压力容器设计人员考试试题(答案)2016

压力容器设计人员考试试题
单位：姓名：分数：
一、填空（每小题2分，共计20分）
1、压力容器制造单位的基本法规《特种设备安全监察条例》；
2、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》使用范围包括压力容器本体和安全附件，其本体
界定在下述范围内：
⑴压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一
个螺纹接头的端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面；
⑵压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；
⑶非受压元件与压力容器的连接焊缝。

3、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中规定：压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢
钢材（钢板、钢管和钢锻件），其磷、硫含量应当符合以下要求：
（1）碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P ≤0.030%，S ≤0.020%；
（2）标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P ≤0.025%，S ≤0.015%；
（3）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P ≤0.025%，S ≤0.012%；
（4）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P ≤0.030%，S ≤0.020%；
4、GB150—1998规定：Q235—B钢板的适用范围为：容器设计压力P≤1.6MPa；钢板使用温度为
0~350℃；用于壳体时，钢板厚度不大于20mm。

5、GB150—1998规定，容器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0.4~0.5MPa的压缩空气检查焊
接接头质量。

6、GB150—1998适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验
与验收。

样
7、选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及
经济合理性。

8、压力容器用安全附件包括安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、
压力表、液位计、测温仪表等。

９、ＧB151—1999使用的换热器型式是固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、釜式重沸器、填料函式换热器；换热管与管板连接的型式有胀接、焊接、胀焊并用。

10、一台液化石油气储罐，设计压力为2.8MPa，工作压力为2.6 MPa，直径2000mm,筒体长度5000mm（容
积为20m3），此容器为Ⅲ类容器。

二、判断题（对的打√，错的打×）（每小题1.5分，共计15分）
1、《特种设备安全监察条例》自2003年6月1日施行，《锅炉压力容器安全监察暂行条例》同时废止。

（√）
2、《固规》规定：多腔压力容器应按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。

（√）
3、《固规》规定：用于制造第三类压力容器主要受压元件的钢管应进行复验。

（×）
4、GB150—1998中：厚度附加量：C=C1+C2式中C1为钢材厚度负偏差，C2为腐蚀裕量。

（√）
5、外压容器的破坏主要有强度不足引起的破坏和失稳现象，但经常只计算外压容器的稳定性。

（√）
6、JB/T4700—2000《压力容器法兰分类与技术条件》中规定，允许修改标准法兰尺寸。

（√）
7、从受力情况看，下列封头从好到差的依次排列是：半球形、碟形、椭圆形、锥形、平盖。

（×）
8、GB151—1999规定，当设计温度高于或等于300℃时，必须采用整体法兰。

（×）
9、液压试验时，圆筒的薄膜应力σT不得超过试验温度下材料屈服点的80%。

（×）
10、介质的毒性程度按GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》为依据。

( ×）
三、选择题（每小题1.5分，共计15分）
1、按《固规》，下列容器中（E）是反应压力容器；（A、D）是分离压力容器；（C）是储存压力容器；
（B）是换热压力容器。

A、除氧器
B、蒸发器
C、液化石油气储罐
D、分汽缸
E、变换炉
2、确定压力容器是否适用于《固规》管辖范围的压力条件指的是（B）。

A、设计压力
B、最高工作压力
C、最大允许工作压力
3、在下列厚度中，满足强度及使用寿命要求的最小厚度是（A）
A、设计厚度
B、计算厚度
C、名义厚度
4、焊接接头内部不允许存在的缺陷有（C、D、E）
A、气孔
B、夹渣
C、裂纹
D、未焊透
E、未熔合
5、GB151—1999中要求，除（C）之外，拼接后管板应作消除应力热处理。

A、碳钢
B、低合金钢
C、不锈钢
6、试验温度是指压力试验时（B ）
A、试验介质温度
B、容器壳体的金属温度
C、环境温度
7、《固规》规定，用于焊接压力容器的碳素钢和低合金钢含碳量不应大于（D）
A、0.3%
B、0.28%
C、0.25%
8、超低碳不锈钢的含碳量不大于（C）
A、0.08%
B、0.04%
C、0.03%
9、盛装液化气体的容器设计储存量不得超过计算式W=φVρt ,式中φ为装量系数，一般取φ为（B ）
A、0.8
B、0.9
C、0.95
10、最大允许工作压力是按（D）计算而得。

A、设计厚度
B、计算厚度
C、有效厚度
四、简答题（每题4分，共计40分）
1、简述《特种设备安全监察条例》中所述的压力容器的含义。

答：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0．1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2．5MP a·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0．2MPa （表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1．0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。

