2024年業(yè)務(wù)知識競賽-液化石油球罐知識競賽歷年高頻考點試卷專家薈萃含答案

2024年業(yè)務(wù)知識競賽-液化石油球罐知識競賽歷年高頻考點試卷專家薈萃含答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(共25題)1.球形容器大型化需要解決哪些問題？2.簡述不同無損監(jiān)測方法的優(yōu)缺點？3.球罐區(qū)域安全、環(huán)保健康管理有哪些要求？4.液化氣球罐切出如何進(jìn)行？5.JB4730對鋼板超聲檢測質(zhì)量等級有何要求？6.支柱與球殼板接觸處的局部應(yīng)力研究進(jìn)展情況如何？7.消除殘余應(yīng)力有哪些方法？8.何為球罐試驗溫度？9.何為球罐常用溫度？10.球罐耐壓試驗壓力如何確定？11.球罐安裝液面計有何要求？12.球罐附屬裝置有哪些檢查要領(lǐng)書？13.球罐施焊無損檢測在時間上有什么要求？14.請述球罐材料韌性試驗形式？15.應(yīng)力腐蝕介質(zhì)通常有哪些？16.球罐支柱最大彎曲載荷如何確定？17.球罐體對安裝壓力表有何要求？18.何為球罐設(shè)計溫度？19.制作球罐材料有哪些檢查要領(lǐng)書？20.何為球罐計算壓力？21.球罐運行時為什么需要注意氣體降壓時的降溫？22.球殼的應(yīng)力有哪些組成？23.球罐為什么要進(jìn)行獨立安全檢查？24.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？25.球罐使用高強度鋼要著重考慮哪些性能？第2卷一.參考題庫(共25題)1.液化烴類球罐著火如何處理？2.什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？3.球罐貯存能力的計算有何公式？4.溫度低于-150℃的液化氣用的極低溫球罐的投運有何要求？5.JLPA標(biāo)準(zhǔn)中，對球罐設(shè)計壓力是如何描述的？6.何為球罐名義厚度？7.SH/T3512-2002標(biāo)準(zhǔn)中對液壓試驗有何步驟規(guī)定？8.何為球罐最大允許工作壓力？9.球罐對貯存介質(zhì)有何限制？10.球罐投用前要做哪些準(zhǔn)備工作？11.球形貯罐對材料有何要求？12.我國鋼制球殼壁厚計算公式如何？13.規(guī)范認(rèn)定低溫球殼鋼板的溫度界限是多少？14.簡述液化石油氣燃燒爆炸危險特性？15.球罐液位檢尺在操作上通常有什么要求？16.什么條件下球殼用鋼板應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測？17.GB12337-1998對試驗壓力最低值有何規(guī)定？18.球罐區(qū)巡檢有哪些內(nèi)容？19.球罐施工焊接須采取有效防護措施，未采取前，在何種情況下不得施焊？20.什么情況下焊縫要在焊后立即進(jìn)行后熱消氫處理？21.對于貯存氣態(tài)工業(yè)氣體的球形貯罐的投運有何要求？22.球罐的焊接缺陷有哪些？23.簡述蒸汽用球罐結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點？24.球罐上安裝安全閥有什么要求？25.何為球罐有效厚度？第3卷一.參考題庫(共25題)1.為什么焊接工藝評定前要做焊接裂紋試驗？2.球罐壓力試驗有何一般規(guī)定？3.何為球罐設(shè)計厚度？4.什么情況下球罐液位計應(yīng)進(jìn)行校正？5.球罐結(jié)構(gòu)檢查有哪些要領(lǐng)書？6.球罐材料加工要有哪些檢查要領(lǐng)書？7.球形容器試壓過程中發(fā)生破壞事故常有哪些共同點？8.請簡述球罐分類？9.SH/T3512-2002標(biāo)準(zhǔn)中對液壓試驗水溫有何規(guī)定？10.為什么制作球罐材料有韌性要求？11.簡述球罐隔熱與保冷設(shè)施情況？12.何為平均最高和平均最低氣溫？13.球罐焊縫產(chǎn)生裂紋的主要原因有哪些？14.國際標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于熱處理有何規(guī)定？15.內(nèi)壓產(chǎn)生的應(yīng)力如何計算？16.簡述雙金屬復(fù)合板單層球罐結(jié)構(gòu)及用途？17.何為球罐試驗壓力？18.液化氣球罐進(jìn)料操作上要做哪些準(zhǔn)備工作？19.球罐開口安裝常設(shè)閥門有何目的？20.何為球罐設(shè)計壓力？21.鐵素體鋼制的厚壁壓力容器，焊后為什么要進(jìn)行熱處理？22.球罐有哪些附屬設(shè)備？23.請簡述國內(nèi)的球形容器系列標(biāo)準(zhǔn)？24.何為球罐計算厚度？25.球罐出現(xiàn)超溫超壓情況如何處理？第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: （1）、高強度鋼的要求。