壓力容器設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)手冊(cè)【非常好的一份專業(yè)資料有很好的參考價(jià)值】

《壓力容器設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)手冊(cè)【非常好的一份專業(yè)資料有很好的參考價(jià)值】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《壓力容器設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)手冊(cè)【非常好的一份專業(yè)資料有很好的參考價(jià)值】（128頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 壓力容器設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)手冊(cè) 第一章 法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn) 1--1壓力容器設(shè)計(jì)必須哪些主要法規(guī)和規(guī)程？ 答：1.《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》國(guó)務(wù)院 2003.6.1 2.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》質(zhì)檢局 2000.1.1 3.《壓力容器、壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與管理規(guī)則》質(zhì)檢局 2003.1.1 4.《鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法》質(zhì)檢局 2003.1.1 5.GB150《鋼制壓力容器》 6.JB4732《鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 7.JB/T4735《鋼制焊接常壓

2、容器》 8.GB151《管殼式換熱器》。 1—2 壓力容器設(shè)計(jì)單位的職責(zé)是什么？ 答：1.應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的準(zhǔn)確性和完整性負(fù)責(zé)。 2.容器的設(shè)計(jì)文件至少應(yīng)包括設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖樣。 3.容器設(shè)計(jì)總圖應(yīng)蓋有壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書標(biāo)志。 1—3 GB150-1998《鋼制壓力容器》的適用和不適用范圍是什么？ 答： 適用范圍： 1. 設(shè)計(jì)壓力不大于35Mpa的鋼制壓力容器。 2. 設(shè)計(jì)溫度范圍根據(jù)鋼材允需的使用溫度確定。 不適用范圍： 1. 直接火焰加熱的容器。 2. 核能裝置中的容器。 3. 經(jīng)常搬

3、運(yùn)的容器。 4. 諸如泵、壓縮機(jī)、渦輪機(jī)或液壓缸等旋轉(zhuǎn)式或往復(fù)式機(jī)械設(shè)備中自成整體或作為組成部件的受壓容器。 5. 設(shè)計(jì)壓力低于0.1Mpa的容器。 6. 真空度低于0.02Mpa的容器。 7. 內(nèi)直徑小于150mm的容器。 8. 要求做疲勞分析的容器。 9. 已有其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管轄的壓力容器，如制冷、制糖、造紙、飲料等行業(yè)中的某些專用壓力容器和搪玻璃容器。 1—4 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的適用與不適用范圍是什么？ 答：使用范圍：（同時(shí)具備以下條件） 1. 最高工件壓力（PW）大于等于0.1Mpa（不含液體壓

4、力）的容器。 2. 內(nèi)直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于0.15m,且容積V大于等于0.25m3的容器； 3. 盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體、或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的容器。 不適用范圍： 1. 超高壓容器。 2. 各類氣瓶。 3. 非金屬材料制造的壓力容器。 4. 核壓力容器、船舶和鐵路機(jī)車上的附屬壓力容器、國(guó)防或軍事裝備用的壓力容器、鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察適用范圍內(nèi)的直接受火焰加熱的設(shè)備（如煙道式余熱鍋爐等）。 5. 正常運(yùn)行最高工件壓力小于0.1Mpa的壓力容器（包括在進(jìn)料或出料過程中需瞬時(shí)承受壓力大于等于0

5、.1Mpa的壓力容器，不包括消毒、冷卻等工藝過程中需要短時(shí)承受壓力大于等于0.1 Mpa的壓力容器）。 6. 機(jī)器上非獨(dú)立的承壓部件（如壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵、柴油機(jī)的承壓殼或氣缸，但不含造紙、紡織機(jī)械的烘缸、壓縮機(jī)的輔助壓力容器）。 7. 無殼體的套管換熱器、波紋管換熱器、空冷換熱器、冷卻排管。 1--5《容規(guī)》和GB150-98對(duì)壓力容器的范圍如何劃定？ 答： 1. 壓力容器與外部管道、裝置連接的：容器接管與外管道連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面；法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面；螺紋連接的第一個(gè)螺紋螺紋接頭端面；專用連接或管件的第一個(gè)密封面。 2.

6、壓力容器開孔部分的承壓封頭、平蓋及其堅(jiān)固件。 3. 非受壓元件與受壓元件的焊接接頭。 1—6何謂易燃介質(zhì)？ 答:易燃介質(zhì)指與空氣混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的氣體。如甲胺、乙烷、甲烷等。 1—7介質(zhì)的毒性程度如何劃分？ 答：參照HG《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》： 1. 極度危害：<0.1mg/m3; 2. 高度危害：0.1-<1.0 mg/m3; 3. 中度危害：1.0-<10mg/m3; 4. 輕度危害：≥10mg/m3; 1—8如何確定混合介質(zhì)的性質(zhì)？

7、 答：應(yīng)以介質(zhì)的組成并按毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則，由設(shè)計(jì)單位的工藝設(shè)計(jì)或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門，決定介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)。 1—9如何劃分壓力容器的壓力等級(jí)？ 答：按壓力容器的設(shè)計(jì)壓力（P）分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個(gè)等級(jí)： 1. 低壓：0.1Mpa≤P＜1.6 Mpa 2. 中壓：1.60Mpa≤P＜10 Mpa 3. 高壓：10.0Mpa≤P＜100 Mpa 4. 超高壓：P≥100 Mpa 1—10壓力容器的品種主要?jiǎng)澐譃槟膸追N？ 答：按容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，分反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力

8、容器、儲(chǔ)存壓力容器。 1. 反應(yīng)壓力容器：主要用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器。如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、分解塔、聚合釜、合成塔、變換爐、煤氣發(fā)生爐。 2. 換熱壓力容器：主要用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器等。 3. 分離壓力容器：主要用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離的壓力容器，如分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗器、干燥塔、分汽缸、除氧器等。 4. 儲(chǔ)存壓力容器;主要是用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體的壓力容器，如各種型式的儲(chǔ)罐。 1—11壓力容器分為三類，其劃分

9、的原則是什么？分類的目的是什么？ 答：為有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理，將《容規(guī)》適用范圍內(nèi)的壓力容器分為三類： 1. 低壓容器為一類壓力容器。 2. 下列情況之一的為二類壓力容器： （1） 中壓容器； （2） 易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害的低壓反應(yīng)容器的儲(chǔ)存容器； （3） 毒性程度為極度和高度介質(zhì)的低壓容器。 （4） 低壓管殼式余熱鍋爐。 （5） 低壓搪玻璃壓力容器。 3. 下列之一的為第三類壓力容器： （1） 高壓容器。 （2） 中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）。 （3）

10、 中壓儲(chǔ)存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度的介質(zhì)，且PV乘積大于等于10Mpa.m3）。 （4） 中壓反應(yīng)容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度的介質(zhì)，且PV乘積大于等于0.5Mpa.m3）。 （5） 低壓容器：（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于0.2Mpa.m3）。 （6） 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。 （7） 中壓搪玻璃壓力容器。 （8） 使用強(qiáng)度級(jí)別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度值下限大于等于540Mpa的材料）制造的壓力容器。 （9） 移動(dòng)式壓力容器，包括鐵路罐車（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）罐式汽車（液化氣體運(yùn)輸

