SY/T 6477.2-2012
基本信息
标准号:
SY/T 6477.2-2012
中文名称:含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法 第2部分 裂纹型缺陷
标准类别:石油天然气行业标准(SY)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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缺陷
油气
输送
管道
剩余
强度
评价
方法
裂纹
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出版信息
相关单位信息
标准简介
SY/T 6477.2-2012 含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法 第2部分 裂纹型缺陷
SY/T6477.2-2012
标准压缩包解压密码:www.bzxz.net
标准内容
1C 75.180.10 ; 77.140.75
E92:H48
备案号:35134—2012
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6477.2—2012
含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法第2部分:裂纹型缺陷
The remaining strength assessment method of the oil & gastransmission pipeline with the faw-Parl 2: The crack-like flaws2012 01 — 04 发布
国家能源局
2012 — 03—01实施
规范性引文件
3夺语、定义、符号及单位
3.1术语和定义
3.2等号及单位
4总则
适用性
所需资料和数据
4.4评价技术与判据
剩余强度评价报告的内容
5二级评价
6二级评价
附录入(规范性附录)
到录B现范阴录】
附录℃(规范性附录)
附录D (规范性附录)
到录F(资料性附录)
参考文献·
陕陷表征
分安金系数
应力骚度因了
参考应力
安全评价算例
SY/T 6477.2—2012
SY/T6477.2—2012
」第1部分:标难的结构利缩\》给出的规则本标准按照GBT1.1—2009《标准化1作导则起草。
本标准二安授术内穿采用了API5791/ASMEFFS-1中含裂纹型缺陷曾道剩余独度-级评价和二级限你方法,“百时增加:中国石油人然气集团公司管材研究所的相关科研成果。本标准出油管材专业标准化技术委员会提出并心口。本际准起草单位:中国石油大然集团公司管材研究所。本标浒十起草人:蒂保莊、罗金恒、赵新伟,张广利、张华。1范围
含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法第2部分:裂纹型缺陷
SY/T 6477.2—2012
不标推划是了在役含裂致草报陷油气输送管道的剩余追度评价,拟管的奖全碳价和撤建管道的安全评价也可应用本标准中绘品的评价力法。本标许不适间管道的疫劳评价:本标准适用十原设计标准与GB50251或GB50253列设的在役油气输送管道。2规范性引用文件
下列义件效丁本文件的应用是必不可少的。凡是注H期的川文件,仪注H斯的版本适用「本文件。凡是不注口期的引月文件,其最新版本(包括所有的修改单)适月」本文件:GB50251输气管道上程设规池
GB 50253输油管道工程设计规范3术语、定义。符号及单位
3,1术语和定义
下刻术语和定义适川十本义件
crack like faws
裂纹型缺陷
-种部炎锐的面型缺范,主要参数有裂纹深这和长度,般包拮丧面裂纹、坦藏裂纹利穿透裂纹。3.1.2
失效评估图failureassessmentdiagram(FAD)种用来评价含裂纹型缺陷结构适用性的方法。纵坐称为韧性比、横垒标为载荷比,可评价含裂纹型缺陷构件是否发生脆性断裂或塑性失稳,并评当点在评估用线内或恰好在评估出线上,则认为裂纹型缺陷可接受;否则,认为不可接受。3.1.3
设计压力designedpressure
按设计规范晰定的管道最人安全1作乐力。3.1.4
二次应力secondary siress
种!衡的法尚应力或前切应力,如熟应力最结构不连续处的曲应力。3.1.5
残余应力residual stress
在本标准中,主要指焊接残余应力。SY/T G477.2--2012
一级评价level 1assessment
办坏筛进评价、与级评你推比,一级评价更泪的检测效据少,计算过程简单,计算结偏保约但易。
二级评价 level 2 assessnient办称带规评价,与一级评价相比,二级评价便用的数据多、计算过程复,计算结果了拥准确3.1.8
韧带尺寸ligamcn1 width
对裂绞面承血于各道内外表而的载裂纹或表面裂纹而音,切带尺卡措裂纹尖端距智道内,外表闻的百距离,
3.2符号及单位
列符号及单位适用十本义件。
裂纹型读的深度,mm;
裂纹型缺陷的存效深度、mm:
裂纹型龄陷的实测深度,[:
一尚比,量纠为!
