壓力容器試題匯編

第一章規(guī)程與標準

1-1壓力容器設計必須遵循哪些主要法規(guī)和規(guī)程？

答：1.國發(fā)[1982]22號：《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》（簡稱《條例》）；

2.勞人鍋口982]6號：《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》實施細則；

3.勞部發(fā)[1995]264號：關于修改《〈鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例〉實施細則》''壓力容

器部分”有關條款的通知；

4.質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號：《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》（簡稱《容規(guī)》）；

5.勞部發(fā)口993]370號：《超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程》；

6.勞部發(fā)[1998]51號：《壓力容器設計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則》；

7.勞部發(fā)[1995]145號：關于壓力容器設計單位實施《鋼制壓力容器一分析設計標準》的規(guī)

定；

8.勞部發(fā)口994]262號：《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》；

9.化生字[1987]1174號：《液化氣體鐵路槽車安全管理規(guī)定》；

10.質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]218號：《醫(yī)用氧艙安全管理規(guī)定》。

1-2壓力容器設計單位的職責是什么？

答：1.設計單位應對設計文件的正確性和完整性負責；

2.容器的設計文件至少應包括設計計算書和設計圖樣：

3.容器設計總圖應蓋有壓力容器設計單位批準書標志。

1-3GB150-1998《鋼制壓力容器》的適用與不適用范圍是什么？

答：適用范圍：

1.設計壓力不大于35MPa的鋼制容器；

2.設計溫度范圍按鋼材允許的使用溫度確定。

不適用范圍：

1.直接用火焰加熱的容器；

2.核能裝置中的容器；

3.旋轉(zhuǎn)或往復運動的機械設備（如泵、壓縮機、渦輪機、液壓缸等）中自成整體或作為部件的

受壓器室；

4.經(jīng)常搬運的容器；

5.設計壓力低于O.IMPa的容器；

6.真空度低于0.02MPa的容器；

7.內(nèi)直徑（對非圓形截面，指寬度、高度或?qū)蔷€，如矩形為對角線、橢圓為長軸）小于150mm

的容器；

8.要求作廢勞分析的容器；

9.已有其他行業(yè)標準的容器，諸如制冷、制糖、造紙、飲料等行業(yè)中的某些專用容器和搪玻璃

容器。

1-4《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的適用與不適用范圍是什么？

答：適用于同時具備下列3個條件的壓力容器（第2條第2款中特指的除外）：

1.最高工作壓力（pW）大于等于O.IMPa（不含液體靜壓力）；

2.內(nèi)直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m,且容積（V）大于等于0.025m3；

3.盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體。

不適用于下列壓力容器：

1.超高壓容器；

2.各類氣瓶；

3.非金屬材料制造的壓力容器；

4.核壓力容器、船舶和鐵路機車上的附屬壓力容器、國防或軍事裝備用的壓力容器、真空下工

作的壓力容器（不含夾套壓力容器）、各項鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程適用范圍內(nèi)的直接受火焰加熱

的設備（如煙道式余熱鍋爐等）；

5.正常運行最高工作壓力小于O.IMpa的壓力容器（包括在進料或出料過程中需要瞬時承受壓

力大于等于O.IMPa的壓力容器，不包括消毒、冷卻等工藝過程中需要短時承受壓力大于等于

O.IMPa的壓力容器）；

6.機器上非獨立的承壓部件（包括壓縮機、發(fā)電機、泵、柴油機的氣缸或承壓殼體等，不包括

造紙、紡織機械的烘缸、壓縮機的輔助壓力容器）；

7.無殼體的套管換熱器、波紋板換熱器、空冷式換熱器、冷卻排管。

1-5《容規(guī)》和GB150-1998對壓力容器的范圍如何劃定？

答：除壓力容器木體外還應包括：

1.壓力容器與外部管道或裝置焊接連接的第一道環(huán)向焊縫的焊接坡口、螺紋連接的第一個螺紋

接頭、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接或管件連接的第一個密封面；

2.壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件；

3.非受壓元件與壓力容器本體連接的焊接接頭。

1-6什么是爆炸極限？

答：可燃氣體、可燃液體的蒸氣或可燃粉塵和空氣混合達到一定濃度時，遇到火源就會發(fā)生爆炸。

達到爆炸的空氣混合物的濃度范圍，稱之為爆炸極限。爆炸極限通常以可燃氣體、蒸氣或粉塵在

空氣中的體積百分數(shù)來表示。其最低濃度稱為''爆炸下限”，最高濃度稱為''爆炸上限”。當濃度低

于爆炸下限或高于爆炸上限時，都不會發(fā)生爆炸。

1-7什么是燃點和閃點？

答：燃點是指可燃物質(zhì)加溫受熱，并點燃后，所放出的燃燒熱，能使該物質(zhì)揮發(fā)出足夠量的可燃

蒸氣來維持燃燒的繼續(xù)。此時加溫該物質(zhì)所需的最低溫度，即為該物質(zhì)的''燃點"，也稱為著火點。

物質(zhì)的燃點越低，越容易燃燒。

閃點是指可燃液體揮發(fā)出來的蒸氣與空氣形成混合物，遇火源能夠發(fā)生閃燃的最低溫度。閃點與

燃點不同，閃點略低于燃點。

1-8易燃與可燃液體是如何分類的？

答：一般分為四級二類：

第一級閃點＜28℃

第二級閃點228℃至445℃

第三級閃點＞45℃至4120℃

第四級閃點＞120℃

第一、二級的液體稱為易燃液體類；第三、四級的液體稱為可燃液體類。

1-9什么叫化學危險物質(zhì)？

答：凡是具有各種不同程度的燃燒、爆炸、毒害、腐蝕、放射性等危險特性的物質(zhì)，受到摩擦、

撞擊、震動、接觸火源、日光曝曬、遇水受潮、溫度變化或遇到性能有抵觸的其它物質(zhì)等外界因

素的影響，因而引起燃燒、爆炸、中毒、灼傷等等人身傷亡或使財產(chǎn)損壞的物質(zhì)，都屬化學危險

物質(zhì)。

1-10何謂易燃介質(zhì)？

答：易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限〈10%或爆炸上限與下限之差220%的氣體，以及閃

點445%的液體。

1-11壓力容器的介質(zhì)毒性程度和易燃介質(zhì)如何劃分？

答：（一）壓力容器中化學介質(zhì)毒性程度和易燃介質(zhì)的劃分參照HG20660《壓力容器中化學介

質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類》的規(guī)定。無規(guī)定時，按下述原則確定毒性程度：

1.極度危害（I級）最高容許濃度<0.1mg/m3；

2.高度危害（II級）最高容許濃度0.1?<1.0mg/m3；

3.中度危害（ni級）最高容許濃度1.0?<10mg/m3；

4.輕度危害（N級）最高容許濃度N10mg/m3。

（二）壓力容器中介質(zhì)為混合物質(zhì)時，應以介質(zhì)的組分并按上述毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則,

由設計單位的工藝設計或使用單位的生產(chǎn)技術部門提供介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)的依

據(jù)，無法提供依據(jù)時，按毒性危害程度或爆炸危險程度最高的介質(zhì)確定。

1-12如何劃分壓力容器的壓力等級？

答：按壓力容器的設計壓力（P）分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個壓力等級，具體劃分如下:

［低壓（代號L）0.1MPa<p<1.6MPa

2.中壓（代號M）1.6MPa<p<10MPa

3.高壓（代號H）10MPa<p<100MPa

4.超高壓（代號U）p>100MPa

1-13壓力容器的品種主要劃分為哪幾種？

答：按壓力容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，分為反應壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容