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度鋼。 （2）、高強度鋼的焊接性能和焊接技術(shù)問題。由于高強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。2.參考答案: 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。3.參考答案: 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。4.參考答案: （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。5.參考答案: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。6.參考答案:支柱與球殼板接觸處的局部應(yīng)力情況十分復(fù)雜，是球殼中的局部應(yīng)力與應(yīng)力集中問題集中體現(xiàn)地方之一，支柱與球殼板接觸處的局部應(yīng)力分布非常復(fù)雜，數(shù)學(xué)方程上無解，只能用數(shù)分析方法求解。此處的局部應(yīng)力包括局部的接觸應(yīng)力，局部的彎曲應(yīng)力，這些局部應(yīng)力供用數(shù)植解法求出，但如何作強度的評價尚缺乏規(guī)范的方法。所以處于期待“分析設(shè)計法”的研究狀態(tài)。7.參考答案: 消除殘余應(yīng)力有熱處理法和機械法等，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?，這樣就降低了殘余應(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。 機械法消除應(yīng)力，是把到達(dá)材料屈服限的拉應(yīng)力機械地加在焊縫區(qū)，使其產(chǎn)生塑性變形，從而降低殘余應(yīng)力。8.參考答案:在壓力試驗時，球殼的金屬溫度。9.參考答案:系指正常運轉(zhuǎn)中能預(yù)測到的最苛刻溫度條件下的溫度。10.參考答案: 以JLPA規(guī)定為例，球罐水壓試驗壓力規(guī)定如下： （1）設(shè)計壓力低于0.42MPa的儲罐，為設(shè)計壓力的2倍； （2）設(shè)計壓力高于0.42MPa，但低于1.47MPa的儲罐，為設(shè)計壓力的1.3倍再加0.294MPa； （3）設(shè)計壓力高于1.47MPa的儲罐，為設(shè)計壓力的1.5倍。11.參考答案: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。12.參考答案: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。13.參考答案:標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值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。14.參考答案: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?？墒亲鳛楣I(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)。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:球罐支柱最大彎曲載荷包括：地震水平力，最大風(fēng)載荷，偏心矩。17.參考答案: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。18.參考答案: 指球罐正常工作條件下，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)定用常用溫度或更苛刻溫度條件下的溫度做為設(shè)計溫度。無保冷設(shè)施貯罐的最低設(shè)計溫度，應(yīng)在該地區(qū)的平均最低氣溫以下。 常用設(shè)計溫度有：設(shè)定的受壓元件的金屬溫度（沿金屬載面的平均溫度）。工作時最高溫度；低于0℃時的最低溫度。19.參考答案: （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)成份和機械性能檢查要領(lǐng)； （4）材料尺寸檢查； （5）材料的超聲波探傷。20.參考答案:在設(shè)計溫度下，用以確定球殼各帶厚度或受壓元件厚度的壓力，包括液柱靜壓力。21.參考答案: 球形貯罐的運行有一些問題，必須在設(shè)汁和建造中同時予以考慮。如果是處于壓力下的球罐氣，那末氣體的溫度是隨壓力的降低而降低的，而后球壁與氣體之間進(jìn)行熱交換，可起到降低壁溫的作用。因而就會使球壁結(jié)霜或凍冰。