -1.297 -0.1383 -0.136o1.0643 0.186 0,501.,0180-1.31980.1751-O,13951.,0472-1.36580,.1775-0,14231.,0834-1,.40540.181 5 -0.l447 0.1725 0.55 .0289 -1.41470.1704 -0.l4511.0588-1.4641 -0.1l48o1.0972 -1l.50490.1765 -0.1502 0.60 1.0359 -1.50560.1655 -0.15021.0636 1.55390.1671 -0.15291.1o16 -1.59320.171o -0.1550 6 0.65 1.0366 1.58770.1602 -0.154 1.0557" -1.62590.1610 -0.15671.0839 -1.64950.164 -0.1579 -1.66170.1547 -0.15851.041 -1.68750.1548 0.15981.0615 -1.69720.157 -0.1603 0.70 l.0309 a/B 0/r=0.25 0/其=0.30 0/不=0,35 0.100.9120 -0.48420,2035 -0.06480,.9084 -0.48020.2018 -0.06410.9126 -0.48340.2037 -0.0647 0.150.9209 -0.,60650,2046 -0.08120.9182 -0.60270.2038 -0.08070.9229 -0.60690.2053 -0,0813 0.9450 -0.72890.2050 -0.09480.9441 -0.72670.2049 -0.,09460.9495 -0.73200.2062 -0.0952 0.20 0,250,9672 -0.84330.2020一0.10550.9718 -0.84580.2030 -0,.10580,.9803 -0.85420.2047 -0.1066 0,300,9952 -0.96170,1991 0.115 3 1.0079 -0.971 0.2015 -0,.11621.0210 -0,98450,203" -0.117 0.35 1.0264 1.08170.1962 -0.12421.0429 -1.09430,1990 -0,12521.0590 -1.10930,2013 -0.1263 0.40 l.0605 1.20470.1932 -0.1325l.0818 -1.22030.1964 -0.13361.1018 -1.23790.1992 -0.1348 0.45 1.0886 -l.32020.1892 -0.1397l.l185 -1.34230.1935 -0.l411.1395 -1.35790.1964 -0.l42 0.50l.l135 -1.43240.185" -0.l463l.1532 -l.4610.1903 -0.l487 -0.1l48o1.1756 -l.47340.1935 1.1216 -1.52170.1796 -0.15121.154 012L.780-156 0.1879 -0.1526 0.55 -1.53670.1842 0.60 1.1210 -1.59930.1739 -0.155 .1479-1.60080.1783 -0.15551.1741 -1.60420.1826 -0.1557 2 0,.651.104 1.65090.1674 -0.158o1.135o -1.64920.1726 -0.15791.162" -1.64530.1776 0.157 0,701.0829 -1.69260,.1612 -0.16011.1176 -1.68590,1672 -0,.15981.1493 -1.67650.1731 -0.1593 a/B 0/r=0.40 0/其=0.45 0/灭=0.50 0.100,9169-0.48660.2056 -0.06530.9205一0.49010.2072-0.066o0.9243 -0.49370.2089-0.0666 0.150.9280 -0.61110.2069 -0.08190.9315-0.,61540,.2080 -0.08250.9351 -0,61970,2091l -0,0831 0.200.9551 -0.73690,2075 -0.09570.9580 -0,74180,2080 -0.09620.9610 -0.74630.2086 -0,0967 0.250.9894 -0.862o0.2065 -0.10730.9928 -0.868o0.207o -0.10780.9961 -0.87320.2074 -0.1083 0.30 1.0355 -0.99690.2062 -0.l1821.0392 1.00350.2065 -0,.11871.0430 -1.009o0.2069 -0.1191 102
GB/T19624一2019 表G2(续
k k k k k k k a/B 0/天=0.40 0/其=0.45 0/T=0.50 0.351.0771 -l.12400.,2042 -0.1273l.0831 --l.13190.2048-0.1279l.0892 -l.13830.2056 -0.1283 0.401.1250 -1.25540.2025-0.1359l.1343-l.26490.2036-0.1365l.l441 -1l.27280.2050 -0,1370 0.451.164
1.37350.20o1 l.1788-1.38470.2020 -0.14381.1946 -0.l43 l.39400.2041 -0.l443 0.50 1.2030 -1.48530.1976-0.l4941.2249-1.49900.2003-0.15011.2516 -1.514o0.2039 -0.1510 0.55 1.2088 1.55350.1928 -0.153o1.2298 -1.56040.1960 -0.15341.2556 -1.56730.2000 -0.1538 0,60 1.2094 1.60840.1884 -0.15591.2312 -1.60850,1922 -0.156o1.2584 -1.60810,1970 -0,156o 0.65 1.2005 -1.64140.1842 -0.15761.2265 -1.63480.1891 -0,.15731.2590 -1.62750.1953 -0.1569 0.701.1924 1.,66610.1810-0.15881.,2253 -1.65390.1874 -1.63990.1954 -0.1575 -0.15821.2658 a/B 0/开=0,55 0/开=0,60 0/其=0,.65 -0.0673 0.100.9263 -0,.49520.,2097 -0,0660,.9283-0,.49680.2105 -0.06720.9294 -0.49760.2110 0.150.9365 -0.62060.2095 -0.08320.9378一0.62150.2099 -0.08330,9385 -0.622 0.2101 -0.0834 0.200,.9609 0.74570.2086 -0.09660.9609 -0.74510.2087 -0.09660.9609 -0.745 0.2087 -0.0966 0.250.9962 0.87170.2076-0.10820.9963 0.87020,.2077 -0.108o0.9964 -0.87030.2078 -0.108 0.30l.0433 l.00640.,2073 -0.l19ol.0436 l.00390.2076-0.l1881.0440 -l.00420.2076 -0.l188 0.351.0891 -1.133o0,2061 -0.128o1.0890 -1.12780.2065 -0.1276l.0892 -1.128o0.2066 -0.1276 0.401.l437 1.26440.2056-0.13651.l432 -1.25580.2063-0.136o1.1432 -1.25580,2063 -0,136O 1.38290.2054 -0.143" -1.37100.2066 -1.36990.2068 -0.1430 0.451.1953 1.1956 -0,l4301.1960 0.501.2553 -1.50020.2058 -0.15021.2589-1.48680.2078一0.14951.2606-1.48510.2083 -0.l49 0,55 1.2632 1.55050.2028 0.15291.2702 -1.53270.2056 -0.15201.2727 -1.52770,2065 -0.151 0.601.2717 1.58910.2009 -0.155o1.2838 -1.56810,2049 -0.15391.2880 -1.55990,2064 -0.1535 0.65 1.2828 1.60980.2011 -0.156 1.3064 -1.58970.2070-0.155o1.3151 -1.57820,2096 -0.1544 0.701.3020 1.62260.2031 -0.1567l.3408 -l.605o0.2117 -0.15591.3561 -l.590l0.2158 -0.155 a/B 0/开0.70 0.100.9304 0.49850,.2114 -0.0675 0.150.9392 -0.62270.2104 -0.0835 0,200.9609 -0.74510,2087 -0.,0966 0.250.9965 0.87040.2078 0.108 0.30 1.0443 0.l88 1.00450,.2077 0.351.0894 1.12820.2066 0,.127" 1.1432 1.25580,2063 0.40 -0.136 0.451.1965 -1.36880,2070 -0.142 0.501.2623 -1.483司0.2088 -0.149 0.55 1.2751 1.52260.2074 0.151 1.2920 1.551 0,.2079 0,153 0.60 0.65 -0.1538 1.3234 1.56590.2122 0.701.3709 1.57420.220o-0.154 03
GB/T19624一2019 表G.3许可流变应力比[a 0/开 a/B 0.10 0.15 0,20 0,25 0.30 0.35 0.40 0,45 1.254 1.245 1.236 1.229 1.221 1.216 1.211 1.209 0.l0 0.,15 1.244 1.230 1.216 1.205 1.193 1.185 1.177 1.173 0.20 1.234 1.215 1.196 1.181 1.165 1.154 1.l43 1.137 0.25 1.224 1.200 1.176 1.156 1.136 1.121 1.107 l.098 0.30 1.213 1.185 1.156 1.132 1.107 1.089 1.070 1.059 0.35 1.203 1.169 1.135 1.106 1.076 1,054 1,031 1.017 0,40 l,193 1.154 l.l14 1,080 1.045 1.019 0,992 0,975 0.45 1.183 1.138 1.093 1.053 1.013 0.982 0.951 0.929 0.50 1.172 1.122 1.071 1.026 0.981 0.945 0.909 0.884 0.55 1.161 1.105 1.049 0,.998 0.948 0.906 0.865 0.835 0.60 1.150 1.089 .027 0.971 0.914 0.868 0.821 0.787 0.65 1.139 l.072 .004 0.942 0.879 0.827 0.775 0.736 0.787 0.70 1.128 1,055 0,981 0.913 0.844 0,729 0.685 0/开 a/B 