含焊接缺陷压力管道安全评定系统_基于BS7910的理论及方法_张新斌.pdfVIP

32 含焊接缺陷压力管道安全评定系统——基于B S79 10 的理论及方法 含焊接缺陷压力管道安全评定系统 ——基于 BS7910 的理论及方法 张新斌 　蒋晓东　施哲雄 (华东理工大学机械工程学院) 　　　摘　要　针对含焊接缺陷压力管道评定中存在的不确定性, 提出了建立在B S79 10 确定性评定基础上的可靠性评定方法, 并开发出含焊接缺陷压力管系安全评定系 统。该系统不仅能对含焊接缺陷管系进行确定性评定, 而且能获得管系内每个缺陷 的失效概率和整个管系的失效概率, 具有极大的工程应用价值。 　　　关键词　压力管道　焊接缺陷　可靠性　 方法　 79 10　压力容器 M on te Car lo B S 0　前言 小时偏于保守, 在参数分布大时又变得不安全。 　　化工企业的压力管道及长距离油、气输送 随着计算机能力的增加, 可靠性评定方法在各 管道由于材料成型、焊接及施工过程中存在外 工业领域得到了广泛应用。对含焊接缺陷压力 部损伤和难以探察的焊接缺陷, 在一定服役环 管道进行可靠性评定, 一方面在一定程度上可 境和力学条件下, 这些缺陷就成为裂纹的发源 以反映相关评定参数客观存在的不确定性, 另 地, 进而引起管道局部或大范围破坏, 造成巨 一方面能定量得到其失效概率, 具有极大的工 大财产和人员损失。在 2000 年发生了 13 起重 程应用价值。 大的压力管道爆炸事故, 例如广西省某石油分 　　本文通过B S79 10 的评定路线, 考虑到压 公司, 管道焊接质量低劣, 石油泄漏着火爆燃, 力管道材料性能、缺陷尺寸、工况载荷等主要 死亡 9 人, 受伤 6 人, 直接经济损失 400 万元。 评定参量的不确定性, 建立了含焊接缺陷压力 这就足以引起人们对管道的安全运行给予高度 管道的可靠性评定方法, 并在此基础上开发了 [ 1 ] 重视 。因此管道焊接缺陷评定对于管道的安 含焊接缺陷压力管系安全评定系统。 全运行具有重要意义。 1　管道焊接缺陷 　　随着断裂力学的发展, 国际上一些工业国 　　焊接缺陷可定义为不完善焊接施工所造成 家的结构完整性评定规范均以其作为理论基 的有碍焊件使用性能的焊缝中的不连续部位。 础, 具有代表性 的规范有英 国中央 电力局 在管道施工中出现较多的焊接缺陷包括: 裂纹、 6、美国石油协会 579、英国 气孔、夹渣、未熔合和未焊透、形状缺陷 6 种。 CE GB R H R A P I 标准B S79 10 以及欧洲工业结构完整性评定方 其中形状缺陷包括咬边、错边、焊缝成型不良 法(S IN TA P ) 等。在这些规范中的正文部分给 等。在断裂分析中, 这些焊接缺陷均可当成平 出的方法为确定性评定方法, 确定性评定方法 面缺陷来处理。平面缺陷用其外接矩形的高度