第一章压力容器概论
§1—1压力容器及其分类
一、压力容器的定义
特种设备——根据中华人民共和国国务院令第５４９号《特种设备安全监察条例（２００９修订）》（200９年５月1日起施行），特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。
这些种类特种设备的目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门（也就是“国务院特种设备安全监督管理部门）制订，报国务院批准后执行。
特种设备的生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用、检验检测及其监督检查，应当遵守本条例，但本条例另有规定的除外。
需要注意的是，很多其他领域特种设备的安全监察不适用特种设备安全监察条例：包括军事装备、核设施、航空航天器、铁路机车、海上设施和船舶以及矿山井下使用的特种设备、民用机场专用设备。
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2.5MPa·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。
二、压力容器分类
各种不同的分类都是从各个不同需要的角度来考虑：
按壁厚：厚壁容器、薄壁容器(指器壁厚度小于或等于容器内径的l／l0者)
按受压方式：内压容器、外压容器
按温度：高温容器、常温容器和低温容器
按几何形状：球形容器、圆筒形容器、圆锥形容器和轮胎形容器等
按放置方式：立式、卧式
（一）从容器的使用特点和安全管理方面考虑，可分为固定式和移动式两类：
反应釜、聚合釜、合成塔、蒸压釜
冷却塔、列管式换热器、夹套容器
分离器、吸收他、过滤器
储罐、压力缓冲器、油水分离器
2、移动式容器
移动式容器是一种盛装容器，它的主要用途是装运气体。这种容器的使用条件比较复杂，难于管理，故易发生事故。
按容积大小和结构形状分为气瓶和槽车两种。
（1）气瓶
气瓶是使用得最为普通的一种移动式容器。它的容积较小，一般都在200L以下，常用的为40L左右。按临界温度分为：
①压缩气体气瓶（永久气体气瓶）（T＜—10C0）
常用的充装压力为15和12．5MPa，也有充装20MPa的。所装的压缩气体有氧、氢、氮、空气、甲烷、一氧化碳、一氧化氮以及氦、氖、氩、氪等惰性气体。
②液化气体气瓶（T≥—10℃）
液化气体气瓶充装时都是以低温液态充装。但有些液化气体的临界温度较低，装入瓶后会受到环境温度的影响而全部气化；有些液化气体的临界温度较高，瓶内始终保持气液两相平衡状态。根据所装液化气体的这种特性，液化气体气瓶又有低临界温度液化气体气瓶和高临界温度液化气体气瓶之分。
a.高压液化气体气瓶（低临界温度液化气体气瓶）（—10C0≤T≤70C0）
由于瓶内介质全部气化，因而它的工作压力决定于气体充装量。而为了提高气瓶单位容积的充装量，一般都用较高的压力(15和12．5MPa)来充装，所以这种低临界温度液化气体气瓶又叫高压液化气体气瓶。如二氧化碳、乙烯、乙烷、氟里昂—13、一氧化二氮等气瓶。
b. 低压液化气体气瓶（高临界温度液化气体气瓶）（T＞70C0）
因为瓶内保持气液两相平衡状态，因而它的最高工作压力即为所装气体在最高使用温度下的饱和蒸气压力。根据我国气温情况，《气瓶安全监察规定》规定气瓶的最高工作温度按600C考虑。所有高临界温度的液化气体在60℃时的饱和蒸气压力都在10M Pa以下，所以这类气瓶又叫低压液化气体气瓶。低压液化气体气瓶所装气体种类较多，最常见的是液氨、液氯、液体二氧化硫、氟里昂—22等气瓶。
③溶解气体气瓶
溶解气体气瓶是专供盛装乙炔的气瓶．由于乙炔气体极不稳定，故必须把它溶解在溶剂(常用的是丙酮)中，这种气瓶的内部装满多孔性物质（固体硅酸钙填料，其空隙率为85~92%），用以吸收溶剂。充装时将乙快气体加压罐装于瓶内，乙炔即被溶剂所溶解而贮存在瓶中。溶解气体气瓶的工作压力为1.5MPa。容积有25L、40L和60L。气瓶肩部有易熔塞，易熔合金的熔化温度为100±5℃。
（2）槽车
槽车是固定安装在流动车架上的一种卧式贮罐。它的容积较大，常达数十立方米。槽车同液化气体气瓶一样，也是专门运输液化气体的。由于它的直径很大，一般不宜承受高压，所以它所充装的都是低压液化气体。使用较普遍的是液化石油气槽车和液氨槽车。
（二）按安全的重要程度：
压力容器介质在压力容器发生事故时的危害程度，取决于介质的物理、化学特性，也就是容器所装的介质是否易燃、易爆和有毒性。
分类原则：根据容器压力与容积乘积大小、介质危害程度以及容器的作用将压力容器分类。
3、第三类压力容器：
具有下列情况之一的，为第三类压力容器:
高压容器；
b．中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；
c．中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3）；
d、中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPa·m3）；
e、低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPa·m3）；
f．高压、中压管壳式余热锅炉；
g．中压搪玻璃压力容器；
h．使用强度级别较高的材料制造的压力容器；（指响应标准中抗拉强度规定值下限≥540MPa）
i．移动式压力容器
包括：铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）
罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体等）
j．球形储罐（容积大于等于50m3）
k．低温液体储存容器（容积大于5m3）
（2）第二类压力容器：具有下列情况之一的，为第二类压力容器。
a、中压容器；
b．低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；
c．低压反应容器和低压储存容器
（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；
d．低压管壳式余热锅炉；
e．低压搪玻璃压力容器。
（3）第一类压力容器：除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。
§1—2（中低压）压力容器的结构型式
压力容器结构=承压部件(本体+联接件、密封件）+工艺附件(搅拌装置、测量仪表、安全装置）
一、容器本体（承压壳体）
（一）球形容器
球形容器的本体是一个球壳。一般都是焊接结构，旧式的也有铆接的。球形容器的直径一般都比较大，难以整体或半整体压制成形，所以它大多是由许多块按一定的尺寸预先压制成形的球面板组焊而成。这些球面板的形状不完全相同，但板形一般都是一样的。只有一些特大型、用以贮存液化气体的球形贮罐，球体下部的壳板才比上部的壳板要稍微厚一些。
（1）从壳体受力的情况来看，最适宜的形状是球形。因为在内压力作用下，球形壳体的应力是圆筒形壳
计腐蚀裕度）。
（2）从壳体的表面积来看，球形壳体的表面积要比容积相同的圆筒形壳体小10~30％(视圆桶形壳体高度与直径之比而定)。表面积小，所使用的板材也少，再加上需要的壁厚较薄，因而制造同样容积的容器，球形容器要比圆筒形容器节省约30~40％的材料。
（3）球形容器表面积小，除节省制造钢材外，当需要与周围环境隔热时，还可以节省隔热材料或减少热的散失，所以球形容器最适宜作液化气体贮罐。此外，有些用蒸汽直接加热的容器，为了减少热损失，有时也采用球体。
（4）但是球形容器制造比较园难，工时成本较高。
（5）作为反应或传热、传质用容器，既不便于在内部安装工艺附件装置，也不便于内部相互作用的介质的流动，因此球形容器仅广泛用作盛装容器。
球形容器的基本参数是公称直径（内径）。
（二）圆筒形容器
圆筒形容器在受力角度虽不如球形容器，但比其他形状好得多，而且，易于制造，又便于在内部安装工艺附件和利于相互作用的工作介质在其内部流动。因此，用得最为普遍。
圆筒形容器包括圆筒体和封头：
1、圆筒体
薄壁圆筒体除了直径较小者可以采用无缝钢管外，一般都是焊接结构，即用钢板卷圆后焊接而成。
为了便于批量生产，我国已实行压力容器零部件的标准化，容器的筒体直径按公称直径(Dg)选用。应该注意的是，对于焊接的圆筒体，公称直径是指它的内径；而用无缝钢管制作的圆筒体，容器的公称直径是指它的外径。
2、封头
压力容器的封头或端盖，按其形状可以分为三类，即凸形封头、锥形封头和平板封头。
（1）半球形封头
半球形封头整体压制成形较为困难，所以直径较大的半球形封头一般都是由几块大小相同的梯形球面板和顶部中心的一块圆形球面板(球冠)组焊而成。中心圆球面板的作用是把梯形球面板之间的焊缝隔开一定的距离。从节省金属材料的观点来看，半球形封头为极佳型，但由于它的深度过大，加工制造比较困难。为了便于与圆筒体焊接并避免焊缝处结构的不连续，在实用中常取它的厚度与圆筒体相同，而不是小于圆筒体。所以除了压力较高，直径较大的贮罐或其它有特殊需要者外，一般较少采用。
（2）碟形封头
碟形封头又称带折边的球形封头，它常由几何形状不同的三个部分组成。其中央是半径为Rc的球面，与筒体联接部分是高度为h。的圆筒体(直边)，球面体与圆筒体由曲率半径为r的过渡圆弧(折边)所连接。过渡圆弧部分的作用是使球面体与圆筒体平滑过渡，以减小连接处由于形状突变而产生的局部应力。
碟形封头的深度小时，加工制造比较容易，但深度越小，它的过渡圆弧曲率半径也越小，而球面半径就越大。这样，在过渡圆弧与球面体连接处的形状突变也越为严重，因此而产生的局部应力也越大，封头需要的壁厚也越大。常用的碟形封头球面半径Rc与筒体直径相等，r／Rc的比值为0.15。
（3）椭圆形封头
椭球形封头是中低压容器中使用得最为普通的封头结构形式，它一般由半椭球体和圆筒体两部分组成。半椭球形的纵剖面是半个椭圆，它的曲率半径是连续变化的，没有形状突变处，所以这种封头的形状要比碟形封头优越，但加工稍为困难些。椭球形封头的深度决定于椭圆长短轴之比。椭圆长短轴之比越大，封头深度越小，封头的应力越大，需要的壁厚也越大。标准椭球形封头的长短轴之比(D／2h)为2。
（4）无折边球形封头
无折边球形封头是一块深度很小的球面体(球冠)。这种封头可视作为减小深度而将半球形或蝶形封头的大部分除掉，仅保留端部的球面体而成。它结构简单，制造容易，因而成本也较低，但是由于它与筒体联接处结构不连续，存在着很高的局部应力，一般只用于直径较小、压力很低的低压容器上。
工作介质含有颗粒状或粉末状的物料或者是粘稠的液体时，它的底部常用锥形封头。因为锥体有利于汇集和卸下这些物料。锥形封头有带折边的和无折边的两种。后者较少。