0.55 0.65 0.7o 0.50 0.60 0.80 0.90 1.00 0.,1o 1.206 1.206 1.206 1.206 1.206 1.206 1.206 1.206 1.168 1.168 1.168 1.168 0.15 1.169 .168 1.168 1.168 0.20 1.131 1.130 1.129 1.129 1.129 1.129 1.129 1.129 0.25 1.090 1.087 1.085 1.085 1.085 1.085 1.085 1.085 0.30 1.048 l.045 .04] 1.041 l.041 l.04 l.04l l.041 0,35 l.003 0,.997 0.992 0.992 0.992 0.992 0.992 0,.992 0.957 0.950 0.942 0.942 0.942 0.942 0.942 0.9412 0.40 0.45 0.908 0.897 0.887 0.886 0.885 0.885 0.885 0.885 0.50 0.858 0.845 0.832 0.830 0.827 0.827 0.827 0.827 0.55 0,806 0,789 0.772 0,.767 0.762 0.762 0,762 0.762 0.60 0.753 0,733 0,712 0.705 0.697 0,697 0.,697 0.697 0,65 0,697 0,672 0,648 0,637 0.626 0,623 0,623 0,623 0,70 0,640 0,612 0.583 0,569 0.554 0.549 0,549 0.549 104
GB/T19624一2019 附 录 H 规范性附录 压力管道直管段体积缺陷安全评定方法 H.1总则 本附录给出了在内压和弯矩的组合载荷作用下,含气孔、夹渣和局部厚度减薄等体积缺陷及特定未 焊透缺陷的钢制在用压力管道直管段的安全评定方法
H.2符号 下列符号适用于本附录,未规定者按第3章的规定
-缺陷轴向半长,mm:; 无量纲化的缺陷相对轴向长度; B 缺陷环向半长,mm; 无量纲化的缺陷相对环向长度; 体积缺陷的深度,mm, 以管道计算壁厚无量纲化的缺陷相对深度 -以管道公称壁厚无量纲化的缺陷相对深度; c 弯矩载荷,kN
m3 M M 无缺陷管道在纯弯矩下的塑性极限弯矩,kN
m; M 含缺陷管道在纯弯矩下的塑性极限弯矩,kN" 无量纲的含缺陷管道在纯弯矩下的塑性极限弯矩; mIs 内压载荷,MPa; Pa -无缺陷管道在纯内压下的塑性极限内压,MPa; P 含缺陷管道在纯内压下的塑性极限内压,MPa; 管道最大工作内压,MPa; P 无量纲的含缺陷管道在纯内压下的塑性极限内压; Ls R 管道内半径,mm; 管道外半径,mm; R 管道计算壁厚
.mm r 管道公称壁厚,mm; 管道材料抗拉强度,MPa; 管道材料流变应力,MPa 管道材料屈服强度,MPa
H3适用范围 H.3.1本附录适用于同时满足如下条件的钢制在用压力管道: 05
GB/T19624一2019 在实际工况下,材料具有良好的延性,未发现劣化及劣化倾向; a b 管道最低工作温度不低于一20,或管道最低工作温度低于一20C但材料为奥氏体不锈钢: c 管道径比R
/R<1.4
H.3.2本附录适用于下列缺陷: 气孔,夹渣、局部减薄等体积型缺陷(其周围无裂纹、未熔合等面型缺陷); a b 在用工况下无脆化倾向的20#或奥氏体不锈钢管道及壁厚不大于13mm的16Mn管道的未 焊透缺陷 体积缺陷的深度c小于壁厚丁的70%,且缺陷底部最小壁厚(T-C)不小于2mm
H.3.3对于不符合H.3.1和H.3.2限定条件或在服役期间表面有可能产生裂纹的含体积缺陷压力管 道,应按附录G的规定进行评定
H4评定程序 评定过程按下列步骤进行: 缺陷部位管道尺寸的确定; a b 缺陷的规则化 材料性能数据的确定; c 无缺陷管道在纯内压或纯弯矩下的塑性极限载荷的确定 d 免于评定的判别; e f 典型工况载荷组合的确定与缺陷处弯矩的计算; 含缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的确定 日 h安全性评价
