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正文內(nèi)容

壓力容器概論ppt課件(編輯修改稿)

2025-06-05 22:20 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 焦化裝置失火 強度失效 ? 強度失效是指因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效,包括韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、蠕變斷裂、腐蝕斷裂等。 韌性斷裂是壓力容器在載荷作用下產(chǎn)生的應力達到或接近所用材料的強度極限,即由于一次應力過高引發(fā)的斷裂。其特征是斷裂后的容器有肉眼可見的宏觀變形,如整體鼓脹,周長延伸率可達 10%20%。導致一次應力過高的主要原因有兩個方面即厚度過薄和內(nèi)壓過高,可能的情況是: ? 厚度未經(jīng)設計計算或強度計算錯誤,例如非法設計制造的容器; ? 制造時用錯材料,把低強度等級材料當作高強度等級材料; ? 使用過程中厚度減薄,包括因腐蝕、沖蝕、機械磨損等原因而減薄; ? 操作失誤超壓且安全裝置未起作用,包括運行操作失誤或耐壓試驗操作失誤; ? 液體受熱膨脹,例如液化氣體過量充裝后溫度上升導致容器破裂; ? 化學反應失控引起超壓; ? 壓力較高的氣體進入設計壓力較小的容器、容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體無法排出等。 脆性斷裂是指變形量很小、且在殼壁中的應力值低于材料的強度極限時發(fā)生的斷裂。這種斷裂是在較低應力狀態(tài)下發(fā)生,故又稱為低應力脆斷。其特征是斷裂韌性時容器沒有鼓脹,即無明顯的塑性變形,其斷口齊平,并與最大應力方向垂直,斷裂的速度極快,常使容器斷裂成碎片。由于脆性斷裂時容器的實際應力值往往很低,爆破片、安全閥等安全附件不會動作,其后果要比韌性斷裂嚴重得多。 材料自身脆性和缺陷,這兩種原因都會引起壓力容器脆性斷裂: ? 材料選用不當; ? 焊接與熱處理不當使材料脆化; ? 低溫條件下材料脆化; ? 長期在高溫下運行材料脆化; ? 應變時效導致材料脆化; ? 存在嚴重的原始缺陷、制造缺陷、或使用中產(chǎn)生危險缺陷,在較大的應力條件下,也會發(fā)生脆性斷裂。 管束和管板之間的堿濃 縮造成的鍋爐管板開裂 和 管板裂紋 堿洗滌器下游的吸鼓 中未經(jīng) PWHT的管線 的碳鋼承插焊縫 . 上起始的堿開裂 某一苛性堿夾帶 異常條件下的 蒸汽透平的不 銹鋼膨脹波紋管 管內(nèi)裂紋形態(tài) 堿應力腐蝕開裂 (堿性脆化 ) 連多硫酸應力腐蝕開裂 染色滲透檢驗表明焊縫 周圍存在大量的裂紋 晶間開裂和晶粒脫落 304不銹鋼催化劑回收 管線和法蘭的 PT檢查 靠近法蘭的催化劑回收線的橫 截面顯示在焊縫 HAZ區(qū)有裂紋, ? 使用中的壓力容器,在交變載荷作用下,經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋和突然發(fā)生斷裂失效的過程,稱為疲勞斷裂。交變載荷是指大小和(或)方向都隨時間周期性(或無規(guī)則)變化的載荷,它包括壓力波動、開車停車、加熱或冷卻時溫度變化引起的熱應力變化、振動引起的附加交變載荷等。需要指出的是,原材料或制造過程中各種缺陷,會在交變載荷的作用下產(chǎn)生裂紋、裂紋擴展而加速壓力容器疲勞。 ? 疲勞有裂紋萌生、擴展和最后斷裂三個階段,因而疲勞斷口一般由裂紋源、裂紋擴展區(qū)和瞬時斷裂區(qū)組成。裂紋源往往位于高應力區(qū)或有缺陷的部位,隨著交變載荷反復作用次數(shù)的增加,疲勞裂紋不斷擴展,當疲勞裂紋擴展到一定值時,才會發(fā)生疲勞破壞。因此,疲勞破壞需要有一定時間。但由于疲勞源于局部應力較高的部位,破裂在壓力容器工作時發(fā)生,破壞時容器總體應力水平較低,沒有明顯的變形。 ? 導致疲勞斷裂的原因有: (1) 結(jié)構(gòu)設計不良; (2) 不正常的操作; (3) 制造質(zhì)量差等 。 壓力容器在高溫下長期受載,隨時間的增加持續(xù)發(fā)生蠕變變形,造成厚度明顯減薄與鼓脹變形,最終導致壓力容器斷裂的現(xiàn)象,稱為蠕變斷裂。按斷裂前的變形來看蠕變斷裂具有韌性斷裂的特征,但從斷裂時的應力來看,蠕變斷裂又具有脆性斷裂的特征。 因為均勻腐蝕導致的厚度減薄,或局部腐蝕造成的大面積凹坑,所引起的斷裂一般有明顯的塑性變形,具有韌性斷裂特征,而因晶間腐蝕、應力腐蝕等引起的斷裂則沒有明顯的塑性變形,具有脆性斷裂特征。 其它失效 由于構(gòu)件彈性變形過度引起的失效,稱為剛度失效。 在壓應力作用下,壓力容器突然失去其原有的規(guī)則幾何形狀引起的失效稱為失穩(wěn)失效。 由于泄漏而引起的失效,稱為泄漏失效。 需要指出,在多種因素作用下,壓力容器有可能同時發(fā)生多種形式的失效,即交互失效。 特種設備事故類別按 《 鍋爐壓力容器壓力管道特種設備事故處理規(guī)定 》 分為特別重大事故、特大事故、重大事故、嚴重事故和一般事故五種。 (1)特別重大事故:是指造成死亡 30人(含 30人)以上,或者受傷(包括急性中毒,下同) 100人(含 100人)以上,或者直接經(jīng)濟損失 1000萬元(含 1000萬元)以上的設備事故。 (2)特大事故:是指造成死亡 1029人,或者受傷 5099人,或者直接經(jīng)濟損失 500萬元(含 500萬元)以上 1000萬元以下的設備事故。 (3)重大事故:是指造成死亡 39人,或者受傷 2049人,或者直接經(jīng)濟損失 100萬元(含 100萬元)以上 500萬元以下的設備事故。 (4)嚴重事故:是指造成死亡 12人,或者受傷 19人(含 19人)以下,或者直接經(jīng)濟損失 50萬元(含 50萬元)以上100萬元以下,以及無人員傷亡的設備爆炸事故。 (5)一般事故:是指無人員傷亡,設備損壞不能正常運行,且直接經(jīng)濟損失 50萬元以下的設備事故。 ? 特種設備事故類別按 2022年 1月修訂的 《 特種設備安全監(jiān)察條例 》 分為特別重大事故、重大事故、較大事故和一般事故四種 ? 有下列情形之一的,為特別重大事故: (一)特種設備事故造成 30人以上死亡,或者 100人以上重傷(包括急性工業(yè)中毒,下同),或者 1億元以上直接經(jīng)濟損失的; (二) 600兆瓦以上鍋爐爆炸的 (三)壓力容器、壓力管道有毒介質(zhì)泄漏,造成 15萬人以上轉(zhuǎn)移的; (四)客運索道、大型游樂設施高空滯留 100人以上并且時間在 48小時以上的。 ? 有下列情形之一的,為重大事故: (一)特種設備事故造成 10人以上 30人以下死亡,或者 50人以上 100人以下重傷,或者 5000萬元以上 1億元以下直接經(jīng)濟損失的; (二) 600兆瓦以
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