1壓力容器在選材的時候應考慮材料的哪些性能? 壓力容器的選材應考慮材料的力學性能、化學性能、物理性能和工藝性能。 2壓力容器受壓元件用鋼,應當采用何種鋼材? 壓力容器受壓元件用鋼,應當是氧氣轉爐或者電爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼。 對標準抗拉強度下限值大于或者的等于540MPa的低合金鋼鋼板和奧氏體—鐵素體不銹鋼鋼板,以及用于設計溫度低于-20℃的低溫鋼板和低溫鋼鍛件,還應當采用爐外精練工藝。 3壓力容器用鑄鐵材料的應用限制有哪些? 鑄鐵不得用于盛裝毒性程度為極度、高度或者中毒危害介質,以及設計壓力大于或者等于0.15MPa的易爆介質壓力容器的受壓元件,也不得用于管殼式余熱鍋爐的受壓元件。 4壓力容器的設計總圖上,至少應當注明哪些內容? 壓力容器的名稱、類別,設計、制造所依據(jù)的主要法規(guī)、標準; 工作條件,包括工作壓力、工作溫度、介質毒性和爆炸危害程度等; 設計條件,包括設計溫度、設計載荷(包括壓力在內的所有應當考慮的載荷)、介質(組分)、腐蝕裕量、焊接接頭系數(shù)、自然條件等,對儲存液化氣體的儲罐應當注明裝量系數(shù),對有應力腐蝕傾向的儲存容器應當注明腐蝕介質的限定含量; 主要受壓元件材料牌號與標準; 主要特性參數(shù)(如壓力容器的容積、換熱器換熱面積與程數(shù)等); 壓力容器設計使用年限(疲勞容器表面循環(huán)次數(shù)); 特殊制造要求; 熱處理要求; 無損檢測要求; ![]() 耐壓試驗和泄露試驗要求; ![]() 預防腐蝕的要求; ![]() 安全附件的規(guī)格和訂購特殊要求(工藝系數(shù)已考慮的除外); ![]() 壓力容器銘牌的位置; ![]() 包裝、運輸、現(xiàn)場組焊和安裝要求。 5壓力容器檢查孔開設位置有何要求? ![]() ![]() 檢查孔的開設應合理、恰當,便于觀察或清理內部; ![]() 手孔應開設在封頭上或封頭附近的筒體上。 6哪些壓力容器可不開設檢查孔? 符合下列條件之一的: ![]() 筒體內徑小于等于300mm的壓力容器; ![]() 壓力容器上設有可以拆卸的封頭、蓋板等或其他能夠開關的蓋子,其封頭、蓋板或蓋子的尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸; ![]() 無腐蝕或輕微腐蝕,無需做內部檢查和清理的壓力容器; ![]() 制冷裝置用壓力容器。 7壓力容器用液面計應符合什么要求? ![]() 壓力容器用液面計應符合有關標準的規(guī)定,并應符合下列要求: ![]() 應根據(jù)壓力容器的戒指、最高工作壓力和溫度正確選用。 ![]() 在安裝使用前,低、中壓容器用液面計,應進行1.5倍液面計公稱壓力的液壓試驗;高壓容器的液面計應進行1.25倍液面計公稱壓力的試驗。 ![]() 盛裝0℃以下介質的壓力容器,應選用防霜液面計。 ![]() 寒冷地區(qū)室外使用的液面計,應選用夾套型或保溫型結構的液面計。 ![]() 用于易燃、毒性程度為極度、高度危害介質的液化氣體壓力容器上,應有防止泄露的保護裝置。 ![]() 要求液面計指示平穩(wěn)的,不應采用浮子(標)式液面計。 ![]() 移動式壓力容器不得使用玻璃板式液面計。 8壓力容器筒體板材焊接坡口形式主要有幾種? 