裂纹望战陷实测长度的半,mm:裂纹也缺陷初始长度的一半,mm;当前缺的半长、mm;
前缺陷的全长,mm,
全裂缺择管道的内自径、mm:
埃藏决陷的韧带尺,mm;
非藏缺致的实测訓带民,m;
裂纹中心线距件道内表面的距离,mm;裂纹中心我随管适外表而的距离,mm:弹生檬量,MPa:
一对而应是E,对平面应变是以),MPa:净截正轴向力,MPu:
k--集于装余应积分、MPa·m:
K,-1型架纹应小强度因子,MPavmK
基于:应厅的应力强安因了,MPaVm:基二次应方利残余应历的应方强度叫子,MPavm:追一族应方和残余成方整校正指的应强度因了,MPavm;K
评用到的材举概裂频性值,MPavm;材料断裂切件均技,Mrav:
性比、量纲为」,
本一上应为的载奇比,量纲为1:么的最人允法俏,量纲为!:
基于,次应力和残余应力的载荷比,常纲为1;截询掌i,MPa·m,
绕轧的净截面弯矩,MPa:m:
M、绕y轴的净截面变矩,MPu·In:D一笃道工作压J.MPa:
裂纹面王的力,如果裂纹面不受主力,则P=0,MPal:缺陷尺寸分安全察数,量纲为1:断裂切分安牟系数,章纲为!;较代分安全系数,量纲为」:
含裂纹型缺陷管道的内半径,mm:R…-管道平均毕径,mm;
含裂纹型缺陷管道的外径,mm;一次应力和残余应力缩减系数,量纲为!;T一管道工作温度,(;
参考温度、(:
含裂纹型缺陷管道厚,mm:
缺陷深度校止系数,量纲为」
4总论
4.1总则
用来确定缺陷深度效正系数的参数,量纲为」:裂纹型缺陷平面和力平诵之间的角,();SY/T 6477.2-2012
当真实应力等,,时,实应成变叫线得到的参考成变,最纲为1,拉仲应力,MPa:
弯曲应力分量,MPa:
流变应力,MPa;
多项式应力分表达式中的核力分量、其中=0,!,2,,6,MPa:薄膜J分鼠,MPal:
十上应力的参考应力,MPa;
基十一次应力和溅余应力的客号应方:MPa,评估温度下的压服强度、MPa;
转换系数,在平面应力状态时等1.0,存面应变状态时等于3.0,量纲为;松比,星纲为1:
铆斗校正系数,望纲为1。bZxz.net
裂纹型快陷管剩余强度评价是在缺陷检测基础工:,对管道则余承正能力的定量评价。按评价1作复东程度、娃易程度和评价结果保:度的不同,,般分为级评价和,级净价。级非价使币的检测数晟少,提供了计算过程简单,易下使用任评价结果偏」保守的筛选判据:二级评价提供史为详尽的评价程净,与一级评价捐比、:级评价结果更为准确。评价一股山级评价到。级评价的顺热行。若安全评价结果表别损伤管道适月于同前的作条件,期只要建立合适的资测!检测程序,管道可在口前工作条件下继续安全这行。若评价结果表明损伤贷道不活会月前操作条作,则宜对管道降级使用、维修或史换含缺陷管段。3
SY/T 6477.22012
4.2适用性
只有满正下述系件的管道才能应用本标准提供的安全评价程序:)价过在运行过程中没有发生端变。b)地衰,冲山、水步等动态载荷的影响可忽略。e)裂纹型额陷在管道运行过释十不发生扩展。级计评价达应满足如下条件:
1)管道和裂纹型读降尺寸力面的限制:全签径厚比应满足R/5
这缺处的管道照原小下或等干38mm。3裂纹型缺陷距结构不连续处应不小丁1.8D.1。2)管道载尚方商的限制:
江管道举压所导致的载荷仅产模诚力场,成受变曲应力和附加载微的管道进行二级评价:
(价道运刊期司的薄莫应力车设计规范规定的许川应力以内。3)管道材料方面的限前:
