合于使用准则1.docx
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合于使用准则1
合于使用准则
API推荐实例579
第一版，2000.1
American
Petroleum
Institute
API环境、健康和安全任务以及指南原则
美国石油学会的会员不懈地致力于改进我们的实例对环境的适应性，同时更经济地发展能源并提供给用户以高质量的产品和服务。
我们意识到我们的责任是对公众、政府和其它的以一种有利于环境的方法开发和使用自然资源并保护职员和公众的健康和安全。
为了实现这一目标，API成员保证按照以下准则进行企业管理，以通过使用严格的科学方法确定危险的顺序和实现成本有效的管理方法。
·了解公众对原料、产品和实例的关心程度并采取措施
·以保护环境、保证雇员和公众安全和健康的方式实例我们的工厂和设备，处理原料和产品
·在研发新产品和工艺时要首先考虑到安全、健康和环境问题
·快速给相关官员、雇员、顾客和公众提供重要的和工业安全有关的信息例如安全、健康和环境危害并推荐保护方法
·为客户、运输人员和其他有关人员提供安全使用的咨询，运输和处理原料、产品和废弃物
·更经济地开发和使用自然资源，并通过高效使用能源来保护资源
·通过完成和支持安全方面的研究扩展人们在原料、产品、工艺和废物处理上和环境因素方面的知识
·致力于降低排放和废物的产生
·同其他专业人员合作解决处理过程中产生的危害性物质引起的问题
·同政府和其他人员合作制订有利于社会、工作地和环境的法律、规定和规范，指南社区
·通过共享经验和对生产、使用、处理、运输或类似原材料、石油产品如废弃物处理的人员提供协助，促进这些原则和方法
合于使用准则
API推荐实例579
第一版，2000.1
管理部门（DownStreamSegment）
特别注意
（2000年1月）
API出版物有必要解决一般自然问题，考虑到特殊情况，应遵守地方、州和联邦政府的法律的有关规定。
API不承担雇主、制造商和供应商警告的有关义务，不承担培训雇员和健康、安全危险和相关预防措施。
同时也不承担地方、州和联邦法律的相应义务。
对特殊材料和条件下有关健康、安全风险和相关预防措施方面的信息应该从雇主、制造商或者材料供应商以及材料安全数据表中得到。
在API出版物中不含有任何暗示或别的方式解释赋予任何权利，对制造、销售商或者使用中涉及专利的任何方法、设备或者产品，同样，API出版物的所有内容不能解释为保证任何人违反责任侵犯专利权。
通常，API规范每5年评价和修订一次，审定或者删除某些条款。
有时，会给这个修订周期增加一次最多2年的“延长期”。
当有效API规范发行日或者在重新发行5年以后，该规范不再有效。
规范的有效性可以通过API管理部（电话:
202——682——8000）确认。
每年，API将发行一本含有所有规范和资料的目录，并且每季度进行更新。
联系地址：
1220LStreet，N.W.,Washington,D.C.20005。
本文件根据API规范方法制订，从而保证开发过程的公开性和参与性，这个方法可以认为是API规范。
任何有关该规范或者内容的解释的问题，或者有关规范制订方法的问题请直接写信同API管理部经理联系（地址见上），如果需要得到复制或者翻译本资料的全部或者部分内容的许可，也请同该经理联系。
API规范目的在于为证实、良好工程和实例的广泛应用提供便利。
考虑到这些规范的使用时间和场合，我们不打算用这些规范消除进行良好工程判断的需求。
API规范中的公式和准则不打算以任何方式抑制他人使用其他实例练习。
制造者所做的任何和API规范要求标记一致的标记仅仅对根据该规范所做应用性要求负责。
API不代表、不保证也不保障实际产品遵守API规范的应用性。
所有权利保留，未经出版者同意，任何部分不得复制、存储在后备系统，并不得以任何方式如电子、机械、影印、记录和其他方式传播。
前言
（2000年1月）
本规范制订目的在于满足炼油和化工工业中压力设备的合于使用评价技术的需求。
本文中，合于使用被定义为：
一个含有缺陷或者损伤的在役设备，结构完整性的表现能力。
本规范用于补充和完善API510、API570和API653：
1.当旧设备继续服役时，保证人身和公众安全。
2.从技术上提供合于使用评价方法以确保不同的服务商完成一致的寿命预测。
3.对现有设备功能提供优化维护和实例，维持旧工厂继续生产能力和增加长周期经济效益能力。