带折边的厚锥体的加工是比较困难的，所以除非是特殊需要，带折边的锥形封头半顶角—般不大于450。标准带折边锥形封头的半顶角有300和450两种，过渡圆弧曲率半径r与直径Dg之比值规定为0.15。
二、主要附件
（一）法兰联接结构
1、法兰与筒体的联接
常见的法兰连接形式：整体法兰、活套法兰、螺纹法兰。
2、法兰密封面与垫片
法兰密封面常见的有平面型密封面、凹凸型密封面和榫槽型密封面三种。
（1）平面型密封面易加工，但安装时不易对正，垫片向两边挤出，密封性能较差，一般用于无毒介质的低压容器。
（2）凹凸型密封面的垫片容易装正，而且紧固螺栓时也不会向外挤出，密封性能较平面型为好，但加工比较困难，一般多用于中压容器。
（3）榫槽型密封面密封性能更好，但结构复杂，加工更为困难。更换垫片比较麻烦，密封面上的榫头也容易被碰坏。又称氨气密封。
容器法兰联接所用的垫片，一般有非金属软垫片、缠绕垫片和金属包垫片三种。
（二）容器的接管与开孔
压力容器一般都要开孔，包括工作介质的进入及引出孔、测量器内温度、压力及装设安全装置的连接孔等。此外，为了能对容器进行定期的内部检验和清理和器内附件的安装拆卸等，还需要开设手孔与人孔。容器开孔以后，器壁强度将因此受到削弱，因而需要补强。所以容器的主要附件还应包括这些接口管、手孔或人孔以及开孔补强结构。
接口管是容器专门用来与外部设备管道联接的一种附件，容器上常用的接口管有螺纹短管式、法兰短管式以及平法兰式等。
手孔和人孔有圆形和椭圆形两种，其封闭形式有内闭式和外闭式。内闭式手孔或人孔的结构有自紧密封的作用，可以防止因垫片等的失效而导致器内介质的大量喷出，适用于工作介质为高温或有毒气体的容器。
容器的开孔补强结构，常用的有补强圈、厚壁短管和整体锻件补强三种。
（三）容器支座
1、立式容器支座
立式容器支座的形式较多，常用的有耳式支座、支承式支座和裙式支座。
2、卧式容器支座
卧式容器支座的结构形式有鞍式支座、圈座和支承式支座三种。
3、球形容器支座
球形容器的支座，常用的有裙式和柱式两类。
三、气瓶
（一）结构特点
1、容积较小
气瓶的容积一般都比较小，因为它要经常搬运移动，必须体小轻便。气瓶的容积一般都在30～200L 之间。容积较大的，用于盛装低压液化气体；较小的用于盛装压缩气体或高压液化气体。
2、高度适中
气瓶的高度—般都在1.5m左右，即要求它比正常人的身高稍为矮一些。过高或过矮的气瓶都不易于
3、具有立放的支座
气瓶在充装气体和贮存时宜直立放置，以免滚动或互相撞击。为此，气瓶的底部有的采用凹形封头，有的则在凸形封头的外面装上—个较短的底座圈。
4、只有一个接口管
气瓶的接口管内孔一般是锥形的，且具有内螺纹，以便于装设瓶阀。又由于气瓶要经常搬运移动，为了保护瓶阀在频繁的搬动过程中不致于被破坏并由此而引起事故，接口管上还要有联接保护瓶阀的装置(瓶帽)的结构，如外螺纹等。
第二章压力容器的设计要求
§2—1压力容器的应力
一、压力容器的薄膜应力（内压容器）
在工程上分析薄壁壳体的应力时，常常采用这样一种理论，即把薄壁壳体看成是一层薄膜，壳体断面上根本无法承受弯矩，壳体上只存在拉应力(或压应力)，不存在弯曲应力。这种理论称为薄膜理论或无力矩理论。按照这种理论分析计算出来的壳体应力称为薄膜应力。
当圆筒体的外内径比值K较小时，它的薄膜应力与最大应力之差是很小的，特别是采用中径公式(即以中间曲面半径为基准)的，其薄膜应力更接近于最大应力。即使圆筒体的外内径比值K达到1．2，两者相差也小于1％。在这种情况下完全可以应用薄膜理论公式来计算圆筒体的应力。所以国内外许多压力容器设计规范对于K＜1.2的容器都采用薄膜理论公式进行计算，美国机械工程师协会(ASME)规定，经修正过的薄膜应力公式可适用于K＜1.5的容器。
薄壁壳体和厚壁壳体的受力分析、设计计算乃至于制造工艺均有很大的差异。
（一）计算回转壳体的薄膜应力的基本公式
压力容器壳体绝大部分是回转壳体，且通常是承受轴对称载荷，如内压、液柱静压和自重等。所谓回转壳体是指它的中间面是由一根任意直线或平面曲线绕着同一平面内的一条轴线回转而成的回转表面。
1、受力分析
2、微体静力平衡方程式
3、区域平衡方程式
（二）球形壳体的薄膜应力
（三）圆筒体的薄膜应力
（四）椭圆形壳体的薄膜应力（参考教材内容）
二、壳体的不连续应力
局部应力包括应力集中和不连续应力（边界应力）。
1、边界效应与不连续应力
由于结构形状或尺寸的不同在承载时产生不同的变形，而又因为要连接在一起而引起相互约束的现象，只发生在两个部件连接处的边界地区，因之称作“边界效应’或“边界问题’。而由边界效应所引起的应力则称为“不连续应力”成“边界应力”。
压力容器壳体的不连续应力影响范围很小，即它只存在于连接处两边附近很窄的一个区域内，而且一般也不直接影响到壳体的破坏强度。但在一些不合理的结构中，不连续应力可以达到很高的数值，而高的局部应力对受反复载荷的部件的疲劳寿命是有很大影响的。在材料韧性较差或存在缺陷的情况下，高的局部应力也会导致容器的断裂。
1、不连续应力的特点
（1）局限性：对于钢制圆柱壳，边界应力只局限于距离边缘为2.5RS内。（2）自限性
3、产生不连续应力的常见结构部位
在压力容器中，边界效应往往在下列一些常用结构中产生：
1)圆筒体与各种封头的连接；
2)壁厚不同的圆筒的连接；
3)圆筒体上焊接法兰或装设加强圈；
4)圆筒与管扳的连接；
5)材料物理性能(例如E、μ等)不同的筒体的连接；
6)圆筒形壳体或球形壳体上的开孔接管。
4、不连续应力的处理
由于边缘应力具有局限性，因此在设计中一般只在结构上作局部处理。如①采用边界应力较小的连接结构；②封头留直边，使焊缝远离边界；③保证边缘区的焊接质量，降低边缘区的残余应力；④尽可能避免在边缘区内开孔或焊接附件等。
由于边缘应力具有自限性，因此由塑性较好的材料制成的容器，在静载荷作用下一般都不考虑边缘应力的影响。但对由脆性材料制造的容器，则必须详细计算边缘应力。
§2—2压力容器材料的性能要求
压力容器用材，着重考虑它的三个方面的性能：机械性能、工艺性能、耐腐蚀性能。
一、机械性能
钢材的机械性能主要包括强度、塑性、冲击韧性等。
二、工艺性能
制造工艺性能是指材料在加工时所具有的特性。制造压力容器承压部件时，一般都经过冷卷或冲压、焊接、热处理等工艺过程，因此应该考虑材料的冷加工变形性能与焊接性能。
1、冷加工变形性能
2、焊接性能（可焊性）
三、耐腐蚀性能
材料的耐蚀性用腐蚀速率Ka（mm／a）表示。金属材料的腐蚀速率大多用单位时间内的腐蚀深度来表示。在化工机械中，金属的耐腐蚀性一般采用三级标准：腐蚀速率小于0.1mm／年者，为耐蚀性良好；腐蚀速度为0.1~1mm／年者，为耐蚀性一般；大于1mm／年者为耐蚀性差。
§2—3压力容器壁厚的计算
传统的设计方法是，压力容器的一般承压部件只是根据它在直接载荷(主要是压力，个别情况下还有重力、风力等)作用下产生的、能直接导致部件破坏的薄膜应力(或加上弯曲应力)来确定其壁厚。至于由部件结构不连续等而产生的、并不会引起重要变形(或只是局部变形)的局部应力，则采取在结构形式或尺寸上加以限制，从而把这些并不会直接导致承压部件破裂的局部应力控制在一定的范围内，而在设计部件壁厚或校核部件强度时则不予考虑。
强度理论：
（1）最大拉应力理论
σ1≤[σ]
（2）最大伸长线应变理论
（3）最大剪应力理论
（4）形状改变比能理论
四个强度理论所得到的当量应力表达式为：
如果将上列各公式写成—个统一的形式，则可以用下式表达强度条件：
σd≤[σ]
根据实验资料的数据，碳钢或低合金钢等材料的塑性断裂，以形状改变比能理论计算的结果比较符合试验结果，尤其是屈服判据，而最大剪应力理论则与试验结果偏离较大。但目前在锅炉、压力容器的设计计算中，第三强度理论却得到普遍采用。一方面是因为最大剪应力理论的物理概念比较直观，另一方面是按此理论设计比较偏于安全。
一、设计参数
若材料的强度指标统一用“σ”表示，则有如下关系：
至于选用哪一个强度指标来确定许用应力，则与部件的运行条件及失效准则有关。
1、设计压力p
设计压力(或称计算压力)是指在相应设计温度下，用以确定承压部件(球体、筒体、封头等)壁厚的压力。承压部件的设计压力不得小于设备的最高工作压力p w。①一般情况下，可取为最大工作压力的1.0—1.1倍。最大工作压力是指在正常操作情况下，设备可能出现的最高压力。②装设安全阀的压力容器，其设计压力应不小于安全阀的开启压力，开启压力一般为（1.05～1.15）p w；若其部件所受的液柱静压力达到上述设计压力的5％时，则计算压力中还应加上液柱静压力。③装设爆破片的压力容器，其设计压力应不小于爆破片的计算设计爆破压力，计算设计爆破压力一般为（1.25～1.50）p w。若部件还有液柱静压力，则对此液柱静压力的考虑应符合上条规定。
对于盛装液化气体的容器，在规定的充装系数范围内，其设计压力应为介质在最高温度下的饱和蒸气压力，如器内液柱静压力超过此压力的5％时，则计算压力也应加上此液柱静压力。
至于其它载荷，如风、温差应力等，不能计入设计压力，而要分别考虑。
2、设计温度
各种材料都有一个适宜的温度范围；另一方面，材料的强度极限与温度也有关，因此，温度是选材和确定许用应力的一个基本参数，它是设计压力下的最高和最低温度。
3、许用应力与安全系数
工作温度为常温和温度不很高的承压部件，其许用应力也应满足上述的以塑性变形和以断裂为限制的两个条件。
对于工作温度很高(达到材料的蠕变温度，即—般碳钢和低合金钢＞4200C，铬钼合金钢＞450℃，奥氏
还应考虑材料的长期高温指标，即持久强度和蠕变极限。在这样的工作条件下，许用应力应取下列四个公式计算值中的最小值。
安全系数是一个比较复杂的问题。根据《钢制压力容器》(GB150—89)与《压力容器安全监察规程》的规定，钢制压力容器材料的安全系数按书表选取。
4、焊缝系数Φ
规定：Φ=焊缝强度/母材强度，表明焊接产生的焊接缺陷和焊接热影响对材料强度的削弱程度。
按《压力容器安全监察规程》的规定，由经过考试合格的焊工按规定的焊接工艺规程施焊的容器，焊缝系数根据焊接接头的形式和焊缝的无损探伤检验要求（取决于焊接缺陷的可能性大小及容器的重要程
5、壁厚附加量C
C= C1+ C2+ C3
（1）腐蚀裕度C1
腐蚀裕量根据工作介质对部件材料的腐蚀速度和设备的设计使用寿命而定(理论上为此两者的乘积)。一般按经验数据选用。气瓶取0.2mm/a，碳钢、低合金钢C1≥1mm。
（2）钢板负偏差C2
钢板或钢管负偏差(即实际厚度与名义厚度的最大偏差)Ci，可根据钢板或钢管标准规定的数据选用。一般取0.5～1.0mm。
（3）加工减薄量C3
加工减薄量C3可视部件的加工变形程度和是否加热而定。由制造单位依据加工工艺和加工能力自行选取。按GB150—89的规定，钢制压力容器设计图样上注明的厚度不包括加工减薄量。
筒体：冷卷C3：=0；热卷C3自定。可用冷卷的：低碳钢、16MnR的S/Di≤0.03、普通低合金钢（16MnR 除外）S/Di≤0.025。
