壓力容器破裂形式

第四章破裂形式脆性破裂疲勞破裂腐蝕破裂壓力沖擊破裂蠕變破裂重點(diǎn)：學(xué)習(xí)各種破裂形式的機(jī)理、特征、原因和預(yù)防措施第4.1節(jié)延性破裂彈性階段——當(dāng)外力消失，材料仍能回到原理的狀態(tài)而不產(chǎn)生明顯的塑性變形；彈塑性階段——材料發(fā)生很大的塑性變形，外載荷消失后材料不再恢復(fù)原狀，塑性變形仍將保留斷裂階段——應(yīng)力超過了材料的強(qiáng)度極限后，材料將發(fā)生斷裂彈性變形階段彈塑性變形階段斷裂階段機(jī)理脆性斷裂與韌性斷裂

脆性：韌度低（brittle）韌性：韌度高（ductile）脆性斷裂：斷裂前無明顯塑性變形（無頸縮）韌性斷裂：斷裂前有明顯塑性變形（有頸縮）韌性斷裂：斷裂前有明顯塑性變形塑性破壞：韌性斷口：化學(xué)爆炸大變形45度剪切唇高速形變馬氏體容器的韌性撕裂特征器壁有明顯的塑性變形韌性破壞的斷口為切斷撕裂韌性破壞時(shí)的爆破壓力接近理論爆破壓力韌性破壞時(shí)，容器器壁的應(yīng)力值一般達(dá)到或接近材料的強(qiáng)度極限。原因

盛裝液化氣體介質(zhì)的容器充裝過量：對(duì)于盛裝液化氣體的容器，應(yīng)該按規(guī)定的充裝系數(shù)充裝，即留有一定的氣相空間，因?yàn)殡S著溫度的增加，飽和蒸汽壓顯著增加。

使用中的壓力容器超溫超壓運(yùn)行：違反操作、安全裝置不靈或者投料不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致容器器壁的應(yīng)力達(dá)到材料強(qiáng)度極限容器殼體選材不當(dāng)或容器安裝不符合安全要求：

選用的材料的強(qiáng)度過低，或壓力容器的安裝錯(cuò)誤，使得壓力來源處的壓力高于壓力容器的設(shè)計(jì)壓力或最高工作壓力，而又無可靠的減壓裝置，則可能導(dǎo)致破壞。維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)：壓力容器的器壁發(fā)生大面積的腐蝕，壁厚減薄，在正常工作壓力下受壓部件整體屈服發(fā)生破裂。事故預(yù)防在設(shè)計(jì)制造壓力容器時(shí)，要選用有足夠強(qiáng)度和厚度的材料，以保證壓力容器在規(guī)定的壓力下安全使用；壓力容器應(yīng)該按照規(guī)定的工藝參數(shù)運(yùn)行，安全附件應(yīng)安裝齊全、正確、并保證靈敏可靠；使用中加強(qiáng)巡檢工作嚴(yán)格按照工藝參數(shù)進(jìn)行操作，嚴(yán)禁壓力容器超溫、超壓、超負(fù)荷運(yùn)行，防止過量充裝；加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)工作，采取有效的措施防止腐蝕性介質(zhì)及大氣對(duì)壓力容器的腐蝕。第4.2節(jié)脆性破壞

冷脆性：指在0℃左右的低溫下鋼材韌性的明顯降低。相應(yīng)的低溫界限叫鋼材的“韌脆轉(zhuǎn)變溫度”。低碳鋼及低合金鋼均有冷脆性，并常導(dǎo)致冷脆破裂。藍(lán)脆性：指在200℃～300℃時(shí)鋼材的韌性降低，并常體現(xiàn)為應(yīng)變時(shí)效。后者是指鋼材經(jīng)冷加工塑性變形后，在室溫下長期放置或在中溫（對(duì)碳鋼為200℃～300℃）下短期放置，其韌性明顯下降的現(xiàn)象，常見于低碳鋼。

熱脆性：某些鋼材長期停留在400－500℃溫度范圍內(nèi)以后冷卻至室溫，其沖擊值明顯下降。機(jī)理鋼材在特定條件下會(huì)產(chǎn)生脆性或脆化

堿脆：也叫苛性脆化，指在高濃度堿性介質(zhì)和應(yīng)力的共同作用下，鋼材明顯變脆并導(dǎo)致破裂的現(xiàn)象，常發(fā)生在鍋爐鍋筒及接觸堿性介質(zhì)的容器上。

