问答题汇总讲解Word格式.docx

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强度焊、强度胀及胀焊并用。

②强度焊适用于设计压力PN≤35MPa的换热器，但不适用于有较大振动及有间隙腐蚀的场合；

强度胀适用于设计压力≤4MPa，设计温度≤300℃的换热器，操作中无剧烈振动、无过大的温度变化及无严重的应力腐蚀的换热器；

胀焊并用结构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及有间隙腐蚀的场合。

6、管壳式换热器管程或壳程的介质进口处，什么情况下应设置防冲板？

①管程设置防冲板的条件：

当管程采用轴向入口或换热管内流体流速超过3m/s时，应设置防冲板，以减少流体的不均匀分布和对换热管端的冲蚀。

②壳程设置防冲板的条件：

1）当壳程进口管流体的ρυ2值为下列数值时，应在壳程进口处设置防冲板：

a）非腐蚀、非磨蚀的单向流体：

ρυ2＞2330kg/m·

s2者；

b）其他液体，包括沸点下的液体：

ρυ2＞740kg/m·

2）有腐蚀或有磨蚀的气体、蒸汽及气液混合物，应设置防冲板：

注：

ρ—流体密度，kg/m3；

υ—流体流速，m·

s。

7、什么情况下，管壳式换热器壳程介质进出口处，设置导流筒？

①当壳程进口管流体的ρυ2值符合设置防冲板的条件也可设置导流筒；

②当壳程进口管距管板较远，流体停滞区过大时，应设置导流筒，以减小流体停滞区，增加换热管有效长度。

8、，管壳式换热器中折流板的最小和最大间距各为多少？

在管壳式换热器中，折流板的最小间距为换热器壳体内径的1/5，且不小于50mm；

最大间距不得大于换热器壳体内径，且不得超过GB151中规定的各种直径换热管的最大无支撑跨距的数值。

9、管壳式换热器各部件的C2（腐蚀裕量）应如何考虑？

①管板、浮头法兰、浮头盖和勾圈两面均应考虑C2值；

②平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面均应考虑C2值；

③管板和平盖上开隔板槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为C2值，但当C2值大于槽深时，要加上两者的差值；

④壳体法兰、管箱法兰和管法兰的内直径面上应考虑C2值；

⑤换热管不考虑C2值（强度所需之外的厚度可用于C2）；

⑥非受压元件不考虑C2值；

对于碳素钢和低合金钢，C2≥1mm；

对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，C2，＝0。

10.在什么情况下固定管板式换热器的壳程圆筒需设置膨胀节？

在固定式管板的计算中按有温差的各种工况计算出壳体轴向应力、换热管的轴向应力、换热管与管板之间的拉脱力q中，有一个不能满足强度（或稳定）条件时，就需要设置膨胀节。

在固定式管板强度校核计算中，当管板厚度确定之后，不设膨胀节时，有时管板强度不够，设膨胀节后，管板厚度可能就满足要求。

此时，也可设置膨胀节以减薄管板，但要从材料消耗、制造难易、安全及经济效果等综合评估而定。

11.管壳式换热器管板的延长部分兼作法兰时，法兰部分对管板有什么影响？

当管板兼作法兰时，法兰力矩不仅作用于法兰上，还会延伸作用于管板上，对管板来说，增加了一个附加力矩。

因此计算管板时，除考虑壳程、管程设计压力的“当量压力”及管子与壳体不同热膨胀引起的“当量压力”外，还需要计入由于法兰力距引起的管板应力。

由于法兰力矩在管板中引起的附加力矩，使管板计算趋于复杂化，管板厚度取决于其危险组合。

对延长部分兼作法兰的管板，法兰和管板应分别设计，且法兰厚度可以和管板厚度不同。

12.管壳式换热器中折流板的布置应遵循什么原则？

在管壳式换热器中，折流板的布置原则为：

1．折流板的布置必须符合工艺设计条件的要求。

特别是对折流板的形式、折流板的间距、靠近壳程物料进出口的折流板位置等必须尽可能满足工艺设计条件。

2．在工艺设计条件没有特别要求的情况下，折流板一般应按等间距布置，管束两端的折流板尽可能靠近壳程进、出口接管。

3．卧式换热器的壳程为单相清洁流体时，折流板缺口应水平上下布置，若气体中含有少量液体时，则应在缺口朝上的折流板的最低处开通液口；

若液体中含有少量气体时，则应在缺口朝下的折流板的最高处开通气口。

4．卧式换热器、冷凝器和重沸器的壳程介质为气、液相共存或液体中含有固体物料时，折流板缺口应垂直左右布置，并在折流板最低处开通液口。

13、有一卧置管壳式换热器，公称直径为1000mm,壳内走冷却水,工作压力为0.6MPa，工作温度进口为30℃，出口为40℃，下进上出；

管内工艺水（标准沸点为100℃），工作压力为1.6MPa，工作温度进口为130℃，出口为80℃，下进上出，管箱容积1.5m3，管内容积0.7m3，该设备是否属“容规”管辖范围？