2、GB150中对于容器补强圈的使用范围如何要求？
答：见GB150-1998的P75的第8.4.1条。

3、压力容器及其受压元件在什么情况下应进行热处理？
答：见GB150-1998的P124的第10.4条。

4、焊后热处理的目的和作用是什么？
答：焊后热处理的目的和作用如下：
（1）消除和降低焊接过程中产生的应力；
（2）避免焊接结构产生裂纹，恢复冷作而损失的力学性能；
（3）改善接头及热影响区的塑性和韧性，提高抗应力腐蚀的能力。

5、什么是应力腐蚀破裂？什么是液氨应力腐蚀环境？举出两种产生应力腐蚀的典型介质。

答：应力腐蚀破裂是金属在应力（拉应力）和腐蚀的共同作用下（并有一定的温度条件）所引起的破裂。

当化工容器接触的液氨介质同时符合下列各项条件，即为液氨应力腐蚀环境：
（1）介质为液态氨，含水量不高（≤0.2%），且有可能受空气（O2或CO2）污染的场合；
（2）使用温度高于零下5℃。

产生应力腐蚀的典型介质：碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸等。

6、锻件的级别如何确定？“法兰－RF 1000－2.5 JB/T4703－2000”应选用什么级？
答：锻件的级别分别按JB4726《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》、JB4727《低温压力容器用低合金钢锻件》、JB4728《压力容器用不锈钢锻件》中技术要求的规定确定。

“法兰－RF 1000－2.5 JB/T4703－2000”应选用Ⅱ级或Ⅱ级以上锻件。

7、对标准中允许保留余高的焊缝，设计者可否要求去除，为什么？
答：对标准中允许保留余高的焊缝，设计者可要求去除，因为余高对容器的安全运行，尤其是疲劳寿命产生一定的影响；将余高去除，不但可以保证产品的外观质量，同时还可减少局部附加应力的不良影响，减缓缺陷在使用过程中的扩展，也有利于无损检测操作，保证防腐涂料的涂敷质量。

8、在何种情况下，钢制压力容器的接管（凸缘）与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头设计，应
采用全焊透型式？
答：见TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的P15的第3.14.2条。

9、何为“低温低应力工况”？低温压力容器的结构设计应考虑那些问题？
答：“低温低应力工况”是指容器或其受压元件的设计温度虽然低于或等于-20℃，但其拉伸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。

低温压力容器的结构设计应考虑如下问题：
（1）结构应尽量简单，减少约束；
（2）避免产生过大的温度梯度；
（3）应尽量避免结构形状的突然变化，以减小局部高应力；接管端部应打磨成圆角，使圆滑过渡；
（4）不应使用不连续的或点焊连接焊接；
（5）容器的支座或支腿需放置垫板，不得直接焊在壳体上。

10、压力容器失效形式有哪些？
答：压力容器失效形式有以下三种：强度失效、刚度失效、稳定失效。

五、计算题（10分）
已知一夹套容器的设计条件如下，通过简要计算，确定内筒和夹套的名义厚度和水压试验压力。

（注：1、不计算封头壁厚；2、不计算内筒外压稳定性；3、不计温差应力）
设计条件：
内筒夹套
内直径2000mm 2200mm
设计压力 1.6MPa 0.3MPa
设计温度50 ℃100 ℃
腐蚀裕度2mm 1mm
焊缝系数 1.0 0.85
材质Q345R Q235—B
解：内筒的名义厚度和水压试验压力计算如下：
计算厚度δ =
P D
P
c i
t
c
2[]
σφ-=6.1
1
170
2
2000
6.1
-
⨯
⨯
⨯
= 9.456mm
δ + C1+ C2=9.456 + 2 + 0.3 = 11.756mm 故名义厚度δn取12mm；
水压试验压力P T = 1.25P []
[]
σ
σ= 1.25×1.6×
[]
[]
σ
σ= 2.0MPa
夹套的名义厚度和水压试验压力计算如下：
计算厚度δ =
P D
P
c i
t
c
2[]
σφ-=3.0
85
.0
113
2
2200
3.0
-
⨯
⨯
⨯
= 3.44mm
δ + C1+ C2=3.44+ 1 + 0.5 = 4.94mm 故名义厚度δn取5mm；
水压试验压力P T = 1.25P []
[]
σ
σt= 1.25×0.3×
[]
[]
σ
σt= 0.375MPa。