压力容器设计必须掌握的知识问答.pdf

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1、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 2003.6.1 2.压力容器安全技术监察规程质检局 2000.1.1 3.压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则质检局 2003.1.1 4.锅炉压力容器制造监督管理办法质检局 2003.1.1 5.GB150钢制压力容器 6.JB4732钢制压力容器-分析设计标准 7.JB/T4735钢制焊接常压容器 8.GB151管壳式换热器。1 2 压力容器设计单位的职责是什么？答：1.应对设计文件的准确性和完整性负责。2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。3.容器设计总图应盖有压力容器

2、设计单位批准书标志。1 3 GB150-1998钢制压力容器的适用和不适用范围是什么？答：适用范围：1.设计压力不大于 35Mpa的钢制压力容器。2.设计温度范围根据钢材允需的使用温度确定。不适用范围：1.直接火焰加热的容器。2.核能装置中的容器。3.经常搬运的容器。4.诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸等旋转式或往复式机械设备中自成整体或作为组成部件的受压容器。5.设计压力低于 0.1Mpa的容器。6.真空度低于 0.02Mpa的容器。7.内直径小于 150mm的容器。8.要求做疲劳分析的容器。9.已有其它行业标准管辖的压力容器，如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用压力容器和搪玻璃容器。1

3、 4 压力容器安全技术监察规程的适用与不适用范围是什么？答：使用范围：（同时具备以下条件）1.最高工件压力（PW）大于等于 0.1Mpa（不含液体压力）的容器。2.内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于 0.15m,且容积 V 大于等于 0.25m3的容器；3.盛装介质为气体、液化气体、或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器。不适用范围：1.超高压容器。2.各类气瓶。3.非金属材料制造的压力容器。4.核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备用的压力容器、锅炉安全技术监察适用范围内的直接受火焰加热的设备（如烟道式余热锅炉等）。5.正常运行最高工件压力小于 0.1Mpa的压力

4、容器（包括在进料或出料过程中需瞬时承受压力大于等于 0.1Mpa的压力容器，不包括消毒、冷却等工艺过程中需要短时承受压力大于等于0.1 Mpa的压力容器）。6.机器上非独立的承压部件（如压缩机、发电机、泵、柴油机的承压壳或气缸，但不含造纸、纺织机械的烘缸、压缩机的辅助压力容器）。7.无壳体的套管换热器、波纹管换热器、空冷换热器、冷却排管。1-5容规和 GB150-98对压力容器的范围如何划定？答：1.压力容器与外部管道、装置连接的：容器接管与外管道连接的第一道环向接头坡口端面；法兰连接的第一个法兰密封面；螺纹连接的第一个螺纹螺纹接头端面；专用连接或管件的第一个密封面。2.压力容器开孔部分的承压

5、封头、平盖及其坚固件。3.非受压元件与受压元件的焊接接头。16 何谓易燃介质？答:易燃介质指与空气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%的气体。如甲胺、乙烷、甲烷等。17 介质的毒性程度如何划分？答：参照 HG压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类：1.极度危害：0.1mg/m3;2.高度危害：0.1-1.0 mg/m3;3.中度危害：1.0-30 度时应采用有折边结构，否则应按应力分析方法进行设计。2 大端折边锥形封头的过渡段转角半径 r 应不小于封头大端内径 Di 的 10%,且不小于该过渡段厚度的 3 倍。3 锥壳小端：当锥壳半顶角 a45 度时可采用无

6、折边结构；当 a45 度时应采用折边结构，否则应按应力分析方法进行设计。4 小端折边锥形封头的过渡段转角半径 rs应不小于封头小端内径 Dis的 5%,且不小于该过渡段厚度的 3 倍。5 锥壳与圆筒的连接应采用全焊透结构。333 当锥形封头的锥壳半顶角 a60 时，应如何计算？当锥壳半顶角 a60 时，锥形封头的厚度可按平盖进行计算。也可以用应力分析（包括有限元）法确定。334 锥形封头的锥壳，其厚度如何计算？Dc 的含义为何？锥壳厚度的计算公式为:式中 Dc 的含意是：GB150-98允许锥壳同一个半顶角的几个不同厚度的锥壳段组成，锥壳的直径是逐段变化的，因此，锥壳段的厚度也是逐段变化的。各

7、锥壳段的厚度均按此式计算，式中 Dc分别为各锥壳段大端内直径。335 受内压无折边锥形封头大小端如需补强时，对加强段有何要求？加强段厚度如何计算？有何限制？若需要增加厚度予以加强时，锥壳加强段与圆筒加强段应有相同的厚度。受内压无折边锥形封头大端加强段的厚度按下式计算：式中 Q 值由 GB150-98的图 7-12查取。受内压无折边锥形封头小端加强段的厚度按下式计算：式中 Q 值由 GB150-98的图 7-14查取。加强段的限制：在任何情况下，加强段厚度不得小于边接处锥壳的计算厚度。锥壳加强段的长度，对于大端，应不小于；对于小端，应不小于。圆筒加强段的长度，对于大端，应不小于；对于小端，应不小

