系力容器与管道失敌 新和评斡 李鹤林院士报告 李鹤林张平生路民旭
压力容器与管道失效 分析和安全评价 李鹤林院士报告 李鹤林 张平生 路民旭
代压力容器和管道主要失效模式和原因 1.1主要失效模式 失效模式是失效的表现形式。 般认为压力容器与管道的失效模式 主要包括:断裂、变形、表面损伤和 材料性能退化四大类 考虑到压力容器与管道的特殊性,添 加了爆炸和泄漏两种。 爆炸和断裂两种失效模式的后果是灾 难性的
1、压力容器和管道主要失效模式和原因 • 失效模式是失效的表现形式。 • 一般认为压力容器与管道的失效模式 主要包括：断裂、变形、表面损伤和 材料性能退化四大类。 • 考虑到压力容器与管道的特殊性，添 加了爆炸和泄漏两种。 • 爆炸和断裂两种失效模式的后果是灾 难性的。 1.1 主要失效模式
物理爆炸:物理原因(温度、内压)使应力超过强度 爆 化学爆炸:异常化学反应使压力急剧增加超过强度 脆性断裂:应力腐蚀、氢致开裂、持久(蠕变)断裂、低温脆断 断裂 韧性断裂 疲劳断裂:应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳 压力容器与管道主要失效模式 密封泄漏:充装过量(冒顶) 泄漏 腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷(满足LBB条件) 过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑(dent) 过量变形 蠕变、亚稳定相的相变 电化学腐蚀:均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物下腐蚀、溶解 氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀 表面损伤 冲蚀、气蚀 金馬夹」高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀 外来机械损伤:油气长输管线的主要失效模式之 辐照损伤脆化 材料性能 金相组织变化:珠光体球化、石墨化、S相析岀长大、渗碳、渗氮、脱碳、回 退化 火脆化与敏化、应变时效 氢致损伤:氢腐蚀、氢脆(微裂纹)、堆焊层的氢致剥离
爆炸 断裂 泄漏 过量变形 表面损伤、 金属损失 材料性能 退化 物理爆炸：物理原因（温度、内压）使应力超过强度 化学爆炸：异常化学反应使压力急剧增加超过强度 脆性断裂：应力腐蚀、氢致开裂、持久（蠕变）断裂、低温脆断 韧性断裂 疲劳断裂：应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳 密封泄漏：充装过量（冒顶） 腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷（满足LBB条件） 过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑（dent） 蠕变、亚稳定相的相变 电化学腐蚀：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物下腐蚀、溶解 氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀 冲蚀、气蚀 高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀 外来机械损伤：油气长输管线的主要失效模式之一 辐照损伤脆化 金相组织变化：珠光体球化、石墨化、S相析出长大、渗碳、渗氮、脱碳、回 火脆化与敏化、应变时效 氢致损伤：氢腐蚀、氢脆（微裂纹）、堆焊层的氢致剥离 压 力 容 器 与 管 道 主 要 失 效 模 式
1.2主要失效原因 大量统计资料表明,压力容器与管道 的主要失效原因包括运行操作、管理、 设计制造、检测维修和外来损伤等方 重大事故可定性为:责任事故或设备 事故
1.2 主要失效原因 • 大量统计资料表明，压力容器与管道 的主要失效原因包括运行操作、管理、 设计制造、检测维修和外来损伤等方 面。 • 重大事故可定性为：责任事故或设备 事故
运行操作:违反操作规程、介质超标 管理:缺少现代安全管理体系、职工素质教育差 责任事故 压力容器与管道主要失效原因 检测维修:严重损伤未能被检测发现或缺少科学评价、 不合理的维修工艺(尤其是停工状态的维修) 设计制造:设计缺陷、选材不当、用材错误、存在超标 焊接或冶金缺陷、焊接或组装残余应力过大 设备事故 外来损伤:外来机械损伤、地震、洪水、雷击、大风等
压力容器与管道主要失效原因 责任事故设备事故 运行操作：违反操作规程、介质超标 管理：缺少现代安全管理体系、职工素质教育差 检测维修：严重损伤未能被检测发现或缺少科学评价、 不合理的维修工艺（尤其是停工状态的维修） 设计制造：设计缺陷、选材不当、用材错误、存在超标 焊接或冶金缺陷、焊接或组装残余应力过大 外来损伤：外来机械损伤、地震、洪水、雷击、大风等