器、儲存壓力容器。具體劃分如下：

（-）反應壓力容器（代號R）：主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學反應的壓力容器，如反應器、

反應釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸

球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等；

（二）換熱壓力容器（代號E）：主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，如管殼式余熱鍋

爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預熱鍋、

溶劑預熱器、蒸鍋、蒸脫機、電熱蒸汽發(fā)生器、煤氣發(fā)生爐水夾套等；

（三）分離壓力容器（代號S）：主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓

力容器，如分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分

汽缸、除氧器等；

（四）儲存壓力容器（代號C,其中球罐代號B）：主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣

體等介質(zhì)的壓力容器，如各種型式的儲罐。

1-14《容規(guī)》對容積是怎樣定義的？對于管殼式換熱器殼程和管程、夾套容器中夾套內(nèi)的容積

如何計算？

答：容積是指壓力容器的幾何容積，即由設計圖樣標注的尺寸計算（不考慮制造公差）并圓整，

且不扣除內(nèi)件體積的容積。

對于管殼式換熱器，殼程容積為不扣除殼程內(nèi)換熱管等內(nèi)件體積的殼程幾何容積，管程容積為管

箱幾何容積與換熱管內(nèi)容積之和。對于夾套容器，夾套內(nèi)的容積為扣除內(nèi)容器所占體積的夾套幾

何容積。

1-15《容規(guī)》將壓力容器分為三類的目的是什么？其劃分的原則是什么？

答：為有利用于安全技術監(jiān)督和管理，將《容規(guī)》適用范圍內(nèi)的壓力容器劃分為三類，劃分的原

則為：

1.下列情況之一的，為第三類壓力容器：

（1）高壓容器；

（2）中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；

（3）中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于10MPa*m3）;

（4）中壓反應容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0.5MPa?m3）；

（5）低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0.2MPa?m3）；

（6）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；

（7）中壓搪玻璃壓力容器；

（8）使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540Mpa）的材料制造的

壓力容器；

（9）移動式壓力容器，包括鐵路罐車（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車［液化氣體運輸

（半掛）車、低溫液體運輸（半掛）車、永久氣體運輸（半掛）車］和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化

氣體、低溫液體）等；

（10）球形儲罐（容積大于等于50m3）：

（11）低溫液體儲存容器（容積大于5m3）。

2.下列情況之一的，為第二類壓力容器（本條第1款規(guī)定的除外）：

（1）中壓容器；

（2）低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；

（3）低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）；

（4）低壓管殼式余熱鍋爐；

（5）低壓搪玻璃壓力容器。

3.低壓容器為第一類壓力容器（本條第1款、第2款規(guī)定的除外）。

1-16多腔壓力容器的類別如何劃分？

答：多腔壓力容器（如換熱器的管程和殼程、余熱鍋爐的汽包和換熱室、夾套容器等）按類別高

的壓力腔的類別作為該多腔容器的類別，但應按每個壓力腔各自的類別分別提出設計、制造技術

要求。對各腔進行類別劃定時，應根據(jù)各自腔內(nèi)的設計壓力、介質(zhì)特性、兒何容積、材料及各腔

的品種分別確定各自的類別，不能將兩個及其以上腔體的參數(shù)組合起來劃分類別。如：有一帶夾

套的容器，容器內(nèi)工作壓力小于O.IMPa,介質(zhì)毒性程度為高度危害；夾套內(nèi)為120℃的低壓

飽和蒸汽，該容器應劃為第一類壓力容器，而不是劃為第二類或第三類壓力容器。

1-17《容規(guī)》與《條例》及標準有何關系？

答：國務院發(fā)布的《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》（以下簡稱《條例》），屬行政法規(guī)，是我

國鍋爐、壓力容器安全監(jiān)察工作的基本法規(guī)，是鍋爐、壓力容器安全監(jiān)察工作的依據(jù)和準則。依

據(jù)《條例》制訂的《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》（以下簡稱《容規(guī)》）也屬行政法規(guī)，是從安全

角度對壓力容器安全監(jiān)督提出最基本的要求。

國家標準、行業(yè)標準屬民事訴訟范疇，是設計、制造壓力容器產(chǎn)品的依據(jù)?！度菀?guī)》是壓力容器

安全技術監(jiān)督和管理的依據(jù)。由于安全技術監(jiān)督的內(nèi)容同標準的任務、性質(zhì)、工作進度和角度不

同，有些與標準一致，有些可能不一致，這是正常的，并不矛盾。二者無大小之分，作為產(chǎn)品的

設計和制造單位，遵守《容規(guī)》和執(zhí)行標準是一致的，二者不協(xié)調(diào)時，宜按高的要求執(zhí)行。但作

為壓力容器安全監(jiān)察部門，只要產(chǎn)品符合《容規(guī)》要求即可。

第二章材料

2-1如何選擇壓力容器用鋼？

答：選擇壓力容器用鋼應考慮容器的使用條件（如設計溫度、設計壓力、介質(zhì)特性和操作特點等）、

材料的焊接性能、容器的制造工藝以及經(jīng)濟合理性。一般情況下，按下述原則進行選材：

（1）所需鋼板厚度小于8mm時，在碳素鋼與低合金高強度鋼之間，應盡量采用碳素鋼鋼板（多

層容器用材除外）；

（2）在剛度或結(jié)構設計為主的場合，應盡量選用普通碳素鋼。在強度設計為主的場合，應根據(jù)

壓力、溫度、介質(zhì)等使用限制，依次選用Q235-A、Q235-B、Q235-C.20R、16MnR等鋼

板；

（3）所需不銹鋼厚大于12mm時，應盡量采用襯里、復合、堆焊等結(jié)構形式；

（4）不銹鋼應盡量不用作設計溫度小于等于500℃的耐熱用鋼；

（5）珠光體耐熱鋼應盡量不用作設計溫度小于等于35CTC的耐熱用鋼。在必須使用珠光體耐熱

鋼作耐熱或抗氫用途時，應盡量減少、合并鋼材的品種、規(guī)格；

（6）碳素鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強的常壓、低壓容器，壁厚不大的中壓容器，鍛件、承壓鋼管、

非受壓元件以及其它由剛性或結(jié)構因素決定壁厚的場合；

（7）低合金高強度鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強、壁厚較大（28mm）的受壓容器；

（8）珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐蝕，或設計溫度350?650℃的壓力容器用耐熱鋼；

（9）不銹鋼用于介質(zhì)腐蝕性較高（電化學腐蝕、化學腐蝕）、防鐵離子污染或設計溫度大于500

℃或設計溫度小于-100℃的耐熱或低溫用鋼；

（10）不含穩(wěn)定化學元素且含碳量大于0.03%的奧氏體不銹鋼需經(jīng)焊接或400℃以上熱加工

時，不應使用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環(huán)境。

2-2碳素鋼鎮(zhèn)靜鋼Q235鋼號A級、B級、C級三個等級的區(qū)別是什么？

答：它們的主要區(qū)別為沖擊試驗溫度不同：Q235A級不做沖擊試驗；Q235B級做常溫20'CV

型沖擊試驗；Q235c級做V型沖擊試驗。

2-3碳對鋼的焊接性能有何影響？其他合金元素乂有何影響？

答：鋼材焊接時，焊縫熱影響區(qū)被加熱到Ac3以上，快速冷卻后會被淬硬。鋼材含碳量愈高，

熱影響區(qū)的硬化與脆化傾向愈大，在焊接應力作用下容易產(chǎn)生裂紋。鋼的化學成分對鋼淬硬性的

影響通常折算成碳當量，用CE表示。一般認為鋼可焊性好壞的臨界碳當量為0.45%。國際焊

接協(xié)會推薦的碳素鋼和低合金鋼常用碳當量計算公式為：

焊接時，焊縫區(qū)域由于高溫作用會引起晶粒長大，從而增加焊后開裂的傾向；鋼中加入細化晶粒

和阻礙晶粒長大的元素，如Mo、Ti、V,且以Al脫氧時，有利于改善焊接性能，而C、Ni、

Mn則會增加開裂的危險。

2-4碳素鋼沸騰鋼板Q235-A.F的適用范圍是什么？

答：容器設計壓力p<0.6MPa；

鋼板使用溫度為。?250℃；

用于殼體時，鋼板厚度不大于12mm:

不得用于易燃介質(zhì)以及毒性程度為中度、高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器；

不得用于制造直接受火焰加熱的壓力容器。

2-5碳素鋼鎮(zhèn)靜鋼板Q235-A、B、C的適用范圍是什么？

答：它們的適用范圍是：

a)Q235-A鋼板:

容器設計壓力pWl.OMPa；

鋼板使用溫度為0?35CTC；

用于殼體時，鋼板厚度不大于16mm:

不得用于液化石油氣介質(zhì)以及毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器；

不得用于制造直接受火焰加熱的壓力容器。

b)Q235-B鋼板：

容器設計壓力p<1.6MPa；

鋼板使用溫度為。?350℃；

用于殼體時，鋼板厚度不大于20mm；

不得用于毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器。

c)Q235-C鋼板:

容器設計壓力p<2.5MPa；

鋼板使用溫度為。?400℃；

用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm。

2-6碳素鋼和碳鎰鋼在高于425℃溫度下長期使用時，應注意什么問題？為什么？

答：GB150-1998規(guī)定，碳素鋼和碳銃鋼在高于425℃溫度下長期使用時，應考慮鋼中碳化物

相的石墨化傾向。因為碳素鋼和碳錦鋼在上述情況下，鋼中的滲碳體會產(chǎn)生分解，F(xiàn)e3c-3Fe+C

(石墨)，而這一分解及石墨化最終會使鋼中的珠光體部分或全部消失，使材料的強度及塑性均

下降，而沖擊值下降尤甚，鋼材明顯變脆，美國ASME規(guī)范對此也有同樣規(guī)定。

2-7奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時，應注意什么問題？為什么？

答：GB150-1998規(guī)定，奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時，鋼中含碳量應不小于0.04%。

這是因為奧氏體鋼在使用溫度高于500?550℃時，若含碳量太低，強度及抗氧化性會顯著下

降。因此，一般規(guī)定超低碳(C40.03%)奧氏體不銹鋼的使用范圍，18-9型材料用到400℃

左右，18-12-2型材料用至U450℃左右，使用溫度超過6509時，國外對于304、316型材料

一般要求用H級，即含碳量要稍高一些(C=0.04?0.1%),主要也是考慮耐蝕，而且耐熱及

有熱強性。

2-8不銹鋼復合鋼板的使用范圍如何確定？

答：不銹鋼復合鋼板的使用范圍應同時符合基材和復材使用范圍的規(guī)定。

2-9何種碳素鋼和低合金鋼鋼板，應在正火狀態(tài)下使用？為什么？

答：用于殼體厚度大于30mm的20R和16MnR、用于其它受壓元件（法蘭、管板、平蓋等）

的厚度大于50mm的20R和16MnR以及厚度大于16mm的15MnVR應在正火狀態(tài)下使用。

這主要是考慮國內(nèi)軋制設備條件限制，較厚板軋制比小，鋼板內(nèi)部致密度及中心組織質(zhì)量稍差；

另外對鋼板正火處理可細化晶粒及改善組織，使鋼板有較好的韌性、塑性以及較好的綜合機械性

能。

2-10調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨和用于多層包扎容器內(nèi)筒的碳素鋼和低合金鋼鋼板為何應逐張進行拉伸試

驗和夏比（V型缺口）沖擊（常溫或低溫）試驗？

答：低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，屈服點大大提高了，但沖擊韌性不夠穩(wěn)定，為了正確判斷綜合力學

性能，所以要逐張進行拉伸和沖擊試驗來驗證。

多層包扎容器內(nèi)筒是一種承受高壓力的設備內(nèi)筒，其設計壓力為10?lOOMPa；同時高壓容器

往往還需要承受較高的溫度和各種介質(zhì)的腐蝕，操作條件苛刻，故高壓容器的材料驗收、制造檢

驗要求都比較高，這樣才能保證高壓容器的安全使用。

2-11使用溫度小于O'C時,用于殼體的厚度大于25mm的20R,厚度大于38mm的16MnR、

15MnVR,15MnVNR及任何厚度的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR鋼板為何要以批進行夏

比（V型缺口）低溫沖擊試驗？試樣為何橫向取樣？低溫沖擊功的指標是多少？

答：因為厚度達到一定限度的20R、I6MnR、15MnVR、15MnVNR及任何厚度的

18MnMoNbR、13MnNiMoNbR鋼板，無延性轉(zhuǎn)變溫度可能就在-19.99℃?0℃之間，非常危

險，但又未按低溫材料對待，為避免這個問題，就要求在上述溫度區(qū)間進行夏比（V型缺口）低

溫沖擊試驗以驗證能否滿足設計要求。

由于澆鑄鋼錠時形成化學成份不均勻（金相上稱偏析）或含有雜質(zhì)，則在熱軋變形后不均勻部分

和雜質(zhì)就順著金屬伸長方向延伸，形成所謂''流線"或纖維狀組織（金相稱帶狀組織），這時金屬

力學性能就表現(xiàn)出各向異性，即平行于流線方向（縱向）的力學性能要高于垂直于流線方向（橫

向）的力學性能，尤其塑性和韌性更為突出，所以制造容器鋼板標準中取力學性能低的橫向作為

沖擊值標準，以提高材料安全使用可靠性。

低溫沖擊功的指標為：20R的AKVN18J；16MnR,15MnVR的AKVN20J；15MnVNR、

18MnMoNbR、13MnNiMoNbR的AKV227J。

2-12用于制造壓力容器殼體的碳素鋼和低合金鋼鋼板，什么條件下應逐張進行超聲檢測？其合

格等級應不低于JB4730規(guī)定中的幾級？

答：符合下列條件之的，應逐張進行超聲檢測：

1.盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。

2.盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器。

3.最高工作壓力大于等于lOMPa的壓力容器。

4.GB150第4章和附錄C、GB151《管殼式換熱器》、GB12337《鋼制球形儲罐》及其他國

家標準和行業(yè)標準中規(guī)定應逐張進行超聲檢測的鋼板。

5.移動式壓力容器。

用于上述第1、第2、第5款所述容器的鋼板的合格等級應不低于JB4730規(guī)定中的H級：用

于上述第3款所述容器的鋼板的合格等級應不低于JB4730規(guī)定中的III級；用于上述第4款所

述容器的鋼板的合格等級符合相應標準的規(guī)定。

2-13低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-20℃時，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應符合什么

要求？

答：低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-2（rc時，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度按卜.表的規(guī)定:

