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包装钢带压力容器脆性破坏原因

时间:{2022年6月14日来源:本站原创 作者:匿名 点击: 38 次
  包装钢带压力容器脆性破坏原因
  众所周知,经过合理设计的压力容器,在使用压力下是有足够的静强度储备的(如安全系数ns≥1.6,nb≥3.0)。但是,压力容器发生低应力脆性破坏的现象并不罕见。研究表明,这些容器的壁上有起裂源或缺口形成;由于裂纹的扩展,最终必然贯穿整个壁厚,以致压力容器在操作压力附近,即明显低于理论计算的爆破压力的情况下发生失稳脆断爆破。
  简单说来,压力容器发生脆断破坏有以下三个基本过程:形成起裂源、裂纹扩展,失稳爆破。形成起裂源是通常按常规设计的压力容器发生低应力脆性破坏的前提条件。
  大量实践经验和理论研究表明,压力容器形成起裂源的主要原因有:
  1)设计不当,局部产生很大的应力集中,尤其在接转和其它结构不连续处,这些区域往往是萌生疲劳裂纹和引起容器疲劳破坏的源区;
  2)制造中形成的焊接缺陷,如裂纹、未焊透、未熔合、夹渣、气孔,分层等。其中危害最大的是裂纹状缺陷,包括焊接中因预热不当而产生的裂纹、氢致裂纹,或因拘束过大由焊接残余应力影响时形成的裂纹。材料强度级别愈高,或容器壁愈厚,愈容易产生焊接裂纹。
  3)使用过程中形成的裂纹,包括腐蚀裂纹,特别是应力腐蚀裂纹和交变载荷导致的疲劳裂纹等。
  4)容器经长期使用后,引起材质劣化,如故容器的辐照脆化和铬钼钢的冋火脆性,使材料的断裂韧性下降。值得特别指出的是,对单层厚壁和带深环焊缝的厚截面结构来说,由于处于三向应力状态,材质劣化的倾向尤其突出。

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