武汉大学
2015-2016学年第1学期
科研训练论文
题目：深冷压力容器的设计规范与方法
姓名：
学号：
学院：机械工程学院
专业：
指导老师：
2015年 12 月
目录
0、引言 (3)
1、深冷压力容器的基本构造 (3)
2、固定式真空绝热深冷压力容器的选材 (4)
2.1筒体的选材 (4)
2.2绝热材料的选材 (4)
2.3支撑构件的选材 (5)
2.4管路系统 (5)
3、深冷压力压力容器设计规范与要点 (5)
3.1、深冷压力容器所遵循的设计规范 (5)
3.2、内容器的结构设计要点 (6)
3.3外壳的结构设计要点 (8)
3.4、内容器与外壳、支撑连接的设计要点 (9)
3.5、管路系统的特殊要求 (10)
3.6、真空寿命及吸附剂的添加量 (11)
4、压力容器制造要求 (12)
5、深冷压力容器的检验 (12)
5.1 图样及制造工艺 (13)
5.2 材料 (13)
5.3 焊接 (13)
5.4 外观和几何尺寸 (13)
5.5 无损检测 (13)
5.6 热处理 (14)
5.7 耐压试验 (14)
5.8 安全附件 (14)
5.9 泄漏性试验（气密性试验） (14)
5.10 出厂技术资料 (14)
6、国内外深冷压力容器设计比较 (14)
6.1国内设计标准的缺乏与现状 (15)
6.2低温界定比较 (15)
7、结语 (15)
参考文献 (16)
深冷压力容器的设计规范与方法
李小云
武汉轻工大学机械工程学院
摘要：深冷压力容器主要包含固定式深冷压力容器和移动式压力容器两大类，结构型式多种多样，深冷容器的设计和制造，以及安全运行，需要多项关键技术，包括结构设计技术、低温绝热技术和标准化技术。本文介绍了钢制真空绝热深冷压力容器设计时可以参考的设计规范，并针对该类容器的设计、选材、制造、检验等几方面的要求进行了论述。
关键词：深冷压力容器、真空绝热
0、引言
近几年，真空绝热深冷压力容器市场需求旺盛，生产厂家越来越多，用于贮运的真空绝热深冷压力容器也越来越多，尽管不同的厂家对于该类容器的设计制造有所不同，但其基本结构大致一样。本文将简单介绍真空绝热深冷压力容器的基本结构及设计制造的工艺要点，以帮助更多的人了解真空绝热深冷压力容器。
1、深冷压力容器的基本构造
深冷容器按照不同的标准分成很多类型，为了满足实际使用的需要，不同类型的深冷压力容器的结构会有差异，但是深冷压力容器的一些基本结构还是相同的，深冷压力容器的基本结构主要包括以下一些部分：
1) 容器主题：包括内容器、绝热组织、外壳体、以及相关的支撑结构等
2) 检测设施：包括压力表、温度计、用于测量内容器充装量的液面计等。
3) 低温液体和气体的注入、排除管道与阀门以及回收系统。
4) 安全附件：如容器的爆破片、安全网、紧急排液阀等。
5) 其他附件：如吸附盘、支座、抽气口以及运输式容器中的消晃板等。
2、固定式真空绝热深冷压力容器的选材
固定式真空深冷压力容器一般由筒体、真空绝热层、支撑构件以及管路附件装置构成。
2.1筒体的选材
由于深冷容器一般均采用真空多层的绝热形式，所以其整体结构上有内、外容器组成，内容器一般采用奥氏体不锈钢，外容器采用普通碳钢即可满足要求。低温容器用材不仅要求在低温下保证正常工作，同时也要保证其常温的工作性能，所以对于其所使用的材料不仅要满足常温机械性能，同时也要满足低温下所需的机械性能，尤其是冲击功和相对延伸率的要求旧针对以上要求，对于使用在低温状态下的材料，为了防止材料在低温下的低应力脆断，一般采用奥氏体组织的材料如：奥氏体不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等。这是因为经过对低应力脆性断裂特点的研究，对金属断裂机理进行分析，发现金属的低温韧性，即缺口尖端处的金属微观塑性变形能力，是决定设备抵抗应力脆断破坏的能力。实验表明，具有面心立方结构的金属如铜、铝、镍和奥氏体类钢则基本上没有这种温度效应，即没有低应力脆断。这是因为当温度降低时，面心立方金属的屈服强度没有显著变化，而且不易产生形变孪晶，位错容易运动，局部应力易于松弛，裂纹不易传播，一般没有脆性转变温度。
2.2绝热材料的选材
用于保持内容器低温状态，主要包括绝热材料、吸附材料及吸附装置等在真空多层绝热容器中，绝热材料为多层材料。其中多层材料由反射屏和间隔物组成，用作反射屏的材料有铝、铜、黄铜、镍、不锈钢和锡等，在工程实际中我们多采用质轻而便宜的铝箔作为反射屏，其中应用比较广泛还有双面镀铝涤纶薄膜和单面镀铝涤纶薄膜。间隔物通常有玻璃纤维布、玻璃纤维纸、尼龙、植物纤维纸等，间隔物应尽可能薄，并使其与反射屏的接触面积尽可能小，而且如果选用玻璃纤
维布应是无碱的并进行脱脂处理。多层材料在缠绕时应按一定规律钻排气孔，这样有利于容器壁与多层材料之间的气体快速有效地排出。
2.3支撑构件的选材
常用的有拉带带支腿式(大型立式罐)、径向直撑带支腿式(小型立式罐)以及前后下支柱加前后上压柱式(用于卧式罐)。作为深冷容器的支承件的材料，不仅要满足高强度的要求还要满足低导热系数的要求，由公式推导知杆件的导热量受所选材料的影响因素是ab／k的比值，我们称为材料的强度传导比。
通过选择材料可以使支撑构件的传热率降到最小，据此在同时考虑可加工性、经济性的基础上可以选择不锈钢、蒙奈尔、因科镍等，其中奥氏体不锈钢是我们经常使用的较佳材料。
2.4管路系统
包括进出液管，增压器进液、出气管，安全泄放与放气管，液位计引管，满液指示管(溢流管、最高液位直观取信管)，分类阀门，压力表，液位计，抽真空装置，测真空装置，阻火器以及静电接地端子(一般贮运易燃介质的容器设置)。
3、深冷压力压力容器设计规范与要点
3.1、深冷压力容器所遵循的设计规范
由于深冷压力容器即是压力容器又是低温容器，所以在设计时应遵循GB 150—2011《压力容器》和GB／T 18442—2011《固定式真空绝热深冷容器》设计规范，并满足TSG R2004—2009(固定式压力容器安全技术监察规程》的要求。但是这两种规范所管辖的设计范围中只包含了设计温度高于等-196℃的压力容器，即液氮容器，而对于介质温度低于-196℃的液氢、液氦等深冷容器都没有包含在以上两种设计规范中，但是由于国家发展国防军事的要求必须用到液氢(-253℃)，而且多为钢制容器。这是因为在目前的航天技术中，能够用于液体火箭发动机推进剂的低沸点化学物质只有液氧、液氢、液态甲烷和丙烷等等，由于技术上的原
因以及环境保护要求，到目前为止真正能大量用做推进剂的只有液氧和液氢两种，而液氢的两个突出优点：一是高比冲；一是清洁能源，这也就使得液氢作为发动机的推进剂，有很大的优越性。而国家标准中对于液氢温度和液氦温度容器的设计没有可以应用的标准，只有在GB 150．2—2011《压力容器第2部分：材料》中说明了允许奥氏体不锈钢可以应用到-253℃。而在GB 150中对低温容器的定义也只限于碳钢和低合金钢材质容器，对于设计温度高于等于-196℃的奥氏体制容器属于常温容器(在设计制作中没有特殊的要求)，对于设计温度低于-196℃容器的设计参照相关规范标准处理。为了工作能够正常进行，目前我们在设计液氢容器时可以参照《ASME锅炉及压力容器规范国际性规范VIII第一册压力容器建造规则》标准进行设计，可以参照ASME相关要求完成容器设计、制造、检验、验收，尤其是对材料及其焊接接头提出低温冲击和侧向膨胀量的要求以及全焊透焊接结构要求等。
3.2、内容器的结构设计要点
3.2.1结构设计的对象是设计载荷，内容器结构承受的基本载荷有：
1)设计压力（P，单位MPa，表压）。
2)储液量达到额定充满率时，介质产生的液柱静压力。液柱静压力按照介质在
标准大气压下沸点时的状态进行计算。如果其值低于5％P时，可以忽略不计。
3)操作工况下，内容器支承处的反力。这种反力应由最大介质重量、内容器重
量以及必要时的地震载荷共同决定。
4)温差载荷。
5)耐压试验时的压力载荷及在内容器支承处产生的反力。
6)空罐承受的载荷。
7)内容器承受夹层空间施加的外压载荷，其值取外壳防爆装置的排放压力，且
不小于0.1MPa。
8)操作时, 压力急剧波动引起的冲击载荷。
9)液体进入内容器时，由液体冲击引起的作用力。
3.2.2、内容器承载结构特点：
