壓力容器設(shè)計(jì)制造200問答

1、.壓力容器設(shè)計(jì)制造200 問答（第三章）加入日期 :2008-10-28 |來源 :程力壓力容器第三章鋼制焊接壓力容器3-1 什么叫工作壓力？什么叫設(shè)計(jì)壓力？什么叫計(jì)算壓力？答：工作壓力指在正常工作情況下，容器頂部可能達(dá)到的最高壓力。設(shè)計(jì)壓力指設(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。計(jì)算壓力指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5 設(shè)計(jì)壓力時(shí)，可忽略不計(jì)。3-2 設(shè)計(jì)壓力與計(jì)算壓力有何不同，如何確定？答：設(shè)計(jì)壓力是對容器的各個腔體而言的，是容器選擇材料、劃分類別、提出制造和檢驗(yàn)要求、確定試驗(yàn)壓力等

2、的依據(jù)，也是確定容器各個受壓元件計(jì)算壓力的依據(jù)。 液化氣槽車 各個腔體的設(shè)計(jì)壓力是根據(jù)其工作壓力、安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力等確定的。設(shè)計(jì)壓力不得低于工作壓力，裝有安全泄放裝置時(shí)，不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。計(jì)算壓力是對容器的各個受壓元件而言的，僅用于確定容器各個受壓元件滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度要求的厚度。容器各個受壓元件的計(jì)算壓力是根據(jù)容器各個腔體的設(shè)計(jì)壓力加液柱靜壓力對它單獨(dú)和共同作用的情況確定的。對于單腔容器，介質(zhì)全為氣體時(shí)，容器上各個受壓元件的計(jì)算壓力均為該容器的設(shè)計(jì)壓力；介質(zhì)中有液體時(shí)，受液柱靜壓力作用的受壓元件的計(jì)算壓力為容器的設(shè)計(jì)壓力加上液柱靜壓力。對于多腔容

3、器中受多腔壓力作用的受壓元件，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作中可能出現(xiàn)的情況確定其計(jì)算壓力，如：確定換熱器管板的計(jì)算壓力時(shí)，要考慮殼程壓力單獨(dú)作用、管程壓力單獨(dú)作用和它們共同作用的情況；確定帶夾套的容器中內(nèi)容器上被夾套包圍的受壓元件的計(jì)算壓力時(shí)，要考慮內(nèi)容器壓力單獨(dú)作用、夾套壓力單獨(dú)作用和它們共同作用的情況，同時(shí)還要考慮其在夾套試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。3-3 何謂臨界狀態(tài)、臨界溫度、臨界壓力？答：臨界狀態(tài)是物質(zhì)氣液態(tài)平衡共存時(shí)的邊緣狀態(tài)。在此狀態(tài)下，液體密度和飽和蒸氣密度相同，因而它們的界面消失。這種狀態(tài)只能在臨界溫度和臨界壓力下實(shí)現(xiàn)，可用臨界點(diǎn)表示。臨界溫度是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的溫度。是當(dāng)采用加壓的方法使氣體液

4、化時(shí)所允許的最高溫度。在這個溫度以上，物質(zhì)只能處于氣體狀態(tài)，不能單用壓縮方法使之液化。臨界壓力是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的壓力。是在臨界溫度時(shí)使氣體液化所需的最小壓力，也就是液體在臨界溫度時(shí)的飽和蒸氣壓。3-4 在固定式液化氣體壓力容器設(shè)計(jì)中，如何確定設(shè)計(jì)壓力？答： 1盛裝液化氣體的固定式壓力容器的設(shè)計(jì)壓力按下述規(guī)定確定：a）盛裝臨界溫度大于等于50 液化氣體的固定式壓力容器，設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得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；無保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在50 時(shí)的飽和蒸氣壓力。b）盛裝臨界溫度小于50 液化氣體的固定式壓力容器，設(shè)計(jì)

5、有可靠的保冷設(shè)施，并有試驗(yàn)實(shí)測最高工作溫度且能保證低于臨界溫度時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在試驗(yàn)實(shí)測最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力；無試驗(yàn)實(shí)測溫度或無保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在設(shè)計(jì)所規(guī)定的最大充裝量時(shí)，溫度為 50 的氣體壓力。 2 固定式液化石油氣 液化氣儲罐 的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按不低于 50 時(shí)混合液化石油氣組分的實(shí)際飽和蒸氣壓來確定，設(shè)計(jì)單位應(yīng).在圖樣上注明限定的組分和對應(yīng)的壓力。若無實(shí)際組分?jǐn)?shù)據(jù)或不做組分分析，其設(shè)計(jì)壓力按下述規(guī)定確定： a）混合液化石油氣 50 飽和蒸氣壓力小于等于異丁烷 50 飽和蒸氣壓力，設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于可能達(dá)到的最高

6、工作溫度下異丁烷的飽和蒸氣壓力；無保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于50 異丁烷的飽和蒸氣壓力。b ）混合液化石油氣50 飽和蒸氣壓力大于異丁烷50 飽和蒸氣壓力且小于等于丙烷50 飽和蒸氣壓力，設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于可能達(dá)到的最高工作溫度下丙烷的飽和蒸氣壓力；無保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于50 丙烷的飽和蒸氣壓力。c） 液化石油氣汽車罐車 混合液化石油氣50 飽和蒸氣壓力大于丙烷50 飽和蒸氣壓力，設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于可能達(dá)到的最高工作溫度下丙烯的飽和蒸氣壓力；無保冷設(shè)施時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力不得低于50 丙烯的飽和蒸氣壓力。注 液化石油氣指國家標(biāo)準(zhǔn)GB111

7、74規(guī)定的混合液化石油氣；異丁烷、丙烷、丙烯50 的飽和蒸氣壓力應(yīng)按相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。3-5 GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對壓力容器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的載荷有哪些？答： 1內(nèi)壓、外壓或最大壓差；2 液體靜壓力；需要時(shí)，還應(yīng)考慮下列載荷：3容器的自重（包括內(nèi)件和填料等），以及正常工作條件下或壓力試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷； 4附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；5風(fēng)載荷、地震力、雪載荷。6支座、底座圈、支耳及其他型式支撐件的反作用力；7連接管道和其他部件的作用力；8 溫度梯度或熱膨脹量不同而引起的作用力； 9包括壓力急劇波動的沖擊載荷； 10 沖擊反力，如由流體沖