封头：冲压封头约为10%S。
6、最小壁厚S min
对于设计压力较低的低压圆筒，按此公式求出的设计壁厚往往很薄，在制造、运输和安装过程中，筒体很容易变形，并且会使它在承压时产生附加的局部应力。为了保证容器具有一定的刚度，还应规定它的最小壁厚。筒体的最小壁厚Smin可按下列方法确定：
7、板材厚度的系列
二、内压薄壁容器壁厚计算公式
1、球形容器
加入壁厚附加量C，则可以得到球形壳体的壁厚计算公式为：
=S0（计算壁厚）+C
若球体直径和壁厚已知，需要确定其许用压力，则上式可写成：
2、圆筒体
圆筒形壳体的壁厚计算公式为：
圆筒体的最大许用压力为：
3、椭圆形封头
由前面的分析可知，椭球壳体上各点的经向应力和周向应力是不相同的。在椭球的赤道和极点(即中间面与回转轴的交点)处，经向应力和周向应力分别为：
根据第三强度理论极点上的当量应力为：
比较可知，赤道处的当量应力大于极点上的当量应力的条件是：
这样看来，对于大多数椭球封头，似应按赤道处的当量应力来计算它的壁厚。但是，这些公式都是以整个椭球体的应力状态而得出的，即壳体可以自由变形，而不受相邻部件的约束。而作为与圆筒体相连接的半椭球体，情况就不一样了。因为在连接处，椭球半径的缩小必然受到圆筒体的约束，从而产生周向的拉伸应力，与环向薄膜应力(压缩应力)相抵消。因此，在一般情况下，椭球形封头的强度设计仍然应按极点的应力状态考虑。由此观点出发按第三强度理论建立强度条件即为
在此式的基础上，考虑椭圆形封头的承压变形及与筒体连接时产生的边界效应而引入形状系数M l，即为目前国内采用的椭圆形封头的壁厚设计公式。
若已知封头的实测最小壁厚为s，则其许用压力为
4、 蝶形封头
在碟形封头的球面体与转角部分的连接处附近，由于两者在连接处的变形不连续而产生经向弯曲应力。由于此处的局部应力较大，在计算壁厚时不能予以忽略。因此，碟形封头上包括这种局部弯曲应力在内的最大合成应力可以用一个包括形状系数M 2在内的类似球形容器的应力公式来表示：
若考虑焊接或开孔对封头强度的削弱，并用碟形封头球面体的内半径Rci 写成设计壁厚的表达式即为
碟形封头的许用压力为：
[例题]某一圆筒形容器，封头为标准椭圆形，设计压力为35kgf/cm2，公称直径为600mm,许用应力为1500kgf/cm2，只有单面腐蚀，腐蚀速率为0.1mm/a ，实测壁厚为9mm ，焊缝系数为0.85。问该容器能否在原有压力下继续使用？可用多少年？（S 0=8.35mm ，6.5年） [解]对圆筒体：承受内压所需最小壁厚为：
S O =
p pD i
-φσ][2=35
85.01500260035-???=8.35mm
对封头：承受内压所需最小壁厚为：
S O =
p K
pD i 5.0][2-φσ=35
5.085.015002160035?-????=8.30mm
所以，剩余壁厚=S 实-S 0=9.0—8.35=0.65mm ， 因此，能用年数=
Ka
剩余壁厚=1.065
.0=6.5年。
§2—4 对压力容器结构的要求
局部应力对安全的影响：简言之，局部应力是导致结构脆性破裂和疲劳破裂的重要因素。当结构接触腐蚀性介质时，局部应力也是腐蚀破裂的因素之一。
一、结构设计的一般要求
如碟形封头的折边就起这个作用。
如开孔与开孔、开孔与焊缝、焊缝与焊缝之间应保持一定的距离；封头加直边；支座及其它附件不要焊在容器壳体的焊缝上；焊接凸形封头应具有中心圆板。
如尽量采用对接焊逢，少用角接或搭接焊缝；角焊缝可圆滑过渡；不等厚结构的焊接。 焊接接头的基本形式有对接接头、搭接接头、角接接头等，如图所示。
对接接头所形成的结构基本上是连续的，接头及所连接母材中的受力比较均匀，是各种焊接结构中采用最多也是最完善的结构形式。
封头与筒体的连接焊缝必须采用全焊透结构，特别是平板封头、无折边球形封头及锥形封头，更应在结构设汁上确保焊透，不开坡口的浮焊结构或单面开坡口无法焊透的结构不得采用。凸形封头与筒体的连接一般都应采用对接接头。
能采用对接焊缝时应尽量采用对接焊缝，尽量避免角焊缝。在压力容器中，角焊缝有时是避免不了的，将平封头、平管板、平端盖经扳边后与筒体对接，是避免角焊缝的典型例子。
二、封头的选择及尺寸的限制
1．压力容器的凸形封头最好采用椭圆形封头，并选用标准形式。标准椭圆形封头的长短轴比值(封头半径与不包括直边高度在内的封头高度之比)为2。采用非标准椭圆形封头时，长短轴之比值不得大于2．6。(薄膜应力的范围在2.5)
2、在封头半径与高度之比值相同的情况下，碟形封头较椭圆形封头存在较大的弯曲应力，因此应尽量少采用碟形封头。采用碟形封头时，封头过渡区的转角半径应不小于封头内直径的10％，且应不小于封头厚度的3倍，以防止封头在过渡部分或其附近产生更高的弯曲应力。
3、无折边球形封头使筒体产生较大的附加弯曲应力，因此只运用于直径较小、压力较低的容器。在任何情况下，无折边球形封头的球面半径都不应大于圆筒体的内直径。因为封头球面半径过大将与平扳封头相似，产生很高的边界应力。确定无折边球形封头的厚度时，应核算与其联接的圆筒体的边缘应力，务必使筒体的最大合成应力(包括边缘应力在内)不超过材料屈服极限的2倍。
4、锥形封头只在容器的生产工艺确实需要的情况下才采用。无折边锥形封头的半顶角不得大于30。。半顶角大于30。的锥形封头应采用折边的结构或在锥体与筒体的联接处采用加强结构，以避免产生过高的附加弯曲应力。采用折边锥形封头时，折边过渡区的转角内半径应不小于园筒体内直径的10％，且应不小于锥体厚度的3倍。
5．除锅炉集箱采用合理结构的平端盖外，平板角焊封头一般不宜用于压力容器。需要采用时应有足够的厚度，并采用保证全焊透的焊接结构。
6、用多块扇形板组拼的凸形封头必须具有中心圆板，中心圆板的直径应不小于封头直径的1／2。
三、开孔补强
(一)未加强孔的最大允许直径
(二)单孔补强结构
整体补强——即把开孔的球体、圆筒体或封头的厚度加大到使孔边的局部应力减小列允许的范围之内。很明显，这种用增加整体壁厚来降低孔边的局部应力的补强方法是不合理的，所以壳体开孔—般都用局部补强法，即在孔边增设补强结构。
承压壳体的局部补强——也就是另加补强元件补强的结构形式，常用的有三种：即补强圈补强、厚壁接管补强和锻件补强。
(三)等面积补强设计的原理
等面积补强设计基于这样的观点，即壳体开孔时所削弱的面积可以由孔边周围的多余金属面积来补足。
上述金属面积都是指通过开孔中心线的纵截面上的正投影面积．
第三章压力容器的安全泄压装置
压力容器的安全装置是专指为了承压容器能够安全运行而装设在设备上的一种附属装置，又常称之为安全附件。锅炉、压力容器的安全装置，按其使用性能或用途可以分为以下四大类型：
1．连锁装置。指为了防止操作失误而设的控制机构，如联锁开关、联动阀等。
2．警报装置。指设备在运行过程中出现不安全因素致使其处于危险状态时，能自动发出音响或其它明显报警讯号的仪器，如压力报警器、温度监测仪等。
3．计量装置。指能自动显示设备运行中与安全有关的工艺参数的器具，如压力表、温度计、液位计等。4．泄压装置。设备超压时能自动排放压力的装置。
本章只介绍泄压装置。
§4—1概述
一、设备的超压及其常见原因
1．操作失误或零件破损引起器内压力升高
(1)压力较高的气体进入许用压力较低的容器内；
(2)器内产生的气体无法排出造成压力不断上升。
2．满液后的容器因液体热膨胀而超压
3．器内燃烧爆炸生成高温高压气体
(1)器内混合气体爆炸
(2)器内发生燃烧反应
4．器内化学反应失控造成容器超压
5．液化气体意外受热饱和蒸汽压增大
(1)因操作失误或自动调节装置失灵使器内液化气体受热压力上升。
(2)贮罐内高分子单体聚合放热。
(3)周围火灾使液化气体受热压力升高。
二、安全泄压装置的作用
安全泄压装置是为保证锅炉、压力容器安全运行，防止它超压的一种器具。它具有下列功能：当容器在正常的工作压力下运行时，保持严密不漏；当器内的压力一旦超过规定，能自动、迅速地排泄出器内的介质，使设备内的压力始终保持在最高许用压力范围之内。
三、安全泄压装置的装设原则
对于压力容器并不要求每一台都必须单独装设泄压装置。必须单独装设安全泄压装置的有以下几种：
(1)液化气体贮存容器；
(2)压气机附属气体贮罐；
(3)器内进行放热或分解等化学反应，能使压力升高的反应容器；
(4)高分子聚合设备；
(5)由载热物料加热，使器内液体蒸发气化的换热容器；
(6)用减压阀降压后进气(汽)，且其许用压力小于压源设备(如锅妒、压气机贮罐等)的容器。
四、安全泄压装置的类型
安全泄压装置按其结构型式分为阀型，断裂型，熔化型和组合型等几种。
1．阀型安全泄压装置
阀型安全泄压装置就是常用的安全阀。
优点是：仅仅排泄压力设备内高于规定的部分压力，而当设备内的压力降至正常操作压力时，它即自动关闭。能多次重复使用。
缺点是：密封性能较差；由于弹簧等的惯性作用，阀的开放有滞后现象，因而泄压反应较慢。
阀型安全泄压装置适用于：介质比较洁净的气体，如空气、水蒸汽等的设备，不宜用于介质具有剧毒性的设备，也不能用于器内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的设备。
2．断裂型安全泄压装置
断裂型安全装置，常见的有爆破片和爆破帽，前者用于中低压容器，后者多用于超高压容器。
优点是：密封性能较好，泄压反应较快，气体中的污物对装置元件的动作压力影响较小。
缺点是：在完成降压作用以后，元件即不能继续使用，容器也得停止运行；爆破元件长期在高压力作用下，易产生疲劳损坏，因而元件寿命短；此外，爆破元件的动作压力也不易控制。
断裂型泄压装置宜用于：器内固化学反应等升压速率高或介质具有剧毒性的容器，不宜用于液化气体贮罐。对于压力波动较大，即超压的机会较多的容器也不宜采用。
3．熔化型安全泄压装置
熔化型安全泄压装置就是常用的易熔塞。
优点是结构简单，更换容易，由熔化温度而确定的动作压力较易控制。
缺点是在完成降压作用后不能继续使用，容器得停止运行；而且因易熔合金强度的限制，泄放面积不能太大。
熔化型泄压装置只能用于器内气体压力完全取决于温度的小型容器，如气瓶等。
4．组合型安全泄压装置
常见的是弹簧式安全阀与爆破片的串联组合。这种类型的安全泄压装置同时具有阀型和断裂型优点。
由于结构复杂，组合型安全泄压装置一般用于工作介质有剧毒或稀有气体的容器；又因为安全阀的滞后作用，它不能用于器内升压速度极高的反应容器。
§4—2弹簧式安全阀的结构和工作特性
安全阀的种类，按其整体结构及加载机构的不同可以分为重锤杠杆式、弹簧式和脉冲式三种。这里只介绍弹簧式，如下图。
1-弹簧，2-阀杆，3-阀瓣，4-阀体，5-手柄
一、动作过程
安全阀在有压力的情况下，阀瓣上作用着方向相反的两个力。设P1是阀内气体压力的作用力，它的方向是使阀瓣离开阀座。P2是方向与此相反的作用力，它包括加载机构所施加的作用力，阀瓣(包括闭杆等)的重力，以及阀出口处气体压力(背压)的作用力。安全阀实际上就是随着这两个力的变化而动作的。
