第二章 適應性的工程評價步驟 （ 2000 年 1 月） 2.1 概述 2.1.1 本文件提供了適應性評價方法（ FFS）?？梢园堰@種方法用于有缺陷或受損害的承壓構件的評價。如果適應性評價指出設備適合于當前操作的條件，那么設備就能在現(xiàn)有條件下，并在建立適當?shù)谋O(jiān)測 /檢查程序的情況下繼續(xù)操作。如果適應性評價的結果指出現(xiàn)在的操作條件并不適當，那么就按本文給出的再評價的計算方法對該設備進行再評價。對于承壓構件（壓力容器和管線）的這些計算方法，就是尋求降低后的最大的許用工作壓力（ MAWP）和 /或相應的溫度。對儲罐的殼構件（圈板）的計算方法，可以確定降低后的最大充液高度（ MFH）。 2.1.2 本文件中的適應性評價方法是按照缺陷類型和 (或 )損害機理加以組織的。關于缺陷類型和損害機理以及提供 FFS評價方法的相應章節(jié)已經在表 2.1中列出。在某些情況下 ,如果構件的損害基本上不太明顯，可能需要使用幾個章節(jié)中的評價方法加以評價。例如，一個構件的金屬損失可能與一般腐蝕、局部腐蝕、點蝕都相關。如果有多種損害存在。例如，有腐蝕 /磨蝕損害，就應先進行低等級的評價，以便使此種評價更為合理。在本文件中，給出的表 2.1，它是降低評價等級的一個全面回顧。正如該表表示的那樣，可能要用幾種裂紋類型和損害機理來確定一個構件的適 應性。當多個損害同時存在時，參照這個降級評價表，每一章中都包括了關于如何完成評價的指南。 2.1.3 在本章中給出了對所有裂紋類型的推薦作法（ RP）；以及所使用的一般適應性評價方法。全部方法有下面九個步驟。在 RP 中的其余章中，給出了特殊裂紋類型或損害機制的評價方法和步驟。同時，特別給出了第二步到第八步評價的細節(jié)。 2.1.3.1 第一步 裂紋和損害機理的識別：使用適應性評價的第一步就是識別裂紋的類型；和引起損害的原因（見 2.1.2 節(jié) ） 。原始的設計和制造方法、結構的材料、以及服役的歷程和環(huán)境條件都能用于確定 損害的大致原因。在附錄 G 中給出了有關損害機制的全面回顧，這可能有助于識別損害的大致原因。一旦識別了裂紋的類型，選擇本文件中適當?shù)恼鹿?jié)，就能做出評價（見表 2.1 和圖 2.1） 。 2.1.3.2 第二步 FFS 評價方法的可應用性及限制條件： 這一評價方法的可應用性及限制條件在每章中都有描述。因此，就可以做出是否應用此評價方法繼續(xù)進行評價的決定。 2.1.3.3 第三步 數(shù)據的需求： FFS 評價所需數(shù)據取決于正在評價裂紋的類型和損害 機制。所需數(shù)據可能包括：原始設備設計的資料、有關維修和操作的歷史資料、期望 的未來服役要求、以及對該 FFS 評價所需的特定數(shù)據，例如，裂紋尺寸、裂紋處構件中的應力狀態(tài)、以及材料性質。在本章中給出了采用不同 FFS 評價步驟時，通常所需的那些數(shù)據的內容及格式。在本章中 也包括了評價特定損害機制和裂紋類型時，相應評價步驟中所需的數(shù)據。 2.1.3.4 第四步 評價方法；以及可接受性準則：每章都給出了評價方法和可接受性準則。如果存在多個損害機制，就必須使用幾個章節(jié)中的準則做出評價。 2.1.3.5 第五步 剩余壽命評價 :當用剩余壽命；或限定裂紋尺寸做出評價時 ,就應當制定出一個檢查周期。使用 FFS 評價方法，考慮并做出進一步損害的估計后。就能確定構件的剩余壽命。剩余壽命的評價可以與所使用的檢查規(guī)范取得一致，以確定一個適當?shù)?，符合?guī)范的檢查周期。 