氫脆：指鋼材接觸氫或含氫介質(zhì)而導(dǎo)致韌性明顯降低的現(xiàn)象。

黑脆：即石墨化，指鋼材長期承受高溫，其滲碳體分解析出石墨，使鋼材韌性明顯下降的現(xiàn)象。多發(fā)生在長期承受高溫的低碳鋼、鉬鋼部件上。脆性斷裂－斷裂前沒有明顯的塑性變形脆性斷口特征脆斷時(shí)無明顯外觀變化和外觀預(yù)兆，破壞后容器器壁無明顯的伸長變形，壁厚一般不減薄。脆性破壞的斷口齊平，呈金屬光澤的結(jié)晶狀，并與最大主應(yīng)力方向垂直。容器縱向脆斷時(shí)裂口與器壁表面垂直，環(huán)向脆斷時(shí)斷口與容器的中心線相垂直容器脆斷時(shí)，常裂成碎片并飛出，其結(jié)果要比韌性破壞嚴(yán)重的多厚壁容器和較低溫度的容器最易發(fā)生脆性破壞，且斷裂時(shí)名義應(yīng)力很低，常低于材料的屈服極限。脆性破壞原因

溫度：因?yàn)殇撛诘蜏叵禄蛟谀骋滋囟ǖ臏囟确秶鷥?nèi)其沖擊韌性急劇下降

裂紋性缺陷：壓力容器受壓元件一旦產(chǎn)生裂紋，這個(gè)區(qū)域的實(shí)際的應(yīng)力要比按常規(guī)方式計(jì)算的數(shù)值高的多，材料的實(shí)際強(qiáng)度比無裂紋的理想材料的強(qiáng)度低，即使材料有足夠的韌性，但當(dāng)裂紋缺陷達(dá)到一定的尺寸界限時(shí)，仍可能發(fā)生脆性斷裂事故預(yù)防提高容器制造質(zhì)量特別是焊接質(zhì)量，是防止容器脆性破壞的重要措施。容器材料在使用條件下應(yīng)具有較好的韌性加強(qiáng)壓力容器的維護(hù)保養(yǎng)和定期檢驗(yàn)工作，及時(shí)消除檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的裂紋性缺陷，確保容器安全運(yùn)行。第4.3節(jié)疲勞破壞對(duì)稱交變和脈動(dòng)交變機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。金屬構(gòu)件的疲勞

燕山石化化學(xué)品事業(yè)部粗苯酚再沸器振動(dòng)破壞

殼程筒體與管板間焊縫附近裂紋殼程筒體與管板間焊縫橫截面結(jié)構(gòu)不合理和介質(zhì)沖擊導(dǎo)致疲勞，管板鍛件晶粒度超過1級(jí)使疲勞加劇中?；瘜W(xué)合成氨裝置103-JT轉(zhuǎn)子葉片振動(dòng)破壞設(shè)計(jì)的安全系數(shù)偏小和榫齒與轉(zhuǎn)子間的配合偏差導(dǎo)致疲勞斷裂后的葉片斷裂后的葉根疲勞斷口

1.高應(yīng)力低周疲勞鍋爐壓力容器的疲勞是在結(jié)構(gòu)局部高應(yīng)力、低交變周次下發(fā)生的疲勞，叫低周疲勞。其交變載荷引起的最大應(yīng)力超過材料的屈服點(diǎn)，而疲勞壽命N＝102～105

2.低應(yīng)力高周疲勞低應(yīng)力、高交變周次下發(fā)生的疲勞。其交變載荷引起的最大應(yīng)力在材料屈服點(diǎn)以下，疲勞壽命N≥1×105。

機(jī)理

特征容器破壞時(shí)沒有明顯的塑性變形；疲勞斷裂與脆性破壞的端口形貌不同，疲勞端口存在兩個(gè)明顯的區(qū)域，一個(gè)是疲勞裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展區(qū)，另一個(gè)是最終斷裂區(qū)容器的疲勞破壞一般是疲勞裂紋穿透器壁而泄漏失效疲勞破壞總是在經(jīng)過多次的反復(fù)加壓和泄壓后發(fā)生的原因

