不同的載荷使容器壁產(chǎn)生的應(yīng)力,或者由同一種載荷在容器各部位引起不同類型的應(yīng)力,對于容器安全的影響是不一樣的。
有些應(yīng)力分布在容器壁的整個截面上,它使容器發(fā)生整體變形,且隨著應(yīng)力增大容器變形加劇,當(dāng)這些應(yīng)力達(dá)到材料的屈服極限時(shí),容器壁即產(chǎn)生顯著的塑性變形,若應(yīng)力繼續(xù)增大,容器則因過度的塑性變形而最終破裂。由容器內(nèi)的壓力而產(chǎn)生的薄膜應(yīng)力就是這樣一種應(yīng)力。因其能直接導(dǎo)致容器的破壞,所以是影響容器安全的最危險(xiǎn)的一種應(yīng)力。
有些應(yīng)力只產(chǎn)生在容器的局部區(qū)域內(nèi),也能引起容器變形,當(dāng)應(yīng)力值增大到材料的屈服極限時(shí),局部地方還可能產(chǎn)生塑性變形,但由于相鄰區(qū)域應(yīng)力較低,材料處于彈性變形,使這局部地方的塑性變形受到制約而不能繼續(xù)發(fā)展,應(yīng)力將重新分布。一般溫度應(yīng)力和總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)處的彎曲應(yīng)力就是這樣一種應(yīng)力。在這種應(yīng)力作用下容器的加載與卸載循環(huán)次數(shù)不需太多,就會導(dǎo)致容器破壞,因此對容器的安全也構(gòu)成重要影響。
有些由應(yīng)力集中而產(chǎn)生的局部應(yīng)力,只局限在一個很小的區(qū)域內(nèi),因?yàn)檫@種應(yīng)力衰減得快,在其周圍附近會很快消失,因受到相鄰區(qū)域的制約,基本上不會使容器產(chǎn)生任何重要變形。如容器壁上的小孔或缺口附近的應(yīng)力集中就是這樣一種應(yīng)力。這種類型的應(yīng)力雖不會直接導(dǎo)致容器破壞,但可使韌性較差的材料發(fā)生脆性破壞,也會使容器發(fā)生疲勞破壞,故對容器安全也有一定影響。
從上分析可知,不同應(yīng)力對壓力容器安全的影響雖然不同,但都可能導(dǎo)致容器破壞。為了防止在使用過程中壓力容器早期失效或發(fā)生破裂而導(dǎo)致嚴(yán)重的破壞事故,對容器在各種載荷下可能產(chǎn)生的各類型的應(yīng)力都必須加以控制而把它限制在允許范圍內(nèi)。要做到這一點(diǎn).除設(shè)計(jì)人員精心設(shè)計(jì)外,操作人員認(rèn)真操作,保持工況穩(wěn)定,不超溫、不超壓也是十分重要的。