經(jīng)驗證明，出口管的冷卻程度很大（由于出口管處氣體膨脹，壓力降低）。如果不采取一些特別措施，截止閥和調(diào)節(jié)閥就會被凍結(jié)，這對操作運行是極為有害的。排氣過程結(jié)束時，首先會進(jìn)一步降低壁溫，然后經(jīng)過一段時間則再升高。因此，隨著氣體排出的變化，一天之內(nèi)氣體的相對濕度和露點以及球壁溫度均有改變。 從運行中可以清楚地看到，貯存氣體的相對濕度，在排放時可能高到100％，如果在此運行時間內(nèi)，球壁溫度在0℃以下，則會形成霜。工作壓力高，貯存容積大的球罐，應(yīng)精確控制露點范圍，壁溫的降低，由于材質(zhì)的性能以及氣體的溫度對球體本身和與之相連接的設(shè)備的運行都具有決定性的影響。因此球罐運行時需要注意氣體降壓時的降溫。22.參考答案: （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。23.參考答案: 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。24.參考答案: （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。25.參考答案: （1）焊接性能這個性能可用焊接熱影響區(qū)的最高硬度維氏硬度Hmax或與該值有關(guān)的碳當(dāng)量（Ceq）等表示。 Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14（%） Ceq與Hmax之間存在如下關(guān)系式： Hmax=（666×Cep+40）±40 對高強度鋼進(jìn)行焊接性能試驗時，應(yīng)進(jìn)行碳當(dāng)量、焊縫最高硬度及焊道彎曲試驗。碳當(dāng)量不符合該規(guī)范要求時，則應(yīng)進(jìn)行焊縫最高硬度試驗。上述兩項試驗都不符合該規(guī)范要求時，則應(yīng)進(jìn)行焊道彎曲試驗，上述各項試驗依此進(jìn)行，如其中有一項合格，則可以肯定這種鋼是合格的。近年，伊藤慶典等在試驗基礎(chǔ)上，提出用鋼材焊接裂縫敏感性指數(shù)Pc來估計焊接裂縫出現(xiàn)的可能性。Pc=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/60+Mo/15+V/10+5B（%） （2）韌性 一般地說，鋼的強度越高，則韌性差，而且易脆，有脆性斷裂的危險。為此，要求高強鋼有良好的韌性。第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: （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； （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”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、BP機、手持移動電話應(yīng)關(guān)閉，進(jìn)入液化氣擴散區(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。2.參考答案: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。3.參考答案: 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.Maxwell4.參考答案: 對于-150℃以下的液化氣的貯罐，比較典型的是70年代發(fā)展起來的船用液化天然氣球形貯罐，其溫度在-160℃，此時球形容器即不受內(nèi)壓。 船用球形貯罐投產(chǎn)時，首先也用氮氣之類的惰性氣體或處理過的輪機廢氣，將空氣置換掉。然后通過中間塔上面的噴咀將液態(tài)天然氣噴人罐內(nèi)，液態(tài)天然氣在其到達(dá)球壁之前即行化氣。再通過可活動的懸吊管道（Pendelleitung）將氣態(tài)天然氣返回陸地，在陸地上重新進(jìn)行液化，如此經(jīng)過幾小時后，即可提高液化天然氣的通過量，直至球罐冷卻到-150℃。然后，貯存空間即可開始充填液化氣。在船上一般貯有足夠冷卻球罐用的液化天然氣作為壓船物，為的是節(jié)省重新投產(chǎn)的程序。5.參考答案: 球罐的設(shè)計壓力，原則上等于各種液化石油氣在液溫A（48℃）時的飽和蒸氣壓。根據(jù)氣溫或操作條件需要，液溫可取B（55℃），平均最高氣溫低于27℃時，液溫可取C（40℃）。如下表。 設(shè)計壓力MPa 注：數(shù)據(jù)摘自JLPA（日本液化石油氣協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)），原標(biāo)準(zhǔn)中kgf/cm2已轉(zhuǎn)換成MPa6.