2024年業(yè)務(wù)知識競賽-液化石油球罐知識競賽歷年考試高頻考點試題附帶答案

2024年業(yè)務(wù)知識競賽-液化石油球罐知識競賽歷年考試高頻考點試題附帶答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(共25題)1.球罐脫水操作應(yīng)注意什么？2.規(guī)范認(rèn)定低溫球殼鋼板的溫度界限是多少？3.簡述蒸汽用球罐結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點？4.球罐上安裝安全閥有什么要求？5.請簡述球罐型式？6.請以丙烷為例說明低溫液化的冷凍貯存法？7.什么條件下球殼用鋼板應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測？8.球罐焊縫產(chǎn)生裂紋的主要原因有哪些？9.什么條件下球罐用鋼板進(jìn)行拉伸和夏比（V型缺口）常溫或低溫沖擊實驗？10.請述球罐材料韌性試驗形式？11.簡述雙金屬復(fù)合板單層球罐結(jié)構(gòu)及用途？12.球形容器試壓過程中發(fā)生破壞事故常有哪些共同點？13.球罐為什么要進(jìn)行獨立安全檢查？14.液化烴類球罐著火如何處理？15.應(yīng)力腐蝕介質(zhì)通常有哪些？16.簡述純圓球形貯罐中足球型球罐的結(jié)構(gòu)？17.球罐有哪些附屬設(shè)備？18.GB12337-1998對球殼焊接接頭系數(shù)有何規(guī)定？19.內(nèi)壓產(chǎn)生的應(yīng)力如何計算？20.球罐貯存能力的計算有何公式？21.SH/T3512-2002標(biāo)準(zhǔn)中，符合什么條件球罐應(yīng)在壓力試驗前進(jìn)行焊后熱處理？22.球罐體對安裝壓力表有何要求？23.簡述球罐隔熱與保冷設(shè)施情況？24.請簡述國內(nèi)的球形容器系列標(biāo)準(zhǔn)？25.何為球罐最大允許工作壓力？第2卷一.參考題庫(共25題)1.對于貯存氣態(tài)工業(yè)氣體的球形貯罐的投運有何要求？2.為什么制作球罐材料有韌性要求？3.何為球罐設(shè)計壓力？4.什么情況下球罐液位計應(yīng)進(jìn)行校正？5.液化氣球罐進(jìn)料操作上要做哪些準(zhǔn)備工作？6.我國鋼制球殼壁厚計算公式如何？7.制作球罐材料有哪些檢查要領(lǐng)書？8.為什么對焊接材料總是在成分上有微調(diào)要求？9.球罐出現(xiàn)超溫超壓情況如何處理？10.溫度高于-150℃的液化氣用低溫球罐的投運有何要求？11.鐵素體鋼制的厚壁壓力容器，焊后為什么要進(jìn)行熱處理？12.球罐使用中常出現(xiàn)的問題有哪些？13.球罐投用前要做哪些準(zhǔn)備工作？14.SH/T3512-2002標(biāo)準(zhǔn)中對氣密試驗有何步驟規(guī)定？15.球殼的應(yīng)力有哪些組成？16.請簡述球罐的結(jié)構(gòu)？17.為什么球罐接管與人孔根部采用補(bǔ)強(qiáng)鍛體？18.簡述不同無損監(jiān)測方法的優(yōu)缺點？19.SH/T3512-2002標(biāo)準(zhǔn)中對氣壓試驗有何步驟規(guī)定？20.球罐的焊接缺陷有哪些？21.何為球罐有效厚度？22.大型球罐有何結(jié)構(gòu)特征？23.球罐高液位報警連鎖操作系統(tǒng)對操作有什么要求？24.何為球罐名義厚度？25.球罐附屬裝置有哪些檢查要領(lǐng)書？第3卷一.參考題庫(共25題)1.SH/T3512-2002標(biāo)準(zhǔn)中對液壓試驗有何步驟規(guī)定？2.球罐施焊無損檢測在時間上有什么要求？3.球罐材料加工要有哪些檢查要領(lǐng)書？4.罐噴淋操作什么時候啟運？5.球罐施工焊接須采取有效防護(hù)措施，未采取前，在何種情況下不得施焊？6.GB12337-1998對試驗壓力的上限有何應(yīng)力校核值的限制？7.球罐區(qū)域安全、環(huán)保健康管理有哪些要求？8.消除殘余應(yīng)力有哪些方法？9.球形容器大型化需要解決哪些問題？10.液化氣球罐切出如何進(jìn)行？11.JB4730對鋼板超聲檢測質(zhì)量等級有何要求？12.球罐對貯存介質(zhì)有何限制？13.球罐安裝液面計有何要求？14.何為球罐設(shè)計厚度？15.簡述液化石油氣燃燒爆炸危險特性？16.請簡述球罐分類？17.簡述液化石油氣成份、理化性質(zhì)及用途？18.請簡述球形貯罐的缺點？19.何為球罐計算壓力？20.GB12337-1998中對無損檢測有何規(guī)定？21.球罐支柱垂直最大載荷如何確定？22.低溫球罐用材為什么要注意“低溫脆性”？23.何為球罐試驗溫度？24.球罐使用高強(qiáng)度鋼要著重考慮哪些性能？25.球形貯罐對材料有何要求？第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案:球罐脫水采用脫水包二次脫水，脫水包應(yīng)始終保持一定液位，防止液態(tài)烴脫出造成事故，進(jìn)行球罐脫水作業(yè)前，應(yīng)先關(guān)閉脫水包與球罐體連接閥，然后開脫水閥進(jìn)行脫水作業(yè)，脫水同時應(yīng)注意觀察脫水包水位，嚴(yán)防液態(tài)烴脫出，脫水完畢，恢復(fù)正常流程。脫水作業(yè)時嚴(yán)禁周圍一切明火作業(yè)，操作人員不得離開現(xiàn)場。2.