划为几类？

为什么？

1）该设备属“容规”管辖范围；

2）根据“容规”附录A，介质为工艺水，分为第二组介质，查图A-2,应划Ⅱ类容器；

3）因为管箱工作温度进口为130℃，工艺水的标准沸点为100℃。

根据“容规”总则中“1.3（3）”规定，盛装介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体，符合本规程的适用范围。

14.GB151-1999中目前引用的国内最新标准有那些（写出部分标准）。

钢板标准：

GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》

及修改单1号（2012.10.1实施）

GB3531-2008《低温压力容器用低合金钢板》

GB19189-2003《压力容器用调质高强度钢板》

GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》

钢管标准：

GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》

GB9948-2006《石油裂化用无缝钢管》

GB6749-2000《高压化肥设备用无缝钢管》

GB5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》

GB/T13296-2007《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》

GB/T14976-2002《输送流体用不锈钢无缝钢管》

GB/T12771-2008《输送流体用不锈钢焊接钢管》

GB/T24593-2006《锅炉、热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管》

锻件标准：

NB/T47008-2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》

NB/T47009-2010《低温承压设备用低合金钢锻件》

NB/T47010-2010《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》

有色金属的板和管材：

按下属标准中给出的相应标准执行

JB/T4734-2002《铝制焊接容器》

JB/T4745-2002《钛制焊接容器》

JB/T4755-2006《铜制压力容器》

JB/T4756-2006《镍及镍合金制压力容器》

15.新容规对GB151《管壳式换热器》有哪些影响（写出三到五条）？

1.容器类别的划分：

按新“容规”附录A；

2.容器类别的标识：

由汉字一，二，三改为罗马数字Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ；

3.风险评估报告：

对第Ⅲ类压力容器，要求设计者出具主要失效模式、风险控制等内容的风险评估报告；

4.安全系数调整：

抗拉强度的安全系数由3.0调整为2.7、屈服强度由1.6调整为1.5；

（在新的GB150、GB151出台之前仍按老标准执行）

5.预期使用年限：

设计条件必须提出，设计时必须写出压力容器的设计使用年限（疲劳容器标明循环次数）；

6.设计文件：

强度计算书（所有压力容器）或者应力分析报告、设计图样、制造条件、风险评估报告（适用于第Ⅲ类压力容器），有必要时，还应当包括安装与使用说明。

JB/T4710复习题及答案

1、JB/T4710钢制塔式容器适用及不适用的范围各是什么？

JB/T4710-2005：

①本标准适用于设计压力PN≤35MPa，高度H（基础环板底平面至塔体上封头切线的距离）＞10m，且高度H与平均直径D之比大于5的裙座自支承钢制塔式容器。

②本标准不适用的塔式容器：

a.带有牵拉装置的塔式容器；

b.有操作平台联成一体的排塔或塔群；

c.带有夹套的塔式容器。

2、塔式容器确定设计压力时，应考虑因素？

①塔式容器上装有超压泄放装置时，应按GB150的规定确定塔式容器的设计压力。

②对于工作压力小于0.1MPa的内压塔式容器，设计压力取不小于0.1MPa；

③真空塔式容器的，设计压力按承受外压考虑。

当装有安全控制装置时，设计压力取不小于1.25倍的最大内外压力差和0.1MPa两者中的较低值；

当无安全控制装置时，取0.1MPa。

④有两个或两个以上压力室组成的塔式容器，应分别确定各室的设计压力。