鋼號使用狀態(tài)厚度，mm最低沖擊試驗溫度，。C

16MnR熱軋6-25-20

正火6-120

07MnCrMoVR調(diào)質(zhì)16?50-20

16MnDR正火6~36-40

>36-100-30

07MnNiCrMoVDR調(diào)質(zhì)16?50-40

15MnNiDR正火，正火加回火6?60-45

09Mn2VDR正火，正火加回火6?36-50

09MnNiDR正火，正火加回火6-60-70

2-14什么是奧氏體不銹鋼的敏化范圍？

答：奧氏體不銹鋼在427?870℃范圍內(nèi)緩慢冷卻時，在晶界上有高格的碳化物Cr23c6析出，

造成碳化物鄰近部分貧銘，引起晶間腐蝕傾向，這一溫度范圍稱為敏化范圍。

2-15何謂固溶熱處理？它對奧氏體不銹鋼性能有何作用？

答：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到飽和

固溶體的工藝稱固溶熱處理。通過固溶處理珞銀不銹鋼將高溫組織在室溫下固定下來獲得被碳過

飽和的奧氏體，以改善銘銀不銹鋼的耐腐蝕性。此外，它還能提高格銀不銹鋼的塑性和韌性。

2-16目前防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的措施大致有哪幾種？什么是可能引起晶間腐蝕的環(huán)

境？

答：大致有三種：①固溶化處理；②降低鋼中的含碳量；③添加穩(wěn)定碳化物的元素。

可能引起晶間腐蝕的環(huán)境是指存在電解質(zhì)的電化學腐蝕環(huán)境?？赡芤饖W氏體不銹鋼晶間腐蝕的

電解質(zhì)主要是酸性介質(zhì)，如工業(yè)醋酸、甲酸、格酸、乳酸、硝酸（常溫稀硝酸除外）、草酸、磷

酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、尿素反應介質(zhì)等?；瘜W純醋酸、醇類、醛類、酮類、酚類、烷類、汽

油等溶液及其氣相介質(zhì)對奧氏體不銹鋼不會產(chǎn)生晶間腐蝕，因此，對接觸這些介質(zhì)的奧氏體不銹

鋼設備，不必做晶間腐蝕傾向性試驗。此外，對于以防止鐵離子污染為目的的奧氏體不銹鋼設備,

也不需要進行晶間腐蝕傾向性試驗。

2-17什么是應力腐蝕破裂？奧氏體不銹鋼在哪些介質(zhì)中易產(chǎn)生應力腐蝕破裂？

答：應力腐蝕破裂是金屬在應力（拉應力）和腐蝕的共同作用下（并有一定的溫度條件）所引起

的破裂。應力腐蝕現(xiàn)象較為復雜，當應力不存在時,腐蝕甚微；當有應力后，金屬會在腐蝕并不

嚴重的情況下發(fā)生破裂，由于破裂是脆性的，沒有明顯預兆，容易造成災難性事故。可產(chǎn)生應力

腐蝕破壞的金屬材料與環(huán)境的組合主要有以下幾種：

1.碳鋼及低合金鋼：介質(zhì)為堿液、硝酸鹽溶液、無水液氨、濕硫化氫、醋酸等；

2.奧氏體不銹鋼：氯離子、氯化物+蒸汽、濕硫化氫、堿液等；

3.含鋁奧氏體不銹鋼：堿液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸銅的水溶液等；

4.黃銅：氨氣及溶液、氯化鐵、濕二氧化硫等；

5.鈦：含鹽酸的甲醇或乙醇、熔融氯化鈉等；

6.鋁：濕硫化氫、含氫硫化氫、海水等。

2-18奧氏體不銹鋼焊接接頭能否采用超聲波檢測？為什么？

答：由于奧氏體不銹鋼中存在的雙晶晶界等顯著影響超聲波的衰減及傳播，因此目前超聲波檢測

未能在這種不銹鋼中得到廣泛的采用。

2-19用GB713-1997《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼鋼板》中的20g鋼板可代用什么容器用鋼板？

答：GB713-1997《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼鋼板》中的20g鋼板可代用Q235-C鋼板。

2-20碳素鋼和低合金鋼鋼管使用溫度低于或等于-2CTC時，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應

符合什么要求？

答：碳素鋼和低合金鋼鋼管使用溫度低于或等于-20℃時，其使用狀態(tài)及最低沖擊溫度按下表的

規(guī)定：

鋼號使用狀態(tài)壁厚，mm最低沖擊試驗溫度，七

10正火<16-30

20G正火<16-20

16Mn正火<20-40

09MnD正火<16-50

因尺寸限制無法制備5mmxl0mmx55mm小尺寸沖擊試樣的鋼管，免做沖擊試驗，各鋼號

鋼管的最低使用溫度按GB150附錄C（標準的附錄）表C1的規(guī)定。

2-21碳素鋼10號鋼無縫鋼管使用溫度4-20℃時，應選用哪個標準的鋼管？

答：低溫用碳鋼無縫鋼管的材料一般為10號鋼，現(xiàn)在10號鋼無縫鋼管有3個標準：

GB6479-2000《化肥設備用高壓無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定10號鋼鋼管的供貨狀態(tài)是正火,

并保證-20C時的沖擊值。經(jīng)供需雙方協(xié)議，10號鋼鋼管可做-30℃夏比（V型缺口）沖擊試驗。

GB8163-1999《輸送流體用無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定10號鋼鋼管的供貨狀態(tài)是熱軋狀態(tài)

或熱處理狀態(tài)交貨，無沖擊試驗要求。

GB9948-88《石油裂化用無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定10號鋼鋼管的供貨狀態(tài)是熱軋管終軋、

冷拔管正火，無低溫沖擊試驗要求。

因此10號鋼無縫鋼管用于4-20℃的場合時，應選用GB6479-2000《化肥設備用高壓無縫鋼

管》標準的鋼管，并應提出正火狀態(tài)供貨及低溫沖擊試驗要求。

2-22壓力容器用鋼鍛件分為幾級？其選用級別根據(jù)什么確定？

答：壓力容器用碳素鋼、低合金鋼及不銹鋼鍛件分為1、II、III、IV四個級別，低溫壓力容器用

低合金鋼鍛件分為0、in、IV三個級別。

鍛件的選用級別由設計者根據(jù)其形狀、使用條件及尺寸、重量大小確定，并應在圖樣上注明（在

鋼號后附上級別符號，如16MnH）。

2-2316MnD鋼鍛件使用溫度等于或低于-20℃時，其熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度是什么？

答：應符合下表的規(guī)定：

鋼號熱處理狀態(tài)公稱厚度,mm最低沖擊試驗溫度，。C

16MnD正火加回火，調(diào)質(zhì)<200-40

>200-300-30

2-24低溫用螺柱的鋼號及熱處理狀態(tài)、沖擊試驗要求是如何規(guī)定的？

答：應符合下表的規(guī)定：

鋼號熱處理狀態(tài)規(guī)格,mm最低沖擊試驗溫度，℃AKV,J

30CrMoA調(diào)質(zhì)<M56-100>27

35CrMoA調(diào)質(zhì)<M56-100>27

M60-M80-70

40CrNiMoA調(diào)質(zhì)M52-M80-70>31

M85-M140-50

2-25壓力容器受壓元件采用國外材料應符合那些要求？

答：1.應選用國外壓力容器規(guī)范允許使用且已有使用實例的材料，其使用范圍應符合材料生產(chǎn)

國相應規(guī)范和標準的規(guī)定，并有該材料的質(zhì)量證明書。

2.制造單位首次使用前，應進行焊接工藝評定和焊工考試，并對化學成分、力學性能進行復驗,

滿足使用要求后，才能投料制造。

3.技術要求一般不得低于國內(nèi)相應材料的技術指標。

4.國內(nèi)首次使用且標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540Mpa的材料，應按《容規(guī)》第7

