压力容器设计必须掌握的知识问答8010.docx
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1、第一章 法规与与标准1-11压力容容器设计计必须哪哪些主要要法规和和规程?答:1.特种种设备安安全监察察条例国国务院 20003.66.12.压压力容器器安全技技术监察察规程质质检局 20000.11.13.压压力容器器、压力力管道设设计单位位资格许许可与管管理规则则质检检局 220033.1.14.锅锅炉压力力容器制制造监督督管理办办法质质检局 20003.11.15.GBB1500钢制制压力容容器6.JBB47332钢钢制压力力容器-分析设设计标准准7.JBB/T447355钢制制焊接常常压容器器8.GBB1511管壳壳式换热热器。12 压力容容器设计计单位的的职责是是什么?答:1.应对设
2、设计文件件的准确确性和完完整性负负责。2.容器器的设计计文件至至少应包包括设计计计算书书和设计计图样。3.容器器设计总总图应盖盖有压力力容器设设计单位位批准书书标志。13 GB1150-19998钢钢制压力力容器的的适用和和不适用用范围是是什么?答:适用范围围:1. 设设计压力力不大于于35MMpa的的钢制压压力容器器。2. 设设计温度度范围根根据钢材材允需的的使用温温度确定定。不适用范范围:1. 直直接火焰焰加热的的容器。2. 核核能装置置中的容容器。3. 经经常搬运运的容器器。4. 诸诸如泵、压压缩机、涡涡轮机或或液压缸缸等旋转转式或往往复式机机械设备备中自成成整体或或作为组组成部件件的受
3、压压容器。5. 设设计压力力低于00.1MMpa的的容器。6. 真真空度低低于0.02MMpa的的容器。7. 内内直径小小于1550mmm的容器器。8. 要要求做疲疲劳分析析的容器器。9. 已已有其它它行业标标准管辖辖的压力力容器,如如制冷、制制糖、造造纸、饮饮料等行行业中的的某些专专用压力力容器和和搪玻璃璃容器。14 压力力容器安安全技术术监察规规程的的适用与与不适用用范围是是什么?答:使用用范围:(同时时具备以以下条件件)1. 最最高工件件压力(PPW)大于于等于00.1MMpa(不不含液体体压力)的的容器。2. 内内直径(非非圆形截截面指断断面最大大尺寸)大大于0.15mm,且容容积V大
4、大于等于于0.225m33的容器器;3. 盛盛装介质质为气体体、液化化气体、或或最高工工作温度度高于等等于标准准沸点的的液体的的容器。不适用范范围:1. 超超高压容容器。2. 各各类气瓶瓶。3. 非非金属材材料制造造的压力力容器。4. 核核压力容容器、船船舶和铁铁路机车车上的附附属压力力容器、国国防或军军事装备备用的压压力容器器、锅炉炉安全技技术监察察适用范范围内的的直接受受火焰加加热的设设备(如如烟道式式余热锅锅炉等)。5. 正正常运行行最高工工件压力力小于00.1MMpa的的压力容容器(包包括在进进料或出出料过程程中需瞬瞬时承受受压力大大于等于于0.11Mpaa的压力力容器,不不包括消消毒
5、、冷冷却等工工艺过程程中需要要短时承承受压力力大于等等于0.1 MMpa的的压力容容器)。6. 机机器上非非独立的的承压部部件(如如压缩机机、发电电机、泵泵、柴油油机的承承压壳或或气缸,但但不含造造纸、纺纺织机械械的烘缸缸、压缩缩机的辅辅助压力力容器)。7. 无无壳体的的套管换换热器、波波纹管换换热器、空空冷换热热器、冷冷却排管管。1-55容规规和GGB1550-998对压压力容器器的范围围如何划划定?答:1. 压压力容器器与外部部管道、装装置连接接的:容容器接管管与外管管道连接接的第一一道环向向接头坡坡口端面面;法兰兰连接的的第一个个法兰密密封面;螺纹连连接的第第一个螺螺纹螺纹纹接头端端面;