3、塔式容器设计时，应考虑哪些载荷？

应考虑以下载荷：

①内压或外压；

②液柱静压力；

③塔式容器自重（包括内件和填料等）以及正常操作条件下或试验状态下内装物料的重力载荷；

④附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；

⑤风载荷和地震载荷；

需要时，还应考虑以下载荷：

⑥连接管道和其他部件引起的作用力；

⑦温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力；

⑧包括压力急剧波动的冲击载荷；

⑨冲击反力，如由流体冲击引起的反力等；

⑩运输或吊装时的作用力。

4、何为地震的基本烈度？

何为地震的设防烈度？

何为地震的基本加速度？

①　地震基本烈度：

地震的基本烈度是指在一定期限内，一个地区可能遭遇到的最大烈度，基本烈度为50年超越概率为10%的烈度。

②　抗震设防烈度：

设防烈度是按国家批准权限审定，作为一个地区抗震设防依据的地震烈度；

一个地区设防烈度不一定与本地区地震的基本烈度相同。

③地震的基本加速度：

50年设计基准期超越概率为10%的地震加速度取值。

5、何为基本风压？

标准规定最小值为多少？

基本风压：

风载荷的基准压力，按我国荷载规范规定为十米高度处50年一遇十分钟的最大平均风速。

基本风压是按q=1/2ρv2计算得出的，新标准规定，不得小于0.3KN/m2（即300Pa）。

6、为何要对塔设备进行挠度控制？

①对板式塔而言：

过大的挠度使得塔盘倾斜严重，气液传质不均匀，导致塔板效率下降，影响产品质量；

②与塔体连接的接管因塔的摆动过大，连接处受到拉、压、弯、扭的综合作用，易出现泄漏，对易燃、易爆及有毒介质是十分危险的；

③塔顶挠度过大，即意味着塔设备在摆动过程中最大位移处离中心轴线的绝对距离较大，由此会产生较大的附加偏心弯矩，影响设备的使用寿命。

为确保塔设备的正常操作和安全运行必须对塔的顶部挠度进行适当控制。

8、等直径、等厚度直立容器的基本周期计算公式？

9、塔设备应进行那些应力计算（公式）？

应进行那些组合应力校核（公式）？

A.各载荷引起的轴向应力：

①内压或外压引起的轴向应力：

②操作或非操作时重力引起的轴向应力：

③弯矩引起的轴向应力：

B.强度及稳定校核：

①圆筒最大组合拉应力的校核：

对内压容器：

对外压容器：

②圆筒最大组合压应力的校核：

式中：

为圆筒许用轴向压应力，按下式确定：

取两者之小值。

（载荷组合系数K=1.2）

10、有一直立设备，公称直径为1000mm,设备高25580mm,工作压力为-0.06MPa，工作温度为83℃，工作介质为煤气和工艺水，地震基本烈度为7度，基本风压为350Pa，试确定该设备的设计压力、设计温度、设计及检验和验收标准，该设备是否属《容规》管辖范围？

设计压力：

-0.1MPa

设计温度：

90℃

设计及检验和验收标准：

JB/T4710《钢制塔式容器》

该设备不属于《容规》管辖范围，因为该设备工作压力为-0.06MPa，小于0.1MPa

11.对塔器而言压力容器本体范围的界定包括哪些内容？

本体中的主要受压元件包括哪些内容？

非受压元件与压力容器的连接焊缝包括哪些内容（举一到两例）？

A.对塔器而言压力容器本体范围如下：

1）压力容器与外部管道或者装置焊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；

2）压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；

3）非受压元件与压力容器的连接焊缝。

B.本体中的受压元件：

如壳体、封头、设备法兰，M36以上（含M36）的设备主螺柱以及公称直径≥250mm的接管和管法兰，人孔。

C.非受压元件与压力容器的连接焊缝：

如塔器下封头与裙座的连接焊缝，吊柱（吊耳）与筒体的连接焊缝等。

12.新容规中的压力试验那种试验对JB/T4710《钢制塔式容器》影响最大？

该试验的试验压力如何取？

压力试验：

压力试验分为液压试验、气压试验和气液组合压力试验；

新增加的气液组合压力试验主要是对塔设备而言的，考虑基础承重等原因无法进行液压试验，进行气压试验又耗时过长。

对气液共存的塔式容器是很好的试验方法。

对由于内部结构、填料等原因无法充满液体，以及液压试验泵能力不足，或者设备太大，用液放液有困难，或者工作状态气多液少，用气液组合压力试验可使基础减小，节约建造成本。

