高温环境下在用压力容器检测与安全评估技术研究进展(一)--检测技术及数据库

综述了近年来国内外高温环境下在用压力容器缺陷检测技术、高温材料数据库及其安全评估方法的发展状况,内容分为检测技术及材料数据库和评估方法两部分。本部分介绍了现有的高温环境下结构中缺陷的超声检测技术,包括高温探头和高温耦合剂的开发及研制,并简要回顾了欧洲委员会资助的“高温完整性研究计划”及其建立的高温材料数据库,讨论了工程中高温下结构失效的判据,最后提出了该领域内急需开展的工作。     

钢轨缺陷无损检测与评估技术综述

钢轨缺陷的检测对于保障铁路安全具有重要的意义。在研究钢轨无损检测与评估技术的背景下,对国内外采用的钢轨缺陷检测方法进行了全面的综述,包括物理检测方法和机器视觉检测方法。阐述并分析了钢轨缺陷评估方法在机器视觉方面的应用情况,同时对所采用的钢轨无损检测与评估技术进行对比,论述和总结了包括射线检测在内的物理检测及包括图像处理在内的机器视觉检测两类检测方法的差异性。分析和研讨了现代无损检测与评估技术及其在发展中涉及的相关技术问题,并对钢轨缺陷无损检测与评估技术的未来发展给出设想。     

海底输油输气管线ECA评估技术

介绍ECA评估（Engineering Critical Analysis）技术在含缺陷海底管线安全性分析中的应用。概括国内外海底管线ECA评估规范的发展及应用现状，比较了国内外规范ECA评估的过程和具体内容，总结了在实际工程中实施ECA评估技术的关键和问题思考。通过实施ECA评估，可使海底管线铺设阶段获得较大的许用初始焊接缺陷，而大幅度减少焊接缺陷返修的次数，加速海底管线铺设速度。     

含裂纹核级管道三维有限元分析与 LBB 评定

三维裂纹仿真分析和防断裂设计问题一直是断裂理论和工程应用研究的主要课题。管道系统是核动力工程中的关键部件。运用三维有限元分析软件 ANSYS 和裂纹分析专用程序 Franc3D,针对中国实验快堆（CEFR）一段余热排放系统中的含裂纹管道进行了三维裂纹仿真模拟分析和LBB（Leak －Before －Break）评定。快堆管道工作时处于高温状态,因此,采用适用于高温环境下的材料和法国结构安全设计规范 RCC －MR．A16标准文件。研究的管道材料为9Cr1Mo 钢的改良型———T91／P91管材,分析模型为含裂纹的三维结构,且包括管道高温工况和蠕变效应。仿真计算结果表明,针对所研究的工况,蠕变较疲劳对三维裂纹扩展的影响更大。采用 T91钢的管路系统能够满足相关规范中的 LBB 设计准则。该研究为快堆管道选材、含缺陷管道安全评估和高温完整性评定提供设计参考。     

ASME IWB—3650压力管道缺陷评定规范介绍

本文分析了国内外对压力管道缺陷评定研究的现状，介绍了ＡＳＭＥ Ⅺ ＩＷＢ－３６５０及附录Ｈ“铁素体钢管道缺陷评定规范及验收准则”的总体技术路线和特点，并对规范编制的技术背景和优越性进行了分析，最后给出了我们验证研究的一例。     

我国压力容器面型缺陷安全评估技术的进展：—大连压力容器安全评估技术研讨

本文对１９９３年１１月在大连召开的压力容器安全评估技术研讨会上提出的３４篇论文（包括结构Ｊ积分工程计算方法，Ｊ积分失效评定曲线，材料Ｊ－Ｒ阻力曲线测试和结构韧性撕裂分析技术等方面）进行了综合评述。     

高温环境下压力容器与管道在线超声波检测技术

简要介绍了超声波检测在高温环境下，在线检测，监控压力容器和管道缺陷时应注意的问题和测试条件，举出了部分应用实例，讨论了影响高温焊缝超声波检测精度的因素。     

极端工况下压力容器设计缺陷评定标准的分析

压力容器多工作于极端恶劣工况下,有必要开展相关标准或规范的研究工作,评定存在缺陷的压力容器。ASME规范是较早地把断裂力学用于压力容器设计和缺陷评定的文件之一。ASME第Ⅲ卷附录G和ASME第Ⅺ卷附录A提供了评定厚壁压力容器缺陷危害性的线弹性断裂力学方法。本文讨论了与分析方法有关的试验方法、缺陷表示、工况环境、应力分析及所推荐的安全系数等有关方面,简要地探讨并指出了这些参数和方法对其他材料和非核结构的适用性。     

压力容器缺陷评定的δ—FAD方法

本文从分析初级ＦＡＤ的安全系数出发，综合考虑有关国际规范及实际工程评定结果，以严格的线弹性断裂力学理论和塑性失稳理论为基础，依据ＣＶＤＡ－８４，利用曲线拟合方法，提出适用于压力容器安全评定的半经验性的通用δ－ＦＡＤ。据此，进一步提出了自成体系的压力容器缺陷评定的δ－ＦＡＤ方法。     

国际标准IEC 1069－5工业过程测量和控制－系统评估中系统特性的评定第5部分：系统可信性的评估（续）

国际标准ＩＥＣ　１０６９－５工业过程测量和控制－系统评估中系统特性的评定第５部分：系统可信性的评估（续）８．３．２．３环境扰动试验影响条件的某些扰动能触发防护性机理。因此，在试验防护性机理时，所选择影响条件的变化应不超出正常值范围。在选择影响条件时，...     

