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华能大连电厂从日本进口的1号机脱氧器制造焊缝存在大量的未焊透缺陷,按照我国有关压力容器的监察及管理规定,该容器安全等级判为5级,是不许使用的,而实际又不得不用,故该设备一直处于无证运行状态。为了确保该设备的安全运行以及进行正常的行政登记注册,迫切需要对其进行安全性评定,并根据评定结果确定该设备能否安全使用。
依据我国“压力容器安全技术监察规程”和“压力容器缺陷评定规范”,通过对该容器进行无损检测、用有限元方法对其进行应力计算、以断裂力学方法对缺陷进行计算分析和评定,得出以下结果:(1)该容器简体焊缝中存在的未焊透缺陷主要分布于纵缝,且缺陷几乎分布在整条焊缝上;未焊透埋藏深度在0.9~5.9mm之间,缺陷距内壁最小距离3.0mm,距外壁最小距离5.8mm。(2)在设计压力下,该容器的最大应力发生在管座内壁处为135MPa;其水箱简体的最大应力为79.3MPa,脱氧头简体的最大应力为78.0MPa。(3)现有缺陷的最大应力强度因子值为750.9N/mm3/2,仅为KIC值的0.26倍,不会因为快速失稳而发生漏泄事故,缺陷沿板厚方向的扩展速率非常低,按现有方式运行,取20倍安全系数,10年内的扩展量不超过2.4mm。
由于容器发生爆破事故的前提是先发生漏泄,而现有缺陷沿板厚方向的扩展速率非常低,故可判定现有缺陷对该容器的运行是安全的。