H.5缺陷部位管道尺寸的确定 根据实际情况确定缺陷附近管道的计算壁厚T和外径R
管道的计算壁厚应取管道实测壁厚与 至下一个检验周期末的腐蚀量之差
H.6缺陷的规则化及无量纲化处理 H6.1缺陷的规则化 H.6.1.1壁厚局部减薄缺陷的规则化 对经检测查明的壁厚局部减薄缺陷,根据其实际位置、形状和尺寸,按图H.1所示,将其规则化为 轴向半长A、环向半长B深度c的表面缺陷
其中,C取实测最大减薄深度与至下一检验周期末体积 缺陷扩展量之和
106
GB/T19624一2019 221 图H.1壁厚局部减薄缺陷表征示意图 H.6.1.2未焊透缺陷的规则化 对经检验查明且符合H.3.2b)的未焊透缺陷,根据其实际位置、形状和尺寸,按图H.2所示,将其 规则化为轴向半长A、环向半长B、深度C的表面缺陷
2n 图H.2未焊透缺陷表征示意图 H.6.1.3气孔、夹渣缺陷的规则化 对于经检验查明的气孔和夹渣缺陷,首先应按5.3.2的规定分别用气孔率和夹渣长度进行表征
如表征后的气孔、夹渣缺陷不能通过H.9.1、H.9.2的免于评定判断,则应根据其实际位置形状和尺寸 按图H.3所示,将其规则化为轴向半长A、环向半长B、深度C的表面缺陷,其中若能够获得可靠的缺 陷自身高度H值,则c=H,否则可近似取C=2A
H.6.2缺陷规则化尺寸的无量纲化处理 对经规则化处理得到的缺陷尺寸,按如下规定进行无量纲化处理: 07
GB/T19624一2019 相对轴向长度:a=A/、/R
T 相对环向长度;b=B/TR.)(对于外表面缺陷 b=B/(元R)(对于内表面缺陷 相对深度;c=C/T 图H.3气孔、夹渣等埋藏缺陷表征示意图 H.7材料性能数据的确定 按5.5和附录B的规定确定在评定工况下材料的屈服强度,和抗拉强度o,,并按式(H.1)确定材 料的流变应力 d，十 H.1 H.8无缺陷管道在纯内压下的塑性极限内压P和在纯弯矩下的塑性极限弯矩M的计算 R 2了\t .(H.2 P》= R R 一R M=4石' H.3 108
GB/T19624一2019 H.9免于评定的判别 H.9.1气孔免于评定的判别 如果同时满足下列条件,则该气孔可免于评定 气孔率不超过6%; a b)单个气孔的长径小于0.5T,并且小于9mm
H.9.2夹渣免于评定的判别 如果夹渣的自身高度或宽度不大于0.4T,则该夹渣可免于评定
H.9.3局部减薄和未焊透缺陷免于评定的判别 如果同时满足下列条件,则该局部减薄或符合H.3.2b)的未焊透缺陷可免于评定 管道结构符合设计制造要求; a b Pm/P0.3; 局部诚薄或未焊透缺陷的相对深度
.不超过表H】规定的容眼值,其中
-[c+(T
- c T]/T
表H.1压力管道局部减薄与未焊透缺陷容限值 b<0.25 0.25
GB/T19624一2019 附录 资料性附录 压力管道弯头和三通体积缺陷安全评定方法 总则 . 本附录给出了在内压和弯矩的组合载荷作用下,含气孔,夹渣和局部厚度减薄等体积缺陷及特定未 焊透缺陷的钢制在用压力管道弯头和三通的安全评定方法
.2符号 下列符号适用于本附录,未规定者按第3章的规定
无量纲化的缺陷相对轴向长度; b 无量纲化的缺陷相对环向长度; B 三通主管上底部局部减薄的环向半长， ，mm; 三通主管上肩部局部减薄的环向半长,mm; B B 三通支管上肩部局部减薄的环向半长,mm; 三通主管上肩部局部减薄的深度,mm; 三通支管上肩部局部减薄的深度,mm C 体积缺陷的深度,mm: 无量纲化的缺陷相对深度; 管道的内直径,mm 2 D 三通主管内直径,mm; D 三通主管外直径 ，mm D. 三通支管外直径 ,mm 管道外直径， D ,mm; 弯头几何因子; 管道径比,K=R./R R 三通主管径比,K1=D./Di; 三通底部局部减薄的轴向半长,mm 三通主管上肩部局部减薄的轴向长度,mm ！ ！ 三通支管上肩部局部减薄的轴向长度,mm 三通局部减薄相对轴向长度; Mm 三通面内弯矩载荷， mm; M 三通面外弯矩载荷,N mm M 无缺陷三通主管在纯弯矩下的塑性极限弯矩,N mm -无缺陷三通在纯弯矩下的面内塑性极限弯矩,N ML工m mm; M 无缺陷三通在纯弯矩下的面外塑性极限弯矩,N mm; LT_n M 含底部缺陷三通在纯弯矩下的面内塑性极限弯矩,N mm; Mm 含底部缺陷三通在纯弯矩下的面外塑性极限弯矩,Nmm; 含肩部缺陷三通在纯弯矩下的面内塑性极限弯矩,N M mm; 111