6、专专用连接接或管件件的第一一个密封封面。2. 压压力容器器开孔部部分的承承压封头头、平盖盖及其坚坚固件。3. 非非受压元元件与受受压元件件的焊接接接头。16何何谓易燃燃介质?答:易燃燃介质指指与空气气混合的的爆炸下下限小于于10%,或爆爆炸上限限和下限限之差值值大于等等于200%的气气体。如如甲胺、乙乙烷、甲甲烷等。17介介质的毒毒性程度度如何划划分?答:参照照HG压压力容器器中化学学介质毒毒性危害害和爆炸炸危险程程度分类类:1. 极极度危害害:00.1mmg/mm3;2. 高高度危害害:0.1-1.00 mgg/m33;3. 中中度危害害:1.0-10mmg/mm3;4. 轻轻度危害害:11
7、0mgg/m33;18如如何确定定混合介介质的性性质?答:应以以介质的的组成并并按毒性性程度或或易燃介介质的划划分原则则,由设设计单位位的工艺艺设计或或使用单单位的生生产技术术部门,决决定介质质毒性程程度或是是否属于于易燃介介质。19如如何划分分压力容容器的压压力等级级?答:按压压力容器器的设计计压力(PP)分为为低压、中中压、高高压、超超高压四四个等级级:1. 低低压:00.1MMpaP11.6 Mpaa2. 中中压:11.600MpaaP10 Mpaa3. 高高压:110.00MpaaP1000 Mppa4. 超超高压:P1100 Mpaa1100压力容容器的品品种主要要划分为为哪几种种?
8、答:按容容器在生生产工艺艺过程中中的作用用原理,分分反应压压力容器器、换热热压力容容器、分分离压力力容器、储储存压力力容器。1. 反反应压力力容器:主要用用于完成成介质的的物理、化化学反应应的压力力容器。如如反应器器、反应应釜、分分解锅、分分解塔、聚聚合釜、合合成塔、变变换炉、煤煤气发生生炉。2. 换换热压力力容器:主要用用于完成成介质的的热量交交换的压压力容器器,管壳壳式余热热锅炉、热热交换器器、冷却却器、冷冷凝器等等。3. 分分离压力力容器:主要用用于完成成介质的的流体压压力平衡衡和气体体净化分分离的压压力容器器,如分分离器、过过滤器、集集油器、缓缓冲器、洗洗涤器、吸吸收塔、铜铜洗器、干干
9、燥塔、分分汽缸、除除氧器等等。4. 储储存压力力容器;主要是是用于盛盛装生产产用的原原料气体体、液体体、液化化气体的的压力容容器,如如各种型型式的储储罐。1111压力容容器分为为三类,其其划分的的原则是是什么?分类的的目的是是什么?答:为有有利于安安全技术术监督和和管理,将将容规规适用用范围内内的压力力容器分分为三类类:1. 低低压容器器为一类类压力容容器。2. 下下列情况况之一的的为二类类压力容容器:(1) 中压容容器;(2) 易燃介介质或毒毒性程度度为中度度危害的的低压反反应容器器的储存存容器;(3) 毒性程程度为极极度和高高度介质质的低压压容器。(4) 低压管管壳式余余热锅炉炉。(5)
10、低压搪搪玻璃压压力容器器。3. 下下列之一一的为第第三类压压力容器器:(1) 高压容容器。(2) 中压容容器(仅仅限毒性性程度为为极度和和高度危危害介质质)。(3) 中压储储存容器器(仅限限易燃介介质或毒毒性程度度为中度度的介质质,且PPV乘积积大于等等于100Mpaa.m33)。(4) 中压反反应容器器(仅限限易燃介介质或毒毒性程度度为中度度的介质质,且PPV乘积积大于等等于0.5Mppa.mm3)。(5) 低压容容器:(仅仅限毒性性程度为为极度和和高度危危害介质质,且PPV乘积积大于等等于0.2Mppa.mm3)。(6) 高压、中中压管壳壳式余热热锅炉。(7) 中压搪搪玻璃压压力容器器。(
