压力容器考试问答题 (2)

压力容器考试问答题一、什么叫设计压力？什么叫计算压力？如何确定？设计压力：设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。(GB150-98，3.4.3 & TSG R0004-2009，3.9.1) 计算压力：在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包含液柱静压力，当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时，可以忽略不计。(GB150-98, 3.4.4)在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。(TSGR0004-2009 3.9.1)设计压力和计算压力的确定：设计压力的确定(GB150-98,3.5.1, P4 & HG20580-98, 4, P6) 计算压力的确定二、固定式液化气体容器设计中,如何确定设计压力？ 常温储存液化气体压力容器的设计压力,应当以规定温度下的工作压力为基础确定。(参见 TSGR0004-2009 , 3.9.3)盛装临界温度大于或等于50r的液化气体的压力容器，如无保冷设施，其设计压力不低于该液化气体在 50 r时的饱和蒸气压力；如设计有可靠的保冷设施，其设计压力应不低于所盛装液化气体在可能达到的最高工 作温度下的饱和蒸气压力。盛装临界温度小于50r的液化气体的压力容器，如无可靠保冷设施或虽有可靠保冷设施而无试验实测，最 高工作温度时其设计压力不低于所装液化气体在设计规定的最大充装量、温度为 50 时的气体压力；如设计有 可靠的保冷设施，并有试验实测最高工作温度且能保证低于临界温度储存的，其设计压力不低于试验实测最高 温度下的饱和蒸气压力。(承压设备设计典型问题精解化学工业出版社第一章， 4 ， P3)三、GB150-98 标准对压力容器设计应考虑的载荷有哪些？(GB150-98， 3.5.4， P4)设计载荷(HG20580-98, 6，P911)不同的工艺条件和工况，在设计中应考虑以下载荷：a. 内压、外压或最大压差；b. 液体静压力；c. 容器的自重(包括内件和填料等)，以及正常工作或压力试验状态下内装填料的重力载荷；d. 附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；e. 风载荷、地震载荷、雪载荷；f. 支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反作用力；g. 连接管道和其他部件的作用力；h. 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力；i. 包括压力急剧波动的冲击载荷；j. 冲击反力，如由流体冲击引起的反力等；k. 运输或吊装时的作用力。容器所承受的各项载荷应考虑在安装、水压试验及正常工作状态下可能出现的最为不利的条件下的组合。 一般情况下，载荷组合参照表 1-1.压力容器的设计应全面考虑所承受的各种载荷，但有些载荷产生的应力相对容器介质压力所引起的应力要 小很多，甚至可忽略不计。如卧式容器除考虑压力载荷外，一般不考虑液体的静压力，但要考虑盛装的液体重 量。直立设备除考虑压力载荷外，还须考虑容器自重及内件、填料的重量，附属设备如平台等的重量载荷、偏 心载荷和风载荷、地震载荷等。总之设计者应根据容器的具体情况，必要时计及可能存在的其他各种载荷。(承精品文档压设备设计典型问题精解化学工业出版社 第一章，10 ，P5）四、GB150-98 标准除了规定的常规设计方法以外还允许采用什么方法进行设计？ （GB150-98，1.4，P1）五、什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、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？如何确定？最小厚度：压力容器最小厚度的确定应当考虑制造、运输、安装等因素的影响。（TSG R0004-2009, 3.12） 确定最小厚度：（GB150-98, 3.5.6, P5；7.1.2.1, P50；7.1.3.1, P50；7.1.4, P51；7.27.6）GB150 适用的容器壳体圆筒的最小厚度要求,主要是考虑在容器制造过程中就一般焊接方法而言, 是为满足焊接工艺对厚度的要求并保证对形状、几何尺寸的公差要求。对于小直径圆筒（如 DN1500 以下）同时还兼顾了制造、运输和安装过程中的刚度要求。对于较大直径圆筒,为节约钢材不再规定刚度要求的最小厚度,此时应根据具体情况在制造、运 输和安装过程中采取必要加撑措施以保证必要的刚度。最小厚度具体要求如下：（1）对碳素钢、低合金钢制容器,不小于 3mm。（2）对高合金钢制容器,不小于 2mm。 在标准中还有一些为保证刚度所需要的最小厚度,如：（1）封头最小厚度间 GB150.（2）换热器壳体最小厚度,见4.8.7-1 和表4.8.7-2.表 4.8.7-1 碳素钢和低合金钢制换热器圆筒的最小厚度 mm公称直径4007007001000100015001500200020002600浮头式，U形管式810121416固定式管板68101214注：表中数据包括厚度附加量C2 （按1mm考虑）表 4.8.7-2 高合金钢制换热器圆筒的最小厚度 mm公称直径4005005007007001000100015001500200020002600最小厚度3.54.5681416（压力容器设计工程师培训教程新华出版社, 4.8.7, P54）七、 对于钢材各种强度性能如何选取其安全系数？螺栓的安全系数选用较高,为什么？选取安全系数：（GB150-98, 3.6.1 &附录A，P5）HG20580-98, 9, P1617)TSG R0004-2009, 3.8)1. GB150确定许用应力的系数 对于板材、锻件、管材和对于密封螺栓材料具有不同的确定许用应力的系数,具体见 GB150。用于确定密封螺栓许用应力的系数要高于对板、锻、管材的系数,即密封螺栓材料具有较低的许用应力，其原因和特点有：（1）在紧固螺栓的操作中的螺栓预紧力难于定量控制，一般会大于设计值的需要。同时为保证密封 也希望螺栓预紧力适当大于设计值。（2）操作过程中的载荷循环或波动可能使螺栓伸长，引起连接松动、垫片松弛，需要多次紧固螺栓（3）由于螺栓和法兰不同的材料或不同的温度，会引起附加热应力。