压力容器失效及控制探析

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随着 2009年我国新修的《特种设备安全监察条例》出台，并且随后出台了《压力容器安全技术监察规程)l∩以发现我国对压力容器的安全管理工作越来越重视，对压力容器的相关失效原因和控制措施研究也越来越重视。压力容器作为-个特种设备，广泛应用于人们的生产生活中，因其工作环境较差，事故频发，严重威胁人们的生命财产安全。同时压力容器还是工业生产中的重要结构之-，-旦出现失效或者灾害，将造成大量的经济损失，严重时还会酿成巨大事故。在这个情况下，加强对压力容器的失效机理研究，并针对性的采取措施是极其有必要的。

1压力容器的工作环境分析压力容器事故多发的重要原因之-就是其恶劣的工作环境，压力容器的工作环境的恶劣性相对于其他的机械部件而言主要表现为：1.1局部应力较为复杂通常情况下，压力容器需通过开孔接管与其它不同形状、规格的连接结构进行连接。这导致压力容器的局部应力较高，在这个情况下如压力容器长时间高负荷运作，就容易形成承压部件的破裂，最后造成失效。

1.2承受较高的压力和温度压力容器其主要的用途就是承受不同的压力负荷和其他相关负荷，部分压力容器还需在低温或者高温环境下运作，在这种恶劣的外部环境下，-旦出现操作失误，或者异常反应就容易出现容器内部结构超压破裂。

1.3 接触的介质具有腐蚀性压力容器的工作介质通常都具有-定的腐蚀性，这些介质在接触压力容器相关结构是，必然会产生-定程度上的侵蚀，影响部件结构的稳定性，-旦腐蚀程度超出了临界点，就会发生部件承压破损情况。

1-4工作负荷时间较长，难以检测压力容器的工作负荷时问较长，其结构是钢焊而成，焊缝处理质量检测较难。同时，由于压力容器需长时间进行负荷运作，无法停机检测，高负荷的运作会-定程度扩大容器的缺陷，进而导致容器失效。

2压力容器失效机理分析压力容器失效主要表现为爆裂或者破裂，其爆裂或者破裂失效有可以分为脆性破裂、韧性破裂、蠕变破裂、疲劳破裂等，其相关的机理分析如下：2.1脆性破裂失效机理脆性破裂失效指的是压力容器裂隙在稳定或者是稳定扩展时，无明显的塑性变形而发生的破裂失效。脆性破裂是-种极其·174·危险的破裂，其具有突发性，并且-旦发生容易形成大面积的机械事故，极其容易造成人员伤亡和经济损失。所以，在压力容器的设计、制造、使用、维护时总是最大程度的避免 出现脆性破裂情况。

脆性破裂失效时其塑性变形难以察觉，并且破裂断口-般与正应力垂直，断口受力猛烈，不出现剪切唇口”，断面平齐闭。断口处的颜色较光亮，部分灰暗。光亮的断口其裂纹扩展迅速，并且成放射状，当转动断口时，断口会出现隐隐反光情况。灰暗型的断口裂纹外观为无定型的粗糙线条，部分会出现晶粒状。

该种破裂产生原因主要是压力容器的温度突变，或者实际工作温度低于韧性材料标准，进而导致脆性破裂。如压力容器的自身结构存在缺陷或者残余应力过大，以及晶问腐蚀过大也会导致该种破裂发生。

2.2韧性破裂失效韧性破裂失效在发生之前会出现明显的宏观塑性变形，该种破裂方式是主要的金属材料破裂方式之-。如钢制材料所承受的荷载超过了其最大的承受极限时，就会出现韧性破裂。

韧性破裂断口会出现明显的宏观塑性变形，断口呈杯锥状，杯锥断口底部垂直于主应力。断口平行于最大切应力，断口表面颜色灰暗，呈纤维状。该种失效主要是由于违规操作，或者相关的安全附件失效引起的。如压力容器本身存在强度缺陷或者 自身材质破裂以及容器内介质反应异常也会导致韧性破裂情况。

2.3蠕变破裂失效压力容器的金属材料在恒应力和恒温度的情况下，长时间进行负荷工作时，其塑性变形会缓慢发生，这就是金属蠕变，这个蠕变积累到-定程度时就会产生破裂失效。