针对内容器承受的载荷特点，相应地应有其承载结构特点。主要应考虑到如下各方面：
1)尽量避免结构突变，这是所有低温容器结构设计的通理；
2)管壁与壳壁厚度一般相差较大，两者直接插焊不易保证焊接质量，管道穿壁
宜加过渡接头；
3)穿壁过渡接头与壳体焊缝、内伸边角倒钝，这是所有低温容器结构设计的通
理；
4)一般不用外加强圈抵抗外压，一是外加强圈焊接量大、不利于控制焊接变形，
再者外加强圈占用夹层空间、加大该空间内结构件装配难度，三则使冷热界面靠近、不利于绝热；
5)为简化结构、减少漏点、减少导热通道，如无腐蚀性检查必要，一般不设检
查孔，为方便内件安装一般设工艺人孔。需要设检查孔时，要充分考虑温度补偿。
3.2.3、夹层真空建立前后耐压试验：
耐压试验目的是针对容器的设计运行载荷——以一定的超载系数考验容器结构的抗压强度、抗变形能力、接头密封性能。由于夹层真空建立前后内容器的设计运行载荷不同——即对象载荷不同，故而：夹层真空建立前后内容器的耐压试验值应有区别：
内容器与外壳组装前，内容器的耐压试验压力至少按下列计算
确定:
a) 液压试验:PT=ηy（P＋0.1）
b) 气压试验:PT=ηg（P＋0.1）
式中：
ηy-液压试验超载系数，我国规范规定ηy=1.25
ηg-气压试验超载系数，我国规范规定ηg =1.15（99版《容规》）；ηg =1.10（2008版《固规》）；
PT——试验压力，单位为兆帕（MPa）；当立式容器卧置液压试验时，试验压力应记入立式时液柱静压力。
P——设计压力，单位为兆帕（MPa）。
内容器与外壳组装完成，且形成真空夹层后，内容器的耐压试验压力取上式中耐压试验压力值减去0.1MPa.
在用容器之内容器耐压试验也不能一概按“形成真空夹层后”的情况处理，如果真空已完全丧失，还是应按夹层真空建立前的情况处理，如真空部分丧失，理论上应是剩余多少、耐压试验压力减多少。
3.3外壳的结构设计要点
3.3.1、承外压结构特点：
为减重一般设置密集低矮型内加强圈，外压筒体计算长度一般取决于加强圈的惯性矩、而非筒体许用长度；
3.3.2、管道穿壁的特殊考虑：
管道引自低温端的内容器，而外壳材料一般为碳钢或低合金钢，外壳难以耐受管壁低温，一般应设不锈钢过渡连接，使低温管壁与外壳之间有足够热阻。以防碳钢或低合金钢外壳材料遭受深冷载荷。且应充分考虑温度补偿。
3.3.3抽真空流道的特殊考虑：
内容器外壁与外容器内壁构成密闭腔，真空绝热需要对此腔抽真空。抽真空是关键制作工艺之一。此腔中填满绝热材料，绝热材料的存在会加大抽真空难度，这就需要合理设置抽真空流道。为此一般采取将真空吸口延伸至绝热材料内部（甚至设置多个延伸吸口）的措施以降低流阻。
3.3.4、外壳防爆装置要点概述：
开启压力
开启压力应能够防止内容器失稳，且不超过0.5bar；
泄放面积
装置的泄放面积应不小于0.34mm2/L内容器容积，且任何情况下不必超过5000mm2。这是国外成熟、公开研究成果。
即：A =340 V ，
A——爆破装置的排放面积，mm2；
V——内容器的几何容积，m3，
且Di=80足矣！
常态可靠密封
外壳防爆装置与真空腔连通，密封可靠关系到能否有效维持绝热所需真空度。
机械性安全：主要应考虑主动预防泄放起跳件或爆破件飞溅伤人。
3.4、内容器与外壳、支撑连接的设计要点
内容器与外壳之间支撑连接件，既要满足承载强度、刚度的要求，又要有高的热阻，防止产生隔热性能差的热桥。
制造中常用的各种结构如下：
1)用柔性构件吊、拉内容器，使其悬置于外壳中心，比如吊带、压带、拉带组
成支撑连接系统。其优点是只承受拉力，故受力状态简单明确，易于计算掌握，可以充分利用夹层空问，加大构件长度，从而加长热桥，且不必担心失稳。其缺点是由于全截面承受拉应力，安全系数不能低，且构件材料多为不锈钢，设备自重大，成本高，且因柔性吊、拉构件要充分利用夹层空间，致使内、外容器套合时施工难度大，不易控制位置尺寸。高真空多层绝热结构夹层空间狭小，这种结构基本无法使用。
2)两端封头处采用固定支撑件，其优点是支撑点只有两个，结构简单，热桥少。
其缺点是支撑件要抗弯、剪、拉、压，应力状态不好，单位截面积承载能力低，一般只应用于小容器。但据相关资料显示，法国制造的40英尺液氢罐箱就采用这种结构。
3)用于立式容器的下支腿加横拉带结构。下支腿承受工作状态载荷，横拉带承
受卧置运输时的空罐运输载荷，其优点是承受工作状态载荷的下支腿长度易于掌握，需要时加热阻构件也易于设置，设计自由度较大，横拉带只承受卧置运输时的空罐运输载荷，承载面不大，热阻较大，结构简单，热桥少，内、外容器套合时施工容易。其缺点是下支腿承压，需考虑轴向压应力和横拉带失稳的联合承载能力，致使热桥加长时截面积也随之加大，抵消了通过加长热桥来加大热阻的效果，往往需要设置辅助热阻构件。目前这种结构在立式罐中应用最广。
4)用于卧式容器的前后下支柱加前后上压柱结构，前(滑动端)下支柱、上压柱
承压，后(同定端)下支柱、上压柱承压、剪、弯联合载荷。其优点是结构简单，内外容器套合时施工容易，适应性好，适用于包括夹层之问狭小的高真空多层绝热容器在内的多种结构。其缺点是，支撑柱直线连接外壳，热桥短，需要选用热阻大的材料制造该类构件，而热阻大的材料往往是非金属，不得不设计辅助结构以防焊接热可能对非金属的伤害；外壳上开孔封焊点多。不利于防泄漏控制；支点处壳体上局部应力大，需要加补偿结构。目前在卧式容器中此种结构应用最广。
3.5、管路系统的特殊要求
1)管路中设置气封液结构。在设计制造中，为加大热阻我们常有意加长管道长
度。如果这些管道中不存在液体，那么导热的仅仅是管壁；如果存在液体，那么就存在严重的多的液体导热。两者区别是巨大的，对容器的隔热性能影响巨大，设置气封液结构就是为了防止管道中存有液体存在而发生液体导热的现象。
2)液位计气相管要尽量提高上连管末口，因为深冷液面不平静(尤其是装卸过
程)，要使其远离液面从而避免可能的液体冲击，确保取得稳定的气相压力。
丽液相管要设置气封液结构，并且此处的气封液结构要尽量靠近内容器器壁设置(即液相最低点)，以避免管中气液共存，界面不清造成液位计量不准。
3)为满足预冷操作要求，应设置喷淋管结构，喷淋头上喷淋孑L的通过总面积
应不小于喷淋管截面积。喷淋头上喷孑L的布置与出口角度应使得充液时内容器能被均匀冷却。
4)深冷容器直严格控制充满率，以避免容器遭受液体膨胀压力。目前深冷容器
产品一般均设置溢流口，以准确控制充满率。
5)为满足设计排液速率与增压速率的要求，应附带自增压汽化器，其汽化量应
能满足设计需要。
3.6、真空寿命及吸附剂的添加量
低温容器的真空寿命一般为5年，为了确保设备的真空寿命我们应采取相应措施。这是因为容器的金属壁、夹层的多层绝热材料、一些非金属绝热支撑件等在使用过程中都会不断地释放出气体，以及漏人夹层地气体都会使得真空腔的压力升高，根据经验我们知道一般允许的漏气速率要远大于实际能达到的漏气速率所以，对于夹层真空度的影响很小，设计过程中一般都不考虑，只需要考虑夹层材料的放气速率和容器壁的放气速率。目前，为了确保使用周期内夹层真空度，我们不仅应制定合理的抽空工艺还要选择适合的吸附剂等。在液氧容器中，由于其自身介质的强氧化性，吸附剂不能采用活性碳，至于吸附剂的添加量虽然在不少文献中和科技类的书籍中都有详细地介绍，但是计算结果往往比较小，实际添加量要比计算结果多很多。所以在实际工程中我们可以根据真空腔的容积大小以159／L来确定吸附剂的实际添加量，而美国的相关数据为209／L，也可以也可以作为参考，对于实际使用中的真空度影响应该不大。
4、压力容器制造要求
压力容器制造工序一般可以分为：原材料验收工序、划线工序、切割工序、除锈工序、机加工（含刨边等）工序、滚制工序、组对工序、焊接工序（产品焊接试板）、无损检测工序、开孔划线工序、总检工序、热处理工序、压力试验工序、防腐工序。
现有压力容器制造由设计、机加工和铆接、材料、焊接、计量理化和检验等部分贯穿于整个过程，需要各部分相互联系，相互协调，相互制约，共同完成压力容器产品的制造。同时压力容器制造技术涉及到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测、安全防护等众多行业，因此制造过程要求多行业、多学科、多方面的协作共同来完成。
