1 損傷描述及損傷機(jī)理

金屬材料在溫度降低至臨界值（一般為其韌脆轉(zhuǎn)變溫度）以下時(shí)，在應(yīng)力的作用下幾乎不發(fā)生塑性變形就突然發(fā)生的快速斷裂。

2 損傷形態(tài)

a)裂紋多平直、無(wú)分叉，幾乎沒(méi)有塑性變形，裂紋周?chē)鸁o(wú)剪切唇或局部頸縮；

b) 斷口主要呈解理特征，伴隨少量沿晶，幾乎沒(méi)有韌窩。

3 受影響的材料

易發(fā)生脆性斷裂的主要有碳鋼和低合金鋼，尤其是老舊鋼材。鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼也比較敏感。

4 主要影響因素

a) 下述3個(gè)因素組合能滿足臨界條件時(shí)，脆性斷裂就會(huì)發(fā)生：

1) 材料斷裂韌性；

2) 缺陷尺寸、形狀和應(yīng)力集中；

3) 缺陷位置殘余應(yīng)力和外加應(yīng)力；

b) 隨脆性相比例增大，脆性斷裂可能性增大；

c) 材料純凈度、晶粒尺寸對(duì)韌性和抗脆性斷裂能力有明顯影響；

d) 厚壁材料的高拘束度狀態(tài)會(huì)增加裂紋尖端的三軸應(yīng)力，抗脆性斷裂能力較低；

e) 溫度：溫度低于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，材料韌性會(huì)迅速下降，易發(fā)生脆性斷裂。

5 易發(fā)生的裝置或設(shè)備

a) 甲烷、乙烷或乙烯、內(nèi)烷或丙烯及丁烯等輕質(zhì)烴加工裝置發(fā)生自冷情況時(shí)也可能引起脆性斷裂。這樣的情況可能會(huì)出現(xiàn)在烷基化裝置、烯烴裝置及聚合裝置（如聚乙烯和聚丙烯）、乙烯裂解裝置（如分離系統(tǒng)中的脫甲烷塔）中，半球形或球形輕烴貯罐對(duì)脆斷比較敏感；

b) 大多數(shù)裝置的運(yùn)行溫度都比較高，因此低溫脆斷主要發(fā)生在開(kāi)車(chē)、停車(chē)期間，裝置中的任何厚壁設(shè)備都需要注意低溫脆斷的問(wèn)題；

c) 常溫下或寒冷天氣進(jìn)行水壓試驗(yàn)或氣密性試驗(yàn)時(shí)，因應(yīng)力高而韌性差，尤其要注意脆性斷裂問(wèn)題。

6 主要預(yù)防措施

a) 優(yōu)化設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮可能發(fā)生的低溫狀態(tài)或工況（包括工藝波動(dòng)和自冷情況），限定材料化學(xué)成分，通過(guò)熱處理工藝降低低溫脆斷的敏感性，并通過(guò)沖擊試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；

b) 如果應(yīng)力、材料韌性及缺陷尺寸三者的組合滿足高敏感性條件，應(yīng)進(jìn)行合于使用評(píng)價(jià)以確定是否能繼續(xù)使用；

c) 控制操作壓力和操作溫度，開(kāi)、停車(chē)時(shí)如不影響工藝，應(yīng)采用停車(chē)時(shí)“先降壓后降溫”、開(kāi)車(chē)“先升溫后升壓”的工藝，并限定最小升壓溫度；

d) 在役設(shè)備停車(chē)時(shí)加強(qiáng)對(duì)高應(yīng)力部位的檢驗(yàn)；

e) 制造期間未進(jìn)行焊后熱處理的在役容器，在經(jīng)過(guò)焊接修復(fù)或改造后可進(jìn)行焊后熱處理；

f) 控制水壓試驗(yàn)的介質(zhì)溫度，應(yīng)在設(shè)備材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度的基礎(chǔ)上保持一定的溫度余量，或先進(jìn)行一次“熱態(tài)”預(yù)加載水壓試驗(yàn)，降低了設(shè)備最低安全操作溫度后再進(jìn)行低溫下的水壓試驗(yàn)。

7 檢測(cè)或監(jiān)測(cè)方法

a) 檢驗(yàn)通常無(wú)法減緩脆性斷裂；

b) 易發(fā)生脆斷的容器主要應(yīng)檢查已存在的缺陷，尤其是高應(yīng)力部位的表面無(wú)損檢測(cè)（如磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)）以及埋藏缺陷的超聲檢測(cè)，條件允許的情況優(yōu)選衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（TOFD)技術(shù)。

8 相關(guān)或伴隨的其他損傷

回火脆化、應(yīng)變時(shí)效、475°C脆化、鈦氫化、σ相脆化。