本标准规定了在用含缺陷压力容器安全评定的术语、定义和符号，总论，断裂与塑性失效评定，疲劳失效评定。本标准适用于在用钢制含超标缺陷压力容器的安全评定。锅炉、管道以及其他金属材料制容器中的承压件在进行安全评定时也可参照使用。本标准适用于含下列类型缺陷的承压件的安全评定：——平面缺陷：包括裂纹、未熔合、未焊透、深度大于等于1mm的咬边等；——体积缺陷：包括凹坑、气孔、夹渣、深度小于1mm的咬边等。本标准不适用于下列压力容器和结构：——核能装置中承受核辐射的压力容器和结构；——机器上非独立的承压部件(如压缩机、发电机、泵、柴油机的承压壳或气缸等)；——承受直接火的受压件；——电力行业专用的封闭式电气设备的电容压力容器(封闭电器)；——潜在失效模式为蠕变的压力容器和结构。 GB/T 19624-2004 在用含缺陷压力容器安全评定 GB/T19624-2004 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS23.020.3013.110
中华人民共和国国家标准
GB/T19624—2004
在用含缺陷压力容器安全评定
Safety assessment for in-service pressure vessels containing defects2004-12-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-06-01实施
GB/T19624—2004
1范围
2规范性引用文件
3术语、定义与符号
5断裂与塑性失效评定
6疲劳失效评定
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
附录D（规范性附录）
附录E（资料性附录）
附录F（资料性附录）
附录G（规范性附录）
附录H（规范性附录）
缺陷间的于涉效应系数
材料性能数据的测定和选取方法载荷比L，参量的计算
应力强度因子K,的计算
应力腐蚀和高温蠕变环境对安全评定的影响平面缺陷的分析评定方法.·
压力管道直管段平面缺陷安全评定方法压力管道直管段体积缺陷安全评定方法29
GB/T19624-—2004
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录G、附录H为规范性附录，附录E、附录F为资料性附录。
本标准由中国特种设备检测研究中心提出。本标准电全国锅炉压力容器标准化技术委员会归口。本标准的负责起草单位和主要起草人员：中国特种设备检测研究中心：陈钢、李学仁、左尚志、孙亮、陶雪荣、贾国栋；北京航空航天大学：钟群鹏、田永江，华东理工大学：李培宁、王志文：清华大学：余寿文、董亚民，
合肥通用机械研究所：陈学东、张立权、何处仁、王冰；中国石化经济技术研究院：寿比南；浙江工业大学：张康达；
大连理工大学：秦红；
中国通用石化机械工程公司：肖有谷；浙江大学：王宽福；
南京工业大学：沈士明。
GB/T19624—2004
本标准是为适应国家有关法规、规章中关于在用含缺陷压力容器、压力管道安全评定要求和工程需要而提出的对在用含缺陷压力容器、压力管道进行安全评定的方法。本标准依据“合于使用”和“最弱环”原则，用于判别在用含缺陷压力容器在规定的使用工况条件下能否继续安全使用，锅炉和管道的承压元件也可以参照本标准进行安全评定，是一种适合于工程实际的安全评定方法。
1范围
在用含缺陷压力容器安全评定
GB/T19624—2004
本标准规定了在用含缺陷压力容器安全评定的术语、定义与符号，总论，断裂与塑性失效评定，疲劳失效评定。
本标准适用于在用钢制含超标缺陷压力容器的安全评定。锅炉、管道以及其他金属材料制容器中的承压元件在进行安全评定时也可参照使用。本标准适用于含下列类型缺陷的承压元件的安全评定：平面缺陷：包括裂纹、未熔合、未焊透、深度大于等于1mm的咬边等；体积缺陷：包括凹坑、气孔、夹渣、深度小于1mm的咬边等。本标准不适用于下列压力容器和结构：核能装置中承受核辐射的压力容器和结构；机器上非独立的承压部件（如压缩机、发电机、泵、柴油机的承压壳或气缸等）；承受直接火的受压元件；
一电力行业专用的封闭式电气设备的电容压力容器（封闭电器）：潜在失效模式为蟠变的压力容器和结构。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB150—1998钢制压力容器