條規(guī)定辦理批準手續(xù)。

國內(nèi)材料生產(chǎn)單位生產(chǎn)國外牌號的材料時，應完全按照該牌號的國外標準規(guī)定的冶煉方法進行生

產(chǎn)，力學性能和彎曲性能試驗的試樣型式、尺寸、加工要求、試驗方法等驗收要求也應執(zhí)行國外

標準，批量生產(chǎn)前應通過產(chǎn)品鑒定并經(jīng)國家安全監(jiān)察機構批準，可按上述的國外鋼材對待。

2-26采用新研制的材料或未列入GB150等標準的材料制造壓力容器時，應滿足什么要求？

答:應將該材料的試驗驗證資料和第三方的檢測報告提交全國壓力容器標準化技術委員會進行技

術評審并獲得該委員會出具的準許試用的證明文件（應注明使用條件），并按《容規(guī)》第7條規(guī)

定辦理批準手續(xù)。

2-27鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應符合什么要求？

答：應符合下列要求：

1.設計壓力不應大于8MPa,設計溫度范圍為-269?2003

2.設計溫度大于75℃時，一般不選用含鎂量大于等于3%的鋁合金。

2-28鈦和鈦合金用于壓力容器受壓元件應符合什么要求？

答：應符合下列要求：

1.設計溫度：工業(yè)純鈦不應高于230℃,鈦合金不應高于300℃,鈦復合板不應高于350℃。

2.用于制造壓力容器殼件的鈦材應在退火狀態(tài)下使用。

3.鈦材壓力容器封頭成形應采用熱成形或冷成形后熱校形。對成形的鈦鋼復合板封頭，應做超

聲檢測。

4.鈦材壓力容器一般不要求進行熱處理，對在應力腐蝕環(huán)境中使用的鈦容器或使用中厚板制造

的鈦容器，焊后或熱加工后應進行消除應力退火。鈦鋼復合板爆炸復合后，應做消除應力退火處

理。

5.鈦材壓力容器的下列焊縫應進行滲透檢測：

（1）接管、法蘭、補強圈與殼體或封頭連接的角焊縫；

（2）換熱器管板與管子連接的焊縫；

（3）鈦鋼復合板的復層焊縫及鑲條蓋板與復合板復層的搭接焊縫。

2-29銅及銅合金用于壓力容器受壓元件應為什么狀態(tài)？

答：一般應為退火狀態(tài)。

第三章鋼制焊接壓力容器

3-1什么叫工作壓力？什么叫設計壓力？什么叫計算壓力？

答：工作壓力指在正常工作情況下，容器頂部可能達到的最高壓力。

設計壓力指設定的容器頂部的最高壓力，與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件，其值不低于

工作壓力。

計算壓力指在相應設計溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當元件所承受

的液柱靜壓力小于5%設計壓力時，可忽略不計。

3-2設計壓力與計算壓力有何不同，如何確定？

答：設計壓力是對容器的各個腔體而言的，是容器選擇材料、劃分類別、提出制造和檢驗要求、

確定試驗壓力等的依據(jù)，也是確定容器各個受壓元件計算壓力的依據(jù)。容器各個腔體的設計壓力

是根據(jù)其工作壓力、安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力等確定的。設計壓力不得低于工作壓

力，裝有安全泄放裝置時，不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。

計算壓力是對容器的各個受壓元件而言的，僅用于確定容器各個受壓元件滿足強度、穩(wěn)定和剛度

要求的厚度。容器各個受壓元件的計算壓力是根據(jù)容器各個腔體的設計壓力加液柱靜壓力對它單

獨和共同作用的情況確定的。對于單腔容器，介質(zhì)全為氣體時，容器上各個受壓元件的計算壓力

均為該容器的設計壓力；介質(zhì)中有液體時，受液柱靜壓力作用的受壓元件的計算壓力為容器的設

計壓力加上液柱靜壓力。對于多腔容器中受多腔壓力作用的受壓元件，應根據(jù)生產(chǎn)操作中可能出

現(xiàn)的情況確定其計算壓力，如：確定換熱器管板的計算壓力時，要考慮殼程壓力單獨作用、管程

壓力單獨作用和它們共同作用的情況;確定帶夾套的容器中內(nèi)容器上被夾套包圍的受壓元件的計

算壓力時，要考慮內(nèi)容器壓力單獨作用、夾套壓力單獨作用和它們共同作用的情況，同時還要考

慮其在夾套試驗壓力下的穩(wěn)定性。

3-3何謂臨界狀態(tài)、臨界溫度、臨界壓力？

答：臨界狀態(tài)是物質(zhì)氣液態(tài)平衡共存時的邊緣狀態(tài)。在此狀態(tài)下，液體密度和飽和蒸氣密度相同，

因而它們的界面消失。這種狀態(tài)只能在臨界溫度和臨界壓力下實現(xiàn)，可用臨界點表示。

臨界溫度是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時的溫度。是當采用加壓的方法使氣體液化時所允許的最高溫度。

在這個溫度以上，物質(zhì)只能處于氣體狀態(tài)，不能單用壓縮方法使之液化。

臨界壓力是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時的壓力。是在臨界溫度時使氣體液化所需的最小壓力，也就是液

體在臨界溫度時的飽和蒸氣壓。

3-4在固定式液化氣體壓力容器設計中，如何確定設計壓力？

答：1.盛裝液化氣體的固定式壓力容器的設計壓力按下述規(guī)定確定：

a）盛裝臨界溫度大于等于50℃液化氣體的固定式壓力容器，設計有可靠的保冷設施時，其設

計壓力不得低于所盛裝液化氣體在可能達到的最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力；無保冷設施時，

其設計壓力不得低于所盛裝液化氣體在50℃時的飽和蒸氣壓力。

b）盛裝臨界溫度小于50℃液化氣體的固定式壓力容器，設計有可靠的保冷設施，并有試驗實

測最高工作溫度且能保證低于臨界溫度時，其設計壓力不得低于所盛裝液化氣體在試驗實測最高

工作溫度下的飽和蒸氣壓力；無試驗實測溫度或無保冷設施時，其設計壓力不得低于所盛裝液化

氣體在設計所規(guī)定的最大充裝量時，溫度為50℃的氣體壓力。

2.固定式液化石油氣儲罐的設計壓力應按不低于50匕時混合液化石油氣組分的實際飽和蒸氣

壓來確定，設計單位應在圖樣上注明限定的組分和對應的壓力。若無實際組分數(shù)據(jù)或不做組分分

析，其設計壓力按下述規(guī)定確定：

a）混合液化石油氣50℃飽和蒸氣壓力小于等于異丁烷50℃飽和蒸氣壓力，設計有可靠的保冷

設施時，其設計壓力不得低于可能達到的最高工作溫度下異丁烷的飽和蒸氣壓力；無保冷設施時,

其設計壓力不得低于50℃異丁烷的飽和蒸氣壓力。

b）混合液化石油氣50℃飽和蒸氣壓力大于異丁烷50℃飽和蒸氣壓力且小于等于丙烷50℃飽

和蒸氣壓力，設計有可靠的保冷設施時，其設計壓力不得低于可能達到的最高工作溫度下丙烷的

飽和蒸氣壓力；無保冷設施時，其設計壓力不得低于50℃丙烷的飽和蒸氣壓力。

O混合液化石油氣50℃飽和蒸氣壓力大于丙烷50℃飽和蒸氣壓力，設計有可靠的保冷設施時，

其設計壓力不得低于可能達到的最高工作溫度下丙烯的飽和蒸氣壓力；無保冷設施時，其設計壓

力不得低于50℃丙烯的飽和蒸氣壓力。

［注］液化石油氣指國家標準GB11174規(guī)定的混合液化石油氣；異丁烷、丙烷、丙烯50℃

的飽和蒸氣壓力應按相應的國家標準和行業(yè)標準的規(guī)定確定。

3-5GB150-1998標準規(guī)定對壓力容器設計應考慮的載荷有哪些？

答：L內(nèi)壓、外壓或最大壓差；

2.液體靜壓力；

需要時，還應考慮下列載荷：

3.容器的自重（包括內(nèi)件和填料等），以及正常工作條件下或壓力試驗狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力

