下载文档原格式
压力容器设计准则简介弹性失效设计准则这是为防止容器总体部位发生屈服变形，将总体部位的最大设计应力限制在材料的屈服点以下，保证容器的总体部位始终处于弹性状态而不会发生弹性失效。
这是最传统的设计方法，也是现今容器设计首先应遵循的准则。
塑性失效设计准则容器某处(如厚壁筒的内壁)弹性失效后并不意味着容器失去承载能力。
将容器总体部位进入整体屈服时的状态或局部区域沿整个壁厚进入全屈服状态称为塑性失效状态，若材料符合理想塑性假设，载荷不需继续增加，变形会无限制发展下去，称此载荷为极限载荷。
将极限载荷作为设计依据加以限制，防止总体塑性变形，称极限设计。
"极限设计"准则即塑性失效设计准则。
用塑性力学方法求解结构的极限载荷是这种设计准则的基础。
爆破失效设计准则非理想塑性材料在屈服后尚有增强的能力，对于容器(主要是厚壁的)在整体屈服后仍有继续增强的承载能力，直到容器达到爆破时的载荷才为最大载荷。
若以容器爆破作为失效状态，以爆破压力作为设计的依据并加以限制，以防止发生爆破，这就是容器的爆破失效设计准则。
弹塑性失效设计准则如果容器的某一局部区域，一部分材料发生了屈服，而其他大部分区域仍为弹性状态，而弹性部分又能约束着塑性区的塑性流动变形，结构处于这种弹塑性状态可以认为并不一定意味着失效。
只有当容器某一局部弹塑性区域内的塑性区中的应力超过了由“安定性原理”确定的许用值时才认为结构丧失了“安定”而发生了弹塑性失效。
安定性原理作为弹塑性失效的设计准则，亦称为安定性准则。
疲劳失效设计准则为防止容器发生疲劳失效，将容器应力集中部位的最大交变应力的应力幅限制在由低周疲劳设计曲线确定的许用应力幅之内时才能保证在规定的循环周次内不发生疲劳失效，这就是疲劳失效设计准则。
这是20世纪60年代由美国发展起来的。
断裂失效设计准则实际难于避免裂纹，包括制造裂纹(焊接裂纹)和使用中产生或扩展的裂纹(疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹)，为防止缺陷导致低应力脆断，可按断裂力学限制缺陷的尺寸或对材料提出必须达到的韧性指标，这是防脆断设计。
压力容器设计制造中脆性断裂问题的控制策略作者：杭俊来源：《名城绘》2020年第06期摘要：在压力容器的设计和制造过程中，相关企业应对脆性断裂问题进行全面的分析，研究新的制造方法，明确实际生产要求，制定完善的质量管理方案，避免发生断裂事故，影响企业经济效益。
本文就压力容器设计制造中脆性断裂问题的控制策略开展探究与分析。
关键词：压力容器;脆性断裂;控制策略在压力容器的设计和制造过程中，经常会发生脆性断裂，这严重影响了容器的制造质量和使用安全。
因此，在未来的开发过程中，应根据压力容器设计制造的要求，建立完善的脆性断裂分析机制，创新设计制造形式，确保采用合理的控制方法，处理和解决相关问题，提高压力容器的制造效果，达到预期的质量管理目的。
一、压力容器脆性断裂产生条件分析（一）压力容器存在缺口由于缺口处应力作用下的问题，压力容器容易出现脆性断裂。
对于一些压力容器，最大应力和最大切应力将导致其受到一定的影响，在最大切应力的情况下，压力容器容易出现变形，在塑性变形期间，裂纹中的能量被吸收，裂纹不断扩展，导致出现脆性断裂。
因此，切应力的大小与容器裂纹区域在应力作用下的软硬程度有关。
在比值小的情况下，塑性变形会减少，在比值大的情况下，塑性变形很容易发生脆性断裂。
因此，应该压力容器进行应力分析，以确保分析结果的准确性。
（二）环境与介质因素影响通常用于压力容器的材料是高强度钢，这种材料在氢气作用下容易出现脆化，危險系数极高。