GB/T-228—2002
GB/T229—1994
GB/T232—1999
GB/T699—1999
GB/T1172—1999
GB/T20381991
GB/T 2358-1994
GB/T2970—1991
GB/T3077--1999
GB/T3280—1992
GB3531—1996
GB 4161—-1984
金属材料室温拉伸试验方法（eqvISO6892:1998）金属夏比缺口冲击实验方法（eqyISO148：1983）金属材料弯曲试验方法（eqvISO7438：1985）优质碳素结构钢
黑色金属硬度及强度换算值
金属材料延性断裂韧度Jic试验方法金属材料裂纹尖端张开位移试验方法中厚钢板超声波检验方法
合金结构钢（negDINEN10083-1：1991）不锈钢冷轧钢板
低温压力容器用低合金钢厚钢板金属材料平面应变断裂韧度Kc试验方法GB/T42371992
不锈钢热轧钢板（neqJISG4304：1984）3金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法（eqyASTME647：1995）GB6398—1986
GB6654—1996
压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板GB12337-—1998
钢制球形储罐
GB/T15970.6—1998金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第6部分：预裂纹试样的制备和应用JB4708—2000
钢制压力容器焊接工艺评定
GB/T19624—2004
钢制塔式容器
JB4710
JB4726-2000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4727—2000
JB4728—2000
低温压力容器用碳素钢和低合金钢铸件压力容器用不锈钢锻件
JB4730-1994压力容器无损检测
JB4732-1995钢制压力容器分析设计标准3术语、定义与符号
3.1术语、定义
超标缺陷defectexceedstandard指超过有关压力容器制造或验收标准及法规、规章所规定的容许尺寸的缺陷。3.1.2
断裂评定fractureassessment
采用断裂力学的方法，评价含缺陷压力容器和结构能否排除断裂失效的安全评定。3.1.3
plasticcollapseassessment
塑性失效评定
采用塑性极限分析的方法，评价含缺陷压力容器和结构能否排除塑性失效的安全评定。3.1.4
疲劳评定fatigueassessment
评价含缺陷压力容器和结构在预期疲劳载荷的作用下，在所要求的继续使用期内能否排除疲劳失效的安全评定。
缺陷表征defectcharacterization将实际缺陷按规则简化为一个简单几何形状的缺陷，称为缺陷表征或缺陷的规则化。经表征或规则化的缺陷尺寸称为表征缺陷尺寸。3.1.6
等效裂纹尺寸effectivecracksize，Equivalentcracksize在平面缺陷的简化评定中，按等应力强度因子的原则，将表征后的椭圆埋藏裂纹或半椭圆表面裂纹用具有相等应力强度因子的穿透裂纹代替，该穿透裂纹的半长称为等效裂纹尺寸。3.1.7
塑性极限载荷plasticcollapseload采用极限分析方法，按理想塑性材料假设，以实际材料屈服强度和抗拉强度的平均值作为材料的流变应力进行计算，所得到的该结构所能承受的最大载荷。3.1.8
塑性屈服载荷plasticyieldload采用极限分析的方法，按理想塑性材料假设，以实际材料屈服强度进行计算所得到的该结构所能承受的最大载荷。
鼓胀效应bulgingeffect
内压对壳面的作用力迫使缺陷部位壳体局部凸出，导致实际的裂纹尖端应力强度因子值高于未考虑局部凸出时计算所得的应力强度因子值，这一现象称为鼓胀效应。鼓胀效应所导致的应力强度因子·增大的放大倍数，称为鼓胀效应系数Mg。2
ROR材料RORmaterial
应力应变关系满足e/e,一a/a,十a(a/a,)\的材料。3.2符号（未包括附录F.G和H中的特殊符号）本标准所用的符号含义如下：
GB/T19624—2004
