压力容器安全技术作业答案

1、简述压力容器安全的重要性和压力容器安全工程学的任务

重要性：压力容器由于失效而造成严重后果的称为压力容器事故，事故的后果包括人员伤亡、设备和厂房破坏等。压力容器事故造成的破坏，不仅使工厂停产，污染环境和影响社会安定，而且还会使国家和人民的生命财产造成难以估量的损失。因此，压力容器安全问题的研究具有重要的意义。

研究任务：压力容器安全技术的任务就是要了解国内外的相关规范和标准，以压力容器的安全分析为中心，研究它的各种破坏形式和不安全因素，以及防止事故发生的具体措施和现代化的检测、评价方法。

2、简述压力容器超压的原因

1）自身不产生压力的压力容器，由于以下情况可能产生超压：输入气量大于输出气量、管道被异物堵塞（包括腐蚀产物）、阀门操作失误；

2）较高压力系统的介质进入较低压力系统使压力容器形成超压；

3）压力容器装料过量产生超压。装液过量可能会使器内在较低的温度时即被液体所充满。随着环境温度升高，不仅使饱和蒸汽压增大，而且因液体体积增大，挤占气相空间，形成满液，并引起超压。

4）反应器中产物的化学反应剧烈，当操作失控时可能产生超压。

3、简述压力容器事故率高的原因

1）工作条件恶劣2）局部应力比较复杂3）容易产生超压4）管理方面的原因

4、简述安全科学和安全工程

安全科学：分析、控制人、机、环境系统中任何危害人类健康和安全的因素，研究这些因素的规律，以及可能发生的危害，使人、机、环境系统达到最佳状态的科学。

安全工程：应用科学的方法与技术去识别、防治与控制种类繁多难以识别的“隐患”的一门专门工程技术。

5、什么是绝对安全和相对安全

绝对安全：安全指没有危险，不受威胁，不出事故，既消除能导致人员伤害、发生疾病、死亡或造成设备财产破坏、损失、以及危害环境的条件

相对安全：在生产活动中，能将人员伤亡或财产损失控制在可接受的水平状态。即若超出了可接受的水平，为不安全。

1、试述压力容器安全的重要性

压力容器由于失效而造成严重后果的称为压力容器事故，事故的后果包括人员伤亡、设备和厂房破坏等。压力容器事故造成的破坏，不仅使工厂停产，污染环境和影响社会安定，而且还会使国家和人民的生命财产造成难以估量的损失。因此，压力容器安全问题的研究具有重要的意义。

2、解释含碳量大于0.25的钢材不能用于焊接容器

实验表明，钢材强度越高，焊接热影响区的硬度也越高，出现焊接裂纹的可能性也越大。我国“安全技术监察规程“规定，含碳量大于0.25的钢材不能用于焊接容器。控制碳当量的目的在于保证钢材的焊接工艺性。

3、压力试验时，如用16MnR制造容器，压力为1.8MPa，画水压加载曲线和写出技术条件

16MnR制造容器，液体温度不低于5℃液压试验时，容器的顶部应设排气口，以排尽容器内的空气，使液体充满。试验时压力应缓慢上升，达到规定的实验压力后，根据容积大小保持10~30min，然后将压力降到设计压力至少保持30min，检查所有焊缝和连接部位有无泄漏和明显的残余变形。

气压试验时，压力应缓慢升至规定试验压力的10%，保持10min，然后对所有焊缝和连接部位进行初次检查，合格后继续升压到规定试验压力的50%。其后按每级为规定试验压力的10%的级差逐级升压到试验压力，保持10~30min，然后降到设计压力至少保持30min，同时进行检查，如有泄露或明显缺陷，修补后重新试验。

PT =1.25p[ϭ]/ [ϭ]t 且不小于（p+0.1）MPa （液压试验）

PT =2.25p（最大）

PT =1.15p[ϭ]/ [ϭ]t 且不小于（p+0.1）MPa （气压试验）

PT =2.07p（最大）

4、试述水压试验合格的标准

无渗漏；无可见变形；试验过程中无异常的响声

1、什么是焊缝的未焊透和未熔合，试述他们产生的原因

未焊透：指母材金属为熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。

未熔合：是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔合可分为坡口未熔合，层间未熔合和根部未熔合三种。

