壓力容器壓力管道基礎知識講座

壓力容器壓力管道根底知識

講座壓力容器根底知識1.什么是?容規(guī)?所指的壓力容器?需同時具備以下三條：最高工作壓力大于或等于0.1Mpa;內直徑大于或等于0.15m,且容積大于或等于0.025m3;盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體。?容規(guī)?p5壓力容器根底知識2.碳素鋼和低合金鋼也怕“熱〞和怕“冷〞嗎?答案是肯定的，使用溫度范圍一般在-19~425℃之間。低溫用鋼：16MnDR、07MnNiCrMoVDR、15MnNiDR、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti等；高溫用鋼：0Cr17Ni12Mo2；0Cr19Ni13Mo3；15CrMoR；1Cr5Mo；12Cr1MoVG等。壓力容器根底知識3.焊接接頭系數(shù)和那些因素有關?坡口形式；焊接方法；探傷比例。注意：焊接接頭與焊縫的區(qū)別！壓力容器根底知識4.常用的壓力容器鋼板有哪些，適用場合?Q235-B、Q235-C、20R、16MnR、16MnR〔HIC〕、16MnDR、07MnNiCrMoVDR、15MnNiDR、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、00Cr17Ni12Mo2、15CrMoR、復合板等壓力容器根底知識5.壓力容器常用的設計方法有哪些?其適用范圍?常規(guī)設計方法：以彈性失效為準那么，以薄膜應力為根底，來確定受壓元件的厚度。其特點：計算簡明，大量采用，但不太合理，且保守。應力分析設計法：以塑性失效及彈塑性失效為準那么，利用有限元法和計算機，準確計算各種應力，按等平安裕度的原那么，分別給予不同的強度限制條件。其特點：科學合理，平安可靠，十分經濟。但對材料、制造、和檢驗提出較高的技術要求；通常在高溫、高壓、有疲勞的場合下采用。有些大型的儲存球罐的設計也采用。壓力容器根底知識6.壓力容器的失效形式有哪些?強度失效：在載荷的作用下，發(fā)生過量的塑性變形而導致破壞；剛度失效：發(fā)生過量的彈性變形而導致破壞；穩(wěn)定失效：在載荷的作用下，形狀突然改變而導致喪失工作能力。壓力容器根底知識7.厚度附加量C是怎么回事?C=C1+C2+〔C3〕C3由制造單位投料時考慮。壓力容器根底知識8.什么是應力腐蝕?石油化工中常見的應力腐蝕環(huán)境有哪些?在應力(拉應力)和腐蝕的共同作用下(有一定的溫度)所引起的破裂。特點：無明顯預兆，破壞是脆性的、突然的。碳鋼及低合金鋼：堿液、濕硫化氫、無水液氨、醋酸等。奧氏體不銹鋼：氯離子、堿液、濕硫化氫等。此外，加氫反響器用鋼，須嚴格按納爾遜曲線來選材。壓力容器根底知識9.什么是焊后消氫處理?在焊接過程中，來自焊條、焊劑和空氣濕氣中的氫氣，在高溫下被分解成原子狀態(tài)溶于液態(tài)金屬中，焊縫冷卻時氫來不及逸出，殘留在焊縫中。在焊接應力的作用下，產生冷裂紋，即延遲裂紋。解決方法：焊條先預熱，焊后對焊縫后熱至200℃，時間為16小時，降低焊縫冷卻速度，使氫充分逸出，稱為焊后消氫處理。這也是焊條要選用低氫型的原因。壓力容器根底知識10.壓力容器焊后熱處理的目的是什么?消除或降低焊接過程中產生的應力，防止裂紋的產生；恢復冷作硬化而損失的力學性能；改善焊接接頭的塑性和韌性，提高抗應力腐蝕的能力。壓力容器根底知識11.何謂無損檢測?常用的方法有哪些?在不對受檢工件進展別離和造成損傷的情況下，對容器的材料、構造、焊縫等的內部和外表質量進展的檢查。常用的方法：射線、超聲、磁粉、滲透、渦流檢測、目測等。壓力容器根底知識12.與射線探傷相比超聲波檢測的優(yōu)缺點?其優(yōu)點：對裂紋、未熔合等，檢測靈敏度高；檢測厚度可達數(shù)米；可對在用容器進展檢測和監(jiān)控；檢測速度快，能測定缺陷的深度位置；設備簡單、檢測費用低；對人體無害。其缺點：判斷不直觀，定性比較困難；檢測結果受人為因素影響較大。壓力容器根底知識13.什么是延遲裂紋?如何防止?裂紋不在焊后立即產生，而是在焊后延遲幾小時、幾天、或更長時間才出現(xiàn)。防止方法：焊后加熱。壓力容器根底知識14.什么是熱裂紋?產生的主要原因?