材料疲劳裂纹扩展速率与△K关系式中的系数，N-\·mml1+3m/2)cycle-1；夏比V型缺口冲击功，；
平面缺陷规则化后的表征裂纹尺寸（穿透裂纹为其半长；二维缺陷为椭圆化后短轴长度的一半，即表面裂纹的深度、埋藏裂纹白身高度的一半、或角裂纹沿接管壁的深度），mm；
相邻两共面裂纹中较大者的a值，mm；相邻两共面裂纹中较小者的a值，mm；裂纹疲劳扩展后a的最终尺寸，mm；第i个疲劳（应力）循环后的a值，i-1，23,....n，mm；疲劳扩展分段计算法中第i计算段中裂纹尺寸a的平均值，j=1,2,3，..u,mm,
疲劳分析初始裂纹的a值，mm；
简化评定中缺陷的等效裂纹尺寸，mm;简化评定中缺陷的最大容许等效裂纹尺寸，mm；评定用壳体计算厚度，即扣除一个评定周期的内、外壁腐蚀量后的缺陷附近容器壳体壁厚(B=B-C)，mm;
计算对接焊接接头中因错边引起的弯曲二次应力时，错边两侧的容器壁厚的较大值，mm；
计算对接焊接接头中因错边引起的弯曲二次应力时，错边两侧的容器壁厚的较小值，mm；wwW.bzxz.Net
接管内拐角至外拐角的距离，mm；评定用接管计算厚度，即扣除一个评定周期内外壁腐蚀量后的缺陷附近接管壁厚，mm；
缺陷附近实测接管壁厚，mm；
缺陷附近实测容器壳体壁厚，mm；在计算对接焊接接头中因错边引起的弯曲二次应力的公式中，容器壁厚参数的指数项，无量纲：
个评定周期内因内外壁介质腐蚀而导致的壁厚减薄量，mm；表征椭圆埋藏裂纹或半椭圆表面裂纹在沿壳体表面方向的半长，mm；相邻两共面裂纹中较大者的c值，mm;相邻两共面裂纹中较小者的c值，mm裂纹疲劳扩展后c的最终尺寸，mm第i个疲劳（应力）循环后的c值，mm疲劳扩展分段计算法中第计算段中裂纹尺寸c的平均值，j1,2,3，疲劳分析初始裂纹的c值，mm；
容器平均直径，mm；
容器内直径，mm；
接管内直径，mm
GB/T19624—2004
Jr(Aa)
接管平均直径，mm；
容器外直径，mm；
接管外直径，mm；
疲劳评定时，大小不同的应力变化范围的种数，无量纲；计算对接焊接接头中因角变形引起的弯曲二次应力时，在与焊缝垂直的截面上，角变形的直边段在壁厚方向上的投影长度的一半，mm；在某指定温度和指定应力下的工作时间，h；应力腐蚀裂纹扩展速率，mm/s；在评定温度下的材料弹性模量，MPa；表征埋藏椭圆裂纹中心偏离壁厚中心的偏心距，mm；错边量，mm；
接管拐角裂纹的边界修正因子，无量纲；fh及fm的总称，无量纲；
f6及的总称，无量纲；
计算由弯曲应力引起的裂纹尺寸α方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂纹构形因子，无量纲；
计算由弯曲应力引起的裂纹尺寸方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂纹构形因子，无量纲；
计算拐角裂纹的K，时所用的因子，无量纲；fa及的总称，无量纲；
计算由薄膜应力m引起的裂纹尺寸α方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂纹构形因子，无量纲；
计算由薄膜应力引起的裂纹尺寸c方向裂纹尖端处应力强度因子时所用的裂纹构形因子，无量纲；
相邻两裂纹间弹塑性干涉效应系数，无量纲；综合描述凹坑缺陷尺寸的参数，无量纲，G。的容许极限值，无量纲；
缺陷沿板厚方向的实测最大自身高度，mm；填角焊缝焊脚尺寸，mm；
d种应力变化范围的各自代号，i-1,2,3,..,d,无量纲；J积分值，N/mm；
材料稳定裂纹扩展量Aa<0.2mm，即发生脆断或突进时所对应的脆断点或突进点的材料积分断裂韧度，N/mm；
材料稳定裂纹扩展量Aa>0.2mm时，对应于Aa=0.2mm的材料J积分断裂韧度，N/mm;
按金相剖面法测得的材料积分断裂韧度，N/mm；材料的J阻力曲线，N/mm；
裂纹扩展分成u段计算的段次，j1,2,3，..…，u，无量纲；以应力强度因子表示材料的断裂韧度，或由J积分断裂韧度/CTOD断裂韧度换算的以应力强度因子表示的材料断裂韧度，N/mm3/2I型应力强度因子，N/mm32；
材料的平面应变断裂韧度，N/mm3/2；Kiscc
GB/T19624—2004
材料在相应介质环境下产生应力腐蚀开裂的界限应力强度，N/mm32；平面缺陷常规评定中考虑了分安全系数后，以应力强度因子表示的材料断裂韧度，N/mm3/2;