8、擊引起的反力等。 11 運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。3-6 GB150-1998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)？答：還允許用以下方法設(shè)計(jì)，但需經(jīng)全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會評定、認(rèn)可。 包括有限元法在內(nèi)的應(yīng)力分析； 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分析（如實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、驗(yàn)證性液壓試驗(yàn)）； 用可比的已投入使用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。3-7 什么叫計(jì)算厚度、設(shè)計(jì)厚度、名義厚度、有效厚度？答：計(jì)算厚度指按有關(guān)公式計(jì)算得到的厚度。需要時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需厚度。設(shè)計(jì)厚度指計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。名義厚度指設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度，即標(biāo)注在圖樣上的厚度。有效厚度指名義厚度

9、減去腐蝕裕量和鋼材厚度負(fù)偏差。3-8 鋼制壓力容器圓筒加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度是多少？答： 1對碳素鋼、低合金鋼制容器，不小于3mm ； 2對高合金鋼制容器，不小于 2mm ； 3 對鋼制管殼式換熱器，按GB151 的規(guī)定；4 對鋼制塔式容器，按 JB4710的規(guī)定。3-9 厚度附加量由哪兩部分組成？答： 液化石油氣汽車罐車 厚度附加量按下式確定： C=C1+C2 式中： C 厚度附加量， mm ； C1 鋼材厚度負(fù)偏差， mm ； C2 腐蝕裕量， mm 。3-10鋼材厚度負(fù)偏差如何確定？答：鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差按鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于0.25mm ，且不超過名

10、義厚度的6時(shí)，負(fù)偏差可忽略不計(jì)。3-11為什么要考慮腐蝕裕量？具體規(guī)定如何？.答：為防止容器元件由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄，應(yīng)考慮腐蝕裕量。具體規(guī)定如下：a）對有腐蝕或磨損的元件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的容器壽命和介質(zhì)對金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量； b）容器各元件受到的腐蝕程度不同時(shí)，可采用不同的腐蝕裕量； c）介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制容器，腐蝕裕量不小于 1mm 。除此以外的其他情況可參照下表選?。焊g程度 腐蝕速率（ mm/ 年） 腐蝕裕量（ mm ）不腐蝕 0.050輕微腐蝕 0.050.13 1腐 蝕 0.13 0.25 2重腐蝕 0.253注：表中的腐蝕裕量系

11、指均勻腐蝕。最大腐蝕裕量不應(yīng)大于 6mm ，否則應(yīng)采取防腐措施。3-12 GB150-1998中為什么螺栓材料的許用應(yīng)力選取的較低？答：螺栓材料的許用應(yīng)力選取的較低，是因?yàn)椋旱谝?，由于螺栓在工作過程中絕不允許出現(xiàn)塑性變形，否則將會引起法蘭密封的失效，所以螺栓只需對材料在設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)和持久強(qiáng)度取安全系數(shù)，而未規(guī)定對強(qiáng)度限和蠕變限的安全系數(shù)。第二，螺栓在工作時(shí)的受力狀態(tài)比較復(fù)雜，它在承受軸向拉力為主的同時(shí)，還要承受彎矩和扭矩，在擰緊時(shí)尚需克服摩擦阻力矩，而在上述強(qiáng)度計(jì)算中均把受力狀態(tài)簡化為只受軸向拉力，因此，應(yīng)降低其許用應(yīng)力，也即其安全系數(shù)應(yīng)比其他元件的安全系數(shù)為大。第三，螺栓的安全系數(shù)按螺

12、栓規(guī)格的大小分檔，這是因?yàn)樾≈睆铰菟ㄔ诎惭b使用過程中出現(xiàn)超載的可能性大，因此，小直徑螺栓的安全系數(shù)較大直徑螺栓的安全系數(shù)大。第四，螺栓的安全系數(shù)隨螺栓的熱處理狀態(tài)不同而不同，這是因?yàn)椴牧贤ㄟ^調(diào)質(zhì)處理后，屈服點(diǎn)提高較多，而強(qiáng)度限提高較少，致使材料的屈強(qiáng)比提高，降低了抗塑性變形的能力，因此調(diào)質(zhì)狀態(tài)螺栓的安全系數(shù)高于熱軋和正火狀態(tài)螺栓的安全系數(shù)。3-13 不銹鋼復(fù)合鋼板在設(shè)計(jì)計(jì)算中如需計(jì)入復(fù)層材料的強(qiáng)度時(shí)，其設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力如何確定？答：對于復(fù)層與基層結(jié)合率達(dá)到JB4733-1996標(biāo)準(zhǔn)中B2 級板以上的復(fù)合鋼板，在設(shè)計(jì)計(jì)算中如需計(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)力按GB-150 中不銹鋼

13、復(fù)合鋼板公式確定。3-14計(jì)算成形封頭厚度時(shí)，選取許用應(yīng)力應(yīng)注意什么問題？答：由于成形封頭在圖紙上標(biāo)注的厚度是名義厚度，它不包括封頭成形減薄量，即沖制封頭時(shí)用的鋼板的厚度一般均厚于封頭的名義厚度。因此，當(dāng)用封頭名義厚度選取許用應(yīng)力時(shí)，可能導(dǎo)致許用應(yīng)力偏高，造成安全隱患。例如，設(shè)計(jì)溫度為 200 的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，選材為 16MnR板，通過計(jì)算取名義厚度為16mm ，剛好能滿足強(qiáng)度要求，這時(shí) 16mm 厚的 16MnR鋼板的許用應(yīng)力按 GB150-1998 表 4-1選取為 170MPa 。但是，考慮到封頭成形減薄量，沖制封頭的板厚會是18mm ，這時(shí)按 GB150-1998 表 4-1，板材的