載荷；

4.附屬設備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；

5.風載荷、地震力、雪載荷。

6.支座、底座圈、支耳及其他型式支撐件的反作用力；

7.連接管道和其他部件的作用力；

8.溫度梯度或熱膨脹量不同而引起的作用力；

9.包括壓力急劇波動的沖擊載荷；

10.沖擊反力，如由流體沖擊引起的反力等。

11.運輸或吊裝時的作用力。

3-6GB150-1998標準除了規(guī)定的常規(guī)設計方法以外還允許采用什么方法進行設計？

答：還允許用以下方法設計，但需經(jīng)全國壓力容器標準化技術委員會評定、認可。

一一包括有限元法在內(nèi)的應力分析；

一一驗證性實驗分析（如實驗應力分析、驗證性液壓試驗）；

一一用可比的已投入使用的結(jié)構進行對比經(jīng)驗設計。

3-7什么叫計算厚度、設計厚度、名義厚度、有效厚度？

答：計算厚度指按有關公式計算得到的厚度。需要時，尚應計入其他載荷所需厚度。

設計厚度指計算厚度與腐蝕裕量之和。

名義厚度指設計厚度加上鋼材厚度負偏差后向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度，即標注在圖樣上的

厚度。

有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負偏差。

3-8鋼制壓力容器圓筒加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度是多少？

答：1.對碳素鋼、低合金鋼制容器，不小于3mm；

2.對高合金鋼制容器，不小于2mm：

3.對鋼制管殼式換熱器，按GB151的規(guī)定；

4.對鋼制塔式容器，按JB4710的規(guī)定。

3-9厚度附加量由哪兩部分組成？

答：厚度附加量按下式確定：

C=C1+C2

式中：C——厚度附加量，mm；

Cl----鋼材厚度負偏差，mm：

C2腐蝕裕量，mm。

3-10鋼材厚度負偏差如何確定？

答：鋼板或鋼管的厚度負偏差按鋼材標準的規(guī)定。當鋼材的厚度負偏差不大于0.25mm,且不

超過名義厚度的6%時;負偏差可忽略不計。

3-11為什么要考慮腐蝕裕量？具體規(guī)定如何？

答：為防止容器元件由于腐蝕、機械磨損而導致厚度削弱減薄，應考慮腐蝕裕量。具體規(guī)定如下:

a）對有腐蝕或磨損的元件，應根據(jù)預期的容器壽命和介質(zhì)對金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量;

b）容器各元件受到的腐蝕程度不同時，可采用不同的腐蝕裕量；

O介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制容器，腐蝕裕量不小于1mm。除此以

外的其他情況可參照下表選?。?/p>

腐蝕程度不腐蝕輕微腐蝕腐蝕重腐蝕

腐蝕速率（mm/年）<0.050.05-0.130.13~0.25>0.25

腐蝕裕量（mm）0>1>2>3

注：①表中的腐蝕裕量系指均勻腐蝕。

②最大腐蝕裕量不應大于6mm,否則應采取防腐措施。

3-12GB150-1998中確定材料許用應力的依據(jù)是什么？為什么螺栓材料的許用應力選取的較

低？

答：鋼材（除螺栓材料外）的許用應力按下表確定：

材料許用應力，MPa

（取下列各值中的最小值）

碳素鋼、低合金鋼

高合金鋼

1）對奧氏體高合金鋼制受壓元件，當設計溫度低于蠕變范圍，且允許有微量的永久變形時，可

適當提高許用應力至，但不超過。此規(guī)定不適用于法蘭或其他有微量永久變形就產(chǎn)生泄漏或故

障的場合。

螺栓材料的許用應力按下表確定：

材料螺栓直徑

mm熱處理狀態(tài)許用應力，MPa

（取下列各值中的最小值）

碳素鋼<M22熱軋、正火

M24?M48

低合金鋼

馬氏體高合金鋼<M22調(diào)質(zhì)