11、半掛車、低溫液體運(yùn)輸半掛車、永久氣體運(yùn)輸半掛車和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）。 （10） 球形儲(chǔ)罐（容積大于等于50 m3）。 （11） 低溫液體儲(chǔ)存壓力容器（容積大于等于5 m3）。 1—12《容規(guī)》與《條例》及標(biāo)準(zhǔn)有何關(guān)系？ 國(guó)務(wù)院發(fā)布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》屬行政法規(guī)，是我國(guó)壓力容器安全監(jiān)察工作的基本法規(guī)，是壓力容器安全監(jiān)察工作的依據(jù)和準(zhǔn)則。依據(jù)《條例》制訂的《容規(guī)》也屬行政法規(guī)，是從安全角度，對(duì)壓力容器安全監(jiān)督提出的最基本的要求。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)屬民事訴訟范圍，是設(shè)計(jì)、制造壓力容器產(chǎn)品的依據(jù)?！度菀?guī)》是壓力容器安全監(jiān)督和管理的依據(jù)。由于安全

12、技術(shù)監(jiān)督的內(nèi)容同標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)、性質(zhì)、工作進(jìn)度和角度不同，有些與標(biāo)準(zhǔn)一致，有些可能不一致，這是正常的，并不矛盾。二者無大小之分，作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造單位，遵守《容規(guī)》和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是一致的，二者不協(xié)條時(shí)宜按高的要求執(zhí)行。但作為壓力容器安全監(jiān)察部門，只要產(chǎn)品符合《容規(guī)》要求即可。 第二章材料 2—2碳素鋼鎮(zhèn)靜鋼Q235B級(jí)、C級(jí)的區(qū)別是什么？適用范圍是什么？ 主要區(qū)別是沖擊試驗(yàn)溫度不同：Q235B級(jí)做常溫20℃V型沖擊試驗(yàn)；Q235C級(jí)做0℃V型沖擊試驗(yàn)。 適用范圍： 1. Q235B級(jí)：容器設(shè)計(jì)壓力P≤1.6Mpa,鋼板使用溫度0~350℃。用于容器殼體時(shí)，鋼

13、板厚度不大于20mm,不得用于毒性為高度、極度危害介質(zhì)的壓力容器。 2. Q235C級(jí)：容器設(shè)計(jì)壓力P≤2.5Mpa,鋼板使用溫度0~400℃。用于容器殼體時(shí)，鋼板厚度不大于30mm。 2—3碳素鋼和碳錳鋼在高于425℃溫度下長(zhǎng)期使用時(shí)，應(yīng)注意什么問題？ 答：GB150-98規(guī)定，碳素鋼和碳錳鋼在高于425℃溫度下長(zhǎng)期使用時(shí)，應(yīng)考慮鋼中碳化物的石墨化傾向。因?yàn)樘妓劁摵湾i碳鋼在上述情況下，鋼中的滲碳體會(huì)產(chǎn)生分解，F(xiàn)e3C___3Fe+C(石墨)，而這一分解及石墨化最終會(huì)使鋼中的珠光體部分或全部消失，使材料的強(qiáng)度及塑性下降，而沖擊值下降尤甚，鋼材明顯變脆。 2—4奧氏體

14、的使用溫度高于525℃，時(shí)應(yīng)注意什么問題？ 答：GB150-98規(guī)定，奧氏體的使用溫度高于525℃，鋼中含碳量應(yīng)不小于0.04%，這是因?yàn)閵W氏體鋼在使用溫度500~550℃時(shí)，若含碳量太低，強(qiáng)度及抗氧化性會(huì)顯著下降。因些一般規(guī)定超低碳（C≤0.03%）奧氏體不銹鋼的使用溫度范圍,18-9型材料用到400℃左右,18-12-2型材料用到450℃左右,使用溫度超過650℃時(shí),國(guó)外對(duì)于304、316型材料一般要求用H級(jí)，即含碳量要稍高一些，主要也是考慮耐腐蝕，而且耐熱及有熱強(qiáng)性。 2—5不銹鋼復(fù)合鋼板的的使用溫度范圍是什么? 答: 不銹鋼復(fù)合鋼板的的使用溫度范圍是應(yīng)同時(shí)符合基材和復(fù)

15、材使用溫度范圍的規(guī)定。 2—6壓力容器用碳素鋼和低合金鋼，當(dāng)達(dá)到何種厚度時(shí)應(yīng)在正火狀態(tài)下使用？為什么？ 殼體厚度大于30mm的20R和16MnR;其它受壓元件（法蘭、管板、平蓋等）厚度大于50mm的20R和16MnR，以及大于16mm的15MnVR，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用。這主要是考慮國(guó)內(nèi)軋制設(shè)備條件限制，較厚板軋制比小，鋼板內(nèi)部致密度及中心組織質(zhì)量差；另外對(duì)鋼板正火處理可細(xì)化晶粒及改善組織，使鋼板有較好的韌性、塑性及有較好的綜合機(jī)械性能。 2—7調(diào)質(zhì)狀態(tài)和用于多層包扎容器內(nèi)筒的碳素鋼和低合金鋼鋼板為何應(yīng)逐張進(jìn)行拉力試驗(yàn)和夏比（V型）常溫或低溫沖擊試驗(yàn)？ 答：低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)

16、處理后，屈服點(diǎn)大大提高了，但沖擊韌性不夠穩(wěn)定，為了正確判斷綜合力學(xué)性能，所以要逐張進(jìn)行拉力和沖擊試驗(yàn)來驗(yàn)證。 多層包扎容器內(nèi)筒是一種承受較高工作壓力的設(shè)備內(nèi)筒，其設(shè)計(jì)壓力為10~100Mpa；同時(shí)高壓容器還往往承受較高的溫度和各種介質(zhì)的腐蝕，操作條件苛刻，故高壓容器的材料驗(yàn)收、制造、與檢驗(yàn)要求都比較高，這樣才能保證高壓容器的使用安全。 2—8設(shè)計(jì)溫度小于0℃時(shí)，名義厚度δn大于25mm的20R和δn大于38mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR或任何厚度的18MnMoNbR和13MnNiMoNbR為何要進(jìn)行夏比（V型）低溫沖擊試驗(yàn)？試樣為何取橫向？低溫沖擊功的指標(biāo)是什么？

17、 因?yàn)閲?guó)產(chǎn)鋼材：16MnR、15MnVR、15MnVNR當(dāng)厚度達(dá)到一定限度時(shí)，或18MnMoNbR和13MnNiMoNbR強(qiáng)度級(jí)別較高的任何厚度鋼板，無延性轉(zhuǎn)變溫度可能就在-19.9~0℃之間，非常危險(xiǎn)，但又未按低溫材料對(duì)待，為避免這個(gè)問題，就要在上述溫度區(qū)間做母材和試板V型沖擊以驗(yàn)證能否滿足設(shè)計(jì)要求。 由于澆鑄鋼錠時(shí)形成化學(xué)成分不勻或含有雜質(zhì),則在熱軋形后不均勻部分和雜質(zhì)就順著金屬伸長(zhǎng)方向延伸,形成所謂“流線”或纖維狀組織，這時(shí)金屬力學(xué)性能就表現(xiàn)出各項(xiàng)異性，即平行于流線方向的力性能要高于垂直于流線方向的力學(xué)性能，尤其塑性和韌性更為突出，所以制造壓力容器鋼板標(biāo)準(zhǔn)中取力學(xué)性能低的橫向作

