JB/T4732疲劳免除与征求意见稿的区别

根据新旧标准的要求，满足下列任何一条所有要求时，可免做疲劳分析。

1. 当设计的容器与已有成功使用经验的容器有可类比的形状与载荷条件，且根据其经验能证明不需要做疲劳分析者。对于不利影响，新标准中增加了f) 位于成行封头过渡区的连接件和接管。

2. 容器整体部件满足3.10.2.1或者3.10.2.2的全部条件时，可免作疲劳分析。

对于标准抗拉强度下限值Rm≤550 MPa的钢材，循环次数总和不超过1000次，按照3.10.2.1条看是否可以免除疲劳分析；在新的标准中，标准抗拉强度下限值变为540 MPa，若循环次数不超过10⁵时，免除准则见6.9.2.1；若循环次数大于10⁵且不超过10⁶时，免除准则见6.9.2.2；若循环次数大于10⁶且不超过10⁷时，免除准则见6.9.2.3。在循环次数的划分来说，新旧标准已经发生了较大的变化，旧标准的疲劳分析免除更加苛刻。

（a）确定包括启动和停车在内的全范围压力循环的预计（设计）次数，记为N_△FP；

（b）压力波动范围超过设计压力20%的工作压力循环的预计（设计）次数，记为N_△PO，压力波动不超过设计压力20%的循环不限次数，大气压波动的影响不考虑；而在新标准中，对于整体结构确定压力波动范围超过设计压力20%的工作压力循环的预计（设计）次数，对于非整体结构确定压力波动范围超过设计压力15%的工作压力循环的预计（设计）次数，相当于对于非整体结构更加严格了；

（c）包括接管在内的任意相邻两点之间金属温差波动的有效次数，记为N_△TE，是将金属温差的波动循环次数乘以表格中的相应系数，再将所得到次数相加而得到总的次数，这点新旧标准是一样的；

（d）由热膨胀系数不同的材料组成的部件（包括焊缝），当(α₁-α₂)△T>0.00034时的温度波动循环次数，并记为N_△Tα。

（e）对于新的标准中控制的更加精细一些，按照不同的结构形式，给出了不同的可以免除循环的次数，如下表所示。

对于新标准来说，当循环次数大于10⁵且不超过10⁶时，免除准则见6.9.2.2。除了以上（a）、（c）、（d）、（e）需要满足以外，对于（b）项需要满足以下规定：对于整体结构确定压力波动范围超过设计压力12.5%的工作压力循环的预计（设计）次数，对于非整体结构确定压力波动范围超过设计压力9%的工作压力循环的预计（设计）次数。

对于新标准来说，当循环次数大于10⁶且不超过10⁷时，免除准则见6.9.2.3。除了以上（a）、（c）、（d）、（e）需要满足以外，对于（b）项需要满足以下规定：对于整体结构确定压力波动范围超过设计压力11%的工作压力循环的预计（设计）次数，对于非整体结构确定压力波动范围超过设计压力8%的工作压力循环的预计（设计）次数。 

3. 对于3.10.2.2条，满足（a）~（f）即可以免除疲劳：

（a）包括启动与停车内的全范围压力循环的预计（设计）循环次数，不超过附录C的疲劳曲线中，以设计温度下材料的设计应力强度Sm的3倍作为Sa所查的循环次数。Sa为疲劳曲线中对应的应力幅值；

（b）正常工作时的预计（设计）压力循环范围不超过p(Sa/Sm)/3，这里p为设计压力，Sa是在相应设计疲劳曲线中与规定的显著压力波动循环次数相对应的纵坐标值；

（c）在正常工作及启动与停车过程中，任何相邻两点之间的温度差不超过Sa/2Eα；此处Sa是在规定的启动与停车循环次数下从所用的疲劳曲线上查得的纵坐标值；

（d）正常工作过程中，任意相邻两点间温度差的波动范围不超过Sa/2Eα；Sa是在相应设计疲劳曲线中与规定的显著温度波动循环次数相对应的纵坐标值；

（e）对于用弹性模量和（或）热膨胀系数不同的材料制成的部件，在容器工作温度下的温度波动总代数值范围不超过Sa/[2(E₁α₁-E₂α₂)]，Sa是在相应设计疲劳曲线中与规定的显著温度波动循环次数相对应的纵坐标值；

