第三章压力容器缺陷与破坏形式2.pptVIP

应力腐蚀断裂 在拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下,所导致的脆性断裂称为金属的应力腐蚀断裂。 应力腐蚀断裂的特点： 1)应力腐蚀断裂属脆性断裂,即使是延性材料,也是脆性形式的断裂。 2)应力腐蚀是一种局部腐蚀,裂纹常被腐蚀产物所覆盖,发生应力腐蚀断裂时,常常是事先没有明显预兆而突然发生,危害极大。 2按腐蚀破坏形态分 均匀腐蚀 局部腐蚀（孔蚀） 晶间腐蚀 应力腐蚀 氢损伤 2. 腐蚀破裂的原因 二、脆性破裂 压力容器维护保养不当 结构不合理，或焊接不符合规范要求 四、腐蚀破裂 选材不当或未采取有效防腐措施 介质中杂质的影响 3. 腐蚀破裂的预防 二、脆性破裂 选用合适的防腐蚀材料 使容器壳体与腐蚀性介质隔离 消除能引起应力腐蚀的因素 使用中采取适当的工艺措施降低腐蚀速度 四、腐蚀破裂 五、压力冲击破裂 压力冲击破裂是指容器内由于各种原因而急剧升高，使壳体受到压力的突然冲击而造成的破裂爆炸。 1. 破裂的类型与机理 五、压力冲击破裂 可燃气体与助燃气体反应爆炸 聚合釜的“爆聚” 压力容器内的反应失控 液化气体的“爆沸” 在容器上误装爆破片，因器内压力升高，爆破片断裂； 容器壳体局部开裂；两种沸点液化气体混装 阀门零件泄漏；操作失误；两种气瓶混装。 催化剂使用不当；冷却装置失效。 计量错误或器具失灵；原料 不纯；搅拌或冷却装置失效。 2. 冲击破裂的特征 壳体破裂 壳体内壁附有化学反应产物或痕迹 断裂时常伴有高温产生 断口形貌类似脆性断裂 五、压力冲击破裂 容器释放的能量较大 3. 冲击破裂的预防 完善规程和管理制度 加强现场的管理和作业人员的培训 五、压力冲击破裂 ① 生产工艺设计、操作规程的管理制度； ② 检修检测规程和管理制度； ③ 仪器仪表安全附件保养规程 六、蠕变破裂 蠕变破裂指压力容器的壁温高于某一限度时，即使应力低于屈服极限，容器材料也会发生缓慢的塑性变形，这种塑性变形经长期积累，最终会导致压力容器的破坏。 1. 蠕变破裂的机理 六、蠕变破裂 金属材料 高温 金相组织 发生变化 晶粒长大、珠光体、球化、析出石墨、晶间开裂或疏松微孔 韧性下降 2. 蠕变破裂的特征 一般有明显的塑性变形 断口为粗糙的颗粒状，无金属光泽 六、蠕变破裂 高温脆性断裂，断口呈脆性形貌 3.蠕变破裂的原因 选材不当 操作不正常、维护不当，致使容器局部过热 六、蠕变破裂 结构不合理 4. 蠕变破裂的预防 合理选材 容器结构合理，制造质量符合标准 在使用中防止容器局部过热 六、蠕变破裂 延性破裂 脆性破裂 疲劳破裂 腐蚀破裂 蠕变破裂 原因 液化气体充装过量；超温超压运行；选材不当或容器安装不符合要求；维护保养不当。 低温、材料韧性差；容器本身存在的缺陷，造成局部压力过高所致。 存在较高的应力集中； 存在交变载荷。 维护保养不当；选材不当或未采取有效防腐措施；介质中杂质的影响。 长期高温下运行，缓慢产生塑性变形；局部过热； 特点 有明显的伸长变形；断口成暗灰色纤维状；一般不是碎裂；容器实际爆破压力接近计算爆破压力。 无明显的伸长变形；裂口齐平，断口呈金属光泽的结晶状；破裂成碎块；事故发生是温度较低。 器壁上没有明显的塑性变形； 氢鼓包、氢脆、脱碳、氢腐蚀 有明显的塑性变形，其变形量大小决定与材料的塑性。破坏时的应力值低于材料在使用温度下的强度极限。 防范 足够的强度和厚度；按规定工艺参数工作，附件齐全；禁止超温、超压、超负荷运行，防止过量充装；加强维护保养，防止腐蚀。 塑性的材料，减少或消除构件的缺陷；避免或防止压力容器的应力集中导致的裂纹；提高焊接质量，消除残余应力；定期对容器进行检查。 减少过高的局部应力；减少交变载荷；尽量减少外压、泄压的次数，操作中防止温度压力波动过大；制造前应做疲劳设计，以保证压力容器不致发生疲劳破裂。 防腐蚀材料；奥氏体不锈钢容器应严格控制氯离子含量，并避免在不锈钢敏感温度下使用，防止破坏不锈钢表面的钝化膜和防止晶间腐蚀；避免腐蚀介质对壳体的腐蚀；降低腐蚀速度。 选用满足高温力学性能要求的合金钢材料、设计结构合理、制造质量符合标准的压力容器，并使用防止容器局部过热， 经常维护保养，消除积垢、结碳、可有效防止容器破坏事故的发生。 1、焊接接头组成包括哪几个部分？ 2、压力容器制造过程中常见的焊接缺陷主要有哪些？ 3、什么是冷裂纹，为什么被称作延迟裂纹？ 4、气孔的危害有哪些？ 5、夹渣产生的主要原因有哪些？ 6、什么是焊缝的未焊透和未熔合，简述它们产生的原因； 知识要点 7、压力容