本文件反映了工业中最好的实际知识，但是它不是强制性规范。
基于这一点，当涉及到评价过程，除非明确指出，用词“应该”和“必须”只用于表述强制性要求，用词“应该”用于表述好的实例方法并被推荐而不是强制执行。
词汇“可以”用于表述可选项。
本出版物由一个委员会起草，该委员会包括API（AmericanPetroleumInstitute）和CMA（化学制造者协会,ChemicalManufacturersAssociation）的代表，同时还有相关工业的独立组织。
本出版物的许多技术背景源于材料性能委员会提出的“‘合于使用’的联合工业计划”的基本资源文件。
该研究组织的研究成果和包含在基本资源文件的技术信息在起草中起到无法估量的价值。
任务组成员单位的义务工作提供了适时的帮助。
API打算周期性更新该出版物，欢迎所有压力容器、管道和储罐的所有人和实例人员提交有关使用“合于使用”评价方法的经验报告以进行交流，并提供是否需要再版修订和扩展的建议。
API出版物可以被任何有兴趣的人使用，学会在各方面做出努力以保证它们所提供信息的准确性和可靠性，但是，学会不负责提供保证或担保使用该规范造成的损失或者对该规范与任何联邦、州以及地方法规的矛盾。
欢迎提供有关的修订建议、报告、评述以及进一步解释的要求。
联系地址是API服务经理，地址在1220LSTREET，N。
W。
，WASHITONGDC，20005。
有关API579的进一步信息参见附录J。
第1部分前言
1．1简介
1．2范围
1．3组织和用途
1．4责任
1．4．1所有者和用户
1．4．2检验员
1．4．3工程师
1．5资格
1．6术语的定义
1．7参考文献
1．8表格
第2部分合于使用的工程评价方法
2．1概述
2．2合于使用评价方法的应用和限制
2．3数据要求
2．3．1原始设备设计数据
2．3．2维护和实例历史记录
2．3．3合于使用评价需要的数据和测量
2．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
2．4评价技术和接受规范
2．5剩余寿命评价
2．6修补
2．7在役监测
2．8文件
2．9参考文献
2．10图和表
2．11示例
第3部分脆性断裂设备评价
3．1概述
3．2方法的方法的应用和局限
3．3数据要求
3．3．1原始设备设计数据
3．3．2维护和实例历史记录
3．3．3合于使用评价需要的数据和测量
3．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
3．4评价技术和接受规范
3．4．1概述
3．4．21级（LEVEL1）评价
3．4．32级（LEVEL2）评价
3．4．43级（LEVEL3）评价
3．5剩余寿命评价——继续服役的可接受性
3．6修补
3．7在役监测
3．8文件
3．9参考文献
3．10图和表
3．11示例
第4部分金属一般损失的评价
4．1概述
4．2方法的应用和局限
4．3数据要求
4．3．1原始设备设计数据
4．3．2维护和实例历史记录
4．3．3合于使用评价需要的数据和测量
4．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
4．4评价技术和接受规范
4．4．1综述
4．4．21级（LEVEL1）评价
4．4．32级（LEVEL2）评价
4．4．43级（LEVEL3）评价
4．5剩余寿命评价
4．5．1厚度方法
4．5．2MAWP方法
4．6修补
4．7在役监测
4．8文件
4．9参考文献
4．10图和表
4．11示例
第5部分材料局部失效的评价
5．1概述
5．2方法的应用和局限
5．3数据要求
5．3．1原始设备设计数据
5．3．2维护和实例历史记录
5．3．3合于使用评价需要的数据和测量
5．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
5．4评价技术和接受规范
5．4．1概述
5．4．21级（LEVEL1）评价
5．4．32级（LEVEL2）评价
5．4．43级（LEVEL3）评价
5．5剩余寿命评价
5．5．1厚度方法
5．5．2MAWP方法
5．6修补
5．7在役监测
5．8文件
5．9参考文献
5．10图和表
5．11示例
第6部分点腐蚀的评价
6．1概述
6．2方法的应用和局限
6．3数据要求
6．3．1原始设备设计数据
6．3．2维护和实例历史记录
6．3．3合于使用评价需要的数据和测量
