[发明专利]一种金属焊缝役致缺陷接收表的制定方法

说明书

一种金属焊缝役致缺陷接收表的制定方法，用于获取压力容器的安全端或主管道上焊接接头役致缺陷在无损检验中可接受的尺寸阈值。首先获取材料性能参数数据、初始安全裕量、载荷分析数据、扩展量∆a及通过运算获取的材料屈服强度循环硬化率γ。再依据上述数据获取压力容器的寿期末安全裕量，并通过历史缺陷数据对其进行验证；最后在依据当前缺陷数据获取压力容器的寿期末可接受的焊接接头役致缺陷的尺寸阈值。由于基于局部力学性能测试实现对金属焊缝役致缺陷接收表的制定，使得在结构设计塑性极限载荷不降低的准则下，获取压力容器的安全端或主管道的焊接接头役致缺陷在无损检验下可接受的尺寸，进而实现金属焊缝役致缺陷接收表的制定更准确和可靠。

技术领域

本发明涉及核电站压力容器安全监测技术领域，具体涉及一种金属焊缝役致缺陷接收表的制定方法。

背景技术

核电站反应堆的各种关键结构如蒸汽发生器、反应堆压力容器等压力容器在建造过程中都广泛采用焊接接头进行连接，其制造、安装和运行过程中难免会出现裂纹类缺陷，为保证核电厂长期安全、高效运行，需提供承压管道的管道役致缺陷无损检验可接受尺寸阈值，以满足快速判断在役检测缺陷是否可以继续运行的需要。另外，对承压管道的金属焊缝进行定期检测也是核电站长期安全、高效运行的重要保证，为了判断承压管道役致缺陷是否满足继续运行的条件，还需要提供承压管道的管道役致缺陷无损检验可接受尺寸阈值。含裂纹的承压管道的安全性能与其结构、裂纹参数（位置、形状和尺寸等）、材料拉伸性能、断裂性能等众多信息相关，同时制订役致裂纹接受标准时需要进行裂纹扩展分析、结构断裂安全裕量分析、塑性极限载荷分析等工作。若进行详细的安全性能评价工作，就要对导致管道役致裂纹的所有因素进行评估，最终导致制订工作繁重，工程中还涉及数量庞大的役致裂纹接受准则，因此需要研发一种实用性强、评估结果可靠的金属焊缝的役致缺陷接收表的制定方法，该接收表的制定是基于承压管道正常运行工况下结构设计塑性极限载荷不降低的准则，来制定压力容器的安全端或主管道焊接接头役致缺陷在无损检验中可接受的尺寸。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何制定核电站的承压管道的金属焊缝役致缺陷接收表。

根据第一方面，本发明提供了一种金属焊缝役致缺陷接收表的制定方法，用于获取压力容器的安全端或主管道的焊接接头役致缺陷在无损检验中可接受的尺寸阈值；所述制定方法包括：

获取材料性能参数数据；所述材料性能参数数据包括母材材料性能参数数据和焊缝材料性能参数数据；所述母材材料性能参数数据和焊缝材料性能参数数据分别包括材料密度、导热系数、热膨胀系数、比热容、弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、J-R阻力曲线和/或疲劳裂纹扩展速率；

获取载荷分析数据；所述载荷分析数据是所述压力容器的安全端或主管道焊接接头在不同工况下的载荷数据；所述载荷分析数据用于表示对所述压力容器的安全端或主管道的焊接接头的结构塑性失稳具有影响的应力载荷；所述载荷分析数据包括材料屈服强度循环硬化率γ、一次应力载荷和二次应力载荷；所述一次应力载荷包括内压载荷；所述二次应力载荷包括热应力载荷和焊接残余应力载荷；所述材料屈服强度循环硬化率γ与所述焊接接头役致缺陷因循环硬化引起的屈服强度相关；所述因循环硬化引起的屈服强度是当所述压力容器的安全端或主管道在交变载荷作用下时，所述焊接接头役致缺陷会发生循环硬化；

获取初始缺陷数据对照表，并依据所述初始缺陷数据对照表获取初始安全裕量；所述初始安全裕量是所述压力容器的安全端或主管道的焊接接头在保证正常运行工况下，基于结构设计塑性极限载荷不降低的准则，可接受的所述焊接接头役致缺陷的初始尺寸a₀；所述初始缺陷数据对照表是用于表示不同的所述焊接接头役致缺陷的初始缺陷数据，所对应的可接受的所述焊接接头役致缺陷的初始尺寸a₀；