參考答案: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。7.參考答案: （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。8.參考答案:在指定溫度下，球罐頂部所允許承受的最大表壓力。9.參考答案: 在使用高強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。10.參考答案: （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。11.參考答案: 球形貯罐使用的材料與一般焊接材料有共同之處，即必須具備的強度和韌性，焊接性能良好，價格便宜，容易得到。 球罐使用的材料與目前鍋爐用鋼相當(dāng)，其強度通常為350~420MPa之間。但是，大型球罐直徑大，壓力高，需要鋼板厚，板厚多超過38mm，這樣不但用材重量大，且在現(xiàn)場焊接后，要進(jìn)行退火消除應(yīng)力，如不消除應(yīng)力，可靠性差。因此，有必要提高鋼的強度，減少壁厚。增加鋼中的碳含量，可以提高鋼的強度，可是，對鋼板所要求的其他性質(zhì)，即加工性、焊接性、缺口韌性等，卻隨著含碳量的增加而降低。因此，高強度鋼板通常都盡量將含碳量壓低，而添加少量的Mn、Si、Ni、Cr、Mo、V、Ti、Nb、B等合金元素，且經(jīng)調(diào)質(zhì)處理（如淬火+回火），以獲得較好性能。 球罐采用高強度鋼，是個趨向。但采用高強度鋼必須注意兩個問題： （1）嚴(yán)格控制焊接工藝規(guī)范，盡量克服高強度鋼在施焊中的延遲裂紋產(chǎn)生。 （2）增加各種檢驗手段，嚴(yán)格保證焊縫質(zhì)量。12.參考答案: 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）13.參考答案: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。14.參考答案: 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。15.參考答案: （1）球罐進(jìn)介質(zhì)后，400立方米貯罐進(jìn)至4.5米（儀表尺）、1000立方米貯罐進(jìn)至6.5米（儀表尺）、2000立方米貯罐進(jìn)至9.0米（儀表尺）、4000立方米貯罐進(jìn)至11.5米（儀表尺）時，為防滿罐，必須上罐檢尺與儀表尺對照。 （2）球罐進(jìn)滿，分析合格后必須上罐人工檢尺與儀表尺對照，將人工尺、儀表尺核對記錄。 （3）15天之內(nèi)未核對的球罐，應(yīng)安排一次現(xiàn)場核對，每次核對均作好記錄。 （4）當(dāng)不動罐油尺與該罐收（付）停時的油尺相差100mm及以上時，按當(dāng)前的油尺、油溫進(jìn)行一次算量核對，1000m3以下球罐（包括1000m3）相差3噸以上、1000m3以上球罐相差5噸以上，崗位人員必須立即查找原因。 （5）球罐在核對液位的同時要核對壓力（即現(xiàn)場氣相壓力和計算機上顯示壓力），當(dāng)壓力差＞0.08MPa時應(yīng)及時查找原因并處理。16.參考答案: 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。17.參考答案: GB12337-1998規(guī)定試驗壓力最低值計算公式有以下規(guī)定： 液壓試驗： PT=1.25×（[σ]/[σ]t） 氣壓試驗： PT=1.15×（[σ]/[σ]t） 式中：PT----試驗壓力，MPa P---設(shè)計壓力，MPa [σ]----球殼材料在試驗溫度下的許用應(yīng)力，MPa [σ]t----球殼材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPa18.參考答案: （1）查閱交接班及報表記錄、計量報表、調(diào)度作業(yè)票，檢查作業(yè)票執(zhí)行情況； （2）檢查各類臺帳的記錄情況，及時記錄有關(guān)數(shù)據(jù)； （3）核對流程，檢查閥門開關(guān)情況； （4）檢查球罐液位、壓力，嚴(yán)防超工藝指標(biāo)要求運行； （5）檢查管線、閥門、法蘭及脫水閥等，嚴(yán)防泄漏； （6）檢查球罐溫度、管線伴熱及管線放壓情況； （7）檢查安全設(shè)施完好狀況； （8）檢查有關(guān)動、靜態(tài)設(shè)備運行工況及完好狀況； （9）檢查、試用罐區(qū)消防設(shè)施； （10）加強新投用設(shè)備管線的檢查； （11）加強冬季防凍、防凝措施的落實。19.參考答案: A.雨雪環(huán)境； B.風(fēng)速：氣體保護焊時大于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%。20.