壓力容器筒體板材焊接坡口形式主要有單面V形坡口,雙面V形坡口,單面U形坡口、雙面U形坡口、X形坡口等五種。 9壓力容器焊接缺陷主要有幾種? 容器焊接缺陷主要有氣孔、夾渣、裂紋、咬邊、未熔合、錯邊咬邊、變形等七種。 10有的容器板材為什么焊前要預熱? 容器板材焊前要預熱是由于容器選用材料的特性決定的,是為了減少焊接產生裂紋、殘余應力等焊接缺陷。 11壓力容器為什么不能改變用途? ![]() 壓力容器是嚴格按照國家法律法規(guī)進行設計、制造、使用的設備,一般情況下不允許改變用途,一旦改變用途將操作溫度、壓力、介質等于發(fā)生改變后可能會造成事故。經過申報,地方質量技術監(jiān)督局核準后,方可改造它用。 12對容器不超過80mm,不能檢測的單面焊,如何處理? 對容器直徑不超800的圓筒與封頭的最后一道環(huán)向封閉焊縫,當用不帶墊板的單面焊對接接頭,且無法進行射線或超聲檢測時,允許不進行檢測,但需采用氣體保護焊打底。 13耐壓試驗包括什么? 液壓試驗、氣壓試驗。氣液組合試驗。 14液壓試驗,對實驗液體有何要求? 試驗液體一般采用水,需要時也可采用不會導致發(fā)生危險的其它液體;試驗時液體的溫度應低于其閃點或沸點. 奧氏體不銹鋼制容器用水進行液壓試驗后應將水漬去除干凈,當無法達到這一要求時,應控制水的氯離子含量不超過25mg/L。 碳素鋼Q345R等鋼制容器液壓試驗時,液體溫度不得低于5℃,其他低合金鋼不得低于15℃,如果由于板厚等因素造成材料無延性轉變溫度升高。則需相應提高試驗液體溫度。 15液壓試驗合格標準? ![]() 無滲漏;無可見的變形;試驗過程中無異常的響聲 16何種情況下可進行氣壓試驗? 容積體積過大,無法承受水的重量;結構復雜,水壓試驗不足以充分檢驗各個部位的試壓要求;由于設計結構的原因,用水不適合的(如不允許容器內殘留試驗液體);其他難以克服的困難,諸如大型容器供水困難者。 17氣壓試驗和氣液組合壓力試驗合格標準? 氣壓試驗過程中,壓力容器無異常響聲,經過肥皂液或者其他檢漏液檢查無漏氣,無可見的變形即為合格; 對于氣液組合壓力試驗,應保持容器外壁干燥,經檢查無液體泄漏后,再以肥皂液或其他檢漏液檢查無漏氣,無異常聲響,無可見變形。 18內壓容器進行耐壓試驗的目的包括什么? 考查容器的整體強度、剛度和穩(wěn)定性;檢查焊接接頭的致密性;驗證密封結構的密封性能;消除或降低焊接殘余應力、局部不連續(xù)區(qū)的峰值應力;對微裂紋產生閉合效應,鈍化微裂紋尖端。 19泄露試驗包括什么?何時進行? 氣密性試驗以及氨檢漏試驗、鹵素檢漏試驗和氨檢漏試驗等。 介質毒性程度為極度、高度危害或者不允許有微量泄露的容器,應在耐壓試驗合格后進行泄露試驗。 20何種情況下要做氣密性試驗?如何進行? ![]() ![]() 介質毒性程度為極度、高度危害或者不允許有微量泄露的容器,應在耐壓試驗合格后進行泄露試驗。 ![]() 氣密性試驗應在液壓試驗合格后進行。對設計圖樣要求氣壓試驗的壓力容器,是否需要再做氣密性試驗,應在設計圖樣上規(guī)定。 ![]() 碳素鋼和低合金鋼制壓力容器,其試驗用氣體的溫度不低于5℃。 ![]() 壓力容器進行氣密性試驗時,安全附件應安裝齊全。 ![]() 氣密性試驗所用氣體應為干燥、潔凈的空氣,氮氣或其他惰性氣體。 ![]() 氣密性試驗壓力應在圖樣上注明。 ![]() 試驗壓力應緩慢上升,達到規(guī)定試驗壓力后保壓30分鐘。對所有焊縫和連接部位進行泄露檢查,小型容器亦可浸入水中檢查。