压力容器设计制造200问答
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2015年压力容器设计制造专业知识考试(2015.07)姓名:得分:一、判断题(对的打“O”、错的打“X”,共15题,每题2分)1.《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)中规定,当压力容器的对接接头采用不可记录的脉冲反射法超声检测时,应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测作为附加局部检测。
(O )2.《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)中规定,制造Ⅲ类压力容器时,都要制作产品焊接试件。
(X )3.《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)中规定,采用新材料、新技术、新工艺以及有特殊要求的压力容器,不符合本规程要求时,相关单位应制定企业标准,报国家有关部门备案后就可进行试制和试用。
(X )4.《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)中规定,角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡。
(O )5.《移动式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0005-2011)中规定,相邻的两筒节间的纵焊缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵焊缝应当错开,其焊缝中心之间的外圆弧长应大于筒体厚度的3倍,并且不小于100mm。
(X )6.《移动式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0005-2011)中规定,筒体纵焊缝不允许布置在罐体横截面中心与罐体最低点连接半径左右各20°范围内。
(O )7.《移动式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0005-2011)中规定,移动式压力容器的装卸附件包括装卸阀门、装卸软管和快速装卸接头。
()8.当移动式压力容器罐体为真空绝热罐体时,其容积不得大于52.6m3。
(O )9.《压力容器第一部分:通用要求》(GB 150.1-2011)中规定,风险评估报告应具有与设计图纸一致的签署。
(O )10.《压力容器第三部分:设计》(GB 150.3-2011)中规定,“低温低应力工况”不适用于抗拉强度下限值大于等于540MPa的低温容器。
第四部分问答题4.1 《锅炉压力容器安全监察暂行条例》的适用范围?哪些单位必须执行《锅炉压力容器安全监察暂行条例》?答:适用于所有承压锅炉和压力为一个表压以上的各种压力容器,这些设备的设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造的单位,都必须执行《锅炉压力容器安全监察暂行条例》。
4.2 简答《〈锅炉压力容器安全监察暂行条例〉实施细则》的“压力容器部分”主要有哪些内容?答:⑴压力容器设计单位和设计的审批;⑵压力容器制造单位的审批;⑶压力容器产品制造质量的监督;⑷压力容器检验单位的审定和检验员资格考核;⑸压力容器使用登记。
4.3 《压力容器安全技术监察规程》适用于同时具备哪些条件的压力容器(不答仅第三章、第四章、第五章适用的压力容器?答:《压力容器安全技术监察规程》适用于同时具备下列条件的压力容器;⑴最高工作压力(P W)大于等于0.1MPa(不含液体静压力)。
⑵内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)大于等于0.025m3。
⑶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的液体。
4.4 《压力容器安全技术监察规程》管辖的压力容器,其受管辖的范围如何划定?答:⑴本体,与外部连接时其界线划定到压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道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;⑵压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件;⑶非受压元件与压力容器本体连接的焊接接头;⑷压力容器上所用的安全附件。
4.5 压力容器的哪些环节须严格执行《压力容器安全技术监察规程》的规定?答:压力容器的设计、制造(组焊)、安装、使用、检验、修理和改造等七个环节。
4.6 按《压力容器安全技术监察规程》的规定,哪些压力容器划分为第二类压力容器?答:⑴中压容器;⑵低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)⑶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)⑷低压管壳式余热锅炉;⑸低压搪玻璃压力容器。
压力容器实操问答答案
一、口答题:
1.固定式压力分为立式和卧式两种结构。
2.基本参数包括压力、温度、介质种类、开停车工况、瞬时工况和循环工况等。
3.内介质包括气体、液体、液化气体、单质和混合物等。
4.快开门式压力常见安全联锁装置是防止误操作的一种安全保护装置。