內(nèi)部因素：微裂紋向疲勞裂紋擴(kuò)展開裂的條件。

外部因素：變化幅度較大的非對(duì)稱循環(huán)載荷事故預(yù)防壓力容器的制造質(zhì)量應(yīng)符合要求，避免先天性的缺陷，以減小過高的局部應(yīng)力。在壓力容器的安裝中應(yīng)注意防止外來載荷源影響，以減少壓力容器本體的交變載荷。在運(yùn)行中要注意操作的正確性，盡量減少升壓、泄壓的次數(shù)，操作中要防止溫度壓力波動(dòng)過大。對(duì)無法避免外來載荷、無法減少開停車次數(shù)的壓力容器，制造前應(yīng)作疲勞設(shè)計(jì)，以保證壓力容器不致發(fā)生疲勞破裂第4.4節(jié)腐蝕破裂腐蝕破裂：壓力容器材料在腐蝕性介質(zhì)的作用下，引起容器壁由厚變薄或材料組織結(jié)構(gòu)改變、力學(xué)性能降低、使壓力容器承載能力不夠而發(fā)生的破壞形式。分類：按腐蝕的機(jī)理分：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕按腐蝕環(huán)境分：介質(zhì)腐蝕、海水腐蝕和土壤腐蝕按腐蝕破壞的形態(tài)分：均勻腐蝕、局部腐蝕、晶間腐蝕、斷裂腐蝕、氫損傷形態(tài)金屬的均勻腐蝕是指在金屬整個(gè)暴露表面上或者是大部分面積上產(chǎn)生程度基本相同的化學(xué)或電化學(xué)腐蝕，也稱全面腐蝕。均勻腐蝕局部腐蝕

電偶腐蝕只要由兩種電極電位不同的金屬相互接觸或用導(dǎo)體連通，在電介質(zhì)存在的情況下就有電流通過。

孔蝕指金屬表面產(chǎn)生小孔的一種局部腐蝕。

選擇性腐蝕當(dāng)金屬合金材料與某種特定的腐蝕性介質(zhì)接觸時(shí)，介質(zhì)與金屬合金材料的某一元素或某一組分發(fā)生反應(yīng)，使其被脫離出去，這種腐蝕稱為選擇性腐蝕。

磨損腐蝕指由于腐蝕性介質(zhì)與金屬之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而使腐蝕過程加速的現(xiàn)象，又稱為沖刷腐蝕。

縫隙腐蝕暴露于電介質(zhì)溶液中的金屬表面上的縫隙和其它隱蔽區(qū)域內(nèi)常常發(fā)生的強(qiáng)烈的局部腐蝕指材料表面的區(qū)域性腐蝕中?；瘜W(xué)天野分公司C爐水冷壁爐管材質(zhì)劣化管內(nèi)跑酸導(dǎo)致氫腐蝕，其表現(xiàn)為脫碳和開裂北京東方化工廠裂解爐爐管大量活動(dòng)性裂紋外表面內(nèi)表面端面露點(diǎn)工況下的氯離子應(yīng)力腐蝕脫碳和開裂脫碳分層線晶間腐蝕

金屬的腐蝕局限在晶界或者在晶界附近，而晶粒本身的腐蝕較小的一種腐蝕形態(tài)稱為晶界腐蝕。這種腐蝕造成晶粒脫落，使容器材料的強(qiáng)度和伸長率顯著下降，但仍保持原有的金屬光澤而不易被發(fā)現(xiàn)，故危害很大。比如奧氏體不銹鋼中的晶界腐蝕。斷裂腐蝕

材料在腐蝕性介質(zhì)和應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的腐蝕，主要有應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕，應(yīng)力可以是拉伸應(yīng)力，也可以是交變應(yīng)力。應(yīng)力腐蝕：拉應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)的作用

疲勞腐蝕：交變載荷與腐蝕性介質(zhì)的作用引起應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力必須是拉應(yīng)力，且應(yīng)力可大可小。純金屬不發(fā)生應(yīng)力腐蝕。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的材料和腐蝕性介質(zhì)之間有選擇性和匹配關(guān)系。應(yīng)力腐蝕是一個(gè)電化學(xué)腐蝕過程，包括應(yīng)力腐蝕裂紋萌生、穩(wěn)定擴(kuò)展、失穩(wěn)擴(kuò)展等階段應(yīng)力腐蝕有以下特點(diǎn)：常用材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的敏感介質(zhì)見下表：材料

可發(fā)生應(yīng)力腐蝕的敏感介質(zhì)

