石油化工裝置安全生產形勢嚴峻，全球工業火災爆炸的頻率和經濟損失，一直呈增長趨勢。據資料統計：石油化工裝置事故占近60％，統計事故中35％是由于管道系統引發的，這足以引起人們對管道安全屏障作用的關注。管道器材防護失效造成泄漏的原因，不外乎機械破壞、腐蝕和密封失效，這正是管道設計安全的要害，了解并處理好這些問題是管道設計者的責任。
一、低溫脆性斷裂
材(cai)料(liao)溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)(yu)其(qi)脆(cui)性(xing)(xing)轉變溫(wen)(wen)度時，其(qi)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing)急(ji)劇(ju)下降(jiang)，造成脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)。操作溫(wen)(wen)度等于(yu)(yu)或低(di)于(yu)(yu)-20℃時，按(an)規范要(yao)求(qiu)選用低(di)溫(wen)(wen)材(cai)料(liao)是無(wu)疑的(de)。由于(yu)(yu)地區(qu)環境溫(wen)(wen)度的(de)影響(xiang)，或如液化(hua)氣體急(ji)劇(ju)汽化(hua)，管(guan)道金屬(shu)溫(wen)(wen)度可能等于(yu)(yu)或低(di)于(yu)(yu)-20℃時。亦應按(an)相當(dang)低(di)溫(wen)(wen)材(cai)料(liao)選用，并要(yao)求(qiu)按(an)設計最(zui)低(di)溫(wen)(wen)度做沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)試驗。
二、高溫破壞
金(jin)屬材(cai)料(liao)在高溫下組織和(he)性能惡(e)化(hua)(hua)，常見的有蠕變、珠光體(ti)球化(hua)(hua)、石(shi)墨化(hua)(hua)、回火脆化(hua)(hua)等導致金(jin)屬材(cai)料(liao)弱化(hua)(hua)和(he)脆化(hua)(hua)。
1. 蠕變(bian)失(shi)效
金屬(shu)材料在（0.3～0.5）Tm（熔點）溫度時，在恒應(ying)力作用下發生應(ying)變(bian)，隨著時間的(de)推(tui)移，應(ying)變(bian)增加(jia)，繼(ji)而出現塑性變(bian)形，以(yi)穩定(ding)蠕(ru)變(bian)發展到快速蠕(ru)變(bian)甚至斷裂。蠕(ru)變(bian)失效形式有：過(guo)量(liang)變(bian)形，如(ru)爐管“鼓肚(du)”；彈性應(ying)用松弛，如(ru)螺栓緊固(gu)力降低、斷裂。
2. 碳鋼、珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)耐熱鋼的珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)球化
鋼(gang)的珠光體中的片狀碳化物球(qiu)化的速度(du)和程度(du)。主要決定于(yu)溫度(du)和時(shi)間，碳鋼(gang)在溫度(du)為400℃完全球(qiu)化約(yue)需2x106h，510℃時(shi)則只需2.9x10th。球(qiu)化后的鋼(gang)材，室溫強度(du)、高溫強度(du)和持久強度(du)均降低。
3. 碳鋼和碳鉬鋼的(de)石墨化
碳(tan)鋼和0.5Mo鋼長(chang)期(qi)在(zai)高溫(wen)下工作，組織中過飽和碳(tan)原子發(fa)生(sheng)遷移和聚集，轉化為石(shi)墨(mo)，使材料強(qiang)度(du)降低。石(shi)墨(mo)化最容易發(fa)生(sheng)于焊接熱影(ying)響區。美國某電(dian)站，505℃的主蒸汽管道采用(yong)0.5Mo鋼管，在(zai)運(yun)行(xing)5年后斷裂，造成(cheng)嚴重損失。0.5Mo鋼在(zai)468℃溫(wen)度(du)下長(chang)期(qi)工作就(jiu)有石(shi)墨(mo)化傾向，發(fa)生(sheng)事(shi)故是遲(chi)早的事(shi)。
GB 150《壓力(li)容(rong)器(qi)》強調“碳素(su)鋼(gang)和(he)碳錳鋼(gang)在高于425℃溫度(du)下長期使用時，應考慮鋼(gang)中碳化物相(xiang)的石墨(mo)化傾向”。
