压力容器基本知识

1、应力集中系数：容器开孔边缘处或接管根部最大应力与容器壳体膜应力最大值之比。

2、易燃介质：指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限与下限之差值大于等于20%
的气体
3、焊缝系数u :由于焊缝热影响区有热应力的存在，焊缝金属晶粒粗大，及焊缝中出现气孔，未焊透等缺陷影响焊缝金属强度，采用焊缝系数，以补偿焊缝强度的削弱，即焊缝金属材料的许用应力的利用率。

4、整体管板的有效厚度：Se=S-Y-Y ' Se――管板有效厚度；S――管板的实际（名义）
厚度，mm ; Y ――管程隔板开槽值，mm ; K与C2取大者；Y'――壳程隔板开槽值，K与壳程腐蚀裕量C' 2取大者
5、许用应力：指按材料各项强度数据分别除以各安全系数的最小值
6、夹套压力容器的设计总图上，应注明哪些与压力试验有关的内容？
答（1）应分别说明壳体和夹套的试验压力；（2）允许的内外压差值；
（3）试验步骤；（4）试验的要求
7、选用公称直径250mm的无缝钢管做压力容器壳体，选择椭圆形封头的直径为多少？
答：Dg250mm的无缝钢管外径为273mm ,按钢管外径选封头，封头外径为273mm。

8、按现行规定，在压力容器图纸上如何注明磁粉检测合格标准？
答：符合JB4730 11.13.1条和11.13.2条I级的要求
9、划分压力容器类别和确定《容规》适用范围使用的压力有何不同？可能产生什么问题？答：确定《容规》适用范围的压力为最高工作压力，划分容类别的压力为设计压力。

划分类别时有限制条件，即必须是对划入《容规》的压力容器进行分类，实际工作中，有时将不属于《容规》管辖的压力容器划成了某类别压力容器。

10、一台压力容器，按介质、压力、内直径、容积等条件，均属于第三类压力容器。

那么，该台容器一定得划分
为第三类压力容器吗？为什么？
答：不一定，因为搪玻璃压力容器一律划分为第二类压力容器。

11、GB150中“相当于双面焊的全焊透对接焊缝”指什么样的焊缝？
答：指单面焊双面成形的对接焊缝。

包括：（1）衬垫焊接焊缝（衬垫焊后拆除，通常为铝、
铜）；（2）氩酸焊打底的单面焊尚未定论。

12、多腔压力容器的划类原则如何？设计时对各腔要求是否相同？
答：划一个类别，以类别高腔作为该容器类别。

其设计要求可按各腔的压力、介质、容积的不同，区别对待。

13、5.7 | - 1.25P[ d ]/ [ d ]t
5.8压力容器液压试验压力公式Pt= MPa，取两者中的较大值
-P+0.1
⑴ 式中的[d ]/ [ d ]t选取原则是什么？
⑵什么情况下可以选用Pt小于P+0.1Mpa?
答：（1）容器各元件（圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等）所用材料不同时，应取各元
件[d ]/ [ d ]t之比值中最小者。

（2）因选用P+0.1MPa导致壳体厚度增大时，允许适当降低试验压力。

但最低不小于1.25P
14、钢制压力容器焊缝系数虽然为1,但对接焊缝不进行100%射线探伤的情况有哪些？
答：1、筒体采用无缝钢管时的环焊缝；2、壁厚超过38mm的纵环焊缝；3、压力容器上公
称直径小于250mm接管环焊缝。