在300℃以上的高溫下產生的裂紋稱為熱裂紋；產生的原因：焊接拉應力作用在晶界的低熔點共晶體所造成的〔FeS〕。防止方法：降低焊接線能量；采用多層焊。壓力容器根底知識15.一次應力、二次應力、峰值應力的概念是什么？一次應力：是指由于外加載荷，如壓力、重力等的作用而產生的應力。它包括一次總體薄膜應力、一次局部薄膜應力、和一次彎曲應力。它的特點：滿足外力的平衡，隨外力的增大而增大，且無自限性。二次應力：是指容器部件自身的約束或相鄰部件的約束而產生的應力，主要包括邊緣應力和溫度應力等。它的特點：一般是自平衡，且具有自限性，一旦一方發(fā)生局部屈服，約束作用即行緩解，應力便不再上升，故對容器的平安危害相對較小。峰值應力：是由于局部構造不連續(xù)〔如開孔、小圓角半徑、焊縫咬邊等〕引起的應力集中，而迭加到一次或二次應力上的增量，它是疲勞破壞或脆性斷裂的根源，必要時應按應力分類進展疲勞設計。壓力容器根底知識16.焊接試板焊接接頭的力學性能檢驗有哪幾種?拉伸試驗；彎曲試驗；沖擊試驗。壓力容器根底知識17.用于壓力容器的碳鋼和低合金鋼,什么情況下需要逐張做超檢?介質為極度或高度危害的壓力容器;液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器;最高工作壓力大于或等于10MPa的壓力容器;移動式壓力容器；GB12337?鋼制球形儲罐?等要求的其它情形。壓力容器根底知識18.防止晶間腐蝕的措施有哪幾種?晶間腐蝕：奧氏體不銹鋼在400~850°C范圍內緩慢冷卻時，在晶界上有Cr23C6析出并沉積，造成晶界附近貧鉻，從而引起腐蝕。防止措施：固溶化處理；降低鋼中的含碳量〔<0.03%);加穩(wěn)定化元素(Nb;Ti)。壓力容器根底知識的區(qū)別是什么？它們的適用范圍？沖擊試驗溫度不同：Q235-A：不做沖擊試驗(不得用于壓力容器的受壓元件)；Q235-B：做20℃V型沖擊試驗；Q235-C：做0℃V型沖擊試驗。壓力容器根底知識20.峰值應力的根本特征是？何時必須限制？特征：具有自限性和局部性，不會引起明顯的變形，但可能導致疲勞裂紋或脆性斷裂。在頻繁的交變載荷或頻繁的溫度改變下，容易引起疲勞，此時，應控制峰值應力。壓力容器根底知識21.對有延遲裂紋傾向的鋼材，檢測有何規(guī)定？對于有延遲裂紋傾向的鋼制容器〔抗拉強度大于540Mpa或Cr-Mo容器用鋼〕應在焊后36小時后進展檢測。壓力容器根底知識22.壓力容器選材應遵循哪些原那么?設備的使用和操作條件；焊接性能；冷、熱加工性能；設備的構造和制造工藝；材料的來源和經濟性；同一工程中，盡量用材統(tǒng)一。壓力容器根底知識23.和壓力容器有關的哪幾個環(huán)節(jié)須執(zhí)行?容規(guī)?的規(guī)定？設計；制造；安裝；使用；檢驗；修理；改造。壓力容器根底知識24.何種情況允許采用氣壓試驗？內部不允許有殘留液體的容器由于構造原因不能充滿液體的容器.壓力容器根底知識25.外壓殼體開孔補強的原那么?補強面積為多少?抗彎強度補強半面積.而對于內壓殼體：抗拉強度補強；等面積。壓力容器根底知識26.等面積補強為什么不適用于大開孔?應如何處理?只補局部薄膜應力對彎曲應力和峰值應力不起作用;須采用應力分析法或比照經歷法.壓力容器根底知識27.壓力容器用鋼板,對C、S、P的控制目的?C——可焊性；S——熱脆0.020%(熔煉分析〕;P——冷脆0.030%。壓力容器根底知識28.設計溫度低于20°C時,許用應力如何取值?按20°C時的值.壓力容器根底知識29.外壓容器的破壞特點？有失穩(wěn)和強度破壞的兩種可能；設計時，應考慮強度計算和穩(wěn)定校核。失穩(wěn)往往在強度破壞前發(fā)生。外壓圓筒的計算長度是指圓筒上能始終保持圓形的兩個截面間的距離。壓力容器根底知識30.設計根本地震加速度如何取值？設防烈度為7度：0.1g;設防烈度為8度：0.2g;設防烈度為9度：0.4g.壓力容器根底知識31.根據(jù)哪些條件判斷容器是否需要熱處理?材質;鋼材厚度;盛裝介質的毒性.壓力容器根底知識32.GB150規(guī)定,鋼材的許用應力確實定,應考慮那些強度指標?抗拉強度;屈服強度;持久強度;蠕變極限.壓力容器根底知識33.?壓力容器定期檢驗規(guī)那么?