8、于。336 受内压折边锥形封头大端厚度，在 GB150-98中是如何确定的？受内压折边锥形封头大端厚度的确定，在 GB150-98中，是以过渡段与锥壳相连接处的过渡段厚度与锥壳厚度相比较，取其大者。将过渡段视作碟形封头的过渡区，因而按碟形封头计算其厚度。与之相连的锥壳，由于此处的直径已小于过渡区前的圆筒直径，此处直径可根据其过渡区半径和锥壳半项角值计算得出，而后用锥壳厚度计算式计算。GB150-98中的折边锥形封头大端的过注段厚度计算式：=和过渡区相接处的锥壳厚度计算式：=均系按此机理推导得出。其中的系数 K 值的 f 值分别由 GB150-98中的表 74 和表 75 查取。337 圆形平盖

9、厚度计算公式化是什么？如何推导而来？圆形平盖厚度计算公式是基于假定薄的圆形平板受均布载荷，周边简支或钢性固支连接情况下推导而得的。其计算公式为：338 紧缩口封头作用于纵向截面弯曲应力按什么公式校核？作用于纵向截面的弯曲应力是 此弯曲应力不得大于紧缩口封头所用钢材的施用应力的 0.8 倍，即 m0.8 t 这就是 GB150-98对紧缩口封头纵向截面上作用的弯曲应力校核公式。339 GB150-98规定在什么情况下压力容器壁上开孔可不另行补强？允许不另行补强需满足下述条件：1 相邻两开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍。2 接管公称外径小于或等于 89mm。3 不补

10、强接管的外径和最小壁厚的规格采用：253.5、323.5、383.5、454、575、655、766 896mm。（接管的腐蚀裕量为 1mm）以上规定适用于设计压力 P2.5Mpa 的容器。340 压力容器开孔补强有几种？采用补强圈结构补强应遵循什么规定？压力容器的开孔补强，从设计方法区分大致下述几种：1 等面积补强法。2 极限补强法。3 安定性分析。4 其它方法，如试验应力分析法、采用增量塑性理论方法研究容器开孔及补强等等。从补强结构区分，其基本结构大致分为两大类：1 补强圈搭焊结构。2 整体补强结构。当采用补强圈结构补强时，应遵循下列规定：1 所采用钢材的标准常温抗拉强度：b540Mpa.

11、2 壳体名义厚度 n38mm。3 补强圈厚度应小于或等于 1.5 n。341 在应用等面积补强时，为什么要限制 d/D之比和长圆形孔的长短轴之比？开孔不仅削弱容器壁的强度，而且在开孔附近的局部区域形成很高的应力集中。较大的局部应力，加上接管有各种载荷所产生的应力、温度应力，以及容器材质和制造缺陷等等因素的综合作用，往往会造成容器的破坏源。因此，对于开孔的补强首先应研究开孔的受力分析。其基本方法是从弹性力学的大平板上开小孔分析。一、大平板上开小圆孔：1 单向拉伸 应力集中系数：K=3 2 双向拉力 应力集中系数：K=2.5 二、大平板上开孔问题，椭圆孔边缘应力集中系数可比圆孔大。特别是长轴垂直于

12、主应力方向时，a/b越大，应力集中系数就越大。三、圆柱上开小圆孔，当将圆柱展平，小孔的变形不会很大，仍近似圆孔；若是开大孔，展开后将近似于椭圆孔，应力集中系数可能增大。尤其是当 d/D 之比较大时，由于壳体曲率影响，开孔边缘将引起附加弯矩，更加大了其应力水平，危及安全。四、d/D 之比较大时，已超出了“大平板上开小孔”的假设。运用的计算就不可能正确。因此对 d/D 必须给予限制。3 42 压力容器壳体上开孔的最大直径有何限制？限制如下：1 对于筒体：当其内径 Di1500mm 时，开孔的最大直径 d，且 d520mm;当其内径 Di1500mm 时，开孔的最大直径 d，且 d1000mm;2

13、凸形封头或球壳的开孔最大直径 d 3 锥形封头的开孔最大直径 d，Di 为开孔中心处的锥壳内直径。3 43 内压容器开孔补强所需补强面积按什么公式计算？A=d+2 (m-C)(1-fr)对于内压容器中平盖开孔所需补强面积：A=0.5d p 3 44 外压容器开孔所需补强面积按什么公式计算？A=0.5d+2 (m-C)(1-fr)3 45 等面积补强法与压力面积法有什么异同？压力面积法是西德受压容器规范和西德蒸汽锅炉技术规程中的采用的开孔补强方法，并说明可用于开孔率达 0.8 的大开孔结构情况下。该计算方法的通式为：式中 Ap-为补强范围内的压力作用面积；A -为补强范围内的壳体、接管、补强金属

