卧式储罐在容器或结构部件的总体不连续区或温度不均匀之间,要满足变形协调条件,将会产生二次应力,而二次应力的许用范围要以“安定状态”的概念来说明。
因为二次应力具有“局部性”和“自限性”,故当基数值达到材料在设计温度下的屈服极限时,只会引起容器局部区域产生塑性变形,这种塑性变形的结果,反过来又会使“自由”变形受到限制,使应力不会续继增大。这样,在外载荷恒定的情况下,发生二次应力的区域只发生一次塑性变形,这对容器的安全使用是没有影响的。
但是,压力容器在使用过程中,由于开、停工时的升压与降压;间歇操作设备的增压与减压;正常操作中介质压力、温度的波动,以及生产工艺所要求的温度变化等等,都会引起容器壁内应力的变化。如果这种应力变化不会使已经发生了一次塑性变形的二次应力区出现反复的塑性变形,也不会再出现新的塑性变形,那么这些存在二次应力的区域就被认为是“安定”的。反之,在初次加载时,二次应力存在的局部区域发生塑性变形后,如果这部分已经发生过塑性变形的材料,在后来的压力、温度变化过程中又反复地经受塑性变形或出现新的塑性变形,那么由于材料的应变硬化,将使这部分材料在以后的升压过程中出现高于硬化前屈服极限的高应力。这一高应力的出现,有可能使这部分已经硬化的材料发生微小的裂缝,并在以后继续的交变操作中使裂纹逐渐扩展,导致疲劳破坏,或造成裂纹的突然开裂,形成低应力脆性破坏。
因为二次应力具有“局部性”和“自限性”,故当基数值达到材料在设计温度下的屈服极限时,只会引起容器局部区域产生塑性变形,这种塑性变形的结果,反过来又会使“自由”变形受到限制,使应力不会续继增大。这样,在外载荷恒定的情况下,发生二次应力的区域只发生一次塑性变形,这对容器的安全使用是没有影响的。
但是,压力容器在使用过程中,由于开、停工时的升压与降压;间歇操作设备的增压与减压;正常操作中介质压力、温度的波动,以及生产工艺所要求的温度变化等等,都会引起容器壁内应力的变化。如果这种应力变化不会使已经发生了一次塑性变形的二次应力区出现反复的塑性变形,也不会再出现新的塑性变形,那么这些存在二次应力的区域就被认为是“安定”的。反之,在初次加载时,二次应力存在的局部区域发生塑性变形后,如果这部分已经发生过塑性变形的材料,在后来的压力、温度变化过程中又反复地经受塑性变形或出现新的塑性变形,那么由于材料的应变硬化,将使这部分材料在以后的升压过程中出现高于硬化前屈服极限的高应力。这一高应力的出现,有可能使这部分已经硬化的材料发生微小的裂缝,并在以后继续的交变操作中使裂纹逐渐扩展,导致疲劳破坏,或造成裂纹的突然开裂,形成低应力脆性破坏。