18、為沖擊值標(biāo)準(zhǔn)，以提高材料安全使用可靠性。 低溫沖擊功的指標(biāo)為：20R的Akv≥18J；16MnR、15MnVR的Akv≥20J，18MnMoNbR和13MnNiMoNbR的Akv≥27J。 2—9用于容器殼體的碳素鋼和低合金鋼板，什么情況下要逐張做超聲波檢驗(yàn)？ 答：凡符合下列條件之一的，應(yīng)逐張做超聲波檢驗(yàn)： 1．盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。 2．盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器。 3．最高工作壓力大于等于10Mpa的壓力容器。 4．GB150第2章和附錄C、GB151《管殼式換熱器》、GB12337《鋼制球

19、形儲(chǔ)罐》及其它國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)逐張進(jìn)行超聲波檢測(cè)的鋼板。 2—10低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-20℃時(shí)，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合什么要求？ 答：其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合下列要求： 16MnR 熱軋狀態(tài)厚度6~25mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-20℃ 正火狀態(tài)厚度6~120mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-20℃ 16MnDR 正火狀態(tài)厚度6~36mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-40℃ 正火狀態(tài)厚度36~100mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-30℃ 0．9Mn2VDR 正火，正火加回火狀態(tài)厚度6~36mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-50℃

20、0．9MnNiDR 正火，正火加回火狀態(tài)厚度6~60mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-70℃ 15MnNiDR 正火，正火加回火狀態(tài)厚度6~60mm,最低沖擊試驗(yàn)溫度為-45℃ 2—11什么是奧氏體不銹鋼的敏化范圍？ 答：奧氏體不銹鋼在400~850℃范圍內(nèi)緩慢冷卻時(shí)，在晶界上有高鉻的碳化物Cr23C6析出，造成鄰近部分貧鉻，引起晶間腐蝕傾向，這一溫度范圍稱敏化范圍。 2—12何謂固溶熱處理？它對(duì)奧氏體不銹鋼性能有何作用？ 答：將合金加熱至高溫單項(xiàng)區(qū)恒溫保持，使過剩項(xiàng)充分溶解到回溶體中去后快速冷卻，以得到飽和回溶體的工藝稱回溶處理。通過固溶處理鉻鎳不銹鋼將高溫組織在室溫下

21、固定下來，獲得被碳過飽和的奧氏體，以改善鉻鎳不銹鋼的耐腐蝕性。此外還能提高鉻鎳不銹鋼的塑性和韌性。 2—13目前防止晶間腐蝕的措施大致有幾種？ 1．固溶化處理。 2．降低鋼中的含碳量。 3．添加穩(wěn)定碳的元素。 2—14 什么是應(yīng)力腐蝕破裂？奧氏體不銹鋼在哪些介質(zhì)中易產(chǎn)生應(yīng)力體腐蝕？ 答：應(yīng)力腐蝕是金屬在應(yīng)力（拉應(yīng)力）和腐蝕的共同作用下（并有一定的溫度條件）所引起的破裂。應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象較為復(fù)雜，當(dāng)應(yīng)力不存在時(shí)，腐蝕甚微；當(dāng)有應(yīng)力后，金屬在腐蝕并不嚴(yán)重的情況下發(fā)生破裂，由于破裂是脆性的，沒有明顯預(yù)兆，容易造成災(zāi)難性事故。可產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的金屬材料與環(huán)境組合主要有以下

22、幾種： 1．碳鋼及低合金鋼：介質(zhì)為堿性、硝酸鹽溶液、無水液氨、濕硫化氫、醋酸等。 2．奧氏體不銹鋼：氯離子、氯化物+蒸汽、濕硫化氫、堿液等。 3．含鉬奧氏體不銹鋼：堿液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸銅水溶液等。 4．黃銅：氨氣及溶液、氯化鐵、濕二氧化硫等。 5．鈦：含鹽酸的甲醇或乙醇、熔融氯化鈉等。 6．鋁：濕硫化氫、含氫硫化氫、海水等。 2—15奧氏體不銹鋼焊縫能否采用超聲波檢測(cè)，為什么？ 由于奧氏體不銹鋼中存在雙晶晶界等顯著影響超聲波的衰減及傳播，因此目前超聲波檢測(cè)未能在這種不銹鋼中得到廣泛采用。 2—16選用新研制的鋼材設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，應(yīng)

23、滿足什么要求？ 選用新研制的鋼材設(shè)計(jì)壓力容器，必須具有完整的技術(shù)評(píng)定文件，該文件應(yīng)經(jīng)全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)審定合格。 2—17用GB713-86《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼板》中的20g鋼板可否代用什么容器用鋼板？ GB713-86《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼板》中的20g鋼板可代用Q235-C鋼板。 2—18用GB712-88《船體用結(jié)構(gòu)鋼》中的B級(jí)鋼板代用Q235-C鋼板時(shí)，應(yīng)符合什么要求？ 代用Q235-C板時(shí)，鋼廠必須按按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。對(duì)經(jīng)船檢部門同意鋼廠未進(jìn)行沖擊試驗(yàn)的B級(jí)鋼板只能代用Q235-B鋼板。 2—19碳素鋼和低合金鋼鋼管，當(dāng)使用溫度≤

24、-20℃時(shí)，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度按下表的規(guī)定： 鋼號(hào)使用狀態(tài) 壁厚，mm最低沖擊試驗(yàn)溫度，℃ 10 正火 ≤16 -30 20G 正火 ≤16 -20 16Mn 正火 ≤20 -40 09MnD正火 ≤16 -50 因尺寸限制無法制備5X10X55小尺寸沖擊試樣的鋼管，免做沖擊試驗(yàn)，各鋼號(hào)鋼管的最低使用溫度按附錄C的規(guī)定。 2—20鍛件的級(jí)別如何確定？對(duì)于公稱厚度大于300 mm的碳素鋼和低合金鋼鍛件應(yīng)選用什么級(jí)別？ 鍛件級(jí)別按JB4726《壓力容器鍛件技術(shù)條件》的規(guī)定選用。對(duì)于公稱厚度大于300mm碳素鋼和低合

25、金鋼鍛件應(yīng)選用Ⅲ級(jí)或Ⅳ級(jí)。 2—21 16MnD鋼鍛件，當(dāng)使用溫度等于或低于-20℃時(shí)其熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度是什么？ 答：應(yīng)符合下列規(guī)定： 鋼號(hào) 熱處理狀態(tài) 公稱厚度，mm最低沖擊試驗(yàn)溫度，℃ 16MnD 正火加回火，調(diào)質(zhì) ≤200 -40 ＞200~300 -30 2—22低合金鋼螺栓，當(dāng)使用溫度等于或低于-20℃時(shí)，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度是什么？ 答：應(yīng)符合下列規(guī)定： 鋼號(hào) 規(guī)格mm 最低沖擊試驗(yàn)溫度℃ Akv(J) 使用狀態(tài) 30CrMoA ≤M56 -100