14、許用應(yīng)力是159MPa 。再按 159MPa計(jì)算原封頭，16mm 的厚度就會滿足不了要求。因此，在計(jì)算成形封頭厚度時(shí)，當(dāng)封頭名義厚度恰好是許用應(yīng)力表中分擋板厚的上限時(shí)，特別要注意許用應(yīng)力的修正。3-15內(nèi)壓容器試驗(yàn)壓力如何確定？答：內(nèi)壓容器液壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定：pT=1.25p （ / ） t內(nèi)壓容器氣壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定：.pT=1.15p （ / ） t式中： pT 試驗(yàn)壓力， MPa ；p 設(shè)計(jì)壓力， MPa ； 容器元件材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力，MPa ； t 容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa 。注：1 容器銘牌上規(guī)定有最大允許工作壓力時(shí)，公式中應(yīng)以最大允

15、許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力p 。2 容器各元件（圓筒、封頭、接管、法蘭及緊固件等）所用材料不同時(shí)，應(yīng)取各元件材料的 / 比t值中的最小者。3-16真空容器如何進(jìn)行壓力試驗(yàn)？其試驗(yàn)壓力如何確定？答：真空容器以內(nèi)壓進(jìn)行壓力試驗(yàn)。真空容器液壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定：pT =1.25p真空容器氣壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定：pT =1.15p式中：pT 試驗(yàn)壓力， MPa ；p 設(shè)計(jì)壓力， MPa 。3-17對于由兩個（或兩個以上）壓力室組成的容器，確定試驗(yàn)壓力時(shí)有何要求？答：對于由兩個（或兩個以上）壓力室組成的容器，應(yīng)在圖樣上分別注明各個壓力室的試驗(yàn)壓力，并校核相鄰殼壁在試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。如果不能

16、滿足穩(wěn)定要求，則應(yīng)規(guī)定在作壓力試驗(yàn)時(shí)，相鄰壓力室內(nèi)必須保持一定壓力，以使整個試驗(yàn)過程（包括升壓、保壓和卸壓）中的任一時(shí)間內(nèi)，各壓力室的壓力差不超過允許壓差，圖樣上應(yīng)注明這一要求和允許壓差值。3-18容器進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，對試驗(yàn)液體有什么要求？答：試驗(yàn)液體一般采用水，需要時(shí)也可采用不會導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其它液體。試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。奧氏體不銹鋼制容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)后應(yīng)將水漬清除干凈。當(dāng)無法達(dá)到這一要求時(shí)，應(yīng)控制水的氯離子含量不超過25mg/L 。試驗(yàn)溫度：a ）碳素鋼、 16MnR和正火15MnVR鋼容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于5 ；其他低合金鋼容器，液壓試驗(yàn)時(shí)液體溫度不得低于1

17、5 。如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變溫度升高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)液體溫度；b）其他鋼種容器液壓試驗(yàn)溫度按圖樣規(guī)定。3-19何種情況下方可采用氣壓試驗(yàn)？對試驗(yàn)的安全和試驗(yàn)用氣體有何要求？答：下列情況下方可采用氣壓試驗(yàn)：1 容器容積過大，無法承受液體的重量；2結(jié)構(gòu)復(fù)雜，液壓試驗(yàn)不足以充分檢驗(yàn)各個部位的試壓要求；3由于結(jié)構(gòu)原因用液體不適合的，如容器內(nèi)不允許有微量殘留液體而無法排凈或不能充滿液體的容器；4其它難以克服的困難，諸如大型容器供水困難者。氣壓試驗(yàn)應(yīng)有安全措施。該安全措施需經(jīng)試驗(yàn)單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并經(jīng)本單位安全部門檢查監(jiān)督。試驗(yàn)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。碳素鋼和

18、低合金鋼容器，氣壓試驗(yàn)時(shí)介質(zhì)溫度不得低于15 ；其他鋼種容器氣壓試驗(yàn)溫度按圖樣規(guī)定。3-20何種情況下的壓力容器應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)？答：符合下列情況時(shí)，壓力容器應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。（1）介質(zhì)為易燃、易爆；（2）介質(zhì)為極度危害或高度危害時(shí)；（3 ）對真空度有較嚴(yán)格要求時(shí)；（4）如有泄漏將.危及容器的安全（如襯里等）和正常操作者。3-21試述第一、三、四強(qiáng)度理論？答：第一強(qiáng)度理論即最大主應(yīng)力理論，其當(dāng)量應(yīng)力強(qiáng)度S=1。它認(rèn)為引起材料斷裂破壞的主要因素是最大主應(yīng)力。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要最大主應(yīng)力達(dá)到材料單向拉伸斷裂時(shí)的最大應(yīng)力值，材料即發(fā)生斷裂破壞。第三強(qiáng)度理論即最大剪應(yīng)力理論，其當(dāng)量應(yīng)力

19、強(qiáng)度S=1-3，它認(rèn)為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是最大剪應(yīng)力。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要最大剪應(yīng)力達(dá)到材料屈服時(shí)的最大剪應(yīng)力值，材料即發(fā)生屈服破壞。第四強(qiáng)度理論亦稱最大應(yīng)變能理論，其當(dāng)量力強(qiáng)度為它認(rèn)為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是材料的最大變形能，亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要其內(nèi)部積累的變形能達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的變形能，材料即發(fā)生屈服破壞。我國標(biāo)準(zhǔn)GB150-1998鋼制壓力容器 液化氣槽車 中強(qiáng)度計(jì)算主要是以第一強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)的。我國標(biāo)準(zhǔn) JB4732-1995 鋼制壓力容器 分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算采用的是第三強(qiáng)度理論。3-22 GB150-1998中內(nèi)壓圓筒計(jì)算