P2=弹簧力+重力+出口背压
（1）当时，在阀瓣与阀座的接触面之间就存在着接触压力，如果这个压力大于或等于阀的密封面所必需的密封力，它就保持密封。
上式中：A b——阀辨与阀座的接触面积(即密封面的面积)；
q b——为保证密封在单位面积的密封面上所必需的压力，称为密封比压。密封比压q b与密封面的材料及加工精度(即光洁度)有关。
（2）在0≤P2—P1＜A b q b这一过程中，阀一直是泄漏的。
（3）P2＜P1时，阀瓣突然开启，排气量迅速增加。这时的气体压力即为安全阀的开启压力。一般调整为（1.05~1.15）p w
（4）由于阀瓣上升，弹簧被压缩，于是P2也增大，气体压力也略有升高。气体压产升高到一定程度以后即不再增加，这时的最大压力即为安全阀的排放压力。安全阀压力达到排放压力后即开始下降，但排气量仍保持不变。这时的排气量就是安全阀的额定排气量，简称排量。
（5）经过一段排放以后，压力继续下降，排气量也逐渐减小，直至降到一定的数值，阀瓣才开始关闭。这段的压力就是安全阀的开始关闭压力。但由于惯性及气流等影响，阀辩在开始关闭后仍经过一段时间的泄漏，压力继续下降。到阀瓣完全恢复密封时的压力就是安全阀的回座压力。此压力一般比较低。
二、弹簧式安全阀的特点
1、容易安装，能调整动作压力；
2、开启后能自闭，减少介质的泄放损失；
3、可反复多次使用；
4、易受污物沾染，使密封性差，常发生泄漏；
5、易被污物堵塞，影响排气；
6、有滞后性，泄压反应慢（阀瓣有惯性；弹簧力随压缩量加大）；
7、弹簧长期受高温作用，可能因疲劳而失效。
阀型安全泄压装置适用于：介质比较洁净的气体，如空气、水蒸汽等的设备，不宜用于介质具有剧毒性的设备，也不能用于器内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的设备。
三、安全阀的封闭结构
根据安全阀阀瓣的开启高度与阀流道直径之比，可以把安全阀分为微启式与全启式两种。
微启式安全阀——就是指它的阀瓣开启高度使其帘面积(即阀瓣升起时，在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积)小于流通面积(阀进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积)。微启式安全阀的开启高度小于流道直径d的1／4。
节圈。
上图（a ）所示结构是一个最普通的封闭结构，这种结构只能使阀瓣开启一个很小的高度。一般为（
20
1
～40
1
）d ，所以它的有效排气面积受到很大的限制，对相同排放量的安全阀，它的直径至少要增加到5倍，使阀的结构特别庞大。
为了改善这种情况，就必须增大阀瓣的开启高度，这可通过两种途径：①增加气体压力直接作用的面积，如图（b ），这种方法用得较早，但效果不显著。②利用气流对阀瓣的反作用力。如图（c ），气流的转弯程度由调节圈来调节，从而调节作用于阀瓣上的反作用力，得到不同的开启高度。这种结构效果较好，开启高度可达到（
101～20
1）d ，使用较为普遍。 下图为全启式安全阀的封闭结构，它由上、下调节圈构成。它的开启高度可达到（31～4
1
）d ，灵敏度高、体积小，使用得较为普遍，但上、下调节圈的位置很难调节。
四、安全阀的排气方式
分为三种：全封闭式、半封闭式、敞开式。
全封闭式——气体全部通过排气管排出，介质不能向外泄漏，主要用于有毒、易燃气体的容器上。 半封闭式——气体一部分通过排气管排出，另一部分从阀盖与阀杆之间的间隙中漏出，主要用于不污染环境，又不是空气的容器上。
敞开式——无排气管，气体直接由阀瓣上方排入周围的大气环境，多用于压缩空气等容器上。
§4—3安全阀的选用
一、选型（JB308-75《阀门型号编制方法》）
安全阀是一种标准阀门。根椐有关标准规定，安全阀的型号由六个单元组成，共排列如下：
1、阀门类型代号
A ——安全阀；GA ——杠杆式安全阀。 2、连接形式代号
3、结构型式代号
0——带散热片、全启式、封闭型；1——微启式、封闭型；2——全启式、封闭型；3——带扳手、微启式、封闭型；4——带扳手、全启式、封闭型；7——带扳手、微启式、不封闭型（包括半封闭型、敞开型）；8——带扳手、全启式、敞开型；9——脉冲式安全阀。（有5、6）
结构型式的选取可参照以下原则：
（1）安全泄放量 容器强度裕度
大 小 全启式 （2）工作介质
有毒易燃 封闭式
含粘性、粉状杂质等 带提升扳手或控制机构 （3）工作温度
≥200C 0～450C 0 带散热片 4、阀座密封面材料代号
Y ——硬质合金；B ——巴氏合金；W ——表与阀体材料相同。还有其他。 5、公称压力Pg
安全阀的公称压力是安全阀在常温状态下的最高许用压力。是按标准系列设计制造的。高温容器选用安全阀应考虑高温下材料性能的降低。可按下式确定：
Pg ≥P×
]
[]
[t σσ，式中：P ——容器的设计压力。 6、阀体材料代号
C ——碳素钢；I ——铬钼钢；P ——1Cr18Ni9Ti ；等等。 例：A42Y-25
二、公称直径的确定及排量的核算
（一）安全阀排量的计算（无背压时）
安全阀排量——安全阀处于最大开启高度时，单位时间内排出的气量。 安全阀的排量可按下式计算：
（二）压力容器安全泄放量的计算
1、 压缩气体或水蒸汽储罐的安全泄放量
这类压力容器①器内不可能产生气体；②即使受到强烈的热辐射，压力也不致于显著升高。所以，其安全泄放量主要决定于容器的气体输入量。 （1）单机附属贮罐
压力机贮气罐、废热锅炉汽包等的安全泄放量按下式计算：
G / = H
式中：G ’——容器的安全泄放量，kg ／h ；
H ——压气机排气量或锅炉最大蒸发量，kg ／h 。 （2）集气罐或分气罐
安全泄放量按下式计算：
或
2、液化气体容器的安全泄放量
液化气体受热蒸发，体积即迅速增大，因此用以贮存或处理液化气体的压力容器，应该按它在可能遇到的最不利的受热情况下的蒸发量来确定安全泄放量。
（1）周围环境有火灾可能的容器
介质为可燃液化气体的压力容器或介质虽是非可燃的液化气体，而周围环境有发生火灾可能(例如周围有燃料罐等)的压力容器，安全泄放置要按容器周围发生火灾的情况下的蒸发量来考虑。又分两种情况：
a.没有绝热材料保温层的液化气体容器
b.具有完善的绝热材料保温层的液化气体容器
（2）无火灾危险环境下的液化气体贮罐
也分两种情况：（分别按（1）的30%计算）
a.没有绝热材料保温层的液化气体容器
b.具有完善的绝热材料保温层的液化气体容器
3、蒸发、反应容器的安全泄放量
由于器内液体受热蒸发而产生(或增大)压力，或由于介质的化学反应而使气体的体积增大，即反应后器内压力升高的压力容器，其安全泄放量应分别根据输入载热体的最大热量或器内化学反应可能生成的最大气量，以及反应所需的时间来决定。
（三）公称直径的确定
根据保证安全对安全阀排量的要求，有G ≥G/，据此可计算所需的直径，再根据直径系列选取稍大而相近直径。
（四）排量校核
分别计算G和G/，要求满足
G ≥G/
否则，应重新选择安全阀。
§4—4安全阀的安装、试验调整和维护
一、对安全阀的基本要求
为了使压力容器正常安全运行，安全阀应符合以下的基本要求：
(1)动作灵敏可靠，当压力达到开启压力时，阀瓣即能自动地迅速跳开，顺利地排出气体；
(2)在排放压力下，阀瓣应达到全开位置、并能排放出规定的气量。
(3)密封性能良好。不但在正常工作压力下应保持不漏，而且要求在开启排气并降低压
力后能及时关闭，关闭后继续保持密封。
二、安全阀的安装
总的要求：①有效地起保护作用；②防止发生继发事故。
内容包括：①安全阀与容器的连接；②排放管的要求。
（1）压力容器的安全阀最好直接装设在容器本体上；液化气体贮槽上的安全阀还必须装设在它的气相部位；弹簧式安全阀必须垂直安装。
（2）安全阀的安装位置还应该考虑便于它的日常检查、维护和检修。安装在室外露天的安全阀，应有防止气温低于0℃时阀内水分冻结，影响安全阀排放的可靠设施。
《压力容器安全工程》题库 一总则 1.《容规》规定压力容器应同时具备哪三个条件？ 2．压力容器制造单位必须具备哪些条件？ 3.《容规》对压力容器的类别如何划分？ 4.什么叫易燃介质？ 5.有度介质的毒性程度如何划分？ 6.压力容器按压力分为几级？如何划分？ 7.压力容器按用途（作用）、原理分为几种？ 8.压力容器“主要受压元件”指哪些？ 二设计 1.何谓工作压力？何谓设计压力？ 2.设计时必须考虑的载荷有哪些？ 3.常温下碳素钢、低合金钢和奥氏体不锈钢的抗拉强度和屈服强度的安全系数各为多少？ 4.何谓焊缝系数？在设计规定中对焊缝系数有哪些规定？ 5.压力容器用钢选择时应考虑哪些因素？ 6.壁厚附加量C是如何确定的？ 7.压力容器的最小壁厚按什么方法确定？ 8.压力容器不另行开孔补强的最大开孔直径如何确定？ 9.采用补强圈补强应遵循哪些规定？ 10.压力容器壳体上允许开孔的最大直径如何确定？ 三材料 1.什么叫碳钢？如何按含碳量及质量分类？ 2.什么叫沸腾钢？什么叫镇静钢？ 3.Q235A、Q235A.F、16MnR、20g、16MnDR、15MnVRC、0Cr19Ni9等各属哪种钢？ 4.什么是金属的力学性能?有哪些指标? 5.什么是强度？什么是应力？ 6.什么是弹性？什么是塑性？ 7.什么是钢材的硬度？ 8.什么是钢材的冲击韧性？ 9.什么是金属的疲劳？ 10.什么是钢的热脆性和冷脆性? 11.钢中有哪些主要元素?在钢中各起什么作用? 12.为什么要控制钢中的硫、磷含量？
13.压力容器用钢的韧性有何特殊要求？ 14.压力容器用得最广泛的低合金钢有哪些？其使用情况如何？目前还存在什么问题？ 15.石油化工常用的不锈钢有哪些？其使用范围如何？ 16.压力容器用钢对碳含量有什么要求？对于易燃、有毒、剧毒介质的容器和盛装石油液化气体的容器，在选材时应注意什么？ 17.低温压力容器受压元件用钢应满足哪些要求？ 18.低温容器对锻件的低温冲击实验有什么要求？ 19.什么叫不锈钢的晶间腐蚀？ 20.什么是钢的工艺性能？ 21.20和20g这两种材料之间有何区别？ 22.16Mn钢可否代替16MnR钢作压力容器用钢？ 23.《容规》对A3F、AY3F钢板的使用范围是如何规定的？ 24.《容规》对A3、AY3碳素镇静钢板的适用范围是怎样规定的？ 25.压力容器主要受压元件的复验有那些要求？ 26.选择压力容器用钢必须考虑哪些因素? 27.钢材材料标记一般有哪些内容？ 28.何谓碱性焊条？何谓酸性焊条？他们各有何特点？ 29.电焊条和自动焊剂的保管存放应注意哪些事项？ 30.《容规》对压力容器用钢锻件有何要求？ 31.压力容器主要受压元件的材料代用有哪些手续？ 四压力容器制造 1.压力容器受压部位的焊缝如何分类？ 2.焊接坡口表面质量有哪些要求？ 3.《容规》规定筒体和封头制造的主要控制项目有哪些？ 4.何谓名义厚度、设计厚度、计算厚度、有效厚度、厚度附加量？ 5.椭圆形、碟形及折边锥形封头成型后，应进行那些项目的检查？如何检查？怎样为合格？ 6.球形封头分瓣冲压的瓣片尺寸有何规定？ 7.A.B类焊缝对口错边量允差如何规定? 8.B类焊缝以及圆筒与球形封头相连的A类焊缝,当两板的厚度不等时如何处理? 9.容器上的法兰安装有何要求？ 10.承受内压容器组装后的圆度有哪些规定？ 11.真空容器及承受外压的容器组装完成后，应如何检查其壳体的圆度？这样做的理由是什么？ 12.制造容器得钢板表面损伤如何处理?
