压力容器工艺参数合规性核查

压力容器工艺参数合规性核查

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日期：2025年**月**日压力容器基本概念与法规体系设计参数合规性核查要点制造工艺参数核查方法材料性能参数核查流程安全附件参数核查标准水压试验参数合规性审查气密性试验参数核查标准目录运行参数日常监控核查定期检验参数核查要点工艺变更参数管理核查紧急工况参数处理核查腐蚀裕量参数核查方法疲劳分析参数核查要点数字化管理系统参数核查目录压力容器基本概念与法规体系01压力容器定义及分类标准根据TSG21-2016，需同时满足工作压力≥0.1MPa、压力与容积乘积≥2.5MPa·L、介质为气体/液化气体或最高工作温度≥标准沸点的液体三个条件，且必须是密闭设备（敞口容器如储气罐、消毒锅等不属于压力容器范畴）。定义判定条件先按介质危险性分为第一组（如毒性/易燃易爆介质）和第二组介质，再根据设计压力和容积划分类别Ⅰ类（低风险）、Ⅱ类（中风险）、Ⅲ类（高风险），取代原容规的第一/二/三类划分方式。介质与压力容积分类包括焊接容器（主流制造方式）、锻造容器（高压场合）、铆接容器（历史遗留设备）、铸造容器（特殊材料）和组合容器（多工艺复合），其中钢制焊接容器占比超90%。结构形式分类国内外主要法规标准介绍（ASME/GB等）ASME规范体系由美国机械工程师学会制定，第Ⅷ卷分为三个分册（第一分册≤20MPa、第二分册≤70MPa、第三分册>70MPa），是全球应用最广的标准，强调设计-制造-检验全流程控制，但属于行业标准需地方政府立法才具强制效力。01欧盟PED指令按设备风险等级分为Ⅰ~Ⅳ类，要求CE认证，采用EN13445系列标准，特别关注承压设备终身安全性能评估（包含疲劳分析等高级校核）。中国GB标准体系以GB150《钢制压力容器》为核心，配套JB4732（分析设计）、GB151（换热器）等专项标准，与《固定式压力容器安全技术监察规程》构成"技术标准+安全监察"双轨制，所有条款均为强制性要求。02日本JISB8265标准与ASME相似但材料体系独立，韩国KEPIC规范则兼容ASME和欧盟要求，两者均对地震载荷有专项规定。0403日韩标准特点合规性核查的法律依据特种设备安全法明确压力容器设计/制造/使用/检验/报废各环节责任主体，要求企业取得相应许可资质（如A1/A2级制造许可证），违规最高可追究刑事责任。规定材料复验、焊接工艺评定（参照NB/T47014）、无损检测比例（JB/T4730）、耐压试验等强制性技术要求，是现场核查的核心依据。要求进口设备必须满足中国强制性标准（如GB150），对ASME产品需进行设计文件转化审查和关键工艺见证试验。TSG21-2016技术规程标准化法实施条例设计参数合规性核查要点02压力参数基准验证当容器不同区域温差超过30℃时，需复核是否按最苛刻温度区域设定整体设计温度，或提供分区温度场计算报告，特别是复合工况（如同时存在300℃蒸汽和-50℃液氮接触）需双向约束验证。温度梯度分析环境温度补偿对于室外容器需核查是否按GB150要求叠加极端环境温度修正值，低温容器（＜0℃）需特别验证材料低温冲击韧性指标与设计温度的匹配性。核查设计压力是否满足"不低于最大工作压力"的基本要求，对于装有安全阀的容器需确认设计压力≥1.1倍工作压力，爆破片保护容器则需验证设计压力≥爆破压力上限值（通常1.15-1.3倍工作压力）。设计压力与温度参数核查材料选用合规性验证材质与温度适配核查材料牌号是否在设计温度范围内使用，如Q345R在-20~475℃的许用温度区间，超出时需改用低温钢或耐热钢，并附材料高温/低温性能曲线。01介质相容性审查确认材料对介质的耐腐蚀裕量，包括均匀腐蚀率（需＜0.1mm/a）和局部腐蚀（点蚀、应力腐蚀）防护措施，对于H2S环境需满足NACEMR0175标准。