（f）机械载荷（不包括压力，包括管线反力）的波动范围规定为由此而引起的应力范围不超过Sa，Sa是在相应设计疲劳曲线中与规定的显著载荷波动总次数相对应的幅值； 

4. 带补强圈的接管及非整体结构，满足3.10.3.1或3.10.3.2的全部条件时，可免作疲劳分析：

对于标准抗拉强度下限值Rm≤550 MPa的钢材，当循环次数的总和不超过400次时，按照3.10.3.1条看是否可以免除疲劳分析。

（a）确定包括启动和停车在内的全范围压力循环的预计（设计）次数；

（b）压力波动范围超过设计压力15%的工作压力循环的预计（设计）次数，压力波动不超过设计压力15%的循环不限次数，大气压波动的影响不考虑；

（c）包括接管在内的任意相邻两点之间金属温差波动的有效次数，是将金属温差的波动循环次数乘以表格中的相应系数，再将所得到次数相加而得到总的次数;

（d）由热膨胀系数不同的材料组成的部件（包括焊缝），当(α₁-α₂)△T>0.00034时的温度波动循环次数； 

5. 对于3.10.3.2条，将3.10.2.2条中各项条件中的数值进行如下调整：

（a）用数值4代替3.10.2.2条（a）中的数值3；

（b）用数值1/4代替3.10.2.2条（b）中的1/3；

（c）用数值2.7代替3.10.2.2条件（c）、（d）、（e）分母中的数值2；

且满足3.10.2.2全部要求。 

6.对于新标准疲劳分析免除准则二：

（a）根据结构形式，按照下表确定疲劳免除准则系数C₁和C₂；

（b）确定包括启动和停车在内的全范围压力循环的预计（设计）次数，并记为N_△FP；如下式成立N_△FP≤N(C₁S_m^t)，则转到（c），否则应进行详细的疲劳分析；

N(C₁S_m^t)在应力幅为C₁S_m^t时由适用的设计疲劳曲线查得的循环数次。

（c）确定在正常操作（不包括启动和停车）期间压力壁咚的最大范围△P_N，以及对应的有效循环次数N_△P，有效压力波动循环定义为超过Sas/(C₁S_m^t)倍设计压力的循环次数。如下式成立△P_N≤P(Sa(N_△P)/S_m^t)/C₁，则转到（d），否则应进行详细的疲劳分析；

P规定的设计压力，MPa；Sa(N_△P)在应力幅为N_△P时由适用的设计疲劳曲线查得的循环次数。

（d）确定正常操作以及启动和停车过程中容器上任意相邻两点间的最大温差△T_N，以及对应的循环次数N_△TN，如下式成立△T_N≤(Sa(N_△TN)/C₂E_ymα)，则转到（e），否则应进行详细的疲劳分析；

Sa(N_△TN)在应力幅为N_△TN时由适用的设计疲劳曲线查得的循环次数。

（e）确定正常操作过程（不包括启动和停车）中容器任意响铃两点间温差波动的最大范围△T_R，以及对应的有效循环次数N_△TR，这一步中的有效温差波动循环次数是指温度范围超过Sas/C₂E_ymα)的循环次数，如下式成立△T_R≤(Sa(N_△TR)/C₂E_ymα)，则转到（f），否则应进行详细的疲劳分析；

Sa(N_△TR)在应力幅为N_△TR时由适用的设计疲劳曲线查得的循环次数。

（f）确定正常操作过程中由不同材料制造的部件之间任意相邻两点温差波动的最大范围△T_M，以及对应的有效循环系数N_△TM，这一步中的有效温差壁咚循环次数是指温度范围超过Sas/[C₂(E_y1α₁-E_y2α₂)]的循环次数，如下式成立△T_N≤(Sa(N_△TM)/ [C₂(E_y1α₁-E_y2α₂)])，则转到（g），否则应进行详细的疲劳分析；

Sa(N_△TM在应力幅为N_△TM时由适用的设计疲劳曲线查得的循环次数。

（g）对应的全范围机械载荷（不包括压力但包括管线反力）中得到当量应力波动范围△S_ML，以及对应的有效循环次数N_△S，这一步中的有效机械载荷循环次数是指当量应力范围超过Sas的循环次数。如果总的有效载荷波动循环次数超过了设计疲劳曲线中定义的最大循环次数，Sas取为设计疲劳曲线中的最大循环次数所对应的值。如下式成立△S_ML≤Sa(N_△S)，则可免除疲劳分析，否则应进行详细的疲劳分析。

Sa(N_△S)在应力幅为Sa(N_△S)时由适用的设计疲劳曲线查得的循环次数。

从以上对比可以看出，新标准对于疲劳分析引入了相关的准则系数，对不同的部件给出的系数值不一样，控制的更加精细。