6．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
6．4评价技术和接受规范
6．4．1概述
6．4．21级（LEVEL1）评价
6．4．32级（LEVEL2）评价
6．4．43级（LEVEL3）评价
6．5剩余寿命评价
6．6修补
6．7在役监测
6．8文件
6．9参考文献
6．10图和表
6．11示例
第7部分气泡和层合的评价
7．1概述
7．2方法的应用和局限
7．3数据要求
7．3．1原始设备设计数据
7．3．2维护和实例历史记录
7．3．3合于使用评价需要的数据和测量
7．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
7．4评价技术和接受规范
7．4．1综述
7．4．21级（LEVEL1）评价
7．4．32级（LEVEL2）评价
7．4．43级（LEVEL3）评价
7．5剩余寿命评价
7．6修补
7．7在役监测
7．8文件
7．9参考文献
7．10图和表
7．11示例
第8部分焊接错边和壳体变形的评价
8．1概述
8．2方法的应用和局限
8．3数据要求
8．3．1原始设备设计数据
8．3．2维护和实例历史记录
8．3．3合于使用评价需要的数据和测量
8．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
8．4评价技术和接受规范
8．4．1综述
8．4．21级（LEVEL1）评价
8．4．32级（LEVEL2）评价
8．4．43级（LEVEL3）评价
8．5剩余寿命评价
8．6修补
8．7在役监测
8．8文件
8．9参考文献
8．10图和表
8．11示例
第9部分裂纹状缺陷的评价
9．1概述
9．2方法的应用和局限
9．3数据要求
9．3．1概述
9．3．2原始设备设计数据
9．3．3维护和实例历史记录
9．3．4合于使用评价需要的数据和测量——载荷和应力
9．3．5合于使用评价需要的数据和测量——材料性能
9．3．6合于使用评价需要的数据和测量——缺陷特征
9．3．7推荐的检查技术和尺寸要求——载荷和应力
9．4评价技术和接受规范
9．4．1综述
9．4．21级（LEVEL1）评价
9．4．32级（LEVEL2）评价
9．4．43级（LEVEL3）评价
9．5剩余寿命评价
9．5．1亚临界裂纹的扩展
9．5．2破前泄漏分析
9．6修补
9．7在役监测
9．8文件
9．9参考文献
9．10图和表
9．11示例
第10部分蠕变范围实例构件的评价
10．1概述
10．2方法的应用和局限
10．3数据要求
10．3．1原始设备设计数据
10．3．2维护和实例历史记录
10．3．3合于使用评价需要的数据和测量
10．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
10．4评价技术和接受规范
10．4．1综述
10．4．21级（LEVEL1）评价
10．4．32级（LEVEL2）评价
10．4．43级（LEVEL3）评价
10．5剩余寿命评价
10．5．1蠕变断裂寿命
10．5．2蠕变疲劳交互作用
10．5．3蠕变裂纹扩展
10．6修补
10．7在役监测
10．8文件
10．9参考文献
10．10图和表
10．11示例
第11部分火灾的评价
11．1概述
11．2方法的应用和局限
11．3数据要求
11．3．1原始设备设计数据
11．3．2维护和实例历史记录
11．3．3合于使用评价需要的数据和测量——载荷和应力
11．3．4推荐的检查技术和尺寸要求
11．4评价技术和接受规范
11．4．1综述
11．4．21级（LEVEL1）评价
11．4．32级（LEVEL2）评价
11．4．43级（LEVEL3）评价
11．5剩余寿命评价
11．6修补
11．7在役监测
11．8文件
11．9参考文献
11．10图和表
11．11示例
附录
A.用合于使用评价的厚度、MAWP和薄膜应力方程
A.1概述
A.2最小壁厚、MAWP（MFH）和薄膜应力的计算
A.3压力容器——内压
A.4压力容器——外压
A.5管件
A.6API——650储罐
A.7附加载荷的厚度方程
A.8加强筋的应力计算方程
A.9参考文献
A.10图和表
B．合于使用评价的应力分析综述
B.1合于使用评价的应力分析方法
B.2线弹性应力分析方法和接受规范
B.3非线性弹——塑性应力分析方法和接受规范
B.4结构稳定性评价