碳鋼

氫氧化物溶液；硫化氫水溶液；碳酸鹽，硝酸鹽或氰酸鹽水溶液；海水；液氨；濕的CO-CO2-空氣；硫酸-硝酸混合液；熱的三氯化鐵溶液

奧氏體不銹鋼

海水；熱的氫氧化物溶液；氯化物溶液；熱的氟化物溶液；

鋁合金

潮濕空氣；海水；氯化物的水溶液；汞

鈦合金

海水；鹽酸；發(fā)煙硝酸；300℃以上的氯化物；潮濕空氣；汞

新疆天業(yè)化工股份有限公司尿素合成塔應(yīng)力腐蝕蒸氣泄漏到層板中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂

液氨對(duì)碳鋼及低合金鋼容器的應(yīng)力腐蝕：

液氨儲(chǔ)存容器在充裝、卸放及檢修時(shí)，難免進(jìn)入空氣。接觸了空氣的液氨，在氧及二氧化碳的參與下，在應(yīng)力特別是焊接殘余應(yīng)力的作用下，對(duì)鋼材有強(qiáng)烈的腐蝕作用，使之產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，并多產(chǎn)生于焊縫部位。鋼材強(qiáng)度越高，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的傾向越大。最終導(dǎo)致容器破裂。

硫化氫對(duì)鋼制容器的應(yīng)力腐蝕：

濕的硫化氫，加上應(yīng)力特別是焊接殘余應(yīng)力，可對(duì)鋼制容器產(chǎn)生強(qiáng)烈的應(yīng)力腐蝕，且在20℃左右的溫度下最為嚴(yán)重。

苛性堿對(duì)鍋爐鍋筒或容器的應(yīng)力腐蝕（堿脆或苛性脆化）：

這種應(yīng)力腐蝕一般需要三個(gè)條件：較高的溫度、較高的苛性堿濃度及較高（達(dá)到鋼材屈服點(diǎn)）的拉伸應(yīng)力。在鍋爐鍋筒的脹口、鉚縫等部位，有可能滿足上述三個(gè)條件，常由這些部位開始形成應(yīng)力腐蝕開裂。含堿容器的接管、法蘭部位及其他應(yīng)力集中部位，也有堿脆開裂的例證。

氯離子對(duì)奧氏體不銹鋼容器的應(yīng)力腐蝕：

無論是高濃度的氯離子，還是高溫高壓水中微量的氯離子，均可對(duì)奧氏體不銹鋼造成應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕裂紋常產(chǎn)生在焊縫附近，最終造成容器破裂。

潮濕條件下一氧化碳對(duì)氣瓶的應(yīng)力腐蝕：

工業(yè)一氧化碳?xì)怏w中常含有二氧化碳和水分，在氣瓶反復(fù)充裝、應(yīng)力交變的條件下，氣瓶會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋甚至破裂。應(yīng)力腐蝕破裂屬于脆性破裂，斷口平齊，沒有明顯的塑性變形，破裂方向與主應(yīng)力方向垂直。應(yīng)力腐蝕是一種局部腐蝕，其斷口一般可分出裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)破裂區(qū)兩部分，前者顏色較深，有腐蝕產(chǎn)物伴隨，后者顏色較淺且潔凈。應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展過程中會(huì)發(fā)生裂紋分叉，即有一主裂紋擴(kuò)展得最快，其余是擴(kuò)展得較慢的支裂紋。引起破裂的因素中均有特定介質(zhì)和拉伸應(yīng)力。應(yīng)力腐蝕破裂的基本特征選用合適的材料，盡量避開材料與敏感介質(zhì)的匹配，比如不用奧氏體不銹鋼容器作接觸海水及氯化物的容器。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及布置中避免過大的局部應(yīng)力。采用涂層或襯里，把腐蝕性介質(zhì)與容器承壓殼體隔離，并防止涂層或襯里在使用中損壞。在制造中采用成熟合理的焊接工藝及裝配成形工藝，并進(jìn)行必要合理的熱處理，消除焊接殘余應(yīng)力及其它內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)力腐蝕常對(duì)水分及潮濕氣氛敏感，使用中應(yīng)注意防濕防潮，對(duì)設(shè)備加強(qiáng)管理和檢驗(yàn)應(yīng)力腐蝕破裂的預(yù)防氫損傷