26、 ≥27 35CrMoA ≤M56 -100 ≥27 35CrMoA ≤M60~M80 -70 ≥27 2—23 壓力容器受壓元件采用國(guó)外鋼材應(yīng)符全些什么要求？ 選用國(guó)外材料時(shí)，應(yīng)是國(guó)外相應(yīng)壓力容器最新標(biāo)準(zhǔn)所允許使用的鋼材，其使用范圍一般不超過該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且不超出GB150-98第4章材料部分和技術(shù)要求的鋼材的規(guī)定。并符合《容規(guī)》第22條的規(guī)定。 2—24 鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)符合什么要求？ 1．設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)大于8Mpa,設(shè)計(jì)溫度為-269~200℃。 2．設(shè)計(jì)溫度大于65℃時(shí)，一般不選含鎂量大于等于3%

27、的鋁合金。 2—25鈦和鈦合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)符合什么要求？ 1．設(shè)計(jì)溫度：工業(yè)純鈦不應(yīng)高于250℃，鈦合金不應(yīng)高于300℃，復(fù)合板不應(yīng)高于350℃。 2．用于制造壓力容器殼體的鈦材應(yīng)在退火狀態(tài)下使用。 2—26銅及銅金用于壓力容器受壓元件應(yīng)為什么狀態(tài)？ 一般應(yīng)為退火狀態(tài)。 第二章 鋼制焊接壓力容器 3—1 什么叫設(shè)計(jì)壓力？什么叫計(jì)算壓力？如何確定？ 設(shè)計(jì)壓力是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為載荷條件，其值不低于工作壓力。確定設(shè)計(jì)壓力時(shí)應(yīng)考慮： 1．容器上裝有超壓泄放裝置時(shí)，應(yīng)按附錄B的規(guī)定確定設(shè)計(jì)壓力

28、。 2．對(duì)于盛裝液化石油氣體的容器，在規(guī)定的充裝系數(shù)范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)工作條件下可能達(dá)到的金屬溫度確定。且不應(yīng)低于《容規(guī)》中的相關(guān)規(guī)定。 3．確定外壓容器時(shí)，應(yīng)考慮在正常工作情況下可能出現(xiàn)的最大設(shè)計(jì)差。 4．確定真空容器的殼體厚度時(shí)，設(shè)計(jì)壓力按承受外壓考慮。（1）當(dāng)裝有安全控制裝置時(shí)設(shè)計(jì)壓力取1.25倍最大內(nèi)外壓力差或0.1Mpa兩者中的低值；當(dāng)無安全控制裝置時(shí)取0.1Mpa。 5．由兩室或兩室以上壓力室組成的壓力容器，如夾套容器，確定設(shè)計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)根據(jù)各自的工作壓力確定各壓力室自己的設(shè)計(jì)壓力。 計(jì)算壓力是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液

29、柱靜壓力（當(dāng)液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)壓力時(shí)，可忽略不計(jì)）。由兩個(gè)或兩室以上壓力室組成的壓力容器，如夾套容器，確定計(jì)算壓力時(shí)，應(yīng)考慮各室之間的最大壓力差。 3—2固定式液化氣體容器設(shè)計(jì)中，如何確定設(shè)計(jì)壓力？ 盛裝臨界溫度大于等于50℃的液化氣體的壓力容器，如設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)為盛裝液化氣體在可能達(dá)到的最高工作溫度下的飽和蒸汽壓力；如無保冷設(shè)施，其設(shè)計(jì)壓力不得低于該液化氣體在50℃時(shí)的飽和蒸汽壓力。 盛裝臨界溫度小于50℃的液化氣體的壓力容器，如設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施，并能確保低溫儲(chǔ)存的，其設(shè)計(jì)壓力不得低于試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高溫度下的飽和蒸汽壓力；沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或沒有保冷設(shè)施的

30、壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力不得低于所裝液化氣體在規(guī)定最大充裝量時(shí)，溫度為50℃時(shí)的氣體壓力。 3—3GB150-98標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的載荷有哪些？ 1．內(nèi)壓、外壓或最大壓差。 2．液體靜壓力。 必要時(shí)還應(yīng)考慮以下載荷： 1．容器的自重（包括內(nèi)件和填料）以及正常操作條件下或試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重量； 2．附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷。 3．風(fēng)載荷和地震載荷。 4．支座的作用反力。 5．連接管道和其它部件所引起的作用力。 6．溫度梯度、熱膨脹量不同而引起的作用力。 7．包括壓力急劇波動(dòng)的沖擊載荷。

31、8．沖擊反力，如由流體沖擊引起的反力等。 9．容器在運(yùn)輸或吊裝時(shí)承受的作用力。 3—4 GB150-98標(biāo)準(zhǔn)除了規(guī)定的常規(guī)設(shè)計(jì)方法以外還允許采用什么方法進(jìn)行設(shè)計(jì)？ 允許用以下方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，但需經(jīng)全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)評(píng)定認(rèn)可。 1．以應(yīng)力分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（包括有限元法分析）。 2．驗(yàn)證性試驗(yàn)分析（如應(yīng)力測(cè)定、驗(yàn)證性水壓試驗(yàn)）。 3．用可比的已投入使用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 3—5 什么叫計(jì)算厚度、設(shè)計(jì)厚度、名義厚度、有效厚度？ 計(jì)算厚度系指用公式計(jì)算得到的厚度，需要時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入其它載荷所需厚度，不包括厚度附加量。 設(shè)計(jì)厚度系指計(jì)算厚度

32、與腐蝕余量之和。 名義厚度是將設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度，即圖樣標(biāo)注的厚度。對(duì)于容器殼體在任何情況下其名義厚度不得小于最小厚度與腐蝕裕量之和； 有效厚度是指名義厚度減去厚度附加量。 3—6 什么叫最小厚度？如何確定？ 為滿足制造工藝要求，根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)殼體元件規(guī)定了不包括腐蝕裕量的最小厚度。圓筒的最小厚度δmin 按下列規(guī)定： 1．對(duì)碳素鋼和低合金鋼容器：δmin≥3mm。 2．對(duì)高合金鋼容器：δmin≥2mm。 3—7 厚度附加量C由哪兩部分組成？ 厚度附加量C按下式計(jì)算： C=C1+C2 mm

33、 式中C1為鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差，按相應(yīng)鋼板或鋼管標(biāo)準(zhǔn)選取，C2為腐蝕裕量。 3—8 對(duì)于鋼材各種強(qiáng)度性能如何選取其安全系數(shù)？螺栓的安全系數(shù)選用較高，為什么？ 常溫下最低抗拉強(qiáng)度σb 常溫或設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)σs 或σst 設(shè)計(jì)溫度下經(jīng)10萬小時(shí)斷裂的持久強(qiáng)度σD’ 設(shè)計(jì)溫度下經(jīng)10萬小時(shí)蠕變率為1%的蠕變極限 σn Nb ns nD nn 碳素鋼、低合金鋼、鐵素體高合金鋼 ≥3.0 ≥1.6 ≥1.5 ≥1.0 奧氏體高合金鋼 ≥3.0 ≥1.51) ≥1.5 ≥1.0 1) 當(dāng)部件的設(shè)計(jì)溫度不到蠕變溫度范圍，