在设计过程中就应该考虑制造工艺要求和技术难度，其中设计标准的选择尤为重要。所有压力容器必须根据其类别由具有相应设计资格的设计单位进行设计、审核，由制造单位工艺人员编制相应的制造工艺文件，并经工艺责任工程师审核后方可正式投入生产。在材料的选择过程中，压力容器产品材料不能随便地“以优代劣”，如主要受压元件发生这方面的材料代用时，制造单位必须取得原设计单位同意修改的书面证明文件，并且在改动部位作详细记载，同时进行相应的焊接工艺评定。为确保压力容器产品质量，必须制定正确合理的工艺文件。更重要的是在制造过程中，执行已制定的工艺文件。压力容器的制作过程，从设计图纸的工艺性审核、制作工艺的编制、材料的验收入库到制作、检验与验收的各个环节，都是至关重要的。任何一个环节出了问题，都会影响压力容器的最终质量，所以只有澄清概念，统一思想，达成共识，才能使我们的压力容器制作水平登上新的台阶。
5、深冷压力容器的检验
真空绝热深冷压力容器主要用于储运液氧、液氮、液氩、液化天然气等低温深冷液化气体，因其温度低、压力高、助燃易燃等特殊性，对其储运设备的制造
质量及使用安全性要求更高于传统容器。其中主要项目的监督方面包括以下几个方面：
5.1 图样及制造工艺
检查压力容器设计单位的设计资格印章，确认该设计单位具有相应资质并在有效期内；审查压力容器制造和检验标准的有效性及设计变更手续是否符合相关规定。
5.2 材料
审查主要受压元件及焊接材料材质证明书，需要复验的材料审查复验报告；在现场检查材料标记移植情况；审查材料代用手续是否符合规定。
5.3 焊接
审查焊接工艺评定报告及记录是否能满足所生产的产品，确认产品施焊所采用的焊接工艺符合相关标准、规范；确认焊接试板数量及制作方法；审查产品焊接试板性能报告，确认试验结果；检查焊工钢印；审查焊缝返修的审批手续和返修工艺。
5.4 外观和几何尺寸
检查母材表面是否存在机械损伤情况；检查焊接接头表面质量及焊缝布置是否合理；检查封头形状偏差，并记录实际尺寸；检查筒体最大内径与最小内径差；当直立容器壳体长度超过30m 时，检查筒体直线度。
5.5 无损检测
审查无损探伤人员资质；查看无损探伤报告及排版图，核实实际探伤的比例及位置；对于局部探伤产品的返修焊缝，应检查扩探情况；抽查底片，抽查数量
不少于设备探伤比例的30% ，且不少于10 张(少于10 张的全部检查)，检查部位应包括“T”形焊缝可疑部位及返修片，抽查后填写射线探伤底片抽查记录。
5.6 热处理
检查热处理记录工艺、曲线及报告，确认热处理曲线与热处理工艺的一致性。
5.7 耐压试验
耐压试验前，应确认需监检的项目均监检合格，受检企业应完成的各项工作均有见证。耐压试验时，监检人员及相关责任人员必须到现场核查试压装置、仪表及相应的安全防护措施，确认试压结果。
5.8 安全附件
检查安全附件数量、规格、型号及产品合格证是否符合图纸及技术要求，安全附件还应当有校验报告。
5.9 泄漏性试验（气密性试验）
检查泄漏性试验（气密性试验）的试验结果，应当符合有关规范、标准及设计图样的要求。
5.10 出厂技术资料
审查出厂技术资料；检查铭牌内容应符合有关规定，在铭牌上打监检钢印6、国内外深冷压力容器设计比较
通过对外文文献资料的阅读整理，在文章最后简要的对国内外关于深冷压力容器设计规范、理念等方面进行比较。
6.1国内设计标准的缺乏与现状
通过对比国内外关于深冷压力容器的标准，我国标准制定工作滞后，缺乏详细的标准。由于标准编制和归口管理工作分属于不同的行业主管部门或标准化组织，其中不少国家标准和行业标准之间相互重叠和矛盾。并且技术要求的不统一，将直接影响我国相应深冷容器产品的安全性和竞争力。
6.2低温界定比较
结合外文文献资料来看，对于压力容器而言，在出现的低温脆断破裂现象前后各个阶段当中都没有或仅仅存在局部区域内非常小的塑性变形表现，但大多不会出现整体结构上的屈服问题。目前，国内外凡按常规设计的压力容器规范，针对受压元件的低应力脆断问题都做出了相应的规定，在规定当中还对具体的低温界限做出了合理划分。（见表1）
而对于我国而言，结合多年以来的实践经验证实：在压力容器使用环境温度高于﹣20.0℃的情况时，按照常温标准进行压力容器的选材、设计、制造均是可以保障其安全性的。因此，在现行的GB150-2011 规范当中，仍然按照﹣20.0℃作为低温压力容器的低温界定标准。
7、结语
对于固定式钢制真空绝热低温压力容器的设计，一般包括内压强度计算、外压的刚度计算、支撑计算、漏热以及热收缩计算、吸附剂的计算等一系列要点，
以上只对其中一部分进行了简单讨论，可以给初始从事该类容器设计的人员起一个指导作用。
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低温压力容器 目前我国没有专门的低温压力容器标准，JB4732都不划分低温与常温的温度界限。 ★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A ★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C) ●为什么低温压力容器需要关注： 温度低，材料的韧性降低，会产生低温脆性破坏，而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限（或许用应力），破坏时没有明显的征兆，所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。 ●低温压力容器的定义 设计温度为＜－20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义，老标准为≤－20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。 相关两个定义 ●最低设计金属温度（MDMT） GB150.1-2011第4.3.4d条：在确定最低设计金属温度时，应
当充分考虑在运行过程中，大气环境低温条件对容器金属温度的影响。大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温（指当月各天的最低气温值之和除以当月天数）的最低值。 ●低温低应力工况 GB150.3-2011附录E第E1.4条：低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计应力（在该设计条件下，容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力）小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6，且不大于50Mpa时的工况。（注：一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力） 这个定义与老标准有差别，设计应力与环向应力的区别，用设计应力更严谨。 新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时，除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外，还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查，如平封头、管板、法兰等。 ●关于低温低应力工况下，选材按照设计温度加50℃（或者，加40℃）的规定 GB150.3-2011附录E第E2.2条：当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下，可以按设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的设备，加40℃）后的温度值选择材料，但不适用于：