14、的面积；P-设计压力 材料许用应力。该式是以受压面积和承载面积的平衡为基础的。等面积法的含义是：补强壳体的平均强度，用开孔等面积的外加金属来补偿削弱的壳壁强度。它们的基本出发点是一致的。由于有效范围考虑不同，所以引起了整外补强计算的结果。d/2 或 D-壳体中径 3 46 压力容器开孔的有效补强范围及有效补强面积是什么？有效补强范围是指：1 有效宽度：B=2d 2 B=d+2 n+2 nt 取两者中较大值。有效高度 h1=h1=接近实际外伸伸高度 取两者较小值 h2=h2=接近实际内伸伸高度 取两者较小值 有效补强面积是指：在有效补强范围内可作为补强的金属面积：A1 壳体受内压或外压所需设计厚

15、度之外的多余金属面积：A1=(B-d)(e-)-2(nt-C)(e-)(1-fr)A2接管承受内压或外压所需设计厚度之外的多余金属面积：A2=2h1(nt-t-C)fr+2h2(nt-C-C2)fr A3 补强区内的焊缝面积；A4补强区内另加的补强面积。347 螺栓法兰联接设计包括哪些内容？1 确定垫片材料、型式及尺寸。2 确定螺栓材料、规格及数量。3 确定法兰材料、密封面型式及结构尺寸。4 进行应力校核（计算中所有尺寸均不包括腐蚀裕量）。348 用钢板制造整体带颈法兰时，须符合什么要求？必须符合下列要求：1 钢板应超声波探伤，无分层缺陷。2 应沿钢板轧制方向切割出板条。经弯制，对焊成为圆环，

16、并使钢板的表面形成环的柱面。3 圆环的对接焊缝应采用全熔透焊缝。4 圆环对接焊缝应进行焊后热处理，并经 100%射线或超声波探伤检验，其合格标准按相应法兰标准的规定。349 法兰在什么情况下应进行正火或完全退火处理？答：在下列任一情况下应进行正火或完全退火热处理：1 法兰断面大于 76mm 的碳素钢或低合金钢制法兰 2 焊制整体法兰。3 锻制法兰。350 什么叫窄面法兰？什么叫宽面法兰？垫片的接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周范围内，称作窄面法兰。垫片的接触面分布在法兰螺栓孔中心圆内外两侧的，称作宽面法兰。351 GB150-98中法兰按其整体性程度分为几种型式？各型式的特点是什么？分为三种型式：

17、1 松式法兰 法兰未能有效地与之容器或接管连成一体，计算中认为容器或接管不与法兰共同承受法兰力矩的作用。2 整体法兰 法兰、法兰颈部及容器或三者能有效地连接成一整体结构，共同承受法兰力矩的作用。3 任意式法兰 是一些焊接法兰（见 GB150-98中图（9-1）、（h）、（I）、(J)、（k）,其计算按整体法兰。但为简便起见，当满足下列条件时也可按活套法兰计算：15mm,P2Mpa 操作温度小于等于 370。352 密封的基本条件是什么？什么叫密封比压？什么是垫片系数？何以要校核垫片宽度？垫片强制密封有两个条件：即预密封条件和操作密封条件。预密封条件的意义是：法兰的密封面不管经过多么精密的加工，

18、从微观来讲，其表面部是凹凸不平的，存在沟槽。这些沟槽可成为密封面泄漏通道。因此必须利用较软的垫片在预紧螺栓力的作用下，使垫片表面嵌入到法兰密封面的凹凸不平处，将沟槽填没，消除上述泄漏通道。在此单位垫片有效密封面积上应有足够的压紧力。此单位面积上的压紧力，称为垫片的密封比压力（单位：Mpa）,用 y 表示。不同的垫片有不同的比压力。垫片材料越硬，y 越高。操作密封条件的意义是：经预紧达到密封条件的密封面，在内压作用下，由于压力的轴向作用，密封面会产生分离，使垫片与密封面压紧力减小，出现微缝隙，内压介质有可能通过缝隙产生泄漏。为保证其密封性，必须使垫片与密封面间保持足够大的液体阻力，只有当其阻力大

19、于由介质的内外差引起的推动力时，垫片方能密封而不产生泄漏。由于垫片与密封面间的流体阻力与垫片压紧力成正比。为此在垫片与密封面间必须足够大的压紧力，以确保其缝隙足够小，则液体阻力足够的大。使垫片与法兰密封面间保持足够大的阻力使密封面不发生泄漏时，施加于垫片单位有效面积上的压力与其内压力的比值，称为垫片系数，以 m 表示。不同的垫片由不同的 m 值，且 m 随垫片的硬度增大而增大。垫片在螺栓预紧时承受最大的压紧力，有可能被压成塑性变形而失去回弹能力。则当法兰在介质压力作用下，因密封面分离时不能产生回弹去“帖紧”密封面，使其间不能保持足够接触力（即垫片压紧力）而引起泄漏。为此垫片在预紧时即要压紧,使