4. 回火脆化
臨氫(qing)環(huan)境，鉻鉬(mu)鋼(gang)(gang)長期在375～575℃溫(wen)度下(xia)工作(zuo)，可能出現(xian)可逆(ni)性(xing)回(hui)火(huo)脆(cui)化(hua)(hua)(hua)，表現(xian)為脆(cui)化(hua)(hua)(hua)轉變溫(wen)度升(sheng)(sheng)高，如某2.25Cr1Mo鋼(gang)(gang)脫硫反應(ying)器在332～432℃運行30000h后(hou)，脆(cui)化(hua)(hua)(hua)轉變溫(wen)度由-37℃升(sheng)(sheng)至60℃。因(yin)而，回(hui)火(huo)脆(cui)化(hua)(hua)(hua)被認為是(shi)(shi)2.25CrlMo鋼(gang)(gang)脆(cui)性(xing)破(po)(po)壞的(de)(de)主要(yao)危(wei)險。為防止脆(cui)斷，找到設備管道安(an)全升(sheng)(sheng)（降）壓(ya)溫(wen)度是(shi)(shi)重要(yao)的(de)(de)。應(ying)指出的(de)(de)是(shi)(shi)：臨氫(qing)鉻鉬(mu)鋼(gang)(gang)脆(cui)裂(lie)，常是(shi)(shi)回(hui)火(huo)脆(cui)化(hua)(hua)(hua)和氫(qing)脆(cui)共同(tong)作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果。金屬(shu)材料高溫(wen)破(po)(po)壞，還有如。相(xiang)析出脆(cui)化(hua)(hua)(hua)、強化(hua)(hua)(hua)合(he)金析出相(xiang)脆(cui)化(hua)(hua)(hua)都(dou)會致使基體弱化(hua)(hua)(hua)導致破(po)(po)壞。
三、疲勞破(po)壞
金屬(shu)材料在交變(bian)載荷(he)或溫度周期變(bian)化的情況下(xia)，出現(xian)變(bian)形(xing)損傷甚至斷裂的現(xian)象。其危險性在于：沒有明顯的塑性變(bian)形(xing)就突然(ran)斷裂。制(zhi)氫裝(zhuang)(zhuang)置的變(bian)壓(ya)(ya)吸附操作，約每8min升(sheng)降壓(ya)(ya)一次(ci)，在設計(ji)壽(shou)命(ming)期內，升(sheng)降壓(ya)(ya)循環(huan)次(ci)數超過百萬次(ci)，管(guan)(guan)道(dao)若不按疲勞(lao)(lao)設計(ji)考(kao)慮，疲勞(lao)(lao)破壞在所難免。某有機合(he)成廠(chang)，引進的0.30萬噸／年合(he)成酒精裝(zhuang)(zhuang)置中(zhong)，乙烯(xi)罐(guan)高(gao)位放(fang)空管(guan)(guan)只因為供(gong)貨方未按原設計(ji)要求設防震拉筋，1981年管(guan)(guan)線焊縫(feng)處發(fa)生斷裂，乙烯(xi)噴(pen)出起火爆炸。事故(gu)分(fen)析發(fa)現(xian)：斷口上(shang)有兩個對稱的疲勞(lao)(lao)區，疲勞(lao)(lao)擴展(zhan)斷口面(mian)積占(zhan)4／5，結(jie)論是(shi)疲勞(lao)(lao)破壞。
經過費用比(bi)較后(hou)，選用耐蝕材料(liao)（含復合(he)(he)材料(liao)）或(huo)(huo)增加管(guan)道的腐蝕裕(yu)量(liang)；對管(guan)道壁(bi)厚實施(shi)在役檢測(ce)，或(huo)(huo)對均勻腐蝕實行監(jian)控。復合(he)(he)材料(liao)有金(jin)(jin)屬(shu)(shu)復合(he)(he)和(he)非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)復合(he)(he)兩(liang)種，都是(shi)以碳(tan)鋼管(guan)為(wei)基材，用機械方法(fa)將(jiang)耐蝕材料(liao)復合(he)(he)于管(guan)道表面。前者最(zui)緊要的是(shi)復合(he)(he)界面結合(he)(he)剪切強度和(he)結合(he)(he)率(lv)應符合(he)(he)要求(qiu)；后(hou)者最(zui)緊要的是(shi)抗真空性能。
