1宏觀檢查
對斷裂面進(jìn)行宏觀檢查是確定破壞事故原因和研究破壞現(xiàn)象微觀機(jī)理的重要手段,通過對斷口斷裂源區(qū)和斷裂方向以及斷口表面光澤、顏色、晶粒大小、斷口上的花紋、邊緣情況、冶金缺陷的宏觀分析,可以確定壓力容器的破壞類型和破壞點等情況。
2微觀檢查
微觀檢查是對斷口的細(xì)部組織和微觀形態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的觀察,它是在宏觀分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,借以彌補(bǔ)宏觀檢查不到之處。目前采用的觀察手段主要是光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。
3化學(xué)成分檢查
化學(xué)成分檢查是在破裂容器的某些部位中取樣,檢驗或校核壓力容器制造材料原有的化學(xué)成分。但并非每次事故都須逐項檢查其成分,而只有當(dāng)懷疑材料的某些性能不良而發(fā)生事故時,即在失效部位取樣作化學(xué)成分檢查,重點分析檢驗對性能有影響的元素成分,以便復(fù)驗金屬的化學(xué)成分是否合乎壓力容器的技術(shù)要求。
4機(jī)械性能檢查
金屬材料的機(jī)械性能與它的斷裂有直接的關(guān)系。所以對破裂的壓力容器常需要在發(fā)生斷裂的部位和遠(yuǎn)離斷口處取樣,作機(jī)械性能測定和對比性能試驗,以驗證其所用的材料是否與設(shè)計要求相符,可核對斷口附近處的組織和性能有沒有變化,材料的機(jī)械性能在加工過程中是否發(fā)生顯著變化。從一系列的機(jī)械性能測定中可獲取壓力容器事故發(fā)生的原因。
5疲勞分析
隨著壓力容器的大型化,安全系數(shù)的降低和工作條件的日趨苛刻,峰值應(yīng)力的水平越來越高,加上近年來廣泛采用低合金高強(qiáng)度鋼,材料的屈強(qiáng)比較高,盡管容器的承載能力有所上升,但是材料的塑性儲備、對應(yīng)力集中的敏感性、耐疲勞的抗力卻有所降低,從而增加了壓力容器疲勞破壞的危險性。因此疲勞失效問題在壓力容器設(shè)計中越來越引起重視,疲勞分析的方法在事故分析中成為極其重要的一種分析方法。目前涉及壓力容器疲勞分析的規(guī)范有美國ASME《鍋爐及壓力容規(guī)范》、《國際壓力容器標(biāo)準(zhǔn)ISO/DIS2694》和英國BS5500《非直接火焊制壓力容器規(guī)范》。
6斷裂力學(xué)分析
壓力容器發(fā)生事故的原因絕大多數(shù)是由于裂紋引起的,這些裂紋在一定的條件下迅速開裂擴(kuò)展發(fā)生壓力容器的低應(yīng)力破壞,這種低應(yīng)力的脆斷破壞按傳統(tǒng)的分析方法是無法解釋的。而斷裂力學(xué)正是研究帶有裂紋的材料的強(qiáng)度問題,它與有關(guān)力學(xué)問題相結(jié)合從而形成了一門新興的固體力學(xué)。斷裂力學(xué)不僅研究脆性斷裂,而且也研究塑性斷裂。因此,以研究結(jié)構(gòu)材料中的裂紋發(fā)生與擴(kuò)展規(guī)律而興起的斷裂力學(xué),不僅在壓力容器的設(shè)計和應(yīng)用上開創(chuàng)了新的途徑,而且為壓力容器的事故分析提供了有效的方法。
7蠕變分析方法
壓力容器的高溫蠕變問題比較復(fù)雜,不僅要考慮壓力容器產(chǎn)生蠕變變形后內(nèi)部應(yīng)力如何重新分配和計算,而且還要考慮在一定時間內(nèi)將產(chǎn)生多大的蠕變變形量等等。通過計算蠕變后的應(yīng)力和蠕變穩(wěn)定階段的蠕變速度后,即可根據(jù)容器的使用期限,求取任意一點的應(yīng)變,從而也可以計算出任意一點處直徑的擴(kuò)大量,這些計算為事故分析提供了數(shù)據(jù)。