平面缺陷常规评定用断裂比，指施加载荷作用下的应力强度因子与以应力强度因子表示的材料断裂韧度的比值，无量纲：应力集中系数，无量纲：
一次应力引起的应力强度因子，N/mm/2，二次应力引起的应力强度因子，N/mm3/2；两凹坑间的最小间距，mm；
板长度的一半，mm；
载荷比，指引起一次应力的施加载荷与塑性屈服极限载荷的比值，表示载荷接近于材料塑性屈服极限载荷的程度，无量纲；有焊趾裂纹或填角焊焊根裂纹的焊接接头上两相邻对称焊趾间的距离，mmL，的容许极限，无量纲；
平面缺陷沿壳体自由表面方向的实测最大长度，tmm；计算对接焊接接头中因角变形引起的弯曲二次应力时，在与焊缝垂直的截面上，角变形两直边段总跨度，mm；
相邻两裂纹间的线弹性干涉效应系数，无量纲；鼓胀效应系数，无量纲；
疫劳裂纹扩展速率与△K关系式中的指数，无量纲恒幅疲劳应力循环总次数，cycle；ROR材料的应力应变关系式中的指数项，无量纲；表示（Ao），及（Aog），的应力变化范围的循环次数，cycle；一次应力，MPa；
一次弯曲应力，MPa；
以材料流变应力值进行极限分析所得到的结构塑性极限载荷，MPa；一次薄膜应力，MPa；
以材料属服强度值进行极限分析所得到的结构塑性屈服载荷，MPa；安全评定要求的容器工作压力，MPa；理藏缺陷距壳板两表面的距离，且pi二次弯曲应力，MPa
二次薄膜应力，MPa;
容器平均半径，mm；
容器内半径，mm；
接管内半径，mm；
接管平均半径，mm
容器外半径，mm；
接管外半径，mm；
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(S'N),
(AK)-1
[(AKa),];-1
[(AK),-
（AQ）
应力比，指应力循环中最小应力与最大应力之比，无量纲；容器壁上任意点的半径，mm；
工况要求承受的疲劳强度参量N°/mm·cycle缺陷容许承受的疲劳强度参量，N/mm°·cycle两共面裂纹间的间距，mm；
判别两共面裂纹是否应合并的临界间距，mm；两共面裂纹之间沿壁厚方向的最短距离，mm；两共面裂纹之间沿壳壁表面方向的最短距离，mm；两非共面裂纹面之间的最短距离，mm；温度，℃；
可忽略材料蝠变效应的温度，℃；时间，h；
在指定温度T和指定应力下产生特定断裂应变值的蟠变寿命，h，裂纹疲劳扩展分段计算法中n，的分段段数，无量纲；试样宽度的一半，mm；
角变形量，mm；
规则化后椭球形凹坑在壳壁表面的椭圆长轴尺寸的一半，mm；相邻两凹坑中较大者的X值，mm；相邻两凹坑中较小者的X值，mm；平面缺陷简化评定用弯曲应力折合为当量拉伸应力的折合系数，无量纲；平面缺陷简化评定用焊接残余应力折合为当量拉伸应力的折合系数，无量纲；规则化后最大容许凹坑长轴的一半，mm：规则化后椭球形凹坑在壳壁表面的椭圆短轴尺寸的一半，mm；相邻两凹坑中较大者的Y值，mm；相邻两凹坑中较小者的Y值，mm；规则化后最大容许凹坑短轴尺寸的一半，mm；计算对接焊接接头中因角变形引起的弯曲二次应力时，在与焊缝垂直的截面上，角变形直边段在壁厚方向上的投影长度，mm；规则化后椭球形凹坑的深度，mm；规则化后最大容许凹坑的深度，mm；裂纹尖端应力强度因子变化范围，N/mm3/2，a方向裂纹尖端处的△K，N/mm/z；c方向裂纹尖端处的△K，N/mm3/2；按ai-1ct-1及（Aom），（△og），计算的a方向裂纹尖端处的△K，N/mm/2按at-1ct-1及（△om），（△），计算的c方向裂纹尖端处的AKN/mm3/2按a=aj-1c=Cj-及（Aom），（△og），计算的a方向裂纹尖端处的△KN/mm/2；按a=aj-1cCj-及（Aam），（Ao）计算的c方向裂纹尖端处的AK，N/mm3/2应力强度因子变化范围的门槛值，N/mma/，-次应力的（△on）,，MPa：
一次应力的（Aom），，MPa；
压力波动变化范围，MPa；
二次应力的（Aog），MPa；
(2Qm）)
Dai,Aoz
（o）mia
二次应力的（△o），MPa
内外壁温差，℃；
GB/T19624-—2004
应力变化范围，等于Aam与Ao之和，及Aa,和△o中的较大值，MPa;第i种应力变化范围，i=1,2.3，...,d，MPa截面上应力变化范围分布经线性化处理后得到的内、外壁上的应力变化范围值，MPa；弯曲应力分量变化范围，MPa；