參考答案:壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程認(rèn)定-20℃為低溫容器的界限，球罐也如此。3.參考答案: 優(yōu)點有： （一）和伸縮頂式貯槽（即浮頂式貯槽的浮頂與槽身有軟膜連接的密閉貯槽）一樣，“呼吸”損失極少，而且充填損失也少。 （二）雨水不入而能保證質(zhì)量。 （三）空氣幾乎完全不會進(jìn)入，可減小腐蝕。 缺點有： （一）大約每5年必須更換一次隔膜，這時必須停止貯存作業(yè)。 （二）隔膜會磨損，會增加一些維修費用。4.參考答案:安全閥的型式原則上為彈簧式。在安全閥與接管法蘭之間裝設(shè)斷流閥，易于對安全閥進(jìn)行檢查和保養(yǎng)。也有安裝壓力調(diào)節(jié)閥作為安全閥的。安全閥必須在本體耐壓試驗壓力的80%以下動作。5.參考答案:球形貯罐的型式，從形狀看，有圓球型、橢球型。從球殼的劃分組合方案看，主要的有足球型和瓜瓣型。從殼體的層數(shù)看，有單層、多層、雙金屬層和雙重殼球罐等。6.參考答案:用壓縮機(jī)將丙烷氣體進(jìn)行壓縮后，用冷水或冷空氣冷卻，在溫度下降的同時，壓力也下降。在進(jìn)入貯罐之前，用節(jié)流閥降壓使氣體膨脹，此時可將壓力降低到大氣壓程度，此為絕熱膨脹。由于焦耳—湯姆遜效應(yīng)，氣體的溫度即下降。由于該氣體溫度的降低，罐內(nèi)的溫度也降低。在罐內(nèi)分離出來的氣體，引出重新經(jīng)過壓縮、冷卻、節(jié)流循環(huán)操作之后，貯罐即逐漸降低溫度，最后下降到規(guī)定的－45℃左右。丙烷的50%仍為氣體，其余50%則由氣體冷卻為液體，液體留在罐內(nèi)，貯存即算完成。7.參考答案: 凡符合下列條件的球殼用鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測： A.厚度大于30mm的20R和16MnR鋼板； B.厚度大于20mm的16MnDR和09Mn2VDR鋼板； C.調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板； D.上下極板和與支柱連接的赤道板。8.參考答案: 焊接施工時使原有的微裂紋擴(kuò)展了；焊接時入侵了氫，產(chǎn)生延遲裂紋；在使用環(huán)境和介質(zhì)條件（H2S、HCN、帶水NH3）產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋；高強(qiáng)度鋼焊接連接部位及熱影響區(qū)的材質(zhì)劣化。9.參考答案:設(shè)計溫度低于0℃時，厚度大于25mm的20R，厚度大于38mm的16MnR；設(shè)計溫度低于-10℃時，厚度大于12mm的20R，厚度大于20mm的16MnR應(yīng)逐張鋼板進(jìn)行拉伸和夏比（V型缺口）常溫或低溫沖擊實驗。10.參考答案:根據(jù)實際結(jié)構(gòu)的脆性斷裂，對材料的韌性方面發(fā)展了各種大型試驗，如埃索試驗、NRL落錘試驗、雙重拉伸試驗、深缺口試驗、萬向接頭副的大范圍拉伸試驗等。同時為掌握脆性斷裂的發(fā)生特性和傳播特性也進(jìn)行了許多試驗。可是作為工業(yè)中材料驗收試驗，則以卻貝沖擊試驗最合適，應(yīng)用也最廣。該試驗的試件有U形缺口試件與V形缺口試件兩種，近年來多采用V形缺口試件。盡管如此，目前卻貝沖擊試驗中試件的吸收能量與結(jié)構(gòu)脆性之間，尚未確定理論上的關(guān)系，而多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)統(tǒng)計觀點，按照材料類別定出必要的吸收能量值，作為韌性指標(biāo)。11.參考答案: 為了防止腐蝕和節(jié)約材料；采用雙金屬復(fù)合板制造球罐；內(nèi)側(cè)為耐蝕鋼，外側(cè)為低合金鋼。這實際也是單層殼體。如貯存三氧化硫（工作壓力=6kgf／cm2，工作溫度=80℃）的用雙金屬復(fù)合板制成的球罐。其材料為“16ГC+X17H13M3T”，16ГC的厚度為22mm，X17H13M3T厚度為3～4mm。內(nèi)直徑為Φ10500mm。容積為600m3。12.參考答案: 液化石油氣球形貯罐，在試壓過程中即有發(fā)生破壞事故的，關(guān)于這些事故的原因，事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)有如下的共同點： （1）、事故都是在進(jìn)行耐壓試驗時，水溫為10℃左右發(fā)生的。 （2）、破壞的發(fā)生點，被認(rèn)為是焊接接頭的熔合線處，呈脆性破壞的樣式。還有采用HT80制作的容器，由于裂紋長度大，在塑性破壞的部分也有裂紋，延展后停止。 （3）、破壞時的壓力，與設(shè)計壓力大體相近，或有比它高的，可是產(chǎn)生的應(yīng)力距容器本體的使用鋼材的公稱屈服限尚低很多。 （4）、使用的鋼材、焊接材料，是具有高于一般規(guī)定的沖擊韌性、具有通常使用性能的品種。13.參考答案: 球形貯罐在使用過程中，由于種種原因易出現(xiàn)裂紋，發(fā)生事故，為了安全生產(chǎn)，避免發(fā)生重大事故，需要在使用中進(jìn)行獨立安全檢查。 檢查種類有外部檢查和內(nèi)部檢查兩種，前者即是對正在使用的高壓氣罐在正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行外觀檢查，并檢查安全閥及其他附件的工作性能是否正常。