由于氫滲進(jìn)金屬內(nèi)部而造成的金屬性能惡化的現(xiàn)象稱為氫損傷，也稱為氫破壞

氫鼓包由于氫進(jìn)入金屬內(nèi)部而產(chǎn)生，結(jié)果造成局部變形，甚至器壁遭到破壞氫脆由于氫進(jìn)入金屬內(nèi)部而產(chǎn)生，結(jié)果引起韌性和抗拉強(qiáng)度下降脫碳由于濕氫進(jìn)入鋼中，使鋼中碳含量減少，其結(jié)果是鋼的強(qiáng)度下降；氫腐蝕在高溫下氫與合金中的組分反應(yīng)造成腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕1.化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕是指容器金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的金屬腐蝕。這類腐蝕主要包括金屬在干燥或高溫氣體中的腐蝕以及在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。典型的化學(xué)腐蝕有高溫氧化、高溫硫化、鋼的滲碳與脫碳、氫腐蝕等。高溫氧化指金屬在高溫下與介質(zhì)或周圍環(huán)境中的氧作用而形成金屬氧化物的過程。例如鋼在空氣中加熱，在較低的溫度下（200～300℃）下表面出現(xiàn)可見的氧化膜。氧化速度隨著溫度的升高而加快。除氧氣外，CO2，H2O，SO2等介質(zhì)的存在也可能引起高溫氧化，特別是水蒸汽的氧化作用較強(qiáng)高溫硫化金屬在高溫下與含硫介質(zhì)（如硫蒸汽、硫化氫、二氧化硫）作用生成硫化物的過程。硫化作用較氧化作用更強(qiáng)。

硫化物不穩(wěn)定、易剝離、晶格缺陷多、熔點(diǎn)低、而且與氧化物、硫酸鹽及金屬生成不穩(wěn)定價(jià)的低熔點(diǎn)共晶物，因此在高溫下易造成材料的破裂。

高溫下某些碳化物（如CO和烴類）與鋼接觸時(shí)發(fā)生分解生成游離碳滲入鋼內(nèi)生成碳化物稱為滲碳，它降低了鋼的韌性。鋼的脫碳是由于鋼中的滲碳體在高溫下與介質(zhì)作用被還原成鐵發(fā)生脫碳反應(yīng)，使得鋼表面滲碳體減少，導(dǎo)致金屬表面硬度和疲勞極限降低。鋼的滲碳與脫碳?xì)涓g氫原子或氫離子擴(kuò)散到鋼材內(nèi)部在空穴處生成甲烷。甲烷的擴(kuò)散能力低，隨著反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行、甲烷逐漸聚集，形成局部高壓，應(yīng)力集中并發(fā)展為裂紋。氫腐蝕需要一個(gè)起始溫度與一個(gè)起始?xì)浞謮?。碳鋼的起始溫度?20℃，起始?xì)浞謮簽?.38MPa左右。當(dāng)氫分壓低于起始分壓時(shí)只發(fā)生表面脫碳而不發(fā)生氫腐蝕。指鋼受高溫高壓氫的作用引起組分的化學(xué)變化，使鋼材的強(qiáng)度和塑性下降、斷開呈脆性斷裂的現(xiàn)象電化學(xué)腐蝕

容器金屬在電解質(zhì)中，由電化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕中既有電子的得失，又有電流的形成。電化學(xué)反應(yīng)是指一個(gè)反應(yīng)過程可以分為兩個(gè)或更多的氧化和還原反應(yīng)。電化學(xué)腐蝕是微電池的存在造成微電池腐蝕。絕大部分壓力容器是由碳鋼或不銹鋼制造的。它們含有夾雜物，當(dāng)其與電解質(zhì)接觸時(shí)，由于夾雜物的電位高成為微陰級(jí)，而鐵的電位低而成為微陽極，這就形成了許多危險(xiǎn)的電池，稱為微電池。產(chǎn)生原因

金屬表面和介質(zhì)總是不均一，只是程度不同金屬表面有微孔，孔內(nèi)金屬是陽極；金屬表面被劃傷時(shí)，劃傷處是陽極；金屬內(nèi)應(yīng)力分布不均勻時(shí)，應(yīng)力較大處為陽極溫度和介質(zhì)的濃度不均一，也會(huì)構(gòu)成微電池而造成電化學(xué)腐蝕原因1）壓力容器維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)2）選材不當(dāng)或未采取有效的防腐措施。3）結(jié)構(gòu)不合理、或焊接不符合規(guī)范要求。4）介質(zhì)中雜質(zhì)的影響。1～7月份非計(jì)劃停工分析表