压力容器设计基础 压力容器设计基础 一、基本概念 压力容器的设计，就是根据给定的性能要求、工艺参数和操作条件，确定容器的结构型式，选择合适的材料，计算容器主要受压元件的尺寸，最后给出容器及其零部件的图纸，并提出相应的技术条件。正确完整的设计应达到保证完成工艺生产。正确完整的设计应达到保证完成工艺生产，运行安全可靠，保证使用寿命、制造、检验、安装、操作及维修方便易行，经济合理等要求。压力容器设计中的关键问题是力学问题，即强度、刚度及稳定性问题。在本节中，主要讨论压力容器设计中的有关强度问题。 所谓强度，就是结构在外载荷作用下，会不会因应力过大而发生破裂或由于过度性变形而丧失其功用。具体来讲，就是在外载荷作用下，容器结构内产生的应力不大于材料的许用 应力值，即： ζ≤K〔ζ〕t （1） 这个式子就是强度问题的基本表达式。压力容器的设计计算就是围绕这一关系式而进行 的。 公式（1）中的左端项是结构内的应力，它是人们最为关心的问题。求解结构的应力状态，它们的大小，是一个十分复杂的问题，常用的方法有解法（如弹性力学法、弹型性分析法等）、试验法（如电阻应变计测量法、光弹法、云纹法等）及数值解法（如有限元法、边界元法等）。应用这些方法可以精确或近似地求出结构的应力，然而，每一种结构的应力都有其特殊性，目前可求解的只是问题的绝大部分，仍有许多复杂结构的应力分析有等人们进一步探讨。求出结构内任一点的应力后，所遇到的问题就是怎样处理这些应力。一点的应力状态最多可含有6个应力分量，哪个应力起主要作用，这些应力对失效起什么作用，对它们如何控制才不致发生破坏，解决这一问题，就要选择相应的强度理论计算当量应力，以便与单向拉伸试验得到的许用应力相比较，将应力控制在许可的范围内。 公式（1）中的右端项是强度控制指标，即材料的许用应力。它涉及到材料强度指标（如抗拉强度ζb、屈服强度ζs 等）的确定及安全系数的选用等问题。当采用常规设计法，且只考虑静载问题时，系数K=1.0；如果考虑动载荷，或采用应力分析设计法，K≥1.0，此时 设计计算将更加复杂。 把强度理论（公式(1)）具体应用到压力容器专业，就称这为压力容器的强度理论，它又增加了一些具体的规定和特殊要求，由此产生了一系列容器的设计规定和标准等。 1、强度理论及其应用 在对结构进行强度分析时，要对危险点处于复杂应力状态的构件进行强度计算，首先要知道是什么因素使材料发生某一类型破坏的。长期以来，人们根据对材料破坏现象的分析，提出了各种各样的假说，认为材料的某一类型破坏现象是由哪些因素所引起的，这种假说通常就称为强度理论。一种类型的破坏是脆性断裂破坏，第Ⅰ、Ⅱ强度理论依据于它；一种类型的破坏是型性流动破坏，第Ⅲ、Ⅳ强度理论以此为依据。 建立强度理论的目的就是要找出一种材料处于复杂应力状态下强度条件，即使是什么样的条件材料不会破坏失效。根据不同的强度理论可以得到复杂应力状况下三个元应力的某种组合，这种组合应力ζxd和轴向拉伸时的单向拉应力在安全程度上是相当的，具有可比性，可以与单向屈服应力相比较而得出强度条件，因此，通常称ζxd为相当应力或当量应力。
压力容器安全管理A3-2 模拟试题（1） 一、判断题 1、由于工作介质产生化学反应而放出强大能量的现象称化学性爆炸。（√） 2、氮气，常温下是一种无色无味无臭的气体，且通常有毒。（×） 3、物质与氧起化学反应（氧化）的结果是生成新的物质并产生热量，这种热量叫燃烧热。（√） 4、强度失效是指材料因屈服或断裂引起的压力容器失效。（√） 5、平垫密封宜用于大直径的高压容器。（×） 6、按危险程度区分，第III 类压力容器危险程度最高，因此在设计、制造、安装改造维修、使用、检验及监督检查等环节要求最严格。（√） 7、压力波动、开车停车、振动等都可能导致疲劳断裂。（√） 8、第二强度理论认为，材料的破坏取决于最大线应变。（√） 9、压力容器常用钢种有碳素钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等种类。（√） 10、高压液化气体的装卸需要回收气相。（√） 11、温度计接口有无保护套管和带保护套管两类，带保护套管的温度计，可能会使测量值滞后。（√） 12、罐车装卸阀门的公称压力应小于罐体的设计压力。（×） 13、特种设备使用单位应当对特种设备作业人员进行特种设备安全、节能教育和培训，保证特种设备作业人员具备必要的特种设备安全、节能知识。（√） 14、特种设备使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求，在安全检验合格有效期届满前20 日向特种设备检验检测机构提出定期检验要求。（×） 15、特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续。（×） 16、压力容器操作规程不包括运行中重点检查的项目和部位。（×） 17、特种设备不符合能效指标的，特种设备使用单位应当报废。（×） 18、用焊接方法更换受压元件应当进行耐压试验。（×） 19、未经定期检验或者检验不合格的特种设备，可以监控使用。（×） 20、按照《简单压力容器安全技术监察规程》，使用单位不需要对简单压力容器进行安全管理。（×） 21、根据《固定式压力容器安全技术监察规程》，压力容器使用单位应当制定事故救援预案并且组织演练。（√） 22、根据《超高压容器安全技术监察规程》，超高压容器的压力表，应当装有防护罩，防止爆破伤人。（√） 23、根据《压力容器定期检验规则》，如果在某一年度进行了压力容器的年度检查，则不必再进行该容器的全面检验。（× ） 24、根据《安全阀安全技术监察规程》，安全阀制造许可程序包括申请、受理、鉴定评审、审批、发证等。（×） 25、按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，压力容器的使用单位应编制本单位压力容器的年度定期检验计划。（√） 26、无缝瓶式压力容器，是指按照压力容器安全技术规范及其相应标准或者气瓶安全技术规范及其相应标准设计、制造的钢制无缝瓶式压力容器和钢制无缝气瓶。（√） 27、《特种设备安全监察条例》规定，特种设备的检验分为监督检验、定期检验、型式试验。（√） 28、《特种设备安全监察条例》规定，特种设备使用单位应当对在用特种设备的有关附属仪器仪表进行定期更换，并作出记录。（×） 29、《特种设备安全监察条例》规定，锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施的安装、改造、维修以及场（厂）内专用机动车辆的改造、维修竣工后，安装、改造、维修的施工单位应当在验收后30 日内将有关技术资料移交使用单位，使用单位应当将其存入该特种设备的安全技术档案。（√） 30、《特种设备安全监察条例》规定，县以上地方负责特种设备安全监督管理的部门对本行政区域内特种设备实施安全监察。（√）
1、《气瓶安全监察规程》中规定:在腐蚀介质环境中使用的气瓶检验周期是( ） Ａ、每3年一次； B、每2年一次; C、每4年一次; D、每6年一次 你的答案：尚未答题正确答案:B 2、《特种设备安全监察条例》规定,重大的事故由( ）组织事故调查。 Ａ、省市特种设备安全监督管理部门 B、国务院特种设备安全监督管理部门会同有关部门 C、国务院或其授权有关部门 你的答案：尚未答题正确答案:Ｂ 3、《特种设备安全监察条例》是国务院颁布的()。 A、法律; B、行政法规； C、安全技术规范； D、标准。 你的答案:尚未答题正确答案:B 4、《特种设备目录》对压力管道按用途分类进行细化:长输管道分为输油和输气管道;公用管道分为燃气和热力管道；工业管道分为( ）管道、动力和工艺管道。 A、输送 B、应力 Ｃ、介质 D、疲劳载荷 你的答案：尚未答题正确答案：Ａ 5、《压力管道安装安全质量监督检验规则》规定，监督检验单位对（）负责。 Ａ、监督检验工作质量 Ｂ、安装安全质量 C、压力管道的安装质量 你的答案：尚未答题正确答案:A 6、对年度监督检查不合格应予吊销充装许可证的充装单位,( ）吊销充装许可证书。 A、由地、市、州级质监部门； B、报请省级质监部门； C、县、市、区质监部门 你的答案：尚未答题正确答案：B 7、高耗能特种设备的设计文件，应当经（)，按照有关特种设备安全技术规范和标准的规定进行鉴定，方可用于制造。未经鉴定或者鉴定不合格的,制造单位不得进行产品制造。A、国家质检总局 Ｂ、省级质量技术监督部门 Ｃ、特种设备检验检测机构 你的答案：尚未答题正确答案:C 8、根据《气瓶安全监察规程》的要求，充装液化气体，( ）瓶对瓶直接倒气。 A、允许 Ｂ、不允许 Ｃ、可以 你的答案：尚未答题正确答案:B
1、 《特种设备作业人员考核规则》规定，特种设备作业人员考试机构应当在举行考试之日2个月前将考试报名时间、考试项目、科目、考试地点、考试时间等具体考试计划等事项向社会公布。判断 正确答案：正确 2、特种设备安全监督管理部门在办理《特种设备安全监察条例》规定的有关行政审批事项时，不予许可、核准的，应当书面向申请人说明理由。判断 正确答案：正确 3、《特种设备安全监察条例》规定，特种设备使用单位应当对在用特种设备的有关附属仪器仪表进行定期更换，并作出记录。判断 正确答案：错误 4、
《特种设备安全监察条例》规定，特种设备使用单位未设置特种设备安全管理机构或者配备专职、兼职的安全管理人员的；由特种设备安全监督管理部门责令限期改正；逾期未改正的，责令停止使用或者停产停业整顿，处2000元以上2万元以下罚款：判断 正确答案：正确 5、无缝瓶式压力容器，就是专指按照压力容器安全技术规范设计、制造的钢制无缝瓶式压力容器。（）判断 正确答案：错误 6、从事非金属压力容器安装的单位对其安装的非金属压力容器的安全性能和能效指标负责。（）判断 正确答案：错误 7、《简单压力容器安全技术监察规程》所称的简单压力容器是指结构简单或者危险性小的压力容器。判断 正确答案：错误
8、对于已经达到设计使用年限的汽车罐车罐体,不得继续使用。判断 正确答案：错误 9、《超高压容器安全技术监察规程》适用范围包括超高压容器所用的爆破片、压力表等安全附件。（）判断 正确答案：正确 10、设备地脚螺栓属于设备主螺栓。( )判断 正确答案：错误 11、高压液化气体，是指临界温度在-50℃和＋65℃之间的液化气体。（）判断 正确答案：正确 12、特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续( )判断