如有泄漏。修補后重新進行液壓試驗和氣密性試驗。經檢查無泄漏即為合格。 21常見封頭類型?各種封頭的優(yōu)缺點? ![]() 凸形封頭(橢圓形封頭、蝶形封頭、球冠型封頭和半球形封頭)、錐形封頭、平蓋。 ![]() 從受力情況看,依次為:半球形、橢圓形、碟形、錐形,平蓋最差; ![]() 從制造上,平蓋最容易制造,其次為錐形、碟形、橢圓形、半球形; ![]() 錐形封頭雖然受力效果不佳,但有利于流體的排料。 22內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)? 圓筒公式中的焊縫系數(shù)為縱焊縫(即A類焊縫)的焊縫系數(shù)。球殼公式中的焊縫系數(shù)為球殼上各焊縫的最小焊縫系數(shù),其中包括球殼與圓筒相連接的環(huán)焊縫(即A類焊縫)的焊縫系數(shù)。 23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容? 外壓容器破壞主要有強度不足引起的破壞和剛度不足引起的失穩(wěn)破壞兩種;設計應包括強度計算和穩(wěn)定性校核。 因失穩(wěn)往往在強度破壞前發(fā)生,所以穩(wěn)定性計算是外壓容器設計中主要考慮的問題。 24壓力容器失效形式有哪幾種? ![]() 壓力容器因機械載荷或溫度載荷過高而喪失正常工作能力,稱為失效。形式包括: ![]() 強度失效:因材料屈服或斷裂引起的; ![]() 剛度失效:容器發(fā)生過大彈性變形,導致運輸安裝困難或喪失工作能力; ![]() 穩(wěn)定失效:在載荷作用下形狀突然發(fā)生改變導致喪失工作能力; ![]() 泄漏失效。 25壓力容器的常規(guī)設計法與分析設計法有何主要區(qū)別? ![]() 常規(guī)設計法:是以彈性失效為準則,以薄膜應力為基礎,來計算元件的厚度限定最大應力不超過一定的許用值(通常為一倍的許用應力)。 對容器中存在的較大的邊緣應力等局部應力以增強系數(shù)等形式加以體現(xiàn),并對計及局部應力后的最大贏利取與薄膜應力相同的強度許用值。 ![]() 分析設計法:以塑性失效和彈性失效準則為基礎,計及容器中的各種應力,進行準確計算,并對應力加以分類,按照不同應力引起的不同破壞形式,分別予以不同的強度限制條件,以此對元件的厚度進行計算。 26薄壁容器和厚壁容器如何劃分? ![]() 按照厚度t與其中曲率半徑R的比值大小,一般(t/R)MAX≤0.1稱為薄殼,反之為厚殼。對于圓柱殼體若外直徑與內直徑的壁紙K=(Do/Di)MAX≤1.1~1.2,則稱為薄壁圓筒。 27受內壓的圓筒與球殼,其薄膜應力有何異同? ![]() 相同:均產生兩向薄膜應力,且各處一致。 ![]() 不同:圓筒中環(huán)向薄膜應力為軸向應力的兩倍。球殼中的兩向薄膜應力相等,其值等于等徑圓筒中的軸向應力。為此在直徑和壓力相同時,球殼所需壁厚僅為圓筒一半。 28邊緣應力特點? ![]() 局部性——邊緣應力中以經向彎曲應力為主,但其作用范圍不大,在經向方向上,離開邊緣迅速下降。 ![]() 自限性——邊緣應力是由于滿足相鄰元件的變形協(xié)調而產生,當其應力達到材料的屈服點時,由于材料產生塑性流動,使變形協(xié)調得到滿足。 一旦變形得到滿足,則材料的塑性流動也就自動中止。為此其應力和變形能自動得到限制。 29橢圓形封頭和蝶形風頭為何帶直邊段? 