压力容器制造缺陷对其安全性的影响

容器在制造过程中产生的另一种缺陷是造成壳体几何形状的不连接，如凹凸不平、接缝角变形等。各种回转壳体在内压作用下的应力与它的曲率半径有关。曲率半径不同的两种壳体连接在一起时，由于应力不同，所产生的变形也不一样。但它们又相互约束，并由此在交接处引起剪力和弯矩，使壳体产生附加弯曲应力，造成过高的局部应力。 几何形状不连续所引起的附加应力的大小取决于不连续处的过渡情况，形状和尺寸的突然变化可以引起很高的附加应力，而如果变化十分缓和，则附加应力可以降到很小。压力容器在加工成型和组装中所产生各种几何形状不连续的缺陷，其变化过渡情况不相同，所产生的影响也不大一样。截面不圆的缺陷，虽然也使壳体在同一截面内的曲率半径发生了变化，但其变化是缓慢的，对内压壳体的受力情况并无多大影响，但受外压的壳体（如夹套容器的内筒），会因截面不圆而降低临界压力，甚至由此使壳体失去稳定性而被压瘪。表面的局部凹陷（或凸出）所产生的影响决定于凹陷（或凸出）的直径和深度（或高度）。一般说来，直径大而深度小的凹陷，几何形状的变化比较缓和，所产生的影响也小。在容器制造过程中产生的封头凹凸不平，一般都是变化比较缓和的。三、内应力的影响 压力容器的封头、圆筒等壳体经过冲压、滚卷等冷作加工以及在焊接以后，常常在壳体上残留的一部分应力，即制成后的容器在不承受压力的情况下，有一部分壳壁材料就处于有应力的状态下。这种内应力有时可能很大，特别是焊接内应力，在个别情况下甚至可以达到或接近材料的屈服极限。 焊接内应力的产生是因为金属熔焊时，焊缝的熔注金属是在熔融状态下填充在焊件的接缝中的，当焊缝金属及其周围的母材冷却时，这些金属就要收缩，但它又受到刚性焊件的约束，因而在焊缝附近即产生拉伸应力，这就是焊接内应力。焊接内应力的大小取决于焊件对焊缝收缩变形的约束程度。焊件越厚，刚性越大，焊后残余内应力也越大。 冷作加工产生的内应力则与加工变形的程度有关。一般来说，冷变形量越大，所产生的内应力也越大。容器壳体上残存的内应力即使不至于产生裂纹，也会加剧压力容器的疲劳破裂和应力腐蚀破裂。日本横田曾对应力腐蚀裂纹事故进行分类统计，在113件事例中，外部应力（也包括工作应力、温度应力等）引起的应力腐蚀仅为21件，约占全部事故的18.6%，其他的都是由残余应力引起的。