過程裝備事故發(fā)生機(jī)理(編輯修改稿)
2025-05-27 12:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 金屬材料的疲勞破裂過程基本上分疲勞裂紋核心的產(chǎn)生和疲勞裂紋的擴(kuò)展兩個(gè)階段。 其破裂的主要特征如下： （ 1）容器破壞時(shí)無明顯的塑性變形。 （ 2）由斷口宏觀分析可見到疲勞裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展和最后斷裂等各具特色的區(qū)域，前兩者比較光滑，后者比較粗糙。 17 其破裂的主要特征如下： （ 3）從產(chǎn)生開裂的部位來看，一般都是在局部應(yīng)力很高的地區(qū)，尤其是在容器的接管處極為常見。 （ 4）從裂紋的形成、擴(kuò)展直到最后斷裂，發(fā)展緩慢，不像脆斷那么迅速，而且破成許多碎片，只是一般的開裂，出現(xiàn)一縫口，使容器泄漏而失效。 （ 5）疲勞破裂通常是在操作溫度、壓力大幅度波動(dòng)且頻繁啟動(dòng)、停車的情況下發(fā)生。 18 導(dǎo)致疲勞破裂的主要原因如下： （ 1）容器承受交變循環(huán)載荷如容器的頻繁啟動(dòng)和停車，反復(fù)的加壓和卸載，壓力、溫度周期性波動(dòng)且波動(dòng)幅度較大。 （ 2）過高的局部應(yīng)力由結(jié)構(gòu)、安裝的需要或材料的缺陷使個(gè)別部位產(chǎn)生高度的應(yīng)力集中（如容器和接管的焊接接頭，容器焊縫處等），或由于振動(dòng)而產(chǎn)生的較大的局部應(yīng)力。 （ 3）高強(qiáng)度低合金鋼的廣泛應(yīng)用和特厚材料的應(yīng)用增加，材料本身和焊縫處往往很容易形成各種缺陷。 19 （ 4）腐蝕破裂 定義：腐蝕破裂是指容器殼體由于受到腐蝕介質(zhì)的作用而產(chǎn)生破裂的一種破壞形式。腐蝕破裂的形式大致可分成五類，即均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕。 其破裂的機(jī)理如下： ①均勻腐蝕是由于設(shè)備大面積出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，從而使器壁減薄、強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致的塑性破壞。 ②點(diǎn)腐蝕（又稱點(diǎn)蝕）是由于潮濕介質(zhì)或氯介質(zhì)在金屬表面形成腐蝕電池而發(fā)生的電化腐蝕，從而使其表面形成穿孔或局部腐蝕深坑，它將引起應(yīng)力集中。在交變循環(huán)載荷作用下，有可能發(fā)生韌性破裂或脆性破壞。 20 ③晶間腐蝕是一種局部的、選擇性的腐蝕破壞。這種腐蝕破壞通常沿著金屬材料的晶粒邊緣進(jìn)行。腐蝕性介質(zhì)滲入到金屬材料深處，金屬晶粒之間的結(jié)合力因腐蝕而破壞，從而使材料的力學(xué)性能（強(qiáng)度和塑性）完全喪失，只要用很小的外力容器即將破壞。 ④應(yīng)力腐蝕是金屬材料在拉伸應(yīng)力和特定的腐蝕環(huán)境共同作用下，以裂紋形式發(fā)生的腐蝕破壞。 應(yīng)力腐蝕破裂有以下三個(gè)要素： （ 1）應(yīng)力； （ 2）腐蝕； （ 3）破裂。 21 ⑤疲勞腐蝕（又稱腐蝕疲勞）是金屬設(shè)備在腐蝕介質(zhì)和交變拉應(yīng)力共同作用下而發(fā)生腐蝕破壞的一種形式。 22 其破裂的主要特征如下： （ 1）滲碳腐蝕的不銹鋼金屬表面呈孔蝕狀，且在焊接部分和熱影響區(qū)腐蝕特別嚴(yán)重。 （
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