壓力容器的破壞形態(tài)

1、壓力容器的破壞形態(tài)根據(jù)國(guó)際？壓力容器、鍋爐和管道委員會(huì) ？提出的方法，依照破 壞形態(tài)和破壞原因，壓力容器破壞形式可分以下幾種：1、過(guò)度的塑性變形當(dāng)壓力載荷大大超過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)值時(shí)，容器的器壁變薄，最后到達(dá) 不 穩(wěn)定點(diǎn)，即當(dāng)壓力稍許增加時(shí)，容器就會(huì)因過(guò)度塑性變形而發(fā)生 破 裂。當(dāng)容器發(fā)生過(guò)度塑性變形破裂時(shí)，斷口為撕斷狀態(tài)，容器破 壞時(shí) 不產(chǎn)生碎片或者僅有少量碎塊，爆破口的大小視容器爆破的膨 脹能量 而定。除壓力的影響以外，金屬材料在高溫下的蠕變也是引 起塑性變 形的一個(gè)重要原因，在蠕變過(guò)程中，材料發(fā)生連續(xù)的塑性 變形，在塑 性變形積累到相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，將以破裂而告終。2、過(guò)度的彈性變形彈性變形是固體在外

2、力的作用下表現(xiàn)出的一種行為，當(dāng)外力撤 出 后，物體能夠恢復(fù)原來(lái)形狀的能力稱為彈性性質(zhì)，而具有這種可 逆性的變形就叫做彈性變形，過(guò)度的彈性變形可能使容器呈現(xiàn)不穩(wěn) 定狀態(tài)，甚至到達(dá)失穩(wěn)程度。3、大應(yīng)變疲勞壓力容器在交變應(yīng)力的作用下，位于容器的某些局部區(qū)域如 開 孔接管周圍、局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)處等受力最大的金屬晶粒將會(huì)產(chǎn) 生滑 移并逐漸開展成為微小裂紋，且裂紋兩端不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致 容器的 疲勞破壞。疲勞首先出現(xiàn)在上述高應(yīng)力的局部區(qū)域，即出現(xiàn) 在這些高應(yīng)力引起的大應(yīng)變的地方，這種破壞就稱大應(yīng)變疲勞。壓力容器的疲勞破壞一般具有以下特征：1容器沒(méi)有明顯的變形2破裂的斷口存在兩個(gè)區(qū)域：疲勞裂紋產(chǎn)生至擴(kuò)展區(qū)和最

3、后 斷裂區(qū)3容器常因開裂泄漏而失效4疲勞破壞總是在容器經(jīng)過(guò)反復(fù)的加載和卸載以后發(fā)生腐蝕 疲勞是金屬材料在腐蝕和應(yīng)力的共同作用下引起的一種破壞形式。 在材料的腐蝕疲勞中，一方面由于腐蝕使金屬外表局部損壞并促使 疲勞裂紋的產(chǎn)生和開展；另一方面，交變的拉伸應(yīng)力破壞金屬外表 的保護(hù)膜 并促使外表腐蝕的產(chǎn)生。在交變應(yīng)力的作用下，被破壞的 保護(hù)膜無(wú)法 再次形成，沉積在腐蝕坑中的腐蝕產(chǎn)物又阻止氧的擴(kuò)散 使保護(hù)膜難以 恢復(fù)。所以腐蝕坑的底部始終處在活性狀態(tài)之下而構(gòu) 成了腐蝕電池的 陽(yáng)極。就這樣在腐蝕與交變應(yīng)力的聯(lián)合作用下，裂 紋不斷開展直至金屬最后斷裂。5、應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕是金屬腐蝕介質(zhì)和拉伸應(yīng)力的共同作用下

4、而產(chǎn)生的一 種破壞形式。金屬發(fā)生應(yīng)力腐蝕時(shí)，腐蝕和應(yīng)力這兩個(gè)因素是相互 促進(jìn) 的。一方面，腐蝕使金屬的有效截面積減小和外表形成缺口， 產(chǎn)生應(yīng)力集中；另一方面，應(yīng)力的存在加速了腐蝕的進(jìn)展，使外表 的腐蝕缺口向深處擴(kuò)展，最后導(dǎo)致斷裂。6、脆性破裂工程上把沒(méi)有明顯塑性變形的斷裂統(tǒng)稱為脆性斷裂或破裂，而 壓力容器的脆性破裂是指由塑性材料制成的壓力容器，破裂時(shí)呈脆第2頁(yè)共3頁(yè) 性破 裂特征。破裂容器的工作應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于材料的強(qiáng)度極限，甚至 低于材料的屈服極限。壓力容器發(fā)生脆性斷裂的特征是：1容器器壁沒(méi)有明顯的伸長(zhǎng)變形，容器的厚度一般沒(méi)有改 變。2斷口呈金屬光澤的結(jié)晶狀，裂口齊平與主應(yīng)力方向垂直。3脆性破裂的容器常呈碎塊狀，且常有碎片飛出。4破裂事故多數(shù)在溫度較低的情況下發(fā)生。5脆性斷裂更容易在高強(qiáng)度鋼制的壓力容器和用中、低強(qiáng)度 制造的厚壁容器上發(fā)生。7、氫腐蝕破壞在高溫高壓下，吸附在鋼外表的氫分子局部分解為氫原子或離 子 而固溶于鋼外表層并向鋼內(nèi)擴(kuò)散，它以氫脆和氫腐蝕兩種方式影 響著 鋼的性能。氫脆是由于氫擴(kuò)散并溶解于金屬晶格中，使鋼在緩 慢變形時(shí)產(chǎn)生脆性現(xiàn)象，此時(shí)鋼的塑性顯著降低。氫腐蝕是指氫原 子或離子 擴(kuò)散進(jìn)入鋼中，將結(jié)合成氫分子，并局部地與微孔壁上的 碳或碳化物及非金屬夾雜物產(chǎn)生