20、厚度的基本公式和適用范圍是什么？答：基本公式： =pc*Di/（ 2 t - pc ）適用范圍為D0/Di 1.5 或 pc 0.4 t。3-23 GB150-1998中內(nèi)壓球殼計(jì)算厚度的基本公式及適用范圍是什么？答：基本公式： =pc*Di/（ 4 t - pc ）適用范圍為 pc 0.6 t。3-24 內(nèi)壓圓筒厚度計(jì)算公式中的焊接接頭系數(shù)指的是何類焊接接頭系數(shù)？具體說明。答：指的是A 類焊接接頭系數(shù)，具體就是指的圓筒縱向焊接接頭系數(shù)。3-25 外壓元件破壞形式有哪兩種？外壓元件的設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪兩方面的內(nèi)容？答：外壓元件破壞主要有強(qiáng)度不足引起的破壞和失穩(wěn)破壞兩種。設(shè)計(jì)應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性校核

21、。因失穩(wěn)往往在強(qiáng)度破壞前發(fā)生，所以穩(wěn)定性計(jì)算是外壓元件設(shè)計(jì)中主要考慮的問題。3-26 GB150-1998對外壓圓筒（ D0/ e 20）有效厚度的計(jì)算是如何規(guī)定的？答： a）假設(shè)n，令e nC ，定出L/Do和 Do/e； b ）在 GB150-1998中圖 6-2 的左方找到L/Do 值，過此點(diǎn)沿水平方向右移與Do/e線相交（遇中間值用內(nèi)插法），若L/Do 值大于 50 ，則用 L/Do=50 查圖，若 L/Do 值小于 0.05 ，則用 L/Do=0.05查圖；c）過此交點(diǎn)沿垂直方向下移，在圖的下方得到系數(shù)A （也可用表 6-1 查?。?；d）按所用材料選用GB150-1998中圖 6-3

22、 6-10 ，在圖的下方找到系數(shù)A ；若 A 值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的右方，則過此點(diǎn)垂直上移，與設(shè)計(jì)溫度下的材料線相交（遇中間溫度值用內(nèi)插法），再過此交點(diǎn)水平方向右移，在圖的右方得到系數(shù)B ，并按下式計(jì)算許用外壓力p ： 若所得 A 值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的左方，則用下式計(jì)算許用外壓力p ： e）p 應(yīng)大于或等于pc，否則須再假設(shè)名義厚度n，重復(fù)上述計(jì)算，直到p 大于且接近于pc 為止。3-27帶錐形封頭或有錐殼變徑段的外壓容器的計(jì)算長度應(yīng)如何確定？答：以圓筒 錐殼的交線為界確定外壓元件的計(jì)算長度是有條件的，無條件地以交線為界是錯誤的。如圖 3-1 所示，只有當(dāng)圓筒 錐殼的交線是支撐線時(shí)，即該

23、連接處的慣性矩滿足 GB150-1998 中 7.2.5.3 條規(guī)定所需慣矩的要求時(shí)，該交線.3-29 GB150-1998.才能作為外壓元件計(jì)算長度的一條界線。當(dāng)圓筒 錐殼的交線不是支撐線時(shí)，即該連接處的慣性矩不能滿足所需慣性矩的要求時(shí)，則該交線不能為外壓元件計(jì)算長度的界線，如圖3-2 所示。圖中L 范圍以內(nèi)的外壓元件，如圖中所示的大、小圓筒和錐殼，其外壓計(jì)算長度均為L ，并應(yīng)按各自的直徑和相應(yīng)的厚度進(jìn)行外壓計(jì)算。此外，錐殼（含折邊錐殼）的厚度還不得小于相連接圓筒的厚度。3-28常見的 液化石油氣儲罐 容器封頭有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：常見的 液化石油氣儲罐 容器封頭有半球形封頭、碟形封頭

24、、橢圓形封頭、球冠形封頭、錐形封頭、平蓋等。從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐形、平蓋最差。從制造上看，平蓋最易，其次為錐形、球冠形、碟形、橢圓形、半球形。錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，使用也較多。對碟形封頭球面部分的內(nèi)半徑和封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑有何要求？答：碟形封頭球面部分的內(nèi)半徑應(yīng)取不大于封頭的內(nèi)直徑，通常取0.9倍的封頭內(nèi)直徑，封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的10 ，且不得小于3倍的名義厚度 n。3-30 受內(nèi)壓的碟形封頭和橢圓形封頭的形狀系數(shù)是什么？答：碟形封頭的形狀系數(shù) M 按下式計(jì)算：式中 Ri 為球面部分內(nèi)半徑，r 為轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑。 液化石油氣汽車槽

25、車 橢圓形封頭的形狀系數(shù)K 按下式計(jì)算：式中 Di為封頭內(nèi)直徑， hi 為封頭曲面深度。標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭K=1 。3-31 GB150-1998中受內(nèi)壓碟形封頭計(jì)算厚度的公式是什么？答：計(jì)算厚度公式： =M*pc*Ri/（ 2 t -0.5pc ）式中 M 為碟形封頭形狀系數(shù)。3-32 GB150-1998對碟形封頭的有效厚度有何限制？答：對于 Ri=0.9Di 、 r=0.17 Di的碟形封頭，其有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15 ，其他碟形封頭的有效厚度應(yīng)不小于0.30 。但當(dāng)確定封頭厚度時(shí)已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題，可不受此限制。3-33 GB150-1998中受內(nèi)壓 液化石油氣汽車槽

26、車 橢圓形封頭計(jì)算厚度的公式是什么？答：計(jì)算厚度公式： =pc*Di/（ 2 t -0.5pc ）式中 K 為橢圓形封頭形狀系數(shù)。3-34 GB150-1998對橢圓形封頭的有效厚度有何限制？答：標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭（K=1 ）的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15 ，其他橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于 0.30 。但當(dāng)確定封頭厚度時(shí)已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題，可不受此限制。3-35 GB150-1998中受內(nèi)壓（凹面受壓）球冠形端封頭的計(jì)算厚度公式是什么？答：計(jì)算厚度公式： =Q*pc*Di/（2 t -pc）式中 Q 為系數(shù)，由GB150-1998中圖 7-5 查取。3-36 GB150-199

