压力容器设计必须掌握的知识问答38431.doc
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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第一章 法规与标准1-1压力容器设计必须哪些主要法规和规程?答:1.特种设备安全监察条例国务院 2003.6.12.压力力容器安安全技术术监察规规程质质检局 20000.1.113.压力力容器、压压力管道道设计单单位资格格许可与与管理规规则质质检局 20003.1.114.锅炉炉压力容容器制造造监督管管理办法法质检检局 20003.1.115.GB1150钢制制压力容容器6.JB447322钢制制压力容容器-分析设设计标准准7.JB/T47735钢制制焊接常
2、常压容器器8.GB1151管壳壳式换热热器。12 压压力容器器设计单单位的职职责是什什么?答:1.应应对设计计文件的的准确性性和完整整性负责责。2.容器的的设计文文件至少少应包括括设计计计算书和和设计图图样。3.容器设设计总图图应盖有有压力容容器设计计单位批批准书标标志。13 GGB1550-119988钢制制压力容容器的的适用和和不适用用范围是是什么?答:适用范围:1. 设计计压力不不大于35MMpa的钢制制压力容容器。2. 设计计温度范范围根据据钢材允允需的使使用温度度确定。不适用范围围:1. 直接接火焰加加热的容容器。2. 核能能装置中中的容器器。3. 经常常搬运的的容器。4. 诸如如泵
3、、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压压容器。5. 设计计压力低低于0.11Mpaa的容器器。6. 真空空度低于于0.002Mppa的容器器。7. 内直直径小于于1500mm的容器器。8. 要求求做疲劳劳分析的的容器。9. 已有有其它行行业标准准管辖的的压力容容器,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 压压力容器器安全技技术监察察规程的的适用与与不适用用范围是是什么?答:使用范范围:(同同时具备备以下条条件)1. 最高高工件压压力(PW)大于于等于0.11Mpaa(不含含液体压压
4、力)的的容器。2. 内直直径(非非圆形截截面指断断面最大大尺寸)大大于0.115m,且容积V大于等等于0.225m33的容器器;3. 盛装装介质为为气体、液液化气体体、或最最高工作作温度高高于等于于标准沸沸点的液液体的容容器。不适用范围围:1. 超高高压容器器。2. 各类类气瓶。3. 非金金属材料料制造的的压力容容器。4. 核压压力容器器、船舶舶和铁路路机车上上的附属属压力容容器、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. 正常常运行最最高工件件压力小小于0.11Mpaa的压力力容器(包包括在进进料或
5、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、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0.11 Mppa的压力力容器)。6. 机器器上非独独立的承承压部件件(如压压缩机、发发电机、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. 无壳壳体的套套管换热热器、波波纹管换换热器、空空冷换热热器、冷冷却排管管。1-5容容规和和GB1150-98对对压力容容器的范范围如何何划定?答:1. 压力力容器与与外部管管道、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
6、;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;专专用连接接或管件件的第一一个密封封面。2. 压力力容器开开孔部分分的承压压封头、平平盖及其其坚固件件。3. 非受受压元件件与受压压元件的的焊接接接头。16何谓谓易燃介介质?答:易燃介介质指与与空气混混合的爆爆炸下限限小于10%,或爆爆炸上限限和下限限之差值值大于等等于20%的气体体。如甲甲胺、乙乙烷、甲甲烷等。17介质质的毒性性程度如如何划分分?答:参照HHG压力力容器中中化学介介质毒性性危害和和爆炸危危险程度度分类:1. 极度度危害:0.1mgg/m33;2. 高度度危害:0.11-11.0 mg/m3;3.
