全屈服

全屈服:因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效,稱為強度失效,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,產生的應力達到或接近所用材料的強度極限而發生的斷裂。

圓板全屈服,全屈服壓力,

圓板全屈服

利用Oant近似分析理論研究了理想剛塑性材料圓板在中心衝壓載荷作用下,進入全塑性狀態後的承載能力,得出了圓板結構在塑性範圍的P-δ曲線,並將結果與實驗作了比斷後有肉眼可見的巨觀變形,如整體鼓脹,周長伸長率可達10~20%,斷口處厚度顯著減薄;沒有碎片,或偶爾有碎片;按實測厚度計算的爆破壓力與實際爆破壓力相當接近。原因:壁厚過薄(壁厚未經設計計算和壁厚因腐蝕而減薄)和內壓過高(操作失誤、液體受熱膨脹、化學反應失控等)。嚴格按照規範設計、選材,配備相應的安全附屬檔案,且運輸、安裝、使用、檢修遵循有關的規定,韌性斷裂可以避免。

全屈服壓力

(1)強度失效——因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效,稱為強度失效,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,產生的應力達到或接近所用材料的強度極限而發生的斷裂。
特徵:斷後有肉眼可見的巨觀變形,如整體鼓脹,周長伸長率可達10~20%,斷口處厚度顯著減薄;沒有碎片,或偶爾有碎片;按實測厚度計算的爆破壓力與實際爆破壓力相當接近。
原因:壁厚過薄(壁厚未經設計計算和壁厚因腐蝕而減薄)和內壓過高(操作失誤、液體受熱膨脹、化學反應失控等)。
嚴格按照規範設計、選材,配備相應的安全附屬檔案,且運輸、安裝、使用、檢修遵循有關的規定,韌性斷裂可以避免。
脆性斷裂是指變形量很小、且在殼壁中的應力值遠低於材料的強度極限時發生的斷裂。這種斷裂是在較低應力狀態下發生,故又稱為低應力脆斷。
特徵:斷裂時容器沒有膨脹,即無明顯的塑性變形;其斷口齊平,並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。由於脆性斷裂時容器的實際應力值往往很低,爆破片、安全閥等安全附屬檔案不會動作,其後果要比韌性斷裂嚴重得多。
原因:材料脆性和缺陷。材料選用不當、焊接與熱處理不當使材料脆化;低溫、長期在高溫下運行、應變時效等也會使材料脆化;壓力容器用鋼一般韌性較好,但若存在嚴重的原始缺陷(如原材料的夾渣、分層、摺疊等)、製造缺陷(如焊接引起的未熔透、裂紋等)或使用中產生的缺陷,也會導致脆性斷裂發生。
疲勞斷裂是指在交變載荷作用下,經過一定周期後發生的斷裂。
交變載荷——指大小和(或)方向都隨時間周期性(或無規則)變化的載荷。包括運行時的壓力波動、開車和停車、加熱或冷卻時溫度變化引起的熱應力變化、振動引起的應力變化、容器接管引起的附載入荷的交變而形成的交變載荷等。需要指出,原材料或製造過程中產生的裂紋,也會在交變載荷的反覆作用下擴展而導致壓力容器疲勞。
疲勞破壞包括裂紋萌生、擴展和最後斷裂三個階段。疲勞斷口由裂紋源、裂紋擴展區和最終斷裂區組成。
裂紋源——往往位於接管根部、焊接接頭等高應力區或有缺陷的部位。裂紋擴展區——是疲勞斷口最重要的特徵區域。常呈現貝紋狀,是疲勞裂紋擴展過程中留下的痕跡。最終斷裂區——裂紋擴展到一定程度時的快速斷裂區。由剩餘截面不能再承受施加的載荷造成的失效形式——“未爆先漏”,破壞需要有一定時間。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們