壓力容器防止低應(yīng)力脆斷的設(shè)計(jì)原則 蛭石隔熱管托_滄州五森管道有限公司
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設(shè)計(jì)原則
目前所有的容器規(guī)范對(duì)低溫壓力容器的設(shè)計(jì)，是根據(jù)室溫抗拉強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度所決定的許用應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。該方法能有效地防止發(fā)生大塑性變形的破壞。如何確定需要的韌性水平，應(yīng)根據(jù)采用何種原則決定。
第一種原則
允許存在一定的缺陷，但應(yīng)能防止開裂。在焊接部位一般來(lái)說(shuō)存在缺陷較多且韌性較差。而斷裂總是從缺陷和韌性較差的地方開始的。因此采用這一原則時(shí)必須測(cè)定熱影響區(qū)和熔合線的性能。要求韌性最差的地方能承受外載荷所產(chǎn)生的應(yīng)變。
第二種原則
允許有缺陷存在并有可能自韌性較差的焊接區(qū)開裂，主要靠母材來(lái)防止裂紋擴(kuò)展而避免產(chǎn)生斷裂事故。由于焊接接頭金屬、熔合線和熱影響區(qū)的韌性較母材差，所以裂紋往往沿著焊接接頭區(qū)而擴(kuò)展，因而用這種方法來(lái)防止脆斷并不可靠。
第三種原則
允許自缺陷處發(fā)生開裂，而容器的各個(gè)部位均能止裂。它存在二個(gè)缺點(diǎn)。
①、采用這種防止脆斷方法時(shí)要選用韌性非常好的材料，這意味著材料成本費(fèi)非常高昂；
②、作為一個(gè)絕對(duì)安全準(zhǔn)則的有效性是和結(jié)構(gòu)類型有關(guān)的。對(duì)帶缺陷容器的爆破試驗(yàn)結(jié)果表明，在完全液壓狀態(tài)下止裂較容易，在氣壓或帶有部分氣體的液壓情況下，由于系統(tǒng)中儲(chǔ)藏的能量較大，止裂較困難或須設(shè)計(jì)專門的止裂結(jié)構(gòu)。
而對(duì)于石油化工及制冷空分行業(yè)的低溫壓力容器來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部介質(zhì)往往是氣相、氣液二相，因此不能用止裂原則來(lái)防止低溫脆斷。
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