后者即是檢查正在使用中的高壓氣罐內(nèi)部的腐蝕及缺陷發(fā)生狀態(tài)，并參考過去的檢查記錄，對檢查結(jié)果進(jìn)行復(fù)核檢查，從而決定是否需要修補(bǔ)及進(jìn)行耐壓試驗。并確定下次內(nèi)部檢查的預(yù)定日期及許用操作壓力和許用操作溫度。內(nèi)部檢查一般需停工打開，所以又叫打開（或開放）檢查。14.參考答案: （1）立即報火警，并向有關(guān)單位報告，對罐區(qū)實行警戒和交通管制； （2）停止著火球罐及相鄰球罐的進(jìn)、出油作業(yè)，關(guān)閉閥門；關(guān)閉切水罐的上、下游閥門，關(guān)閉雨水排放閥；若發(fā)生在靠球罐內(nèi)側(cè)閥門處著火，應(yīng)迅速啟用球罐應(yīng)急頂水流程，往該球罐底部大量頂水，確保泄漏出大量的水，同時可考慮向低壓瓦斯系統(tǒng)泄壓； （3）球罐區(qū)應(yīng)迅速啟動消防設(shè)施對著火球罐和相鄰罐進(jìn)行冷卻保護(hù)； （4）切斷通往罐區(qū)的電源； （5）液化烴類發(fā)生火災(zāi)、爆炸后，無論何種情況，當(dāng)未切斷物料源，漏點未堵住前，只能采取水冷卻法，讓其穩(wěn)定燃燒，決不允許在漏點未有效處理、物料仍外泄情況下，將火焰完全撲滅。否則，火焰撲滅后物料繼續(xù)泄漏，一旦形成“爆炸氣團(tuán)”發(fā)生空間爆炸，后果不堪設(shè)想； （6）及時向火場指揮部報告火災(zāi)情況和罐區(qū)運行情況；迅速向消防人員提供著火部位、燃燒介質(zhì)，是否有人受火勢威脅及所在位置，需要重點保護(hù)的鄰近設(shè)備以及有關(guān)注意事項； （7）當(dāng)著火儲罐向外倒送物料時，嚴(yán)禁形成負(fù)壓將罐外火焰吸入罐內(nèi)引起爆炸； （8）當(dāng)泄漏區(qū)或氣體擴(kuò)散區(qū)氣體濃度達(dá)到爆炸下限的20%時，嚴(yán)禁使用各種非防爆通訊工具，對講機(jī)、BP機(jī)、手持移動電話應(yīng)關(guān)閉，進(jìn)入液化氣擴(kuò)散區(qū)搶險人員必須佩戴相應(yīng)防毒器材； （9）當(dāng)儲罐排氣閥或泄漏點猛烈排氣，并伴有刺耳噪音，罐體震動，火焰發(fā)白時即為爆炸前兆，現(xiàn)場人員必須立即撤離。15.參考答案:發(fā)生應(yīng)力腐蝕的常見介質(zhì)有：硫化氫、液氨、氯化鈉、氰氫酸、以及一氧化碳，二氧化碳和氮氣的混合氣。16.參考答案:足球形貯罐其殼體格板的劃分和足球殼一樣。各瓣片大小相同，所以又叫均分法。板片的接頭全是對接焊接的。同時，接管、支柱等附件也全是焊接安裝的。一般容量小于100m3，直徑小于5760mm的球形貯罐采用這種型式。當(dāng)承受內(nèi)壓時，沿整個球體切線方向產(chǎn)生均勻的應(yīng)力，沒有壓力時，球的上半部是個圓頂，下半部象一個懸掛著的半球形底。貯存液體的球罐的重量，靠沿本體赤道安裝的幾根管子支柱來支持，支柱的拉桿是為承受地震力或風(fēng)力等的水平力而設(shè)置的。支柱分別固定在各別混凝土基礎(chǔ)上，支柱和基礎(chǔ)要能承受液體和貯罐本體的總重量，同時還要能承受地震力或風(fēng)力等。17.參考答案: 不管設(shè)計壓力如何，貯罐上必須設(shè)置下述各種設(shè)備： 1.耐熱設(shè)施； 2.開孔處的截止閥； 3.液體進(jìn)出口處緊急切斷閥或代用； 4.安全閥； 5.液面計； 6.壓力計和溫度計； 7.銘牌； 8.接地設(shè)備； 9.下沉測定板。18.參考答案: 雙面焊全焊透對接接頭系數(shù)Φ按下列規(guī)定選?。?100%無損探傷：Φ=1.00 局部無損探傷：Φ=0.8519.參考答案: 受內(nèi)壓P作用，壁厚為t，平均直徑為D的球殼，其二向（切向及經(jīng)向）薄膜應(yīng)力為： στ=σX=PD/4t 此間忽略了徑向應(yīng)力σr，即：σr=020.參考答案: 球罐的貯存能力，根據(jù)所貯存的液化石油氣的種類，按下式計算： V=0.9ω W=0.9ωV 式中 W——球罐貯存的液化石油氣重量，kg ω——40℃或32℃（平均最高氣溫低于27℃時）液體密度，kg/L見下表； V——球罐的容積，L ω值 注： 1.采用強(qiáng)制冷卻方式的貯罐，其ω值為最低使用溫度時貯液的密度kg/L； 2.表中的ω值引自《DataBookonHydrocarbons》J.B.Maxwell21.參考答案: （1）設(shè)計文件要求進(jìn)行焊后熱處理的球罐； （2）盛裝液化石油氣、液氨等具有應(yīng)力腐蝕介質(zhì)的球罐； （3）名義厚度大于32mm（當(dāng)焊前預(yù)熱100℃以上時，名義厚度大于38mm）的碳素鋼球罐； （4）名義厚度大于30mm（當(dāng)焊前預(yù)熱100℃以上時，名義厚度大于34mm）的16MnR鋼制球罐； （5）名義厚度大于28mm（當(dāng)焊前預(yù)熱100℃以上時，名義厚度大于32mm）的15MnVR鋼制球罐； （6）任意厚度的其它低合金鋼球罐。22.參考答案:應(yīng)分別在球罐本體上部及下部各設(shè)一個以上的壓力表，在可能有真空的場合，應(yīng)設(shè)置一個以上的聯(lián)程表。壓力表的最大刻度為正常運轉(zhuǎn)壓力的1.5倍以上，3倍以下。23.參考答案:球罐本體及支柱，使用絕熱材料覆蓋，例外玻璃纖維復(fù)蓋在球殼的外側(cè)后，用薄鋼板再加以覆蓋。支柱用耐熱混凝土或絕熱材料覆蓋。