2.1.3.6 第六步 修復補救：基于損害機理或裂紋的類型，每章中都給出了修復補救的方法和措施。在某些情況下，修復和補救技術和方法可用于控制未來裂紋的增長；和 /或者者材料進一步降級的損害。 2.1.3.7 第七步 在役檢測：基于損害機理或裂紋類型，每章中都給出了在役檢測的方法。這些在役檢測技術和方法，可以用于剩余壽命和檢查周期不能滿意地加以確定的情況和 場合。這是由于此時的評價與復雜的環(huán)境相關而變得復雜之故。只有用在役檢測的方法來控制未來的裂紋增長；和 /或者者材料進一步降級的損害。 2.1.3.8 第八步 文檔編制：文件內應當包括所有資料的記錄；和在上述各步中所做出的，有關構件繼續(xù)操作的定量決策結果。通常， FFS 評價方法的有關文件都要求進入文檔資料中。特別是對于損害機理或裂紋類型的文件，一定要包括在本章的每種評價方法之中。 2.2 FFS 評價方法的可應用性及其限制條件 2.2.1 本文件所研發(fā)的 FFS 評價方法是為了對有單個裂紋或多個損害機制的構件 做出 評價。在本文件的內容中，把一個構件定義為：按照國家認可的規(guī)范或標準 (見 2.2.2 節(jié) )所設計的一個承受壓力的零部件。而把結構定義為：零部件的組合體。因此，本文件中所定義的承壓設備包括：壓力容器、管線和儲罐的圈板等。在承壓范圍內服役的構件。在 API 653 的第二章中，有用于儲罐的固定頂、浮頂結構；和底板的適應性評價方法。 2.2.2 本文件中所研發(fā)的 FFS 評價方法是假定構件的設計和制造都是按照公認的規(guī)范；或標準 (見第一章 ,1.2.2 節(jié)和 1.2.3 節(jié) )。 2.2.3 當發(fā)現(xiàn)構件的設計或制造，并沒有按照原始的設計或制造規(guī)范和準則進行時。仍可用本文件的一些原理，來評價服役中的損害；并把實際設計和制造的狀況與良好設計和制造的情況做出比較。在這種情況下， FFS 評價應由有知識的工程師，和應用規(guī)范的設計要求方面有經驗的工程師來完成(見第一章，第 1.4.3 節(jié) )。 2.2.4 本文件的每一章都描述了相關的 FFS 方法和步驟。它包括了有關這一方法的可應用性；以及限制條件的段落。同時，也敘述了與評價水平相關的一種分析方法與限制條件和可應用性之間的關系（見 2.4 節(jié) ） 。 2.3 數(shù)據要求 2.3.1 設備設計的原始數(shù)據 2.3.1.1 將用設備設計的下列原始數(shù)據，來完成 FSS 評價。所需的數(shù)據范圍取決于損害的機制和評價的水平。在表 2.2 中有一個數(shù)據頁樣式，以記錄在進行一般的 FFS 評價時所需的數(shù)據資料。此外，在本文件的每一章中都有一張單獨的數(shù)據頁，用于記錄特定裂紋類型、損害機制、和組合過程的數(shù)據和資料。 a. 對于壓力容器，評價中可能應包括下列所有數(shù)據；或部分數(shù)據 : 1. 有關 ASME 制造商的數(shù)據報告；或者該容器沒有規(guī)范標記，應當有其它相當?shù)奈募蛞?guī)格性能說明。 2. 有足夠細節(jié)的容器制造圖紙。可 以用它進行有裂紋構件的 MAWP計算。如果要在不同壓力；和 /或者溫度條件下（也就是：增加或降低這兩個條件）做出再評價。那末，應使用所有影響構件操作的資料。如果沒有原始的制造圖紙，盡可能使用有助于完成MAWP 計算所必須的數(shù)據；和詳細的結構草圖。 3. 附錄表 A.1 中有關荷載情況的數(shù)據 , 可用來進行原始的；或更新的設計計算；或者進行錨固螺栓計算。 