參考答案: 符合下列條件之一的焊縫，焊后須立即進(jìn)行后熱消氫處理，后熱溫度宜為200-250℃，后熱時間應(yīng)為0.5~1h。 A.厚度大于32mm，且材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值δb＞540MPa的球殼； B.厚度大于38mm的低合金鋼球殼； C.嵌入式接管與球殼的對接焊縫； D.焊接試驗確定需消氫處理者。21.參考答案: 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)獾幕旌衔铮獪y定氧的成分。在某些情況下還要測定比重?？扇?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。22.參考答案:球罐的焊接缺陷通常有：氣孔，夾渣，未焊透，未熔合，裂紋。23.參考答案: 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。24.參考答案: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。25.參考答案:名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負(fù)偏差。第3卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: 焊接工藝評定前必須做裂紋試驗，這對于低合金鋼非常重要。針對鋼板的鋼號、厚度、焊接方法及焊接材料進(jìn)行抗裂性能試驗，以便確定焊前預(yù)熱溫度、層間溫度、后熱溫度，確保施工質(zhì)量和使用安全性。 冷裂紋敏感性試驗可采用斜y型坡口、正y型坡口等焊接裂紋試驗方法；產(chǎn)生焊根部位裂紋和焊趾裂紋，可采用窗形拘束裂紋試驗。2.參考答案: （1）球罐焊接和檢驗工作全部完成并合格； （2）需要進(jìn)行焊后整體熱處理的球罐，熱處理工作已完成并合格； （3）產(chǎn)品焊接試板經(jīng)檢驗合格； （4）地腳螺栓緊固，支柱找正和拉桿調(diào)整合格； （5）基礎(chǔ)二次灌漿達(dá)到強度要求； （6）敷設(shè)臨時管線，安裝試壓泵和壓力表； （7）球罐內(nèi)部所有腳手架和跳板拆除完畢或捆扎牢固； （8）準(zhǔn)備好測量基礎(chǔ)沉降量的儀器和工具，在適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置沉降測量基準(zhǔn)點，在各支柱上焊接水平測量板或設(shè)置基準(zhǔn)點； （9）設(shè)置試驗區(qū)域警戒標(biāo)志。3.參考答案:指計算厚度與腐蝕裕量之和。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）內(nèi)徑測定（正圓度測定）； （2）支持垂直度測定； （3）耐壓試驗； （4）氣密性試驗； （5）下沉量測定。6.參考答案: （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。7.參考答案: 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。8.參考答案: 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——貯存乙烯等液化氣為目的而制造的，壓力18~20kgf/cm2，溫度大多在－20℃~－100℃的范圍。 低壓、深冷（極低溫）中使用的球罐——貯存－100℃以下的液化氣為目的而制造的，使用壓力極低，因為使用的溫度是極低溫。為了防止與大氣溫度接觸以便保冷，多數(shù)都是雙重球罐。9.參考答案: （1）碳素鋼、16MnR、15MnVR、07MnCrMoVR及低溫鋼制球罐試壓用水不得低于5℃； （2）其它低合金鋼球罐試壓用水不得低于15℃； （3）當(dāng)因板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變溫度升高時，應(yīng)相應(yīng)提高試驗用水溫度； （4）設(shè)計文件規(guī)定的試驗溫度。10.參考答案:一般地說，鋼材的強度高，則韌性差，而且易脆，有脆性斷裂的危險，為此，要求高強度鋼具備良好的韌性。11.參考答案: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?；蛘?，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。12.參考答案:將每天的最高和最低氣溫按月累計，按年取平均值。僅取最高氣溫進(jìn)行平均的年平均最高值，為平均最高氣溫；僅取最低氣溫進(jìn)行平均的年平均最低值，為平均最低氣溫。13.參考答案: 焊接施工時使原有的微裂紋擴展了；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