27、8 對受外壓（凸面受壓）球冠形端封頭計(jì)算厚度的確定是如何規(guī)定的？答：封頭的計(jì)算厚度按下列兩種方法確定，取其較大值：1按以下步驟確定外壓球殼的有效厚度：a ）假設(shè)n，令en C，定出Ro/ e； b）用下式計(jì)算系數(shù)A ： c ）根據(jù)所用材料選用GB150-1998中圖6-36-10 ，在圖的下方找出系數(shù)A ，若 A 值落在設(shè)計(jì)溫度材料線的右方，則過此點(diǎn)垂.直上移，與設(shè)計(jì)溫度下的材料線相交（遇中間溫度值用內(nèi)插法），再過此交點(diǎn)水平方向右移，在圖的右方得到系數(shù)B，并按下式計(jì)算許用外壓力p ： 若所得A值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的左方，則用下式計(jì)算許用外壓力p ： d ）p 應(yīng)大于或等于 Pc ，否則須再假

28、設(shè)名義厚度n，重復(fù)上述計(jì)算，直到p 大于且接近Pc為止。2按受內(nèi)壓（凹面受壓）球冠形端封頭的計(jì)算厚度公式計(jì)算封頭的計(jì)算厚度。3-37 GB150-1998對兩側(cè)受壓的球冠形中間封頭計(jì)算厚度的確定是如何規(guī)定的？答： 1當(dāng)不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時(shí)作用時(shí)，應(yīng)分別按下列兩種情況計(jì)算，取較大值：a）只考慮封頭凹面?zhèn)仁軌?，封頭計(jì)算厚度按受內(nèi)壓（凹面受壓）球冠形端封頭的計(jì)算厚度公式計(jì)算，其中Q 值由 GB150-1998 中圖7-6 查取； b）只考慮封頭凸面?zhèn)仁軌?，封頭計(jì)算厚度按上述a ）中公式計(jì)算，但其中 Q 值由 GB150-1998 中圖 7-7 查取。此外還不應(yīng)小于按GB150-1

29、998 中 6.2.2（本教材 3-36 題第一種方法）確定的有效厚度。2 當(dāng)能夠保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時(shí)作用時(shí)，可以按封頭兩側(cè)的壓力差進(jìn)行計(jì)算：a ）當(dāng)壓力差的作用使封頭凹面受壓時(shí)，封頭計(jì)算厚度按上述第1 種情況 a）的方法計(jì)算； b）當(dāng)壓力差的作用使封頭凸面?zhèn)仁軌簳r(shí)，封頭計(jì)算厚度按上述第1 種情況 b ）的方法計(jì)算。3-38 GB150-1998對錐殼的設(shè)計(jì)范圍有何限制？對其幾何形狀有何要求？答：僅適用于錐殼半頂角600的軸對稱無折邊錐殼或折邊錐殼。對其幾何形狀有如下要求：1對于錐殼大端，當(dāng)錐殼半頂角300 時(shí)，可以采用無折邊結(jié)構(gòu)；當(dāng) 300時(shí)，應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)，否則應(yīng)按

30、應(yīng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2大端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑r 應(yīng)不小于錐殼大端內(nèi)直徑Di 的 10，且不小于該過渡段厚度的3 倍。 3對于錐殼小端，當(dāng)錐殼半頂角450時(shí)，可以采用無折邊結(jié)構(gòu)；當(dāng) 450 時(shí)，應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。4 小端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑rs 應(yīng)不小于錐殼小端內(nèi)直徑Dis 的 5，且不小于該過渡段厚度的3 倍。5錐殼與圓筒的連接應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。3-39 當(dāng)錐形封頭的錐殼半頂角 600 時(shí)， GB150-1998 對其厚度計(jì)算是如何規(guī)定的？答：當(dāng)錐殼半頂角 600 時(shí)，錐形封頭的厚度可按平蓋計(jì)算，也可以用應(yīng)力分析方法確定。3-40 GB150-1998中受內(nèi)壓錐殼計(jì)算厚度

31、的公式是什么？其中DC 的含義為何？答：受內(nèi)壓錐殼厚度的計(jì)算式為： =pc*Dc/（2 t-pc） *（1/cos ）式中DC的含義是：當(dāng)錐殼由同一半頂角的幾個不同厚度的錐殼段組成時(shí)，錐殼段的直徑是逐段變化的，各錐殼段的厚度均按此式計(jì)算，式中的Dc分別為各錐殼段大端內(nèi)直徑。3-41受內(nèi)壓無折邊錐殼大、小端若需增加厚度予以加強(qiáng)時(shí)，GB150-1998對此有何要求？加強(qiáng)段厚度如何計(jì)算？答：若需要增加厚度予以加強(qiáng)時(shí)，則應(yīng)在錐殼與圓筒之間設(shè)置加強(qiáng)段，錐殼加強(qiáng)段與圓筒加強(qiáng)段應(yīng)具有相同的厚度。受內(nèi)壓無折邊錐殼大端加強(qiáng)段的厚度按下式計(jì)算： r=Q*pc*Di/（ 2 t-pc）式中 Q 為應(yīng)力增值系數(shù)，由G

32、B150-1998中圖 7-12 查取。受內(nèi)壓無折邊錐殼小端加強(qiáng)段的厚度按下式計(jì)算：. r=Q*pc*Dis/（ 2 t -pc）式中 Q 為應(yīng)力增值系數(shù)，由GB150-1998中圖 7-14 查取。3-42受內(nèi)壓折邊錐殼大端厚度的確定，在GB150-1998中是如何規(guī)定的？答：受內(nèi)壓折邊錐殼大端厚度的確定，在GB150-1998中，是分別計(jì)算出過渡段厚度及與過渡段相接處的錐殼厚度，取其較大者。過渡段厚度計(jì)算式： =K*pc*Di/（ 2 t -0.5pc ）式中的系數(shù) K 值由表 7-4 查取。與過渡段相接處的錐殼厚度計(jì)算式： =f*pc*Di/（ t-0.5pc ）式中的系數(shù) f 值由表