该种失效-般存在恒应力和恒温度的压力容器中，并且其失效需求时问较长，蠕变变形较为缓慢。蠕变断口会出现黑色或者氧化色，部分会出现蠕变孔洞，并且其断口通常为沿晶断裂，不出现疲劳痕迹。通过显微镜的观察可以显著发现蠕变区存在溶解情况。该种破裂失效情况主要发生原因是其材料选择不当，或者容器长期工作环境温度较高等。

2.4 疲劳破裂失效由于压力容器需长时间高负荷进行运作，其损伤会慢慢积累，直到超出材料和部件的承受范围进而破裂，这种破裂称之为疲劳破裂。疲劳破裂情况-般发生在长时间高负荷压力容器中，- 般而言需在压力容器经过较长负荷时间后才会发生，并且其发生时，应力较低，属于低应力脆断，具有-定的突发性。疲劳破裂发生过程-般需经过以下步骤：裂隙萌生-裂隙缓慢扩展-裂隙超出临界点发生瞬断，因此疲劳破裂具有较高的选择性和局部性。

疲劳破裂产生原因主要体现在温度或者压力交替变化频繁，2013年 9月 睫研 国蓑 商 工艺与设备试论船舶机械故障信息管理问题及解决措施鲍 华(中铁港航局集团第～工程有限公司 广东 广州 510660)摘 要：本文通过对船舶机械故障信息管理的分析，首先介绍了故障信息管理及其管理系统，然后介绍了船舶机械故障信息管理中常遇见的-些问题，这些问题既包括工作人员误操作，也包括部件质量、更换油液、检修维护不到位等硬件设备问题，还包括没有及时发现故障征兆、没有及时查出故障原因等故障解决问题。针对这些问题，本文讨论了相应解决措施，包括建立检修计划、科学管理、定期培训、完善监控检测以及设备匹配等措施。

关键词 ：船舶机械；故障信息管理；存在问题；解决措施中图分类号 ：U672 文献标识码：B 文章编号：1673-0038(2013)25-0175-02故障指的是在规定的条件下，机械设备或者系统等没有能力实现规定的功能，简单-点说故障就是功能失效。故障发生是有- 定规律可循的，并且在故障发生之前，也会出现-些征兆，-般情况下，同-种故障发生之前，出现的征兆是-定的。故障的这种规律性和征兆性，有利于人们采集故障信息，对故障进行监控。这就引出了-个概念，故障信息管理。

1故障信息管理故障信息管理主要是指通过对机械设备或者系统中各部分、装置、组件等的运行、配置以及故障信息进行采集，并对这些装置的运行状态、配置内容等进行分析和管理，如果从中发现引发故障的征兆时，就进行信号提示，在遇到故障时，能够快速分析原因，为机械管理人员提供处理提示，有利于船舶机械正常运行以及故障信息管理自动化水平的提高。对机械设备或者系统起到故障检测监控等作用。随着信息技术的发展，在船舶机械中，故障信息管理起到了非常重要的作用，并且长期以来都受到各国船舶公司的高度重视。经过多年的研究以及探索，目前，船舶机械故障信息管理已经发展成为-个基本完备的故障信息管理体系，并取得了-定成效。但是时代在进步，尤其我们现在所处的技术大爆炸的时代，几乎每天都会有新技术的诞生，所以船舶机械技术也更新，船舶机械故障信息管理也应追随上技术更新的步伐。

目前来看，常用的船舶机械故障信息管理系统主要包括：振动和声控管理系统、参数管理系统、油液管理系统以及计算机工况管理系统等。在船舶机械正常运行时，故障信息管理系统认真采集船舶机械工作参数、振动、声响、油液、运行工况等数据和信息，并自动分析其是否在合理范围之内，如果有某部分信息出现其应力集中在某-局部地区，进而导致了裂隙扩大超出临界值。

3压力容器失效控制措施分析压力容器的失效控制首先在于压力容器的选购上，在实际选购是需积极选择正规的生产厂家，并且需求产品满足相关的国家标准，保证从源头上降低出现压力容器失效的几率，在这个基础上还需通过以下几点措施进行控制：3.1合理的进行安装工作压力容器在进行安装时，需保证安装过程的规范性、施工的严谨性，并