5.常见快开门式压力安全联锁装置主要由锁紧机构和控制机构组成。
6.快开门式压力安全附件包括安全阀、爆破片装置、压力表、液面计和测温仪表等。
7.常见快开门式压力报警指示含义包括低压报警、超压报警和超温报警。
二、实际操作:
1.快开门式压力使用前需要检查外表面是否有裂纹、变形、泄漏、局部过热等异常现象,安全附件是否灵敏可靠。
如发现危及安全现象,应立即停运并及时报告相关人员。
2.快开门式压力运行状态需要监控并进行安全检查,特别
是安全联锁装置的完好性。
3.快开门式压力启动、运行和停止操作程序需要按照操作
规程进行,严禁超温、超压运行,装料时避免过急过量,经常检查安全附件运行情况。
压力开始加载时,速度不宜过快,加热或冷却都应缓慢进行。
三、应急处置能力:
1.压力发生异常现象包括工作压力、介质温度或壁温超过
规定值,主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏,安全附件失灵、损坏等不能起到安全保护的情况,接管、紧固件损坏,发生火灾等直接威胁到压力的安全运行,过量充装,液位异常,压力与管道发生严重振动危及安全运行。
操作人员应立即采取紧急措施,并及时向有关部门报告。
2.故障或事故现象超压时,操作人员应相应开启阀门和排
放装置,将压力降到允许范围内,并继续降压,直至停车。
压力容器考试问答题(2)压力容器考试问答题一、什么叫设计压力?什么叫计算压力?如何确定?设计压力:设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。
(GB150-98,3.4.3 & TSG R0004-2009,3.9.1)计算压力:在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包含液柱静压力,当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时,可以忽略不计。
(GB150-98,3.4.4)在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。
(TSG R0004-2009 3.9.1)设计压力和计算压力的确定:设计压力的确定(GB150-98,3.5.1,P4 & HG20580-98,4,P6)计算压力的确定二、固定式液化气体容器设计中,如何确定设计压力?常温储存液化气体压力容器的设计压力,应当以规定温度下的工作压力为基础确定。
(参见TSG R0004-2009 ,3.9.3)———————————————————————————————————————————盛装临界温度大于或等于50℃的液化气体的压力容器,如无保冷设施,其设计压力不低于该液化气体在50℃时的饱和蒸气压力;如设计有可靠的保冷设施,其设计压力应不低于所盛装液化气体在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压力。
盛装临界温度小于50℃的液化气体的压力容器,如无可靠保冷设施或虽有可靠保冷设施而无试验实测,最高工作温度时其设计压力不低于所装液化气体在设计规定的最大充装量、温度为50时的气体压力;如设计有可靠的保冷设施,并有试验实测最高工作温度且能保证低于临界温度储存的,其设计压力不低于试验实测最高温度下的饱和蒸气压力。
(《承压设备设计典型问题精解》化学工业出版社第一章,4 ,P3)三、GB150-98标准对压力容器设计应考虑的载荷有哪些?(GB150-98,3.5.4,P4)———————————————————————————————————————————设计载荷(HG20580-98,6,P9~11)———————————————————————————————————————————不同的工艺条件和工况,在设计中应考虑以下载荷:a.内压、外压或最大压差;b.液体静压力;c.容器的自重(包括内件和填料等),以及正常工作或压力试验状态下内装填料的重力载荷;d.附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷;e.风载荷、地震载荷、雪载荷;f.支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反作用力;g.连接管道和其他部件的作用力;h.温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;i.包括压力急剧波动的冲击载荷;j.冲击反力,如由流体冲击引起的反力等;k.运输或吊装时的作用力。
第一章规程与标准1-1 压力容器设计必须遵循哪些主要法规和规程?答:1.国发[1982]22号:《锅炉压力容器安全监察暂行条例》(简称《条例》);2.劳人锅[1982]6号:《锅炉压力容器安全监察暂行条例》实施细则;3.劳部发[1995]264号:关于修改《〈锅炉压力容器安全监察暂行条例〉实施细则》“压力容器部分”有关条款的通知;4.质技监局锅发[1999]154号:《压力容器安全技术监察规程》(简称《容规》);5.劳部发[1993]370号:《超高压容器安全监察规程》;6.劳部发[1998]51号:《压力容器设计单位资格管理与监督规则》;7.劳部发[1995]145号:关于压力容器设计单位实施《钢制压力容器—分析设计标准》的规定;8.劳部发[1994]262号:《液化气体汽车罐车安全监察规程》;9.化生字[1987]1174号:《液化气体铁路槽车安全管理规定》;10.质技监局锅发[1999]218号:《医用氧舱安全管理规定》。