11、8) 使用强强度级别别较高(指指相应标标准中抗抗拉强度度值下限限大于等等于5440Mppa的材材料)制制造的压压力容器器。(9) 移动式式压力容容器,包包括铁路路罐车(介介质为液液化气体体、低温温液体)罐罐式汽车车(液化化气体运运输半挂挂车、低低温液体体运输半半挂车、永永久气体体运输半半挂车和和罐式集集装箱(介介质为液液化气体体、低温温液体)。(10) 球形储罐(容积大于等于50 m3)。(11) 低温液体储存压力容器(容积大于等于5 m3)。1122容规规与条条例及及标准有有何关系系?国务院发发布的特特种设备备安全监监察条例例属行行政法规规,是我我国压力力容器安安全监察察工作的的基本法法规,
12、是是压力容容器安全全监察工工作的依依据和准准则。依依据条条例制制订的容容规也也属行政政法规,是是从安全全角度,对对压力容容器安全全监督提提出的最最基本的的要求。国家标准准、行业业标准属属民事诉诉讼范围围,是设设计、制制造压力力容器产产品的依依据。容容规是是压力容容器安全全监督和和管理的的依据。由由于安全全技术监监督的内内容同标标准的任任务、性性质、工工作进度度和角度度不同,有有些与标标准一致致,有些些可能不不一致,这这是正常常的,并并不矛盾盾。二者者无大小小之分,作作为产品品的设计计和制造造单位,遵遵守容容规和和执行标标准是一一致的,二二者不协协条时宜宜按高的的要求执执行。但但作为压压力容器器
13、安全监监察部门门,只要要产品符符合容容规要要求即可可。第二章材材料22碳碳素钢镇镇静钢QQ2355B级、C级的区区别是什什么?适适用范围围是什么么?主要区别别是冲击击试验温温度不同同:Q2235BB级做常常温200V型型冲击试试验;QQ2355C级做做0VV型冲击击试验。适用范围围:1. QQ2355B级:容器设设计压力力P11.6MMpa,钢板使使用温度度03350。用于于容器壳壳体时,钢钢板厚度度不大于于20mmm,不不得用于于毒性为为高度、极极度危害害介质的的压力容容器。2. QQ2355C级:容器设设计压力力P22.5MMpa,钢板使使用温度度04400。用于于容器壳壳体时,钢钢板厚度
14、度不大于于30mmm。23碳碳素钢和和碳锰钢钢在高于于4255温度下下长期使使用时,应应注意什什么问题题?答:GBB1500-988规定,碳碳素钢和和碳锰钢钢在高于于4255温度度下长期期使用时时,应考考虑钢中中碳化物物的石墨墨化倾向向。因为为碳素钢钢和锰碳碳钢在上上述情况况下,钢钢中的渗渗碳体会会产生分分解,FFe3CC_3Fee+C(石墨),而这这一分解解及石墨墨化最终终会使钢钢中的珠珠光体部部分或全全部消失失,使材材料的强强度及塑塑性下降降,而冲冲击值下下降尤甚甚,钢材材明显变变脆。24奥奥氏体的的使用温温度高于于5255,时应应注意什什么问题题?答:GBB1500-988规定,奥奥氏体
15、的的使用温温度高于于5255,钢钢中含碳碳量应不不小于00.044%,这这是因为为奥氏体体钢在使使用温度度50005550时时,若含含碳量太太低,强强度及抗抗氧化性性会显著著下降。因因些一般般规定超超低碳(CC0.03%)奥氏氏体不锈锈钢的使使用温度度范围,18-9型材材料用到到4000左右右,188-122-2型型材料用用到4550左左右,使使用温度度超过6650时,国国外对于于3044、3116型材材料一般般要求用用H级,即即含碳量量要稍高高一些,主主要也是是考虑耐耐腐蚀,而而且耐热热及有热热强性。25不不锈钢复复合钢板板的的使使用温度度范围是是什么?答: 不不锈钢复复合钢板板的的使使用温
16、度度范围是是应同时时符合基基材和复复材使用用温度范范围的规规定。26压压力容器器用碳素素钢和低低合金钢钢,当达达到何种种厚度时时应在正正火状态态下使用用?为什什么?壳体厚度度大于330mmm的200R和116MnnR;其其它受压压元件(法法兰、管管板、平平盖等)厚厚度大于于50mmm的220R和和16MMnR,以以及大于于16mmm的115MnnVR,应应在正火火状态下下使用。这这主要是是考虑国国内轧制制设备条条件限制制,较厚厚板轧制制比小,钢钢板内部部致密度度及中心心组织质质量差;另外对对钢板正正火处理理可细化化晶粒及及改善组组织,使使钢板有有较好的的韧性、塑塑性及有有较好的的综合机机械性能