《压力容器安全技术》教学大纲 英文名称：Safety Technology of Pressure Vessel 适用专业：安全工程专业 先修课程：工程力学、工程材料、金工实习 教学目的： 压力容器安全技术课程是安全工程专业专业主修课。压力容器作为一种化工设备在近代工业生产和人民生活中得到广泛应用，而压力容器事故的后果又往往十分严重，有时甚至是灾难性的。课程以压力容器安全技术为主线，介绍压力容器的设计、制造、安装、使用、维护、改造、检验和管理等知识，使学生掌握压力容器的潜在危险及预防措施，做好压力容器安全技术工作。 教学要求： 压力容器安全技术，是一门涉及材料、焊接、检验、力学及失效分析等多门学科的综合课程。强调工程的应用，及多学科理论的相互结合。要求同学具备多方面的理论知识和实际经验，抓住关键问题，解决主要矛盾。 教学内容： 第一章绪论 1．压力容器安全技术概述 2．学科特点及研究方法 基本要求： 理解压力容器安全技术的课程特点及研究方法。理解压力容器安全技术贯穿于压力容器的设计、制造、安装、使用、维护、改造、检验和管理整个环节当中。 重点： 理解压力容器安全技术学科特点，理解压力容器安全技术课程的研究方法。 难点： 理解压力容器安全技术贯穿于压力容器的设计、制造、安装、使用、维护、改造、检验和管理整个环节。 第二章压力容器的组成与分类 1．组成 2．分类 基本要求：
了解压力容器的组成和分类。 第三章压力容器承载部件应力分析 1．无矩理论与薄膜应力 2．厚壁圆筒壳的应力分析 3．承受内压圆平板应力分析 4．热应力和应力分类 基本要求： 理解适用于薄壁压力容器的无矩理论；掌握薄壁压力容器薄膜应力的求解过程；掌握厚壁圆筒壳的应力分析；掌握承受内压圆平板应力分析过程；掌握应力四种分类。 重点： 掌握薄壁圆筒壳薄膜应力的求解过程；掌握厚壁圆筒壳的应力分析；掌握承受内压圆平板应力分析过程。 难点： 掌握薄壁压力容器薄膜应力的求解过程；掌握厚壁圆筒壳的应力分析；掌握承受内压圆平板应力分析过程。 第四章压力容器强度设计 1．常见受压元件强度设计和计算 2．薄壁筒体开孔补强 3．压力容器钢材 基本要求： 掌握常见受压元件强度设计和计算过程；理解薄壁筒体开孔补强的四种情况；熟悉压力容器钢材种类以及强度影响因素，钢材的脆性和脆化等。 重点： 掌握常见受压元件强度设计和计算过程；理解薄壁筒体开孔补强的四种情况。 难点： 压力容器设备的选材；对受压元件强度进行设计和计算；应力集中系数和单孔补强计算。 第五章压力容器制造质量的控制 1．压力容器制造工艺 2．制造缺陷与安全 3．制造质量控制与检查 基本要求：
1判断题标准状态下，能够使液体释放出足够的蒸气而形成能发生闪燃的爆炸性气体混合物的液体最低温度叫闪点。√作答正确 2判断题火源是指一定温度和热量的能源。√作答正确 3判断题临界温度在-50℃和65℃的气体为低压液化气体。×作答正确4判断题当容器的按壁厚分类时，薄壁容器的壁厚一定比厚壁容器的壁厚薄。 ×作答正确 5判断题塑性失效准则认为，只有当容器内外壁面全屈服时才会导致失效。 ×作答错误 6判断题刚度和强度是一样的，都是指抵抗变形的能力，只是叫法不同。 ×作答正确 7判断题球形容器球壳体应力是相同直径圆筒形壳体应力的1/2。√作答正确 8判断题强度失效是指材料因屈服或断裂引起的压力容器失效。×作答错误 9判断题第二强度理论认为，材料的破坏取决于最大线应变。√作答正确 10 判断题塑性破裂的压力容器一般有碎片飞出。×作答正确 11 判断题断面收缩率指试样在拉断后的断口面积的缩小同原断面面积比值的百分率。√作答正确 12 判断题碟形封头因过渡圆半径远小于球体半径，故其受力状况较差，通常只用于压力较低，直径较大的容器。√作答正确 13 判断题压力容器使用单位对在用设备应当至少每三月进行一次自行检查，并作出记录。×作答正确 14 判断题压力容器使用单位应制定压力容器安全管理计划并保证实施，并且对计划的完成情况进行不定期检测。×作答正确 15 判断题特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续( ) ×作答正确 16 判断题压力容器操作规程应包括运行中可能出现的异常现象和防止措施，以及紧急情况的处置和报告程序。√作答正确 17 判断题未经定期检验或者检验不合格的特种设备，可以监控使用( ) × 作答正确 18 判断题特种设备登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置( ) √作答正确 19 判断题压力容器使用登记证在压力容器定期检验合格或不合格期间均有效。 ×作答正确 20 判断题根据《固定式压力容器安全技术监察规程》，压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口截面积。( ) √作答正确 21 判断题高压液化气体，是指临界温度在-50℃和＋65℃之间的液化气体。（） √作答正确 22 判断题按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，压力容器维修和技术改造的方案、图样、材料质量证明书、施工质量证明文件等技术资料应当存入压力容器技术档
2013年压力容器设计人员综合考试题姓名：得分 一、填空（本题共20 分，每题2 分） 1 、当载荷作用时，在截面突变的附近某些局部小范围内，应力数值急剧增加，而离开这个区域稍远时应力即大为降低，趋于均匀，这种现象称为_应力集中。 点评：这是弹性力学的基本概念。常见于压力容器的受压元件。 2、在正常应力水平的情况下，Q245R 钢板的使用温度下限为-20℃。 点评：该题出自GB150.2，表4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握。 3、对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其设计参数中的 计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。 点评：考查设计压力与计算压力的概念，GB150 .1 4.3.3 规定。 4、焊接接头系数的取值取决于焊接接头型式_和无损检测长度比例。 点评：考查设计人员对焊接接头系数选取的理解。 5、整体补强的型式有：a. 增加壳体的厚度，b.厚壁管，c. 整体补强锻件__ 。 点评：GB150.3 6.3.2.2 的规定 6、椭圆封头在过渡区开孔时，所需补强面积A 的计算中，壳体的计算厚度是指椭圆封头的_ 计算_厚度。 点评：明确开孔部位不同，开孔补强计算所用的厚度不同，见公式5-1（P116），开孔位于。 7、奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验时，应严格控制水中的氯离子含量不超过 25mg/L 。试验合格后，应立即将水渍去除干净。 点评：见GB150.4 11.4.9.1 8、压力容器的对接焊接接头的无损检测比例，一般分为全部（100%）和局部（大于等20%）两 种。对碳钢和低合金钢制低温容器，局部无损检测的比例应大于等于50% 。 点评：《固容规》第4.5.3.2.1 条。 9、换热器设计中强度胀中开槽是为了增加管板与换热管之间的拉脱力而对管孔的粗糙度要求 是为了密封。 点评：考察设计者对标准的理解和结构设计要求的目的。 10、压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材的P≤%、S ≤% 二、选择（本题共20 分，每题 2 分，以下答案中有一个或几个正确，少选按比例得分，选 错一个不得分） 1 、设计温度为600℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有a、b. a.S30408, b.S31608, c.S31603 点评：奥氏体不锈钢当温度超过525℃时，含碳量应不小于0.04%，超低碳不锈钢不能适用，因热强性下降，此题是考查此概念。 2 、外压球壳的许用外压力与下述参数有关b，d 。 a.腐蚀裕量 b.球壳外直径 c.材料抗拉强度 d.弹性模量 点评：本题为基本概念试题，考查影响许用外压力的的有关因素 3、外压计算图表中，系数A 是（a，c，d ）。 a. 无量纲参数 b. 应力 c. 应变 d 应力与弹性模量的比值
压力容器作业人员复习题 一、选择题： 1、压力容器的安全状况可分为（ d ）个等级。 A、2 B、3 C、4 D、4 2、易熔塞属于（b ）泄压装置。 A、断裂型 B、熔化型 C、阀型 D、组合型 3、在相同直径和工作压力下，受力均匀的压力容器是（ d ）。 A、矩形 B、锥形 C、圆筒形 D、球形 4、属于第二类压力容器的是（ D ）。 A、高压容器 B超高压容器 C、低压力容器 D中压容器 5、压力容器的内外部检验是在压力容器（ A ）时进行的全面检验。 A、停运 B、运行、 C缺陷修复 D、检修 6、压力表刻度极限值应为最高工作压力的（ B）倍。表盘不得小于（ D ）毫米。 A、3 B1.5-3 C、5 D100 E200 7、液体变成气体的温度叫（B ）温度。 A、液化 B、沸腾 C、熔融 D、熔解 8、以下液化气体中，有毒的是（ AD ）。 A、液氨 B、液态二氧化硫 C、液态二氧化碳 D、液氯 9、灭火的基本方法有（ ABCD ）。 A、冷却法 B、窒息法 C、隔离法 D、抑制法 10、下列缺陷中对压力容器危害最大的缺陷是（）。 A、均匀腐蚀 B、点腐蚀 C、晶间腐蚀 11、进行压力容器内部检验或检修时，要求工作空间空气中的氧含量（体积比）为（）。 A、15～25% B、≥20% C、18~23% 12、选用压力表时，需要保证一定数量的量程是为了（）。 A、指示清楚、好观察 B、减少测量误差 C、保证压力表的精度 13、当压力表出现（）的情况时，压力表应禁止使用。 A、指针失灵 B、遭受冲击 C、不便于观察 14、紧急切断阀门装置，当没有外力（机械手动、油压、气压、电动操作力）作用时，主阀处于（）位置。 A、常开 B、常闭 C常开常闭 15、对在用压力容器进行定期检验的目的是（）。 A、查出缺陷、消除不安全因素 B根据检查结果确定安全状况等级 D、执行《压力容器安全技术监察规程》形成的定期检验制度。 16、进入压力容器内作业时，应使用安全电压不超过（）的防爆照明灯。 A、36V B、24V C、12V D、6V
（情绪管理）压力容器设计人员考试大纲
