壓力容器檢驗師綜合題

1、1、某冷庫一臺100m3的液氨儲罐，其基本參數(shù)如下：設(shè)計壓力：；最高工作壓力：；設(shè)計溫度：50 ；材質(zhì)： 16MnR；規(guī)格： 3000× 14000× 24mm；容積： 100m3；介質(zhì)：液氨；腐蝕裕量：2mm；焊縫系數(shù)：。 50 163MPa, 20 163MPa, s325MPa該儲罐 1996 年 4 月制造，同年6 月投入使用，1999 年 6 月首次開罐檢驗，未發(fā)現(xiàn)超標缺陷，安全狀況等級為1 級。 2005 年 6 月第二次開罐檢驗，檢驗項目為宏觀檢查、壁厚測量、對接焊接接頭內(nèi)表面20磁粉檢測。檢驗中發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)底部對接焊縫表面及熔合線上有多處裂紋。問：（ 1）、分析

2、產(chǎn)生裂紋的可能原因是什么？（5 分）（ 2）、在發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁表面裂紋后，您認為是否應(yīng)進一步采取檢驗措施？若需要，應(yīng)再采取哪些檢驗措施？（ 2 分）（ 3）、對其中一處最大表面裂紋打磨圓滑過渡形成的凹坑，凹坑部位經(jīng)檢測無表面和內(nèi)部缺陷，凹坑尺寸如下：長度150mm，深度 4.5mm，寬度 50mm，缺陷處打磨前實測壁厚23.1mm，若下一個檢驗周期不超過 3 年，問對該凹坑是否需要補焊？（8 分）（ 4）、此次檢驗是否需要進行耐壓試驗？如果需要，則宜采用哪種耐壓試驗？試驗壓力如何確定？（ 3 分）（ 5）、下次全面檢驗的重點應(yīng)有哪些？為什么？（2 分）答： 1、液氨和拉應(yīng)力共同作用下，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂

3、紋。（5 分）2、（ 1）增加儲罐內(nèi)表面對接接頭表面探傷比例，如果擴檢部位仍發(fā)現(xiàn)裂紋，則應(yīng)當進行全部焊接接頭的表面無損探傷；（分）（ 2）對其相應(yīng)對接接頭外表面進行表面探傷抽查；（分）（ 3）如果原儲罐內(nèi)表面對接接頭采用非熒光磁粉探傷，應(yīng)改為采用熒光磁粉探傷；（分）（ 4）儲罐對接接頭宜采用 20%超聲探傷抽查。（分）3、（ 1）凹坑處壁厚余量：下一周期腐蝕量 C2據(jù)題意： C2 (24 ÷ 9× 3 0.3mm（分）校核厚度PcDiC2 30002 t0.3 18.82mm （分）Pc216312凹坑底部厚度與計算厚度比較： 18.6mm 18.82mm凹坑深度超過了壁厚

4、余量，應(yīng)按壓力容器定期檢驗規(guī)則評定是否在允許范圍內(nèi)。（1 分）凹坑按其外接矩形規(guī)則化為半橢球形凹坑，長軸長度、短軸長度和深度分別為2A 150mm， 2B50mm， C 4.5mm （ 1 分）R (3000+/2 1511.55mmT ×3 22.8mmT/R 22.80.015 （ 1 分）1511.55C 4.5mm T/3 22.8mm7.63坑底最小厚度（T C） 18.3mm 3mm（ 1 分）A 15075 mm 1.4RT 1.41511.55 22.8 259.9 mm（ 1 分）2B 5025 mm 3C 3× 13.5mm（ 1 分）2G0 CA4.5

5、750.08TRT22.81511.5522.8該凹坑在允許范圍內(nèi)，不需要對凹坑進行補焊。（1 分）4、此次檢驗需要進行耐壓試驗（分），采用氣壓試驗；若采用液壓試驗，試驗合格后應(yīng)進行抽真空。（分）（ 1）若進行氣壓試驗：試驗壓力為：P T p 20 20 50 故 PT P× 2（ 1 分）50耐壓試驗應(yīng)力校核： 測 18.6mmPT ( Di測 )2.3 （300018.6）186.6 MPa T 2 測2 18.6 T s× 325× 1 260MPa滿足氣壓試驗時的應(yīng)力要求。（1 分）（ 2）若進行液壓試驗：2020 50故 PT P× 2（ 1分

