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1、压力容器失效介绍事故由失效引起关于失效 概念压力容器的失效是指符合下列三种情况之一的现象： （1）完全失去原定的功能。 （2）虽还能运行，但已部分失去原有功能或不能良好地 达到原定的功能。 （3）虽还能运行，但已严重损伤而危及安全性，使可靠 性降低。 失效模式分类为通用的分类方法可将失效形式分过度变形失效、断 裂失效、表面损伤失效和材料性能劣化四大类。（1） 过度变形失效过度变形失效可分为过度弹性变形失效和过 度塑性变形失效两类。虽未引起结构的破坏，但只要变形超过限度 也应判为失效。例如大型板式塔的塔盘过度挠曲而 使塔盘上流体分布明显不均匀，会引起气体穿过塔 盘时分布不均，严重时会影响传质或传
2、热过程的正 常功能。即使塔盘的变形仍在弹性范围内，此时也 应判为过度弹性变形失效。容器壳体局部鼓凸或凹陷，法兰明显扭转， 以至能明显观察到有残余塑性变形，最终导致不安 全或密封处的泄漏，则应判为过度塑性变形失效。 过度变形主要与强度或刚度不足有关。（2）断裂破坏失效 断裂失效可进一步分为5种类型。这是从断裂 表现出的形态(脆断或韧断)、或引起断裂的原因( 载荷、环境等)、或断裂的机理(解理、疲劳、蠕变 等)进行综合考虑的混合分类方法。综合来说，分 为韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、环境(腐蚀)断 裂和蠕变断裂等五种基本的断裂失效。(3)表面损伤失效 表面损伤失效主要分为磨损和表面腐蚀两类。表 面
3、损伤失效既涉及到载荷、应力和介质的性质，也 与材料的有关性能有关。（4) 材料性能劣化（金相组织变化、氢致损伤 ）爆炸断裂泄漏过量变形表面损 伤、金属 损失材料性能 退化物理爆炸：物理原因（温度、内压）使应力超过强度化学爆炸：异常化学反应使压力急剧增加超过强度脆性断裂：应力腐蚀、氢致开裂、持久（蠕变）断裂、低温脆断韧性断裂疲劳断裂：应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳密封泄漏：充装过量（冒顶 ） 腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷（满足LBB条件）过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑（dent）蠕变、亚稳定相的相变电化学腐蚀：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物
4、下腐蚀、溶解 氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀冲蚀、气蚀高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀外来机械损伤：油气长输管线的主要失效模式之一辐照损伤脆化金相组织变化：珠光体球化、石墨化、S相析出长大、渗碳、渗氮、脱碳、回 火脆化与敏化、应变时效氢致损伤：氢腐蚀、氢脆（微裂纹）、堆焊层的氢致剥离压 力 容 器 与 管 道 主 要 失 效 模 式主要失效原因 大量统计资料表明，压力容器与管道的主要失效原因包 括运行操作、管理、设计制造、检测维修和外来损伤等 方面。 重大事故可定性为：责任事故或设备事故。压 力 容 器 与 管 道 主 要 失 效 原 因责 任 事 故设
5、备 事 故运行操作：违反操作规程、介质超标管理：缺少现代安全管理体系、职工素质教育差检测维修：严重损伤未能被检测发现或缺少科学评价、 不合理的维修工艺（尤其是停工状态的维修）设计制造：设计缺陷、选材不当、用材错误、存在超标 焊接或冶金缺陷、焊接或组装残余应力过大外来损伤：外来机械损伤、地震、洪水、雷击、大风等第一节 韧性破坏破坏的机理：材料受载荷作用发生从弹性塑 性破坏的连续变形过程破坏的特征：1.明显变形2.断口为切断型撕裂，呈暗灰色纤维状，断口 不平齐，且与主应力方向成45；无碎片。3.材料应力值超过屈服。破坏的原因：过载充装过量、超温超压、选材不当。第二节 脆性破坏破坏的机理：温度破坏的
6、特征：1.无明显变形2.断口齐平、金属光泽、有碎片。3.材料应力值不高。破坏的原因：温度影响、本身材质影响（裂纹形缺陷）。第三节 疲劳破坏破坏的机理：低应力高周、高应力低周破坏的特征：1.器壁无明显的变形：微裂纹2.断口为两个明显区域3.泄漏失效4.多次的反复加压和卸压破坏的原因：内-局部高应力区，外-反复交边载荷事故的预防：材料、外载荷影响、操作、设计第四节 蠕变破坏破坏的机理：高温下，金相组织变化破坏的特征：1.温度较高2.有明显的塑性变形3.应力值低于强度极限 破坏的原因：选材、结构、局部过热事故的预防：材料、设计、保养第五节 腐蚀破坏破坏的基本原因：壁厚减薄、材料组织变化破坏的形态：1
7、.均匀腐蚀2.局部腐蚀3.晶间腐蚀4.断裂腐蚀5.氢损伤破坏的机理：化学腐蚀、电化学腐蚀事故的预防：材料、设计制造、隔离、工艺措施第六节 压力容器事故分类、原因、预防分类：爆炸事故、重大事故、一般事故原因：设计、制造、使用、修理改造、安全附件预防：1.容器本身质量合格2.使用管理3.维护保养4.安全附件压力容器事故是根据事故造成的人员伤亡、直接 经济损失、中断运行时间、受事故影响人数等情况 ，划分为特重大事故、重大事故、较大事故和一般 事故四级： 1、压力容器特别重大事故：有下列情形之一的 事故造成30人以上死亡，或者100人以上重伤（包 括急性工业中毒，下同），或者1亿元以上的直接 经济损失
8、的； 压力容器有毒介质泄露，造成15万人以上转移的。 2、压力容器重大事故：有下列情形之一的： 事故造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上 100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接 经济损失；压力容器有毒介质泄露，造成5万人以上15万人以下 转移的。 3、压力容器较大的事故：有下列情形之一的 事故造成3人以上10人一下死亡的，或者10以上50人 以下重伤的，或者1000万元以上5000万元以下的直 接经济损失的； 压力容器发生爆炸的； 压力容器有毒介质泄露，造成1万人以上5万人以下 转移的； 4、压力容器一般事故：有下列情形之一的 特种设备事故造成3人以下死亡，或者10人以下重伤 ，或者1万元以上1000万元以下直接经济损失的； 压力容器有毒介质泄露，造成500人以上1万人以下 转移的；第七节 事故调查、分析、处理一.事故调查1.事故现场检查：本体破裂、安全附件、伤亡情况2.事故过程3.压力容器使用情况二、事故分析1.爆炸性质及过程的判断2.破裂形式的鉴别3.事故原因的分析三、事故的处理处理机构级别不同
