充分利用储罐检验数据

由于不断改进的技术发展，大气储罐的检查产生了更好的数据，这些数据作为输入，提高了先进评估技术的准确性。将改进的检查数据与先进的工程评估相结合，通常意味着油罐操作人员可以将维修推迟到下次停机，消除维修的需要或免除水压测试。

适合服务标准的出现促进了坦克完整性评估的发展。API 579/ASME FFS-1适合使用规则的应用意味着常见的损坏机制，如腐蚀、壳体鼓胀、开裂和边缘沉降不再需要自动进行昂贵的维修。适合使用的方法和先进的工程分析充分利用了所需检查期间收集的标准数据，并在需要进行额外检查以“微调”评估时帮助确定新的检查要求。

这里给出了几个先进工程分析的例子。每一项都强调了在标准的停机检查期间收集的有价值数据的使用，以及用于在位和停机检查的新检查技术。案例历史说明了如何经常使用工程分析来避免昂贵的维修和停机时间。

水压试验豁免

水压试验豁免分析的目的是通过应用API 653详细的应力分析和断裂力学技术，确定修复后的储罐适合继续使用，而不需要进行水压试验。需要水压测试的维修包括更换地板，拆卸喷嘴和安装新喷嘴的外壳维修。先进的适合使用方法的应用使许多储罐免于水压试验。

水压试验豁免分析有许多好处。它消除了水压试验本身的成本和时间，以及用于试验的水的处理和处理成本。这种豁免特别适用于在冬季进行维修的坦克，因为冬季的低温使水压测试极其困难。此外，无需水压测试，作业人员可以更早地恢复使用。

完成水压测试豁免所需的大部分输入数据都是在API 653内部检查期间收集的标准数据。每个壳层厚度的最小测量值、储罐一般尺寸、结构材料、服务产品比重等都是内部检查报告中可用的信息，用于服务适用性评估。

为了确定修复后的储罐是否适合使用，无需进行水压测试，需要进行断裂力学分析，以确定修复区域表面连接缺陷的临界尺寸。如果所有的缺陷都被可靠地检测到，并在缺陷增长到临界尺寸之前消除，则认为该罐是安全的。否则，缺陷可能会增长到临界大小，并在被检测到之前导致灾难性的故障。

为了进行断裂力学分析(FMA)，必须确定施加在目标区域上的应力。一个简单的有限元分析(FEA)模型可以用来模拟储罐注满水(在运行过程中，其比重可能超过内容物的比重)时的储罐水压试验。一个FEA模型的例子显示在图1中。由检测数据得到的壳体厚度可纳入有限元模型。

对有限元分析得到的应力结果进行了两个应力方向的检验，即油箱外表面的环向应力和油箱内部壳体到底板角焊缝处的弯曲应力。图2显示了罐体外表面和罐体内表面在同一位置的箍应力结果示例。最大环向应力的位置通常发生在第一壳层的插入板或加固垫的边缘。图3举例说明了另一个例子，表明连接罐壁和罐底的底部角焊缝处的弯曲应力是值得关注的。

为了进行准确的断裂力学分析，材料的断裂韧性是必须的。当对储罐的维修没有产生任何样品进行材料测试时，材料韧性由API 579/ASME FFS-1中描述的下限估计确定。下限估计的设计是保守的。

一旦建立了应用应力和材料韧性，就可以计算出感兴趣区域的临界缺陷尺寸。为了进行分析，使用了Quest Integrity Group的商业软件Signal Fitness-for-Service。这是一个基于windows的程序，实现了英国标准BS-7910以及API 579/ASME FFS-1 Part 9 Level 3中描述的方法。信号适合服务是用来建立临界缺陷大小。在本工作中，假定缺陷为表面长度为“2c”，深度为“a”的平板上的半椭圆表面裂纹。对于半椭圆型缺陷，没有唯一的临界缺陷大小(2c和a)。相反，2c和a的组合导致了临界缺陷，在表面裂纹长度与裂纹深度的图表上被绘制成一条线。重要的是要选择足够灵敏的检查方法，以在达到最大可容忍尺寸之前检测缺陷/缺陷。