7、 中度度危害:1.00-110mgg/m33;4. 轻度度危害:10mmg/mm3;18如何何确定混混合介质质的性质质?答:应以介介质的组组成并按按毒性程程度或易易燃介质质的划分分原则,由由设计单单位的工工艺设计计或使用用单位的的生产技技术部门门,决定定介质毒毒性程度度或是否否属于易易燃介质质。19如何何划分压压力容器器的压力力等级?答:按压力力容器的的设计压压力(P)分为为低压、中中压、高高压、超超高压四四个等级级:1. 低压压:0.11MpaaP1.66 Mppa2. 中压压:1.660MppaP10 Mpaa3. 高压压:10.0MppaP1000 Mppa4. 超高高压:P1000 M
8、ppa110压压力容器器的品种种主要划划分为哪哪几种?答:按容器器在生产产工艺过过程中的的作用原原理,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. 反应应压力容容器:主主要用于于完成介介质的物物理、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. 换热热压力容容器:主主要用于于完成介介质的热热量交换换的压力力容器,管管壳式余余热锅炉炉、热交交换器、冷冷却器、冷冷凝器等等。3. 分离离压力容容器:主主要用于于完成介介质的流流体压力力平衡和和气体净净化分离离的压力力容器,如如分离器器、过滤滤
9、器、集集油器、缓缓冲器、洗洗涤器、吸吸收塔、铜铜洗器、干干燥塔、分分汽缸、除除氧器等等。4. 储存存压力容容器;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。111压压力容器器分为三三类,其其划分的的原则是是什么?分类的的目的是是什么?答:为有利利于安全全技术监监督和管管理,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. 低压压容器为为一类压压力容器器。2. 下列列情况之之一的为为二类压压力容器器:(1) 中中压容器器;(2) 易易燃介质质或毒性性程度为为中度危危害的低低压反应应容器的的储存容容器;(3) 毒毒性程度度为极度度和高度
10、度介质的的低压容容器。(4) 低低压管壳壳式余热热锅炉。(5) 低低压搪玻玻璃压力力容器。3. 下列列之一的的为第三三类压力力容器:(1) 高高压容器器。(2) 中中压容器器(仅限限毒性程程度为极极度和高高度危害害介质)。(3) 中中压储存存容器(仅仅限易燃燃介质或或毒性程程度为中中度的介介质,且且PV乘积大大于等于于10MMpa.m3)。(4) 中中压反应应容器(仅仅限易燃燃介质或或毒性程程度为中中度的介介质,且且PV乘积大大于等于于0.55Mpaa.m33)。(5) 低低压容器器:(仅仅限毒性性程度为为极度和和高度危危害介质质,且PV乘积大大于等于于0.22Mpaa.m33)。(6) 高高
11、压、中中压管壳壳式余热热锅炉。(7) 中中压搪玻玻璃压力力容器。(8) 使使用强度度级别较较高(指指相应标标准中抗抗拉强度度值下限限大于等等于5400Mpaa的材料料)制造造的压力力容器。(9) 移移动式压压力容器器,包括括铁路罐罐车(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) 球球形储罐罐(容积积大于等等于50 m3)。(11) 低低温液体体储存压压力容器器(容积积大于等等于5 mm3)。112容容规与与条例例及标标准有何何关系?国务院发布布的特特种
12、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,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、行行业标准准属民事事诉讼范范围,是是设计、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
13、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。第二章材料料22碳素素钢镇静静钢Q2235BB级、C级的区区别是什什么?适适用范围围是什么么?主要区别是是冲击试试验温度度不同:Q2335B级做常常温20V型冲击击试验;Q2335C级做0V型冲击击试验。适用范围:1. Q2235BB级:容容器设计计压力P1.66Mpaa,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,不得用用于毒性性为高度度、极度度危害介介质的压压力容器器。2. Q2235CC级:容容器设计计压力P2.5
14、5Mpaa,钢板使使用温度度04400。用于于容器壳壳体时,钢钢板厚度度不大于于30mmm。23碳素素钢和碳碳锰钢在在高于4425温度下下长期使使用时,应应注意什什么问题题?答:GB1150-98规定,碳碳素钢和和碳锰钢钢在高于于425温度下下长期使使用时,应应考虑钢钢中碳化化物的石石墨化倾倾向。因因为碳素素钢和锰锰碳钢在在上述情情况下,钢钢中的渗渗碳体会会产生分分解,Fe33C_3FFe+CC(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奥氏氏体的使使用温度度高于5525,时应应
