壓力容器考試問答題 2

1、壓 力 容 器 考 試 問 答 題一、 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：設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力。（GB150-98，3.4.3 & TSG R0004-2009，3.9.1）計(jì)算壓力：在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包含液柱靜壓力，當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)壓力時(shí)，可以忽略不計(jì)。（GB150-98，3.4.4） 在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，并且應(yīng)當(dāng)考慮液柱靜壓力等附加載荷。（TSG R0004-2009 3.9.1）設(shè)計(jì)壓力和計(jì)算壓力的確定：設(shè)計(jì)壓力的確定（GB150-

2、98,3.5.1，P4 & HG20580-98，4，P6） 計(jì)算壓力的確定二、 固定式液化氣體容器設(shè)計(jì)中，如何確定設(shè)計(jì)壓力？常溫儲(chǔ)存液化氣體壓力容器的設(shè)計(jì)壓力，應(yīng)當(dāng)以規(guī)定溫度下的工作壓力為基礎(chǔ)確定。（參見TSG R0004-2009 ，3.9.3） 盛裝臨界溫度大于或等于50的液化氣體的壓力容器，如無保冷設(shè)施，其設(shè)計(jì)壓力不低于該液化氣體在50時(shí)的飽和蒸氣壓力；如設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于所盛裝液化氣體在可能達(dá)到的最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力。盛裝臨界溫度小于50的液化氣體的壓力容器，如無可靠保冷設(shè)施或雖有可靠保冷設(shè)施而無試驗(yàn)實(shí)測(cè)，最高工作溫度時(shí)其設(shè)計(jì)壓力不低于所裝液化氣

3、體在設(shè)計(jì)規(guī)定的最大充裝量、溫度為50時(shí)的氣體壓力；如設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施，并有試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高工作溫度且能保證低于臨界溫度儲(chǔ)存的，其設(shè)計(jì)壓力不低于試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高溫度下的飽和蒸氣壓力。（承壓設(shè)備設(shè)計(jì)典型問題精解化學(xué)工業(yè)出版社 第一章，4 ，P3）三、 GB150-98標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的載荷有哪些？（GB150-98，3.5.4，P4）設(shè)計(jì)載荷（HG20580-98，6，P911）不同的工藝條件和工況，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下載荷：a.內(nèi)壓、外壓或最大壓差；b.液體靜壓力；c.容器的自重（包括內(nèi)件和填料等），以及正常工作或壓力試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝填料的重力載荷；d.附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)

4、等的重力載荷；e.風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷；f.支座、底座圈、支耳及其他型式支撐件的反作用力；g.連接管道和其他部件的作用力；h.溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力；i.包括壓力急劇波動(dòng)的沖擊載荷；j.沖擊反力，如由流體沖擊引起的反力等；k.運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。容器所承受的各項(xiàng)載荷應(yīng)考慮在安裝、水壓試驗(yàn)及正常工作狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最為不利的條件下的組合。一般情況下，載荷組合參照表1-1.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)全面考慮所承受的各種載荷，但有些載荷產(chǎn)生的應(yīng)力相對(duì)容器介質(zhì)壓力所引起的應(yīng)力要小很多，甚至可忽略不計(jì)。如臥式容器除考慮壓力載荷外，一般不考慮液體的靜壓力，但要考慮盛裝的液體重量。直立設(shè)備除考慮壓力

5、載荷外，還須考慮容器自重及內(nèi)件、填料的重量，附屬設(shè)備如平臺(tái)等的重量載荷、偏心載荷和風(fēng)載荷、地震載荷等?？傊O(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)容器的具體情況，必要時(shí)計(jì)及可能存在的其他各種載荷。（承壓設(shè)備設(shè)計(jì)典型問題精解化學(xué)工業(yè)出版社 第一章，10 ，P5）四、 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)？（GB150-98，1.4，P1）五、 什么叫計(jì)算厚度、設(shè)計(jì)厚度、名義厚度、有效厚度？（GB150-98，3.4.8，P1） 厚度附加量，最小厚度（HG20580-98，7、8，P1215）六、 什么叫最小厚度？如何確定？最小厚度：壓力容器最小厚度的確定應(yīng)當(dāng)考慮制造、運(yùn)輸、安裝等因素的影