34、且允許有微量永久變形時(shí)，可適當(dāng)提高許用應(yīng)力，但不超過0.9σst.此規(guī)定不適用于法蘭或其它有微量變形就產(chǎn)生泄漏或故障的場(chǎng)合。 螺栓的安全系數(shù)在選項(xiàng)取時(shí)應(yīng)考慮： 1．使在旋緊螺栓的初始應(yīng)力大于設(shè)計(jì)值，以保證其密封。 2．壓力試驗(yàn)時(shí)因試驗(yàn)壓力高于工作壓力，因而螺栓可能伸長(zhǎng)，墊片松馳，必須再次擰緊螺栓。 3．法蘭與螺栓的溫度差，以及兩者材料的線膨脹系數(shù)不同所引起的應(yīng)力。因而螺栓的安全系數(shù)較高。 材料 螺栓直徑 熱處理狀態(tài) 設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)σs ns 設(shè)計(jì)溫度下經(jīng)10萬小時(shí)斷裂的持久強(qiáng)度σD’平均值的nD 碳素鋼 ≤M22 M24~M48

35、 熱軋、正火 3．7 2．5 低合金鋼、 馬氏體 高合金鋼 ≤M22 M24~M48 ≥52 調(diào)質(zhì) 3. 5 4. 3.0 5. 2.7 1.5 奧氏體高合金鋼 ≤M22 M24~M48 固溶 1．6 1．5 3—9 不銹鋼復(fù)合鋼板在設(shè)計(jì)中如需計(jì)入復(fù)層材料的強(qiáng)度時(shí)，設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力[σ]如何計(jì)算？ 對(duì)于復(fù)層與基層結(jié)合率達(dá)到JB4733-96的B2級(jí)以上的復(fù)合鋼板，在設(shè)計(jì)計(jì)算中需計(jì)入復(fù)層材料的強(qiáng)度時(shí)，設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力[σ]按下式計(jì)算： [σ]1δ1+[σ]

36、2δ2 [σ]=————— δ1+δ2 δ1—基層鋼板的名義厚度 δ2—為復(fù)層材料的厚度，不計(jì)入腐蝕裕量。 [σ]1—設(shè)計(jì)溫度下基層的許用應(yīng)力 [σ]2—設(shè)計(jì)溫度下復(fù)層材料的許用應(yīng)力 3—10 對(duì)容器直徑不超過800mm,不能檢測(cè)的單面焊，如何處理？ 對(duì)容器直徑不超過800mm的圓筒與封頭的最后一道環(huán)向封閉焊縫，當(dāng)采用不帶墊板的單面焊對(duì)接接頭，且無法進(jìn)行射線或超聲波檢測(cè)時(shí)，允許不進(jìn)行檢測(cè)，但需采用氣體保護(hù)焊底。 3—11 鋼制焊接壓力容器液壓試驗(yàn)的壓力如何確定？ 1．內(nèi)壓容器液壓試驗(yàn)壓力PT按下式確定： PT=1.25 p

37、[σ] / [σ]t P—設(shè)計(jì)壓力 [σ] –試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力 [σ]t設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 2．外壓容器和真空容器按內(nèi)壓容器進(jìn)行液壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力PT 按下式確定： PT=1.25 p P—設(shè)計(jì)壓力 3．夾套容器應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗(yàn)壓力。 a. 內(nèi)筒：內(nèi)筒的試驗(yàn)壓力按上述1，2款確定。 b. 夾套：夾套內(nèi)的試驗(yàn)壓力按上述1款確定，但必須校核內(nèi)筒在試驗(yàn)外壓力作用下的穩(wěn)定性。如不能滿足穩(wěn)定性要求，則應(yīng)規(guī)定在作夾套的液壓試驗(yàn)時(shí)，必須同時(shí)在內(nèi)筒內(nèi)保持一定壓力，以使整個(gè)試驗(yàn)過程（包括升壓、保壓、和卸壓）中的任一時(shí)間

38、內(nèi)，夾套的內(nèi)筒的壓力差不超過設(shè)計(jì)壓差。 3—12 液壓試驗(yàn)中，對(duì)試驗(yàn)液體有什么要求？ 試驗(yàn)液體一般采用水，需要時(shí)也可采用不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其它液體。試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。奧氏體不銹鋼制容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)后應(yīng)將水漬去除干凈。當(dāng)無法達(dá)到這一要求時(shí)，應(yīng)控制水的氯離子含量不超過25mmg/L. 試驗(yàn)溫度： 1．碳素鋼、16MnR和正火15MnVR鋼制壓力容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于5℃，其它低合金鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí)液體溫度不得低于15℃。如果由于板厚等原因造成材料延性轉(zhuǎn)變溫度升高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)液體溫度。 2．其它鋼種制容器液壓試驗(yàn)溫度按圖樣規(guī)定。

39、 3—13 何種情況下方可進(jìn)行氣壓試驗(yàn)？如何進(jìn)行？ 1．容器容積過大，無法承受水的重量。 2．結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水壓試驗(yàn)不足以充分檢驗(yàn)各個(gè)部位的試壓要求。 3．由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原因，用水不適合的（如不允許容器內(nèi)殘留試驗(yàn)液體）。 4．其它難以克服的困難諸如大型容器供水困難者。 氣壓試驗(yàn)應(yīng)有安全措施。該安全措施需經(jīng)試驗(yàn)單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并經(jīng)本單位安全部門檢查監(jiān)督。試驗(yàn)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。碳素鋼和低合金鋼容器，氣壓試驗(yàn)時(shí)介質(zhì)溫度不得低于15℃；其它容器氣壓試驗(yàn)溫度按圖樣規(guī)定。 試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，至規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%，保壓5~10分

40、鐘，然后對(duì)所有焊縫和連接部位進(jìn)行初次泄漏檢查，如有泄漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。初次泄漏檢查合格后，再繼續(xù)緩慢升壓至規(guī)定試驗(yàn)壓力的50%，如無異?，F(xiàn)象，其后按每級(jí)規(guī)定的試驗(yàn)壓力的10%的級(jí)差增至規(guī)定的試驗(yàn)壓力。保壓30分鐘后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的87%，并保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間后現(xiàn)進(jìn)行泄漏檢查。如有泄漏，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新試驗(yàn)。檢查無漏氣、無可見異常變形為合格。不得采用連續(xù)加壓來維持試驗(yàn)壓力不變。氣壓試驗(yàn)過程中嚴(yán)禁帶壓堅(jiān)固螺栓。 3—14 何種情況下要做氣密性試驗(yàn)？如何進(jìn)行？ 1．介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏的壓力容器，必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。 2．氣密性試驗(yàn)應(yīng)在