一般来说，氢脆化高强度钢的温度在零下101摄氏度到100摄氏度之间，在一些特殊媒介的影响下，许多材料将出现应力腐蚀和严重的脆性断裂[1]。
同时，压力容器的脆性断裂与玻璃和聚合物的强度直接相关。
例如，PMMA 的抗拉强度在接触酒精后会逐渐减少，这将导致压力容器在应力的影响下出现脆性断裂，严重影响其使用价值。
二、压力容器脆性断裂的评价措施（一）缺口冲击试验脆性可以通过缺口冲击试验分析法进行分析。
根据能量标准和断裂标准，合理分析试验期过程中的温度等因素，结合实际生产和设计情况，明确相关标准，合理研究材料的切口韧性，获得准确的测试结果，保证材料满足实际发展需要。
压力容器脆性破裂特征原因及其预防措施摘要：本文压力容器事故分析，着重介绍压力容器脆性破坏的特征，分析破裂原因，最后提出预防措施。
关键词：压力容器; 脆性破裂; 特征原因; 预防措施压力容器（以下简称容器）在制造厂做耐压试验时或在使用中有时会发生脆性破裂（也称应力破裂），产生脆性破裂后果要比韧性破裂严重。
所以容器事故分析很重要。
下面谈谈它的特征，发生原因及其预防措施。
1 容器脆性破裂的特征容器发生脆性破裂时，在破坏形状，断口形貌等方面具有一些与韧性破裂正好相反的特征，具体特征如下：1.1容器没有明显的伸长变形，其内征也没有增大。
1.2裂口齐平，断口呈金属光泽的结晶状。
1.3容器常常破裂成若干碎块。
1.4破裂时的名义应力（正应力）较低。
1.5脆性破裂多数在温度较低的情况下发生。
1.6脆性破裂常用于高强度钢制造的容器。
2 容器发生脆性破裂的原因分析2.1在容器的设计、制造方面：2.1.1未使焊缝尽量远离应力集中处国内外多次脆性破裂和疲劳破裂的破裂事例已经证实，焊缝及其热影响区往往是这两类破裂的起源。
因此，在容器的结构设计与制造中，不仅要尽量减少焊接结构本身的应力集中，还要注意使焊缝尽量远离其它应力集中的区域，否则，焊缝本身的残余应力和其它部位的残余应力相互迭加，造成更为复杂，恶劣的应力状态，从而导致容器发生脆性破裂。
2.1.2焊缝之间未保持一定的间距焊缝的重叠或相距太近，使局部应力相互迭加，使焊缝区域的金属材料过热（甚至过烧），因此，不仅造成了焊接应力的迭加，而且改变了焊缝的金相组织，甚至产生焊接裂纹，从而导致容器发生脆性破裂。
2.1.3结构不连续处未园滑过渡容器常常会有些结构不连续的地方，如封头、法兰与筒体的联接处，在这些地方往往由于未园滑过渡而引起应力集中并产生较高的局部应力，最后导致脆性破裂或疲劳破裂。
2.1.4采用了刚性过大的结构容器采用了刚性过大的结构，其受内压变形时就要受到约束或其它原因产生较大的附加应力或因焊接结构的刚性太大产生了巨大的焊接内应力，从而引起容器的脆性破裂。
论凹坑缺陷压力容器的安全评定【摘要】本文将分析凹坑缺陷压力容器的结构失效形式，和凹坑缺陷压力容器的安全评定方法，以此来提高凹坑缺陷压力容器的使用安全性。
【关键词】凹坑缺陷;压力容器;安全评定0.前言压力容器随着使用时间的增加，就会出现许多安全隐患，做好定期的检测是很有必要的，做好评定，才能保证安全状态。
压力容器壳体上形成凹坑缺陷又是比较常见的，凹坑缺陷的形成存在多方面的原因，但是大多数是焊接时出现的未焊透、咬边、腐蚀、裂纹等表面缺陷或存在气孔和夹渣等体积型方面缺陷, 那么在凹坑缺陷处，压力容器就会产生很高的局部应力，使得在凹坑缺陷处出现裂纹，并引发开裂，严重地会影响压力容器的承载能力，所以对含凹坑缺陷的压力容器进行力学分析，以及安全评定是非常必要的。
并且需要对凹坑缺陷不同的分布状况,做到采用了不同的方法进行安全评定。