20、单位有效密封面上的压紧力不能小于 y 值.但为防止被压成塑性变形、则其压紧力也不能过大。对平面密封情况，为防止垫片被压成塑性变形应控制的垫片压紧力约为 4y。垫片在预紧时，单位有效密封面积上的压紧力小于 y,会使“泄漏通道”不能消除而达不到密封要求。相反当垫片预紧力过大（4y）,由于垫片失去弹性，同样会使垫片在内压作用下产生泄漏。垫片计算中的垫片最小宽度校核就是出于这一目的。但此校核允许以经验代替，即垫片的最小宽度可以按经验确定。3 53 何谓垫片的有效密封宽度？法兰在预紧前垫片能与法兰密封面接触上的宽度，称为垫片接触宽度，以 N 表示。当法兰螺栓预紧后，由于法兰环产生偏转，法兰密封面在靠近内

21、径处会产生分离，使其与该部位的垫片脱离接触，故垫片只有在靠近外径处才能被压紧。此能被压紧的部分宽度称为压紧宽度，以 bo 表示。然而垫片被压紧并不等于起密封作用。只有被压得相应紧的垫片宽度才能起有效密封作用。为此垫片实际能起有效密封作用的宽度只有压紧宽度的一部分。即更靠近垫片外径的部分。此真正起密封作用的垫片宽度，称为垫片有效密封宽度，以 b 表示，其值按以下确定：当 bo6.4mm 时密封宽度 b=bo 当 bo6.4mm 时 b=2.53 3 54 垫片压紧力有几种？如何计算？1 预紧状态下需要的最小垫片压紧力：FG=3.14DGby 2 操作状态下需要的最小垫片压紧力：Fp=2 DGbm

22、Pc 3 55 反向法兰的结构特点是什么？反向法兰是指与圆筒相接的平盖开有 d1/2Di 的大孔。对于开有 d1/2Di 孔的平盖可以用开孔补强或加厚平盖厚度来进行设计。对于开有 d1/2Di 大孔，这些设计方法已不能适用，宜将开有大孔的平盖和与之相连接的圆筒体视为反向法兰，用法兰的设计原则进行设计。3 56 平面法兰、凹凸面法兰与榫槽面法兰密封面各有什么优缺点？平面法兰密封面具有结构简单、加工方便、且便于进行防腐衬里的优点，由于这种密封面和垫片接触面积较大，如预紧不当，垫片易被挤出密封面。也不易压紧，密封性能较差，适用于压力不高的场合，一般使用在 PN2.5Mpa 的压力下。凹凸面法兰密封面

23、相配的两个法兰接合面一个是凹面一个是凸面。安装时易于对中，能有效地防止垫片被挤出密封面，密封性能比平面密封为好。榫槽面法兰密封面由一个榫面一个槽面相配而成，因此，密封面更窄。由于受槽面的阻挡，垫片不会被挤出压紧面，且少受介质的冲刷和腐蚀。安装时易于对中，垫片受力均匀，密封可靠，适用于易燃、易爆和有毒介质的运用。只是由于垫片很窄，更换时较为困难。3 57 法兰强度校核时需要哪些强度条件？1轴向应力：对整体法兰：（除图 9-1（c）、（g）、外：H1.5 tf与 2.5 nt之较小值。对按整体法兰设计的任意法兰及图 9-1（g）所示的整体法兰：H1.5 tf与 1.5 nt之较小值。对图 9-1（

24、c）所示的整体法兰：H1.5 tf 2.环向应力：T tf 3 径向应力:r tf 4 组合应力 及 tf 5 剪应力 在预紧和操两种状态下的剪应力应分别小于或等于法兰（或圆筒体）材料在常温和设计温度下许用应力的 0.8 倍。3 58 卧式容器的双支座与多支座各有什么优缺点？卧式容器的力学模型和梁相似。多支点梁由于支点间距小、各支点摊的重量小，梁中的弯矩小，应力也小。但要求各支点在同一水平上。这对于大型容器较难做到。由于地基的不均匀沉降，使多支点的支反力不能做到均匀分配。双支座不存在支反力不能均匀分配的问题。但跨间的弯矩大，支座截面上的弯矩也大，容器壁内的应力就大。3 59 双支座卧式容器设计

25、中对支座的位置及固定型式按什么原则确定？根据均布载荷的外伸梁的力学分析可知，当外伸梁的长度 A 为梁的全长 L 的 0.207 倍时，跨间的最大弯矩与支座截面处的弯矩（绝对值）相等，若外伸加长，支座处的应力会加大。因而卧式容器通常要求 A0.2L。此外，由于封头的刚性大于筒体的钢性，封头对于圆筒有加强作用，若支座邻近封头，则可充分利用封头的加强效应。因此在满足 A0.2L 时，尚应满足 A0.5Rm(圆筒平均半径)。和立式容器一样，卧式容器的支座也应固定在基础上，但是由于卧式容器因各种热膨胀的原因使筒体伸长，若因支座固定而不允许筒体伸长，圆筒内将会产生附加应力。因此卧式容器只允许固定一个支座，

