壓力容器材料的復(fù)驗
材料復(fù)驗
一般情況下，壓力容器制造單位驗收材料時，只需審查材質(zhì)質(zhì)量證明書的有效性以及材料標志與質(zhì)量證明書的一致性。必要時，壓力容器制造單位還應(yīng)對主要受壓元件等用材料進行復(fù)驗。
需要復(fù)驗的情況 材料復(fù)驗是壓力容器制造過程中的重要控制環(huán)節(jié)。因此，需要復(fù)驗的有： (1)采購的第Ⅲ類壓力容器用Ⅳ級鍛件。 (2)不能確定質(zhì)量證明書真實性或者對性能和化學(xué)成分有懷疑的主要受壓元件材料。 (3)用于制造主要受壓元件的境外材料以及境內(nèi)制造的境外牌號鋼板（鋼帶）。 對于境外材料制造單位制造的材料和境內(nèi)材料制造單位制造的境外牌號鋼板（鋼帶），原則上應(yīng)采用境內(nèi)的檢驗與試驗方法標準（引用標準，亦即基礎(chǔ)標準）復(fù)驗，復(fù)驗的主要內(nèi)容一般包括逐張檢查材料表面質(zhì)量和材料標志、按爐復(fù)驗材料的化學(xué)成分、按批復(fù)驗材料的力學(xué)性能。 (4)用于制造主要受壓元件的奧氏體型不銹鋼開平板。 對于奧氏體型不銹鋼，開平過程導(dǎo)致其斷后伸長率降低，因此，奧氏體型不銹鋼開平板應(yīng)按批號復(fù)驗力學(xué)性能（整卷使用者，應(yīng)在開平操作后，分別在板卷的頭部、中部和尾部所對應(yīng)的開平板上各截取一組復(fù)驗試樣）。 (5)設(shè)計文件要求進行復(fù)驗的材料。 (6)低溫容器的焊條應(yīng)按批進行藥皮含水量或熔敷金屬擴散氫含量的復(fù)驗，其檢驗方法按相應(yīng)的焊條標準或設(shè)計文件。 低溫容器，焊條均為低氫或超低氫焊條，復(fù)驗是為保證焊條低含水量或熔敷金屬中的低擴散氫含量要求；對于上述其他復(fù)驗要求，應(yīng)按爐號復(fù)驗化學(xué)成分，按批號復(fù)驗力學(xué)性能。 其它情況 除上述應(yīng)進行復(fù)驗的情況外，TSG 21、GB/T 150.2要求逐張進行超聲檢測的鋼板，若鋼材制造單位未提供鋼板超聲檢測保證書，制造單位還應(yīng)按上述安全技術(shù)規(guī)范、標準規(guī)定的檢測要求與合格級別，對鋼板逐張進行超聲檢測復(fù)驗。 GB/T 150.1適用范圍內(nèi)的特定結(jié)構(gòu)容器、有色金屬及其復(fù)合板制容器應(yīng)按TSG 21和／或GB/T150.4的復(fù)驗要求進行復(fù)驗。其中，GB/T 12337還要求焊接球殼焊縫以及直接與球殼焊接的焊縫的焊條按批號進行熔敷金屬擴散氫含量復(fù)驗。JB 4732適用范圍內(nèi)的容器應(yīng)按TSG 21及GB/T 150.4的復(fù)驗要求進行復(fù)驗。
壓力容器的失效形式及預(yù)防措施
壓力容器作為特種設(shè)備，發(fā)生事故時，往往不僅是容器本身遭到破壞，而且還會危及周圍設(shè)施和職工的生命，甚至?xí)?dǎo)致更嚴重的事故。因此，我們必須從各方面采取積極可靠的措施來保證其安全運行，防止事故的發(fā)生。
2006年7月19日，甘肅某公司生產(chǎn)車間發(fā)生一起壓力容器（蒸汽釜）爆炸事故，造成4人死亡，5人受傷，其中2人重傷。
可見，壓力容器爆炸會帶來多大的災(zāi)難。
運用安全學(xué)原理的相關(guān)理論，發(fā)生事故的直接原因一般有三種：
一是容器本身的不安全因素，主要來源于設(shè)計和制造過程的缺陷；
二是人的不安全行為，體現(xiàn)在壓力容器的運行過程中人的主觀操作；
三是管理缺陷，表現(xiàn)為壓力容器的安全技術(shù)管理、安全運行管理、壓力容器定期檢驗和安全等級評定等。
實際生產(chǎn)運行中，因為上述等各種原因，壓力容器的失效就容易引起事故的發(fā)生。本文主要討論壓力容器的四種失效形式。
壓力容器失效是指壓力容器在規(guī)定的使用環(huán)境和壽命期限內(nèi)，因結(jié)構(gòu)尺寸、形狀和材料性能發(fā)生變化，完全失去原設(shè)計功能或未能達到原設(shè)計要求，而不能正常使用的現(xiàn)象。
常見的壓力容器失效模式大致可以分為強度失效、剛度失效、失穩(wěn)失效和泄漏失效四大類。