GB/T19624一2019 M"m -含肩部缺陷三通在纯弯矩下的面外塑性极限弯矩,N
mm; M 弯矩载荷,N mm; Ma 无缺陷弯头在纯弯矩下的塑性极限弯矩,N
mm Mum 含缺陷弯头在纯弯矩下的塑性极限弯矩,N
mm; P 管道内压载荷,MPa; P 无缺陷三通主管在纯内压下的塑性极限内压,Pu=-o,ln(K)MPa; P; -无缺陷弯头在纯内压下的塑性极限内压,MPa; Pu9 含缺陷弯头在纯内压下的塑性极限内压,MPa; 一 三通强度比,P 尸a a= PL 无缺陷三通在纯内压下的塑性极限内压,MPa; 含底部缺陷三通在纯内压下的塑性极限内压,MPa; P'饼 含肩部缺陷三通在纯内压下的塑性极限内压,MPa; P饼 R 弯头在中心线处的曲率半径,mmm; R 三通主管外半径,R1=D./2,mm; R 二通支管外半径 ，mm; 三通主管内半径,R R D/2,mm; R 三通支管内半径,mms R 管道外半径,R,=D./2,mm; 管道内半径,mm; 个 R 管道平均半径,mm 三通主管计算壁厚,mm; r 三通支管计算壁厚,mm; 管道计算厚度,mm; 弯头局部减薄所对应的轴向半长mm; 弯头局部减薄所对应的环向半长,mm
.3适用范围 1.3.1本附录适用于同时满足如下条件的钢制在用压力管道 在实际工况下,材料具有良好的延性,未发现劣化及劣化倾向; a 管道最低工作温度不低于一20C,或管道最低工作温度低于一20C但材料为奥氏体不锈钢; b 管道径比R./R<1.4
c 1.3.2本附录适用于下列缺陷: 气孔,夹渣、局部减薄等体积型缺陷(其周围无裂纹,未熔合等面型缺陷); a b 在用工况下无脆化倾向的20井或奥氏体不锈钢管道及壁厚不大于13mm的16Mn管道的未 焊透缺陷; 体积缺陷的深度C小于计算壁厚丁的70%,且缺陷底部最小壁厚(T-C)不小于2mm
L.4评定程序 评定过程按下列步骤进行: 112
GB/T19624一2019 缺陷部位管道尺寸的确定; a b 缺陷的规则化; 材料性能数据的确定; c d 无缺陷管道在纯内压或纯弯矩下的塑性极限载荷的确定; 典型工况载荷组合的确定与缺陷处弯矩的计算; e fD 含缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的确定; g 安全性评价
I.5缺陷部位管道尺寸的确定 根据实际情况确定缺陷所在管道的各个儿何尺寸参数
对于弯头评定,应包括弯头内外半径、弯曲 半径、壁厚等,详见图L.1;对于三通评定应包括主管、支管的内外半径,壁厚等,详见图I.2
弯头、三通 的各壁厚值均应取管道实测壁厚与至下一个检验周期末木的内外壁腐蚀诚薄总量之差 I.6缺陷的规则化及无量纲化处理 .6.1缺陷的规则化 L.6.1.1壁厚局部减薄缺陷的规则化 对经检测查明的局部减薄,根据其实际位置,形状和尺寸,进行规则化 对于弯头上的局部减薄,按图1.1所示,规则化后其轴向长度为2y,环向长度为20,深度为c
对 于腐蚀或冲蚀引起的局部减薄,C取实测最大减薄深度与至下一检验周期末体积缺陷扩展量之和
局部减薄 4--A 20 图I.1弯头缺陷规则化表征示意图 对于三通上的局部减薄,按位置可分为底部减薄和肩部减薄;其中底部减薄按图1.2a)所示规则化 为轴向长度2L,环向长度2B,深度为C的缺陷,肩部减薄按图1.2b)所示规则化为主管轴向长度L 环向长度2B、深度C,支管轴向长度Lg,环向长度2B、深度C的缺陷
对于腐蚀或冲蚀引起的局部 减薄,C取实测最大减薄深度与至下一检验周期末体积缺陷扩展量之和
113
