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壓力容器的失效形式

壓力容器失效是指壓力容器在規(guī)定的使用環(huán)境和壽命期限內(nèi)，因結(jié)構(gòu)尺寸、形狀和材料性能發(fā)生變化，完全失去原設(shè)計功能或未能達(dá)到原設(shè)計要求，而不能正常使用的現(xiàn)象。常見的壓力容器失效大致可以分為強(qiáng)度失效、剛度失效、失穩(wěn)失效和泄漏失效四種形式。

一、壓力容器強(qiáng)度失效

壓力容器在壓力等載荷作用下，因材料屈服或斷裂而引起的失效模式，稱為強(qiáng)度失效。通常包括韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞破裂、腐蝕破裂和蠕變破裂五種形式：

韌性斷裂是指壓力容器承受的內(nèi)壓力超出安全限度后，先出現(xiàn)塑性變形，隨著壓力繼續(xù)增大而產(chǎn)生破裂。

脆性斷裂是指壓力容器在正常壓力范圍內(nèi)，沒有發(fā)生或未充分發(fā)生塑性變形時就產(chǎn)生破裂或爆炸。

疲勞破裂是指壓力容器在頻繁的加壓、卸壓過程中，材料受到交變應(yīng)力的作用，經(jīng)長期使用后產(chǎn)生破裂。

腐蝕破裂分為全面腐蝕和局部腐蝕。壓力容器全面腐蝕是指腐蝕作用均勻地發(fā)生在整個金屬表面。壓力容器局部腐蝕則包括區(qū)域腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞等。

蠕變破裂是指壓力容器材料長期處于高溫下受到拉應(yīng)力的作用，而緩慢產(chǎn)生塑性變形，而使壓力容器發(fā)生的破裂。

二、壓力容器剛度失效

剛度失效是指壓力容器由于過度的彈性形變而引起的失效。

三、壓力容器失穩(wěn)失效

失穩(wěn)失效是指在壓力作用下，壓力容器突然失去其原有的規(guī)則幾何形狀而引起的失效。其重要特征是彈性撓度和載荷不成比例。

四、壓力容器泄漏失效

泄漏失效是指壓力容器的各種接口密封面失效，或壓力容器器壁出現(xiàn)穿透性裂紋發(fā)生泄漏而引起的失效。

壓力容器失效時往往是多種形式并存，應(yīng)仔細(xì)分析其產(chǎn)生的原因，在壓力容器的設(shè)計、制造、使用和檢修階段采取有效的預(yù)防措施。