Page 41 - 理化检验-物理分册2022年第十期

王步美, 等: 超期服役加氢反应器的检验及安全评定

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表 4 1 ~6 缺陷长轴点的裂纹构形因子和应力强度因子计算结果
缺陷 缺陷 K I P / K I S /
f m f b
编号 类型 1 / 2 1 / 2 )
( MPa · mm ) ( MPa · mm
# 裂纹
1 1.356 1.032 882.50 888.51
# 裂纹
2 1.118 1.005 482.64 742.53
# 裂纹
3 1.295 1.032 817.14 935.67
# 裂纹
4 1.143 1.000 551.77 797.75
# 裂纹
5 1.141 0.999 550.81 797.75
# 埋藏缺陷
6 1.140 1.042 389.39 621.76
图 7 加氢反应器的安全评价结果
的计算 19624 — 2019 中平面缺陷常规评定的要求, 评定点
3.6 载荷比 L r 和断裂比 K r
采用式( 3 ) ~ ( 4 ) 计算 1 ~6 缺陷长轴点的载 落在失效评定曲线下方, 满足使用的要求。
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。采用式( 5 ) ~ ( 6 ) 计算 1 ~6 缺陷长轴点 ( 3 )使用单位应严格执行装置操作规范, 使用
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荷比 L r
, 其中干涉效应系数 G=1 , 为塑性修 过程中应严格控制操作压力、 操作温度, 限定操作介
的断裂比 K r ρ
正因子。 质, 防止使用过程中出现超温、 超压与违章现象。根

) 据 TSG08 — 2017 《 特种设备使用管理规则》 要求,
1.2P m 1-a /( BM g
L r= 1-a / B ( 3 ) 对该反应器实施监控和防范措施。

σ s
( 4 )使用过程中应重点关注检验发现存在缺陷

M g = 1+1.6 [ /( R i B )] ( 4 )

2
c
的相关焊缝, 对含缺陷焊缝进行 TOFD 在线监测。
P S )
G ( K I +K I 建议前 4 个月内, 每个月开展一次 TOFD 监测, 如
K r= + ρ ( 5 )
缺陷没有扩展, 后期可 2 个 月 开 展 一 次 TOFD 监
K p
K JC
K p = ( 6 ) 测, 如发现缺陷发生扩展, 应立即处理。
1.2
( 5 )建议 R501 加氢反应器总监控使用时间不
1 ~6 缺陷长轴点载荷比、 断裂比的计算结果
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超过3a 。到每年年底, 需根据监测结果重新进行评

如表 5 所示。
估, 依据评估结果决定该加氢反应器能否继续使用。
#
表 5 1 ~6 缺陷长轴点载荷比、 断裂比的计算结果
#
缺陷编号 缺陷类型 L r K r 参考文献:
# 缺陷
1 0.376 0.775
[ 1 ] 都亮, 别凯, 赵亚洁, 等 . 含平面埋藏缺陷的精制加氢
# 缺陷
2 0.314 0.565
反应器安全评定分析[ J ] . 中国安全 科 学 学 报, 2018 ,
# 缺陷
3 0.369 0.757
28 ( 11 ): 86-91.
# 缺陷
4 0.315 0.606 [ 2 ] 朱勇, 鞠春盛 . 镍基焊材修复 20Cr 3NiMoA 反 应 器 焊
# 缺陷
5 0.315 0.606 缝裂纹[ J ] . 石油化工设备技术, 2005 , 26 ( 5 ): 61-64.
# 埋藏缺陷
6 0.320 0.421 [ 3 ] 金桩, 赵建平 . 微载荷连续球压痕法评价金属材料的
屈服强度和应变硬化指数[ J ] . 机械 工 程 材 料, 2018 ,
3.7 安全评定结果
# # , 所构 42 ( 1 ): 72-77.
将 1 ~6 缺陷长轴点计算得到的 L r K r
[ 4 ] 魏中坤 . 连续球压痕法测试材料 J 0.05 的研究[ D ] . 上
, ) 落在通用失效评定曲线中( 见
成的评定点( L r K r
海: 华东理工大学, 2015.
图 7 ), 评定点均位于安全区内, 可知 6 处平面缺陷
[ 5 ] 邹镔, 魏中坤, 关凯书 . 用连续球压痕法评价钢断裂韧
的常规评定结果为安全。
度[ J ] . 材料科学与工程学报, 2016 , 34 ( 4 ): 577-580.
[ 6 ] 王尚 . 连续球压头压入试验测算压力容器钢断裂韧度
4 结论及建议
方法研究[ D ] . 济南: 山东大学, 2018.

( 1 )服役超 50a的 R501 加氢反应器筒体的显 [ 7 ] 刘燕, 汤杰, 苏成功, 等 . 连续球压痕法测试钢管应变

微硬度无异常, 晶粒粗大, 组织为贝氏体 + 网状铁素 时效后 拉 伸 强 度 的 变 化 [ J ] . 理 化 检 验 ( 物 理 分 册),
体, 组织未发生明显变化。 2016 , 52 ( 2 ): 77-82.

( 2 )环 焊 缝 上 的 6 处 缺 陷 能 够 满 足 GB / T
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