压力容器各级设计人员岗位职责 1、设计人员 1.1 按设计任务书和设计条件图要求，负责所承担产品图样的设计和设计文 件的编写，对设计质量负责。 1.2 正确贯彻压力容器有关规程、标准等技术规范，遵守压力容器设计的各 种规章制度。 1.3 正确应用压力容器设计的基础资料、数据、计算方法、计算公式，做好 受压元件的计算和应力分析。 1.4 属初次设计技术难度较大的压力容器，应提出包括容器的主要结构、材 质选用、技术要求等设计方案，并与校审人员研究确定后进行施工图设 计。 1.5 在设计图样和技术文件中，做到制图比例适当，视图投影正确、图面清 晰，尺寸、数字、符号、图例准确、文字叙述切题、通顺、字迹端正。 1.6 设计图样和技术文件全部完成后，在送校前，应全面自校，并负责对校 核和审核中提出的意见进行设计文件的修改，以及打印底图和打印文件 的复核。 1.7 按规定签署设计图样和技术文件，做好整理和归档工作。 1.8 认真处理制造、安装和使用中的有关设计问题，对需要修改的内容，应 连同归档的设计文件及时修改。 1.9 负责对复用设计图样和技术文件的复查和修改。 1.10 好设计产品的用户回访，填写用户回访记录，并按归定存档。 2、校核人员 2.1 会同设计人员商定压力容器设计方案，帮助设计人员解决设计中的一般技 术问题，并对所校核的设计图样和技术文件的质量负责。 2.2全面校核压力容器设计图样和技术文件，校核内容包括： a)设计是否符合设计任务书和设计条件图的规定，设计是否技术先进、 安全可靠、经济合理，是否符合制造、安装和使用要求； b)受压元件的强度计算书中采用的设计参数、基础数据、计算公式、 计算结果是否正确，是否与设计图样一致； c)技术条件选用的法规、标准、规范是否符合现行规定，内容是否完 整、恰当、文字叙述是否切题、简练、正确；
2013/7/15 压力容器设计人员综合考试题 (闭卷) 姓名：得分 一、填空（本题共 25 分，每题分） 1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种 性质称为弹性。 点评：这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应该具有这个性质。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 点评：该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。 3 、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。 4 、有限元法单元基本方程｛F｝e = [K]｛δ｝e所表示的是单元节点力与单元 节点位移之间的关系。 点评：这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。该题是有限元数值分析中最基本概念。 5 、厚度 16mm 的 Q235—C 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。 点评：该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并不是考查对具
体数字的记忆。 6 、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 ，表 4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握 。 7 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为 铁素体加珠光体。 点评：考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的金相组织的知 识深度。 8 、用于壳体的厚度大于 36 mm 的 Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自 GB150， 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的 熟练程度。 9 、GB16749 规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力_ σR ≤2σS t _时，可不考虑疲劳问题。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握，同时这里包含一个结构安定性的力学概念 10、 波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、__疲劳试验__。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握， 11、 GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 ,球壳及成形封头的外压稳 定安全系数是 15 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。
特种设备安全技术规范TSGR1001—2008 压力容器压力管道设计许可规则 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布 2008年1月8日
目录 第一章总则 第二章设计单位条件 第三章设计许可程序 第四章增项和变更 第五章换证 第六章监督管理 第七章附则 附件A 压力容器设计许可级别 附件B 压力管道类别、级别 附件C 设计单位质量保证体系文件的基本内容附件D 设计单位各级人员基本条件 附件E 特种设备设计许可印章(模式)
第一章总则 第一条为了加强对压力容器、压力管道设计单位(以下简称设计单位)的安全监察，确保压力容器、压力管道的设计质量，根据《特种设备安全监察条例》、《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》的有关规定，制定本规则。 第二条本规则适用于《特种设备安全监察例》定范围的压力容器、压力管道设计。 第三条压力容器、压力管道设计许可类别、级别的划分见附件A、附件B。 第四条压力容器压力管道的设计(以下统称为设计)必须由取得国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)颁发的《特种设备设计许可证》(以下简称《设计许可证》)的压力容器、压力管道设计单位（以下简称设计单位）进行。设计单位取得《设计许可证》后，可以在全国范围内从事许可范围内的设计工作。《设计许可证》有效期为4年，有效期满的设计单继续从事设计工作的，应按本规则的有关规定办理换证手续，逾期不办或者未被批准换证的，其《设计许可证》有效期满后不得继续从事设计工作。 设计单位对设计文件的质量负责。设计单位在设计产品(系统)时，应当满足国家有关安全技术规范、标准的要求，并且还应当充分考虑产品能源利用和系统节能，提高能源利用率。 第五条设计许可按照分级管理的原则，分别由国家质检总局和省级质量技术监督部门负责审批。 压力容器A级、C级和SAD级谈锋鸳瀣黼象质检总局负责受理和审批；D级设计单位由省级质量技术监督部门负责受理和审批。 压力管道GA类、GC1、GDl级设计单位由国家质检总局负责受理和审批；GB类、GC2、GC3、GD2级设计单位由省级质量技术监督部门负责受理和审批。设计单位同时含有国家质检总局和省级质量技术监督部门负责受理和审批的项目时，由国家质检总局负责受理和审批。 第六条从事压力容器设计审核和批准的人员(以下统称审批人员)、从事压力容器 分析设计的设计人员，应当具备相应专业设计能力，并且经过专业考核合格，取得压力容 器相应的审批人员、设计人员资格。 从事压力管道设计审核和审定的人员(以下统称审批人员)，应当经过压力管道设计鉴定评审机构考核合格，由国家质检总局公布，取得相应审批范围的压力管道设计审批人员资格证书。审批人员的考核计划每年年初由国家质检总局统一公布。 压力容器、压力管道相关设计人员、审批人员的资格有效期为4年。 第七条取得A级或者C级压力容器设计许可的设计单位和审批人员，即具备D级压力容器设计资格和设计审批资格；取得D2级压力容器设计许可的设计单位和审批人员，即具备D1级压力容器设计资格和设计审批资格；取得SAD级压力容器设计许可的设计单位和审批人员，必须同时具备A级、C级或D级压力容器设计许可和设计审批资格，才能从事相应级别的压力容器分析设计工作。 取得GAl级压力管道设计许可的设计单位和审批人员，即具备GA2级中相应品种压力管道的设计资格和设计审批资格；取得GCl级压力管道设计许可的设计单位和审批人员，即具备GC2、GC3级中相应