中，在壓力容器年度檢查提到了以宏觀檢查為主，在全面檢驗中也提到以宏觀檢查、壁厚測定、外表無損檢測的檢驗方法為主，簡述以宏觀檢查為主的理由。答：〔1〕壓力容器使用過程中產生的缺陷大多為外表缺陷，埋藏缺陷較少，使用過程中產生缺陷主要為裂紋，變形和腐蝕，且多產生于外表，外表缺陷大多可用宏觀檢查法檢查到；〔2〕外表裂紋的有效尺寸是埋藏裂紋的兩倍，外表裂紋的危險性比埋藏裂紋大，重點應檢查外表裂紋：〔3〕從壓力容器的受力角度分析，外表較大，焊縫處的角變形和錯邊量所產生的附加應力疊加于外表，更容易產生外表缺陷，產生后也易于擴展?！?〕外表與介質接觸，內外外表與腐蝕介質接觸時，在一定的工況條件下會產生外表缺陷?！?〕外表缺陷發(fā)生事故的幾率比埋藏缺陷大，而這些缺陷大多能夠用宏觀檢查站的方法檢查出來。〔6〕外表缺陷進展宏觀檢查時，方法簡單，工作量小，本錢小，便于普遍使用。〔7〕采用宏觀檢查為主的方法有利于壓力容器定期檢驗的開展，對盡快掌握在用壓力容器的平安狀況有利。壓力管道根底知識34.工業(yè)管道在線檢驗中，什么部位應重點檢查？〔1〕、壓縮機、泵的出口部位；〔2〕、補償器、三通、彎頭〔彎管〕、大小頭、支管連接及介質流動的死角等部位；〔3〕、支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭；〔4〕、曾經出現(xiàn)過影響管道平安運行的問題的部位；〔5〕、處于生產流程要害部位的管段以及與重要裝置或設備相連接的管段；〔6〕、工作條件苛刻或承受交變載荷的管段。壓力管道根底知識35.為什么要進展管道應力分析？它主要包含那些內容？各種分析的目的是什么？保證管系自身的平安；保證相連設備的平安；保證土建構造的平安。分為靜力分析和動力分析靜力分析包括：壓力、重力等載荷作用下的管道一次應力計算——防止塑性變形破壞；熱脹冷縮以及端點附加位移等載荷作用下的二次應力計算——防止疲勞破壞；管道對機器、設備作用力的計算——防止作用力過大，保證機器、設備的正常運行；管道支吊架的受力計算——為支吊架設計提供依據(jù)；管道上法蘭的受力計算——防止法蘭泄漏；壓力管道根底知識管系位移計算——防止管道碰撞和支吊點位移過大。動力分析包括：往復壓縮機〔泵〕管道氣〔液〕柱固有頻率分析——防止氣〔液〕柱共振；往復壓縮機〔泵〕管道壓力脈動分析——控制壓力脈動值；管道固有頻率分析——防止管道系統(tǒng)共振；管道地震分析——防止管道地震應力過大；沖擊荷載作用下管道的應力分析——防止管道振動和應力過大。壓力管道根底知識36.何謂一次應力？二次應力？分別由哪些載荷產生？這兩種應力有何特點？一次應力是由于壓力、重力與其他外載荷共同作用所產生的應力。它是平衡外力載荷所需的應力，隨外力載荷的增加而增加。特點：沒有自限性。二次應力是由于管道變形受到約束而產生的應力，它是由管道熱脹、冷縮、端點位移等作用而引起的。它是為滿足約束條件或管道自身變形的連續(xù)要求所必需的應力。特點：具有自限性。壓力管道根底知識37.何謂管道柔性？如何進展管道柔性設計？它是反映管道變形難易程度的概念，表示管道通過自身變形吸收熱賬、冷縮和其它位移變形的能力。設計時，應保證管道具有足夠柔性來吸收位移應變的前提下，使管道的長度盡可能短或投資盡可能少。一般采用以下的幾種方法來增加管道的柔性：改變管道的走向；加波形補償器；選用彈簧支吊架。壓力管道根底知識38.管道柔性設計的目的是什么？保證管道在設計條件下具有足夠的柔性，防止管道因熱賬冷縮、端點附加位移、管道支承設置不當?shù)仍蛟斐梢韵聠栴}：管道應力過大或金屬疲勞引起管道破壞；管道連接處產生泄漏；管道推力或力矩過大，使與其相連接的設備產生過大的應力和變形，影響設備正常運行；管道推力或力矩過大引起管道支架破壞。壓力管道根底知識39.一般來說，管道上哪點的應力比較大？為什么？一般來說，管道上三通和彎管處的應力比較大。因為，與直管相比，三通和彎管處的應力增大系數(shù)比較大。壓力管道根底知識40.支吊架的作用是什么？固定支架、導向支架和支托架都能限制那些位移？管道支吊架的作用有三個：承受管道的重量載荷〔包括自重、介質重等〕；起限位作用，阻止管道發(fā)生非預期方向的位移；控制振動，用來控制擺動、振動或沖擊。固定架：限制三個方向的線位移和三個方向的角位移;導向架：限制了兩個方向的位移