6月25日福建焦化裝置加熱爐對(duì)流室注水管泄漏著火，裝置停工。檢查發(fā)現(xiàn)對(duì)流室注水管上兩排管腐蝕嚴(yán)重，有一根腐蝕穿孔。本次非計(jì)劃停工7天。1、福建焦化裝置加熱爐對(duì)流室注水管腐蝕情況原設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度90度，由于預(yù)換熱停用，進(jìn)水溫度只有25度左右，造成嚴(yán)重露點(diǎn)腐蝕。

7月6日燕化中壓加氫裂化裝置新氫壓縮機(jī)入口壓力突降，壓縮機(jī)聯(lián)鎖停車，再次啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)氫系統(tǒng)壓力難以建立，脫丁烷塔壓力突然上升，裝置被迫停工。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)E－504A/B發(fā)生腐蝕內(nèi)漏，搶修時(shí)兩臺(tái)換熱器共堵管38根。本次非計(jì)劃停工4.32天2、燕化中壓加氫裂化裝置中壓加氫裂化換熱器E－504A堵管情況燕化中壓加氫裂化E－504A換熱管焊口焊肉減薄情況該管束應(yīng)用了10年，從本周期開始出現(xiàn)腐蝕燕化中壓加氫裂化E－504A換熱管焊口焊肉減薄情況該管束應(yīng)用了10年，從本周期開始出現(xiàn)腐蝕

7月15日茂名渣油加氫裂化裝置一系列空冷AC101A出現(xiàn)泄漏，裝置被迫停工處理。搶修對(duì)泄漏的空冷管束進(jìn)行了更換，本次非計(jì)劃停工4天。3、茂名渣油加氫裂化裝置渣油加氫裂化空冷101A管束換熱管腐蝕穿孔茂名渣油加氫裂化空冷換熱管減薄情況空冷管束解體圖，管束均勻減薄事故預(yù)防根據(jù)介質(zhì)選用合適厚度的防腐蝕材料的容器；對(duì)奧氏體不銹鋼應(yīng)該嚴(yán)格控制氯離子含量，并避免在不銹鋼敏感溫度下使用，防止破壞不銹鋼表面的鈍化膜和防止晶間腐蝕的產(chǎn)生。選用有防腐蝕隔離措施的容器，以避免腐蝕介質(zhì)對(duì)容器殼體產(chǎn)生的腐蝕。如在容器內(nèi)表面涂防腐層，在容器內(nèi)加襯里，或采用符合鋼板制造容器，以防止介質(zhì)的腐蝕。選用結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)制造質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)和要求的容器。容器由于結(jié)構(gòu)不合理（如幾何形狀突變）、焊接工藝不合理、焊接質(zhì)量差、強(qiáng)行組裝、表面粗糙等都會(huì)造成較大的殘余應(yīng)力，最終可能導(dǎo)致容器腐蝕破裂。使用中采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┙档透g速度。如在中性堿溶液中和在鍋爐水系統(tǒng)中除氧、避免介質(zhì)直接沖刷容器殼體及受壓部件；在容器中使用、維修中避免機(jī)械損傷，避免或減小外部附加應(yīng)力等。為減少電化學(xué)腐蝕的危害，也可采用陰極保護(hù)法。第4.5節(jié)壓力沖擊破裂如果兩種氣體（可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w）在壓力容器內(nèi)的混合比例在爆炸極限范圍內(nèi)，遇到適當(dāng)?shù)臈l件即會(huì)被點(diǎn)燃而形成燃燒波，并在容器內(nèi)以極高的速度迅速擴(kuò)延和傳播，形成壓力沖擊類型與機(jī)理1.可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w（氧、空氣）反應(yīng)爆炸（1）閥門零件泄漏，使可燃?xì)怏w通過關(guān)閉著的閥門流進(jìn)空氣或氧氣容器內(nèi)，或者可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐的連接密封結(jié)構(gòu)失效，漏入空氣等。（2）操作失誤而造成可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合。（3）兩種氣瓶混裝。常見的是用氧氣瓶充裝氫氣，或用氫氣瓶充裝氧氣原因如下：