HFC网络设计规范 一、双向HFC网络设计说明 双向HFC网络设计包括下行及上行设计，系统频段划分上行为：5～65MHz、下行为87～1000MHz。 1.1图象等级 目前国标规定系统的图象等级为五级（五级评分法），图象等级与信噪比的计算关系为： S/N=23-Q+1.1Q2 C/N=S/N+6.4 S/N=C/N-6.4-Iw 式中：Q—图象质量，为1、2、3、4、5。 Iw—统一加权系数，PAL—D制式的Iw=12dB 1.2系统各部分指标分配及计算 系统各部分指标分配需符合标准《有线电视系统工程技术规范》（GB50200-94），分配系数可根据网络的实际情况合理分配，不能一概而论(分配系数可参考附录设计模块)。在本设计中主要是对载噪比（C/N）、复合二次差拍比（CSO）、复合三次差拍比（CTB）三个指标进行计算，其它指标在设计时可只作简单的计算。 国标规定： 系统载噪比（C/N）=43dB 系统复合二次差拍比（CSO）=54dB 系统复合三次差拍比（CTB）=54dB
系统设计要求： 系统载噪比（C/N）=44dB 系统复合二次差拍比（CSO）=55dB 系统复合三次差拍比（CTB）=55dB 1.2.1载噪比（C/N） （C/N）分系统=43（国标值）或44（设计值）—10lgn （C/N）分系统—分系统载噪比（C/N）分系统在整个HFC网络系统所占比例值（dB） 43（国标值） 44（设计值） n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数 1.2.2复合二次差拍比（CSO） （CSO）分系统=54（国标值）或55（设计值）—15lgn （CSO）分系统—分系统复合二次差拍比（CSO）分系统在整个HFC网络系统所占比例值（dB） 54（国标值） 55（设计值） n—分系统在整个HFC网络系统所占比例系数 1.2.3复合三次差拍比（CTB） （CTB）分系统=54（国标值）或55（设计值）—20lgn （CTB）分系统—分系统复合三次差拍比（CTB）分系统在整个HFC网络系统所占比例值（dB）
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
压力容器设计方法分析对比 目前我国压力容器设计所采用的标准规范有两大类：一类是常规设计标准，以GB150-2011《压力容器》标准为代表；另一类是分析设计,以JB4732-1995《钢制压力容器--分析设计标准》为代表。两类标准是相互独立的、自成体系的、平行的压力容器规范, 绝对不能混用, 只能依据实际的工程情况而选其一。 设计准则比较 常规设计主要依据是第一强度理论，认为结构中主要破坏应力为拉应力，限定最大薄膜应力强度不超过规定许用应力值，当结构中某最大应力点一旦进入塑性, 结构就丧失了纯弹性状态即为失效。常规设计是基于弹性失效准则,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件的设计计算公式。一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力，对于边缘应力及峰值应力等局部应力一般不作定量计算，如对弯曲应力。 分析设计的主要依据是第三强度理论，认为结构中主要破坏应力为剪切力。采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与“弹塑性失效”的设计准则，对容器的各种应力进行精确计算和分类。对不同性质的应力, 如：总体薄膜应力、边缘应力、峰值应力等；同时还考虑了循环载荷下的疲劳分析, 在设计上更合理。 标准适用范围对比 常规设计标准GB150-2011适用于设计压力大于或等于且小于35MPa，及真空度高于。对于设计温度，GB150-2011规定为-269℃-900℃，是按钢材允许的使用温度确定设计温度范围, 可高于材料的蠕变温度范围。 " 分析设计标准JB4732-1995适用于设计压力大于或等于且小于100MPa，及真空度高于。对于设计温度，JB4732-1995 将最高的设计许用温度限制在受钢材蠕变极限约束的温度。 应力评定对比 常规设计标准GB150-2011，采用统一的许用应力，如容器筒体，是采用“中径公式”进行应力校核，最大应力满足许用应力即可。 分析设计标准JB4732-1995的核心是将压力容器中的各种应力加以分类，根据所考虑的失效模式比较详细地计算了容器及受压元件的各种应力。根据各种应力本身的性质及对失效模式所起的不同作用予以分类如下： 一次应力
低温压力容器设计应考虑的问题 一、选材。低温压力容器应选用低温压力容器用材料（低温低应力工况除外），选材原则： 1）低温容器受压元件用钢材应是镇静钢，承受载荷的非受压元件也应该是具有相当韧性且焊接性能良好的钢材； 2）一般低温用钢都要求正火处理，正火处理不仅可以细化晶粒，还可以减少由于终轧温度和冷却速率不同而引起的显微组织不均匀，可降低钢材无塑性转变温度； 3）对低温用碳素钢和低合金钢各类钢材，要求进行低温夏比V型缺口冲击试验； 4）C2.1.2 δs>20mm逐张UT Ⅲ；C2.1.4 对不同温度进行冲击试验。 二、容器的结构设计要求均应有足够的柔性需充分考虑下列问题GB150附录C3.2 1)尽可能简单，减少约束。 2)应避免产生过大的温度梯度。 3)应尽量避免结构形状突变,以减少局部高应力，接管、凸缘端部应打磨成圆角，圆滑过渡。 4)容器的鞍座、耳座、支腿应设置垫板或连接板，避免与容器壳体相焊。垫板或连接板按低温材料考虑。垫片要选择在低温下有良好弹性的材料。 5) 容器与非受压元件或附件的连接焊缝应采用连续焊。 6)接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强，若采用补强板，应为截面全焊透结构，且焊缝圆滑过渡。 7)在结构上应避免焊缝的集中和交叉。 8)容器焊有接管及载荷复杂的附件，需焊后消除应力而不能整体进行热处理时，应考虑部件单独热处理的可能性。 三、焊缝的结构设计：GB150附录C3.3 1)A类焊缝应采用双面对接焊，或采用保证焊透、与双面焊具有同等质量的单面对接焊。 2)B类焊缝也应采用与A类焊缝相同的全焊透对接焊缝。除非结构限制不得已时，允许采用不拆除垫板的带垫板单面焊。 3)C类、D类焊缝，原则均要求采用截面全焊透结构。对于一般平焊法兰的截面非全焊透结构，规定仅用于压力较低（设计压力不大于 1.0MPa）、较高温度（设计温度不低于-30℃）的场合，且标准抗拉强度下限值低于540MPa的材料。 四、焊接接头的无损检测（NDT/NDE） C4.6.1 容器的对接接头（A、B类）凡符合下列条件之一者应进行100%RT or UT： A）容器设计温度低于-40℃； B）容器设计温度虽高于-40℃，但接头厚度大于25mm； C）10.8.2.1和10.8.2.2者 1）无损检测比例为100%、50%。 2）凡按规定做100RT or UT的容器，其T形对接接头，角焊缝均需做100%MT or PT。 五、焊接要求 GB150附录C4.3 1）焊接前按JB4708进行焊接工艺评定试验，包括焊缝和热影响区的低温夏比（V）冲击试验。 2）当焊缝两侧母材具有不同冲击试验要求时，焊接金属的冲击试验温度应低于或等于母材中较高者，其冲击功按σb的较低者。热影响区按相应母材要求确定。接头的拉伸和弯曲性能按两侧母材中的较低要求。拉伸2块，面弯2块，背弯2块，冲击试验焊缝和热影响区各3块,当焊缝两侧母材的钢号不同时，每侧热影响区都应取3个冲击试样。 3）应严格控制焊接线能量及焊缝质量。 4）焊接区域内，包括对接接头和角接接头的表面不得有裂纹、气孔、咬边等缺陷，不应有急剧的形状变化，呈圆滑过渡。 六、热处理 GB150 附录C4.4.1 钢板厚度>16mm的碳素钢和低合金钢制容器或受压元件，应进行焊后热处理。
