金屬材料在交變荷載或溫度周期變化的情況下,出現(xiàn)變形損傷乃至斷裂的現(xiàn)象。其危險性在于:沒有明顯的塑性變形就突然斷裂。制氫裝置的變壓吸附操作,約每8min升降壓1次,在設計壽命期內,升降壓循環(huán)次數(shù)超過百萬次,管道若不按疲勞設計考慮,疲勞破壞在所難免。某有機合成廠,在從國外引進的3kt/a合成酒精裝置中,乙烯罐高位放空管只因為供貨方未按原設計要求設防震拉筋,管線焊縫處發(fā)生斷裂,乙烯噴出起火爆炸。事故分析發(fā)現(xiàn):斷口上有兩個對稱的疲勞區(qū),疲勞擴展斷口面積占4/5,結論是疲勞破壞。
經過費用比較后,選用耐腐蝕材料(含復合材料)或增加管道的腐蝕裕量;應對管道壁厚實施在役檢測,也可對均勻腐蝕實行監(jiān)控。復合材料有金屬復合和非金屬復合兩種,都是以碳鋼管為基材,用機械方法將耐蝕材料復合于管道表面。前者最緊要的是復合界面結合剪切強度和結合率應符合要求;后者最緊要的是抗真空性能。