6、）試驗壓力： PT p50 耐壓試驗應(yīng)力校核：PT (Di測 )2.5 （3000 18.6）202.9 MPa 測 18.6mm T2 測2 18.6 × 325× 1滿足液壓試驗時的應(yīng)力要求。（1 分）Ts5、根據(jù)壓力容器定期檢驗規(guī)則的規(guī)定，下一次開罐進行全面檢驗時，其檢驗部位除正常的檢驗部位外，應(yīng)重點對此次表面裂紋打磨后的凹坑進行表面探傷，對打磨處附近的對接焊縫增加表面探傷。（ 1 分）因為打磨后的凹坑存在著較大的應(yīng)力集中，可能由于應(yīng)力集中導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，再次產(chǎn)生表面裂紋。（ 1 分）2、某壓力容器制造企業(yè)于2011 年 1 月投料生產(chǎn)一臺液氯貯槽，結(jié)構(gòu)型式為臥式圓

7、筒型，該液氯貯槽的設(shè)計參數(shù)及相關(guān)技術(shù)要求如下表所示：設(shè)計壓力 P（ MPa）設(shè)計溫度（） 40 50最大工作壓力（MPa）介質(zhì)液氯腐蝕裕度 C(mm)5焊接接頭系數(shù)2筒體內(nèi)徑i2800筒體、封頭壁厚n （ mm）22D(mm)筒體、封頭材質(zhì)16MnDR鋼板厚度負偏差C (mm)01TSG R0004-2009 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程設(shè)計制造驗收規(guī)范GB150-1998鋼制壓力容器焊后熱處理焊后整體消除應(yīng)力熱處理如您作為該臺壓力容器產(chǎn)品安全性能的監(jiān)檢員，請回答以下問題。（ 1）請判斷該液氯貯槽筒體的設(shè)計工況條件是否屬于“低溫低應(yīng)力工況”。(16MnDR的常溫屈服強度2)（4分）ReL=2

8、95N/mm，液柱靜壓力忽略不計。答： a) 液柱靜壓力忽略不計 ,Pc 取設(shè)計壓力P，即，（分）b)enC1 C 2225 17mm （分）tPc (D ie )1.62 280017134.22MPa 1 ReL1295 49.17MPa 。c)22 17e66（或計算結(jié)果t134.22 MPa 50MPa也可。）（ 2 分）d) 故液氯貯槽筒體的設(shè)計工況條件不屬于“低溫低應(yīng)力工況”。（1 分）（ 2）圖 1 所示是該液氯貯槽筒體上一只接管與筒體的焊接接頭局部放大圖，請您判斷此結(jié)構(gòu)是否合理并說明理由。（ 4 分）答： a) 不合理。（ 2 分）b) 因為依據(jù) GB150-1998 附錄，低

9、溫壓力容器應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)形狀的突然變化，以減小局部高應(yīng)力；接管端部應(yīng)打磨成圓角，呈圓滑過渡。（1 分）c) 依據(jù)固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程條，角焊縫的外形應(yīng)當凹形圓滑過渡。（ 3）請問該液氯貯槽筒體封頭所用鋼板入廠后下料前應(yīng)做何種檢測？并請說明檢測的理由、檢測標準和合格等級。（ 4 分）答： a) 筒體封頭所用鋼板應(yīng)逐張進行超聲檢測。（2 分）b)根據(jù)固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程條的規(guī)定，厚度大于或者等于12mm的低合金鋼鋼板用于制造壓力容器殼體時，當盛裝介質(zhì)為高度危害的，應(yīng)當逐張進行超聲檢測。（分）該液氯貯槽筒體封頭所用鋼板厚度為22mm，液氯為高度危害介質(zhì)，所以筒體封頭所用鋼板下料前

