局部應(yīng)力的特點(diǎn)是非對(duì)稱性和存在于局部范圍。有些應(yīng)力只產(chǎn)生在容器的局部區(qū)域內(nèi),如容器的開孔部位、幾何形狀不連續(xù)部位等,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,材料處于彈性變形之中,使這嶺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。過大的局部應(yīng)力使結(jié)構(gòu)處于不安定的狀態(tài),特別是在交變載荷作用下,易產(chǎn)生裂紋,從而導(dǎo)致容器疲勞失效。
有些由應(yīng)力集中而產(chǎn)生的局部應(yīng)力,只局限在一個(gè)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(huì)很快消失,因受到相鄰區(qū)域的制約,基本上不會(huì)使容器產(chǎn)生任何重要變形。例如,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(huì)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(huì)使容器發(fā)生疲勞破壞,故對(duì)容器安全也有一定影響。
降低局部應(yīng)力,可以通過設(shè)計(jì)更加合理的結(jié)構(gòu),以盡量減少結(jié)構(gòu)本身的缺陷、均布載荷、減少制造缺陷以及操作過程中平緩的參數(shù)變化等來解決。
通過上述分析,不同應(yīng)力對(duì)壓力容器安全的影響雖然不同,其結(jié)果都有可能導(dǎo)致容器破壞。為了防止壓力容器在使用過程中過早失效或發(fā)生破裂而導(dǎo)致破壞事故,對(duì)容器在各種載荷下可能產(chǎn)生的各類型的應(yīng)力,都必須控制在允許范圍內(nèi)。要做到這一點(diǎn),需要設(shè)計(jì)人員精心設(shè)計(jì);此外,操作人員認(rèn)真操作、保持工況穩(wěn)定、不超溫和不超壓也是十分重要的。