基于失效评定图的含缺陷压力管道安全评定方法评述

简要介绍了失效评定图的基本原理,分析了R6第3版和第4版以及SINTAP失效评定曲线,通过建立和比较R6的第3版和第4版的选择1以及SINTAP第1级和第2级失效评定曲线,得出了R6第4版选择1失效评定曲线比第3版选择1失效评定曲线更安全可靠、更适用的结论,同时建议建立常用材料的SINTAP第1级和第2级失效评定曲线,对含焊接缺陷的压力管道进行更精确的安全评定。

0.8设计系数用X80管线钢焊接接头的失效评估曲线

根据GB 2038-1991,对0.8设计系数用X80管线钢焊接接头母材及焊缝进行了三点弯曲试验,据此进行断裂韧性及失效评估曲线(建立R6-3失效评估曲线,并与R6-1曲线和R6-2曲线进行了比较)的研究。结果表明:根据J-R阻力曲线测得X80管线钢母材和焊缝的断裂韧度分别为1 080,298kJ·m-2;在高载荷下,母材的R6-3失效评估曲线比焊缝的略高,这是由于母材具有较高的塑性;R6-3曲线的安全范围最大,能够精确反映材料性能、加载类型及构件形状,精度高于R6-1和R6-2曲线的,能够更好地发挥材料的性能。

孔边裂纹J积分失效评定曲线

计算了单边椭圆缺口试件（ＳＥＮＣＰ）高应变区裂纹的Ｊ积分失效评定曲线（ＦＡＣ），考察了影响ＦＡＣ的几种因素。结果表明：在外加载荷与塑性屈服载荷之比（Ｌｒ）１．０时，用Ｒ６通用失效评定曲线进行结构高应变区裂纹断裂评定与疲劳剩余寿命估算是安全的。

国产高强管线钢失效判定曲线研究

为了研究国产高强度管线钢的失效行为,分别对X80、X80HD和X90三种国产高强度管线钢取四种典型试样,即紧凑拉伸试样(CT),中心裂纹板试样(CCP),双边裂纹板试样(DECP)和单边裂纹板试样(SECP),通过有限元计算,绘制了不同裂纹尺寸下的平面应力状态和平面应变状态下的失效评定曲线(Failure Assessment Curve,简称FAC)。研究结果表明,大多数情况下,R6第四版通用曲线比较保守,但是对DECP试样显得不保守,为此提出了针对高强管线钢的修正评定曲线。

基于双判据法的压力容器缺陷评定技术

介绍了双判据法的由来和基本概念，分析总结了双判据法近年来的发展及改进情况，对Ｒ６－Ｒｅｖ．３所推荐的３种选择进行了分析比较，综述了基于双判据法的压力容器缺陷评定技术的应用和发展。

高钢级管道半自动环焊缝失效评估技术研究

西气东输二线、三线等输气管道大量使用国产X80高钢级螺旋焊管,由于国际上无大规模服役先例,目前X80螺旋焊管对接半自动环焊缝无专用失效评估曲线,也缺少断裂韧性值的研究。为此,采用国内在役X80管道环焊缝试样,考虑不同壁厚位置,进行全焊缝拉伸试验。根据拉伸试验结果采用选择2方法建立环焊缝的失效评估曲线。与通用失效评估曲线相比,X80输气管道环焊缝失效评估曲线横坐标截止线较短,说明环焊缝塑性相对常规材料较差,更有可能脆性失效。在接近屈服强度附近时,失效评估曲线较通用失效评估曲线陡,缺少过渡段,说明环焊缝更有可能突然失效。进行了实际壁厚环焊缝沿环向和沿壁厚方向的断裂韧性试验,试验结果显示,真实壁厚断裂韧性测试值为70.12 MPa·m 0.5,对比多种夏比冲击功与断裂韧性转换公式后发现,BS 7910-2013换算公式较为准确。

0.8设计系数用X80管线钢失效评估曲线研究

为了研究西气东输三线用0.8设计系数X80管线钢断裂性能,通过单轴拉伸和断裂韧性试验建立失效评估曲线和拟合方程,对3种不同屈强比的0.8设计系数X80管线钢管进行了失效评估。结果表明:与常用X80管材的失效评估曲线不同,选择3曲线并不是最保守曲线;高、低屈强比钢管的评估曲线在载荷比大于某一临界值时发生分离,高屈强比钢管的评估曲线在低屈强比钢管的评估曲线之下;屈强比大于0.9时,安全应用范围迅速减小。

在役X80输气管道环焊缝失效评估方法

西气东输二线、三线等管道建设中大量使用国产X80螺旋焊管,但国内外X80螺旋焊管尚无大规模服役先例,有关研究也较为匮乏。为此,选取国产在役X80输气管道环焊缝试样进行全焊缝拉伸试验,并建立环焊缝失效评估曲线:与通用失效评估曲线相比,环焊缝失效评估曲线横坐标截止线较短,说明环焊缝塑性相对常规材料较差,更有可能发生脆性失效;在屈服强度附近,失效评估曲线较通用失效评估曲线更陡,缺少过渡段,说明环焊缝更有可能突然失效。通过对实际壁厚环焊缝沿环向和沿壁厚方向的断裂韧性进行测试显示,实际壁厚断裂韧性测试值为70.12 MPa·m0.5,对比多种夏比冲击功与断裂韧性转换公式,发现BS 7910-2013《含缺陷金属结构可接受评价导则》换算公式较为准确。研究结果可为大口径、高钢级输气管道环焊缝的安全评定及平稳运行提供技术参考。