26、另一个支座的地脚螺栓孔开成长圆孔，允许滑动。3 60 塔设备承受哪些载荷的作用？其强度及稳定性校核包括哪几个方面？承受的载荷有：1 设计压力。2 液柱静压力；3 塔器自重（包括内件和填料）以及正常操作条件或试验状态下内装物料的重力截荷。4 附属设备和隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台的重量载荷；5 风载荷和地震载荷。必要时，尚应考虑以下载荷的影响：1 连接管道和其它部件引起的作用力。2 由于热膨胀量不同引起的作用力。3 压力和温度变化的影响。4 在运输或吊装时承受的作用力。由以上载荷产生下列作用力：1 由内压或外压引起的轴向应力：2 操作或非操作时重力引起的轴向力。3 弯矩引起的轴向力 强度或稳

27、定性校核：1 圆筒最大组合拉应力的校核 对内压容器：1-2+3K t 对外压容器：-2+3K t 2 圆筒最大组合应力的校核 对内压容器 2+3K er 对内压容器 1+2+3K er 式中：er为圆筒许用轴向压应力，按下述确定：er=min(B,t)3 61 等直径、等厚度直立容器的基本自振周期按什么公式计算？3 62 某一地区的基本风压是如何确定的？根据 GBJ9-87建筑结构荷载规范规定：以该地区基本风速战速决 v0按下式确定：=式中:为空气密度,随当地海拔高度和温度而异,但制定基本风压采用统一的=1.25kg/m3(相当于 1 个大气压下,10时的干燥空气密度)，v0是对当地平均风速资

28、料作出的风速极值，这个极值与平均时距、重现期的规定等有密切关系。平均风速随高度而增大，我国规定风速的基准是 10m 高度处的风速，还规定采用 10 分钟的平均风速，重现期为 30 年。3 63 为什么要对塔设备进行挠度控制？塔设备高度与塔径之比较大，而设备筒体壁厚较薄，在风载荷作用下，会造成塔体顶部挠度过大，出现：1 对板式塔而言，塔盘倾斜严重，气液传质不均匀，导致塔板效率下降，影响产品质量；2 与塔体连接的接管因塔的摆动过大，连接处受到拉、压、弯、扭的综合作用，易出现泄漏，对易燃、易爆及有毒介质是十分危险的；3 塔顶挠度过大，即意味着塔设备在摆动过程中最大位移处离中轴线绝对距离较大，由此会产

29、生较大的偏心弯矩，影响设备的使用寿命。为确保塔设备的正常操作和安全运行必须对塔的顶部挠度进行适当控制。3 64 压力容器在操作过程中有可能出现超压力时应采取什么措施？应配装超压泄放装置。3 65 GB150-98附录 B 超压泄放装置有几种？这些超压泄放装置对什么样的压力容器不适用？答：有三种：1。1 安全阀。2 爆破片装置。3 安全阀与爆破片装置的组合。对于介质在操作过程中可能出现压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器不适用这些超压泄放装置。3 66 试比较安全阀与爆破片各自的优缺点？1 安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压阀门，它依靠介质自身的压力排出一定数量的流体，以防止容器或系统内的压

30、力超过预定的安全值。当容器内的压力恢复正常后，阀门自动关闭，阻止介质继续流出。爆破片装置是一种非重闭式泄压装置。由进口静压使爆破片受压爆破而泄放介质，以防容器或系统内的压力超过预定的安全值。压力恢复正常后必须重新装上新的爆破片。2 容器的设计压力是按不同的超压泄放装置分别确定的。当采用安全阀量时，容器的设计压力是操作压力的 1.1倍左右；对爆破片装置，容器的设计压力是操作压力的 1.11.7倍。同样的操作压力。采用安全阀的压力容器的设计压力较低，壁厚较薄。367 在什么情况下必须采用爆破片装置？凡符合下例条件之一者，必须同采用爆破片装置。1 容器内的介质会导致安全阀失灵者。2 不允许有物料泄漏

31、的容器。3 容器内的压力增长过快，以致安全阀不能适应者。4 安全阀不能适应的其它情况。368 低温压力容器的结构设计应考虑什么问题？鉴于钢材随着使用温度的降低，会由延性状态向脆性状态转变，降低了抗冲击性能；当有难以避免的缺陷时，在低于脆性转变温度以下受力，会导致脆断。所以，低温容器除了对所用钢材提出较严格的抗冲击性能外，对容器的结构作出防止脆断的措施，需要考虑如下问题：1 结构应尽量简单，减少约束。2 避免产生过大的温度梯度。3 应尽量避免结构形状突然变化，以减小局部高应力；接管端部应打磨成圆角，使圆滑过渡。4 不应使用不连续的点焊连接焊件。5 容器的支座或支腿需放置垫板，不得直接焊在壳体上。

