压力容器设计准则.ppt

压力容器设计准则
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失效
形式
失效
判据
（选择）
设计
准则
（相应）
设计是
否合理
（判别）

准则
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第二页，共21页
压力容器失效
定义——
压力容器在规定的
使用环境和时间内，
因尺寸、形状或者材
料性能变化而危及安
全或者丧失正常功能
的现象，称为压力容
器失效。
失效表现形式——
过度变形
断裂
泄漏
失效原因多种多样
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第三页，共21页
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第四页，共21页
一、压力容器失效形式
（1）强度失效
（2）刚度失效
（3）失稳失效
（4）泄漏失效
失效形式
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——是压力容器在载荷作用下，产
生的应力达到或接近所用材料
的强度极限而发生的断裂。
（1）强度失效——因材料屈服或断裂引起的
压力容器失效，称为强度
失效，包括：
（a）韧性断裂；（b）脆性断裂
（c）疲劳断裂；（d）蠕变断裂
（e）腐蚀断裂等。
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韧性断裂
特征
原因
断后有肉眼可见的宏观变形，如整体鼓胀，
周长伸长率可达10～20%，断口处厚度显著
减薄；没有碎片，或偶尔有碎片；按实测厚
度计算的爆破压力与实际爆破压力相当接近。
壁厚过薄和内压过高
壁厚未经设计计算和壁厚因腐蚀而减薄
操作失误、液体受热膨胀、化学反应失控。
课本第1页彩图3
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严格按照规范设计、选材，
配备相应的安全附件，且
运输、安装、使用、检修
遵循有关的规定
韧性断裂可以避免
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断裂时容器没有膨胀，即无明显的塑性变形；
其断口齐平，并与最大应力方向垂直；
断裂的速度极快，常使容器断裂成碎片。
由于脆性断裂时容器的实际应力值往往很低，爆破片、安全阀等安全附件不会动作，其后果要比韧性断裂严重得多。
——是指变形量很小、且在壳壁
中的应力值远低于材料的强
度极限时发生的断裂。这种
断裂是在较低应力状态下发
生，故又称为低应力脆断。
课本第1页彩图2
脆性断裂
特征
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脆性断
裂原因
材料脆性和缺陷。
材料选用不当、焊接与热处理不当使材料脆化；低温、长期在高温下运行、应变时效等也会使材料脆化；
压力容器用钢一般韧性较好，但若存在严重的原始缺陷（如原材料的夹渣、分层、折叠等）、制造缺陷（如焊接引起的未熔透、裂纹等）或使用中产生的缺陷，也会导致脆性断裂发生。
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