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壓力容器破裂型式_疲勞破裂

   2021-02-04 子琪107
核心提示:壓力容器的疲勞破裂是由于容器在頻繁的加壓、卸壓過程中,材料受到交變應(yīng)力的作用,經(jīng)長期使用后所導(dǎo)致的容器破裂。

    壓力容器的疲勞破裂是由于容器在頻繁的加壓、卸壓過程中,材料受到交變應(yīng)力的作用,經(jīng)長期使用后所導(dǎo)致的容器破裂。所謂交變應(yīng)力就是外加應(yīng)力(工作應(yīng)力)隨時間呈周期性變化的應(yīng)力,也稱為疲勞應(yīng)力,容器在承壓和卸壓狀態(tài)下,器壁所受的應(yīng)力差異很大。不過容器在使用過程中一般加壓、卸壓重復(fù)次數(shù)不多,所以材料通常承受的是所謂低周疲勞應(yīng)力。在交變應(yīng)力作用下,容器的較高應(yīng)力部位會產(chǎn)生細(xì)微的裂紋(或微細(xì)裂紋擴(kuò)展)等缺陷,并在裂紋的尖端形成高度應(yīng)力集中。由于應(yīng)力集中存在,使微裂紋逐漸擴(kuò)大。同時,由于應(yīng)力繼續(xù)不斷地交變,在裂紋擴(kuò)大到一定程度后,如果載荷達(dá)到一定數(shù)值,或遇到?jīng)_擊、展動時,容器就會沿著裂紋發(fā)生破裂。


    ()疲勞破裂的特征

    疲勞破裂有如下特征:

    (1)破壞總是在經(jīng)過多次的反復(fù)加壓和卸壓以后發(fā)生。

    (2)容器破壞時沒有明顯的塑性變形過程,器壁沒有減薄。

    (3)容器一般不是破裂成碎片,而是裂成一個口,泄漏失效。

    (4)疲勞斷口存在兩個明顯的區(qū)域,一個是疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū),光滑面有灘狀波紋,一個是最終斷裂區(qū),斷口齊平,有金屬光澤。

    (5)疲勞破裂的位置往往是在容器存在應(yīng)力集中的部位(如開孔接管處等)。

    (二)防止疲勞破裂的措施

    防止疲勞破裂的措施,在于設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中,采用合理的結(jié)構(gòu)及制造工藝。同時,在使用過程中也盡量減少不必要的加壓、卸壓或嚴(yán)格控制壓力及溫度的波動。

 
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