严苛环境高温力学试验技术研究进展

重大工程领域中的高端装备通常在复杂载荷和严苛环境下服役,其中材料性能、多物理场载荷、环境和复杂几何特征等方面的因素给机械结构强度设计和服役安全评估带来了巨大挑战.针对服役环境下材料和结构性能测试问题,开展严苛环境高温力学试验技术研究,从而服务于核电、航空航天和化工能源等领域内关键高温部件的自主设计与制造.高温力学试验技术依赖于高温力学试验装置,我国于20世纪80年代开始大规模研制严苛环境下国产高温力学试验装备.重点阐述了国产严苛环境高温力学试验装备的发展历程,总结论述了严苛环境高温力学试验装备整体技术框架,详细分析严苛环境高温力学试验装备所涉及的4类关键技术,并介绍4类典型严苛环境国产高温力学试验装置及特点,最后对未来突破更加苛刻条件下的材料高温力学试验技术进行展望.     

基于多普勒参数的材料内部缺陷合成孔径超声成像

材料内部缺陷的形状、大小等信息是材料无损检测与评估的重要参数,传统的超声无损检测技术可以得到材料内部缺陷的当量信息,但缺少缺陷的量化信息及可视化信息,严重制约了超声无损检测技术在缺陷评估中的应用。本文结合合成孔径超声成像技术,采用多普勒算法及图像边缘检测技术,对材料内部缺陷进行了成像,通过对三类不同尺寸的人工缺陷进行合成孔径成像表明,该项技术提高了图像形状分辨率,得到了清晰的缺陷轮廓可视化信息,可为超声无损检测的定量分析与评估提供参考。     

裂纹尺寸模糊表征下的含缺陷压力容器R6评定方法

对缺陷检测尺寸的捕征方法进行了研究，提出了缺陷尺寸的模糊表征方法，然后建立了裂纹尺寸模糊表征下的含缺陷压力容器R6评定方法。该方法不但可以对压力容器进行高模糊可靠度的安全性评定，而且还可以将不同检测人员检测出的不同的缺陷尺寸进行数据融,是到一致的R6评定结果，使其更加准确。合理。     

改扩建公路工程空心板桥的检测评估试验技术研究

虽然公路工程技术标准中增加了车道活载值，但由于在公路改扩建中使用空心板桥时，材料设计强度和汽车材料设计强度明显降低，一般不能满足现行规范和技术标准的规定。本文在《公路桥梁承载力检测与评价规范》中引入了验证系数，定性描述了桥梁结构的潜在承载力。公路改扩建工程主梁、板技术条件评价等级是该构件使用的主要依据。本文将利用现场负荷测试、无损材料和检测实验、室内负荷能力检测与研究、负荷能力等系统评价方法，对公路改扩建工程中的空心板进行了研究与分析，以便准确、合理测试和评估空心板桥的技术条件和承载力。     

声发射技术在海上平台安全评估中的应用

海洋平台造价极高,所处环境又极度恶劣,其安全评估是海上平台日常管理工作中的重要部分。传统无损检测及评估方法不具有实时性,而声发射技术的特点能够很好地弥补传统方法的不足,为海上平台安全评估工作开辟新的方向。本文将结合实际进行声发射技术在海上平台安全评估中应用的研究。     

含内局部减薄缺陷高温弯管蠕变极限载荷及其安全评定

根据P91材料高温等时应力应变本构关系,对高温含内局部减薄缺陷弯管的蠕变极限载荷进行了研究。研究表明,高温蠕变极限载荷在蠕变初期急剧下降,之后下降趋缓,该现象反映了高温下材料蠕变劣化过程。不同应变准则下蠕变极限载荷变化规律一致。根据有限元计算结果,提出了与蠕变时间无关的蠕变极限载荷计算方法,得到了含内局部减薄缺陷高温弯管的安全评定方法。     

压力容器缺陷数据库及评定决策支持系统

重点分析了压力容器缺陷数据库及评定决策支持系统,介绍了系统的总体设计、缺陷评定流程和系统数据库的结构设计,并简要分析了系统评定过程,为压力容器缺陷评定提供了科学方法。     

高温下焊接结构完整性评定的方法(I)——R5卷6《异种焊接头的评定方法》简介

目前国际上考虑高温下焊接结构特点的评定规范尚不多见，我国在此领域亦还属空白。为此，本文在评述国际上高温结构的评定规范的基础上，着重介绍了Ｒ５ 卷６ 对异种焊接头的评定方法，包括评定程序的步骤、参数的选取和实例验证等。     

Omega蠕变寿命评估方法及应用

传统高温过热蒸汽管及过热炉管蠕变寿命评估多采用等温外推、Larson-Miller参数和θ参数等寿命评估方法,此类寿命评估方法常通过开展多组高应力蠕变测试进行短时外推,不仅耗时长、取样破坏性大、寿命评估存在分散性,而且此方法没有考虑材料的老化与损伤,长时外推结果置信度下降。1986年,美国材料学会(MPC)发起了用于评估工作在蠕变范围内部件剩余寿命的O-mega工程,目前该评估方法已被编入API 579 Fitness-For-Service标准中。通过介绍Omega寿命评估方法,并对1Cr0.5MoV和1.25Cr0.5MoSi两种材料开展Omega蠕变分析,再将Omega方法预测的材料蠕变断裂时间与实际断裂时间进行对比,发现Omega方法在评定蠕变寿命评估方面更具优越性。     

数控系统的可靠性设计与评估技术

针对数控系统可靠性评定中存在的问题阐述了进行数控系统可靠性设计和评估的技术方法,以及可靠性评定中必须涉及到的可靠度、失效率、环境因子和置信度的问题。