41、液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。對(duì)設(shè)計(jì)圖樣要求作氣壓試驗(yàn)的壓力容器，是否再做氣密性試驗(yàn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定。 3．碳素鋼和低合金鋼制壓力容器，其試驗(yàn)用氣的溫度應(yīng)不低于5℃，其它材料制壓力容器按設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定。 4．壓力容器進(jìn)行氣密性試驗(yàn)時(shí)，安全附件應(yīng)安裝齊全。 5．氣密性試驗(yàn)所用的氣體應(yīng)為干燥，潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。 6．氣密性試驗(yàn)壓力應(yīng)在圖樣上注明。試驗(yàn)壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到歸定的試驗(yàn)壓力后保壓30分鐘，然后降至設(shè)計(jì)壓力，對(duì)所有焊縫和連按部位進(jìn)行泄漏檢查，小型容器也可浸入水中檢查。如有泄漏，修補(bǔ)后重新進(jìn)行液壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。經(jīng)檢查無泄漏即為合格。 3—15 試述第一

42、、三、四強(qiáng)度理論？ 第一強(qiáng)度理論即最大主應(yīng)力理論，其當(dāng)量應(yīng)力強(qiáng)度S=σ1。它認(rèn)為引起材料斷裂破壞的因素是最大主應(yīng)力。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要最大主應(yīng)力達(dá)到材料單項(xiàng)拉伸時(shí)的最大應(yīng)力值，材料即發(fā)生斷裂破壞。 第三強(qiáng)度理論即最大剪應(yīng)力理論，其當(dāng)量應(yīng)力強(qiáng)度S=σ1-σ3，它認(rèn)為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是最大剪應(yīng)力。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要最大剪應(yīng)力達(dá)到材料屈服時(shí)的最大剪應(yīng)力值，材料即發(fā)生屈服破壞。 第四強(qiáng)度理論亦稱最大變形能理論，其當(dāng)量應(yīng)力強(qiáng)度 S= （它認(rèn)為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是材料的最大變形能。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要其內(nèi)

43、部積累的變形能達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的變形能，材料即發(fā)生屈服破壞。 我國(guó)GB150-98標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算式主要是以第一強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)的。 我國(guó)JB4732《鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算均采用第三強(qiáng)度理論。 3—16 GB150—98《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)中的圓筒公式采用了哪種強(qiáng)度理論？涵義是什么？ 圓筒計(jì)算公式用lame公式，該公式用四種強(qiáng)度理論又派生出四個(gè)應(yīng)力計(jì)算公式。GB150—98《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)中的圓筒公式是由殼體薄膜理論環(huán)向應(yīng)力表達(dá)式演變而來，即平均直徑處的薄膜應(yīng)力公式（中徑公式）；這個(gè)公式當(dāng)外徑與內(nèi)徑比值K≤1.5時(shí)推演可證明它與lame公式的第一

44、強(qiáng)度理論表達(dá)式近似相等。因此，在工程上就將中徑公式視為第一強(qiáng)度理**式，亦可用于厚壁容器（K≤1.5）時(shí)的計(jì)算。 3—17 GB150—98《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)中，內(nèi)壓圓筒強(qiáng)度計(jì)算的基本公式和使用范圍是什么？ 基本公式： PcDi δ=----------------- 2[σ]tφ-Pc 適用范圍為：Do/Di≤1.5 或P≤0.4[σ]tφ 3—18 GB150—98《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)中，內(nèi)壓球殼強(qiáng)度計(jì)算的基本公式和使用范圍是什么？ 基本公式： PcRi δ=----------------

45、- 2[σ]tφ-0.5Pc 適用范圍為： 或P≤0.6[σ]tφ 3—19 內(nèi)壓圓筒與球殼厚度計(jì)算公式中的焊縫系數(shù)指的是何焊縫系數(shù)？ 圓筒中的焊縫系數(shù)為縱焊縫系數(shù)(即A類焊縫系數(shù))。球殼公式中的焊縫系數(shù)為球殼上各焊縫的最小焊縫系數(shù)，其中包括球殼與圓筒相連接的環(huán)焊縫系數(shù)(即A類焊縫系數(shù))。 3—20 外壓容器破壞形式有哪兩種？外壓容器的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)包括哪兩個(gè)方面的內(nèi)容？ 外壓容器破壞的主要形式有強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)破壞兩種。設(shè)計(jì)應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定校核。因失穩(wěn)往往在強(qiáng)度破壞前發(fā)生，所以穩(wěn)定性計(jì)算是外壓容器計(jì)算中主要考慮的問題。 3—21 GB150—

46、98《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)中，外壓圓筒（D0/δe≥20）的有效厚度如何計(jì)算？ 1．假設(shè)δn令δe=δn-C,定出L/D0和D0/δn. 2．在圖中利用L/D0和D0/δ查出相應(yīng)系數(shù)A。 3．由A和材料的彈性模量E查圖得B值，用下式計(jì)算出許用外壓應(yīng)力[P]。 B [P]= ------------- D0/δe 2AE 或 [P]= ------------- 3(D0/δe) 4.[P]應(yīng)大于或等于Pc,否則須再假設(shè)名義厚度δn,重復(fù)上述計(jì)算步驟,直至[P]大于且接近Pc為止。 3—22 常見的

47、容器封頭有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 常見的容器封頭有半球形、碟形、橢圓形、無折邊球形、錐形、平蓋生等。 從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋最差。從制造上看，平蓋最容易，其次為錐形、碟形、橢圓形、球形。 錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，使用也較多。 3—23 碟形封頭的球面部分的內(nèi)半徑和封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑有何要求？ 碟形封頭的球面部分的內(nèi)半徑應(yīng)不大于封頭的內(nèi)直徑，通常取0.9倍的封頭內(nèi)直徑，封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的10%，且不得小于3倍名義厚度δn。 3—24 受內(nèi)壓的碟形封頭和橢圓形封頭的形狀系數(shù)是什么？ 碟形封頭

48、形狀系數(shù)M按下式計(jì)算： 式中：Ri為球面部分的內(nèi)半徑，r為轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑。 橢圓形封頭的形狀系數(shù)K按下式計(jì)算： 式中Di為封頭內(nèi)直徑，hi為封頭不包括直邊部分的高度。 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭K=1。 3—25 受內(nèi)壓碟形封頭厚度的計(jì)算公式是什么？ 計(jì)算厚度 式中M為封頭形狀系數(shù): 3—36 GB150-98對(duì)碟形封頭的有效厚度有何限制? 對(duì)于Ri=0.9Di,r=0.17Di的碟形封頭,其有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%,其它碟形封頭的有限厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.3%.但當(dāng)確定封頭厚度時(shí)已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題,

49、或是按分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)者可不受此限制. 3—27 受內(nèi)壓橢圓形形封頭的厚度計(jì)算公式是什么? 計(jì)算厚度公式是: 式中K為封頭形狀系數(shù): 3—28 GB150—98對(duì)橢圓形封頭的有效厚度有何限制? 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(K=1)的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的15%,其它橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于0.30%.但當(dāng)確定封頭厚度時(shí)已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題，或是按分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)者，可不受此限。 3—29 受內(nèi)壓（凹面受壓）無折邊球形封頭的計(jì)算厚度公式是什么？ 答：封頭的計(jì)算厚度按下式確定： 式中Q----系數(shù)，可查圖表取得。 3—30受外壓（凸面受壓