單分子的聚合大都是放熱反應(yīng)，因此必須適當(dāng)控制其反應(yīng)速率，并進(jìn)行充分冷卻。如果釜內(nèi)反應(yīng)失控，將會(huì)迅速聚合，放出大量的熱，使壓力急速上升，造成“爆聚”，使聚合設(shè)備受壓力沖擊而斷裂。其原因如下：（1）催化劑使用不當(dāng)（2）冷卻裝置失效2.聚合釜的爆聚3.壓力容器的反應(yīng)失控

由于化工生產(chǎn)中的很多工藝工程是放熱反應(yīng)，特別是放熱的分解反應(yīng)。如果反應(yīng)失控，反應(yīng)后氣體體積將會(huì)增加并伴隨著產(chǎn)生大量的熱，產(chǎn)生壓力沖擊，使容器破裂。常見原因有：（1）原料投入時(shí)計(jì)量錯(cuò)誤或器具失靈（2）原料不純，特別是含有對(duì)反應(yīng)起加速作用的雜質(zhì)（3）攪拌或冷卻裝置失效。如因?yàn)橥蝗煌ｋ?，攪拌器停止工作或突然停水，冷卻裝置未能起冷卻作用。4.液化氣體的“爆沸”

盛裝液化氣體的壓力容器，如果壓力突然釋放，則容器內(nèi)的飽和蒸汽壓驟減，氣液平衡被打破，器內(nèi)液體出現(xiàn)過熱現(xiàn)象而瞬間急劇蒸發(fā)，產(chǎn)生大量氣體，而沖擊器壁。

其可能的原因如下：（1）在容器上誤裝爆破片，因器內(nèi)壓力升高，爆破片斷裂。（2）容器殼體局部開裂（3）兩種沸點(diǎn)相差懸殊的液化氣體突然混入一個(gè)容器內(nèi)。二、特征從壓力沖擊斷裂殼體的形貌狀態(tài)來看，頗似因部件存在缺陷而產(chǎn)生的脆性斷裂：（1）殼體碎裂。壓力沖擊破裂的容器，常常產(chǎn)生大量的碎塊，這是其主要特征。（2）殼體內(nèi)壁常附有化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物或痕跡。（3）斷裂時(shí)常伴有高溫產(chǎn)生。（4）斷口形貌類似脆性斷裂。（5）容器釋放的能量較大。三、事故預(yù)防壓力沖擊破裂其實(shí)就是壓力容器在非正常工況狀態(tài)下引起的爆炸事故，因此，必須從根本上加以預(yù)防。1.完善規(guī)程和管理制度（1）生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、操作規(guī)程和管理制度凡有可能產(chǎn)生異常工況的壓力容器，在操作規(guī)程中，必須從生產(chǎn)工藝的角度加以預(yù)想，并在操作規(guī)程中注明防范措施和操作方法。對(duì)于可能出現(xiàn)副反應(yīng)等非正?；瘜W(xué)反應(yīng)的壓力容器，生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、操作規(guī)程中必須嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)和操作要求。壓縮氣體及液化氣體的充裝必須按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制定完善的氣瓶充裝操作規(guī)程和管理制度。（2）檢修檢測規(guī)程和管理制度。壓力容器發(fā)生壓力沖擊破裂事故中有不少是跟檢修有關(guān)，因此必須根據(jù)壓力容器的生產(chǎn)工藝狀況、介質(zhì)的特性結(jié)合檢修內(nèi)容制定壓力容器或生產(chǎn)系統(tǒng)的檢修規(guī)程。（3）儀器儀表安全附件保養(yǎng)規(guī)程。要防止壓力容器發(fā)生壓力沖擊破裂必須確保儀器、儀表測量和顯示的準(zhǔn)確性，特別是有可能發(fā)生非正?；瘜W(xué)反應(yīng)的儀器儀表。2.加強(qiáng)現(xiàn)場的管理和作業(yè)人員的培訓(xùn)持證上崗一絲不茍第4.6節(jié)蠕變破裂在高溫和一定載荷的共同作用下，材料發(fā)生塑性變形且塑性變形隨時(shí)間逐漸增加的現(xiàn)象，叫材料的蠕變。了解蠕變需要注意以下幾點(diǎn)：