网页设计规范 网页设计标准尺寸: 1、800*600下，网页宽度保持在778以内，就不会出现水平滚动条，高度则视版面和内容决定。 2、1024*768下，网页宽度保持在1002以内，如果满框显示的话,高度是612-615之间.就不会出现水平滚动条和垂直滚动条。(在dw里面有设定好的标准值,1024*768页面的标准大小是955*600,照着它的尺寸做就行了) 3、在ps里面做网页可以在800*600状态下显示全屏，页面的下方又不会出现滑动条，尺寸为740*560左右 4、在PS里做的图到了网上就不一样了，颜色等等方面，因为ＷＥＢ上面只用到 ２５６ＷＥＢ安全色，而ＰＳ中的ＲＧＢ或者ＣＭＹＫ以及ＬＡＢ或者ＨＳＢ的色域很宽颜色范围很广，所以自然会有失色的现象. 页面标准按800*600分辨率制作，实际尺寸为778*434px 页面长度原则上不超过3屏，宽度不超过1屏 每个标准页面为A4幅面大小，即8.5X11英寸 全尺寸banner为468*60px，半尺寸banner为234*60px，小banner为88*31px 另外120*90，120*60也是小图标的标准尺寸 每个非首页静态页面含图片字节不超过60K，全尺寸banner不超过14K 标准网页广告尺寸规格 1、120*120，这种广告规格适用于产品或新闻照片展示。 2、120*60，这种广告规格主要用于做LOGO使用。 3、120*90，主要应用于产品演示或大型LOGO。
4、125*125，这种规格适于表现照片效果的图像广告。 5、234*60，这种规格适用于框架或左右形式主页的广告链接。 6、392*72，主要用于有较多图片展示的广告条，用于页眉或页脚。 7、468*60，应用最为广泛的广告条尺寸，用于页眉或页脚。 8、88*31，主要用于网页链接，或网站小型LOGO。 网页中的广告尺寸 1、首页右上，尺寸120*60 2、首页顶部通栏，尺寸468*60 3、首页顶部通栏，尺寸760*60 4、首页中部通栏，尺寸580*60 5、内页顶部通栏，尺寸468*60 6、内页顶部通栏，尺寸760*60
D类压力容器设计人员考试题库——上海市2016年 01GB150受压椭圆形封头计算厚度的公式是什么？对椭圆形封头的有效厚度有何限制？ 02对于夹套容器，在确定夹套耐压试验压力时，是否应对内筒进行稳定性校核？如内筒稳定性不清楚，如何处理？ 答：①需要进行稳定性校核。②一般要求夹套水压时，内筒保压，使整个水压试验过程（升压、保压和卸压）中任一时间内，各压力舱的压差不超过允许压差，并在图样上说明这一要求和允许压差值。 03压力试验的目的是什么？为什么要尽可能采用液压试验？ 答：压力容器耐压试验的目的是通过观察承压部件有无明显变形和破裂，检验承压部件的强度，来验证压力容器是否具有设计压力下安全运行必须的承压能力。同时通过观察焊缝、法兰等连接处有无泄漏，来检验锅炉压力容器的严密性或发现容器潜在的局部缺陷。 压力容器的耐压试验时，在一般情况下加压介质只能用水或其他适宜的液体，要求介质具有挥发性小、易流动、不燃和无毒等特性。而不用气体。因为耐压试验主要是检验强度，试验时应考虑容器在试验时有破裂的可能性，由于气体爆破时的能量比液体大数百倍甚至上万倍，故较少采用。 04设计压力0.3MPa，设计温度50摄氏度，容积5.5m3，充装系数0.9，介质为水的储罐。该设备如何分类？为什么？ 答：按介质，水属于第二类介质。按照《固容规》图A-2划分方法，属于I类压力容器。 05什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度？ 答：计算厚度指按有关公式计算得到的厚度。需要时，尚应计入其他载荷所需厚度。对于外压元件，系指满足稳定性要求的最小厚度。 设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和。 名义厚度指设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。 06什么情况需下需要制备产品焊接试件？ 答：GB150.4-2011第9.1.1.1条，凡符合以下条件之一的、有A类纵向焊接接头的容器，应逐台制备产品焊接试件： a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器； b)材料标准抗拉强度Rm>=540MPa的低合金钢制容器； c)低温容器； d)制造过程中，通过热处理改善或者恢复材料性能的钢制容器； e)设计文件要求制备产品焊接试件的容器。 07压力容器设计时对焊接接头系数是如何规定的？
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/db8668951.html, 浅谈压力容器的两种设计方法 作者：王艳 来源：《价值工程》2010年第15期 摘要:本文介绍了压力容器的两种设计方法,指出分析设计方法虽然相对复杂,但较常规设计方法更安全更经济,且随着计算机技术的发展、有限元方法的应用及各种功能软件的使用它将 会得到更广泛的应用。 Abstract: This paper introduces two kinds of pressure vessel design methods and points that analysis and design methods are relatively complex and more economical,but safer than the conventional design method,and with the development of computer technology,finite element method and software applications will be more widely used. 关键词:压力容器;常规设计;分析设计 Key words: pressure vessel;conventional design;analysis and design 中图分类号:TH49 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0166-01 压力容器是化工、冶金、轻工、纺织、机械以及航空航天工业中广泛使用的承压设备。尽管各类压力容器设备功能各异、结构复杂程度不一,但一般可将其分解为筒体、封头、法兰、 开孔、接管、支座等部件。 压力容器及其部件的两种设计方法分别是常规设计和分析设计。 常规设计是以弹性设计准则为基础,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件 的设计计算公式,这些公式均以显式表达,给出了压力、许用应力、容器主要尺寸之间的关系。它包含了设计三要素:设计方法、设计载荷及许用应力,但这些并不是建立在对容器及其部件进行详尽的应力分析基础之上。如容器筒体,是采用“中径公式”(根据内压与筒壁上均匀分布的薄膜应力整体平衡推导而得),一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力,不考虑其它类型的应力,如对弯曲应力,只有当它特别显著、起主导作用时才予以考虑。实际上,当容器承载以后器壁上会出现多种应力,其中包括由于结构不连续所产生的局部高应力,常规设计对此只是结合经典力学理论和经验公式对压力容器部件设计做一些规定,在结构、选材、制造等方面提出要求,把局部应力粗略地控制在一个安全水平上,在考虑许用应力时选取相对高的安全系数,留有足够的安全裕度。因此,常规设计从本质上讲,可以说是基于经验的设计方法。 工程实际中我们用常规设计的观点和方法解决了很多问题,但也有一些问题无法解释,因为常规设计只考虑弹性失效,没有去深究隐含在许用应力值后面的多种失效模式。