一、壓力容器強度失效
壓力容器在壓力等荷載的作用下，因材料屈服或斷裂而引起的失效模式，稱為強度失效。通常包括五種形式：韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、腐蝕斷裂、蠕變斷裂。
1.1 韌性斷裂
韌性破裂是在容器承受的內(nèi)壓力超出安全限度后，先出現(xiàn)塑性變形，隨著壓力繼續(xù)增大就會產(chǎn)生破裂。
韌性斷裂的特點：
內(nèi)壓力過高，超過了容器最高工作壓力，設(shè)計壓力，達到了容器的爆破壓力值；
容器發(fā)生破裂前，容器就有明顯的變形，破裂處的器壁顯著減薄；
發(fā)生韌性破裂的容器一般無碎片飛出，只裂開一個口；
斷口呈撕裂狀。
韌性斷裂宏觀形貌
韌性斷裂的原因：
違反操作規(guī)程，操作失誤引起超壓；
儀表控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障；
超壓泄放裝置失靈；
液化氣體儲存嚴重超裝，致使氣相空間過小，溫度升高時造成超壓；
因腐蝕等容器壁厚變薄。
韌性斷裂的預(yù)防措施：
嚴格遵守安全操作規(guī)程；
經(jīng)常檢查儀表及安全裝置靈活準確程度；
嚴禁超載、超溫運行；
作好運行期間的維護保養(yǎng)。
1.2 脆性斷裂
壓力容器在正常壓力范圍內(nèi)，沒有發(fā)生或未充分發(fā)生塑性變形時就破裂或爆炸的破壞稱為脆性斷裂。
脆性斷裂的特點：
容器并無宏觀塑性變形或變形量很小；
容器壁未變薄，斷裂是在低壓下發(fā)生的；
斷裂時很可能有碎片；
脆性破裂多發(fā)生在溫度較低或溫度突變時。
脆性斷裂的原因：
材料的脆性轉(zhuǎn)變；
焊接接口存在嚴重缺陷。
脆性斷裂的預(yù)防措施：
選擇缺陷較少，韌性適當?shù)牟牧希?/span>
結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，采取措施消除殘余應(yīng)力；
容器使用前，要按規(guī)定進行認真宏觀檢查。
1.3 疲勞破裂
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)長期使用后導(dǎo)致的容器破裂。
形成疲勞破裂的一般經(jīng)歷三個階段：一是疲勞裂紋成形階段，二是裂紋疲勞擴展階段，三是疲勞斷裂階段。
疲勞破裂的預(yù)防措施：
在于設(shè)計中盡量減少應(yīng)力集中，采用合理的結(jié)構(gòu)和制造的工藝；
選擇合適的抗疲勞材料；
盡量減少不必要的加壓，卸壓次數(shù)；
嚴格控制壓力和溫度的波動。
1.4 腐蝕破裂
腐蝕破裂分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕是指腐蝕作用均勻地發(fā)生在整個金屬表面。局部腐蝕是指包括區(qū)域腐蝕，點腐蝕，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞等。
預(yù)防腐蝕破裂的措施是選用耐腐蝕材料，設(shè)法降低應(yīng)力和應(yīng)力集中，采用能降低介質(zhì)腐蝕性的各種措施。
1.5 蠕變失效
壓力容器母體材料長期處于高溫下受到拉應(yīng)力的作用，而緩慢產(chǎn)生地塑性變形，稱為蠕變，材料蠕變而使容器發(fā)生的破裂稱為蠕變破裂。
容器發(fā)生蠕變破裂很少見。
二、壓力容器剛度失效
由于壓力容器過度的彈性形變而引起的。
三、壓力容器失穩(wěn)失效
在壓力作用下，容器突然失去其原有的規(guī)則幾何形狀而引起的失效。壓力容器失穩(wěn)失效的重要特征是彈性撓度和荷載不成比例，且臨界壓力與材料的強度無關(guān)，而主要取決于容器的尺寸和材料的彈性性質(zhì)。
四、壓力容器泄露失效
容器的各種接口密封面失效或器壁出現(xiàn)穿透性裂紋發(fā)生泄漏而引起的失效。泄漏介質(zhì)可能引起燃燒、爆炸和中毒事故，并造成嚴重的環(huán)境污染。
壓力容器泄漏的原因是多方面的，受壓部件受到頻繁的振動而產(chǎn)生裂紋，脹接管口松動，器壁局部腐蝕變薄穿孔，局部鼓包變形及密封面失效等，都會造成壓力容器因泄漏而失效。
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