10、應(yīng)當逐張進行超聲檢測。分 )c) 檢測依據(jù) JB/ 標準（分），合格等級不低于級。（分）（ 4）該液氯貯槽一只規(guī)格為89× 6 的接管與筒體的焊接接頭局部放大圖如本題圖1 所示，接管材料為16Mn，采用焊條電弧焊，該焊縫僅做磁粉檢測，該企業(yè)無足夠能力確保焊透。下表為該壓力容器制造企業(yè)提供的焊接工藝評定一覽表，請您從表中選擇該接管與筒體焊接工藝所應(yīng)依據(jù)的焊接工藝評定（寫出評定編號即可） ，同時簡要說明選擇的理由。(4分，其中選擇評定編號3 分，選對一個得 1 分，多選、少選或錯選一個扣1 分，扣完為止。說明選擇理由1 分 )評定試件焊條焊接試件母材牌號厚度試件形式熱處理編號牌號方法（m

11、m/mm）PQR1Q345R/Q345R12/12板材對接焊縫J507RHSMAW焊后消除應(yīng)力熱處理PQR216MnDR/ Q345R12/12板材對接焊縫J507RHSMAW焊后消除應(yīng)力熱處理PQR316MnDR/12/12板材角焊縫J507RHSMAW焊后消除應(yīng)力熱處理Q345RPQR416MnDR/ Q345R8/8板材對接焊縫J507RHSMAW焊后消除應(yīng)力熱處理PQR5Q345R/Q345R6/6板材對接焊縫J507RHSMAW焊后消除應(yīng)力熱處理PQR6（型式16MnDR/ Q345R22/6板材試驗件J507RHSMAW焊后消除應(yīng)力熱處理試驗）PQR7（型式22/6管板試驗件J50

12、7RHSMAW不需要16MnDR/16Mn試驗）答： a) 焊接工藝所應(yīng)依據(jù)的焊接工藝評定編號為PQR2、 PQR4、PQR7。(3 分，選對一個得1分，多選、少選或錯選一個扣 1 分，扣完為止。 )b) 因為該接管與筒體材料為 -1 類材料與 -2 類材料相焊，焊縫為組合焊縫，且為不等厚對接，所引用的焊接工藝評定應(yīng)采用對接焊縫試件；試件母材厚度適用于焊件母材厚度的有效范圍應(yīng)覆蓋到6mm和 22mm；該產(chǎn)品焊接試件須進行沖擊試驗，當焊接工藝評定試件T 8mm時，其適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為。 PQR2試件厚度為12mm，覆蓋范圍為 9 24mm， PQR4試件為 8mm，覆蓋范圍為

13、6 16mm。又由于該焊縫僅做磁粉檢測，該企業(yè)無足夠能力確保焊透，根據(jù)JB4708-2000 ，應(yīng)進行型式試驗， 89× 6 的接管為外徑小于160mm管子，應(yīng)采用管板試驗件進行型式試驗，故選擇PQR7。（ 1 分，每條理由分，敘述基本正確可酌情得分）（ 5）下表為該臺產(chǎn)品焊接試件（板） 力學(xué)性能和彎曲性能檢驗報告，請指出除檢驗結(jié)論以外其它內(nèi)容的錯誤之處，并簡要說明理由。2(4 分 ) （ 16MnDR的 Rm=470 600N/mm, 伸長率 A 21%，表中“ / ”表示無此項）答： a）沖擊試驗溫度不應(yīng)當為0，因為根據(jù)GB150-1998 附錄 C，低溫容器產(chǎn)品焊接試件沖擊試驗

14、溫度按照對母材的要求，而低溫容器用鋼的沖擊試驗溫度應(yīng)低于或等于殼體的最低設(shè)計溫度；（1 分） b）產(chǎn)品焊接試件僅做了焊縫金屬的沖擊試驗，缺少熱影響區(qū)沖擊試驗結(jié)果，根據(jù)JB4744-2000 和 GB150-1998附錄 C，低溫容器的產(chǎn)品焊接試件要求對焊縫金屬和熱影響區(qū)分別進行夏比V 形缺口沖擊試驗；（1 分）c）根據(jù) JB4744-2000的規(guī)定，當試板厚度 20mm時，應(yīng)做兩個側(cè)彎試驗，不應(yīng)當做面彎和背彎試驗。（ 1 分） d）試驗及驗收標準所列入的GB/T228、 GB/T232 、 GB/T229 均為力學(xué)性能試驗和彎曲試驗的方法標準，未列入產(chǎn)品焊接試件所應(yīng)依據(jù)的JB4744-2000

