工业管道是一种输送易燃、易爆、有毒、强腐蚀性介质的危害性较大的特种承压设备，遍布国民经济各个领域。由于工业管道安装大多采用现场焊接的方式，受施工条件和射线检测的限制，普遍存在大量的未焊透缺陷，破坏了管道的连续性，降低了管道的承载能力，对工业管道的安全运行构成严重威胁。为此，国家质监总局于2003年6月颁布了《R用工业管道定期检验规程》(以下简称《规程》)。对管道焊接缺陷的安全状况规定了等级划分方法，其中对于管道材料为20钢、16Mn或奥氏体不锈钢的未焊透缺陷按局部减薄定级，对安全状况定为4级的含未焊透缺陷的在用工业压力管道要求停止使用。而大量的工程应用表明，有很大比例的安全在用工业压力管道被判废，这种定级范围具有较大的保守性，势必会给使用单位带来严重影响，定期检验工作较难进行。本研究通过对某公司2条被《规程》定级为4级的含未焊透缺陷判废工业管道的有限元强度分析和安全评定，揭示了在低应力情况下4级未焊透缺陷的安全性，指出了《规程》中安全状况等级划分方法的保守性，为大量的工业管道使用和检验单位带来了极大的方便。
      某化工公司现有2条在用工业压力管道系统，管道参数见表。该批管道至今运行十余年，历年定期检验安全。2009年4月定期检验中发现缺陷略有扩展，现场检测数据见表，若按《规程》中安全状况等级划分方法，对于上述两条20管道，未焊透缺陷按局部减薄定级，其4级未焊透缺陷容限深度及定级状况见表。从表中可以看出，上述2条管道均被定为4级，按《规程》规定，被认定为判废工业管道。但实际情况是该管道仍在超标且安全运行，因而有必要从强度和安全评定方面对其进行重新评价。
      未焊透缺陷使管道产生较大的局应力集中，使结构的强度大大降低，因此通过对含未焊透缺陷管道在组合载荷条件下的静强度校核，可以定量地看出其强度安全裕度的大小，从而准确地判定其安全性。分析思路：首先进行整条管道的静载应力分析，寻找最大应力发生的位置，然后采用子模型方法分别分析含未焊透缺陷处的详细应力状况并进行静强度校核和安全评定。采用ANSYS有限元软件对两条管道进行整体应力分析。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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