17、能。27调调质状态态和用于于多层包包扎容器器内筒的的碳素钢钢和低合合金钢钢钢板为何何应逐张张进行拉拉力试验验和夏比比(V型)常常温或低低温冲击击试验?答:低合合金钢经经调质处处理后,屈屈服点大大大提高高了,但但冲击韧韧性不够够稳定,为为了正确确判断综综合力学学性能,所所以要逐逐张进行行拉力和和冲击试试验来验验证。多层包扎扎容器内内筒是一一种承受受较高工工作压力力的设备备内筒,其其设计压压力为1101100MMpa;同时高高压容器器还往往往承受较较高的温温度和各各种介质质的腐蚀蚀,操作作条件苛苛刻,故故高压容容器的材材料验收收、制造造、与检检验要求求都比较较高,这这样才能能保证高高压容器器的使用
18、用安全。28设设计温度度小于00时,名名义厚度度n大于255mm的的20RR和n大于388mm的的16MMnR、15MMnVRR、15MMnVNNR或任任何厚度度的188MnMMoNbbR和13MMnNiiMoNNbR为为何要进进行夏比比(V型)低低温冲击击试验?试样为为何取横横向?低低温冲击击功的指指标是什什么?因为国产产钢材:16MMnR、115MnnVR、115MnnVNRR当厚度度达到一一定限度度时,或或18MMnMooNbRR和133MnNNiMooNbRR强度级级别较高高的任何何厚度钢钢板,无无延性转转变温度度可能就就在-119.990之间,非非常危险险,但又又未按低低温材料料对待
19、,为为避免这这个问题题,就要要在上述述温度区区间做母母材和试试板V型型冲击以以验证能能否满足足设计要要求。由于浇铸铸钢锭时时形成化化学成分分不匀或或含有杂杂质,则则在热轧轧形后不不均匀部部分和杂杂质就顺顺着金属属伸长方方向延伸伸,形成成所谓“流流线”或或纤维状状组织,这这时金属属力学性性能就表表现出各各项异性性,即平平行于流流线方向向的力性性能要高高于垂直直于流线线方向的的力学性性能,尤尤其塑性性和韧性性更为突突出,所所以制造造压力容容器钢板板标准中中取力学学性能低低的横向向作为冲冲击值标标准,以以提高材材料安全全使用可可靠性。 低低温冲击击功的指指标为:20RR的Akkv118J;16MMn
20、R、115MnnVR的的Akvv200J,118MnnMoNNbR和和13MMnNiiMoNNbR的的Akvv277J。29用用于容器器壳体的的碳素钢钢和低合合金钢板板,什么么情况下下要逐张张做超声声波检验验?答:凡符符合下列列条件之之一的,应应逐张做做超声波波检验:1 盛装介介质毒性性程度为为极度、高高度危害害的压力力容器。2 盛装介介质为液液化石油油气且硫硫化氢含含量大于于1000mg/L的压压力容器器。3 最高工工作压力力大于等等于100Mpaa的压力力容器。4 GB1150第第2章和和附录CC、GBB1511管壳壳式换热热器、GGB1223377钢制制球形储储罐及及其它国国家标准准和行
21、业业标准中中规定应应逐张进进行超声声波检测测的钢板板。2100低合金金钢钢板板使用温温度等于于或低于于-200时,其其使用状状态及最最低冲击击试验温温度应符符合什么么要求?答:其使使用状态态及最低低冲击试试验温度度应符合合下列要要求:16MnnR 热热轧状态态 厚厚度625mmm,最最低冲击击试验温温度为-20 正火火状态 厚度度61120mmm,最最低冲击击试验温温度为-2016MnnDR 正火状状态 厚度66366mm,最低冲冲击试验验温度为为-400 正火火状态 厚度度361000mm,最低冲冲击试验验温度为为-30009MMn2VVDR 正火,正正火加回回火状态态 厚厚度636mmm,
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