焊接工艺评定验证母材与焊材的匹配性，特别是异种钢焊接或复合板容器的过渡层焊接，需提供覆盖设计温度的WPS/PQR报告。特殊工况材料核查辐射环境、交变载荷等特殊工况下的材料附加要求，如核级容器需满足NB/T20007的辐照脆化指标，疲劳容器需提供S-N曲线数据。020304结构强度计算复核壁厚计算验证依据GB150公式校核主要受压元件计算厚度，包括圆筒/封头在设计压力+温度组合下的强度计算，注意腐蚀裕量、成型减薄量的合理取值。对开孔补强、支座连接等不连续区域，采用等面积法或应力分析法（如JB4732）验证峰值应力是否控制在3Sm以内，必要时提供有限元分析报告。对真空或外压容器，按GB150第4章复核临界失稳压力，考虑设计温度下材料弹性模量衰减的影响，并验证加强圈设置合理性。局部应力分析外压稳定性校核制造工艺参数核查方法03焊接工艺评定核查试验结果合规性判定检查力学性能试验（拉伸、弯曲、冲击）数据是否符合GB/T150或TSG21标准要求，重点关注焊缝和热影响区的强度、塑性及低温冲击韧性指标是否达标。材料匹配性审查确认评定试件所用母材和焊材的化学成分、力学性能证明文件齐全，且与产品实际使用的材料牌号、规格完全匹配，避免因材料差异导致焊接缺陷。工艺文件完整性验证核查焊接工艺评定报告是否包含完整的试验数据、焊接参数记录和检验结果，确保报告涵盖电流、电压、焊接速度等关键参数，并与实际生产条件一致。核查热处理自动记录曲线是否满足工艺要求，包括升温速率、保温温度（±15℃允许偏差）、保温时间及冷却速率等参数，确保消除焊接残余应力和改善组织性能。温度曲线合规性分析确认热处理炉温均匀性测试报告及热电偶校准证书在有效期内，设备精度应符合NB/T47014标准规定的±5℃温度控制要求。设备校准记录检查审查热处理报告中热电偶的安装位置和数量是否覆盖压力容器关键部位（如焊缝、封头过渡区），避免出现温度监测盲区导致局部热处理失效。热电偶布置验证核查热处理过程中出现的异常情况（如停电、温度超差）是否有书面处理方案和复验记录，确保缺陷修复后的二次热处理参数可追溯。工艺偏离处理记录热处理参数记录审查01020304无损检测参数验证检测灵敏度确认审查射线检测的像质计显示灵敏度是否达到AB级要求（如JB/T4730规定），超声波检测的DAC曲线制作和探头频率选择是否符合标准。人员资质合规性验证确认无损检测操作人员持有的特种设备检验资格证在有效期内，且检测项目（RT/UT/MT/PT）与证书批准范围相匹配。工艺参数匹配性检查核对磁粉检测的电流值、荧光渗透检测的显像时间等参数是否与工艺卡一致，确保检测方法能有效识别表面裂纹、未熔合等缺陷。材料性能参数核查流程04材料证书与复验报告核查材料证书完整性检查核对材料生产厂家提供的质量证明书（如化学成分、力学性能、热处理状态等），确保符合设计规范（如ASME、GB/T等）要求。复验报告合规性验证审查第三方检测机构出具的复验报告（包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等），确认数据与标准规定值的一致性。材料可追溯性确认检查材料批次号、炉号、规格型号等标识信息，确保与证书及实物一一对应，满足压力容器制造的可追溯性要求。材料力学性能参数比对强度参数验证通过拉伸试验数据验证材料实际屈服强度、抗拉强度是否符合GB/T713等标准规定，偏差超过5%需启动材料代用评审流程。针对低温压力容器用材，需核查-20℃或设计温度下的夏比V型缺口冲击功是否达标，重点关注焊缝热影响区数据。依据NB/T47013标准检测材料硬度值，防止因焊接或热处理不当导致硬度超标引发应力腐蚀风险。