避免封頭與圓筒的連接焊縫與邊緣應力作用區(qū)重合。 30何謂容器的穩(wěn)定性和臨界壓力?有何特點? 容器在壓應力作用下,形狀突然發(fā)生改變而產生癟塌的失效形式成為失去穩(wěn)定,其器壁受力由原先的薄膜應力狀態(tài)突變?yōu)閺澢鷳顟B(tài)容器被壓癟時的最小外壓應力稱為臨界壓力。 薄壁容器中只要存在壓縮應力,就有失穩(wěn)的可能。承受內壓的標準橢圓形封頭,因其過渡區(qū)域存在周向薄膜壓縮應力,故也有穩(wěn)定性問題,因此會對其最小厚度加以限制。 31容器失穩(wěn)有哪些類型?其特點如何? ![]() 分為周向失穩(wěn)和經向失穩(wěn)。 周向失穩(wěn)是因容器周向壓縮薄膜應力所引起;經向失穩(wěn)是由容器軸向壓縮薄膜應力造成。 容器周向失穩(wěn),其橫截面由圓形變成波形,經向失穩(wěn)時,橫截面仍為圓形,其經線由直線變?yōu)椴ㄐ尉€。 32何謂彈性失穩(wěn)和非彈性失穩(wěn)?用高強度鋼代替低強度剛可否提高容器的彈性穩(wěn)定性? 失穩(wěn)時器壁中的薄膜壓縮應力小于材料的比例極限,應力與應變符合虎克定律時,稱為彈性失穩(wěn),由于此時失穩(wěn)臨界壓力與材料屈服極限無關,僅與彈性模數(shù)及泊松比有關,且各種鋼材的彈性模數(shù)和泊松比差別不大,故以高強度鋼代替低強度剛幾乎無效。 若失穩(wěn)時器壁中的壓縮應力大于材料的比例極限,應力與應變程非常線性關系,稱為非彈性失穩(wěn),非彈性失穩(wěn)時的臨界壓力與材料屈服極限有關,此時可用高強度鋼代替低強度鋼。 33何以外壓凸型風頭均按外壓球殼進行穩(wěn)定設計? 橢圓封頭在內壓作用下有“趨圓現(xiàn)象”,在外壓作用下有“趨扁現(xiàn)象”,使封頭過渡區(qū)產生周向拉伸薄膜應力,而不存在失穩(wěn)問題,但在其“球面部分”則存在壓縮薄膜應力,如同外壓球殼,故須以球殼進行穩(wěn)定計算。對橢圓封頭則須計算其“球面部分”的當量球殼半徑。 34內壓作用下熱應力如何考慮?消除熱應力的措施? ![]() 內壓內加熱:內壁應力減小,而外壁應力增大,應力狀態(tài)有可能惡化。當△t≤1.1P,可以不考慮熱應力的影響。 內壓外加熱:內壁的綜合應力增大,而外壁應力減小,應力狀態(tài)惡化。必須考慮溫差應力。 消除熱應力的措施: ![]() 控制設備的加熱和冷卻速度; ![]() 控制和減小構件的熱變形約束; ![]() 設置膨脹節(jié); ![]() 采用良好的保溫層。 35等面積法和壓力面積法的區(qū)別? 等面積法是基于薄膜應力的受力面積的補償而來,而與力平衡無關。而壓力面積法是基于開孔處的力平衡(以薄膜應力計算下保持在許用應力之下)。一般來說開孔較大時用壓力面積法所需的面積較大。 36螺栓法蘭連接設計包括哪些內容? ![]() 確定墊片材料、形式尺寸;確定螺栓材料、規(guī)格數(shù)量;確定法蘭材料、密封面形式及結構尺寸;進行應力校核(計算中所有尺寸均不包括腐蝕裕量)。 37什么叫窄面法蘭?什么叫寬面法蘭? 墊片的接觸面位于法蘭螺栓孔包圍的范圍內稱窄面法蘭;墊片接觸面分布于螺栓中心圓內外兩側的,稱為寬面法蘭。 38法蘭按其整體性程度分為幾種形式?各有什么特點? 松式法蘭:法蘭未能有效地與容器或接管連成一整體。計算中認為容器或接管不與法蘭共同承受法蘭力矩的作用。 