或者，球罐可設(shè)置冷卻用噴淋水，即是以環(huán)形管道的方式裝在上極，部分則裝在赤道稍微上面的地方。這些作為隔熱設(shè)施。24.參考答案: 球形容器在我國發(fā)展比較快，設(shè)計、制作和使用的單位愈來愈多，因此，我國早已對球罐訂有JB標(biāo)準(zhǔn)。公稱容積有50、120、200、400、650、1000、2000，內(nèi)徑相應(yīng)為Φ4500、Φ6100、Φ7100、Φ9200、Φ10700、Φ12300、Φ15700，公稱壓力有0.44、0.78、0.98、1.57、2.16、2.94MPa等。所選用的鋼材均為A3R、15MnVR、16MnR、16MnCuR。近些年發(fā)展很快，球罐已向大型化發(fā)展，如4000m3、8000m3、10000m3的大型球罐已不斷在我國建造應(yīng)用。25.參考答案:在指定溫度下，球罐頂部所允許承受的最大表壓力。第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: 如城市煤氣或天然氣貯罐，其投產(chǎn)可按下述方法進(jìn)行： 用惰性氣體把球罐內(nèi)空氣完全置換，最后再用可燃?xì)獍讯栊詺怏w驅(qū)替出來，用惰性氣體在空氣與可燃?xì)庵g緩沖填充，將球罐內(nèi)的空氣，部分地置換掉，最后再用可燃?xì)怏w驅(qū)替出來。 球形容器的每次起動或停車，都應(yīng)在有經(jīng)驗的專業(yè)人員指導(dǎo)之下進(jìn)行。第一次起動時還應(yīng)有制造廠的代表參加。在整個充氣期間，應(yīng)對充人容器內(nèi)的氣量、貯器內(nèi)的壓力和出來的混合氣加以分析控制，并報告其分析結(jié)果，混合氣的組分不應(yīng)達(dá)到爆炸范圍。 在分析控制方面，要測定典型成分，例如空氣與可燃?xì)獾幕旌衔?，要測定氧的成分。在某些情況下還要測定比重。可燃?xì)怏w的個別成分（例如氫或甲烷）的記錄，開工時可以推薦實行，而停工時則是絕對必須記錄。充氣時的控制，最好是用探測器進(jìn)行，在要求順利運行所需的全部預(yù)檢查和控制分析結(jié)束之后，即可按如下第一次起動： 1、檢查球罐接地是否良好； 2、所有的管道包括臨時敷設(shè)的，均應(yīng)與球罐做導(dǎo)電連接； 3、將局部工作的完成時間在工作計劃中規(guī)定下來； 4、更換介質(zhì)時，罐內(nèi)始終要保持至少20毫巴（表壓）的正壓； 5、混入球罐內(nèi)的個別氣體要保持最少。 選用以惰性氣體氮進(jìn)行緩沖充氣的方法時，貯罐幾何容積的30％左右要充以惰性氣體。在對幾何容積為20000m3的球罐進(jìn)行投產(chǎn)時的經(jīng)驗表明：通過進(jìn)口管向減壓管道供氮開始后約9至10小時，氧的含量即劇烈下降，投產(chǎn)后約11至12小時，應(yīng)使減壓管線的可燃?xì)怏w（城市煤氣）的成分分析達(dá)到全是一氧化碳含量，把這作為球罐已充滿可燃?xì)怏w的標(biāo)志。這時即可切斷投產(chǎn)開工的減壓管線，使球罐帶壓運行。2.參考答案:一般地說，鋼材的強(qiáng)度高，則韌性差，而且易脆，有脆性斷裂的危險，為此，要求高強(qiáng)度鋼具備良好的韌性。3.參考答案: 根據(jù)壓力、溫度等使用條件及貯存物料的特性等定出的設(shè)計參數(shù)。規(guī)定用貯罐最頂部的壓力或比常用壓力更高的壓力做為設(shè)計壓力。通常為設(shè)定的球罐頂部最高工作壓力，它與設(shè)計溫度一起同為設(shè)計載荷條件。有超壓泄放裝置時，應(yīng)設(shè)超壓泄放時的壓力為設(shè)計壓力。 盛裝液化氣體球罐，應(yīng)根據(jù)工作條件下金屬可能達(dá)到的最高溫度，此溫度下液化氣體的平衡氣相壓力即為設(shè)計壓力。4.參考答案: （1）當(dāng)人工檢尺液位高度與儀表尺液位高度核對誤差≥150mm時，應(yīng)立即組織人員進(jìn)行復(fù)檢；如仍超過150mm，即要進(jìn)行校正，并填寫相應(yīng)的校正表，校正時間原則上放在受外界影響較小的日期之前。 （2）人工檢尺液位高度與儀表尺液位高度誤差大于等于300mm時，通常應(yīng)停止使用儀表，儀表未修復(fù)前進(jìn)行人工檢尺計量。儀表修復(fù)后，須進(jìn)行兩輪次以上的檢尺核對（并記錄好核對情況），經(jīng)主管人員確認(rèn)后方可投用。 （3）人工檢尺對外交接交付、收回時，400立方米球罐人工檢尺計量與液位計計量差量大于2噸，2000立方米貯罐人工檢尺計量與液位計計量差量大于4噸，必須把液位計筒體放空一次后再次進(jìn)行檢尺計量。5.參考答案: （1）仔細(xì)核對流程，在確保不跑、不竄的前提下保證流程的暢通（收付油罐的罐根閥門開度必須達(dá)90%以上）； （2）檢查確認(rèn)球罐壓力表、溫度計、液位計、安全閥等相關(guān)設(shè)備、安全附件完好好用； （3）檢查機(jī)泵的潤滑油是否加至規(guī)定值，盤車是否正常等； （4）確認(rèn)油罐、機(jī)泵各類聯(lián)鎖完好。6.參考答案: 我國鋼制球殼壁厚計算公式如下： t=C+PDB/（4[σ]ф-p） 式中：[σ]——材料的許用應(yīng)力MPa，取設(shè)計溫度下材料屈服限的1/2 ф——焊縫系數(shù)，如雙面對接焊，局部透視，取0.9； C——壁厚附加量，取3mm。 P——設(shè)計壓力MPa，對液體球罐應(yīng)加上常用溫度下的液體壓頭； DB——球殼內(nèi)徑（mm）7.