低温压力容器技术要求汇总 1. 钢板逐张超声检测 板厚大于20mm的16MnDR、Ni系低温钢（调质状态除外），逐张检查，不低于Ⅱ级合格。（GB150-2011）用于制造低温压力容器筒体、凸形封头和球壳的钢板，厚度超过以下数值时，需按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测，且不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011) 板厚大于16~20mm的钢板，每批抽检20%，最少1张。 板厚大于20mm的钢板，逐张检查。(GB150规定质量等级不低于Ⅱ级) 用作低温压力容器筒体的无缝钢管应逐根按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测检查。 2. 焊后热处理 球壳板厚度≥16mm的低温球罐应进行焊后整体热处理。（GB12337-1998附录A） 受压元件焊接接头厚度超过16mm时，低温压力容器或部件全部施焊工作完成后，应进行消除应力热处理。热处理工艺应与焊接工艺评定的热处理制度（温度曲线）一致。（HG/T20585-2011） 3. 100%射线或超声检测 设计温度低于-40℃的或者焊接接头厚度大于25mm的低温容器。（GB150-2011） 低温压力容器的对接接头符合下列情况之一者，应经100%射线或超声检测：（HG/T20585-2011） 盛装易爆介质的容器，且设计压力大于0.6MPa者 设计压力大于等于1.6MPa者 壳体板厚大于25mm者 钢材标准规定的最低抗拉强度Rm＞540MPa或合金元素含量大于3%的低合金钢。 设计温度低于-40℃者。 C.无损检验方法和评定标准应符合下列要求 对接接头的射线检测按《承压设备无损检测》的规定进行。射线照相的质量应不低于AB级，焊缝质量不低于Ⅱ级为合格（100%检测及局部检测） 焊接接头的超声检测按《承压设备无损检测》的规定进行，无论100%检测及局部检测均应不低于Ⅰ级要求。 焊接接头的TOFD检测《承压设备无损检测》的规定进行，焊缝质量不低于Ⅱ级为合格（100%检测及局部检测）。 4. 磁粉或渗透检测 10.3.1中低温容器上的A、B、C、D、E类焊接接头，缺陷修磨或补焊处的表面，卡具和拉筋等拆除处的割痕表面。（GB150-2011） 设计温度低于-40℃的低合金钢制低温压力容器上的焊接接头。（TSG R0004-2009） 低温压力容器下列部位应按《承压设备无损检测》进行表面磁粉检测或表面渗透检测。（HG/T20585-2011） a.符合本标准第8.7.1条的对接接头，但无法进行射线或超声检测者。 b.符合本标准第8.7.1条的容器壳体上的C类、D类焊接接头以及附件焊接的角接接头、填角焊缝的可及表面。 c.钢材标准规定的最低抗拉强度Rm＞540Mpa的高强度钢容器上的全部焊接接头及热影响区表面。 d.受压壳体上工装卡具、拉筋板等临时附件拆除的焊痕表面，焊补前的坡口及焊补的表面以及电弧擦伤处。设计压力大于或等于1.60Mpa，且设计温度低于-40℃的设备法兰用紧固件材料为铁素体钢时，应逐件进行磁粉检测。（HG/T20585-2011）
1. 网络设计规范和方法 1.核心标准主要是ITU-T，IEEE，IETF三大系列。ITU-T接近于成语网物理层定义，IEEE系列标准则关注局域网物理和数据链路层，IETF标准则更加注重数据链路层以上的规范。 2.系统的复杂性：系统集成的复杂性体现在：技术、成员、环境、约束四个方面，它们之间互为依存关系 3.多种技术和产品的集成 系统集成不是选择最好的产品和技术的简单行为，而是要选择最适合用户需求和投资规模的产品和技术。 4.网络工程的特点 明确的设计目标，详细的设计方案，权威的设计依据，完备的技术文档，完善的实施机构5.物联网的定义是： 将物品通过射频识别信息、传感设备与互联网连接起来，实现物品的智能化识别和管理。6.在传送层中，感知数据的管理与处理是物联网的核心技术。 网络用户需求分析 1.IEEE软件工程定义的需求 1）用户解决问题或达到目标所需要的条件或要求。 2）系统满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或要求。 3）反映上面1）或2）所描述的条件或要求的文档说明。 2.IEEE的定义包括了从用户角度，以及从设计者角度来阐述用户需求。 3.内部网（Intranet）功能 资源共享，数据管理，文件管理，信息发布，协同工作，OA系统 3.网络拓扑结构设计 1.点对点网络将主机以点对点方式连接，主机通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点之间可能会有多条单独的链路。 点对点网络优点： 网络性能不会随数据流量加大而降低。 点对点网络缺点： 网络中任意两个节点通信时，如果它们之间的中间节点较多，就需要经过多跳后才能到达，这加大了网络传输时延。 2.广播式网络仅有一条信道，网络上所有节点共享这个信道。 广播网络广泛用于局域网通信。 广播网络优点： 在一个网段内，任何两个节点之间的通信，最多只需要“2跳”的距离； 广播网络缺点： 网络流量很大时，容易导致网络性能急剧下降 3.链路形结构的优点 设备无关性。独立性。安全性。非中心化。 链路形结构的缺点 连接较多。时延较大。 4.环网络的优点：
2012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 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种性质称为弹 性。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③稳定性。 3 、厚度16mm 的Q235—B 钢板，其屈服强度ReL 的下限值为235MPa 。 4 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。 5 、用于壳体的厚度大于3 6 mm 的Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自GB150，4.1.4 条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的熟练程 6、GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 3.0 ,球壳及成形封头的外压稳定安全系数是1.5 。 点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。 7、对于盛装液化气体的容器，设计压力除应满足GB150 中其值不得低于工作压力的规定外， 还应满足《固容规》中的相应规定。 点评：对于盛装液化气体的容器，《固容规》第 3.9.3 条有明确的规定。 8、周边简支的圆平板，在内压作用下最大应力发生于_中心_。周边固支的圆平板，最大应力发 生于__边缘_ 。 点评：考查在平封头与筒体连接的几种情况下，边界条件对平封头应力分布的影响。 9、垫片系数m 是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足够大的流体阻力，而需作用在 垫片单位_密封面积上的压紧力与流体_压力的比值，垫片愈硬，m愈_大____。 10、压力容器无损检测的方法包括射线、超声、磁粉、渗透和电磁检测等。 二、选择（本题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350℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有b、c. a.Q235-B b.Q245R c.Q345R 点评：见GB150.2表2 及附录D, 压力容器最常用的碳钢和低合金钢材料，对其适用的基本2 、按钢板标准，16mm 厚的Q345R 钢板，在0℃时的一组冲击功（J）数值为___d___的是合 格产品。. a. 22，35，38； b. 25, 38, 38, c. 22, 45, 45, d. 25, 39, 39. 点评：见GB713-2008,本题考查设计人对冲击功结果评定的基本概念，前两组数据中因为有“22” 的数据，小于合格指标的70%，不可能是合格的产品,另一组的三个试样算术平均值低于合格指标。 3 、一台外压容器直径φ1200mm，圆筒壳长2000mm，两端为半球形封头，其外压计算长度为 b a. 2000mm b.2400mm c.2600mm 点评：本题为基本概念试题，考查设计者对外压容器中基本参数的掌握 4、分布力是表面力的一种，下面哪些力属于表面力__a___b__。 a.雪载荷 b.风载荷 c.容器自重 5、椭圆封头计算式中的K 称为形状系数，其意义是封头上的__c___应力与对接圆筒的
