PDF《缺陷安全评估方法研究”概 况》

2 总体思路 紧密围绕总体目标,采用系统工程的概念,以在 役压力容器体积型缺陷状况的数据采集分析为先导, 压力容器极限与安定性分析一般算法研究为手段,体 积型缺陷静强度安全评估方法研究为核心,体积型缺 陷疲劳强度安全评定新方法的探索为触角,集中组织 国内优势力量,联合攻关. 应用塑性极限和安定性理论,首先重点解决其工 程实际应用中计算工作量巨大的难题,研究提出高效 计算方法 ;

然后针对带缺陷压力容器的弹性应力集中、 失效摸式和塑性极限与安定性载荷进行全面、深入、 系统和复杂的计算、分析与研究;

在此基础上通过科 学化简处理,给出实用的工程化评估方法.其研究过 程十分复杂、严谨、量大,而取得的研究成果――工 程评估方法简单、实用、经济、安全.成果的研究和 推广始终由科研院所、大专院校、政府主管部门和企 业紧密联合进行,优势互补,成效显著.

3 主要成果 本成果在压力容器极限与安定性数值计算方法、 含凹坑 / 气孔 / 夹渣压力容器缺陷表征、失效模式的 建立、极限与安定性分析及安全评定方法研究等方面 取得了突破性进展, 研究成果成果具有开拓性、 先进性、 经济性和实用性等突出特点.经权威专家鉴定,成果 达到国际领先水平. 1) 提出了结构塑性极限与安定性上、下限分析的 降维叠代法、无搜索直接叠代法和温度参数法等三种 数值计算方法.这些方法各有创新,其共同特点是运 算速度快、收敛性与稳定性好、精度可靠,大幅度减 小了计算规模,突破了复杂结构极限与安定性分析计 算量过大的限制, 解题速度是现有计算方法的4~5倍, 为一般承压结构(装备)的极限分析提供了通用、高 效和可能的计算工具. 2) 在大量带凹坑压力容器弹性、弹塑性应力应变 计算、极限与安定性分析、实验测试和爆破实验的基 础之上,用单参数 表征凹坑缺陷的危害 程度,建立了小 G.值的整体破坏和大 Go 值的局部 泄漏两种不同的失效模式,给出了形式简捷、物理意 义明确的塑性极限载荷和弹性应力集中单参数计算公 式,最终提出了科学、安全、经济、实用的含凹坑缺 陷压力容器免于评定条件和塑性失稳评定方法. 3) 通过大量含气孔、夹渣压力容器弹性、弹塑性 应力应变计算、极限载荷分析、测试和爆破实验,用 单参数 和孔渣 X 分别表征大气孔、条渣 和小气孔、点渣的危害程度,建立了局部泄漏和整体 破坏两种不同的失效模式,给出了形式简捷、物理意 义明确的单参数塑性极限载荷和弹性应力集中计算公 式,最终提出了科学、安全、经济、实用的含气孔、 夹渣压力容器免于评定条件和塑性换稳评定方法. 4) 通过含气孔、夹渣压力容器疲劳试验研究,探索 采用模糊集理论和人工神经网络等现代工具进行处理的可 (下转第5页)

5 表1试验方法比较 试验标准 GB 24160―2009 (ECE R 110:

2014、ISO 11439: 2010(E) 与GB 24160―2009 在此试验方法上一致) ISO 11439: 2013(E) 气瓶数量

1 1 腐蚀区域 φ150mm 区域

1 个φ100mm 区域

5 个 试验方法 1. 用质量浓度为 30% 的硫酸溶液(密度为 1.219g/cm3 )浸渍在加水压至不低于缠绕气 瓶的最大需用工作压力 pm 的缠绕气瓶缠绕 层外表面 100h,浸渍区域为 φ150mm 2. 水压爆破........