參考答案: （1）材料外觀檢查； （2）材料和材料證明書的核對要領(lǐng)（包括鋼材標(biāo)記的轉(zhuǎn)抄）； （3）化學(xué)成份和機(jī)械性能檢查要領(lǐng)； （4）材料尺寸檢查； （5）材料的超聲波探傷。8.參考答案: 球罐焊接材料的化學(xué)成分應(yīng)與母材相匹配，但不是與母材完全相同。 母材的狀態(tài)是熱軋、正大或調(diào)質(zhì)，而焊縫為鑄造態(tài)（柱狀晶）。多道焊時后續(xù)焊道對前面焊道有熱處理作用，性能與組織都會發(fā)生變化，所以焊縫很復(fù)雜。為使焊縫的強(qiáng)度、型性與韌性與母材相匹配。所以要求焊接材料總是有成分上的微調(diào)，以做到性能上與母材相匹配。9.參考答案: （1）開啟噴淋水進(jìn)行降溫作業(yè)。 （2）開啟罐頂氣相放空線，往低壓瓦斯系統(tǒng)泄壓，并注意泄壓速度。 （3）如球罐正在進(jìn)料，應(yīng)立即停止進(jìn)料。10.參考答案: 對于貯存溫度在0℃以上的球罐，其投產(chǎn)比較簡單。在驗收和試水壓以后，用惰性氣體把空氣置換以后，只要把液化可燃性氣體充人罐內(nèi)即可。當(dāng)球罐和其管接頭因偶然進(jìn)入了空氣或氧而可能發(fā)生危險時，其混合物組分不應(yīng)在爆炸范圍內(nèi)。如果球罐裝的是例如二氧化碳時，則不需要進(jìn)行預(yù)先的惰性化。 應(yīng)采取措施，防止球罐和儀器，管道等發(fā)生靜電充電，特別是當(dāng)附近可能有易燃?xì)怏w存在時。 根據(jù)原西德《事故預(yù)防規(guī)范》中“氣體”（VBG61）一章中規(guī)定，在比較高的溫度下，貯存易燃或有毒液化氣的球罐，其液相只能充到95％，至于其他液化氣，只要采取相應(yīng)的措施、防止液體產(chǎn)生過壓，就可以充到98%。11.參考答案:其目的是改善壓力容器的使用性能，如防止焊縫硬化裂紋，使焊縫硬化區(qū)軟化及改善延性和韌性，降低氫腐蝕敏感性，消除堿性儲罐焊縫的應(yīng)力腐蝕（堿脆），消除焊縫殘余應(yīng)力和防止變形。12.參考答案: （1）不均勻降； （2）低溫球罐跑冷結(jié)霜，還到起結(jié)霜部位腐蝕； （3）安全閥失效； （4）表面發(fā)現(xiàn)裂紋，延遲開裂（內(nèi)外表面均可能有）； （5）應(yīng)力腐蝕開裂，濕H2S、無水液氨（與鋼強(qiáng)度、硬度、H2S濃度、殘余應(yīng)力有關(guān)）； （6）漏檢的超標(biāo)缺陷； （7）濕H2S導(dǎo)致的氫鼓泡； （8）超裝。13.參考答案: （1）新建球罐投用時，必須經(jīng)過驗收，符合設(shè)計規(guī)范和設(shè)計文件后，報當(dāng)?shù)貏趧硬块T批準(zhǔn)，取得使用證后方可進(jìn)行投用前的置換； （2）修復(fù)使用的球罐，必須具有修復(fù)的詳細(xì)資料和檢查修復(fù)報告，并報當(dāng)?shù)貏趧硬块T批準(zhǔn)，取得使用證后方可進(jìn)行投用前的置換； （3）球罐投用置換前必須對球罐區(qū)域的消防設(shè)施進(jìn)行一次全面檢查，保證處于完好狀態(tài)； （4）置換前，必須確認(rèn)有關(guān)的隔離盲板已經(jīng)拆除；周圍的易燃物品已經(jīng)清除，操作人員保證可以正常作業(yè)； （5）置換前還必須確認(rèn)球罐的安全閥等安全附件已經(jīng)安裝就緒，完好并已經(jīng)進(jìn)入投用狀態(tài)； （6）用氮氣置換時，先打開球罐上部放空閥，從球罐底部輸入氮氣，充壓后，從上部放空閥排出，反復(fù)多次，直至分析排出氣體含氧量<1%后停止送氮氣。然后用氣態(tài)烴如上法置換氮氣（注意：罐內(nèi)的混合氣體往火炬排放時，關(guān)閉氣柜出入口閥），使含氮量<1%，置換合格后，因故未立即投用，罐內(nèi)應(yīng)保持正壓（不少于0.05MPa）否則需重新置換。 （7）用水置換時，向罐內(nèi)注水至上部放空閥見水，關(guān)閉放空閥和進(jìn)水閥，向罐內(nèi)進(jìn)少量氣態(tài)烴，置換罐內(nèi)死角，置換三次后，再緩慢引入氣態(tài)烴，打開切水閥排水，直至排盡，保持罐內(nèi)正壓，并分析罐內(nèi)氧含量<1%為合格。丙烯及其它須無水的品種，需用N2置換，使氧含量<1%； （8）經(jīng)過置換合格后的球罐，應(yīng)當(dāng)用同儲存介質(zhì)的氣相進(jìn)行緩慢充壓，使之與其它球罐達(dá)到氣相平衡，以防止液相進(jìn)入球罐后產(chǎn)生激烈氣化而導(dǎo)致球罐本體溫度的急劇下降，從而引起球罐的冷脆破壞。14.參考答案: （1）壓力升至試驗壓力50%時，保持10分鐘，對球罐所有的焊縫和連接部位進(jìn)行檢查，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓； （2）壓力升至試驗壓力時，保持10分鐘，然后降至試驗壓力，對球罐所有的焊縫和連接部位進(jìn)行檢查； （3）氣密性試驗合格后，緩慢卸壓，降壓速度不得超過1.5MPa/h。15.