15、 及 GB150-1998附錄 C 等試驗驗收標準。（1 分）2、（ 20 分）某石油化工廠一臺78.5m3 的油田輕烴臥式儲罐，2003 年 8 月投入使用，內(nèi)徑：3000mm，長度： 11644mm， 2006 年 5 月進行了全面檢驗，安全狀況等級為2 級， 2007 年 12 月停用。 2010 年 5月，因生產(chǎn)需要，該容器進行了移裝并改變了使用參數(shù)和用途。特性參數(shù)如下：原設(shè)計壓力MPa現(xiàn)設(shè)計壓力MPa原最高工作壓力現(xiàn)最高工作壓力原設(shè)計溫度常溫現(xiàn)設(shè)計溫度常溫原最高工作溫度常溫現(xiàn)最高工作溫度常溫油田輕烴 ( 含超標原介質(zhì)現(xiàn)介質(zhì)丁烯 -1的 H2S和水 )筒體 / 封頭材質(zhì)16MnR筒體

16、/ 封頭厚度22.0mm注： 16MnR 20時的=163MPa。請簡要回答以下問題：（1）移裝后能否直接投入使用？（2 分）答：不允許。（2 分）（ 2）按照 TSG R0004 2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定，結(jié)合本臺壓力容器的特點，應(yīng)做哪些工作？（ 6 分）答：該壓力容器移裝并改變了使用參數(shù)和用途，根據(jù)TSG R0004 2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程條，屬于壓力容器的改造。1）壓力容器的改造方案應(yīng)當經(jīng)過原設(shè)計單位或者具備相應(yīng)資格的設(shè)計單位同意；（1 分）2）壓力容器經(jīng)過改造后，應(yīng)當保證其結(jié)構(gòu)和強度滿足安全使用要求（根據(jù)題意，本題不需要進行強度核算，若進行強度核算，

17、倒扣本題相同的分數(shù)）；（1 分）3）從事壓力容器移裝、改造的單位應(yīng)當向壓力容器使用登記機關(guān)書面告知；（1 分）4) 按照壓力容器定期檢驗規(guī)則TSG R7001 2004 進行全面檢驗；（1 分）5）進行耐壓試驗；（ 1分）6）重新進行注冊登記。（1 分）（ 3）請您根據(jù)本臺壓力容器原使用工況，簡述全面檢驗的檢驗項目及檢驗重點。（10 分）答： 1）全面檢驗的檢驗項目a宏觀檢驗（ 1 分）；b 壁厚測定（ 1 分）；c表面無損檢測，優(yōu)先選用磁粉檢測（1 分）； d 埋藏缺陷無損檢測（1 分）；e. 發(fā)現(xiàn)超標缺陷時增加的必要檢驗項目（如硬度、金相等）（1 分）f. 安全附件檢查（ 1 分）； g.

18、耐壓試驗。（ 1 分）2）本次檢驗的重點a因為在超標的濕H2S 環(huán)境下使用了4 年多，重點檢查容器下半部特別是底部的氫鼓包及腐蝕情況（分）；b磁粉檢測時應(yīng)選用熒光磁粉，檢測焊縫及熱影響區(qū)裂紋（分）。（ 4）請您確定耐壓試驗壓力及合格標準。（2 分）1）耐壓試驗壓力（1 分）因為 = tPT= P=× =2）合格標準（ 1 分）無滲漏；無可見的變形；試驗過程中無異常的聲響.3、（ 20 分）一臺空氣罐，內(nèi)徑1000mm，該容器按 GB 150-1998 制造，采用雙面焊對接接頭，并對焊接接頭進行局部無損檢測，設(shè)計使用參數(shù)如下：設(shè)計壓力設(shè)計溫度50最高工作壓力工作溫度50公稱壁厚10mm

