高分辨率的检测数据和有限元分析的进步使3级FFS更实惠

介绍

压力管道和容器的连续操作等同于生产率的提高。活压设备也对人员造成了重大的、但可控的危害。这在高压和高温下有毒或挥发性物质的环境中尤其如此。

工厂设计和材料选择的目的是尽量减少在役压力设备的退化;然而，在许多情况下，损害是不可避免的。因此，对损坏设备的安全运行有很强的要求。这被正式称为适合服务(FFS)评估。当发现损坏时，不仅要证明项目在当前条件下是否安全运行，还要证明可以容忍多大程度的进一步退化，以及这对资产的未来意味着什么。

检测技术和应力分析软件的进步意味着，现在可以直接进行三级适应度服务，以深入了解受损物品的完整性。

1级和2级FFS

行业田间学校指导方针提出了一系列方法，这些方法在易分析性和保守性之间存在基本的权衡。1级或2级的评估是可能通过手工计算或基本的数值方法，其中包括一些保守性。粗略的测量和损坏几何形状的近似通常足以满足这一层次的分析。即使存在高度详细的几何测量，它们也会被简化以方便分析，通常会增加保守性。

第1级或第2级评估方法通常是围绕标准几何图形构建的，这意味着在处理更复杂的情况时可能会遇到限制。例如，就压力设备而言，喷嘴或支架等主要结构不连续点(MSDs)附近的孤立壁面损失是一种复杂的几何情况，可能需要更详细的分析。

三级FFS

第3级FFS方法为处理第1级或第2级方法未涵盖的复杂案件，以及由于退化严重程度而不再满足第1级或第2级标准的相对直接的案件提供了途径。有限元分析(FEA)的使用极大地提高了建模的灵活性，提供了轻松处理复杂几何、载荷、边界条件和材料行为的能力。图1通过一个相对简单的例子，说明如何将检查区域的数据合并到更大的模型中。在这个管道例子中，可以添加周围的部件来研究全局机械和热负荷的影响。然而，有限元建模的灵活性意味着需要经验丰富的人员来确保模型的实现和可靠解释。

3级田间学校通常被认为是一种非常昂贵的做法，只保留在最严重的情况下，在这种情况下，更详细的分析费用代替修理或更换是合理的。即便如此，传统上也会在尝试1级或2级方法后采用3级评估。但随着技术的进步，人们的思维方式发生了转变，高级分析变得更容易获得。这使得我们能够做出更明智的决定，甚至对于那些传统上以不必要的保守方式处理的不那么严重的病例也是如此。