GB/T19624一2019 T R2 底部孩将缺陷 2B 三通底部减薄规则化表征示意图 肩部减薄缺陷 肩部减博缺陷" 三通肩部减薄规则化表征示意图 b 图1.2三通缺陷规则化表征示意图 L.6.1.2未焊透、气孔、夹渣缺陷的规则化 对经检验查明且符合I.3.2b)的未焊透缺陷、气孔、夹渣,按附录H进行规则化 I.6.2缺陷规则化尺寸的无量纲化处理 对弯头上经规则化处理得到的缺陷尺寸,按如下规定进行无量纲化处理 相对轴向长度;a=4y/r(R十R,)(适用于90"弯头的外弯外表面缺陷 a=4y/r(R十R,)(适用于90"弯头的外弯内表面缺陷 a=4Y/T(R一R.)(适用于90"弯头的内弯外表面缺陷 a=4y/r(R一R,)(适用于90"弯头的内弯内表面缺陷 相对环向长度;b=0/rR.(适用于弯头的外表面缺陷 b=0/rR(适用于弯头的内表面缺陷 相对深度:c=C/T 114
GB/T19624一2019 对三通上经规则化处理得到的缺陷尺寸,按如下规定进行无量纲化处理: a 底部缺陷 相对轴向长度:/=L/Ra 相对环向长度;b=2B/rRa(适用于三通底部的外表面缺陷 b =2B/rR(适用于三通底部的内表面缺陷) 相对深度:c=C/T b 肩部缺陷 相对轴向长度:l=max 层觉 相对环向长度:b (2B/rRa，2B/rRa)(适用于三通肩部的外表面缺陷 =max bmax x(2B1/rRi，2B/rR)(适用于三通肩部的内表面缺陷 相对深度:c=max T 1.7 材料性能数据的确定 按5.5和附录B的规定确定在评定工况下材料的屈服强度a,和抗拉强度,并按式(I.1)确定流变 应力: 口、十o (I.1 1.8无缺陷管道在纯内压下和纯弯矩下的极限载荷的确定 1.8.1无缺陷弯头在纯内压下的塑性极限内压Pn 2a'T G P;一 ( Rm 一十1 (+E 0.28K十0.87R/D.=1.0 式中,G那一 lo,19K十0.83R/D,一1.5
I.8.2无缺陷弯头在纯弯矩下的塑性极限弯矩M 0.95h十0.l0h (R: M= 一R;.Gx 1.3 1.5h?十0.10 [30K2一74K十47.0R/D.=1.0 式中:h=RT/R,;G= l15K'一39K25.8R/D,=1.5
1.8.3无缺陷三通在纯内压下的塑性极限内压P PLr=户Lr
PL 1.4 言wk小 式中:pLr=0.23K，尸d+0.43;P1= 115
GB/T19624一2019 I.8.4无缺陷三通在纯弯矩下的面内塑性极限弯矩Mr用 M (I.5 MLTn=mLTm 2.8436 吉(Re 式中mir市一0.48Gnn.G用一KIr"P" ;M= 一R
.8.5无缺陷三通在纯弯矩下的面外塑性极限弯矩Mm Tout I.6 ML工=mL工m
NML 式中;mL工=0.27G门m+0.02,GT说m=K"P L.9 典型工况载荷组合与缺陷处弯矩载荷的确定 根据实际情况,确定需要进行缺陷评定的载荷工况,给出相应的内压载荷P,并通过有限元方法或 其他可行方式确定相应评定工况下缺陷处的弯矩载荷M,对三通,应分别确定面内弯矩载荷M.和面外 弯矩载荷M
I.10含缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的确定 L.10.1含缺陷弯头在纯内压下的塑性极限内压Pm" 1.7 PL即=PpL即n 式中: 3.7Gp一3.2Gp十1.0a/b<1.0) 4.5Gi那一3.4Gm十1.0(L.0GB/T19624一2019 L.10.3.2含肩部缺陷三通在纯内压下的塑性极限内压P P "P (I.10 '=饼 式中: -0.845r一0.576r十0.661(/b<1.0) p=0.121.r'一0.843r十0.659 (1.0GB/T19624一2019 不可接受
M I.16 <0.44 pm ott M" liLPomm Mm 0.44 I.17) lot P; M" 1LTPn 对肩部缺陷,如果式(L.18),式(I.19)成立,则该缺陷是安全或可接受的;否则,认为不能保证安全或 不可接受
M 0,44 I.18 l P Por M 0.44 I.19 P lM
