快开式压力容器破坏形式有哪五种?
压力容器常见的破坏形式共有五种:
(1)塑性破坏。容器因压力过高,超过材料强度极限,发生了较大的塑性变形而破裂,叫塑性破坏。其特征是:
①产生较大的塑性变形,对圆筒形的容器,破裂后一般呈两头小、中间大的纺梭形,容积变形率(或叫增大率)可达10%~20u/o。
②断口呈撕裂状,多与轴向平行,一般呈暗灰色的纤维状,断口不齐平,与主应力方向成45。角,将破坏部分拼合时,沿断口间有间隙。
③破坏时一般不产生碎片或只有少量碎片。
④爆破口的大小随容器的膨胀能量而定,膨胀能量大(如气体特别是液化气)裂口也越大。
发生塑性破坏事故的原因是:①过量充装、超压运行。
②磨损、腐蚀使壁厚减薄,仍继续运行。③温度过高或受热。
(2)脆性破坏。容器承受较低的压力且无较大的变形,但由于有裂纹等原因而发生破裂,这种破坏与生铁、陶瓷等脆性
材料阴傲孙相似,叫胍任傲孙。其特征是:
①没有或只有很小的塑性变形,如将碎片拼合,其周长和容积与爆破前无明显差别。
②破坏时常裂成碎片。
③断口齐平,断面有晶粒状的光亮,常出现人字形纹路,基尖端指向始裂点,而始裂点往往是有缺陷的或形状突变处。④大多发生在较低的温度。
⑤破坏在一瞬间发生,断裂的速度极快。发生脆性破坏事故的主要原因是:
①低温。材料在低温下其韧性会下降,因而发生所谓“冷脆”,即低温脆裂。
②焊接或裂纹会使应力高度集中,使材料塑性下降而引起脆裂。
③其他如加载速率过大、外力冲击和震动、钢材中含磷、硫量过高等。
(3)疲劳破坏。疲劳破坏是金属材料在反复的交变载荷(如频繁的开停车运行中压力温度大幅变化等)作用下,在较低的应力状态下,没有经过明显的塑性变形而
突然发生的破坏。通过试验发现,当材料受到的交变应力大于一定数值,并且交变次数达到一定值后,就会在有缺陷或应力集中的地方出现裂缝。这种由于交变应力
而出现裂缝的现象,叫做材料的疲劳。当裂缝逐渐扩大,到一定时候就突然破坏,即疲劳破坏。其特征是:①破坏时的应力一般低于材料的抗拉强度极限。
②最易发生在接管处。
③断口有明显两个区域:一个呈贝纹状花纹,光亮得如细瓷断口,叫做疲劳裂纹扩展区,另一个是最后断裂区,一般和脆性断口相同。
④一般使容器开裂,泄漏失效,而不会飞出碎片。发生疲劳破坏的主要原因:
④频繁地反复加雎和卸』盘。
②操作压力波动幅度较大,常超出设计压力的20010以上。③容器的使用温度发生周期性变化;或由于结构、安装等原因,在正常的温度变化中,容器或其部件不能自由地膨胀或收缩。
(4)蠕变破坏。容器材料在高于一定的温度下(如碳钢工作温度超过300~350℃,低合金钢温度超过350~400。C),受到应力作用,即使应力较
小,也会因时间增长而缓慢地产生塑性变形,使截面变小而发生破坏,此种破坏叫蠕变破坏(一般来说,如果材料的使用温度小于它的熔化温度的
25%~35010,则可以不考虑它的蠕变)。其特征是:
①破坏时具有明显的塑性变形。
②破坏后,对材料进行金相分析,可发现金相组织有明显变化(如晶粒长大,钢中碳化物分解为石墨,出现蠕变的晶间裂纹等)。
发生蠕变破坏的主要原因是由于设计时选材不当或运行中局部过热。
(5)腐蚀破坏。腐蚀破坏指金属表面在周围介质的作用下,由于化学(或电化学)作用的结果产生的破坏。腐蚀破坏产生的方式大致可分为四种类型:均匀腐蚀、
局部腐蚀、晶间腐蚀和断裂腐蚀。影响腐蚀速度的因素很多,如溶液的酸碱性、氧气、二氧化碳、水分含量、温度、介质流速、金属加工状况、材料表面光洁度、热
负荷等。由于腐蚀类型不同,造成破坏的特征各异,一般是:
①均匀腐蚀破坏使壁厚减薄,导致强度不够而发生塑性破坏。
②局部腐蚀会使容器穿孔或造成腐蚀处应力集中,在交变载荷下,成为疲劳破坏的始裂处;也有因腐蚀造成强度不足而发生注塑性破坏。
③晶间腐蚀与断裂腐蚀破坏。晶间腐蚀会使材料强度降低。
本网站文章仅供交流学习 ,不作为商用, 版权归属原作者,部分文章推送时未能及时与原作者取得联系,若来源标注错误或侵犯到您的权益烦请告知,我们将立即删除.