33、7-5 查取。3-43 GB150-1998中圓形平蓋厚度計(jì)算公式是如何推導(dǎo)而來的？答：圓形平蓋厚度計(jì)算公式是基于假定薄的圓形平板受均布載荷，周邊簡支或剛性固支連接情況下推導(dǎo)而得的。3-44 GB150-1998對緊縮口封頭縱向截面彎曲應(yīng)力的校核是如何規(guī)定的？答：作用于縱向截面的彎曲應(yīng)力是m=M/Z0.8 t，此彎曲應(yīng)力不得大于緊縮口封頭設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力的0.8 倍。3-45 GB150-1998規(guī)定在什么情況下壓力容器殼體上開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)？答：殼體開孔滿足下述全部要求時(shí)，可不另行補(bǔ)強(qiáng)：a）設(shè)計(jì)壓力小于等于2.5MPa ；b）兩相鄰開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑

34、之和的兩倍；c）接管公稱外徑小于或等于89mm ；d）接管最小壁厚滿足下表要求：接管公稱外徑25 32 38 45 48 57 65 76 89最小壁厚3.5 4.0 5.0 6.0注：1 鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值b 540MPa 時(shí)，接管與殼體的連接宜采用全焊透的結(jié)構(gòu)型式。2 接管的腐蝕裕量為1mm 。3-46壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)有幾種？采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)遵循什么規(guī)定？答：壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)，從設(shè)計(jì)方法區(qū)分大致下述幾種：1 等面積法；2極限分析法；3安定性分析；4其他方法，如實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析法、采用增量塑性理論方法研究容器開孔及其補(bǔ)強(qiáng)等等。從補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)區(qū)分，其基本結(jié)構(gòu)大致可分為兩類：1補(bǔ)強(qiáng)圈搭焊結(jié)構(gòu)

35、；2整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)遵循下列規(guī)定：1所采用鋼材的標(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度b540MPa； 2 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度小于或等于1.5 n； 3殼體名義厚度n38mm。若條件許可，推薦以厚壁接管代替補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。3-47 GB150-1998對壓力容器殼體上開孔的最大直徑有何限制？答：限制如下：1對于圓筒：當(dāng)其內(nèi)徑Di1500mm時(shí)，開孔最大直徑 d Di，且 d 520mm；當(dāng)其內(nèi)徑 Di 1500mm 時(shí)，開孔最大直徑d Di，且 d 1000mm。2凸形封頭或球殼的開孔最大直徑d Di。 3錐殼（或錐形封頭）的開孔最大直徑 d Di， Di 為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。3-48 GB1

36、50-1998 中內(nèi)壓容器殼體（不含平蓋）開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算公式是什么？答：內(nèi)壓容器殼體（不含平蓋）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算：.A=d· +2·（1-etfr ）式中 為按內(nèi)壓計(jì)算時(shí)殼體開孔處的計(jì)算厚度。3-49 GB150-1998 中外壓容器殼體（不含平蓋）開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算公式是什么？答：外壓容器殼體（不含平蓋）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算：A=0.5d · +2·（1-fret） 式中 為按外壓計(jì)算時(shí)殼體開孔處的計(jì)算厚度。3-50 GB150-1998中平蓋開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算公式是什么？答：平蓋開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算：

37、A=0.5d · p式中 p為平蓋計(jì)算厚度。3-51 GB150-1998 對壓力容器開孔的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍及有效補(bǔ)強(qiáng)面積是如何規(guī)定的？答： 1有效補(bǔ)強(qiáng)范圍是指：a) 有效寬度，取二者中較大值。b) 有效高度：外側(cè)高度，取二者中較小值；內(nèi)側(cè)高度，取二者中較小值。2有效補(bǔ)強(qiáng)面積是指，在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)容器本體可作為補(bǔ)強(qiáng)的截面積Ae 與在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)另加的補(bǔ)強(qiáng)面積A4 之和。其中：Ae A1 A2 A3式中：A1 殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積；A2 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積；A3 焊縫金屬截面積。A4A Ae式中： A 開孔削弱所需要的補(bǔ)強(qiáng)截面積。3-52螺栓法蘭聯(lián)接

38、設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？答： 1確定墊片材料、型式及尺寸；2 確定螺栓材料、規(guī)格及數(shù)量；3確定法蘭材料、密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸；4進(jìn)行應(yīng)力校核(計(jì)算中所有尺寸均不包括腐蝕裕量 )。3-53用鋼板制造整體帶頸法蘭時(shí)，須符合什么要求？答：必須符合下列要求：1鋼板應(yīng)經(jīng)超聲檢測，無分層缺陷；2 應(yīng)沿鋼板軋制方向切割出板條，經(jīng)彎制，對焊成為圓環(huán)，并使鋼板表面成為環(huán)的側(cè)面；3 圓環(huán)的對接接頭應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)；4圓環(huán)對接接頭應(yīng)經(jīng)焊后熱處理及100 射線或超聲檢測，合格標(biāo)準(zhǔn)按JB4700 的規(guī)定。3-54法蘭在什么情況下應(yīng)進(jìn)行正火或完全退火熱處理？答：在下列任一情況下應(yīng)進(jìn)行正火或完全退火熱處理：1 法蘭斷面厚度大于7

39、6mm 的碳素鋼或低合金鋼制法蘭；2焊制整體法蘭；3鍛制法蘭。3-55什么叫窄面法蘭？什么叫寬面法蘭？答：墊片的接觸面位于法蘭螺栓孔包圍的圓周范圍內(nèi)的，稱作窄面法蘭。墊片的接觸面分布在法蘭螺栓中心圓內(nèi)外兩側(cè)的，稱作寬面法蘭。3-56 GB150-1998 中法蘭按其整體性程度分為幾種型式？各型式的特點(diǎn)和計(jì)算方法如何？答：分為三種型式：1松式法蘭：法蘭未能有效地與容器或接管連接成一整體，不具有整體式連接的同等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。不帶頸的松式法蘭按活套法蘭計(jì)算，帶頸的松式法蘭可按整體法蘭計(jì)算。2整體法蘭：法蘭、法蘭頸部及容器或接管三者.能有效地連接成一整體結(jié)構(gòu)。其計(jì)算按整體法蘭進(jìn)行。3 任意式法蘭：是一些焊