15、注意什什么问题题?答:GB1150-98规定,奥奥氏体的的使用温温度高于于525,钢中中含碳量量应不小小于0.004%,这是是因为奥奥氏体钢钢在使用用温度50005550时,若若含碳量量太低,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(C0.003%)奥氏氏体不锈锈钢的使使用温度度范围,188-9型材料料用到400左右,188-122-2型材料料用到450左右,使用温温度超过过650时,国外对对于304、316型材料料一般要要求用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不锈锈钢复合合钢板的的的使用用温度范范围是什什么?答: 不锈锈
16、钢复合合钢板的的的使用用温度范范围是应应同时符符合基材材和复材材使用温温度范围围的规定定。26压力力容器用用碳素钢钢和低合合金钢,当当达到何何种厚度度时应在在正火状状态下使使用?为为什么?壳体厚度大大于30mmm的20R和16MMnR;其它受受压元件件(法兰兰、管板板、平盖盖等)厚厚度大于于50mmm的20R和16MMnR,以及及大于16mmm的15MMnVRR,应在在正火状状态下使使用。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
17、合机机械性能能。27调质质状态和和用于多多层包扎扎容器内内筒的碳碳素钢和和低合金金钢钢板板为何应应逐张进进行拉力力试验和和夏比(V型)常温或低温冲击试验?答:低合金金钢经调调质处理理后,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。多层包扎容容器内筒筒是一种种承受较较高工作作压力的的设备内内筒,其其设计压压力为101000Mpaa;同时时高压容容器还往往往承受受较高的的温度和和各种介介质的腐腐蚀,操操作条件件苛刻,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
18、用用安全。28设计计温度小小于0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?因为国产钢钢材:16MMnR、15MMnVRR、15MMnVNNR当厚度度达到一一定限度度时,或或18MMnMooNbRR和13MMnNiiMoNNbR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-199.90之间,非非常危险险,但又又未按低低温材料料对待,为为
19、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型冲击击以验证证能否满满足设计计要求。由于浇铸钢钢锭时形形成化学学成分不不匀或含含有杂质质,则在热热轧形后后不均匀匀部分和和杂质就就顺着金金属伸长长方向延延伸,形成所所谓“流线”或纤维维状组织织,这时时金属力力学性能能就表现现出各项项异性,即即平行于于流线方方向的力力性能要要高于垂垂直于流流线方向向的力学学性能,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。 低温温冲击功功的指标标为:20R的Akv18J;16MMnR、15MMnVRR
20、的Akv20J,18MMnMooNbRR和13MMnNiiMoNNbR的Akv27J。29用于于容器壳壳体的碳碳素钢和和低合金金钢板,什什么情况况下要逐逐张做超超声波检检验?答:凡符合合下列条条件之一一的,应应逐张做做超声波波检验:1 盛盛装介质质毒性程程度为极极度、高高度危害害的压力力容器。2 盛盛装介质质为液化化石油气气且硫化化氢含量量大于1000mg/L的压力力容器。3 最最高工作作压力大大于等于于10MMpa的压力力容器。4 GGB1550第2章和附附录C、GB1151管壳壳式换热热器、GB1123337钢制制球形储储罐及及其它国国家标准准和行业业标准中中规定应应逐张进进行超声声波检测
21、测的钢板板。210低低合金钢钢钢板使使用温度度等于或或低于-20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:其使用用状态及及最低冲冲击试验验温度应应符合下下列要求求:16MnRR 热轧状状态 厚度6225mmm,最低冲冲击试验验温度为为-20 正火状状态 厚度61120mmm,最低冲冲击试验验温度为为-2016MnDDR 正火状状态 厚度6336mmm,最低冲冲击试验验温度为为-40 正火状状态 厚度361000mm,最低冲冲击试验验温度为为-3009Mnn2VDDR 正火,正正火加回回火状态态 厚度6336mmm,最低冲冲击试验验温度为为-50 099MnNNiDRR
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