冲击韧性测试硬度控制范围材料耐腐蚀性能评估介质兼容性分析根据设备设计介质（如H2S、氯离子浓度）核查材料抗晶间腐蚀、点蚀测试报告，奥氏体不锈钢需通过GB/T4334酸性盐雾试验。应力腐蚀敏感性对于临氢设备用材，需审查NACETM0177标准下的硫化氢应力腐蚀试验结果，确认未出现裂纹扩展现象。对双相钢等特殊材料要求提供极化曲线、临界点蚀温度等电化学测试数据，确保在服役环境下年腐蚀率＜0.1mm。电化学测试验证安全附件参数核查标准05整定压力是安全阀启闭的核心指标，直接影响压力容器的超压保护能力。偏差超过±3%或±0.015MPa（取较大值）可能导致阀门过早开启或延迟动作，引发安全事故。安全阀整定压力核查整定压力准确性关键需核查整定压力是否为设备最高工作压力的1.05~1.1倍（通用设备）或≤1.1倍设计压力（GB/T150要求），并确保弹簧预紧力校准时的介质条件与实际工况一致。工况适配性验证测试安全阀在整定压力下的开启高度和排放稳定性，确保达到可视觉/听觉感知的连续排放状态，避免出现卡阻或泄漏现象。动态性能评估核对爆破片铭牌标注的爆破压力、温度是否与设计文件一致，正拱型、反拱型等结构形式是否符合介质特性（如腐蚀性、粘稠度）。针对材料疲劳、腐蚀减薄等常见失效模式，建议采用声发射在线监测技术，并建立剩余寿命预测模型（参考GB567.1-2021）。确认爆破片安装方向正确（如带刀架夹持器的刀口朝向），检查膜片表面无机械损伤、腐蚀或异物黏附，串联安全阀时需验证中间压力指示装置无泄漏。铭牌与设计一致性安装与状态检查失效预防措施爆破片作为非重闭式泄压装置，其参数需严格匹配系统压力、温度及介质特性，确保在设定条件下可靠动作，同时需结合安全阀形成多重防护体系。爆破片参数符合性检查压力表量程与精度验证量程合规性量程上限应≥1.5倍工作压力且≤3倍工作压力（TSG21-2016），避免因超量程使用导致测量失真或仪表损坏。分度值需满足工艺控制要求，一般压力表精度等级不得低于1.6级，关键部位需选用0.4级高精度表。校准与维护定期校验周期不超过6个月（强检设备），校验时需覆盖10%、50%、90%量程点，确保线性误差和回差符合JJG52-2013要求。检查压力表连接管无堵塞或泄漏，指针无卡滞，表盘玻璃无破裂，并在恶劣环境（如振动、高温）下加装缓冲器或散热装置。水压试验参数合规性审查06设计压力基准值试验压力计算必须以设计压力为基准，钢制容器液压试验系数取1.25，铸铁容器取2.0，气压试验统一采用1.1倍系数。需核对设计文件中的压力标注与计算书的一致性。试验压力计算复核材料应力修正需校核试验温度下材料许用应力与设计温度下许用应力的比值修正，特别关注低温容器需保证试验温度高于材料无延性转变温度30℃以上。特殊结构补偿对立式容器卧置试验需计算液柱静压补偿值，真空绝热容器需叠加夹层压力，换热设备需分别核算管程与壳程试验压力差异。保压时间记录核查标准保压时长焊接锅炉保压5分钟，压力容器保压10-30分钟，核级设备要求延长至60-90分钟。需核查压力表记录曲线与工艺卡规定时间的吻合度。02040301异常情况处理出现连续10分钟压降＞5%或塑性变形（应变＞0.2%）需终止试验，核查应急处置记录与缺陷追溯报告。分阶段保压验证预压阶段（30%试验压力）保压10分钟检查初始泄漏，中间阶段（50%/75%/90%）每级保压5分钟，需逐级确认压力稳定性记录。温度补偿机制介质温度每低于标准试验温度10℃需延长保压时间15%，需复核温度传感器数据与时间补偿计算书。试验介质温度控制检查01.介质温度限值液压试验水温不低于5℃且高于材料脆性转变温度，气压试验气体温度不低于15℃，需核查热电偶校准证书与实时监测记录。02.温度梯度控制大型容器需布置不少于3组温度测点，相邻测点温差不得超过20℃，重点监控焊缝区域的温度均匀性。03.低温试验防护对于-20℃以下试验需检查防冻液配比报告，确认保温层覆盖完整性，防止介质冻结导致压力异常波动。