气液组合压力试验：

试验压力按气压试验压力值。

（设计、制造、无损检测也按气压试验的要求进行。

同时，应按照气压试验做好安全防护工作）。

新容规中，Ⅲ类设备明显增多。

JB/T4731复习题及答案

1、JB/T4731钢制卧式容器适用及不适用的范围各是什么？

JB/T4731-2005：

①本标准适用于设计压力PN≤35MPa，在均布载荷作用下，两个位置对称的鞍式支座支承的卧式容器。

②本标准不适用的卧式容器：

a.直接火焰加热及受核辐射作用的卧式容器；

b.经常搬运的卧式容器；

c要求进行疲劳分析的卧式容器；

d.带有夹套的卧式容器。

2、卧式容器液压试验时，试验压力确定公式？

取两者中较大值。

式中：

P—设计压力，MPa；

PT—试验压力，MPa；

—元件材料在常温下的许用应力，MPa；

—元件材料在设计温度下的许用应力，MPa；

3、卧式容器设计时，应考虑哪些载荷？

①压力；

③卧式容器自重（包括内件等）以及正常工作条件下或试验状态下内装物料的重力载荷；

④附属设备、平台、隔热材料和衬里等集中及均布重力载荷；

⑤地震载荷；

⑥支座的作用反力；

⑦有热膨胀引起的支座摩擦力及其他作用力；

⑧连接管道和其他部件引起的作用力；

⑨包括压力急剧波动的冲击载荷；

⑩冲击反力，如由流体冲击引起的反力等；

⑾压力及温度变化的影响；

⑿在运输或吊装中承受的作用力。

4、卧式容器设计计算时，通常包括哪些内容？

①　按GB150或按NB/T47003.1进行筒体或封头的强度计算；

②　支座处的局部应力计算；

3圆筒中间截面及鞍座附近各应力校核；

4有地震引起的地脚螺栓应力计算及校核。

5、鞍座处筒体周向应力不满足校核条件要求时，应如何进行结构参数调整？

鞍座处筒体周向应力随鞍座包角θ和鞍座宽度以及筒体壁厚等的增加而减少。

当周向应力不满足校核条件时，一般不考虑增加筒体壁厚，而首先考虑在鞍座和筒体之间增设鞍座垫板以对筒体进行局部加强，这可有效地降低周向应力。

若加垫板不能满足要求时，可适当增大鞍座包角θ和鞍座宽度，或者两者同时增加；

若上述措施仍不能满足要求时，可考虑在鞍座面上增设加强圈。

6、卧式容器的支座设计时，应注意些什么？

①卧式容器的支座通常选用标准鞍式钢制支座，当选用JB/T4712标准鞍式支座时，可免除对鞍式支座的校核；

②卧式容器应优先选用双支座，当采用双支座时，支座中心线的位置至封头切线的距离A宜取≤0.2L，并尽可能使A≤0.5Ra；

③当双支座焊在容器上时，其中的一个支座应采用滑动支座或滚动支座。

8、卧式容器选用双支座时，固定端的设置位置如何确定？

选用多支座时，固定端的设置位置如何确定？

①卧式容器选用双支座时，固定端应设置在接管较多，管口直径较大一侧；

②卧式容器选用多支座时，固定端应设置在筒体中间作为固定点，两侧均为滑动端。

9、卧式容器开孔应注意那些问题？

①开孔应尽量避免开在两支座中间截面和支座横截面处；

②上出料口应插入设备内，离底部一定距离；

③安全阀应安放在设备顶部，接管与设备内壁齐平；

④卧式容器筒体长度大于等于6000mm时，应考虑设置两个以上人孔；

⑤卧式容器底部出料口若直接与泵和阀门相接，应在出料口设置防涡流板。

10、有一17m3卧式储存容器，公称直径为1600mm,设备筒体长度为8000mm,有效容积15m3，工作压力为0.6MPa，工作温度为40℃，工作介质为工艺水（中度危害），该设备是否属《新容规》管辖范围？

1）该设备属《新容规》管辖范围；

2）根据《新容规》附录A，介质为工艺水（中度危害），分为第二组介质，查图A-2,应划Ⅰ类容器；

3）因为它存在2m3的气相空间。

根据《新容规》总则中“注1-4”。

注1-4：

容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时，如果气相空间的容积与工作压力的乘积大于等于2.5MPa·

L时，也属于本规程的适用范围。

11、简述“新容规”容器类别的划分步骤

1）首先按“新容规”适用范围界定一下该容器是否属于“新容规”的管辖范围；

2）根据HG20660-2000《压力容器化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》对介质进行分组；