（4）用于密封的螺栓材料不允许产生塑性变形，所以只控制屈服强度系数 ns。 基于上述特点，对于确定密封螺栓许用应力的系数，当螺栓材料强度越高，系数越大；螺栓直径越 大，系数越小。2地脚螺栓和非受压元件的许用应力JB/T 4710-2005钢制塔式容器规定：碳素钢 Q235 的Q bt=147MPa，低合金钢 Q345 的Q bt=170MPa。其他碳素钢，则ns1.6；其他低合金钢，则ns2.0。3外压容器壳体失稳的安全系数 承受外压圆筒、锥壳和球壳的稳定许用外压值及圆筒或管子的许用轴向压缩应力是采用临界压力除以稳 定安全系数来表达，即：Pcr/m=P。Pcr 为临界压力或临界应压力；m 为稳定安全系数，取 3.0（对于球壳外压、圆筒轴向压缩是以大挠度理论分析为基础）；P为许用外压力或许用轴向压缩力。（压力容器设计工程师培训教程新华出版社，4.10.1, P56）螺栓的安全系数：八、不锈复合钢板在设计中如需计入复层材料的强度时，设计温度下的许用应力刃如何计算？（GB150-98， 3.6.3， P6 & 压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 4.10.2（2）， P57）（HG20580-98， 9， P1617）九、对容器直径不超过800mm，不能检测的单面焊，如何处理？（GB150-98， 10.8.2.3， P128）十、 钢制压力容器液压试验的压力如何确定？（GB150-98， 3.8 & 3.9， P68 & 压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 4.12.1,2， P5960）（TSG R0004-2009， 4.7.2）一、 液压试验中，对试验液体有什么要求？（GB150-98， 10.9.4.1， P129）（TSG R0004-2009， 4.7.6.1（1）（2）十二、 何种情况下方可进行气压试验？如何进行？（GB150-98， 10.9.5， P129）TSG R0004-2009， 4.7.7)压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 4.12.1， P60）（HG20580-98， 9.2， P405）十三、 何种情况下要做气密性试验？如何进行？（GB150-98， 3.10 & 10.9.6， P8 & P130）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社，4.12.2, P60）（HG20580-98， 9.3， P405406）十四、 第一、三、四强度理论，涵义是什么？十五、GB150-98钢制压力容器标准中的圆筒计算公式采用了哪种强度理论，涵义是什么？厚度公式依据的强度理论由内压圆筒和球壳中径公式的由来知，它们的壁厚是按圆筒或球壳中的最大主 应力并控制在材料许用应力水平进行计算的：对圆筒针对的是环向薄膜应力，对球壳针对的是环向和径向两 个方向相等的薄膜应力。为此它们的厚度计算公式是按照最大主应力理论得出，即是以第一强度理论为基础 的。（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 8.4， P166）十六、GB150-98钢制压力容器标准中，内压圆筒强度计算的基本公式和适应范围是什么？基本公式：（GB150-98, 5.2，P26）适应范围：十七、GB150-98钢制压力容器标准中，内压球壳强度计算的基本公式及使用范围？基本公式：（GB150-98，5.3，P26）适应范围：十八、 内压圆筒与球壳厚度计算公式中的焊缝接头系数指的是何焊缝接头系数？（GB150-98， 3.7 & 5.1， P6 & P26）TSG R0004-2009， 3.15)压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 8.5， P166167）（承压设备设计典型问题精解化学工业出版社 第一章， 13 & 14 ， P78）十九、 外压容器破坏形式有哪两种？外压容器的设计应包括哪两个方面的内容？ 破坏形式：外压容器失效方式有两种，一种是因强度不够而导致容器破坏；另一种是因刚度不足而导致容器丧失稳定性。（承压设备设计典型问题精解化学工业出版社 第三章， 23 ， P60）二十、GB150-98钢制压力容器标准中，外压圆筒（Do/5eM20）的有效厚度如何计算？（GB150-98， 6.2.1.1， P29）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 9.2， P169177） 二十一、 常见的容器封头有哪几种？各有何优缺点？封头种类：（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.1， P193194）（ GB150-98， 7， P48）二十二、GB150-1998对碟形封头的有效厚度有何限制?（GB150-98， 7.1.3， P50）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.3.3， P198）二十三、 受内压椭圆形封头计算厚度的公式是什么？（GB150-98， 7.1.2.1， P49）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.2.3， P195）二十四、GB150-1998对椭圆封头的有效厚度有何限制？精品文档（压力容器设计工程师培训教程新华出版社，10.2.4, P195196）二十五、 受内压（凹面受压）无折边端封头的计算厚度公式是什么？（GB150-98， 7.2.3， P57）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.5.2， P200201）二十六、GB150-1998对锥形封头的设计范围有何限制？对其几何形状有何要求?（GB150-98， 7.2， P5455）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.5， P200）二十七、当锥形封头的锥壳半顶角a 60时，应如何设计？（GB150-98， 7.2&7.4， P55&P6568）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.5&10.6， P200&P202204）二十八、 锥形封头的锥壳，其厚度如何计算？ Dc 的含义为何？（GB150-98， 7.2.2， P57）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.5.1， P200）De锥壳大端内径二十九、 受内压无折边锥形封头大小端如需补强时，对加强段有何要求？加强段厚度如何计算？有 何限制？（GB150-98， 7.2.3.1 e&7.2.3.2 e， P57）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.5.2， P200201）三十、受内压折边锥形封头大端的厚度，在GB150-1998中是如何确定的?（GB150-98， 7.2.4， P6061）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.5.3， P201202）三十一、 压力容器失效形式有哪几种？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 7.9.4， P143144）三十二、 压力容器的常规设计法与分析设计法有何主要区别？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 7.9.7&7.9.8， P145146） 常规设计遵循第一强度理论，分析设计遵循第三强度理论。三十三、 薄壁容器和厚壁容器如何划分？其强度设计的理论基础是什么？有何区别？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 8.6， P167）三十四、 受内压作用的圆筒与球壳，其薄膜应力有何异同？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 8.4， P166）三十五、 受内压作用的圆筒与锥壳，其薄膜应力有何异同？锥壳的半顶角为什么不宜大于 60？三十六、 受内压作用的球壳、蝶形壳、椭球壳中的薄膜应力各有何特点？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.2.1&10.3.1&10.4.1， P194&P196&P198） 三十七、 边缘应力有何特点？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.2.2&10.3.2， P194 &P197）精品文档 三十八、椭圆形封头、蝶形封头为何均带直边段？三十九、何谓薄圆板？薄板应力分析的理论基础是什么？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社，7.6.1, P128）四十、四十一、受侧向压力作用的圆平板的应力有什么特点？何以圆平板较等径的凸形封头要厚？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 7.6.2&10.6， P128130&P202） 四十二、对厚平盖何以要校核危险环截面的组合应力？四十三、 四十四、何谓容器的稳定性和临界压力？内压容器是否在稳定问题？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 9.1， P169）四十五、四十六、容器失稳有哪些类型？其特点如何？四十七、何谓弹性失稳和非弹性失稳？用高强度钢代替低强度钢可否提高容器的弹性稳定性？四十八、外压长圆筒与短圆筒有何区别？在外压圆筒设计中何以广泛采用加强圈？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 9.2&9.3&9.4， P169180）四十九、何以外压凸形封头均按外压球壳进行稳定设计？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 10.2.4&10.3.4&10.4.4， P196&P198&P199）五十、五十一、圆形平盖厚度计算公式是什么？如何推导而来？GB150-98， 7.4.2.1， P6568)（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 7.6.2&10.6.2， P128130&P202203）五十二、GB150-1998规定在什么情况下压力容器壁上开孔可不另行补强？（GB150-98， 8.3， P75）五十三、 压力容器开孔补强有几种？采用补强圈结构补强应遵循什么规定？（GB150-98， 8.4， P7576）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 11.2.1， P206）五十四、在应用等面积补强时，为什么要限制d/D之比和长圆形孔的长短轴之比?（承压设备设计典型问题精解化学工业出版社 第三章， 8&9 ， P4142） 五十五、 压力容器壳体上开孔的最大直径有何限制？（承压设备设计典型问题精解化学工业出版社 第三章， 8， P4142）五十六、 内压容器开孔补强所需补强面积按什么公式计算？（GB150-98， 8.5.1， P76）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社，11.4, P207209）五十七、外压容器开孔补强所需补强面积按什么公式计算？（GB150-98， 8.5.2， P76）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 11.5， P210）五十八、等面积补强法与压力面积法有什么异同？（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 11.7， P211）五十九、压力容器开孔的有效补强范围及有效补强面积是什么？（GB150-98， 8.7.1&8. 7.2， P7778）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 11.4&11.5， P207210）六十、 螺栓法兰连接设计包括哪些内容？（GB150-98， 9.1.2， P84）（压力容器设计工程师培训教程新华出版社， 12.2， P214）六十一、什么叫窄面法兰？什么叫宽面法兰？六十二、GB150-1998中法兰按其整体性程度分为几种型式？各型式的特点是什么？六十三、 密封的基本特点是什么？什么叫密封比压？什么是垫片系数？何以要校核垫片宽度？