高分辨率检测数据和有限元分析的进步使3级FFS更加经济实惠

简介

压力管道和容器的连续运行意味着生产力的提高。活压设备也对人员构成重大但可控的危险。在高压和高温下对有毒或挥发性物质进行密封时尤其如此。

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，有一个强烈的要求，以证明安全操作受损的设备。这被正式称为适合服务(FFS)评估。在确定损坏后，不仅要证明物品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入3级适合服务，以深入了解受损物品的完整性。

1、2级FFS

行业FFS指南提供了一系列方法，在分析的便利性和保守性之间存在基本的权衡。1级或2级评估可以通过手工计算或基本的数值方法进行，这些方法包含了一些保守性。在这个层次的分析中，粗略的测量和近似的损伤几何通常就足够了。即使存在非常详细的几何测量，它们也被简化以方便分析，通常增加了保守性。

1级或2级评估方法通常围绕标准几何图形构建，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，与主要结构不连续(MSDs)(如喷嘴或支架)相邻的隔离壁面损失代表了复杂的几何情况，可能需要更详细的分析。

三级FFS

3级FFS方法提供了一种方法来处理1级或2级方法没有涵盖的复杂情况，以及由于退化严重程度而不再满足1级或2级标准的相对直接的情况。有限元分析(FEA)的使用大大提高了建模的灵活性，提供了易于处理复杂几何形状、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了如何将来自检查区域的数据合并到更大的模型中。在这个管道系统的例子中，可以添加周围的组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确实意味着需要经验丰富的人员来确保模型的实现和解释可靠。

三级FFS通常被认为是一种非常昂贵的做法，只适用于最严重的情况，在这种情况下，进行更详细的分析以取代维修或更换的费用是合理的。即使这样，3级评估通常在尝试1级或2级方法后使用。但随着技术进步使高级分析更容易获得，现在人们的想法发生了转变。这使得人们能够做出更明智的决定，即使对于传统上以不必要的保守主义对待的不那么严重的病例也是如此。