3）确定压力容器的设计压力及全容积；

4）根据压力容器的设计压力及全容积查“新容规”附录A中图A-1或图A-2，确定该压力容器的类别。

12、简述“新容规”容器类别的划分时，容器的容积是如何定义及计算的？

对固定管板换热器和有气相空间的液体储罐（工作压力大于0.1MPa）分别叙述其几何容积如何确定？

1）定义及计算：

容积是指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公差）并且圆整。

一般应当扣除永久连接在压力容器内部的内件的体积。

2）固定管板换热器几何容积：

壳程体积=壳程圆筒内腔体积-壳程圆筒内的换热管管束的体积

管程体积=管箱圆筒内腔体积+壳程圆筒内的换热管管束的体积

3）有气相空间的液体储罐体积：

为储罐的几何体积

13.卧式容器的双支座与多支座各有什么优缺点？

卧式容器的力学模型和梁相似。

多支点梁由于支点间的间距小、各支点分摊的重量小，梁中的弯矩就小，应力也小。

但要求各支点在同一水平上，这对于大型卧式容器较难做到。

由于地基的不均匀沉降，使多支点的支反力不能均匀分配。

双支座不存在支反力不能均匀分配的问题。

但是跨间的弯矩大，支座截面上的弯矩也大，容器壁内的应力就大。

14常见的容器封头有哪几种？

各有何优缺点？

常见的容器封头有半球形封头、碟形封头、椭圆形封头、球冠形封头、锥形封头、平盖等。

从受力情况看，依次为：

半球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥形、平盖最差。

从制造上看，平盖最易，其次为锥形、球冠形、碟形、椭圆形、半球形。

锥形封头受力不佳，但有利于流体均匀分布和排料，使用也较多。

固容规复习题及答案

1、哪那些压力容器只需要满足《固容规》总则，设计和制造许可要求？

容积大于1L并且小于25L，或者内直径（对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，例如矩形为对角线，椭圆为长轴）小于150mm的压力容器，只需要满足本规程总则和3.1、4.1.1的规定，其设计、制造按照相应产品标准的要求。

2、按照《固容规》的要求，压力容器设计条件至少包含哪些内容？

（1）操作参数（包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等）；

（2）压力容器使用地及其自然条件（包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等）；

（3）介质组分与特性；

（4）预期使用年限；

（5）几何参数和管口方位；

（6）设计需要的其他必要条件。

3、《固容规》对设计压力容器时提出那些节能要求？

（1）充分考虑压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸；

（2）对换热容器进行优化设计，提高换热效率，满足能效要求；

（3）对有保温或者保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有效的保温或者保冷措施。

4、《固容规》规定，关于压力容器液压试验时试验介质温度有何要求？

液压试验时，试验温度（容器器壁金属温度）应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按照本规程引用标准的规定执行，如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高，则需相应提高试验温度。

5、多腔压力容器如何类别划分？

多腔压力容器（如换热器的管程和壳程、夹套容器等）按照类别高的压力腔作为该容器的类别，并且按照该类别进行使用管理。

但是应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。

对各压力腔进行类别划定时，设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。

简单规复习题及答案

1、简单压力容器有哪些特点？

（1）介质无危害性；

（2）爆炸危险性小；

（3）具有典型的壁薄结构；

（4）量大价廉，流动性大

2、为什么要规定简单压力容器推荐使用寿命？

推荐使用寿命由设计单位根据容器结构、材料性能、使用条件等确定。

按《简规》设计的容器，如没有“推荐使用寿命”，则按设计资料不合格判定；

使用寿命从制造完成日期开始计算。

在简单压力容器总图上注明推荐使用年限，可以达到三个目的。

一是明确设计单位的安全责任，要确保按设计条件使用的简单压力容器在全寿命周期内安全，不需要承担超寿命运行引发的安全责任；

二是明确告知使用单位容器的寿命，以便提前作出更换或者其它安排；

三是促进相关数据的积累，提高行业技术水平。

1、壳体开孔，当采用补强圈补强时，应所遵循的原则？

a.钢材的标准抗拉强度下限值σb≤540MPa

b.补强圈厚度小于或等于1.5δn

c.壳体名义厚度δn≤38mm

d.容器的设计压力小于6.4MPa

e.容器的设计温度不大于350℃。

2．螺栓法兰连接设计中应包含哪些内容?

其合理设计的关键是什么?