4. 構件制造時的檢查記錄。 5. 如果容器是按照 ASME 規(guī)范的第八章，第二節(jié)設計的。那末，應該有用戶對此壓力容器要求的規(guī)格型號。 6. 材料測試報告。 7. 壓力釋放 裝置。它包括壓力釋放閥；和 /或者爆破膜的設定值，以及壓力釋放能力的資料。 8. 原始靜水壓實驗的記錄。它包括實驗時的實驗壓力和金屬溫度。如果，沒有這些資料，應取得當時的水溫；或大氣的溫度值。 b. 管線構件的數(shù)據，可能包括下列的全部數(shù)據，或部分數(shù)據： 1. 管線線路表或其它的文件。它表明了工藝設計條件和管線等級的描述。它也應 包括材料規(guī)格型號的說明、管子壁厚；和壓力 溫度的額定值。 2. 為完成 FSS 評價，需要的管線等距圖。管線的等距圖應該足夠的詳細，以便在工程師認為有必要對管線進行柔性計算時使用 。從而確定所有管線構件的 MAWP 值（安全工作的最高壓力；或許用的最高操作壓力）。如果沒有原始的管線等距圖紙可用。那么，可能要使用帶有數(shù)據的詳細草圖，以完成 MAWP 計算。 3. 在附錄的表 A.1 中的荷載情況 , 可用來進行原始的或更新的設計計算。 4. 構件制造時的檢查記錄。 5. 材料測試報告。 6. 原始靜水壓實驗的記錄。它包括實驗時的實驗壓力和金屬溫度。如果，沒有這些資料可用，應取得當時的水溫；或者大氣溫度值。 c. 罐的數(shù)據可能包括下面的所有數(shù)據，或部分數(shù)據： 1. 原始的 API 數(shù)據頁。大致的操作條件。 2. 對常壓儲罐和低壓儲罐，應有足夠細節(jié)的罐制造圖紙。以便完成最大充液高度 計算。如果不可能用實際的操作條件。那么，使用可利用的操作數(shù)據和向操作人員咨詢的基礎上，應當制定一個大致的操作條件。在進行某種類型（也就是：第十章中，有關在蠕變區(qū)內的操作構件）操作的評價時，同時也需要罐的操作壓力和溫度記錄數(shù)據的直方圖。 3. 附錄的表 A.1中的荷載情況 , 可用來進行原始的或更新的設計計算 ,以及錨固 螺栓的計算。 4. 構件制造時的檢查記錄。 5. 材料測試報告。 6. 最近的靜水壓實驗的記錄。它包括實驗時的實驗 壓力和金屬溫度。如果，沒有 這些資料可用，應取得當時的水溫；或大氣的溫度值。 2.3.1.2 如果沒有上述數(shù)據中的一些數(shù)據。應當進行實際的測量，或者對現(xiàn)場的構件進行檢查。以便為完成評價提供必要的數(shù)據資料。 2.3.2 維修和操作的歷史資料 2.3.2.1 對設備的評價應當使用包括以下運行的記錄數(shù)據資料。所需數(shù)據的范圍取決于損害機理；和評價水平。 a. 實際操作狀況。它包括壓力、溫度；也應獲得不正常操作狀況的數(shù)據和資料。如果沒有實際操作狀況的數(shù)據和資料，那么，在可利用的操作數(shù)據，并向操作人員咨詢的基礎上， 應當擬定出一個大致的操作條件。在對儲罐進行某種類型的操作評價時（也就是：第十章中，有關在蠕變區(qū)內的操作構件），同時也需要有關罐的操作壓力；和溫度記錄數(shù)據的直方圖。 b. 設備在服役條件上的重大改變，例如：壓力、溫度、流體以及腐蝕速度等的改變。過去和未來服役條件都應當全面地加以回顧，并做出文件記錄。 c. 安裝數(shù)據、全部的變更記錄，以及包括修理時的計算、材料更改、圖紙和修理方法等修理總結。這些計算包括了所需的壁厚計算； MAWP（對常壓罐為 MFH）計算；以及考慮附加荷載，而增加的壁厚裕量和定義等。例如，靜水壓頭 、風荷載和地震載荷等。 d. 作為