參考答案: （1）由于氣壓、液壓、殼體自重和保溫層重等產(chǎn)生的應(yīng)力； （2）由于殼壁內(nèi)、外溫度差產(chǎn)生的溫差應(yīng)力； （3）由于地震、風(fēng)力水平載荷產(chǎn)生的短期應(yīng)力； （4）由于局部外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力； （5）由于球殼有支柱、加強(qiáng)板等支承結(jié)構(gòu)，則在那些地方會產(chǎn)生局部應(yīng)力；裝有肋、接管等，也會產(chǎn)生局部應(yīng)力。16.參考答案:球罐由上極板、上寒帶、上溫帶、赤道帶、下溫帶、下寒帶、下極板、支柱及拉桿、裙式支座、人孔、進(jìn)、出料管及法蘭、安全泄放裝置、扶梯組成。17.參考答案:為防止應(yīng)力集中，球罐的接管開孔與人孔處開孔處一般不采用貼補(bǔ)強(qiáng)板的方法補(bǔ)強(qiáng)，而采用補(bǔ)強(qiáng)鍛體，鍛體與球殼之間采用對接焊縫，可以方便檢測。鍛體補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)有利于降低應(yīng)力集中，較為合理。18.參考答案: 超聲波監(jiān)測：對裂紋最敏感，但隨意性較大； 磁粉、著色監(jiān)測：適合于球罐表面缺陷檢查； X射線監(jiān)測：穿透能力較小，清晰度較好，對裂紋不敏感； γ射線監(jiān)測：穿透能力較大，清晰度較低，對裂紋不敏感。19.參考答案: （1）升壓壓力應(yīng)緩慢上升，當(dāng)壓力升至試驗壓力10%，且不超過0.05MPa時，保壓5~10分鐘，對球罐所有的焊縫和連接部位進(jìn)行初次檢查，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓； （2）當(dāng)壓力升至試驗壓力50%時，保持10分鐘，如無異?，F(xiàn)象，其后以10%的試驗壓力為級差，逐級升壓至試驗壓力，保壓10分鐘后將壓力降至試驗壓力的87%，保壓足夠時間，并用檢漏液進(jìn)行泄漏檢查； （3）緩慢卸壓，降壓速度不得超過1.5MPa/h。20.參考答案:球罐的焊接缺陷通常有：氣孔，夾渣，未焊透，未熔合，裂紋。21.參考答案:名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負(fù)偏差。22.參考答案: （1）大型儲氣罐，直徑雖大，但總重量不大，其支柱尺寸比較小，如20000m3煤罐，總重1400噸；與此相反，5000m3液化氣球罐，總重達(dá)到3500噸，支柱13根，每根承載230噸，支柱使用外徑800mm，壁厚13mm鋼管。因此從支柱粗細(xì)看，大型儲氣罐支柱單薄，大型液化氣球罐支柱粗大。 （2）內(nèi)部有回轉(zhuǎn)梯。為了球內(nèi)檢查方便，都在球內(nèi)面設(shè)置直梯或回轉(zhuǎn)梯。回轉(zhuǎn)梯是一種沿球頂部到赤道或球下部的作成圓弧狀的梯子，它可以以球頂為中心，沿赤道部的導(dǎo)軌作全周回轉(zhuǎn)。 （3）外部有階梯、平臺。對大型球罐外部檢查，不能象小型球罐那樣設(shè)便梯直上，故多沿球外面設(shè)置螺旋梯子直到頂部，并在中間設(shè)置休息平臺。23.參考答案: （1）通常球罐有一套高液位報警連鎖系統(tǒng)，當(dāng)球罐液位達(dá)到硬高報值時，該罐的罐根閥門自動切斷，確保球罐液位不超高。 （2）球罐一旦投運，連鎖切除必需申報主管技術(shù)人員； （3）遇到改罐操作時，必須先切除改進(jìn)、改出罐的連鎖控制，手動改好流程，然后及時恢復(fù)相應(yīng)罐的連鎖； （4）連鎖投運時，禁止手動操作各罐的罐根閥門； （5）當(dāng)連鎖動作時，閥門自動切斷后，必需立即解除欲改進(jìn)罐的連鎖，開啟改進(jìn)罐的閥門，然后給改出罐的罐根閥門發(fā)一次關(guān)閉信號，并做好記錄； （6）當(dāng)設(shè)備維修時，先切除該罐連鎖控制，修好后立即恢復(fù)連鎖控制，并做好相應(yīng)記錄。24.參考答案:指設(shè)計厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至規(guī)格厚度。不包括加工裕量。25.參考答案:截止閥、緊急切斷裝置、安全裝置、液面計、壓力計、溫度計及其它。第3卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: （1）試驗時球罐頂部應(yīng)設(shè)排氣孔，充液時應(yīng)將球罐內(nèi)空氣排盡，試驗過程中，應(yīng)保持球罐外表面干燥，當(dāng)壁溫與液體溫度接近時，方可開始升壓； （2）升壓壓力應(yīng)緩慢上升，當(dāng)壓力升至試驗壓力50%時，保持15分鐘，然后應(yīng)對球罐所有的焊縫和連接部位進(jìn)行檢查，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓； （3）當(dāng)壓力升至試驗壓力90%時，保持15分鐘，再進(jìn)行檢查，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓； （4）當(dāng)壓力升至試驗壓力時，保持30分鐘，然后將壓力降至試驗壓力的80%，保壓足夠時間，并對球罐所有的焊縫和連接部位進(jìn)行檢查； （5）液壓試驗完畢后，降壓應(yīng)緩慢進(jìn)行，待頂部壓力表指示值降至零后，打開防空口和頂部人孔蓋，按施工技術(shù)文件要求排放試驗用水，并將水排盡。2.