壓力容器考試問答題 2

1、壓 力 容 器 考 試 問 答 題一、 什么叫設計壓力？什么叫計算壓力？如何確定？設計壓力：設定的容器頂部的最高壓力，與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件，其值不低于工作壓力。（GB150-98，3.4.3 & TSG R0004-2009，3.9.1）計算壓力：在相應設計溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包含液柱靜壓力，當元件所承受的液柱靜壓力小于5%設計壓力時，可以忽略不計。（GB150-98，3.4.4） 在相應設計溫度下，用以確定元件厚度的壓力，并且應當考慮液柱靜壓力等附加載荷。（TSG R0004-2009 3.9.1）設計壓力和計算壓力的確定：設計壓力的確定（GB150-

2、98,3.5.1，P4 & HG20580-98，4，P6） 計算壓力的確定二、 固定式液化氣體容器設計中，如何確定設計壓力？常溫儲存液化氣體壓力容器的設計壓力，應當以規(guī)定溫度下的工作壓力為基礎確定。（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，如無保冷設施，其設計壓力不低于該液化氣體在50時的飽和蒸氣壓力；如設計有可靠的保冷設施，其設計壓力應不低于所盛裝液化氣體在可能達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，如無可靠保冷設施或雖有可靠保冷設施而無試驗實測，最高工作溫度時其設計壓力不低于所裝液化氣

3、體在設計規(guī)定的最大充裝量、溫度為50時的氣體壓力；如設計有可靠的保冷設施，并有試驗實測最高工作溫度且能保證低于臨界溫度儲存的，其設計壓力不低于試驗實測最高溫度下的飽和蒸氣壓力。（承壓設備設計典型問題精解化學工業(yè)出版社 第一章，4 ，P3）三、 GB150-98標準對壓力容器設計應考慮的載荷有哪些？（GB150-98，3.5.4，P4）設計載荷（HG20580-98，6，P911）不同的工藝條件和工況，在設計中應考慮以下載荷：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狀態(tài)下內(nèi)裝填料的重力載荷；d.附屬設備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺

4、等的重力載荷；e.風載荷、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.包括壓力急劇波動的沖擊載荷；j.沖擊反力，如由流體沖擊引起的反力等；k.運輸或吊裝時的作用力。容器所承受的各項載荷應考慮在安裝、水壓試驗及正常工作狀態(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.壓力容器的設計應全面考慮所承受的各種載荷，但有些載荷產(chǎn)生的應力相對容器介質(zhì)壓力所引起的應力要小很多，甚至可忽略不計。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，附屬設備如平臺等的重量載荷、偏心載荷和風載荷、地震載荷等?？傊O計者應根據(jù)容器的具體情況，必要時計及可能存在的其他各種載荷。（承壓設備設計典型問題精解化學工業(yè)出版社 第一章，10 ，P5）四、 GB150-98標準除了規(guī)定的常規(guī)設計方法以外還允許采用什么方法進行設計？（GB150-98，1.4，P1）五、 什么叫計算厚度、設計厚度、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當考慮制造、運輸、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厚度的要求并保證對形狀、幾何尺寸的公差要求。對于小直徑圓筒（如DN1500以下）同時還兼顧了制造、運輸和安裝過程中的剛度要求。 對于較大直徑圓筒，為節(jié)約鋼材不再規(guī)定剛度要求的最小厚度，此時應根據(jù)具體情況在制造、運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） 對碳素鋼、低合金

7、鋼制容器，不小于3mm。（2） 對高合金鋼制容器，不小于2mm。在標準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（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，4.8.7，P54）七、 對于鋼材各種強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確定許用應力的系數(shù)對于板材、鍛件、管材和對于密封螺栓材料具有不同的確定許用應力的系數(shù)，具體見GB150。用于確定密封螺栓許用應力的系數(shù)要高于對板、鍛、管材的系數(shù)，即密封螺栓材料具有

9、較低的許用應力，其原因和特點有：（1） 在緊固螺栓的操作中的螺栓預緊力難于定量控制，一般會大于設計值的需要。同時為保證密封，也希望螺栓預緊力適當大于設計值。（2） 操作過程中的載荷循環(huán)或波動可能使螺栓伸長，引起連接松動、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，會引起附加熱應力。（4） 用于密封的螺栓材料不允許產(chǎn)生塑性變形，所以只控制屈服強度系數(shù)ns?；谏鲜鎏攸c，對于確定密封螺栓許用應力的系數(shù)，當螺栓材料強度越高，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力是采用臨界壓力除以穩(wěn)定安全系數(shù)來表達，即：Pcr/m=P。 Pcr為臨界壓力或臨界應壓力； m為穩(wěn)定安全系數(shù)，取3.0（對于球殼外壓、圓筒軸向壓縮是以大撓度理論分析為基礎）； P為許用外壓力或許用軸向壓縮力。（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，4.10.1，P56） 螺栓的安全系數(shù)：八、 不銹復合鋼板在設計中如需計入復層材料的強度時，設計溫度下的許用應力如何計算？ （GB150-98，3.6