1.材料的蠕變現(xiàn)象在溫度高到一定程度時(shí)才會(huì)出現(xiàn)，試驗(yàn)表明，蠕變溫度約為材料熔化溫度的25％～35％（以絕對(duì)溫度計(jì)算）。碳鋼出現(xiàn)明顯蠕變的溫度約為350℃，合金鋼出現(xiàn)明顯蠕變的溫度在400℃以上。2.蠕變是一個(gè)持續(xù)塑性變形過程，蠕變破裂是蠕變的最終結(jié)果。材料自開始蠕變至蠕變破裂所持續(xù)的時(shí)間叫蠕變壽命。蠕變壽命取決于材質(zhì)、載荷、溫度等因素，其中對(duì)溫度尤為敏感。在蠕變條件下，溫度的微小升高就可使蠕變壽命大幅度降低。

3.材料發(fā)生蠕變時(shí)，載荷與應(yīng)力通常并不高，但是低于屈服點(diǎn)的應(yīng)力和足夠的溫度即可引起蠕變。

4.對(duì)于鍋爐壓力容器鋼材來說，常把對(duì)應(yīng)出現(xiàn)明顯蠕變現(xiàn)象的溫度稱為高溫，把鋼材抵抗蠕變及蠕變破裂的能力稱為高溫強(qiáng)度或熱強(qiáng)度。

5.鋼材的常規(guī)靜載強(qiáng)度指標(biāo)——屈服點(diǎn)及抗拉強(qiáng)度，無法表示鋼材抵抗蠕變及蠕變破裂的能力，通常用蠕變極限及持久強(qiáng)度表示鋼材的高溫強(qiáng)度，即抗蠕變能力。

6.蠕變極限是在一定溫度下，在規(guī)定的工作期限內(nèi)（通常為1×105h）引起規(guī)定蠕變變形（1％）的應(yīng)力；持久強(qiáng)度是在一定溫度下，經(jīng)過規(guī)定的工作期限（1×105h）引起蠕變破裂的應(yīng)力。應(yīng)力松弛

松弛是特定情況下的一種蠕變現(xiàn)象。承載初期僅發(fā)生彈性變形的螺栓或彈簧，在高溫和應(yīng)力作用下逐步產(chǎn)生塑性變形，即蠕變變形。松弛常造成介質(zhì)泄漏及其他連帶危險(xiǎn)蠕變破裂的特征1.在高應(yīng)力及較低溫度下蠕變時(shí)，最終發(fā)生穿晶型蠕變破裂，破裂前有大量塑性變形，破裂后的伸長率高，往往形成縮頸，斷口呈延性形態(tài)，因而也叫蠕變延性破裂。2.在低應(yīng)力及較高溫度下蠕變時(shí)，最終發(fā)生沿晶型蠕變破裂，破裂前塑性變形很小，破裂后的伸長率甚低，縮頸很小或者沒有，在晶體內(nèi)常有大量細(xì)小裂紋，這種破裂也叫蠕變脆性破裂。3.蠕變破裂斷口常有明顯的氧化色彩。三、原因壓力容器發(fā)生蠕變破壞往往是由于容器長期在某一高溫下運(yùn)行，即使其應(yīng)力低于材料的屈服極限，材料也能發(fā)生緩慢的塑性變形。壓力容器因選材不當(dāng)，結(jié)構(gòu)不合理，造成蠕變破壞容器由于結(jié)垢、結(jié)碳、結(jié)疤等影響傳熱，造成局部過熱。1.合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及介質(zhì)流程布置，盡量避免承受高壓的大型容器直接承受高溫，避免結(jié)構(gòu)局部高溫及過熱。2.根據(jù)操作溫度及壓力，合理選材，使材料在使用條件下及服役期限內(nèi)具有足夠的常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度。3.采用合理的焊接、熱處理及其他加工工藝，防止在制造、安裝、修理中降低材料的抗蠕變性能。4.嚴(yán)格按操作規(guī)程運(yùn)行高溫設(shè)備，防止超高溫、超高壓降低蠕變壽命。對(duì)受熱但未到蠕變溫度的鍋爐壓力容器，要防止因結(jié)垢、存污而使設(shè)備超溫。四、預(yù)防措施思考題1名詞解釋金屬腐蝕；化學(xué)腐蝕；電化學(xué)腐蝕；鈍化；全面腐蝕；晶間腐蝕；應(yīng)力腐蝕破裂；氫腐蝕2.根據(jù)金屬腐蝕破壞形態(tài)一般將腐蝕分為哪幾類？3.影響金屬腐蝕的主要因素有哪些？4.氫損傷有哪幾種破壞形態(tài)？簡述每種破壞形態(tài)形成的原因?第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的