B.5疲劳评价方法
B.6合于使用技术中的有限元方法
B.7参考文献
B.8图和表
C．应力强度因子概略
C.1概述
C.2应力分析
C.3板的应力强度因子解
C.4有孔板的应力强度因子解
C.5圆柱的应力强度因子解
C.6球的应力强度因子解
C.7弯头和弯管的应力强度因子解
C.8接头和T型管的应力强度因子解
C.9带加强环圆柱的应力强度因子解
C.10带补强筒圆柱的应力强度因子解
C.11圆棒和螺栓的应力强度因子解
C.12角焊缝处裂纹的应力强度因子解
C.13板和壳涂层或堆焊层的应力强度因子解
C.14表面裂纹的罚函数法
C.15参考文献
C.16图和表
D．参考应力解概略
D.1概述
D.2应力分析
D.3板的参考应力
D.4有孔板的参考应力解
D.5圆柱的参考应力解
D.6球的参考应力解
D.7弯头和弯管的参考应力解
D.8接头和T型管的参考应力解
D.9带加强环圆柱的参考应力解
D.10带补强筒圆柱的参考应力解
D.11圆棒和螺栓的参考应力解
D.12角焊缝处裂纹的参考应力解
D.13板和壳涂层或堆焊层的参考应力解
D.14参考文献
D.15图和表
E．合于使用评价中的剩余应力
E.1概述
E.2方法的应用和局限
E.3数据要求和参量定义
E.4管道和圆柱壳压力容器的焊透焊缝
E.5球和压力容器封头的焊透焊缝
E.6储罐的焊透焊缝
E.7角接头或支管连接的焊透焊缝
E.8T型接头的焊透焊缝和角焊接
E.9维修焊缝
E.10参考文献
E.11图和表
F．合于使用评价的材料性能
F.1概述
F.2强度参数
F.2.1屈服和拉伸强度
F.2.2流变应力
F.2.3Ramberg——Osgood应力——应变关系
F.3物理性能
F.3.1弹性模量
F.3.2泊松比
F.3.3热膨胀系数
F.3.4热传导系数
F.3.5热扩散系数
F.3.6密度
F.4断裂韧性
F.4.1概述
F.4.2断裂韧性参数
F.4.3断裂韧性测量
F.4.4下限断裂韧性
F.4.5用CHARPYV缺口试件数据得到断裂韧性
F.4.6材料服役老化断裂韧性的降低
F.4.7Cr——Mo钢回火脆性和其他时效对断裂韧性的影响.
F.4.8奥氏体不锈钢的断裂韧性
F.4.9断裂韧性的概率分布
F.4.10加载速率对断裂韧性的影响
F.4.11断裂韧性数据源
F.5用于裂纹扩展计算的材料数据
F.5.1裂纹扩展分类
F.5.2疲劳裂纹扩展方程
F.5.2.1综述
F.5.2.2Paris方程
F.5.2.3Walker方程
F.5.2.4双线性方程
F.5.2.5修正的Forman方程
F.5.2.6NASGRO方程
F.5.2.7Collipriest方程
F.5.2.8ASMEXI空气和水中铁素体钢的方程
F.5.2.9ASMEXI空气和水环境中奥氏体钢的方程
F.5.3疲劳裂纹扩展数据
F.5.4应力腐蚀裂纹扩展方程
F.5.5应力腐蚀裂纹扩展数据
F.6疲劳曲线
F.6.1概述
F.6.2基于光滑试棒的疲劳曲线
F.6.3基于焊接试样的疲劳曲线
F.7蠕变分析的材料数据
F.7.1蠕变断裂数据
F.7.2蠕变应变速率数据
F.7.3MPCOmega数据
F.7.4同步应力——应变曲线
F.7.5蠕变范围疲劳数据（裂纹萌生）
F.7.6蠕变裂纹扩展数据
F.8参考文献
F.8.1技术参考文献
F.8.2屈服强度、拉伸强度、蠕变断裂强度和蠕变应变速率数据
F.8.3物理性能
F.8.4断裂韧性数据
F.8.5疲劳和应力腐蚀裂纹扩展数据
F.8.6蠕变裂纹扩展数据
F.8.7蠕变范围实例部件的疲劳曲线（裂纹萌生）
F.9图和表
G．损伤和失效模式
G.1损伤和失效模式
G.2预服役不足
G.3服役恶化和损伤
G.3.1综述
G.3.2腐蚀或者冲蚀引起的材料的整体损失
G.3.3腐蚀或者冲蚀引起的材料的局部损失
G.3.4表面裂纹
G.3.5次表面裂纹及微龟裂/微空洞的形成
G.3.6金相组织变化
G.4参考文献
G.5图和表
H.批准
H.1概述
H.2非裂纹缺陷
H.3裂纹缺陷
H.4参考文献
H.5图和表
I.符号表
J.技术咨询
J.1前言
J.2咨询的格式
第1部分前言
（2000．1月）
1．1前言
ASME和API关于承压设备的设计规范和规范为新压力容器、管道系统和储罐的设计、制造、检查和测试提供了准则。
这些规范并不解决制造后的设备性能降低，而性能的降低要通过在役的后续检查发现。
合于使用（FFS）评价是对含缺陷/损伤部件结构的完整性进行工程评价的方法。