40、接法蘭 見GB150-1998圖 9-1 中(h) 、(i)、 (j) 、(k) 。其計(jì)算按整體法蘭，但為了簡便，當(dāng)滿足下列條件時(shí)也可按活套法蘭計(jì)算：015mm， Di/ 0300，pc 2MPa，操作溫度小于或等于370 。3-57 密封的基本條件是什么？什么叫密封比壓？什么是墊片系數(shù)？何以要校核墊片寬度？答：墊片強(qiáng)制密封有兩個條件：即預(yù)密封條件和操作密封條件。預(yù)密封條件的意義是：法蘭的密封面不管經(jīng)過多么精密的加工，從微觀來講，其表面總是凹凸不平的，存在溝槽。這些溝槽可成為密封面的泄漏通道。因此必須利用較軟的墊片在預(yù)緊螺栓力作用下， 液化石油氣儲罐 使墊片表面嵌入到法蘭密封面的凹凸不平處，將

41、溝槽填沒，消除上述泄漏通道。為此在墊片單位有效密封面積上應(yīng)有足夠的壓緊力。此單位面積上的壓緊力，稱為墊片的密封比壓力（單位為MPa ），用y 表示。不同的墊片有不同的比壓力。墊片材料愈硬，y 愈高。操作密封條件的意義是：經(jīng)預(yù)緊達(dá)到預(yù)密封條件的密封面，在內(nèi)壓作用下，由于壓力的軸向作用，密封面會產(chǎn)生分離，使墊片與密封面間的壓緊力減小，出現(xiàn)微縫隙，內(nèi)壓介質(zhì)有可能通過縫隙產(chǎn)生泄漏。為保證其密封，必須使墊片與密封面間保持足夠大的流體阻力，只有當(dāng)其阻力能大于由介質(zhì)內(nèi)外壓差引起的推動力時(shí)，墊片方能密封而不產(chǎn)生泄漏。由于墊片與密封面間的流體阻力與墊片壓緊力成正比，為此在墊片與密封面間必須保持足夠大的壓緊力，以

42、確保其縫隙足夠的小而使流體阻力足夠的大。使墊片與法蘭密封面間保持足夠大的阻力使密封面不發(fā)生泄漏時(shí)，施加于墊片單位有效密封面積上的壓緊力與其內(nèi)壓力的比值，稱為墊片的墊片系數(shù)，以m 表示。不同的墊片有不同的 m 值，且 m 隨墊片的硬度增大而增大。墊片在螺栓預(yù)緊時(shí)承受最大的壓緊力，有可能被壓縮成塑性變形而失去回彈能力，當(dāng)法蘭密封面在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生分離時(shí)，墊片不能產(chǎn)生回彈去“貼緊 ”密封面，使其間不能保持足夠的接觸力（即墊片壓緊力）而引起泄漏。因此，墊片在預(yù)緊時(shí)，既要壓緊以使其單位有效密封面積上的壓緊力不小于y 值，又不能使其壓緊力過大以防止被壓成塑性變形。對平面密封的情況，為防止墊片被壓成塑性

43、變形應(yīng)控制墊片預(yù)緊壓緊力不大于 4y。墊片在預(yù)緊時(shí)，如果單位有效密封面積上的壓緊力小于y ，會使 “泄漏通道 ”不能消除，而達(dá)不到預(yù)密封要求；相反，當(dāng)墊片預(yù)緊力過大（4y）時(shí)，由于墊片失去彈性，會使墊片在內(nèi)壓作用時(shí)產(chǎn)生泄漏。墊片計(jì)算中的墊片最小寬度的校核就是出于這一目的。但此校核允許以經(jīng)驗(yàn)替代，即墊片的最小寬度可按經(jīng)驗(yàn)確定（參考有關(guān)墊片標(biāo)準(zhǔn)決定）。當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，建議對其進(jìn)行校核，以確保密封的可靠性。3-58何謂墊片有效密封寬度？如何計(jì)算？答：法蘭在預(yù)緊前墊片能與法蘭密封面接觸上的寬度，稱為墊片接觸寬度，以N表示。當(dāng)法蘭螺栓預(yù)緊后，由于法蘭環(huán)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，法蘭密封面在靠近內(nèi)徑處會產(chǎn)生分離，使其與該部位

44、的墊片脫離接觸，故墊片只有在靠近外徑處才能被壓緊。此能被壓緊的部分的寬度稱為墊片基本密封寬度，以bo 表示。不同密封面型式的墊片基本密封寬度的計(jì)算見GB150-1998中表9-1 。然而墊片被壓緊并不等于能起密封作用，只有被壓得相應(yīng)緊的墊片寬度才能起有效密封作用。墊片實(shí)際能起有效密封作用的寬度只有基本密封寬度的一部分，即更靠近墊片外徑的部分，此真正能起密封作用的墊片的寬度，稱為墊片有效密封寬度，以b 表示，其值按以下規(guī)定計(jì)算：當(dāng)bo 6.4mm 時(shí)， b bo ；當(dāng) bo 6.4mm 時(shí)， b 2.53 。3-59墊片壓緊力有幾種？如何計(jì)算？.答：有兩種：1預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力；2

45、操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力。3-60突面法蘭、凹凸面法蘭、榫槽面法蘭的密封面各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：突面法蘭密封面具有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，且便于進(jìn)行防腐襯里等的優(yōu)點(diǎn)。由于這種密封面和墊片的接觸面積較大，如預(yù)緊不當(dāng)，墊片易被擠出密封面，也不易壓緊，密封性能較差。適用于壓力不高的場合，一般使用在PN2.5MPa的壓力下。凹凸面法蘭密封面相配的兩個法蘭接合面一個是凸面、一個是凹面。安裝時(shí)易于對中，能有效地防止墊片被擠出密封面，密封性能比突面密封面為好。榫槽面法蘭密封面由一個榫面和一個槽面相配而成，密封面更窄。由于受槽面的阻檔，墊片不會被擠出壓緊面，且少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕。安裝時(shí)易于對中，墊片受力均勻