32、369 低温压力容器焊缝检测有什么特殊要求？凡按规定做 100%检查的容器，其 T 形接头对接焊缝，角焊缝，均需做 100%磁粉或渗透检验。与受压元件相焊的非受压件亦按本条规定要求检查。370 低温压力容器焊接有什么要求？1 低温压力容器施焊前应按 JB4708进行焊接工艺评定试验，包括焊缝和热影响区的低温夏比（V 形缺口）冲击试验。冲击试验的取样方法和合格指标，按 C2.1中统一母材的要求确定。2 当焊缝两侧母材具有不同试验要求时，焊缝金属的冲击试验温度应低于或等于两侧母材中的较高者。低温冲击功按两侧母材抗拉强度的较低值符合表 C3 的要求。热影响区按相应母材要求确定。接头的拉伸和弯曲性能按

33、两侧母材中的较低要求。3 按 JB7408进行焊接工艺评定，由不同组别的母材组成焊接接头时，其焊接接头的低温冲击试验需重新评定。4 应严格控制焊接线能量。在焊接工艺评定确认的范围内，选用较小的焊接线能量，以多道施焊为宜。5 焊接区域内包括对接接头和角接接头的表面，不得有裂纹、气孔、和咬边等缺陷。不应有急剧的形状变化，呈圆形过渡。371 什么叫“低温低应力工况”？低温低应力工况的容器是否应按低温压力容器考虑？“低温低应力工况”系指容器或受压元件的设计温度虽然低于或等于-20，但其拉伸薄膜应力小于或等于钢材标准常温屈服点的六分之一，且不大于 50Mpa的工况。当容器或其受压元件在“低温低应力工况”

34、下。若其设计温度加 50高于-20,不必遵循低温压力容器的规定。372 波形膨胀节的选材原则是什么？1 碳钢和低合金制波形膨胀节只适用于 t375;奥氏体不锈钢制波形膨胀节适用于t500。2 用碳钢或低合金钢制波形膨胀节，其腐蚀裕度不得超过 1mm，否则宜采用奥氏体不锈钢材料。3 对有氯化物、硫化物、酸、碱等易产生腐蚀的介质或工作温度较高（超过 550）时，应选项用耐蚀合金或高温合金来制造膨胀节，如国产材料 FN-2、NS111及 B-315或 Incoloy800、825 等。373 波形膨胀节的强度计算有哪些内容？答：有如下应力计算：1 由内压引起的膨胀节直边段的周向应力：z=2 由内压引

35、起的直边段加强圈周向薄膜应力：c=3 内压引起的波纹管周向薄膜应力：1=4 内压引起的波纹管经向薄膜应力：2=5 内压引起的波纹管经向弯曲应力：3=6 轴向位移引起的波纹管经向薄膜应力 4=7 轴向位移引起的波纹管经向弯曲应力 5=8 组合应力 p=2+3 d=4+5 R=0.7 p+d 9 应力校核 a.)c、2、1、z 应分别小于 t;b.)p1.5 st c.)对于碳素钢、低合金钢材料波纹管：R2 st 3 74 奥氏体不锈钢不锈钢制造的膨胀节，当 R2 st 时需进行何种较核？需进行疲劳寿命的校核：1 疲劳破坏时的循环次数计算：N=2 许用循环次数的确定：N=nf15 3 75 从设计

36、的角度来看，压力容器的失效准则有哪几种？它们各自的观点浊什么？这里所说的失效是一种设计观点，一种共认的准则。主要是：1 弹性失效：这种失效观点认为：容器内壁金属达到材料的实际屈服应力就丧失的纯弹性状态进入塑性，容器则已失效。该观点认为材料出现塑性变形会使金属品质发生变化，引起腐蚀，故限制容器在弹性状态下工作而不允许塑性变形。2 塑性失效：该观点认为：容器内表面材料出现塑性变形后，由于外边弹性层的约束，变形被限制在很小的范围内，容器并未达到危险状态。仅汉塑性由内扩展到外壁时，容器体积有较大膨胀，出现不稳定现象，此时才达到承载极限，该观点将器壁整体屈服作为容器失效准则。3 弹塑性失效：该准则适用于

37、反复加载的情况，认为：容器不同部位的应力对导致容器破坏所起的作用不同，如在容器应力远低于材料屈服点的情况下，筒体和封头与接管相连处的局部区域可能已达到屈服点而出现塑性变形，但相邻地区仍处于弹性，在反复载荷的作用下，局部塑性变形并不一定导致容器破坏，只当超过“安定”界线后才会出现损伤的积累过程，但非立即破坏。4 爆破失效：对理想的塑性材料，当容器整体屈服，即使压力不再升高，塑性变形仍会不断扩大，壁厚不断减薄，最终导致容器破坏。爆破失效观点认为：材料并非是理想塑性的，由于存在应变硬化，若压力不继续升高，容器并不会破坏，只当压力升高到某一水平后，容器才发生爆破而失效；设计中以工作压力对爆破压力取安全