薄膜应力分量变化范围，MPa；
可忽略的应力变化范围的上限值，MPa；第i种薄膜应力分量变化范围，MPa；第i种弯曲应力分量变化范围，MPa；ROR公式中的系数项，无量纲；
计算对接焊接接头中因角变形引起的弯曲二次应力时，在与焊缝垂直的截面上，角变形直边段与壳体表面方向所形成的锐角，rad；计算对接焊接接头中因角变形引起的弯曲二次应力时所使用的中间参量，rad；裂纹尖端张开位移（CTOD）值，mm裂纹稳定扩展Aa<0.2mm，即发生脆断或突进时所对应的脆断点或突进点的材料CTOD断裂韧度，mm；
材料稳定裂纹扩展量Aa>0.2mm时，对应于△a=0.2mm时材料的CTOD断裂韧度，mm；
按金相剖面法测定的材料CTOD断裂韧度，mm；平面缺陷简化评定用断裂比，指在施加应力作用下的裂纹尖端张开位移与材料的张开位移断裂韧度的比值，无量纲；泊松比，无量纲；
平面缺陷常规评定中计算二次应力的塑性修正因子，无量纲；应力，MPa；
截面上的应力分布经线性化处理后在内、外壁上的应力值，MPa；条件届服强度，即材料拉伸残余应变量为0.2%时所对应的应力值，MPa由应力分布线性化规则得到的弯曲应力（由P引起的称P·由Q引起的称Q），MPa；评定温度下材料的抗拉强度，MPa；净截面应力，MPa；
薄膜应力（由P引起的称P，由Q引起的称Q），MPa；焊接残余应力，MPa；
焊接残余应力在截面上的最大值，MPa；评定温度下的材料届服点，也可用其条件屈服强度o.a代替，MPa；评定温度下的焊缝金属的届服点，也可用其条件屈服强度0o.2代替，MPa；温度应力，MPa；
平面缺陷简化评定中使用的总当量拉伸应力，MPa；平面缺陷简化评定中，由一次膜应力P及局部应力集中引起的当量拉仲应力，MPa；平面缺陷简化评定中，由面外弯曲应力P引起的当量拉伸应力，MPa；平面缺陷简化评定中，由焊接残余应力引起的当量拉伸应力，MPa；评定温度下材料的流变应力，MPa；7
GB/T19624—2004
4总论
4.1总则
评定温度下材料的流动应力，MPa：平面缺陷常规评定中，为计算K，所涉及的塑性修正因子β时的中间参量，无量纲；角度，（）；
椭圆裂纹形状因子，无量纲。
焊接接头系数，无量纲；
表面裂纹或埋藏裂纹的裂纹尖端离壳壁表面的最近距离，mm；平面缺陷简化评定中，计算角变形及错变量的应力集中的中间参量，无量纲；应变，无量纲；
屈服应变，无量纲；
平面缺陷简化评定中，相应于总当量拉伸应力的应变，无量纲。采用本标准进行压力容器安全评定除应遵循本标准的规定外，还应遵守国家有关部门颁布的相关法律、法规和规章。
4.2资格与职责
4.2.1资格
4.2.1.1进行压力容器安全评定的单位和人员的资格，应符合国家有关法律、法规和规章的规定。4.2.1.2在压力容器安全评定中，进行无损检测的人员应持有与实际使用的无损检测方法相一致的Ⅲ级资格证书，且具有较丰富的缺陷判别及缺陷尺寸(包括自身高度)测定的经验。4.2.2职责
4.2.2.1进行安全评定的单位，应根据所评定对象的缺陷性质、缺陷成因、使用工况以及对缺陷扩展的预测等，对所评定的对象给出明确的评定结论和继续使用的条件。4.2.2.2进行安全评定的单位，应对所评定对象的缺陷检验结果和评定结论的正确性负责。安全评定的实施程序应符合本标准和相关法规、规章的有关规定。4.3安全评定的准则与要求
4.3.1安全评定的一般原则
安全评定应包括对评定对象的状况调查（历史、工况、环境等）、缺陷检测、缺陷成因分析、失效模式判断、材料检验（性能、损伤与退化等）、应力分析、必要的实验与计算，并根据本标准的规定对评定对象的安全性进行综合分析和评价。4.3.2失效模式判别
4.3.2.1失效模式的类型
本标准考虑下列类型的失效模式：断裂失效；
塑性失效；
疲劳失效。
4.3.2.2失效模式的判断
判断失效模式应依据同类压力容器或结构的失效分析和安全评定案例与经验、对被评定的压力容器或结构的具体的制造和检验资料、使用工况以及对缺陷的理化检验和物理诊断结果，且对可能存在的腐蚀、应力腐蚀、高温蠕变环境等对失效模式和安全评定的影响也应子以充分地考虑。4.3.3安全评定方法的选择
安全评定方法的选择应以避免在规定工况（包括水压试验）下安全评定期内发生各种模式的失效而
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