M24?M48

>M52

奧氏體高合金鋼<M22固溶

M24-M48

表中：一一鋼材標準抗拉強度下限值，MPa；

一一鋼材標準常溫屈服點（或0.2%屈服強度），MPa；

一一鋼材在設計溫度下的屈服點（或0.2%屈服強度），MPa；

一一鋼材在設計溫度下經(jīng)10萬小時斷裂的持久強度的平均值，MPa；

一一鋼材在設計溫度下經(jīng)10萬小時蠕變率為1%的蠕變極限，MPa,

螺栓材料的許用應力選取的較低，是因為：

第一，由于螺栓在工作過程中絕不允許出現(xiàn)塑性變形，否則將會引起法蘭密封的失效，所以螺栓

只需對材料在設計溫度下的屈服點和持久強度取安全系數(shù)，而未規(guī)定對強度限和蠕變限的安全系

數(shù)。

第二，螺栓在工作時的受力狀態(tài)比較復雜，它在承受軸向拉力為主的同時，還要承受彎矩和扭矩,

在擰緊時尚需克服摩擦阻力矩，而在上述強度計算中均把受力狀態(tài)簡化為只受軸向拉力，因此,

應降低其許用應力，也即其安全系數(shù)應比其他元件的安全系數(shù)為大。

第三，螺栓的安全系數(shù)按螺栓規(guī)格的大小分檔，這是因為小直徑螺栓在安裝使用過程中出現(xiàn)超載

的可能性大，因此，小直徑螺栓的安全系數(shù)較大直徑螺栓的安全系數(shù)大。

第四，螺栓的安全系數(shù)隨螺栓的熱處理狀態(tài)不同而不同，這是因為材料通過調(diào)質(zhì)處理后，屈服點

提高較多，而強度限提高較少，致使材料的屈強比提高，降低了抗塑性變形的能力，因此調(diào)質(zhì)狀

態(tài)螺栓的安全系數(shù)高于熱軋和正火狀態(tài)螺栓的安全系數(shù)。

3-13不銹鋼復合鋼板在設計計算中如需計入復層材料的強度時，其設計溫度下的許用應力如何

確定？

答：對于復層與基層結(jié)合率達到JB4733-1996標準中B2級板以上的復合鋼板，在設計計算中

如需計入復層材料的強度時，設計溫度下的許用應力按下式確定：

式中：一一設計溫度下復合鋼板的許用應力，MPa；

一一設計溫度下基層鋼板的許用應力，MPa；

一一設計溫度下復層材料的許用應力，MPa；

一一基層鋼板的名義厚度，mm；

一一復層材料的厚度，不計入腐蝕裕量，mm。

3-14計算成形封頭厚度時，選取許用應力應注意什么問題？

答：由于成形封頭在圖紙上標注的厚度是名義厚度，它不包括封頭成形減薄量，即沖制封頭時用

的鋼板的厚度一般均厚于封頭的名義厚度。因此，當用封頭名義厚度選取許用應力時，可能導致

許用應力偏高，造成安全隱患。例如，設計溫度為200℃的標準橢圓形封頭，選材為16MnR

板，通過計算取名義厚度為16mm,剛好能滿足強度要求，這時16mm厚的16MnR鋼板的

許用應力按表選取為但是，考慮到封頭成形減薄量，沖制封頭

GB150-19984-1170MPao

的板厚會是18mm,這時按GB150-1998表4-1,板材的許用應力是159MPa。再按159MPa

計算原封頭，16mm的厚度就會滿足不了要求。因此，在計算成形封頭厚度時，當封頭名義厚

度恰好是許用應力表中分擋板厚的上限時，特別要注意許用應力的修正。

3-15內(nèi)壓容器試驗壓力如何確定？

答：內(nèi)壓容器液壓試驗壓力的最低值按下式確定：

內(nèi)壓容器氣壓試驗壓力的最低值按下式確定：

式中：pT----試驗壓力，MPa；

p---設計壓力，MPa；

一一容器元件材料在試驗溫度下的許用應力，MPa；

一一容器元件材料在設計溫度下的許用應力，MPa。

注:容器各元件（圓筒、封頭、接管、法蘭及緊固件等）所用材料不同時，應取各元件材料的［。］/［。上

比值中的最小者。

3-16真空容器如何進行壓力試驗？其試驗壓力如何確定？

答：真空容器以內(nèi)壓進行壓力試驗。

真空容器液壓試驗壓力的最低值按下式確定：

pT=1.25p

真空容器氣壓試驗壓力的最低值按卜式確定：

pT=1.15p

式中：pT試驗壓力，MPa；

p----設計壓力，MPa。

3-17對于由兩個（或兩個以上）壓力室組成的容器，確定試驗壓力時有何要求？

答：對于由兩個（或兩個以上）壓力室組成的容器，應在圖樣上分別注明各個壓力室的試驗壓力，

并校核相鄰殼壁在試驗壓力下的穩(wěn)定性。如果不能滿足穩(wěn)定要求，則應規(guī)定在作壓力試驗時，相

鄰壓力室內(nèi)必須保持一定壓力，以使整個試驗過程（包括升壓、保壓和卸壓）中的任一時間內(nèi)，

各壓力室的壓力差不超過允許壓差，圖樣上應注明這一要求和允許壓差值。

3-18容器進行液壓試驗時，對試驗液體有什么要求？

答：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清除干凈。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。

試驗溫度：

a）碳素鋼、16MnR和正火15MnVR鋼容器液壓試驗時，液體溫度不得低于5℃；其他低合金

鋼容器，液壓試驗時液體溫度不得低于15℃。如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變溫度升

高，則需相應提高試驗液體溫度；

b）其他鋼種容器液壓試驗溫度按圖樣規(guī)定。

3-19何種情況下方可采用氣壓試驗？對試驗的安全和試驗用氣體有何要求？

答：下列情況下方可采用氣壓試驗：

1.容器容積過大，無法承受液體的重量；

2.結(jié)構復雜，液壓試驗不足以充分檢驗各個部位的試壓要求；

3.由于結(jié)構原因用液體不適合的，如容器內(nèi)不允許有微量殘留液體而無法排凈或不能充滿液體

的容器；

4.其它難以克服的困難，諸如大型容器供水困難者。

氣壓試驗應有安全措施。該安全措施需經(jīng)試驗單位技術總負責人批準，并經(jīng)本單位安全部門檢查

監(jiān)督。試驗所用氣體應為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其它惰性氣體。碳素鋼和低合金鋼容器，氣

壓試驗時介質(zhì)溫度不得低于15'C；其他鋼種容器氣壓試驗溫度按圖樣規(guī)定。

3-20何種情況下的壓力容器應進行氣密性試驗？

答：符合下列情況時，壓力容器應進行氣密性試驗。

（1）介質(zhì)為易燃、易爆；

（2）介質(zhì)為極度危害或高度危害時；

（3）對真空度有較嚴格要求時；

（4）如有泄漏將危及容器的安全（如襯里等）和正常操作者。

3-21試述第一、三、四強度理論？

答：第一強度理論即最大主應力理論，其當量應力強度S=G1。它認為引起材料斷裂破壞的主要

因素是最大主應力。亦即不論材料處于何種應力狀態(tài)，只要最大主應力達到材料單向拉伸斷裂時

的最大應力值，材料即發(fā)生斷裂破壞。

第三強度理論即最大剪應力理論，其當量應力強度S=ol-o3,它認為引起材料發(fā)生屈服破壞的

主要因素是最大剪應力。亦即不論材料處于何種應力狀態(tài)，只要最大剪應力達到材料屈服時的最

大剪應力值，材料即發(fā)生屈服破壞。

第四強度理論亦稱最大應變能理論，其當量力強度為

它認為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是材料的最大變形能，亦即不論材料處于何種應力狀

態(tài)，只要其內(nèi)部積累的變形能達到材料單向拉伸屈服時的變形能，材料即發(fā)生屈服破壞。

我國標準GB150-1998《鋼制壓力容器》中強度計算主要是以第一強度理論為基礎的。

我國標準JB4732-1995《鋼制壓力容器一一分析設計標準》中應力強度計算采用的是第三強度

理論。

3-22GB150-1998中內(nèi)壓圓筒強度計算的基本公式和適用范圍是什么？

答：基本公式：

適用范圍為D0/Di<1.5或pc<0,4［c］t<p=

3-23GB150-1998中內(nèi)壓球殼強度計算的基本公式及適用范圍是什么？

答：基本公式：

適用范圍為pc<0.6［a］tq>o

3-24內(nèi)壓圓筒厚度計算公式中的焊接接頭系數(shù)指的是何類焊接接頭系數(shù)？具體說明。

答：指的是A類焊接接頭系數(shù)，具體就是指的圓筒縱向焊接接頭系數(shù)。

3-25外壓元件破壞形式有哪兩種？外壓元件的設計應包括哪兩方面的內(nèi)容？

答：外壓元件破壞主要有強度不足引起的破壞和失穩(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)定性計算是外壓元件設計中主?？紤]的問題。

3-26GB150-1998對外壓圓筒（D0/6e>20）有效厚度的計算是如何規(guī)定的？

答：a）假設in,令Ge=Gn—C,定出L/Do和Do/Ge；

b）在GB150-1998中圖6-2的左方找到L/Do值，過此點沿水平方向右移與Do/be線相交

（遇中間值用內(nèi)插法），若L/DO值大于50,則用L/Do=50查圖，若L/Do值小于0.05,則

用L/Do=0.05查圖；

O過此交點沿垂直方向下移，在圖的下方得到系數(shù)A（也可用表6-1查?。?/p>

d）按所用材料選用GB150-1998中圖6-3?6-10,在圖的下方找到系數(shù)A：

若A值落在設計溫度下材料線的右方，則過此點垂直上移，與設計溫度下的材料線相交（遇中

間溫度值用內(nèi)插法），再過此交點水平方向右移，在圖的右方得到系數(shù)B,并按下式計算許用外

壓力［p］：

若所得A值落在設計溫度下材料線的左方，則用下式計算許用外壓力［p］：

e）［p］應大于或等于pc,否則須再假設名義厚度bn,重復上述計算，直到［p］大于且接近于pc

為止。

3-27帶錐形封頭或有錐殼變徑段的外壓容器的計算長度應如何確定？

答：以圓筒一徒殼的交線為界確定外壓元件的計算長度是有條件的，無條件地以交線為界是錯誤

的。

如圖3-1所示，只有當圓筒一錐殼的交線是支撐線時，即該連接處的慣性矩滿足GB150-1998

中7.2.5.3條規(guī)定所需慣矩的要求時，該交線才能作為外壓元件計算長度的一條界線。

當圓筒一錐殼的交線不是支撐線時，即該連接處的慣性矩不能滿足所需慣性矩的要求時，則該交

線不能為外壓元件計算長度的界線，如圖3-2所示。圖中L范圍以內(nèi)的外壓元件，如圖中所示

的大、小圓筒和錐殼，其外壓計算長度均為L,并應按各自的直徑和相應的厚度進行外壓計算。

此外，錐殼（含折邊錐殼）的厚度還不得小于相連接圓筒的厚度。

3-28常見的容器封頭有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？

答：常見的容器封頭有半球形封頭、碟形封頭、橢圓形封頭、球冠形封頭、錐形封頭、平蓋等。

從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐形、平蓋最差。

從制造上看，平蓋最易，其次為錐形、球冠形、碟形、橢圓形、半球形。

錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，使用也較多。

3-29GB150-1998對碟形封頭球面部分的內(nèi)半徑和封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑有何要求？