1.凹坑缺陷压力容器结构失效的形式凹坑缺陷结构的失效形式包括脆性断裂和塑性失稳为主。
1.1脆性断裂形式脆性断裂主要因素有三个方面，包括容器中存在着缺陷，材料的韧性差，一定的应力应变条件。
脆性断裂可以分内在因素和外在因素。
结构中存在缺陷和材料的韧性差是造成脆性破坏的内因。
外在因素是压力、温度和介质是促成脆性破坏性。
当压力容器存在缺陷时，并且在一定外加应力作用下缺陷附近（尖端）的应力应变就会增强，在根据不同的结构几何特点和缺陷几何情况，那么在应变状态和缺陷几何的组合使应力强度因子达到或者是超过材料的断裂韧性时，缺陷产生快速的失稳扩展，以此导致结构发生脆性断发生。
1.2压力容器塑性失稳当压力容器等旋转壳结构厚度远小于其半径时,往往由内压和离心力引起壁内的拉应力等可视为沿壁厚均匀分布的. 根据韧性材料在塑性状态下的拉伸失稳分析结果，失稳应变等于材料拉伸试件颈缩发生时的应变。
尤其是在一定的温度、应变率或合适的预变形下，很多填隙式或置换式固溶体内会出现材料的特殊塑性失稳现象，那么对于当壳结构材料为塑性强化材料而内压和离心力增至一定数值时,壳体变薄的效果抵消了应变强化效果.变形继续增大时,所受内压反而降低.导致壳结构的另一种破坏形式,通常称之为拉伸塑性失稳。
反应堆压力容器材料脆化评价方法概述发布时间：2021-05-17T11:12:45.297Z 来源：《科学与技术》2021年4期作者：王恺晴，梁弘毅，刘肖[导读] 反应堆压力容器是堆内最大且全寿期不可更换的安全I级部件王恺晴，梁弘毅，刘肖中国核动力研究设计院，成都，610213摘要：反应堆压力容器是堆内最大且全寿期不可更换的安全I级部件，作为一回路冷却剂的承压边界，不仅承载着动载荷和温度载荷，还包容着强放射性的反应堆堆芯，压力容器的完整性决定了反应堆的安全、可靠运行。
本文概述了RPV材料的脆化现象，介绍了RPV辐照监督和脆化评价方法。
关键词：反应堆压力容器；脆化现象；辐照监督；脆化评价1 引言作为堆内最大且全寿期不可更换的安全I级部件，反应堆压力容器（RPV）的完整性决定了反应堆的安全、可靠运行，其服役寿命也决定了核电站的使用年限。
RPV材料具有低温脆性的固有特性，为了防止其发生脆性断裂，确保反应堆的安全运行，有必要对RPV开展辐照监督和脆化评价工作。
本文概括叙述了RPV材料的脆化现象，简要介绍了RPV辐照监督和脆化评价方法。
2 RPV材料的脆化现象RPV用钢为低合金铁素体钢，具有适当的强度和较好的断裂韧性，以及良好的焊接性能和抗辐照性能。
此外，低温脆性也是此类钢的固有特性，即低于某温度时，材料韧性会发生断崖式突降现象，堆内辐照环境又加剧了材料的降质，即发生韧性陡降现象的温度升高、韧性可达最大值降低，谓之“辐照脆化”，辐照脆化导致材料的加速降质会显著增大RPV的破裂风险。
RPV的脆性断裂是爆炸性破坏，一旦发生则是灾难性事故，因此，开展RPV辐照监督工作、科学评价RPV脆化程度，对于确保反应堆的安全运行具有重要意义。
3 RPV辐照监督开展RPV辐照监督工作，掌握其性能数据和辐照损伤发展趋势，是对RPV进行防脆断评价的重要前提条件[[[] 孙海涛.压水堆核电厂反应堆压力容器辐照脆化评价与监督[J].核安全，2010(3):17-21.]]。
5.2压力容器常见的缺陷及措施在用压力容器常见缺陷就其存在部位可分为表面缺陷和埋藏缺陷两类,都对压力容器的安全性能构成潜在威胁,以下对其中的焊接所造成的缺陷分别进行讨论。
1、表面缺陷（1）表面裂纹裂纹是在用压力容器的重点检验项目。
现场检验时优先使用磁粉探伤技术,它能快速、准确和直观地发现表面裂纹,是目前检验表面缺陷最为灵敏可靠的手段。