6、響。（TSG R0004-2009，3.12）確定最小厚度： （GB150-98，3.5.6，P5；7.1.2.1，P50；7.1.3.1，P50；7.1.4，P51；7.27.6） GB150適用的容器殼體圓筒的最小厚度要求，主要是考慮在容器制造過程中就一般焊接方法而言，是為滿足焊接工藝對(duì)厚度的要求并保證對(duì)形狀、幾何尺寸的公差要求。對(duì)于小直徑圓筒（如DN1500以下）同時(shí)還兼顧了制造、運(yùn)輸和安裝過程中的剛度要求。 對(duì)于較大直徑圓筒，為節(jié)約鋼材不再規(guī)定剛度要求的最小厚度，此時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況在制造、運(yùn)輸和安裝過程中采取必要加撐措施以保證必要的剛度。 最小厚度具體要求如下：（1） 對(duì)碳素鋼、低合金

7、鋼制容器，不小于3mm。（2） 對(duì)高合金鋼制容器，不小于2mm。在標(biāo)準(zhǔn)中還有一些為保證剛度所需要的最小厚度，如：（1） 封頭最小厚度間GB150.（2） 換熱器殼體最小厚度，見4.8.7-1和表4.8.7-2.表4.8.7-1 碳素鋼和低合金鋼制換熱器圓筒的最小厚度 mm公稱直徑400700>7001000>10001500>15002000>20002600浮頭式，U形管式810121416固定式管板68101214注：表中數(shù)據(jù)包括厚度附加量C2（按1mm考慮）表4.8.7-2 高合金鋼制換熱器圓筒的最小厚度 mm公稱直徑400500>500700>700

8、1000>10001500>15002000>20002600最小厚度3.54.5681416（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，4.8.7，P54）七、 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？ 選取安全系數(shù)：（GB150-98，3.6.1 & 附錄A，P5） （HG20580-98，9，P1617）（TSG R0004-2009，3.8）1 GB150確定許用應(yīng)力的系數(shù)對(duì)于板材、鍛件、管材和對(duì)于密封螺栓材料具有不同的確定許用應(yīng)力的系數(shù)，具體見GB150。用于確定密封螺栓許用應(yīng)力的系數(shù)要高于對(duì)板、鍛、管材的系數(shù)，即密封螺栓材料具有

9、較低的許用應(yīng)力，其原因和特點(diǎn)有：（1） 在緊固螺栓的操作中的螺栓預(yù)緊力難于定量控制，一般會(huì)大于設(shè)計(jì)值的需要。同時(shí)為保證密封，也希望螺栓預(yù)緊力適當(dāng)大于設(shè)計(jì)值。（2） 操作過程中的載荷循環(huán)或波動(dòng)可能使螺栓伸長(zhǎng)，引起連接松動(dòng)、墊片松弛，需要多次緊固螺栓。（3） 由于螺栓和法蘭不同的材料或不同的溫度，會(huì)引起附加熱應(yīng)力。（4） 用于密封的螺栓材料不允許產(chǎn)生塑性變形，所以只控制屈服強(qiáng)度系數(shù)ns?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，對(duì)于確定密封螺栓許用應(yīng)力的系數(shù)，當(dāng)螺栓材料強(qiáng)度越高，系數(shù)越大；螺栓直徑越大，系數(shù)越小。2 地腳螺栓和非受壓元件的許用應(yīng)力 JB/T 4710-2005鋼制塔式容器規(guī)定： 碳素鋼Q235的bt=147M

10、Pa，低合金鋼Q345的bt=170MPa。 其他碳素鋼，則ns1.6；其他低合金鋼，則ns2.0。3 外壓容器殼體失穩(wěn)的安全系數(shù) 承受外壓圓筒、錐殼和球殼的穩(wěn)定許用外壓值及圓筒或管子的許用軸向壓縮應(yīng)力是采用臨界壓力除以穩(wěn)定安全系數(shù)來表達(dá)，即：Pcr/m=P。 Pcr為臨界壓力或臨界應(yīng)壓力； m為穩(wěn)定安全系數(shù)，取3.0（對(duì)于球殼外壓、圓筒軸向壓縮是以大撓度理論分析為基礎(chǔ)）； P為許用外壓力或許用軸向壓縮力。（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，4.10.1，P56） 螺栓的安全系數(shù)：八、 不銹復(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)力如何計(jì)算？ （GB150-98，3.6