15、采用国外材料制造压力容器时，材料的安全系数如何选取？答：采用我国相应的压力容器规范中规定的安全系数。

16、固定管板式换热器耐压试验顺序如何？如果管程设计压力在于壳程，应怎么办？
答：（1 ）顺序为：先壳程，后管程。

（2）如管程设计压力大于壳程，在允许情况下，则按
壳程耐压试验压力与管程相同。

如不允许，则采用在壳程设计压力下检查采用氨一一空气混合体。

17、GB150与《容规》在下述规定上有何不同？
（1）气密试验压力；（2）适用的容积；（3）适用的介质。

18、液化石油气储罐焊后热处理的理由是什么？
答：防止应力腐蚀。

19、什么是最大允许工作压力，试将它与设计压力比大小。

答：系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力。

最大允许工作压力一般高于
或等于设计压力。

20、说出压力容器补强板上小孔的直径和名称？
答：直径不小于6mm，泄漏信号指标孔。

21、一台最大工作压力为0.3MPa，容积为0.7m3,介质为氯气的压力容器为几类容器？简答理由。

答：第三类。

毒性程度为极度或高度危害介质的PXV大于等于0.2MpaXm3的低压容
器划分为第三类压力容器。

22、外压圆筒设置加强圈的目的是什么？
答：使长筒变成短筒，从而提高圆筒的承载能力，设计时节省钢材，降低成本。

23、压力容器法兰标谁中的公称压力Pn的基本意义是什么？
答：指一定材料在一定温度下所能允许的最大工作压力。

24、压力容器的图样有哪些种类？
答：（1）总图（2）装配图（3）部件图（4）零件图（5）表格图（6）特殊工
具图（7）预焊件图（8）管口方位图
25、什么是低温低应力工况？
答：系指容器或其受压元件的设计温度虽然低于或等于-20 C,但其薄膜应力小于或等于
钢材标准常温屈服点的六分之一，且不大于50MPa的工况。

26、凸形封头与锥形封头允许的开孔范围是什么？
答（1）凸形封头的开孔最大直径d w 1/2Di。

（2）锥形封头的开孔最大直径d w 1/3Di （Di 一开孔中心处的锥壳内直径）
27、接管法兰的公称压力如何确定答：根据下列因素确定；
（1）容器的设计压力，设计温度；
（2）与其直接相连的阀门、管件、温度、压力和液位等仪表连接标准；
（3）工艺管道（高温、高压）热应力对接管法兰的影响
（4）工艺过程及操作介质的特性
真空w 0.6MPa（600mmHg 以下）,w 1.0MPa（600~759mmHg）;易燃、II、III
毒性介质；w 1.0MPa, I级毒性介质；w 1.0Mpa
28、选择材料的五条原则是什么？
答：(1)使用和操作条件(压力、温度、介质、工作特点)
2) 材料焊接和冷热加工能力；
3) 结构及制造工艺
4) 材料来源及经济性
5) 用材的统一
29、什么情况下采取整体补强结构？
答：(1)高强钢d b>540MPa，和铬钼钢制造的容器。

(2)补强圈的厚度超过被补强件壁厚 1.5倍或超过Smax (碳素钢；
Smax=34mm，16MnR；Smax=30mm，15MnVR ；Smax=28mm)
(3)设计压力》4.0MPa ;
(4)设计温度>350 C ;
( 5) 极度危害介质的压力容器。

30、GB1 51 -89 管板强度计算的理论基础是什么？
答：( 1 )将管板当作受均布载荷的实心圆板，以按弹性理论得到的圆平板最大弯曲应力为主要应力为主要依据，并
加入适当的修正系数以考虑管板的开孔削弱和管束的实际支承作用。

( 2)当作弹性支承，而管板则作为放置于这种弹性基础上的圆平板，然后依据载荷大小，管束的刚度及周边支承情况来确定管板的弯曲应力。

31、压力容器壳体开孔时，可不另行补强的原因和条件有哪些？
答：原因：( 1)容器在设计制造中，由于各种原因，壳体的厚度往往超过实际强度的需要，厚度增加则薄膜应力减少，并相应地使最大应力降低。

这种情况实际上容器已被整体加强，而不必另行补强。

(2)容器开孔一般总有接管相通，其接管壁厚也多余需要，多余的金属已起补强作用，故一定的开孔，可不
必另行补强。

3据资料，受压容器的应力集中系数允许在3.0以下，根据应力集中系数经验公式K=2.5(d/a) (D/S) 0.5，可
知，在一定的容器直径D和壁厚S之下，一定范围的孔径K < 3.0。

32、《容规》对介质毒性程度为极度和高度危险的钢制压力容器制造、检验有何特殊要求？答：( 1 )不得使用
Q235-AXF ，Q235-A ，Q235-B
⑵制作壳体的钢板必须逐张进行超声波检测；
⑶锻件截面尺寸》50mm，锻件级别不得低于III级；
⑷焊接应采用全熔透结构型式；
⑸每台设备应做产品焊接板式；
⑹每条A、B 类焊缝应做1 00%射线或超声波检测；⑺必须气密性试验；
⑻进行焊后热处理
33、在双鞍座式容器应力校核中，对于支座处的圆筒截面需校核哪些应力？
6。

答：对支座处圆筒截面需校核；轴向应力： d 3、d 4;切向剪应力；Z ;周向压应力：d 5、
34、持久强度：材料在某一温度下受恒定载荷作用时，在规定的持续时间内(如10 万小时)引起断
裂时的应力
35、安全阀开启压力：阀瓣开始升起，介质连续排出时的瞬时压力。