气密性试验参数核查标准07试验压力设定依据1234设计压力基准试验压力通常设定为设计压力的1.0倍，对于极度/高度危害介质容器必须严格执行该标准，确保密封性能验证的准确性。碳素钢容器试验温度应≥5℃，其他材料需按设计规范执行，防止低温脆性导致试验失效或设备损伤。材料温度限制特殊工况调整设计要求气压试验的容器，气密性试验压力取气压试验值（设计压力的1.15倍），需在图样中明确标注。低压系统例外设计压力＜5kPa时采用20kPa试验压力，≥5kPa时取1.15倍设计压力且不低于0.1MPa，覆盖全压力范围工况。基础计算公式采用S=(1-P2t1/P1t2)×100%计算泄漏率，其中P1/P2为试验前后压力，t1/t2为对应绝对温度，需同步记录压力温度数据。合格判定阈值泄漏率S＜0.2%为合格，超过则需排查焊缝、法兰等连接部位，修补后重新进行液压试验和气密性试验。动态修正方法当温度波动时需采用Q=(ΔP·V)/Δt公式补偿计算，V为容器体积，ΔP/Δt为压力变化速率。单位体系规范标准泄漏量单位为m3/s，实际检测需换算为标准大气压(1.013×10^5Pa)和20℃基准状态下的等效值。泄漏率计算标准检测方法适用性评估介质类型限制试验时需装配全部安全附件，超压泄放装置需按设计给出的最高允许工作压力校核。安全防护要求检漏液标准联合试验策略优先选用干燥空气或氮气，毒性介质容器必须使用惰性气体，禁止使用含油压缩空气。禁用普通肥皂水，应使用专用气泡检测溶液，NB/T47013.8附录明确其表面张力、腐蚀性等技术指标。气压试验与气密性试验可合并进行，但需满足1.15倍设计压力要求，且保压时间延长至30分钟以上。运行参数日常监控核查08工作压力波动记录分析核查历史数据中压力波动幅度是否超过设计允许范围，重点分析压力骤升/骤降频次，判断是否因操作不当或安全阀失效导致。例如液化气体储罐工作压力波动超过10%需触发报警机制。峰值压力追踪建立典型工况下的压力-时间曲线模板，将实时数据与模板对比，识别异常波动模式。反应容器在催化反应阶段出现非规律性压力震荡可能预示催化剂失活。周期性压力图谱比对分析压力波动与泵阀启停、换热器结垢等关联设备的因果关系。压缩机出口压力异常波动需同步检查进气过滤器压差及冷却系统效率。关联设备影响评估温度异常记录审查核查容器不同测点温度差是否符合TSG21-2016规定的最大允许温差，特别是多层包扎容器环向温差超过50℃需启动专项检测。温度梯度合规性验证统计温度超过设计值10%的累计时长，评估材料蠕变风险。例如Cr-Mo钢制热壁反应器连续超温运行超过100小时需进行硬度检测。通过红外热成像数据定位异常热点，结合流场模拟分析是否因内件脱落或介质偏流导致。蒸馏塔再沸器管束局部过热往往伴随壁厚减薄。超温持续时间统计对比工艺规程要求的升降温速度，过快冷却可能导致应力腐蚀开裂。钛制容器冷却速率超过25℃/h时需复核热应力计算报告。加热/冷却速率监控01020403局部过热现象诊断介质成分变化监测腐蚀性介质浓度预警定期检测H2S、Cl-等腐蚀介质含量，建立浓度-腐蚀速率关联模型。奥氏体不锈钢设备氯离子超过25ppm需升级材质或加注缓蚀剂。监控易气化介质（如液氨）的气相分率，防止闪蒸导致压力骤升。低温储罐BOG产生量突然增加20%以上需检查保冷系统。通过在线颗粒物监测仪跟踪固体杂质含量变化，预测换热管结垢速率。催化裂化装置油浆中催化剂粉末浓度超过0.5%需启动反冲洗程序。相变组分比例控制杂质沉积趋势分析定期检验参数核查要点09检验周期符合性检查法规标准对照依据《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG21）及GB/T150等标准，核查检验周期是否满足首次检验、定期检验及异常工况下的特殊检验要求。