11、.3，P6 & 壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，4.10.2(2)，P57）（HG20580-98，9，P1617）九、 對(duì)容器直徑不超過800mm，不能檢測(cè)的單面焊，如何處理？ （GB150-98，10.8.2.3，P128）十、 鋼制壓力容器液壓試驗(yàn)的壓力如何確定？ （GB150-98，3.8 & 3.9，P68 & 壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，4.12.1,2，P5960） （TSG R0004-2009，4.7.2）十一、 液壓試驗(yàn)中，對(duì)試驗(yàn)液體有什么要求？ （GB150-98，10.9.4.1，P129） （TSG R0004-2009，4.7

12、.6.1(1)(2)）十二、 何種情況下方可進(jìn)行氣壓試驗(yàn)？如何進(jìn)行？（GB150-98，10.9.5，P129）（TSG R0004-2009，4.7.7）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，4.12.1，P60）（HG20580-98，9.2，P405）十三、 何種情況下要做氣密性試驗(yàn)？如何進(jìn)行？（GB150-98，3.10 & 10.9.6，P8 & P130）（TSG R0004-2009，4.8.3）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，4.12.2，P60）（HG20580-98，9.3，P405406）十四、 第一、三、四強(qiáng)度理論，涵義是什么？ 十五、 GB1

13、50-98鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中的圓筒計(jì)算公式采用了哪種強(qiáng)度理論，涵義是什么？ 厚度公式依據(jù)的強(qiáng)度理論由內(nèi)壓圓筒和球殼中徑公式的由來知，它們的壁厚是按圓筒或球殼中的最大主應(yīng)力并控制在材料許用應(yīng)力水平進(jìn)行計(jì)算的：對(duì)圓筒針對(duì)的是環(huán)向薄膜應(yīng)力，對(duì)球殼針對(duì)的是環(huán)向和徑向兩個(gè)方向相等的薄膜應(yīng)力。為此它們的厚度計(jì)算公式是按照最大主應(yīng)力理論得出，即是以第一強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)的。（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，8.4，P166）十六、 GB150-98鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中，內(nèi)壓圓筒強(qiáng)度計(jì)算的基本公式和適應(yīng)范圍是什么？ 基本公式：（GB150-98，5.2，P26） 適應(yīng)范圍：十七、 GB150-98鋼制壓力容器

14、標(biāo)準(zhǔn)中，內(nèi)壓球殼強(qiáng)度計(jì)算的基本公式及使用范圍？ 基本公式：（GB150-98，5.3，P26） 適應(yīng)范圍：十八、 內(nèi)壓圓筒與球殼厚度計(jì)算公式中的焊縫接頭系數(shù)指的是何焊縫接頭系數(shù)？ （GB150-98，3.7 & 5.1，P6 & P26） （TSG R0004-2009，3.15） （壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，8.5，P166167） （承壓設(shè)備設(shè)計(jì)典型問題精解化學(xué)工業(yè)出版社 第一章，13 & 14 ，P78）十九、 外壓容器破壞形式有哪兩種？外壓容器的設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪兩個(gè)方面的內(nèi)容？ 破壞形式：外壓容器失效方式有兩種，一種是因強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致容器破壞；另一種是因

15、剛度不足而導(dǎo)致容器喪失穩(wěn)定性。（承壓設(shè)備設(shè)計(jì)典型問題精解化學(xué)工業(yè)出版社 第三章，23 ，P60）二十、 GB150-98鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中，外壓圓筒（Do/e20）的有效厚度如何計(jì)算？（GB150-98，6.2.1.1，P29）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，9.2，P169177）二十一、 常見的容器封頭有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 封頭種類：（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.1，P193194）（GB150-98，7，P48）二十二、 GB150-1998對(duì)碟形封頭的有效厚度有何限制？（GB150-98，7.1.3，P50）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.3.