本推荐的方法为炼油和石油化工工业中设备使用FFS评价提供指南，从而有助于运行——维修——更换的决策，保证含缺陷承压设备检验后的安全运行。
1．2范围
1．2．1在这个工作推荐实例中的方法及过程试图满足和完善API510、API570和API653的要求
1．2．2本工作推荐的评价方法能用于FFS评价和/或按以下规范对已设计和制造的部件进行的重新评定
·ASME锅炉与压力容器规范，第VIII卷，1分册
·ASME锅炉与压力容器规范，第VIII卷，2分册
·ASME锅炉与压力容器规范，第I卷
·ASMEB31.3管道规范
·ASMEB31.1管道规范
·API650
·API620
1．2．3本工作推荐的评价方法也可用于根据其他标准包括国际和企业内部标准制造的承压设备。
由于对非裂纹缺陷本评价方法基于许用应力法和塑性失效载荷法，对裂纹状缺陷基于FAD方法，因此具有广泛的应用（参见第2部分，2.4.2）
1.2.3.1建议用户在对根据1.2.2未列出规范建造的承压装置使用本评价方法时先检查附录H列出的确认性讨论。
附录H提供的信息和不同设计规范的差别的知识应保证用户可以标定、定量、或者调整标准可接受极限，从而保证得到相当的FFS在役寿命。
当评价其他规范和标准时，应考虑ASME和API设计规范的下列贡献。
·材料规格
·特定材料的上下温度极限
·材料强度性能和设计许用应力基础
·材料断裂韧性要求
·壳体部分设计准则
·壳上不连续部分如接管和圆锥过渡部分的设计准则
·循环交变载荷的设计要求
·蠕变范围范围的设计要求
·质量因子或者焊缝系数
·制造细节及质量
·检查要求特别是对焊接接头部位
1.2.3.2作为选择，用户可以修正承压部件材料的规格等价于ASME和API列出的材料来确定许用应力。
这种方法提供了进入ASME和API的入口，因此承压部件被调整或者等效为与本推荐方法的设计基础一致。
当等效建立后，用户可以直接使用FFS评价的可接受容限。
等效ASME和API材料规格为将ASME和API设计规范和其他规范整合提供了令人满意的方法。
但是，用户也要考虑到制造和检查标准差异引起的影响（例如考虑到最小厚度的焊缝系数）。
1．2．4FFS评价方法同时给出给定损伤状态下部件目前的完整性以及设备剩余寿命。
评价技术可用于以下缺陷的评定：
整体和局部腐蚀，大范围和局部点蚀，气泡和分层，焊接错边和壳体变形，以及裂纹状缺陷包括环境裂纹。
此外，对脆性断裂、长期蠕变损伤和火灾损伤也有条件的提供评价。
1．2．5本文件包括必须的分析方法、材料性能包括环境影响，以及无损检测方针。
同时，考虑到未来实例条件和环境兼容性，还提供了建立剩余寿命和继续服役期的数值和质量指南。
1．2．6FFS评价方法讨论了炼油和石油化工工业中压力容器、管道和储罐常见的缺陷情况。
本方法并不打算描述所有可能遇到的情况，但是，给用户提供了灵活性，从而对要求更多详细分析的特殊情形的处理可以使用更高级的评价级别
1．2．7本方法及程序也可与国家局检查规范（NBIC，NationalBoardInspectionCode）联合使用,从而扩展当前的使用限制。
1．3组织及使用
本文第2部分给出了组织、应用性及局限、要求的信息、分析技术和文件要求。
而且，提供了使用的可接受准则的综述。
第一次使用FFS评价技术的用户在使用本标准开始分析前应仔细了解第2部分内容。
1．4责任
1．4．1所有者——用户
承压设备的所有者——用户应该对完整地使用本FFS评价方法负全责
1．4．2检验员
1．4．2．1检验员应对所有者——用户负责，确定使用API510，API570和API653检查和测试时要求的条件必须满足。
而且，检验员应提供根据本规范进行FFS所需要的所有必须的检查数据。
1．4．2．2检验员应确保评价结果以可长期保存的文件方式提供
1．4．2．3在某些场合下，检验员也应当负责对FFS评价选择的分析（LEVEL1.第2部分，2.4）
1．4．3工程师
1．4．3．1工程师对所有者——用户在许多场合如FFS评价、文件和结果说明方面负责。
例外的情况是对选择类型（LEVEL1.第2部分，2.4）的分析由检验员负责，但是即使这种场合工程师应该审核分析。
1．4．3．2本文件中，除非特殊指明，“工程师”一词用来结合以下领域。
许多场合下，FFS评价将需要几个工程领域，而且需要以
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