38、系数。这个准则一般在超高压容器的设计中采用。除以上四种失效准则外，尚有蠕变失效、断裂失效等。3 76 否什么是爆炸极限？可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度范围，称之为爆炸极限，爆炸极限以可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘在空气中的体积百分数来表示。其最低浓度称为“爆炸下限”，最高浓度称“爆炸上限”。3-77什么是燃点和闪点?答：燃点是指可燃物质加温受热，并点燃后，所放出的燃烧热，能使该物质挥发出足够量的可燃蒸气来维持燃烧的继续。此时加温该物质所需的最低温度，即为该物质的“燃点”。也称为着火点。物质的燃点越低，越容易燃烧。闪

39、点是指可燃液体挥发出来的蒸汽与空气形成混合物，遇火源能够发生闪燃的最低温度。闪点与燃点不同，闪点略低于燃点。3-78 易燃与可燃液体是如何分类的?答：一般分为四级二类：第一级 闪点45至120 第四级 闪点120。第一、二级的液体称为易燃液体类 第三、四级的液体称为可燃液体类。3-79什么叫化学危险物质?答：凡是具有各种不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险特性的物质，受到摩擦、撞击、震动、接触火源、日光曝晒、遇水受潮、温度变化或遇到性能有抵触的其它物质等外界因素的影响，因而引起燃烧、爆炸、中毒、灼伤等等人身伤亡或使财产损坏的物质，都属化学危险物质。3-80 焊接试板焊接接头的力学性能

40、检验有那几种?答：1拉力试验 2弯曲试验 3冲击试验 3-81 弯曲试样按规定要求冷弯到规定角度后，其受拉面上允许有什么样的裂纹或缺陷?答：受拉面上不得有沿任何方向单条长度大于 3mm的裂纹或缺陷。试样的棱角开裂不计，但确因夹渣或其焊接缺陷引起试样棱角开裂的长度应计人评定。3-82(产品焊接试板)冲击试验的合格指标是什么?答：合格指标：常温冲击功规定值按图样或有关技术文件的规定，但不得小于 27J(三个标准试样冲击功)。低温冲击功规定值按附录 C(标准的附录)的有关规定。试验温度下三个试样冲击功平均值不得低于上述规定值，其中一个试样的冲击功可小于规定值，但不得小于规定值的 70。3-83 压力

41、容器焊接试板的拉伸、弯曲和冲击试验如不合格，如何进行复验?答：1焊接试板的拉伸、弯曲试验如不合格，允许复验。对不合格的项目取双倍试样进行复验，合格指标应分别符合 GBl50-98中第 E3.4条和 E4.4的要求。2冲击试验结果如不能满足 GBl50-98中 E54 条的规定时，可再取一组(3 个)试样进行试验。合格指标为：前后两组 6 个试样的冲击功平均值不得低于规定值，允许有两个试样小于规定值，但其中小于规定值 70%的只允许有 1 个。3-84 压力容器及其受压元件在什么情况下应进行热处理?答：容器及其受压元件符合下列条件之一者，应进行焊后热处理。1 钢材厚度占 s 符合以下条件者：a)

42、碳素钢、07MnCrMoVR厚度大于 32mm(如焊前预热 100以上时厚度大于 38mm)；b)16MnR及 16Mn厚度大于 30mm(如焊前预热 100以上时，厚度大于 34mm)；c)15MnVR及 15MnV厚度大于 28mm(如焊前预热 100以上时，厚度大于 32mm)；d)任意厚度的 15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR、14CrlMoR、12Cr2MolR、20MnMo、20MnMoNb、15CrMo、12CrlMoV、12Cr2Mol和 1Cr5Mo钢；e)对于钢材厚度 s 不同的焊接接头，上述厚度按薄者考虑；对于异种钢材相焊的焊接接头

43、，按热处理严者确定；2冷成形和中温成型圆筒厚度 n。符合以下条件者：碳素钢、16MnR的 n 不小于设计内直径 Di 的 3；其他低合金钢的名义厚度占 n 不小于设计内直径 Di 的 2 5。3冷成形封头应进行热处理。当制造单位确保冷成形后的材料性能符合设计、使用要求时，不受此限。除图样喟规定外,冷成型的奥氏体裁不锈钢封头及奥氏体不锈钢的焊接接头可不进行热处理。4图样注明有应力腐蚀的容器。5图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。3-85压力之余器焊后热处理如因设备过长，需在炉内分段进行，应满足什么条件？分段处理时，其重复热处理长就应不小于 1500mm,炉外部分应采取保温措施，使温度