压力容器设计人员考核大纲 (2012) SummaryofCheckingContentforDesignerandApproverofPressu reVesselDesign 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 2012年02月20日 目录 第壹章总则 (1) 第二章常规设计审批人员考试内容 (1) 第三章分析设计人员考试内容 (4) 第四章附则 (5) 压力容器设计人员资格考试大纲 第一章总则 第壹条为规范压力容器设计人员资格考试工作，依据为国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁布的TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》（以下简称规则）及全国锅炉压力容器标准化技术委员会制定的《压力容器设计人员考试规则》（2012），制定本规则。 第二条本规则适用于A、C、D类压力容器设计（以下称常规设计）审批（含审核、审定人）人员及SAD类压力容器分析设计（以下称分析设计）设计人、审批人的考核工作。
第二章常规设计审批人员考试内容 第三条A、D类压力容器设计审批人考试内容： （壹）理论考试要求： 1．应熟悉压力容器设计关联的基本基础知识，包括材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、腐蚀、焊接、无损检测等； 2．应熟练掌握压力容器设计关联的法规、安全技术规范、标准、文件；3．能够正确解决压力容器设计、制造中常见的实际工程问题； 4．熟悉且及时掌握压力容器行业关联的标准信息 （二）关联的安全技术规范文件： TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》等 （三）关联的标准规范： GB150.1~GB150.4《压力容器》 GB151《管壳式换热器》 GB12337《钢制球形储罐》 GB50009《建筑结构载荷规范》 GB50011《建筑抗震设计规范》 JB/T4710《钢制塔式容器》
1 判断题温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。×作答错误 2 判断题按危险货物具有的危险性或最主要的危险性分为九个类别。√ 作答正确 3 判断题燃烧和爆炸本质上都是可燃物质的氧化反应。√作答正确 4 判断题刚度和强度是一样的，都是指抵抗变形的能力，只是叫法不同。 ×作答正确 5 判断题半球形封头是一种在直径和承受压力相同的情况下所需厚度最小的封头。 ×作答错误 6 判断题按压力容器在生产工艺过程中的作用，压力容器可以分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器四类。√作答正确 7 判断题球形容器球壳体应力是相同直径圆筒形壳体应力的1/2。√作答正确 8 判断题如果一种压力容器同时具备两种以上的工艺作用时，应按工艺过程中的主要作用来划分种类。√作答错误 9 判断题按容器的工作温度分类，压力容器可分为低温容器、常温容器、高温容器和超高温容器。×作答正确 10 判断题按设计压力的高低分类，压力容器可以分为低压、中压和高压容器。 ×作答正确 11 判断题球形容器受力状况较好，但不如相同容积的圆筒形容器节约钢材。 ×作答正确 12 判断题当容器的按壁厚分类时，薄壁容器的壁厚一定比厚壁容器的壁厚薄。 ×作答正确 13 判断题使用压力容器的单位和个人应当按照《锅炉压力容器使用登记管理办法》的规定办理压力容器使用登记，领取《特种设备使用登记证》，未办理使用登记并领取使用登记并领取使用登记证的压力容器不得擅自使用。√作答正确 14 判断题压力容器使用单位必须定期或不定期地对安全管理体系的工作效果进行内部和外部的评定。√作答正确 15 判断题压力容器岗位操作方法应包含开、停车的操作程序和注意事项。 √作答正确 16 判断题特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续( ) ×作答正确 17 判断题移动式压力容器和固定式压力容器之间进行装卸作业时可以使用装卸软管，有条件时可以增设防止装卸管道或者装卸软管拉脱的联锁保护装置，否则须制定装卸软管松脱事故的紧急处置措施。√作答错误 18 判断题特种设备登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置√ 作答正确 19 判断题未经定期检验或者检验不合格的特种设备，可以监控使用×作答正确 20 判断题按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，压力容器使用单位应当实施压力容器的年度检查。( ) √作答正确 21 判断题移动式压力容器报废时，使用单位应当按照规定向使用登记机关办理注销手续，《使用登记证》及电子记录卡不需交回，自动作废。（）×作答正
压力容器设计基础知识讲稿(DOC 120页) 部门： xxx 时间： xxx 制作人：xxx 整理范文，仅供参考，勿作商业用途
压力容器设计基础知识讲稿 （20140325） 目录 一．基本概念 1．1 压力容器设计应遵循的法规和规程 1．2 标准和法规（规程）的关系。 1．3 压力容器的含义（定义） 1．4 压力容器设计标准简述 1．5 D1级和D2级压力容器说明 二．GB150-1998《钢制压力容器》 1．范围 2．标准 3．总论 3．1 设计单位的资格和职责 3．3 GB150管辖的容器范围 3．4 定义及含义 3．5 设计参数选用的一般规定 3．6 许用应力
3．7 焊接接头系数 3．8 压力试验和试验压力 4．对材料的要求 4．1 选择压力容器用钢应考虑的因素 4. 2 D类压力容器受压元件用钢板 4．3 钢管 4．4 钢锻件 4. 5 焊接材料 4．6 采用国外钢材的要求 4．7 钢材的代用规定 4．8 特殊工作环境下的选材 5．内压圆筒和内压球体的计算 5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5．2 内压圆筒计算 5．3 球壳计算 6．外压圆筒和外压球壳的设计 6．1 受均匀外压的圆筒（和外压管子）6．2 外压球壳 6．3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6．4 外压圆筒加强圈的计算 7．封头的设计和计算 7．1 封头标准
7．2 椭圆形封头 7. 3 碟形封头 7．4 球冠形封头 7．5 锥壳 8．开孔和开孔补强 8．1 开孔的作用 8．2 开检查孔的要求 8．3 开孔的形状和尺寸限制 8．4 补强要求 8．5 有效补强范围及补强面积 8．6 多个开孔的补强 9 法兰连接 9．1 简介 9．2 法兰连接密封原理 9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9．4 法兰型式 9．5 法兰连接计算要点 9．6 管法兰连接 10．压力容器的制造、检验和验收 10．1 制造许可 10．2 材料验收及加工成形 10. 3 焊接
压力容器安全管理上机试题根据应力产生的原因、分布以及对失效的影响，将压力容器中的应力分为一次应力、二次应力和峰值应力。 按压力容器在生产工艺过程中的作用，压力容器可以分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器四类。 特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续（） 移动式压力容器使用单位是保证其安全运行的责任主体，必须对移动式压力容器的安全使用负责。 移动式压力容器包括铁路罐车、汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱和管束式集装箱等。（） 移动式压力容器罐体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或者等于 2.5MPaL时 ，也属于《移动式压力容器安全技术监察规程》的适用范围。（）根据《固定式压力容器安全技术监察规程》，多腔压力容器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。 根据《移动式压力容器安全技术监察规程》，气体是指在50C时 ，蒸气压力大于0.3MPa（表压）的物质或者20C时在0.1013MPa俵压）标准压力下完全是气态的物质。 根据《移动式压力容器安全技术监察规程》，使用单位的安全管 理人员应当按照规定取得相应的特种设备作业人员证，负责移动式压力容器的安全管理工作。（） 按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，容积小于25L 的容
器，无论其压力多少，均不属于压力容器。（） 《特种设备安全监察条例》规定，从事特种设备的监督检验、定期检验、型式试验和无损检测的特种设备检验检测人员应当经省级特种设备安全监督管理部门组织考核合格，取得检验检测人员证书，方可从事检验检测工作。 《特种设备作业人员监督管理办法》规定，为方便申请人办理考核发证事项，考试机构可办理发证手续。 所谓气体指：在50C时，蒸气压力大于300kPa的物质，或（）时 在101.3kPa 标准压力下完全是气态的物质。 钢在加热时，由于温度过高，并且较长时间保温，会使晶粒长得很粗大，致使性能显著降低的现象被称为（）。 特种设备在投入使用前或者投入使用后（）日内，特种设备使用单位应当向直辖市或者设区的市级特种设备安全监督管理部门登记。 储罐超装是危险的，按规定100m3罐允许充装（）吨液氨，液氨50 摄氏度的密度为0.563kg/L 。 A.没有造成人员伤害无需启动紧急预案 B.事故没有人员伤害且没有造成社会影响，可以不上报 C.启动事故应急预案并按要求上报 D.经使用单位检测合格后可以不上报 一台工作压力为2MPa容积为100L,介质为气体的非金属压力容 器，但不适用于《非金属压力容器安全技术监察规程》的是（）。 根据《固定式压力容器安全技术监察规程》，安全阀的整定压力一般不小于该压力容器的（）。 根据《移动式压力容器安全技术监察规程》，高（低）压液化气体，是指在温度高于（）下加压时部分是液态的气体，包括高压液化气体和低压液化