原因：（1）焊接电流小，熔深浅；（2）坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；（3）磁偏吹影响；（4）焊条偏芯度太大；（5）层间及焊根清理不良。

2、简述应力腐蚀裂纹与断裂特点

应力腐蚀断裂：在拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下，所导致的脆性断裂称为金属的应力腐蚀断裂。

特点：（1）应力腐蚀断裂属脆性断裂，即使是延性材料，也是脆性形式的断裂；（2）应力腐蚀是一种局部腐蚀，裂纹常被腐蚀产物所覆盖，发生应力腐蚀断裂时，常常是事先没有明显预兆而突然发生，危害极大；（3）腐蚀速度介于孔蚀等局部腐蚀断裂和纯机械断裂速度之间；（4）金属材料只有承受拉应力并在特定的介质条件下才会发生应力腐蚀。

3、什么是冷裂纹（也称延迟裂纹），简述产生冷裂纹的原因。

冷裂纹：指焊接冷却至300℃以下温度时产生的裂纹。冷裂纹可以在焊接后立即出现，有些也可以延至更长时间才发生，所以称为延迟裂纹。

原因：冷裂纹一般无分枝，为穿晶型裂纹。一般在焊接低合金高强钢、中碳钢、合金钢等易淬火钢时容易产生。焊接低碳钢、奥氏体不锈钢时较少遇到。进一步的研究表明，形成冷裂纹需要三个基本条件：（1）焊接接头形成淬硬组织；（2）扩散氢的存在和富集；（3）较大的焊接拉伸应力。许多情况下，氢是诱发冷裂纹的最活跃的因素。

1、简述压力容器破裂时冲击破超压的破坏作用

当容器破裂，高压气体大量冲击时，周围的空气受到冲击波扰动，使其压力、密度、温度等产生突跃变化，这种扰动在空气中传播形成冲击波，空气冲击波中状态的突变最明显的表现在压力上。在离爆炸中心有一定距离的地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化，开始时压力突然升高，产生一个很大的正压力接着又迅速衰减至零、到负压。如此反复循环数次，但压力变得一次比一次小得多。

在爆炸中心附近，冲击波产生的超压△P可以达到几个到十几个大气压。在这样高的超压下，建筑物将被摧毁，设备、管道均会遭到破坏，即使在一个大气压以内的超压也具有很大的破坏作用。

2、盛装液化气体容器的爆破能量主要包括哪两部分

（1）气相绝热膨胀的爆炸能量；（2）处于过热状态的液相急剧蒸发的爆沸爆炸能量

3、压力容器安全使用管理中主要包括哪几个方面？

（1）操作人员上岗前的培训考核；（2）制定安全操作规程和安全管理制度；（3）要保证容器安全运行的环境；（4）及时检查检验及其安全附件，使其处于良好的工作状态；（5）配备必须的防火、防爆、防毒设施；（6）重视容器的技术档案资料管理等。

1、什么情况下，压力容器必须单独设安全泄压装置

（1）在生产过程中因物料的化学反应，可能使压力增加的容器应单独设置超压泄放装置（如反应器、高压聚合设备等）；（2）容器内的介质压力因受热而升压较高，且容器与其他设备连接处装有阀门，应单设泄放装置（如换热器等）；（3）液化气容器（如球形储罐）；（4）压力源经过减压后进入容器，P设<压力源P，在容器上线进口处设泄压装置。

2、什么是压力容器安全泄放量？

当容器在单位时间内泄放的量等于介质聚集量，则容器内的压力不再升高，该泄放量便是容器的安全泄放量，亦即为保证容器安全，在单位时间内至少必须泄放的量。

3、简述安全泄放装置的性能要求

（1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器的工作；（2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压力保持在容许的范围之内，达到保护容器的目的；（3）具备自动报警的作用。