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GB/T19624一2019 附录 资料性附录 材料断裂韧度替代取值经验公式 J.1总则 本附录给出了碳俐低合金钢奥氏体钢断裂韧度确定的经验公式
评定时,可根据实际情况,选择 本附录中相应的公式计算
J.2符号 下列符号适用于本附录
夏比V型缺口标准试样上平台冲击吸收能量,J KV'us K
-考虑壁厚影响材料韧脆转变区断裂韧度,MPaV/m 评价温度，C; T 参考温度，C; RTN 基准无塑性转变温度，C
r J.3铁素体钢断裂韧度替代取值经验公式 J.3.1断裂韧度下限值估算公式 对于碳钢和低合金钢,可按照式.1)保守给出断裂韧度下限值 Ke=36.5十3.084exp[o.036(T一T十56)]当T一T.>0C) 式中,T可取为基准无塑性转变温度RT Tsr
若没有数据表明材料断裂韧度上平台有更高的数值,式(J.1)确定的Ke最大值取值如下: 对于化学成分不明的材料取为110MPaVm; b 对于低硫碳钢硫含量不大于0.01%)或」系数控制的2.25CrlMo钢(系数不大于150)取 为220MPaVm
J.3.2由夏比冲击功估算断裂韧度 J.3.2.1在下平台及近下平台区域 不考虑壁厚影响时,可按式J.2)估算: Ke=14.6(KV)5 (J.2 考虑壁厚影响时,按以下方法估算Ke: 对于高硫钢(含硫量大于0.01%),取式(J.3)和式g.4)计算所得的较小值; b 对于低硫钢含硫量不大于0.01%),取式(.3)和式(J.5)计算所得的较小值
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GB/T19624一2019 Kc=(12、KV一20)(25/B)M.2十20 J.3 Ke=0.54KV十55 J.4 EO.53VO.2Kv Kc= J.5 1000一 在韧脆转变区 J.3.2.2 按照式.1)估算,T取材料夏比冲击功等于20J碳钢)及27JCr-Mo钢)时的温度 J.3.2.3在上平台区 按式J.6)估算
Ke =0.52 0.02 J.6 J4奥氏体钢断裂韧度替代取值经验公式 确定奥氏体钢材无
相脆化条件下,奥氏体钢母材断裂韧度K可取为220MPaVm,焊缝断裂 韧度Ke可取为132MPa/m
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GB/T19624一2019 参考文献 [1]GB/T229一2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法 [[2]GB/T15970.6金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第6部分;恒载荷或恒位移下的预裂 纹试样的制备和应用 121
在用含缺陷压力容器安全评定GB/T19624-2019
压力容器是工业生产中常见的设备之一，承担着贮存、输送、反应等多种功能。由于容器内外压力差异较大，容器壁承受的应力也相应增大，长时间使用容易产生裂纹、腐蚀等缺陷。如果未能及时发现和处理，将会给人身财产带来威胁。
针对在用含缺陷压力容器的安全评定，我国制定了《在用含缺陷压力容器安全评定》（GB/T19624-2019）标准。该标准规定了在用含缺陷压力容器的安全评定方法、评定内容、评定等级、评定报告、监督管理等方面的内容。
根据该标准，对在用含缺陷压力容器进行安全评定，应该首先确定容器的缺陷类型、数量和分布情况。接下来，需要对容器进行检验、测量、分析等一系列工作，以确定其安全性能。同时，还需要制定详细的评定标准，并根据评定结果确定容器的安全等级。
在安全评定过程中，需要特别注意的是容器的维修与修复。对于未达到淘汰标准但存在缺陷的容器，可以通过对缺陷部位进行修复，延长容器的使用寿命。但修复工作必须按照标准要求进行，确保修复后的容器符合国家相关安全标准。
总之，《在用含缺陷压力容器安全评定》（GB/T19624-2019）的出台，为在用含缺陷压力容器的安全评定提供了重要的技术规范和标准，有助于保障人身财产安全，推动工业生产的持续发展。
