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维普资讯 32 压力容器及管道剩余寿命的评估方法 压力容器及管道剩余寿命的评估方法 莫 剑 (扬子石化公司) 摘 要 介绍了几种压力容器及管道的剩余寿命评估方法，包括低周疲劳裂纹扩展 的寿命评估、舍缺陷压力管道的寿命评估、高温管道的寿命评估及管道腐蚀剩余寿 命的评估。低周疲劳裂纹扩展的寿命评估主要是根据Mason—Coffin(曼森一柯芬) 方程，寻找应变与寿命之间的关系；含缺陷压力管道主要是用Paris公式，找出缺陷 尺寸与寿命的关系；高温管道主要是确定管道的使用温度与寿命之间的关系；而腐 蚀管道研究的是腐蚀速率的问题。另外，还对每一种评估方法和计算过程进行了分 析和说明。合理选择预测方法可以很方便地预测出管道的剩余寿命。 关键词 压力容器 管道 剩余寿命评估 安全评定 确定一种可靠的裂纹尺寸与寿命的关系。为了 1 前言 预测裂纹的萌生寿命，人们提出了不同的分析 压力容器及管道的寿命问题一直是工程技 模型。Mason--Coffin(曼森一柯芬)方程是从宏 术人员关注的热点。本文介绍了几种寿命预测 观力学出发得到的一种常见的应力一应变法， 方法，包括低周疲劳裂纹扩展寿命评估、高温 它定义了裂纹萌生寿命与应变之间的关系，如 管道剩余寿命评估、含缺陷压力管道剩余寿命 式(1)所示 ： 评估及腐蚀管道剩余寿命评估。此外对评估方 A 一 ￡f(2Nf) (1) 法和计算过程进行了分析和说明。 二 式中 Ⅳr——裂纹萌生寿命 2 裂纹扩展萌生寿命的研究 △￡——塑性应变幅 2．1 低周疲劳裂纹扩展口 ￡I——拉伸断裂真实应变 工程上确定疲劳萌生寿命的方法，主要是 1 c——指数系数，一般c一÷er～￡f，柯芬 厶 规定当裂纹尺寸达到某一给定长度时的疲劳周 次为疲劳裂纹的萌生寿命。但由于裂纹萌生过 建议取C=目 程中存在很大的随机性，即使同一材料在其相 该方法应用广泛，但在分析模型中未考虑 邻区域上截取不同的试样，同一裂纹长度指标 材料的分散性，由于疲劳寿命等断裂指标比应 对应的循环周期可能处于裂纹扩展的不同阶 力静强度指标的分散性要大，所以对裂纹扩展 段。所以需要利用恰当的物理模型与统计方法 后的安全评定不能很好地满足要求。 *莫 剑．男．1968年6月生．经济师。南京市．210048。 维普资讯 《化工装备技术》第25卷 第5期 2004年 33 此外，Bimalendo以变形Paris公式为基 Kl一 ~／丌口 (5) 础，定义裂纹扩展到 lmm时的寿命为其萌生 对于一般的构件，可采用适当的系数y对 寿命，然后通过回归分析得出裂纹萌生