50、）無折邊球形封頭的計(jì)算厚度公式是什么？ 下列兩種方法取較大值: 1．外壓球殼所需的有效厚度計(jì)按下以下步驟確定： a. 假設(shè)δe=δn-C,定出Ri/δe b. 按下式計(jì)算系數(shù)A A=0.125/ c. 根據(jù)所有材料從有關(guān)圖中找到系數(shù)B，并按下式計(jì)算許用外壓力[P]： [P]= 或 [P]= d. [P]應(yīng)大于或等于Pc,否則再假設(shè)名義厚度δn重復(fù)上術(shù)計(jì)算，直到[P]應(yīng)大于且接近Pc為止。 2.按下式計(jì)算計(jì)算封的計(jì)算厚度： δ= 式中：Q—系數(shù)，由圖查取。 3—31 兩側(cè)受壓的無折邊球面中間封頭的厚度

51、如何計(jì)算？ 當(dāng)不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時(shí)作用時(shí)，應(yīng)分別按下列兩種情況計(jì)算，取較大值： a. 只考慮封頭凹面受壓計(jì)算厚度按： 計(jì)算，式中Q值按GB150-98的圖7-6查取。 b. 只考慮封頭凸面受壓，計(jì)算公式同上，但其中Q值按GB150-98的圖7-7查取。此外，還應(yīng)不小于按GB150-98第6.2.2條確定的有效厚度。 當(dāng)能夠保證任何任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時(shí)作用時(shí)，可以按封頭兩側(cè)的壓差進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)封頭一側(cè)是正壓，另一側(cè)為負(fù)壓，則必須按兩鍘差值進(jìn)行設(shè)計(jì)。 a. 當(dāng)壓力差的作用使封頭凹面受壓時(shí)，計(jì)算厚度的公式同上，式中

52、Q值按GB150-98的圖7-6查??； b. 當(dāng)壓力差的作用使封頭凸面受壓時(shí)，算公式仍按上式確定，但其中Q值按GB150-98的圖7-7查取。此外，還應(yīng)不小于按GB150-98第6.2.2條確定的有效厚度。 3—32 GB150-98對(duì)錐形封頭的設(shè)計(jì)范圍有何限制？對(duì)其幾何形狀有何要求？ 對(duì)錐形封頭只規(guī)定適用軸對(duì)稱的無折邊或折邊錐形封頭，且其錐殼半頂角a≤60。 1．錐殼大端：當(dāng)錐殼半頂角a≤30度時(shí)可采用無折邊結(jié)構(gòu)；當(dāng)a>30度時(shí)應(yīng)采用有折邊結(jié)構(gòu)，否則應(yīng)按應(yīng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2．大端折邊錐形封頭的過渡段轉(zhuǎn)角半徑 r應(yīng)不小于封頭大端內(nèi)徑Di的10%,且

53、不小于該過渡段厚度的3倍。 3．錐殼小端：當(dāng)錐殼半頂角a≤45度時(shí)可采用無折邊結(jié)構(gòu)；當(dāng)a>45度時(shí)應(yīng)采用折邊結(jié)構(gòu)，否則應(yīng)按應(yīng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4．小端折邊錐形封頭的過渡段轉(zhuǎn)角半徑 rs應(yīng)不小于封頭小端內(nèi)徑Dis的5%,且不小于該過渡段厚度的3倍。 5．錐殼與圓筒的連接應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。 3—33 當(dāng)錐形封頭的錐殼半頂角a>60時(shí)，應(yīng)如何計(jì)算？ 當(dāng)錐殼半頂角a>60時(shí)，錐形封頭的厚度可按平蓋進(jìn)行計(jì)算。也可以用應(yīng)力分析（包括有限元）法確定。 3—34 錐形封頭的錐殼，其厚度如何計(jì)算？Dc的含義為何？ 錐殼厚度的計(jì)算公式為: 式中Dc的含意

54、是：GB150-98允許錐殼同一個(gè)半頂角的幾個(gè)不同厚度的錐殼段組成，錐殼的直徑是逐段變化的，因此，錐殼段的厚度也是逐段變化的。各錐殼段的厚度均按此式計(jì)算，式中Dc分別為各錐殼段大端內(nèi)直徑。 3—35 受內(nèi)壓無折邊錐形封頭大小端如需補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，對(duì)加強(qiáng)段有何要求？加強(qiáng)段厚度如何計(jì)算？有何限制？ 若需要增加厚度予以加強(qiáng)時(shí)，錐殼加強(qiáng)段與圓筒加強(qiáng)段應(yīng)有相同的厚度。 受內(nèi)壓無折邊錐形封頭大端加強(qiáng)段的厚度按下式計(jì)算： 式中Q值由GB150-98的圖7-12查取。 受內(nèi)壓無折邊錐形封頭小端加強(qiáng)段的厚度按下式計(jì)算： 式中Q值由GB150-98的圖7-14查取。

55、 加強(qiáng)段的限制：在任何情況下，加強(qiáng)段厚度不得小于邊接處錐殼的計(jì)算厚度。錐殼加強(qiáng)段的長(zhǎng)度，對(duì)于大端，應(yīng)不小于；對(duì)于小端，應(yīng)不小于。圓筒加強(qiáng)段的長(zhǎng)度，對(duì)于大端，應(yīng)不小于；對(duì)于小端，應(yīng)不小于。 3—36 受內(nèi)壓折邊錐形封頭大端厚度，在GB150-98中是如何確定的？ 受內(nèi)壓折邊錐形封頭大端厚度的確定，在GB150-98中，是以過渡段與錐殼相連接處的過渡段厚度與錐殼厚度相比較，取其大者。將過渡段視作碟形封頭的過渡區(qū)，因而按碟形封頭計(jì)算其厚度。與之相連的錐殼，由于此處的直徑已小于過渡區(qū)前的圓筒直徑，此處直徑可根據(jù)其過渡區(qū)半徑和錐殼半項(xiàng)角值計(jì)算得出，而后用錐殼厚度計(jì)算式計(jì)算。 GB15

56、0-98中的折邊錐形封頭大端的過注段厚度計(jì)算式： δ= 和過渡區(qū)相接處的錐殼厚度計(jì)算式： δ= 均系按此機(jī)理推導(dǎo)得出。其中的系數(shù)K值的f值分別由GB150-98中的表7—4和表7—5查取。 3—37 圓形平蓋厚度計(jì)算公式化是什么？如何推導(dǎo)而來？ 圓形平蓋厚度計(jì)算公式是基于假定薄的圓形平板受均布載荷，周邊簡(jiǎn)支或鋼性固支連接情況下推導(dǎo)而得的。其計(jì)算公式為： 3—38 緊縮口封頭作用于縱向截面彎曲應(yīng)力按什么公式校核？ 作用于縱向截面的彎曲應(yīng)力是 此彎曲應(yīng)力不得大于緊縮口封頭所用鋼材的施用應(yīng)力的0.8倍，即 σm