《压力容器安全技术监察规程》 一、选择填空题（每道题至少有一个答案，多选题选错一个不 得分，少选按比例给分，每题1分） 1、下列压力容器中，那种压力容器是不属于《压力容器安全技术检查规程》适用的压力容器？（ d ） a、水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器。 b、消防装置中的气体或气压给水（泡沫）压力罐。 c、水力自动补气气压或气压给水（无塔上水）装置中的气压罐。 d、船舶上的附属压力容器。 2、下列压力容器中，哪些是仅适用于《容规》第三章、第四章、第五章的压力容器。（a、b、c ） a、深冷装置中非独立的压力容器。 b、空分设备中的冷箱。 c、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器。 3、下列压力容器中，哪些属于《容规》监察范围？（ b ） a、波纹板式换热器。 b、螺旋板换热器。 c、空冷式换热器。 d、无壳体的套管换热器。 4、压力容器制造时，划分压力容器类别的压力条件指的是（ c ） a、最高工作压力。 b、最大允许工作压力。 c、设计压力。 d、安全阀开启压力。 5、按照《容规》的规定，第三类压力容器包括： ⑴、（ c ）容器。 ⑵、（ b ）容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质） ⑶、（ b ）储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大 于等于10Mpa﹒m3）。 ⑷、（ b ）反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大 于等于0.5Mpa﹒m3）。 ⑸、（ a ）容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且PV乘积大于等 于0.2Mpa﹒m3）。 ⑹、( e )管壳式余热锅炉。 ⑺、( b )搪玻璃压力容器。 a、低压 b、中压 c、高压 d、超高压 e、高压、中压 f、中压、低压 6、按照《容规》的规定，压力容器的压力等级按设计压力（P）分为（b ）。 a、低压、中压、高压 b、低压、中压、高压、超高压 7、《容规》将压力容器的设计压力（P）分为低压、中压、高压、超高压四个压
锅炉压力容器安全试题附答案 一、选择题(每题1分，共20分) 1、《气瓶安全监察规程》规定，盛装一般气体的气瓶，每()年检验1次?A．2B．3C．5 2、气瓶的瓶体有肉眼可见的凸起(鼓包)缺陷的，应如何处理?() A．作报废处理B．维修处理C．改造使用 3、充装气瓶时，以下哪项是不正确的?()A．检查瓶内气体是否有剩余压力B．注意气瓶的漆色和字样C．两种气体混装一瓶 4、锅炉的三大安全附件分别是安全阀、水位表。()A．电表B．温度计C．压力表 5、压力表在刻度盘上刻有的红线是表示。()A．最低工作压力B．最高工作压力C．中间工作压力 6、处理液化气瓶时，应佩戴何种保护用具?()A．面罩B．口罩C．眼罩 7、在对锅炉、压力容器维修的过程中，应使用()伏的安全灯照明?A．36B．24C．12 8、在锅炉房中长时间工作要留意()。A．高噪声B．高温中暑C，饮食问题 9、下列哪种燃料不准在锅炉炉膛内燃烧?()A．煤炭B．汽油C．油渣 l0、可能导致锅炉爆炸的主要原因是什么?() A.24小时不停地使用锅炉B．炉水长期处理不当C．炉渣过多
11、气瓶在使用过程中，下列哪项操作是不正确的?() A．禁止敲击碰撞B．当瓶阀冻结时，用火烤C．要慢慢开启瓶阀12、下列哪种措施是处理气瓶受热或着火时应首先采用的?() A．设法把气瓶拉出扔掉B．用水喷洒该气瓶C．接近气瓶，试图把瓶上的气门关掉。 13、焊接及切割用的气瓶应附什么安全设备?()A．防止回火器B．防漏电装置C．漏电断路器 14、在气瓶运输过程中，下列哪项操作是不正确的?() A．装运气瓶中，横向放置时，头部朝向一方B．车上备有灭火器材C．同一辆车尽量多的装载不同种性质的气瓶 15、焊接作业所使用的气瓶应存放在下列哪种地方?()A．阴凉而空气流通的地方B.隔烟房内C．密闭地方 16、气瓶在使用过程中，下列哪项操作是不正确的?() A．当瓶阀冻结时，用敲击的方法将冻阀敲开B．当瓶阀冻结时，不能用火烤C．要慢慢开启瓶阀 17、为使压力容器能正常安全地运行，下列对其安全阀的要求，哪项是不正确的?() A．结构紧凑，调节方便B．动作灵敏可靠，当压力达到一定程度时，能自动跳开，排出气体C．排气后能及时关闭，但不保持密封。 18、乙炔瓶的储存仓库，应避免阳光直射，与明火距离不得小于()?A．10米B．15米C20米
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 判断题温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。×作答错误 2 判断题按危险货物具有的危险性或最主要的危险性分为九个类别。√ 作答正确 3 判断题燃烧和爆炸本质上都是可燃物质的氧化反应。√作答正确 4 判断题刚度和强度是一样的，都是指抵抗变形的能力，只是叫法不同。 ×作答正确 5 判断题半球形封头是一种在直径和承受压力相同的情况下所需厚度最小的封头。 ×作答错误 6 判断题按压力容器在生产工艺过程中的作用，压力容器可以分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器四类。√作答正确 7 判断题球形容器球壳体应力是相同直径圆筒形壳体应力的1/2。√作答正确 8 判断题如果一种压力容器同时具备两种以上的工艺作用时，应按工艺过程中的主要作用来划分种类。√作答错误 9 判断题按容器的工作温度分类，压力容器可分为低温容器、常温容器、高温容器和超高温容器。×作答正确 10 判断题按设计压力的高低分类，压力容器可以分为低压、中压和高压容器。 ×作答正确 11 判断题球形容器受力状况较好，但不如相同容积的圆筒形容器节约钢材。 ×作答正确 12 判断题当容器的按壁厚分类时，薄壁容器的壁厚一定比厚壁容器的壁厚薄。 ×作答正确 13 判断题使用压力容器的单位和个人应当按照《锅炉压力容器使用登记管理办法》的规定办理压力容器使用登记，领取《特种设备使用登记证》，未办理使用登记并领取使用登记并领取使用登记证的压力容器不得擅自使用。√作答正确 14 判断题压力容器使用单位必须定期或不定期地对安全管理体系的工作效果进行内部和外部的评定。√作答正确 15 判断题压力容器岗位操作方法应包含开、停车的操作程序和注意事项。 √作答正确 16 判断题特种设备存在严重事故隐患，无改造、维修价值，或者超过安全技术规范规定使用年限，特种设备使用单位应当及时予以报废，并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续( ) ×作答正确 17 判断题移动式压力容器和固定式压力容器之间进行装卸作业时可以使用装卸软管，有条件时可以增设防止装卸管道或者装卸软管拉脱的联锁保护装置，否则须制定装卸软管松脱事故的紧急处置措施。√作答错误 18 判断题特种设备登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置√ 作答正确 19 判断题未经定期检验或者检验不合格的特种设备，可以监控使用×作答正确 20 判断题按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，压力容器使用单位应当实施压力容器的年度检查。( ) √作答正确
压力容器安全技术监察规程 目录 第一章总则 第二章材料 第三章设计 第四章安装、使用管理与修理改造 第五章定期检验 第六章安全附件 第一章总则 第1条为了保证压力容顺的安人运行，保护人民生命和财产的安全，促进国民经济的发展，根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》的有关规定，制定本规程。
第2条本规程适用范围如下： 1．本规程适用于同具备下列条件的压力容器： （1）最高工作压力（Pw）（注1）大于等于0.1Mpa(不含液体静压力,下同); （2）内直径(非贺形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)(注2)大于等于0.25m3; （3）盛装介质为气体液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点液体..(注3) 2．本规程第三章、第四章和第五章适用于下列压力容器； （1）与移动压缩机一本的非独立的容积小于等于0.15m3的储罐\锅炉房内的分气缸; （2）容积小于0.25m3的高压容器; （3）深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、空分设备中的冷箱； （4）螺旋板换热器； （5）水力自动补气气压给水（无塔上水）装置中的气压罐，消防装置中的气体或气压给水（泡汗沫）压力罐； （6）水处理设备中的离子交换或过泸用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱； （7）电力行业专用的全封闭式纵组合电器（电容压力容器）； （8）橡胶待业使用的轮胎硫化机及承压橡胶模具。 3．本规程适用于上述压力容器所用的安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液面计、测温仪表等安全附件。 4．本规程适用的压力容器除本体外还应包括：
（1）压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一首环向焊缝的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或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本体连接的焊接接头。 第3条本规程不适用于下列压力容器： 1．超高压容器。 2．各类气瓶。 3．非金属材料制造的压力容器。 4．核压力容器、般舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备爱莫能助和的压力容器、真空下工作的压力容器（不含夹套压力容器）、各项锅炉安全技术监察规程适用范围内的直接受火焰加热的设备（如烟道式余热锅炉等）。 5．正常运行最高工作压力小于0.1Mpa的压力容器（包括在进料或料过程中需要瞬时承受压力大于等到于0.1Mpa的压力容器，不包括消毒、冷却等工艺过程中需要短时承受压力大于等于0.1Mpa的压力容器）。 6．机器上非独立的承压部件（包括压缩机、发是机、泵、柴油机的气缸或承压壳体等，不包括造纸、纺织机械的烘缸、压缩机的辅助压力容器）。 7．无壳体的套管换热器、波纹板换热器、空冷式换热器、冷却排管。 第4条压力容器的设计、制造（组焊）、安装、使用、检验、修理和改造，均应严格执行本规程的规定。各级锅炉压力容器安全监察机构（以下简称安全监察机构）负责压力容器安全监察工作，监督本规程的执行。 第5条本规程是压力容器质量监督和安全监察的基本要求，有关压力容器