19、容積1.5m3腐蝕裕量1.0mm 50133MPa材質(zhì)20R介質(zhì)空氣運行三年后進行首次全面檢驗，根據(jù)TSG R70012004壓力容器定期檢驗規(guī)則的規(guī)定，請回答以下問題。（ 1）說明全面檢驗時，在什么情況下應(yīng)當進行強度校核？（5 分）答：有以下情況之一時，應(yīng)當進行強度校核：腐蝕深度超過腐蝕裕量；（1 分）設(shè)計參數(shù)與實際情況不符；（1 分）名義厚度不明；（ 1 分）結(jié)構(gòu)不合理，并且已發(fā)現(xiàn)嚴重缺陷；（1 分）檢驗員對強度有懷疑。（1 分）索引： TSG R70012004壓力容器定期檢驗規(guī)則第二十五條（十）1（ 2）在宏觀檢驗中發(fā)現(xiàn)環(huán)縫上有一處錯邊缺陷，最大錯邊量達 3mm，請?zhí)岢鰴z驗及安全狀況等

20、級評定意見。 （6 分）答：錯邊量超標部位進行表面MT與埋藏缺陷的 UT 或 RT檢查；（ 2 分）若未發(fā)現(xiàn)其它問題，結(jié)合該容器實際情況，定3或 4級；（ 1分）若發(fā)現(xiàn)伴有其它嚴重缺陷，則應(yīng)進行應(yīng)力分析，確定能否繼續(xù)使用，在規(guī)定的操作條件下和檢驗周期內(nèi)，能安全使用的定為4級；（ 2分）不能安全使用的應(yīng)修復(fù)或報廢（1 分）。索引： TSG R70012004壓力容器定期檢驗規(guī)則第四十四條（一）、（二）（ 3）宏觀檢查發(fā)現(xiàn)該壓力容器筒體下部內(nèi)壁局部腐蝕，實測最小筒體壁厚為8.5mm，如果運行條件不變，假定下一個檢驗周期為三年，請校核該罐剩余厚度是否滿足強度要求。（3 分）答：強度校核P c D i

21、1 . 310005 . 8 mm（1分）2tPc21330 .851 . 3剩余壁厚1 8.5108.537mm（1 分）3經(jīng)強度校核計算，該罐剩余厚度滿足強度要求。（1 分）（ 4）該壓力容器制造時進行局部射線檢測， III 級合格，全面檢驗時對制造過程未進行射線檢測的對接焊接接頭進行了部分射線檢測，結(jié)果如下表。表中片號“ H”代表與封頭連接的環(huán)焊縫，“ Z”代表縱焊縫，探傷人員已按制造檢測標準進行了評級。片號底片所見評定級別H1-1未見缺陷IH1-2氣孔 15點IVZ3-1條狀夾渣長6mm，自身高度 1.5mmIIIZ3-2條狀夾渣長20mm，自身高度 1.5mmIVH4-1條狀夾渣長3

22、0mm，自身高度 1.5mmIVH4-2未見缺陷I請您不考慮本題其它因素， 僅根據(jù)上述射線檢測情況， 按壓力容器定期檢驗規(guī)則評定該容器的安全狀況等級，并分別闡述評定過程。（6 分）答： H1-1 、 H4-2 、 Z3-1 均滿足制造要求，不影響定級。（分）H1-2氣孔 15 點，按檢規(guī)表 3 評為2級或 3級。（分）Z3-2條狀夾渣長20mm，按照檢規(guī)表5 評為3 級。 H4-1 條狀夾渣長30mm，按照檢規(guī)表5評為 3級。（分）綜合評級：取上述各項等級最低者，容器安全狀況等級評定為3 級。（分）4、（ 20 分）某尿素工廠一臺中壓冷凝液閃蒸罐，2001 年 10 月投入使用。特性參數(shù)如下：設(shè)計壓力MPa最高工作壓力MPa設(shè)計溫度210 最高工作溫度180介質(zhì)蒸汽冷凝液容器內(nèi)徑800mm容器高度4340mm容器類別一類筒體 / 封頭厚度10.0mm筒體 / 封頭材質(zhì)Q235A注 1：本臺容器設(shè)有人孔。本臺容器使用過程中，蒸汽冷凝液入口管對面的器壁因長期沖刷及腐蝕，導(dǎo)致穿孔。經(jīng)全面檢驗，其他部位未發(fā)現(xiàn)缺陷，滿足安全使用要求，故決定對穿孔的筒節(jié)進行更換，該筒節(jié)長度1200