KTA 3206 LBB 管道分析

依据 KTA 3206 (2014-11) 规范附录 A/B 进行管道破前漏(Leak-Before-Break)分析七步向导

理论背景

KTA 3206 是德国核安全标准，用于论证核电厂压力承载管道的"断裂排除 (Bruchausschluss)"。 其核心思想是通过分析证明：如果管道产生裂纹，它会在断裂前先产生可被探测到的泄漏（Leak-Before-Break）。

管道七步法 (Anhang A)

本计算器实现了 KTA 3206 附录 A 定义的"七步法"核心步骤：

1. 步骤 1：确定包络初始裂纹尺寸 (a_a, 2c_a)
2. 步骤 2：疲劳裂纹扩展 → 寿期末裂纹 (a_e, 2c_e) [由用户输入]
3. 步骤 3：穿透裂纹临界长度 2c_{krit}
4. 步骤 6：许用裂纹尺寸验证
5. 步骤 7：LBB 最终判定

极限载荷法 (Anhang B)

支持三种分析方法计算临界裂纹长度：

• PGL：塑性极限载荷法 — 最保守，推荐首选
• FSK/MPA：流变应力概念（MPA 版本）
• FSK/KWU：流变应力概念（KWU 版本）

核心公式 — PGL 法 (B 2.1-13)

\dfrac{\pi}{4} \cdot \dfrac{\sigma_{ax,M}}{\sigma_f} - \cos\left(\dfrac{a}{s} \cdot \dfrac{\alpha}{2} + \dfrac{\pi}{2} \cdot \dfrac{\sigma_{ax,p}}{\sigma_f}\right) + \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{a}{s} \cdot \sin(\alpha) = 0

其中 \alpha 为裂纹半角，求解该方程得到临界半角 \alpha_{krit}，再换算为临界裂纹长度 2c_{krit} = 2 \times \alpha_{krit} \times r_m。

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