16、3，P198）二十三、 受內(nèi)壓橢圓形封頭計(jì)算厚度的公式是什么？（GB150-98，7.1.2.1，P49）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.2.3，P195）二十四、 GB150-1998對(duì)橢圓封頭的有效厚度有何限制？ （GB150-98，7.1.2，P4950）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.2.4，P195196）二十五、 受內(nèi)壓（凹面受壓）無折邊端封頭的計(jì)算厚度公式是什么？ （GB150-98，7.2.3，P57）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.5.2，P200201）二十六、 GB150-1998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

17、？ （GB150-98，7.2，P5455）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.5，P200）二十七、 當(dāng)錐形封頭的錐殼半頂角>60°時(shí)，應(yīng)如何設(shè)計(jì)？ （GB150-98，7.2&7.4，P55&P6568）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.5&10.6，P200&P202204）二十八、 錐形封頭的錐殼，其厚度如何計(jì)算？Dc的含義為何？ （GB150-98，7.2.2，P57）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.5.1，P200） Dc錐殼大端內(nèi)徑二十九、 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？

18、加強(qiáng)段厚度如何計(jì)算？有何限制？ （GB150-98，7.2.3.1 c&7.2.3.2 c，P57）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.5.2，P200201）三十、 受內(nèi)壓折邊錐形封頭大端的厚度，在GB150-1998中是如何確定的？ （GB150-98，7.2.4，P6061）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.5.3，P201202）三十一、 壓力容器失效形式有哪幾種？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，7.9.4，P143144）三十二、 壓力容器的常規(guī)設(shè)計(jì)法與分析設(shè)計(jì)法有何主要區(qū)別？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，7.9.7&7.9.8

19、，P145146） 常規(guī)設(shè)計(jì)遵循第一強(qiáng)度理論，分析設(shè)計(jì)遵循第三強(qiáng)度理論。三十三、 薄壁容器和厚壁容器如何劃分？其強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是什么？有何區(qū)別？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，8.6，P167）三十四、 受內(nèi)壓作用的圓筒與球殼，其薄膜應(yīng)力有何異同？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，8.4，P166）三十五、 受內(nèi)壓作用的圓筒與錐殼，其薄膜應(yīng)力有何異同？錐殼的半頂角為什么不宜大于60°？ 三十六、 受內(nèi)壓作用的球殼、蝶形殼、橢球殼中的薄膜應(yīng)力各有何特點(diǎn)？ （壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.2.1&10.3.1&10.4.1，P194&

20、;P196&P198）三十七、 邊緣應(yīng)力有何特點(diǎn)？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.2.2&10.3.2，P194 &P197）三十八、 橢圓形封頭、蝶形封頭為何均帶直邊段？三十九、 何謂薄圓板？薄板應(yīng)力分析的理論基礎(chǔ)是什么？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，7.6.1，P128）四十、 受側(cè)向壓力作用的圓平板的應(yīng)力有什么特點(diǎn)？何以圓平板較等徑的凸形封頭要厚？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，7.6.2&10.6，P128130&P202）四十一、 對(duì)厚平蓋何以要校核危險(xiǎn)環(huán)截面的組合應(yīng)力？ 四十二、 何謂容器的穩(wěn)定性和臨界壓力？?jī)?nèi)

21、壓容器是否在穩(wěn)定問題？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，9.1，P169）四十三、 容器失穩(wěn)有哪些類型？其特點(diǎn)如何？ 四十四、 何謂彈性失穩(wěn)和非彈性失穩(wěn)？用高強(qiáng)度鋼代替低強(qiáng)度鋼可否提高容器的彈性穩(wěn)定性？ 四十五、 外壓長(zhǎng)圓筒與短圓筒有何區(qū)別？在外壓圓筒設(shè)計(jì)中何以廣泛采用加強(qiáng)圈？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，9.2&9.3&9.4，P169180）四十六、 何以外壓凸形封頭均按外壓球殼進(jìn)行穩(wěn)定設(shè)計(jì)？（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，10.2.4&10.3.4&10.4.4，P196&P198&P199）四十七、 圓形平蓋厚度計(jì)算公式是什么？如何推導(dǎo)而來？ （GB150-98，7.4.2.1，P6568）（壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程新華出版社，7.6.2&10.6.2，P128130&P202203）四十八、 GB150-1998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)？ （GB150-98，8.3，P