36、开孔直径d :等于接管内直径加2倍厚度附加量，mm。

37、基本风压q0:系数速度压，它由规定的基本风速V0按下述公式确定q0=1/2PV02。

V0 ;基本风
速。

(重现期30 年，由每10分钟时距测出的最大风速，取其平均空气密度值，其最大平均值为90，距地面10
米测得。

)
38、BEM700-2.5/1.6-200-9/25-4II :封头管箱，公称直径700mm，管程设计压力2.5MPa,壳程设计压力
1.6MPa,公称换热面积200m2，较高级冷拨换热管外径25mm，管长9m, 4管程，单壳程的固定管板式换热器。

39、焊缝系数u :由于在焊缝热影响区有热应力的存在，焊缝金属晶粒粗大，及焊缝中出现气孔，未焊缝等缺陷
影响焊缝金属强度。

采用焊缝系数，以补偿焊缝强度的削弱，即焊缝金属材料的许用应力的利用率。

40、压力容器常见的封头有哪些形式？排出其受力的由好至差的顺序答:（1 ）椭圆形、碟形、半球型、锥形、平板等
（2）顺序:半球型、椭圆形、碟形、锥形、平板
41、压力容器装配图（代总图）的尺寸主要有哪些种类？答:特征尺寸、外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸
42、多腔压力容器的划类原则如何？设计时对各腔要求是否应统一？答:就高不就低，只划一个类别，以类别高腔作为该容器类别，其设计要求可按各腔压力、介质、容积的不同区别对待。

43、GB150 对不补强接管的壁厚有什么要求？请写出DN25、DN50、DN80 不补强接管的规格？。

答:不补强接管有接管最小壁厚的要求，u 32X3.5，u 57X5，u 89X6。

44、有一台压力容器在制造厂由于某种原因需由液压试验改为气压试验，在总图“技术要求” 中可能需要考虑进行哪些变更？
答（1 ）如果是局面无损检测应变更为100%无损检测，并重新考虑合格级别。

（2）明确气体试
验压力值；（3）角焊缝采用全熔透型式
45、管子与管板的连接采用胀焊结合的形式适用于什么样的场合？答:适用于密封性能要求较高的场合，承受振动或疲劳载荷的场合，有间隙腐蚀的场合，采用使用复合管板的场合。

46、在双鞍座卧式容器应力校核中，对于支座处的圆筒截面需校核哪些应力？
答：轴向应力：d 3、（T 4 ；切向剪应力：T；周向压应力：（T 5、（T 6
47、什么情况下应在换热器进口接管处设置防冲板？
答：管程设置防冲板的条件：
（1 ）当管程采用轴向入口接管或换热管内流体速超过3m/s 时应设防冲板，以减少流
体的不均匀分布和对换热管端的冲蚀。

（2）当壳程进口管流体的p V2为下列数值时，应在壳程进口管处设置防冲板或导流筒，非腐蚀，非
腐蚀性的单相流体p V2>2230Kg/ms 2者。

（3）有腐蚀或腐蚀的气体，蒸汽及汽汽混合物。

48、无力矩理论；在壳体应力分析中, 只考虑内力的作用，不考虑内力矩的作用而得出的应力
计算方法，称为无力矩理论。

48、强度削弱系数：：系指设计温度下接管材料与壳体材料许用应力的比值，用fr 表示，当其值大于1 时，
取fr=1 。

49、远震与近震；远震：某地区给定的地震基本烈度比震中烈度低两度或两度以上的地区的地震称为远震。

近震：某地区给定的地震基本烈度比震中烈度低1 度的地区的地震称为近震。

50、安全阀排放压力；系指阀瓣达到规定开启高度时的压力。

51、低温换热器；系指设计温度低于或等于-20 C的碳素钢和低合金钢制低温管壳式换热器。

52、公称压力；压力容器、管道及其附件在相应设计温度下，按最大工作压力而划分的标准
化压力。

以利于压力容器的设计和管理（使用时注意温度与压力的对应）。

53、铁素体钢；是碳素钢、低合金高强度钢、珠光体耐热钢、铁素体不锈钢的总称。

其特点是体心立方晶格有磁
性。

54、《压力容器安全技术监察规程》规定，夹套压力容器的设计总图上，应注明哪些与压力试验有关的内容？
答：（1）应分别注明壳体和夹套的试验压力；（2）允许的内外压差值；（3）试验步骤
（4）试验的要求。