參考答案:標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb≧540Mpa鋼材制造的球罐，應(yīng)在焊接結(jié)束36小時后，其他鋼材制造球罐應(yīng)在焊接結(jié)束24小時后。3.參考答案: （1）加工后的外觀檢查； （2）材料最小厚度的測定方法； （3）切斷和坡口加工檢查； （4）成形和修整狀況檢查。4.參考答案: （1）原則上當(dāng)儲存介質(zhì)溫度超過30℃（指6～10月份）或球罐壓力達(dá)到低于該罐最高操作壓力0.05MPa時，崗位人員與調(diào)度聯(lián)系并經(jīng)調(diào)度同意后，進(jìn)行球罐冷卻噴淋作業(yè)； （2）在球罐區(qū)動火，可根據(jù)安全需要，開噴淋以確保安全動火； （3）球罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)開噴淋冷卻著火罐及鄰近罐； （4）氣溫超過30℃（尤其在高溫季節(jié)的9：00～16：00時），如發(fā)現(xiàn)壓力不斷升高并接近最近高操作壓力，應(yīng)根據(jù)實際的生產(chǎn)情況可開噴淋降溫，甚至可向低壓系統(tǒng)泄壓。5.參考答案: A.雨雪環(huán)境； B.風(fēng)速：氣體保護(hù)焊時大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s； C.焊件溫度低于-20℃； D.相對濕度大于90%。6.參考答案: 壓力試驗前，應(yīng)按下式校核球殼應(yīng)力： 式中： σT----試驗壓力下球殼應(yīng)力，MPa PT----試驗壓力，MPa Di----球殼內(nèi)直徑，mm δe----球殼的有效厚度，mm σT滿足下列條件： 液壓試驗時，σT≤0.9σSΦ 氣壓試驗時，σT≤0.8σSΦ 式中：σS----球殼材料在試驗溫度下的屈服點，Mpa Φ----球殼的焊接接頭系數(shù)。7.參考答案: 1.嚴(yán)格工藝紀(jì)律、操作紀(jì)律，按工藝技術(shù)規(guī)程和操作法進(jìn)行作業(yè)； 2.進(jìn)入罐區(qū)內(nèi)人員不得穿帶鐵釘?shù)男?3.按規(guī)定進(jìn)入游罐區(qū)應(yīng)穿戴好勞保用品，進(jìn)入罐區(qū)前必須觸摸靜電消除器，以消除人體身上所帶的靜電； 4.在易燃易暴場所，工作人員禁止穿、脫易產(chǎn)生靜電的服裝，不得梳頭、拍衣服和用化纖織物搽洗設(shè)備； 5.清理干凈油罐區(qū)內(nèi)的可燃物，嚴(yán)防低洼處瓦斯積聚； 6.球罐在倒罐、循環(huán)、轉(zhuǎn)輸過程中，流體流動速度一般不得超過計劃4m/s，空罐進(jìn)油流速不大于1m/s，當(dāng)進(jìn)油口被油品浸沒后可加大流速，但任何時候流速不得大于6m/s； 7.對球罐進(jìn)行脫水作業(yè)時，人必須站上風(fēng)口，脫水閥門開度應(yīng)控制，防止脫水帶氣及污染環(huán)境；到可能存在硫化氫超標(biāo)的罐區(qū)進(jìn)行巡檢或脫水時必須攜帶相應(yīng)檢測儀； 8.嚴(yán)防球罐超溫超壓，當(dāng)儲存介質(zhì)溫度超過30℃或球罐壓力達(dá)到低于該罐最高超作壓力0.05MPa時，可進(jìn)行工藝噴淋冷卻降溫，必要時可打開放低壓瓦斯閥門卸壓； 9.因檢修或生產(chǎn)需要進(jìn)行卸壓的球罐，卸壓應(yīng)緩慢進(jìn)行，防止壓力釋放中伴隨介質(zhì)的制冷效應(yīng)使罐體溫度下降到低溫，從而對球罐造成影響，通常卸壓過程中需控制其罐溫不低于5℃； 10.防凍季節(jié)，特別要做好脫水包的拌熱及脫水工作，嚴(yán)防凍壞管線、閥門、設(shè)備。8.參考答案: 消除殘余應(yīng)力有熱處理法和機(jī)械法等，應(yīng)用最廣泛的是熱處理法。 熱處理法的基本原理是使焊接而產(chǎn)生的變形松弛。因為在高溫時屈服限下降和產(chǎn)生了蠕變現(xiàn)象，從而使殘余的彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃危@樣就降低了殘余應(yīng)力。 就廣義而言，除消除應(yīng)力退火之外，還包括固溶處理、低溫消除應(yīng)力等。 機(jī)械法消除應(yīng)力，是把到達(dá)材料屈服限的拉應(yīng)力機(jī)械地加在焊縫區(qū)，使其產(chǎn)生塑性變形，從而降低殘余應(yīng)力。9.參考答案: （1）、高強(qiáng)度鋼的要求。由于大型球形容器不進(jìn)行現(xiàn)場熱處理以消除應(yīng)力的板厚上限有一定，故大型化必須使用高強(qiáng)度鋼。 （2）、高強(qiáng)度鋼的焊接性能和焊接技術(shù)問題。由于高強(qiáng)度鋼的焊接性能較普通低碳鋼差，裂紋敏感性高，焊接接頭容易產(chǎn)生硬化、氫脆和裂紋（主要是冷裂紋和延遲裂紋）以及角變形。硬化裂紋的影響因素與焊條及涂藥成分、坡口形狀、焊接熱量輸入大小、氣候環(huán)境影響、焊道走向等等都有密切關(guān)系，所以對焊接技術(shù)要求很高，需要有嚴(yán)格的焊接規(guī)程和相當(dāng)高的焊接技能。 （3）、需要在現(xiàn)場施工組裝和焊接。由于大型球形容器直徑大，不能運輸，所以總是在制造廠制出球片、支柱、旋梯等零部件，然后運到使用廠的現(xiàn)場組裝焊接。而高強(qiáng)度鋼的焊接質(zhì)量受環(huán)境的影響很大，因此產(chǎn)生一些技術(shù)問題。 （4）、大型球罐的焊縫長度大、作業(yè)時間長的問題。大型球罐的焊縫很長，往往長達(dá)數(shù)千米，所以需要的作業(yè)時間長，投資費用也大，很有自動化必要。 （5）、球內(nèi)的施工焊接條件問題。球內(nèi)面的焊接施工條件極為惡劣。大型球罐的焊縫很長，焊接工作量大，往往需要幾個人同時施焊，但球內(nèi)空氣不流通，而且球體又需預(yù)熱到100℃以上，因此，對球內(nèi)施工條件的改善和焊工的特殊防護(hù)必須進(jìn)行研究。 （6）、支柱和基礎(chǔ)問題。大型球罐的支柱較多，每根支柱受載荷較大，各支柱不易安裝在同一水平上。此外，在地基有局部下陷的時候，將會引起支柱載荷不均勻。 （7）、現(xiàn)場熱處理問題。焊接構(gòu)件內(nèi)部存在殘余應(yīng)力時，會導(dǎo)致構(gòu)件的變形和增加脆性破壞的危險性。殘余應(yīng)力與焊縫的氫聯(lián)合是造成熱影響區(qū)的硬化、冷裂紋及延遲裂紋的原因。在腐蝕性介質(zhì)中出現(xiàn)腐蝕裂紋，殘余應(yīng)力也起著重要作用。因此，在實際工程中，要盡可能采取各種辦法消除殘余應(yīng)力。 （8）、地震的隔離和減震問題。由于大型球罐的總重量大，故質(zhì)量大，慣性大，而大型球罐的支柱又高，在受到強(qiáng)烈地震時，會使支柱承受很大的彎矩，在支柱與殼體連接處以及附近的殼體內(nèi)部將產(chǎn)生很大的彎應(yīng)力。 （9）、適用的法規(guī)。設(shè)計球形容器時所適用的法規(guī)、規(guī)范，在國內(nèi)有《鋼制化工設(shè)備設(shè)計規(guī)范》、《JB1117—68》、《JB1127—70》等。 在國外：日本有《鍋爐及壓力容器安全規(guī)則》、《壓力容器構(gòu)造規(guī)格》、《高強(qiáng)度鋼施工基準(zhǔn)》、《高壓氣體取締法》、《液化石油氣保安規(guī)則》、《一般高壓氣體保安規(guī)則》、《高壓氣體球形貯罐技術(shù)規(guī)范》、《KHKS0201—1970（高壓氣體保安協(xié)會自訂規(guī)范）》、《氣體事業(yè)法》、《氣體事業(yè)法施行規(guī)則》等。美國具有代表性的規(guī)范是《ASME鍋爐及受壓容器規(guī)范》。 適用哪一種法規(guī)和規(guī)范，要看球形容器貯存液體的種類、壓力、溫度、建設(shè)地點、使用目的等決定。10.參考答案: （1）用泵將液位抽到最低液位后，關(guān)閉球罐閥組進(jìn)、出口閥門（打開罐根閥），開啟罐頂氣相放空線，往低壓瓦斯系統(tǒng)泄壓，注意泄壓速度不能太快（罐體溫度不低于-5℃），泄壓完畢加好罐根盲板； （2）球罐罐體泄壓完畢，從罐底部（脫水包處）接好臨時蒸汽管，用蒸汽置換（加熱）罐內(nèi)殘余介質(zhì)，控制罐溫度不超過50℃，罐頂瓦斯線溫度達(dá)到40℃后，停止蒸汽置換；關(guān)閉罐頂閥門，對罐頂各管線加好盲板； （3）打開脫水包底部閥門，確認(rèn)罐內(nèi)無液相后，拆開罐下部人孔（周圍禁止動火，施工器械用防爆工具），下部人孔打開后，及時將蒸汽膠管放入罐內(nèi)，對罐進(jìn)行蒸汽置換（防止罐內(nèi)及連接管道、脫水罐內(nèi)部硫化亞鐵自燃）； （4）罐底瓦斯量小后，打開罐頂人孔，從罐頂對罐內(nèi)進(jìn)行沖水（預(yù)先接好消防帶），沖洗干凈后，用蒸汽對罐進(jìn)行蒸罐，直到測爆合格。11.參考答案:熱軋、正火狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應(yīng)不低于Ⅲ級，調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應(yīng)不低于Ⅱ級。12.參考答案: 在使用高強(qiáng)度鋼制造的貯存的液化石油氣，含有硫化氫等不純物，在焊縫附近或定位焊痕跡等處常常發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋，使液化石油氣泄漏，進(jìn)而能導(dǎo)致貯罐的破壞。 因此，對貯罐內(nèi)貯存的物料組成，特別要加以注意。根據(jù)焊接施工條件要求，對610MPa級高強(qiáng)度鋼而言，石油液化氣中硫化氫的含量，盡可能保持在50PPm（液體中）以下。13.參考答案:球罐貯存液體時，為了測定液面，需要設(shè)置浮標(biāo)或液面計。這種液面計必須是能夠充分承受球罐本體設(shè)計壓力的，并且應(yīng)能清晰顯示球罐液位。14.參考答案:指計算厚度與腐蝕裕量之和。15.參考答案: 燃燒性：易燃，閃點：-74℃ 爆炸下限%：2.25 爆炸上限%：9.65 引燃溫度：426~537℃ 燃燒產(chǎn)物：一氧化碳，二氧化碳 危險特征：極易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃焼爆炸的危險。與氟氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火引著回燃。 滅火方法：切斷氣源。如無法切斷氣源，則不容許熄滅正在燃燒的氣體。 噴水冷卻容器，滅火劑有：霧狀水、二氧化碳、干粉。16.參考答案: 根據(jù)目前所制球罐的用途，球形貯罐可大體分為三類：在高壓常溫中使用的球罐——貯存液化石油氣、氨和氧等。壓力大多為10~40kgf/cm2，在常溫下使用。 在中壓低溫中使用的球罐——貯存乙烯等液化氣