46、，密封可靠。適用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的場合。只是由于墊片很窄，更換時(shí)較為困難。3-61 GB150-1998中法蘭的應(yīng)力校核有哪些？答：需進(jìn)行下列應(yīng)力校核：1軸向應(yīng)力對 GB150-1998 中圖9-1(d) 、(e) 、（ f）所示的整體法蘭：對按整體法蘭計(jì)算的任意法蘭及GB150-1998中圖 9-1(g) 所示的整體法蘭：對 GB150-1998 中圖 9-1(c) 所示的整體法蘭及圖9-1(b-1) 、 (b-2)所示的帶頸松式法蘭： 2徑向應(yīng)力 3環(huán)向應(yīng)力4組合應(yīng)力， 5 剪應(yīng)力在預(yù)緊和操作兩種狀態(tài)下的剪應(yīng)力應(yīng)分別小于或等于翻邊(或圓筒 ) 材料在常溫和設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力的0.8

47、 倍。3-62臥式容器的雙支座與多支座各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：臥式容器的力學(xué)模型和梁相似。多支點(diǎn)梁由于支點(diǎn)間的間距小、各支點(diǎn)分?jǐn)偟闹亓啃?，梁中的彎矩就小，?yīng)力也小。但要求各支點(diǎn)在同一水平上，這對于大型臥式容器較難做到。由于地基的不均勻沉降，使多支點(diǎn)的支反力不能均勻分配。雙支座不存在支反力不能均勻分配的問題。但是跨間的彎矩大，支座截面上的彎矩也大，容器壁內(nèi)的應(yīng)力就大。3-63雙支座臥式容器設(shè)計(jì)中對支座的位置及固定型式按什么原則確定？答：根據(jù)均布載荷的外伸梁的力學(xué)分析可知，當(dāng)外伸梁的長度A 為梁的全長L的 0.207 倍時(shí)，跨間的最大彎矩與支座截面處的彎矩(絕對值 ) 相等，若外伸加長，支座截面處的應(yīng)

48、力加大。因而，臥式容器通常要求 A0.2L 。此外，由于封頭的剛性大于圓筒體的剛性，封頭對于圓筒體有加強(qiáng)作用，若支座鄰近封頭，即A 0.5Rm（Rm 為圓筒平均半徑），則可充分利用封頭的加強(qiáng)效應(yīng)。因此在滿足A 0.2L 時(shí)，尚應(yīng)盡量滿足 A 0.5Rm。和立式容器一樣，臥式容器的支座也應(yīng)固定在基礎(chǔ)上。但是，環(huán)境和物料溫度的變化會使臥式容器的圓筒體產(chǎn)生伸縮，若因支座固定而不允許圓筒體伸縮，圓筒體內(nèi)部將增加附加應(yīng)力。因此臥式容器只允許一個支座固定，另一支座的地腳螺栓孔開成長圓孔，允許滑動。3-64 設(shè)計(jì)塔式容器時(shí)應(yīng)考慮那些載荷？其圓筒軸向應(yīng)力有哪些？要對圓筒哪些組合應(yīng)力進(jìn)行校核？答： 1設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考

49、慮以下載荷：a.設(shè)計(jì)壓力；b. 液柱靜壓力；c.塔器自重（包括內(nèi)件和填料等）以及正常操作條件下或試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷；d.附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；e. 風(fēng)載荷和地震載荷。必要時(shí)，尚應(yīng)考慮以下載荷的影響；f. 連接管道和其他部件引起的作用力；g.由于熱膨脹量不同而引起的作用力；h.壓力和溫度變化的影響；i.塔器在運(yùn)輸或吊裝時(shí)承受的作用力。2 圓筒軸向應(yīng)力有：1 ）由內(nèi)壓或外壓引起的軸向應(yīng)力式中設(shè)計(jì)壓力p 取絕對值。2）操作或非操作時(shí)重力及垂直地震.力引起的軸向應(yīng)力其中僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)。3 ）彎矩引起的軸向應(yīng)力3要對圓筒下列組合應(yīng)力進(jìn)

50、行校核：1）圓筒最大組合壓應(yīng)力校核對內(nèi)壓塔器（在非操作工況下）對外壓塔器（在操作工況下）2）圓筒最大組合拉應(yīng)力校核對內(nèi)壓塔器（在操作工況下）對外壓塔器（在非操作工況下）式中 K 為載荷組合系數(shù)，取K 1.2 。3-65等直徑、等厚度塔容器的基本自振周期按什么公式計(jì)算？答：按下式計(jì)算：3-66為什么要對塔器頂部撓度進(jìn)行控制？答：塔器高度與塔徑之比較大，其筒體壁厚較薄，在風(fēng)載荷作用下，會造成塔器頂部撓度過大，出現(xiàn)：(1)對板式塔而言，塔盤傾斜嚴(yán)重，氣液傳質(zhì)不均勻，導(dǎo)致塔板效率下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量；(2) 與塔體連接的接管因塔的擺動過大，連接處受到拉、壓、彎、扭的綜合作用，易出現(xiàn)泄漏，對易燃、易爆及有毒介質(zhì)是十分危險(xiǎn)的； (3) 塔器頂部撓度過大，即意味著塔器在擺動過程中最大位移處離中心軸線的絕對距離較大，由此會產(chǎn)生較大的附加偏心彎矩，影響設(shè)備的使用壽命。為確保塔器的正常操作和安全運(yùn)行必須對塔的頂部撓度進(jìn)行適當(dāng)控制。3-67壓力容器在操作過程中有可能出現(xiàn)超壓時(shí)應(yīng)采取什么措施？答：可能出現(xiàn)超壓的壓力容器，應(yīng)配備超壓泄放裝置。3-68 GB150-1998 附錄 B 適用于哪幾種超壓泄放裝置？不適用于什