历史检验记录审查运行工况匹配性分析调取设备历次检验报告，确认检验间隔未超过法规规定的上限（如一般压力容器每3-6年一次全面检验），并评估延期检验的合理性。结合容器介质特性、腐蚀速率、疲劳载荷等实际运行参数，验证检验周期是否与设备风险等级（如基于RBI评估结果）相匹配。123核查测厚点是否覆盖高风险区域（焊缝、接管处、液位波动区），采用网格法布点时单元面积不应超过0.5㎡。某球形储罐因测点遗漏气液交界区导致未发现局部腐蚀。测点布局科学性高温在线测厚需标注介质温度，碳钢容器温度每升高100℃应补偿0.5%测量值。某热交换器因未补偿导致壁厚误判3.2%。温度补偿准确性对比历次测厚数据需确保使用同一坐标系定位，超声波测厚仪精度应达±0.1mm。发现数据漂移超过0.3mm需重新校准设备。测量基准一致性010302测厚数据有效性验证采用Weibull分布模型处理测厚数据，当腐蚀速率标准差超过均值15%时应扩大检测范围。需附MINITAB软件分析报告。数据统计分析04依据GB/T19624评估裂纹尺寸，深度超过壁厚10%或长度超过50mm应降为4级。需提供TOFD检测图谱和应力分析报告。裂纹类缺陷量化鼓包高度超过直径1%或存在明显褶皱时，需进行屈曲分析。某反应器因忽略0.8%鼓包导致运行中开裂。鼓包变形判定硬度检测超过原始值30HV或金相发现σ相析出＞10%，应重新评定安全等级。需附光谱分析和电镜照片佐证。材质劣化诊断缺陷评定标准应用工艺变更参数管理核查10感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！变更参数审批流程检查书面申请材料完整性核查变更申请是否包含完整的参数调整说明、原设计文件对比、变更依据（如标准更新或工艺改进证明）及责任人签字确认文件，缺一不可。历史变更追溯记录核对本次变更与既往参数调整的关联性，确保无冲突或重复变更，所有记录需存档备查且可追溯至原始设计文件。多级审批权限确认检查审批流程是否按企业层级执行，涉及关键参数（如设计压力、温度范围）的变更需经技术负责人、质量部门和安全管理部门三方联合签署。法规标准符合性验证重点审查变更后的参数是否仍符合《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG21-2016）中关于材料许用应力、焊接接头系数等强制性要求。参数变更影响评估强度与刚度复核通过有限元分析或手工计算验证变更后的参数是否满足容器在极限工况下的结构完整性，特别关注开孔补强、支座局部应力等薄弱环节。评估新参数对现有制造工艺的影响，例如焊接工艺评定是否需要重新进行，或热处理曲线是否需调整以适应材料性能变化。若涉及压力或温度阈值变更，需检查安全阀设定值、爆破片规格及仪表量程是否同步更新，避免保护功能失效。工艺适应性分析安全联锁系统匹配性变更后验证记录审查耐压试验报告核查变更后容器是否按TSG21-2016要求完成水压或气压试验，试验压力应为设计压力的1.25倍（或标准规定值），且保压期间无渗漏、无异常变形。01无损检测结果审查RT（射线检测）、UT（超声检测）等报告，确认主要受压元件焊缝在参数变更后无新增缺陷，原有缺陷评级符合标准允许范围。材料性能复验若变更涉及材料替换，需查验材料质保书、复验报告（如冲击试验、化学成分），确保其力学性能不低于原设计要求。运行监控数据调取试运行阶段的压力-温度曲线记录，验证实际运行参数是否稳定处于变更后的设计范围内，无超限报警或异常波动。020304紧急工况参数处理核查11超压保护参数设置4密封面材料硬度3冗余设计标准2电磁联动响应机制1机械卸压阀阈值设定安全阀阀瓣密封面硬度需高于阀座材料，防止介质冲刷泄漏，不锈钢容器需特别防范氯离子引起的应力腐蚀裂纹。