压力容器法规、标准介绍 一、压力容器法.规、标准体系 我国的特种设备法规体系主要分以下五个层次 法律—行政法规—部门规章—安全技术规范—引用标准”。 第一层次：法律 根据宪法和立法法的规定，由全国人民代表大会及其常委会制定法律。 如《安全生产法》、《劳动法》、《产品质量法》、《计量法》、《标准化法》、《行政许可法》等； 2012年8月，十一届全国人大常委会第二十八次会议初次审议了《中华人民共和国特种设备安全法（草案）》。 第二层次：行政法规 由国家最高行政机关—由国务院制定的行政法规 《特种设备安全监察条例》（第373号国务院令）,2003年3月公布，自2003年6月1日起施行。 2009年1月14日《国务院关于修改(特种设备安监察条例)的决定》（第549号国务院令）公布。 第三层次：行政规章 由国务院各部门制定的部门规章，如： 《锅炉压力容器制造监督管理办法》(总局令第22号)自2003年1月1日起施行； 《特种设备作业人员监督管理办法》（总局令第140号）自2011年7月1日起施行； 第四层次：安全技术规范(规范性文件) 是政府对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检测等所作出的一系列规定，是必须强制执行的文件，安全技术规范是特种设备法规标准体系的主体，是在世界经济一体化中各国贸易性保护措施在安全方面的体现形式，其作用是把法律、法规和行政规章的原则规定具体化。 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则 TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则 TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R0002-2005 超高压容器安全技术监察规程 TSG R7001-2004 压力容器定期检验规则 TSG R6001-2008压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲 TSG R3001-2006压力容器安装改造维修许可规则
压力容器设计一般规定 1 主题内容与适用范围 本标准规定了压力容器（简称容器）设计的分类、材质使用温度范围、探伤合格标准及压力试验等。 本标准适用于钢制压力容器。铝制压力容器可参照执行。 2 引用标准 《压力容器安全技术监察规程》 GB 150-1998 钢制压力容器 GB 151-89 钢制管壳式换热器 GB 700-89 碳素结构钢 GB 3190-82 GB 3193 GB 3274-88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB 4237-92不锈钢热轧钢板 GB 6654-1996压力容器用钢板 JB 1580-75铝制焊接容器技术条件 JB 4710-92钢制塔式容器 JB 4730-94压力容器无损检测 JB/T 2549 3压力容器划定、及使用范围 3．1
3.2 GB150与《容规》适用范围按表2的规定。 3.3低温容器设计按表3的规定。 4一般规定 4.1 容器与介质的分类 4.1.1 根据压力P、压力乘积P.V、介质物性，用途以及设计、制造特点、综合分类按表4的规定。
4.1.2 按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分类符合表5的规定 注：在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程的主要作用划分品种。
4.1.3 介质分类及介质危害程度按表6的规定。 4.2 压力 4.2.1 容器压力定义按表7的规定。 4.2.2 超压泄放装置压力定义见表8 4.2.3 设计压力Ｐ的规定取法按表9。
4.3温度 4.3.1设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。 4.3.2金属温度标记在名牌上的设计温度应是壳体设计温度的最高值或最底值。系指容器（或换热器）各受压元件沿截面厚度的平均温度（再任何情况下，元件金属表面温度不得超过钢材的允许温度）。
2016年度压力容器设计人员考核试卷 部门：姓名：岗位：成绩： 一、填空题（每题2分，共30分） 1、对于压力容器，GB150.1-2011适用的设计压力范围是（不大于35MPa）。 2、GB150.1-2011适用的设计温度范围是（-269℃～900℃）。 3、GB150标准直接或间接考虑了如下失效模式（脆性断裂）（韧性断 裂）（接头泄漏）（弹性或塑性失稳）（蠕变断裂）（腐蚀破坏）。 17、GB/T151—2014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）和（高压管壳式换热器）；换热管与管板连接的型式有（胀接）、（焊接）、（胀焊并用）和（内孔焊）。 4、泄漏试验包括（气密性试验）、（氨检漏试验）、（卤素检漏试验 ）和（氦检漏试验）。 5、焊接接头由（焊缝）、（熔合区）（热影响区）三部分组成。 6、GB/T17616规定S1表示（铁素体型）钢，S2表示（奥氏体-铁素体型 ）钢，S3表示（奥氏体型）钢，S4表示（马氏体型）钢。 7、壳体开孔处引起的应力可分为三种：（局部薄膜应力）（弯曲应力）和（峰值应力）。 8、对于（第III类）压力容器，设计时应当出具包括（主要失效模式） 和（风险控制）等内容的风险评估报告。 9、低温容器受压元件禁用硬印标记是为了降低（脆断）风险，而有耐 腐蚀要求的不锈钢以及复合钢板的耐腐蚀面则是为了降低（腐蚀失效）风险。 10、PWHT的意思是（焊后热处理）。 11、封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少为封头的钢材厚度的 （ 3）倍，且不小于（ 100mm）。
12、TSG 21-2016规定判断规程的适用范围用的是（工作）压力，在附录 A压力容器类别划分时采用的是（设计）压力。 13、压力容器的选材应当考虑材料的（力学性能）、（化学性能）、 （物理性能）和（工艺性能）。 14、当采用SA-516Gr70作为-40℃用钢时，P，S含量应作严格控制， （P≤0.020%）、（S≤0.010）。 15、容器需要进行泄露试验时，（试验压力）、（试验介质）和（相应 的检验要求）应在图样和设计文件中注明、。 、判断题（每小题1分，共20分） 1、（√）TSG 21-2016《大容规》于2016年2月22日颁布，2016年10月1 日起施行。 2、（×）设计压力在低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器适用于GB150.1-2011。 3、（√）GB/T151-2014中管板与换热管的内孔焊一般用于载荷交变、需要 防止缝隙腐蚀的场合。 4、（×）低温容器是设计温度低于-20℃的钢制容器。 5、（√）容器设计单位进行容器设计时应考虑容器在使用中可能出现的 失效模式。 6、（√）管壳式热交换器圆筒的最小厚度主要考虑管束抽装的需要，管箱 圆筒厚度无需考虑装入管束的要求。 7、（√）GB150—2011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。 8、（√）第Ⅲ类压力容器或者用户要求的其它压力容器，设计单位应当出 具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。 9、（√）容器元件的最小厚度可以不标注在设计图样上。 10、（×）泄露试验可以在耐压试验之前完成。 11、（√）GB150.2-2011的设计温度适用范围中的-253℃是对应于液氢的