第八章承压设备事故与处理.ppt

2017-5-20 承压设备事故与处理 1第8章承压设备事故与处理 2017-5-20 承压设备事故与处理 2 前言??承压设备数量承压设备数量截止截止 2005 2005 年底,我国有在用锅炉年底,我国有在用锅炉 万台、压力容器万台、压力容器 万台、气瓶万台、气瓶 亿只、压力管道亿只、压力管道 万千米。万千米。??事故与损失事故与损失 2005 2005 年全年共发生特种设备(包括电梯、载人索道、年全年共发生特种设备(包括电梯、载人索道、大型游乐设施等在内)严重以上事故大型游乐设施等在内)严重以上事故 274 274 起,其中,特起,其中,特大事故大事故 1 1起,重大事故起,重大事故 18 18 起,严重事故起,严重事故 255 255 起,死亡起,死亡 301 301 人,受伤人,受伤 293 293 人,直接经济损失人,直接经济损失 万元。年万台万元。年万台设备事故起数为设备事故起数为 ,万台设备死亡人数为,万台设备死亡人数为 与与2004 2004 年相比,特种设备事故总起数减少年相比,特种设备事故总起数减少 7% 7% ,死亡人数增加,死亡人数增加 1% 1% ,受伤人数减少,受伤人数减少 31% 31% ,直接经济损失增加,直接经济损失增加 53% 53% ,在,在设备总量快速增长的情况下,万台设备事故起数继续设备总量快速增长的情况下,万台设备事故起数继续保持下降趋势。保持下降趋势。 2017-5-20 承压设备事故与处理 3 前言——续??事故原因事故原因按事故发生的原因按事故发生的原因分析, 分析, 2005 2005 年年274 274 起起特种设备事故中, 特种设备事故中, 使用不当及违章操使用不当及违章操作占作占 44% 44% ,设备本,设备本身质量问题占身质量问题占 20% 20% ,超期未检或,超期未检或者未按规定检验占者未按规定检验占 16% 16% ,安全附件及,安全附件及安全装置损坏失效安全装置损坏失效占占10% 10% ,气瓶混装,气瓶混装占占6% 6% ,尚未调查结,尚未调查结案或其它原因的占案或其它原因的占 4% 4% 。。 2017-5-20 承压设备事故与处理 4 承压设备的破坏形式分类压力压力温度温度介质介质环境环境变形变形疲劳疲劳腐蚀腐蚀磨损磨损蠕变蠕变失稳失稳破裂破裂爆炸爆炸坍塌坍塌 2017-5-20 承压设备事故与处理 5 断裂的分类断裂塑性变形大小塑性变形大小韧性断裂韧性断裂脆性断裂脆性断裂裂纹扩展途径裂纹扩展途径沿晶断裂沿晶断裂穿晶断裂穿晶断裂受力状态受力状态静载断裂静载断裂冲击断裂冲击断裂疲劳断裂疲劳断裂工作条件工作条件冷脆断裂冷脆断裂高温蠕变断裂高温蠕变断裂应力腐蚀断裂应力腐蚀断裂氢脆和氢腐蚀断裂氢脆和氢腐蚀断裂 2017-5-20 承压设备事故与处理 6 承压设备的破坏形式分类??金属等材料构件的断口金属等材料构件的断口一般由纤维区、放射区一般由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组和剪切唇三个区域组成,这三个区域通常被成,这三个区域通常被称作断口三要素。图称作断口三要素。图 8-1 8-1 为光滑圆柱金属棒在室为光滑圆柱金属棒在室温下承受静载拉伸作温下承受静载拉伸作用,所呈现的典型破裂用,所呈现的典型破裂断口形貌,整个断口呈断口形貌,整个断口呈杯锥状。具体形貌特征杯锥状。具体形貌特征为: 为: 图 8-1 拉伸断口三个区域的示意图 2017-5-20 承压设备事故与处理 7 ⑴纤维区??纤维区纤维区位于断口中央,呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤位于断口中央,呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤维区是裂纹形成并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应维区是裂纹形成并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应力超过强度极限时试件产生缩颈,由于缺口效应在缩颈处力超过强度极限时试件产生缩颈,由于缺口效应在缩颈处将产生应力集中,并出现三向应力。在三向应力作用下, 将产生应力集中,并出现三向应力。在三向应力作用下, 裂纹首先在最小截面中心部位的某些非金属夹杂物、第二裂纹首先在最小截面中心部位的某些非金属夹杂物、第二相质点、缺陷等处形成,并不断扩大、连接,使夹杂物之相质点、缺陷等处形成,并不断扩大、连接,使夹杂物之间的基体金属产生内缩颈,拉断夹杂物或使之与基体金属间的基体金属产生内缩颈,拉断夹杂物或使之与基体金属分离,形成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程分离,形成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程中,纤维区底部的晶粒被拉长得像中,纤维区底部的晶粒被拉长得像““纤维纤维””一样,显微空洞一样,显微空