整體法蘭:法蘭、法蘭頸部、及容器或接管三者能有效的連接成一整體結構,共同承擔法蘭力矩的作用。 任意式法蘭:是一些焊接法蘭,其按整體法蘭計算。 39法蘭強度校核時需校核哪些強度條件? 軸向應力,環(huán)向應力,徑向應力,組合應力,剪應力。 40法蘭連接的合理設計中,對墊片載荷有什么要求? 為使法蘭承受盡可能小的法蘭力矩,在墊片設計中應盡可能控制較小的墊片載荷。 為此要求,由墊片在預緊時的壓緊載荷Fa所確定的螺栓載荷Wa與由墊片在操作時的壓緊載荷Fp所確定的螺栓載荷Wp相接近。 41法蘭連接的合理設計中,對螺栓中心圓直徑的確定有什么確定? 為使法蘭承受盡可能小的法蘭力矩,在螺栓設計中盡可能控制較小的螺栓中心圓直徑,為此要求法蘭徑向結構要求所確定的螺栓中心圓直徑與由法蘭環(huán)向結構所確定的螺栓中心圓直徑相接近。 42法蘭設計時,為獲得盡可能緊湊的法蘭設計結果,對法蘭的應力有什么要求? 應使法蘭的三個應力盡可能與相應的許用應力相接近,目的使法蘭應力趨滿應力狀態(tài),則可最充分的發(fā)揮材料的強度性能。 43增加法蘭錐頸厚度對法蘭的應力是何影響? 增大法蘭錐頸尺寸,使錐頸的旋轉剛度增加,則錐頸的承載比例加大,為此錐頸與法蘭環(huán)間的邊界力和邊界力矩增大,也即錐頸端部的邊界力,力矩增大,它會引起軸向彎曲應力增大。 但由于錐頸的抗彎截面橫量與錐頸厚度成二次方關系大大增加,最終造成錐頸軸向彎曲應力下降。 邊界力,力矩的增大則使作用于法蘭內緣上的徑向彎矩增大,從而導致法蘭環(huán)的徑向彎曲應力增加。由于法蘭內緣上的徑向彎矩增大,使法蘭環(huán)的支持加大,則偏轉減小,故其環(huán)向應力減小。 44超壓泄放裝置包括幾種,有何優(yōu)缺點,對于什么樣的壓力容器不適用? ![]() 有三種:安全閥,爆破片裝置,安全法與爆破片裝置的組合。 安全閥是一種由進口靜壓開啟的自動泄壓閥門,他依靠介質自身的壓力排出流體,以防止內部壓力超過安全值,當內部壓力恢復正常后,閥門自行關閉,阻止介質繼續(xù)排出。 爆破片是一種非重閉式泄壓裝置,由進口靜壓使爆破片受壓爆破而泄放介質,以防止內部壓力超過預定值。壓力恢復正常后必須重新裝上新的爆破片。 凡符合下列情況者必須采用爆破片裝置: 容器內的介質會導致安全閥失靈者;不允許有物料泄漏的容器;容器內的壓力增長過快,以致安全閥不能適應者;安全閥不能適應的其他情況。 對于介質在操作過程中可能產生壓力劇增,反應速度達到爆轟時的壓力容器不適用這些超壓泄放裝置。 45低溫壓力容器焊縫檢測有什么特殊要求? 凡按規(guī)定做100%檢查的容器,其T形接頭、對接焊縫,角焊縫,均需做100%磁粉或滲透檢測,與受壓元件相焊的非受壓元件的連接焊縫亦按本條要求檢查。 46什么叫低溫低應力工況,低溫地應力工況的容器是否按低溫壓力容器考慮? 低溫地應力工況系指容器或其受壓元件的設計溫度雖然低于或等于-20℃,但其環(huán)向應力小于或等于鋼材標準常溫屈服強度,且不大于50MPa的工況。 當容器或其受壓元件使用在“低溫地應力工況”下,若其設計溫度增加50℃后,高于-20℃,不必遵循低溫壓力容器的規(guī)定。 47焊接試板焊接接頭的力學性能檢驗有哪幾種? 拉伸,彎曲,沖擊試驗。 48壓力容器及其部件在什么情況下應進行酸洗和鈍化處理? 有防腐要求的奧氏體不銹鋼及復合鋼板制容器的表面,應進行酸洗鈍化處理。 有防腐要求的奧氏體不銹鋼制零部件按圖樣要求進行熱處理后,需做酸洗鈍化處理。 |
|