答：碟形封頭球面部分的內(nèi)半徑應取不大于封頭的內(nèi)直徑，通常取0.9倍的封頭內(nèi)直徑，封頭

轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑應不小于封頭內(nèi)直徑的且不得小于倍的名義厚度

10%,36no

3-30受內(nèi)壓的碟形封頭和橢圓形封頭的形狀系數(shù)是什么？

答：碟形封頭的形狀系數(shù)M按下式計算：

式中Ri為球面部分內(nèi)半徑，r為轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑。

橢圓形封頭的形狀系數(shù)K按下式計算：

式中Di為封頭內(nèi)直徑，hi為封頭曲面深度。

標準橢圓形封頭K=l。

3-31GB150-1998中受內(nèi)壓碟形封頭計算厚度的公式是什么？

答：計算厚度

式中M為碟形封頭形狀系數(shù)，。

3-32GB150-1998對碟形封頭的有效厚度有何限制？

答：對于Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭，其有效厚度應不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%,其

他碟形封頭的有效厚度應不小于0.30%。但當確定封頭厚度時已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題,

可不受此限制。

3-33GB150-1998中受內(nèi)壓橢圓形封頭計算厚度的公式是什么？

答：計算厚度

式中K為橢圓形封頭形狀系數(shù)，。

3-34GB150-1998對橢圓形封頭的有效厚度有何限制？

答：標準橢圓形封頭（K=l）的有效厚度應不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%,其他橢圓形封頭的有

效厚度應不小于0.30%。但當確定封頭厚度時已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題，可不受此限制。

3-35GB150-1998中受內(nèi)壓（凹面受壓）球冠形端封頭的計算厚度公式是什么？

答：計算厚度

式中Q為系數(shù),由GB150-1998中圖7-5查取。

3-36GB150-1998對受外壓（凸面受壓）球冠形端封頭計算厚度的確定是如何規(guī)定的？

答：封頭的計算厚度按下列兩種方法確定，取其較大值：

1.按以下步驟確定外壓球殼的有效厚度：

a）假設bn,令6e=6n—C,定出Ro/be；

b）用下式計算系數(shù)A：

c）根據(jù)所用材料選用GB150-1998中圖6-3?6-10,在圖的下方找出系數(shù)A,若A值落在設

計溫度材料線的右方，則過此點垂直上移，與設計溫度下的材料線相交（遇中間溫度值用內(nèi)插法），

再過此交點水平方向右移，在圖的右方得到系數(shù)B,并按下式計算許用外壓力［p］：

若所得A值落在設計溫度下材料線的左方，則用下式計算許用外壓力［p］：

d）［p］應大于或等于Pc,否則須再假設名義厚度5n,重復上述計算，直到［p］大于且接近Pc

為止。

2.按下式計算封頭的計算厚度：

式中Q為系數(shù)，由GB150-1998中圖7-5查取。

3-37GB150-1998對兩側(cè)受壓的球冠形中間封頭計算厚度的確定是如何規(guī)定的？

答：1.當不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時作用時;應分別按下列兩種情況計算，

取較大值：

a）只考慮封頭凹面?zhèn)仁軌?，封頭計算厚度按公式計算，其中Q值由GB150-1998中圖7-6

查?。?/p>

b）只考慮封頭凸面?zhèn)仁軌?，封頭計算厚度按上述a）中公式計算，但其中Q值由GB150-1998

中圖7-7查取。此外還不應小于按GB150-1998中6.2.2（本教材3-36題第一種方法）確定

的有效厚度。

2.當能夠保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時作用時，可以按封頭兩側(cè)的壓力差進行計算：

a）當壓力差的作用使封頭凹面受壓時，封頭計算厚度按上述第1種情況a）的方法計算；

b）當壓力差的作用使封頭凸而側(cè)受壓時，封頭計算厚度按上述第1種情況b）的方法計算。

3-38GB150-1998對錐殼的設計范圍有何限制？對其兒何形狀有何要求？

答：僅適用于錐殼半頂角。5600的軸對稱無折邊錐殼或折邊錐殼。

對其兒何形狀有如下要求：

1.對于錐殼大端，當錐殼半頂角a4300時，可以采用無折邊結(jié)構；當a>300時，應采用帶

過渡段的折邊結(jié)構，否則應按應力分析方法進行設計。

2.大端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑一立不小于錐殼大端內(nèi)直徑Di的10%,且不小于該過渡段

厚度的3倍。

3.對于錐殼小端，當錐殼半頂角aW450時，可以采用無折邊結(jié)構；當a>450時，應采用帶

過渡段的折邊結(jié)構。

4.小端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑rs應不小于錐殼小端內(nèi)直徑Dis的5%,且不小于該過渡

段厚度的3倍。

5.錐殼與圓筒的連接應采用全焊透結(jié)構。

3-39當錐形封頭的錐殼半頂角a>600時，GB150-1998對其厚度計算是如何規(guī)定的？

答：當錐殼半頂角a>600時，錐形封頭的厚度可按平蓋計算，也可以用應力分析方法確定。

3-40GB150-1998中受內(nèi)壓錐殼計算厚度的公式是什么？其中DC的含義為何？

答：受內(nèi)壓錐殼厚度的計算式為：

式中DC的含義是：當錐殼由同一半頂角的幾個不同厚度的錐殼段組成時，錐殼段的直徑是逐段

變化的，各錐殼段的厚度均按此式計算，式中的DC分別為各錐殼段大端內(nèi)直徑。

3-41受內(nèi)壓無折邊錐殼大、小端若需增加厚度予以加強時，GB150-1998對此有何要求？加

強段厚度如何計算？有何限制？

答：若需要增加厚度予以加強時，則應在錐殼與圓筒之間設置加強段，錐殼加強段與圓筒加強段

應具有相同的厚度。

受內(nèi)壓無折邊錐殼大端加強段的厚度按下式計算：

式中Q為應力增值系數(shù)，由GB150-1998中圖7-12查取。

受內(nèi)壓無折邊錐殼小端加強段的厚度按下式計算：

式中Q為應力增值系數(shù)，由GB150-1998中圖7-14查取。

加強段的限制：在任何情況下，加強段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度。錐殼加強段的長度

L1,大端應不小于，小端應不小于：圓筒加強段的長度L,大端應不小于，小端應不小于。

3-42受內(nèi)壓折邊錐殼大端厚度的確定，在GB150-1998中是如何規(guī)定的？

答：受內(nèi)壓折邊錐殼大端厚度的確定，在GB150-1998中，是分別計算出過渡段厚度及與過渡

段相接處的錐殼厚度，取其較大者。

過渡段厚度計算式：

式