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

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

13、50-98鋼制壓力容器標準中的圓筒計算公式采用了哪種強度理論，涵義是什么？ 厚度公式依據(jù)的強度理論由內(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力并控制在材料許用應力水平進行計算的：對圓筒針對的是環(huán)向薄膜應力，對球殼針對的是環(huán)向和徑向兩個方向相等的薄膜應力。為此它們的厚度計算公式是按照最大主應力理論得出，即是以第一強度理論為基礎的。（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，8.4，P166）十六、 GB150-98鋼制壓力容器標準中，內(nèi)壓圓筒強度計算的基本公式和適應范圍是什么？ 基本公式：（GB150-98，5.2，P26） 適應范圍：十七、 GB150-98鋼制壓力容器

14、標準中，內(nèi)壓球殼強度計算的基本公式及使用范圍？ 基本公式：（GB150-98，5.3，P26） 適應范圍：十八、 內(nèi)壓圓筒與球殼厚度計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） （壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，8.5，P166167） （承壓設備設計典型問題精解化學工業(yè)出版社 第一章，13 & 14 ，P78）十九、 外壓容器破壞形式有哪兩種？外壓容器的設計應包括哪兩個方面的內(nèi)容？ 破壞形式：外壓容器失效方式有兩種，一種是因強度不夠而導致容器破壞；另一種是因

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

16、3，P198）二十三、 受內(nèi)壓橢圓形封頭計算厚度的公式是什么？（GB150-98，7.1.2.1，P49）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.2.3，P195）二十四、 GB150-1998對橢圓封頭的有效厚度有何限制？ （GB150-98，7.1.2，P4950）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.2.4，P195196）二十五、 受內(nèi)壓（凹面受壓）無折邊端封頭的計算厚度公式是什么？ （GB150-98，7.2.3，P57）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.5.2，P200201）二十六、 GB150-1998對錐形封頭的設計范圍有何限制？對其幾何形狀有何要求

17、？ （GB150-98，7.2，P5455）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.5，P200）二十七、 當錐形封頭的錐殼半頂角>60°時，應如何設計？ （GB150-98，7.2&7.4，P55&P6568）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.5&10.6，P200&P202204）二十八、 錐形封頭的錐殼，其厚度如何計算？Dc的含義為何？ （GB150-98，7.2.2，P57）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，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強時，對加強段有何要求？

18、加強段厚度如何計算？有何限制？ （GB150-98，7.2.3.1 c&7.2.3.2 c，P57）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，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）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.5.3，P201202）三十一、 壓力容器失效形式有哪幾種？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，7.9.4，P143144）三十二、 壓力容器的常規(guī)設計法與分析設計法有何主要區(qū)別？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，7.9.7&7.9.8

19、，P145146） 常規(guī)設計遵循第一強度理論，分析設計遵循第三強度理論。三十三、 薄壁容器和厚壁容器如何劃分？其強度設計的理論基礎是什么？有何區(qū)別？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，8.6，P167）三十四、 受內(nèi)壓作用的圓筒與球殼，其薄膜應力有何異同？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，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、橢球殼中的薄膜應力各有何特點？ （壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.2.1&10.3.1&10.4.1，P194&

20、;P196&P198）三十七、 邊緣應力有何特點？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，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？薄板應力分析的理論基礎是什么？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，7.6.1，P128）四十、 受側(cè)向壓力作用的圓平板的應力有什么特點？何以圓平板較等徑的凸形封頭要厚？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，7.6.2&10.6，P128130&P202）四十一、 對厚平蓋何以要校核危險環(huán)截面的組合應力？ 四十二、 何謂容器的穩(wěn)定性和臨界壓力？內(nèi)

21、壓容器是否在穩(wěn)定問題？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，9.1，P169）四十三、 容器失穩(wěn)有哪些類型？其特點如何？ 四十四、 何謂彈性失穩(wěn)和非彈性失穩(wěn)？用高強度鋼代替低強度鋼可否提高容器的彈性穩(wěn)定性？ 四十五、 外壓長圓筒與短圓筒有何區(qū)別？在外壓圓筒設計中何以廣泛采用加強圈？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，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行穩(wěn)定設計？（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，10.2.4&10.3.4&10.4.4，P196&P198&P199）四十七、 圓形平蓋厚度計算公式是什么？如何推導而來？ （GB150-98，7.4.2.1，P6568）（壓力容器設計工程師培訓教程新華出版社，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強？ （GB150-98，8.3，P