55、对须作整体热处理的设备，设计时要考虑哪些焊接附件问题？答：必须将设备上所有的焊缝附件设计完全。

包括：操作平台连接件；保温支承预焊件；吊耳支板；铭牌支架；接地板等。

整体热处理后，不允许再在设备上施焊。

56、低温换热器的垫片应采用什么材料？答：低温换热器的垫片一般采用不锈钢包石棉、铝包石棉或缠绕式垫
片。

57、胀焊并用适用于什么场合？答：密封性能要求较高的场合；承受振动或疲劳载荷的场合；有间隙腐蚀
的场合；采用复合管板的场合。

58当锥形封头的锥壳半顶角a >60度时，该如何设计？
答：当锥形封头的锥壳半顶角 a >60 C时，其厚度可按平盖计算，也可以用应力分析方法确定
59、按GB150-89,《钢制压力容器》的规定，一些标准中的焊接钢管符合哪些条件时可允许用于压力容器？
答：当容器设计压力不大于0.6MPa和钢管水压试验压力的三分之一，使用温度0~200 C,且盛装非易燃、无毒介质时
60、钛制压力容器包括哪几种？答：全钛焊制，钛衬里焊制、钛一钢复合板焊制等三种。

61、什么是低温降应力工况？在这种工况下，压力容器的设计有什么规定？
答：低温降应力工况是指容器及其受压元件在低温（W -20 C）条件下，一次总体薄膜（拉）应
力介于材料标准常温屈服点的百分之三十至大于六分之一的工况。

在低温降应力工况下的压力容器，钢材及其焊
接接头的冲击试验温度可比设计温度提高20 C
62、有一低温容器的对接焊缝，采用局部射线检测，该容器的单个筒节长度为600mm，试计算
这个筒节的一条纵焊缝的探伤长度？
答：不小于300mm
63、选择容器法兰的压力等级时应考虑哪些因素？
答：选择并确定容器法兰的压力等级应不低于法兰材料在设计温度下的允许工作压力，具体要求如下：（1）选
用容器法兰的压力等级应不低于法兰材料在设计温度下的允许工作压力；
（2
）
真空系统的容器法兰的压力等级一般不应小于0.6MPa；（3）当操作介质为易燃、易爆或有毒时，
应尽可能采用高一个等级的法兰。

64、在什么情况下固定管板式换热器须设置膨胀节？
答：在管板计算中，按有温差的各种工况计算出的壳体轴向应力 b C,换热管轴向应力（T t,换热管与管板之间连续的拉脱力q 中有一个不能满足强度要求时，就应设置膨胀节或改变有关结构尺寸。

有时，管板在有温差时的各种工况下强度不足时，也可用设置膨胀节来加以解决。

65、GB150-89《钢制压力容器》对“低温容器” A类、B类焊缝型式选用有哪些要求？答（1）
A类焊缝应采用双面焊或相当于双面焊的全熔适对接焊缝，若采用单面焊的对接焊缝，须在焊缝根部全长设置有
紧贴基本金属的垫板，且需在焊后去除垫板，以保证表面的光洁；（2）B 类焊缝的要求与A 类焊缝相同，
但因结构限制不能采用全熔透焊缝时，允许用焊后不拆除垫板的单面对接焊缝。

66、压力容器快开门（盖）及其锁紧装置的设计，必须符合哪些要求？
答：（1 ）快开门及其锁紧装置达到预定工作部位，方能升压运行的联锁控制机能；（2）压力容
器的内部压力完全释放，锁紧装置脱开，方能打开快开门的联锁联动作用；（3）具有与上述动
作同步的报警装置
67、《压力容器安全技术监察规程》对介质毒性程度为极度和高度危害的钢制压力容器制造、检验有何特殊
要求？
答：（1）不得使用Q235-AXF ，Q235-A ，Q235-B ；（2）制作壳体的钢板必须逐张进行超声波检测；（3）锻
件截面尺寸》50mm，锻件级别不得低于III级。

（4）焊接应采用全熔透结构型式。

（5）每台设备应做产品焊接试板（6）每条A、B 类焊缝应做100%射线或超声波检测。

（7）必须进行气密性试验；（8）进行焊后热处理
68、需要校核圆筒组合应力的条件是什么？答：除具有有效保温层的容器外，凡符合下列条件之一者，均需校核容器的组合应力：
（1）内压作用下，内壁温度大于外壁温度的单层圆筒，当内外壁温差厶t>1.1P C 时；
（2）外壁温度大于内壁温度的单层圆筒。

（3）材料的许用应力不受蠕变极限（1 05小时蠕变率为1%）控制的容器。

69、确定容器直径时须考虑哪些因素？
答：（1 ）工艺过程对容器直径的要求；（2）在满足一定容积要求的前提下，尽量选择比较适宜的长径比，以降
低制造成本，减少布置空间；（3）尽量选用标准直径，以便采用标准封头和标准法兰；（4）满足容器内件安
装、方便制造、检验和运输等方面要求。