与PLC集成的电磁卸压阀需实现0.1秒级响应，通过PID闭环控制保持压力波动在±0.1%FS范围内，LSTM预测模型可提前0.5秒触发预泄压指令。主气路与备用气路需独立控制，波纹管安全阀应通过10,000次疲劳测试验证可靠性，核电站主蒸汽系统要求双重卸压装置同步工作。根据TSG21-2016要求，弹簧式安全阀整定压力误差需控制在±3%以内，典型工业系统设定值为工作压力的1.1倍，主蒸汽系统需考虑0.5秒内的压力陡升工况。紧急泄放能力计算火灾工况泄放量公式有消防系统时采用Ws=1.555×10^5·F·A^0.82/γ，无消防系统时系数调整为2.55×10^5，总湿润面积计算需包含容器受热面及连接管道。绝热层影响系数带保温层的容器需引入λ/δ修正项（λ为导热系数，δ为保温层厚度），常温绝热材料导热系数取值区间为0.03-0.05kJ/(m·h·℃)。介质特性修正需综合介质汽化潜热、压缩因子及饱和温度参数，液化气体需按q值（汽化潜热）修正泄放量，腐蚀性介质要求增加20%安全裕度。压力-时间曲线分析化学反应失控处置需建立异常模式库，识别压力陡升、阶梯式增长等7类特征曲线，报警系统需同步触发声光警示与MES工单推送。针对聚合反应等放热过程，需预设冷却水流量联锁阈值，泄压速率应匹配反应放热峰值，案例显示延迟10秒响应可导致超压30%。应急预案参数验证外部火灾防护配置液压安全阀作为机械呼吸阀备用，罐区安全阀排放口需连接回收系统，真空负压工况需专用阀体（-0.1MPa至0.35MPa）。数据追溯要求超压事件记录需包含时间戳、压力值、操作人员ID及设备状态码，保存周期不少于3个检验周期，支持FMEA分析调用。腐蚀裕量参数核查方法12设计腐蚀裕量复核环境因素修正核查设计是否考虑局部腐蚀（如点蚀、缝隙腐蚀）及环境波动（如温度变化、介质浓度）对腐蚀裕量的影响，必要时进行修正系数调整。剩余寿命评估结合容器历史检验报告和当前壁厚测量数据，计算剩余腐蚀裕量是否满足设计使用年限要求，确保安全运行。材料腐蚀速率验证根据介质特性、温度及压力条件，复核设计文件中腐蚀速率的取值是否与行业标准（如GB/T150或ASMEBPVC）相符，并对比实际工况数据。采用挂片试验或行业腐蚀手册数据，计算年腐蚀速率（如碳钢在化工介质中典型值为0.1–0.5mm/年），公式为$C_2=KtimesB$（$K$为腐蚀速率，$B$为设计年限）。实验数据应用若存在冲蚀或局部腐蚀（如焊缝区域），需额外增加裕量或采用复合材料，并通过有限元分析验证结构强度。通过腐蚀速率与设计寿命的乘积确定理论腐蚀裕量，结合实测数据调整设计参数。局部腐蚀修正实际腐蚀速率计算剩余寿命预测参数腐蚀裕量消耗评估厚度监测对比：定期超声波测厚数据与初始设计腐蚀裕量对比，计算剩余裕量占比，公式为$\text{剩余寿命}=\frac{\text{实测裕量}-\text{最小允许裕量}}{K}$。介质变化影响：若工艺介质成分或温度变化，需重新评估腐蚀速率并调整剩余寿命预测模型。安全运行阈值设定临界值预警：当腐蚀裕量消耗超过设计值的70%时，触发降级使用或更换程序，并缩短检验周期至原间隔的50%。复合工况处理：对于同时承受疲劳载荷的容器，需将腐蚀裕量与循环次数关联，采用修正的中径公式校核承压能力。疲劳分析参数核查要点13雨流计数法通过载荷序列折叠模拟雨流运动路径，识别完整应力循环与半循环，需满足GB/T37306.2-2019标准要求的20倍加载频率采样率，确保捕捉所有有效折返点。穿级计数法统计载荷穿越预定阈值的次数，适用于简单载荷谱分析，但可能遗漏非对称循环，需配合其他方法补充验证。范围对计数法配对幅度相当的上升/下降半循环形成完整循环，需通过附录B案例验证其工程适用性，特别关注高幅值循环的准确匹配。循环次数统计方法应力幅值计算复核基础公式验证严格按Sa=(Smax-Smin)/2计算应力幅，结合ASTM标准核查最大