一、鋼材的脆性和脆化
鍋爐壓力容器常用的制造材料是低碳鋼和低合金鋼，這些材料一般都具有較好的綜合性能，不但有一定的強(qiáng)度，也有一定的塑性和韌性。鍋爐壓力容器的脆性破裂事故，在國(guó)內(nèi)外均屢見不鮮。特別是高壓大型鍋爐壓力容器，脆性破裂更為常見。
產(chǎn)生脆性破裂的一個(gè)基本原因是，鋼材在特定條件下會(huì)產(chǎn)生脆性或脆化。脆性是特定外部條件導(dǎo)致的鋼材韌性降低，一旦外部條件消失，鋼材的韌性一般可以恢復(fù)；脆化是在一定條件下鋼材發(fā)生組織變化造成的永久性韌性降低。鋼材常見的脆性和脆化有：
冷脆性 指在0℃左右的低溫下鋼材韌性的明顯降低。相應(yīng)的低溫界限叫鋼材的“韌脆轉(zhuǎn)變溫度”。低碳鋼及低合金鋼均有冷脆性，并常導(dǎo)致冷脆破裂。
藍(lán)脆性 指在200℃～300℃時(shí)鋼材的韌性降低，并常體現(xiàn)為應(yīng)變時(shí)效。后者是指鋼材經(jīng)冷加工塑性變形后，在室溫下長(zhǎng)期放置或在中溫（對(duì)碳鋼為200℃～300℃）下短期放置，其韌性明顯下降的現(xiàn)象，常見于低碳鋼。
堿脆 也叫苛性脆化，指在高濃度堿性介質(zhì)和應(yīng)力的共同作用下，鋼材明顯變脆并導(dǎo)致破裂的現(xiàn)象，常發(fā)生在鍋爐鍋筒及接觸堿性介質(zhì)的容器上。
氫脆 指鋼材接觸氫或含氫介質(zhì)而導(dǎo)致韌性明顯降低的現(xiàn)象。
黑脆 即石墨化，指鋼材長(zhǎng)期承受高溫，其滲碳體分解析出石墨，使鋼材韌性明顯下降的現(xiàn)象。多發(fā)生在長(zhǎng)期承受高溫的低碳鋼、鉬鋼部件上。
二、脆性破裂的基本特征
1.容器沒(méi)有明顯的殘余變形，有些脆裂成塊的容器，將碎塊拼組起來(lái)基本上還是原容器的形狀，其周長(zhǎng)與原周長(zhǎng)相差無(wú)幾，壁厚也沒(méi)有減薄。
2.脆性破裂的斷口平齊且與主應(yīng)力方向垂直，呈閃爍金屬光澤的結(jié)晶狀，斷口上常有人字形放射花紋，其尖端指向裂源———缺陷部位或形狀突變部位。
3.由于容器脆性破裂時(shí)材料韌性較差，破裂的過(guò)程是裂紋迅速擴(kuò)展的過(guò)程，破裂速度極快，容器常裂成碎塊，且常有碎片飛出。脆性破裂的后果常比延性破裂嚴(yán)重。
4.名義應(yīng)力是指承壓后容器器壁中大面積上的平均應(yīng)力，脆性破裂時(shí)名義應(yīng)力往往低于鋼材的屈服點(diǎn)，因而這類破裂常在正常操作壓力或水壓試驗(yàn)壓力下發(fā)生，更難于防范。
5.由于常用的鍋爐壓力容器鋼材多有冷脆傾向，所以脆性破裂常在較低的溫度下發(fā)生，包括較低的水壓試驗(yàn)溫度和較低的使用溫度。
6.破裂常發(fā)生于高強(qiáng)度鋼制造的容器及厚壁容器，這些容器材料的韌性較低，且承壓后器壁中的應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜。
三、脆性破裂的預(yù)防
由于脆性破裂常在未超壓的情況下突然發(fā)生，所以防范的難度要大于防范延性破裂。通常需要對(duì)容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、修理、改造等環(huán)節(jié)進(jìn)行全過(guò)程安全監(jiān)控。
裂紋是造成脆性破裂的主要因素，而應(yīng)力集中是產(chǎn)生裂紋的重要原因。許多鋼結(jié)構(gòu)破壞事故都是在應(yīng)力集中處先產(chǎn)生裂紋，然后裂紋逐步擴(kuò)展，到一定程度后快速擴(kuò)展而破裂的。承壓部件結(jié)構(gòu)形狀不連續(xù)，焊縫及開孔布置不當(dāng)，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝不合理等，均可能造成應(yīng)力集中，必須用切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、工藝措施避免或減小應(yīng)力集中。
合理選材，確保材料在使用條件下具有較好的韌性。在低溫下使用的容器，其材料應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)并合格。既要防止焊接、熱處理不當(dāng)造成材料韌性降低，也要防止惡劣的使用條件造成材料韌性降低。
有的容器雖然工作載荷造成的名義應(yīng)力不大，但結(jié)構(gòu)中存在較大的殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力與載荷應(yīng)力疊加，使得結(jié)構(gòu)中的實(shí)際應(yīng)力水平達(dá)到裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展需要的應(yīng)力值，造成結(jié)構(gòu)破裂。焊接殘余應(yīng)力是焊制容器最主要的殘余應(yīng)力，必須通過(guò)熱處理等方式消除焊接殘余應(yīng)力。此外也應(yīng)注意因冷加工變形、強(qiáng)制對(duì)口產(chǎn)生的殘余應(yīng)力或附加應(yīng)力。
對(duì)在用鍋爐壓力容器定期檢驗(yàn)，及早發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)消除或嚴(yán)格監(jiān)控，也是防止發(fā)生脆性破裂的有效措施。