表面裂纹危害性极大,一旦发现应认真分析其产生原因,采取适当的措施(如打磨和挖补等) 予以彻底消除。
从断裂力学观点而言,表面裂纹也存在允许尺寸,但考虑到内表面裂纹与储存介质直接接触,外表面裂纹与大气接触,因此易促使裂纹的扩展,危害极大,故对表面裂纹一律采取打磨消除的措施。
措施：有关文件规定,如表面裂纹打磨深度≤7 %的设计厚度,且＞3mm 时,可不补焊。
但为了减少应力集中,要求磨削部位光滑并过渡圆滑。
如果超出上述规定,则必须采取严格的补焊措施予以修复。
（2）焊缝咬边焊缝咬边为几何不连续与应力集中部位,容易诱发裂纹。
对于容器的焊缝咬边,都应打磨消除或打磨后补焊；对于其它容器,当其表面焊缝咬边深度≤0. 5mm ,连续长度≤100mm ,且焊缝两侧咬边总长不超过该焊缝长度的10 %时,可不作处理。
如超过上述范围,则应打磨消除或打磨后补焊。
2、埋藏缺陷常见的埋藏缺陷主要有裂纹、未焊透、未熔合、气孔和夹渣等。
这些缺陷多为制造时留下的,其中处理的重点为埋藏裂纹。
壁厚< 8mm 的钢制容器一般采用X 射线探伤,可直接准确地反映缺陷类型和大小。
随着板厚的增加,X 射线能量衰减增大,探伤灵敏度降低,因此当检测壁厚> 8mm 的钢制容器时,一般采用超声波探伤。
超声波穿透能力很强,对厚板中缺陷的探伤灵敏度较高且检测速度快。
（1）埋藏裂纹不与腐蚀介质接触,相对于表面裂纹而言,所受的应力较小,危害性也较小。
但在使用过程中,尤其是在交变载荷或频繁间歇操作时,有可能产生裂纹扩展至表面或穿透,产生破坏,因此对埋藏裂纹的处理要重视,一旦发现必须采取严格的措施予以挖补修复。
压力容器设计制造常见缺陷及应对措施摘要：本文首先阐述了压力容器设计制造常见缺陷问题，接着分析了压力容器设计常见问题的应对措施，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：压力容器；设计；制造；常见缺陷；应对措施引言：压力容器设计制造的水平会对其工作特性和使用的可靠性产生直接的影响，加之压力容器特殊的工作环境以及各种外部因素的影响，压力容器一旦出现质量问题将对相关的化工生产过程造成严重的负面影响。
探讨压力容器设计制造中的常见问题和解决对策具有积极的现实意义。
1压力容器设计制造常见缺陷问题分析1.1压力容器选材不合理压力容器在设计和生产阶段，必须根据工程需要选择适当的材质，避免由于材质不正确造成钢制压力容器在制造过程中发生困难，而且在选择材质时，还必须充分了解材料的使用性能，然而材料的选择由于高温和潮湿等外部原因所造成的直接作用，也使得压力容器的设计和生产过程中存在不同的情况。
1.2压力容器寿命较短一般而言，任何产品都具有一定的使用寿命，尤其是对于类似于压力容器的设备，要求这类设备具有较长的使用寿命，若使用寿命过短将会导致生产成本增加一般，设计人员在对压力容器进行设计时，往往会忽视对压力容器有关单位进行标明，并忽视对预计使用年限及使用过的器具进行标注。
此外，对于压力容器的使用年限的考虑，通常预计使用年限的做法，把控好使用年限，并充分考虑压力容器使用年限的影响因素，如：何种优质材料可以有效的延长压力容器使用寿命，对比同一材质，按照相关标准对压力容器底部设计时是不是更加的坚固，设计方案不同在一定程度上会影响压力容器质量，然而，这些方面设计并没有引起重视。
1.3压力容器制造中容器变形问题致使压力容器出现变形的影响因素有很多，主要包括以下几点：第一，在压力容器罐体的制造焊接过程中，压力容器焊接接头容易发生变形现象，并且在操作运行过程中，也很容易产生瞬间高温的现象，从而导致了压力容器罐体材料屈服强度降低，罐体变形的情况。