44、梯度不致影响材料的组织和性能。3 86 焊缝采取局部热处理时，应具备什么条件与采取什么措施?B、C、D 类焊接接头，球形封头与圆筒相连的 A 类焊接接头以及缺陷补焊部位，允许采用局部热处理。局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度的 2 倍；接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度的 6 倍靠近加热区的部位采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。3-87压力容器及其零部件在什么情况下应进行酸洗和钝化处理?有防腐要求的奥氏体不锈钢及复合钢板制容器表面，应进行酸洗钝化处理。有防腐要求的奥氏体不锈钢及复合钢制零部件按图样要求进行热处理，需作酸洗钝化处理 3 88 GB15098 标准规

45、定在什么情况下压力容器的 A 类和 B 类焊缝应进行百争之百的射线或超声波检测?答：a)钢材厚度 s30mm的碳素钢、16MnR；b)钢材厚度 s25mm的 15MnVR、15MnV、20MnMo和奥氏体不锈钢；c)标准抗拉强度下限值 b540MPa的钢材；d)钢材厚度 s16mm的 12CrMo、15CrMoR、15CrMo，其他任意厚度的 Cr-Mo低台金钢；e)进行气压试验的容器；f)图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器；，g)图样规定须 100检测的容器；，h)多层包扎压力容器内筒的 A 类焊接接头；i)热套压力容器各单层圆筒的 A 类焊接接头；J)焊缝交叉部位及以下部位全部

46、检测：(a)先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头；(b)凡被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头；(c)以开孔中心为圆心，1 5 倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头；(d)嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头：(e)公称直径不小于 250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头。3 89容规规定符合什么情况之一的压力容器对接接头的对接焊缝必须进行全部射线或超声波检测?答：符合下列情况之一者，必须进行全部射线或超声波检测：1GBl50及 GBl5l规定进行全部射线或超声波检测的，2第三类压力容器；3设计压力大于等于 5MPa的；4第二类压力容器中有易燃介质的反应压力容器和

47、储存压力容器；5设计压力大于等于 0 6MPa的管壳式余热锅炉；6疲劳分析设计的压力容器：7设计选用焊缝系数为 1 0 的(无缝管制筒体除外)；8。使用后无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器；9选用电渣焊的压力容器；10符合下列条件之一的铝、铜，镍、钛及其合金制压力容器：（1）介质为易燃或系统性程度为极度、高度、中度危害的。（2）采用气压试验的。(3)设计压力大于等于 1 6MPa的。3-90 什么情况下焊缝表面应进行磁粉或渗透检测?答：凡符合下列条件之一的焊接接头，需按图样规定的方法，对其表面进行磁粉或渗透检测。a)凡属 108 2 1 中 c)d)条容器上的 C 类和 D 类焊接接头；对

48、其表面进 b)层板材料标准抗拉强度下限值 540MPa的多层包扎压力容器的层板 C 类焊接接头：c)堆焊表面：d)复合钢板的复合层焊接接头；e)标准抗拉强度下限值 540MPa的材料及 Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面，以及该容器的缺陷修磨或补焊处的表面，卡具和拉助等拆除处的焊缝表面。f)凡属 108 2。1 容器上公称直径小于 250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头。3 91 容规对压力容器焊接接头检测方法的选择要求作何规定？答：1，压力容器壁厚小于等于 38mm时应采用射线检测；由于结构等原因，确实不能采用射线检测时，可选用可记录的超声波检测。对标准抗拉强度大于等

49、于 540MPa的材料，且壳体厚度大于 20mm的钢制压力容器，每条对接焊缝除射线检测外，应增加局部超声波检测：2。压力容器壁厚大于等于 38mm的对接接头，如选用射线检测；则每条焊缝还应进行局部超声波检测，附加局部检测应包括所有的焊缝交叉部位，检测比例为容规第 84 条规定的，原无损探伤比例的 20%。3对要求探伤的角接接头、T 型接头、不能进行射线或超声波检测时，应做 100%表检测。4 有色金属制压力容器的对接接头，应尽量选用射线检测。5 铁磁性材料压力容器的表面检测应优先选用磁粉检测。3-92 压力容器焊缝的射线或超声波检测的合格标准是什么?答：焊缝射射线检测按 JB4730-94进行

50、，其检查结果对百分之百检测的 A 类、B 类焊缝，级为合格；对局部检测的 A 类和 B 类焊缝，级为合格。焊缝的超声波检测按 JB4730-94进行，其检查结果，对百分之百检测的 A 类、B 类焊缝，I级为合格；对局部检测的 A 类和 B 类焊缝，级为合格。3-93 经射线或超声波检测发现有不允许的缺陷，应如何处理?答：经射线或超声波检测的焊缝，如有不允许的缺陷，应在缺陷清除干净后进行补焊，并对该部分采用原检测方法重新检查，直至合格。进行局部检测的焊缝，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加检查长度，增加的长度为该焊缝长度的 10，且不小于 250mm。若仍有不允许的缺陷时，则对该