(滚据制造规范:碳钢材料许用应力不起过172MPa2:邮材最小规定用服强度小于或等于276MPa,将材最小规定抗拉强度小!或等于483.MPa
4.3所需资料和数据
4.3.1管道设计:制造及施工资料道设计,制消及强工资抖包括:)设计计筑公式:
b)几何尺寸。包括径和壁厚。
)设计压力律设温度,
d)材质及管了制造检测记录。
)欲道建消时的质量检验范求。「)材料件能数振。
)水用试验记录,包拮试验力和温度、4.3.2管道运行和维护历史记录
a)欲道行不力和温安记录。
b)管道维修情视。
)水压验录,包折让验乐和温度。山管道在线检测记录:包括壁厚测量结果和其他尤损检测结果。)管线遥视记(如作法线、并挖、地情况等)。↑)误操作记录。
4.3.3缺陷表征
缺陷表征见附录A。
4.3.4推荐的缺陷检测技术
SY/T 6477.2212
4.3.4.1对表面裂纹,裂纹长度、裂纹和主应力方向的夹角以及和其他表而裂纹的问距可月磁粉法(MT)和渗透法(PT)进行检测,裂纹深度及裂纹和管道表面的火角可用超市法(LT)进行检测。4.3.4.2对埋藏裂纹,裂纹深度、长度,角度以及和其他表血裂纹或里藏裂纹的问距可用超声法(UT)进行检测。
4.3.4.3裂纹型缺陷尺小的检测精度取决于采月的检测方法剂检测者的技术水:。4.4评价技术与判据
第5章和算6章提供了一级和“级两个级别的评价程序,图1示出了两个评价级别的逆辑关系。疑得评价所需数据
执行级记价理序
安·毁升价准则,
缺陷可接恶将?
执行二级评价
辞序鸡!
控二级评价范则
缺陷可接受吗?
降缀使出吗3
进行维修成换管处理
继续使用
按二级计价准则:确定降级
后药法行压力和/或源度
含裂纹型缺陷管道安全评价流程图图1究
4.5剩余强度评价报告的内容
剩余强度评价报告的内容般包拆:a)前言:包括含缺陷管道背景介绍、托方提比的剩众强度评价要求和我扭门完我的剩余强度评价工作总体介绍。
b)管材理化性能测试:包括化学成分、拉伸性能、金相组织、冲击韧性、断裂切性、硬度等。)剩余强度评价:也折载尚、残余应力:安全系数、缺陷尺小等奏数的确定及安全许价结果,d)测余强度评价结论:给出含缺陷管道在当前工况下是可接受,5
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5一级评价
一级评价步骤划上
)第!步:确整评价过管道的载荷状说和作温度,h)第2步:根清检测效据确定裂纹长度2℃和深度a.)第3步:根据裂纹长度方尚与管道焊缝的关系确定评价所业的图形,即图2-图5平行」管道纵煤缝的裂纹缺阶,用图2进行评价垂片于管道纵炽缝的纹型缺陷,用至3进行评价。平行了管道环焊缝的裂纹恶缺陷,川冬4进行评价。自于价道拆焊缝的裂纹举缺陷,用图5进行评价。20
T 7+56. cC
图2平行于管道纵焊缝的裂纹型缺陷一级评价曲线2
垂直于管道纵焊缝的裂纹型缺陷一级评价曲线120
平行于管道环焊缝的裂纹型缺陷一级评价曲线i
ai Sh c
图5垂直于管道环焊缝的裂纹型缺陷一级评价曲线120
d)第4:根据第3步4所选控的图影确准包络线。选择包络线时应江意:SY/T 6477.22012
1)第3毕中的每一图形,对时材(曲线A)、进行过焊后热处理的焊缝(曲线B)和没有造行过焊层热乏理的焊缝(由线C)这主种情记,均行商条包络线:实线表小一,裂纹深度,虚线长示裂纹深度。
2)如果裂纹深瘦能用无损检测仪器精确地确准,那么,评价时用实线包络线,否心,用照线包络线。
3)评价时,包络线的选州应基于如下源测:心当管道避凉t25mm时:
?如果!/4,应使川实线包络线:.如果14,应使月需线包终线,
管送壁厚25m【,38mm时:
·如贝26mm,应使川线络线,
·如吴e6mm,应使川虚线包络线。SY/T 6477.2—2012
4)如果裂纹在娱缝[或在罪焊缝中心线两间两倍名义壁距离的范压以内,嵌使焊缝曲线,否则应使川卡材曲线。对位二娱缝上的裂纹型龄陷、川一条评信曲线应根据管道的烯店热处班青况来读定,如果对炽后热处理的类型和/最质量有疑可,应使用仙!C。c)第5变:确定参考温度。大标理中设参考温度T-38℃。门第6步:确是最太可允许裂纹型颌降长度。分别根据第3!确是的评价由线,第1步确定的罚价温度和第5步确定的奏考温度,月机!应的包络线确定最人袭纹长度2°。9)第7步:评价结果:如果第6步中确定的许裂纹只寸大于或等十第2步中确定的裂纹长度,别裂纹型缺箱充诈存在。
5.2如果裂纹型快照未能通过一级评价,刘议采最以下一利方案:a)进一细化评价中所用到的数据,重新进行一级评价。b)降级使川、维修或更换含缺率管道。e)执行二级评价。
6二级评价
6.1二级评价流程如1图6所示。
6.2以下给出裂纹型缺陷二级评价步骤。在:级评价中,用分安全系数来说明缺陷尺小、财料断裂括性和应力等变量的不确完性。a)第】张:确定操作状况和评价所用的小力、温度和附剂载有凯b)第2步:根势第】少的外加较荷确定缺陷处的应力分布,将产生的应力分成如「类:1)应力:
2)二次成为:
3)残余应
c)第3步:硫定材料性能加服强度、拉仲强度利比裂期半K。函服强度和拉仲强度用实测或示准规定的晟小名义,裂切性用实逊值、平均值战下限估让。\)第4步:根据检测数据确定裂纹型缺陷小。e)第5步:川分安全系数PSF(详现附录)刘十应力、材科断裂榭性和做陷尺小行修改。如果采保守的估计值,如上应力!上限俏、断裂性作下限值或快将尺寸用上限,则评价中分安全系数均股1.0。
)膜应力和弯曲应小一:用成力分安个系效修改第2出中确定的膜应力和弯出心力(分别 和 cT、丧示)
Am=mPSF
Ci= α-PSF
2)材料韧性一川部性分安个系数修改节3步确定的材料断裂伤性K使K.- Kic
3)缺陷尺寸
· (0)
用积陷尺寸分安全系数修收筑4步中确定的缺陷深度,如果修改的裂纹深度大于合道墅淳,则缺陷被当作穿透裂线。=α PSF.
(刘表面缺阳)
热行的
无损检测
更精确地估识
材粒生能
可精确均确定
我荷和应1
确定保作状识和载何纠个
确定裂纹型缺陷贝寸
确定材料屑服强度。抗拉
强度积新裂性数据
确定缺陷处的尚力分布
必要时础用分安全系数
计算和
缺陷可摄是吗宝
无摄检测能激改善聘?
材料性能数推能!
精硝地估计?
最齿和力能史圳
精确地痛定啦
缺筛代能还过
效评价
图6裂纹型缺陷二级评价流程图
2=2PSH+
Zh=2ePSF.
(对穿透缺陷)
SY/T 6477.2—2012
宏要对确定
破限裂纹风
缺港正通过
f)第6出:离于第步中修收后的力缺陷!小以及附录中的参考啦力,计算对丁应力的参考力
)第7步:利用第6步中得到的考应力祖筑3步中的加服强度,用公戏(7)计算载尚比FAD图(7)的横标
h)第步:毕第5步中修改后的正力和裂纹尺小以及利录(中的应力强度因「解,计算对于主应力的应力强度因了。如果0、则含=0。)第9步:用第2步中的:次应力和残余应力、第5步中修改后的缺陷尺寸以及附录D中的参
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