57、≤0.8[σ]t 這就是GB150-98對(duì)緊縮口封頭縱向截面上作用的彎曲應(yīng)力校核公式。 3—39 GB150-98規(guī)定在什么情況下壓力容器壁上開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)？ 允許不另行補(bǔ)強(qiáng)需滿足下述條件： 1．相鄰兩開孔中心的間距（對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。 2．接管公稱外徑小于或等于89mm。 3．不補(bǔ)強(qiáng)接管的外徑和最小壁厚的規(guī)格采用：φ253.5、φ323.5、φ383.5、φ454、φ575、φ655、φ766φ896mm。（接管的腐蝕裕量為1mm） 以上規(guī)定適用于設(shè)計(jì)壓力P≤2.5Mpa的容器。 3—40 壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)有幾

58、種？采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)遵循什么規(guī)定？ 壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)，從設(shè)計(jì)方法區(qū)分大致下述幾種： 1．等面積補(bǔ)強(qiáng)法。 2．極限補(bǔ)強(qiáng)法。 3．安定性分析。 4．其它方法，如試驗(yàn)應(yīng)力分析法、采用增量塑性理論方法研究容器開孔及補(bǔ)強(qiáng)等等。 從補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)區(qū)分，其基本結(jié)構(gòu)大致分為兩大類： 1．補(bǔ)強(qiáng)圈搭焊結(jié)構(gòu)。 2．整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。 當(dāng)采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)遵循下列規(guī)定： 1．所采用鋼材的標(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度：σb≤540Mpa. 2．殼體名義厚度δn≤38mm。 3．補(bǔ)強(qiáng)圈厚度應(yīng)小于或等于1.5δn。 3—41在應(yīng)用等面積補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，為什么要限制

59、d/D之比和長(zhǎng)圓形孔的長(zhǎng)短軸之比？ 開孔不僅削弱容器壁的強(qiáng)度，而且在開孔附近的局部區(qū)域形成很高的應(yīng)力集中。較大的局部應(yīng)力，加上接管有各種載荷所產(chǎn)生的應(yīng)力、溫度應(yīng)力，以及容器材質(zhì)和制造缺陷等等因素的綜合作用，往往會(huì)造成容器的破壞源。因此，對(duì)于開孔的補(bǔ)強(qiáng)首先應(yīng)研究開孔的受力分析。其基本方法是從彈性力學(xué)的大平板上開小孔分析。 一、大平板上開小圓孔： 1．單向拉伸 應(yīng)力集中系數(shù)：K=3 2．雙向拉力 應(yīng)力集中系數(shù)：K=2.5 二、大平板上開孔問題，橢圓孔邊緣應(yīng)力集中系數(shù)可比圓孔大。特別是長(zhǎng)軸垂直于主應(yīng)力方向時(shí)，a/b越大，應(yīng)力集中系數(shù)就越大。 三、圓柱上開小圓孔，當(dāng)

60、將圓柱展平，小孔的變形不會(huì)很大，仍近似圓孔；若是開大孔，展開后將近似于橢圓孔，應(yīng)力集中系數(shù)可能增大。尤其是當(dāng)d/D之比較大時(shí)，由于殼體曲率影響，開孔邊緣將引起附加彎矩，更加大了其應(yīng)力水平，危及安全。 四、d/D之比較大時(shí)，已超出了“大平板上開小孔”的假設(shè)。運(yùn)用的計(jì)算就不可能正確。因此對(duì)d/D必須給予限制。 3—42 壓力容器殼體上開孔的最大直徑有何限制？ 限制如下： 1．對(duì)于筒體：當(dāng)其內(nèi)徑Di≤1500mm時(shí)，開孔的最大直徑d≤，且d≤520mm; 當(dāng)其內(nèi)徑Di>1500mm時(shí)，開孔的最大直徑d≤，且d≤1000mm; 2．凸形封頭或球殼的開孔最大直徑d≤

61、 3．錐形封頭的開孔最大直徑d≤，Di為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。 3—43 內(nèi)壓容器開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積按什么公式計(jì)算？ A=dδ+2δ(δm-C)(1-fr) 對(duì)于內(nèi)壓容器中平蓋開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積： A=0.5dδp 3—44 外壓容器開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按什么公式計(jì)算？ A=0.5[dδ+2δ(δm-C)(1-fr)] 3—45 等面積補(bǔ)強(qiáng)法與壓力面積法有什么異同？ 壓力面積法是西德受壓容器規(guī)范和西德蒸汽鍋爐技術(shù)規(guī)程中的采用的開孔補(bǔ)強(qiáng)方法，并說明可用于開孔率達(dá)0.8的大開孔結(jié)構(gòu)情況下。該計(jì)算方法的通式為： 式中Ap---為

62、補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的壓力作用面積； Aσ---為補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的殼體、接管、補(bǔ)強(qiáng)金屬的面積； P---設(shè)計(jì)壓力 [σ]材料許用應(yīng)力。 該式是以受壓面積和承載面積的平衡為基礎(chǔ)的。 等面積法的含義是：補(bǔ)強(qiáng)殼體的平均強(qiáng)度，用開孔等面積的外加金屬來補(bǔ)償削弱的殼壁強(qiáng)度。 它們的基本出發(fā)點(diǎn)是一致的。 由于有效范圍考慮不同，所以引起了整外補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的結(jié)果。 d/2 或 D-殼體中徑 3—46 壓力容器開孔的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍及有效補(bǔ)強(qiáng)面積是什么？ 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍是指： 1．有效寬度：B=2d 2．B=d+2δn+2δnt 取兩者中較大值。 有效

63、高度h1=h1=接近實(shí)際外伸伸高度 取兩者較小值 h2=h2=接近實(shí)際內(nèi)伸伸高度 取兩者較小值 有效補(bǔ)強(qiáng)面積是指：在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)可作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積： A1—?dú)んw受內(nèi)壓或外壓所需設(shè)計(jì)厚度之外的多余金屬面積： A1=(B-d)(δe-δ)-2(δnt-C)( δe-δ)(1-fr) A2—接管承受內(nèi)壓或外壓所需設(shè)計(jì)厚度之外的多余金屬面積： A2=2h1(δnt-δt-C)fr+2h2(δnt-C-C2)fr A3—補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積； A4—補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)另加的補(bǔ)強(qiáng)面積。 3—47 螺栓法蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？ 1．確定墊片材料、型式及尺寸。 2．確定螺栓材料、規(guī)格及數(shù)量。 3．確定法蘭材料、密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸。 4．進(jìn)行應(yīng)力校核（計(jì)算中所有尺寸均不包括腐蝕裕量）。 3—48 用鋼板制造整體帶頸法蘭時(shí)，須符合什么要求？ 必須符合下列要求： 1．鋼板應(yīng)超聲波探傷，無分層缺陷。 2．應(yīng)沿鋼板軋制方向切割出板條。經(jīng)彎制，對(duì)焊成為圓環(huán)，并使鋼板的表面形成環(huán)的柱面。 3．圓環(huán)的對(duì)接焊縫應(yīng)采用全熔透焊縫。 4．圓環(huán)對(duì)接焊縫應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理，并經(jīng)100%射線或超聲