1-2 压力容器设计单位的职责是什么?答:1.设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责;2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样;3.容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。
1-3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用与不适用范围是什么?答:适用范围:1.设计压力不大于35MPa的钢制容器;2.设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。
不适用范围:1.直接用火焰加热的容器;2.核能装置中的容器;3.旋转或往复运动的机械设备(如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等)中自成整体或作为部件的受压器室;4.经常搬运的容器;5.设计压力低于0.1MPa的容器;6.真空度低于0.02MPa的容器;7.内直径(对非圆形截面,指宽度、高度或对角线,如矩形为对角线、椭圆为长轴)小于150mm的容器;8.要求作废劳分析的容器;9.已有其他行业标准的容器,诸如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。
压力容器设计审核人考核问答题-1.压力容器开孔补强的有效不强范围?内压、外压是否相同?2.双管板换热器的特点是什么?何种情况下使用这种换热器?3.何为晶间腐蚀?那些介质可引起晶间腐蚀?4.立式容器支腿垫板与壳体有10mm 不焊,为什么?5.第一强度理论又叫什么理论?第三强度轮又叫什么理论?6.S,P含量过高有什么危害?(大概意思)7.什么情况下容器用带刚性环的耳式支撑设计审核答辩的一些问题图纸错误:1.极度危害介质未要求气密性试验2.壳体板材未超碳3.裙座与下封头焊缝高度不符合要求4.下封头拼接时,裙座未开设豁口5.裙座引出管直径偏小6.焊材选择错误7.新容规中Ⅳ级锻件未复验8.没有设置安全阀9.吊耳垫板与筒体材质不一致10.试验压力未计温度修正11.封头与筒体削边错误12.焊接接头型式选用错误13.板材供货状态错误14.填料塔未开设人孔15.探伤合格级别错误16.热处理与无损检测顺序错误答辩中老师提到的问题:1.球罐应校核的危险截面2.球壳板的组装方式3.换热器气密性试验压力如何确定4.管板锻件何时选用5.管板弯曲应力控制值6.管板计算压力的确定7.水压试验工况下塔器应校核的载荷8.塔操作工况下的组合弯矩9.圆筒与封头计算厚度的差值10.重要容器中孔径较大的开孔CD 类焊缝能否超探11.无损检测的种类及各自特点12.塔器应考虑的载荷13.椭圆封头上开孔补强计算厚度的差别14.厚壁与薄壁圆筒计算的区别15.高压容器垫片的选择16.高压为什么选择球型封头17.铬钼钢选材应注意的问题18.圆平板开孔补强计算的依据19.高压容器的特点20.时差法与脉冲法的原理21.管板厚度先设定后计算还是先计算22.钢材中S、P元素有什么危害?23.冷成型的标准蝶形封头是否需要热处理?24.固定管板换热器筒体计算厚度3mm,最小对接厚度为8mm,计算通过后,用10mm钢板代用是,是否需要重新计算,为什么?25.裙座什么时候需要设置防火层26.锻件分几级,并有什么区别27.换热器管箱什么时候需要热处理28.高压容器螺栓应注意什么29.法兰螺栓为什么跨中均布?30.固定管板换热器,什么时候需要设置膨胀节?31.审核人员的职责?32.卧式容器的剪力弯矩图?33.填料塔设备专业审查工艺专业的提资资料需要注意哪些问题34.U型换热器的适用范围U型换热器和浮头换热器的力学模型是什么35.液柱静压力的取值范围36.高压容器和普通低压容器相比设计上有何区别?37.卧式容器支座设置问题及σ1-6具体的位置38.给你这套图,若你来设计来考虑那些问题。
、《许可条件》第十六条规定的不用取证的是指那些容器?指最大容积小于25L,或内径小于150mm的低、中压容器。
对高压容器,如最大容积小于25L,或内径小于150mm,则需取得D1级别的制造许可证。
2、无损检测的部分外委(如:企业自身进行射线、外委超声探伤)是否也需要到发证机构备案?要。
3、对于单台或几台容器,由于压力容器的直径、长度影响,需在现场分段或分片组焊,是否允许在施工现场或其周围场地进行极片的切割下料、卷制工作?“现场组焊”和“易地制造”如何界定?不允许,“现场组焊”仅限球罐或大型压力容器的最终一道或几道环缝。
4、B级许可专项条件第二十二条第1款规定B级许可企业应具有爆试验设备,而在《瓶规》中规定100升以下钢瓶需做爆破试验,100升以上钢瓶不要做爆破试验。
如果我们只做100升以上的B2产品,是否需要爆破试验记录设备?不需要。
5、RT或UT资格证:取得无损检测协会颁发的证书有效吗?(以前是规定取得锅炉压力容器监察机构颁发的)无效。
6、D级压力容器制造单位是否必须有化工装备协会认可发证的质保、焊接,无损责任工程师、省理化协会认可发证的理化人员、无损责任工程师省无损协会认可发证行吗?化工装备协会发证:质保、焊接,无损责任工程师;中国机械工业联合会发证:一、二、三级理化人员。
压力容器企业由其他部门或由省级机械工业部门发的理化人员证,可以到中国机械工业联合会换成相应的一、二、三级理化人员证。
7、单位质保体系责任人员变更是否报发证机构备案?原取证单位股权发生变化(参股不控股),是否意味着产权变更并向发证部门申报?要备案或申报。
8、原压力容器资格认可管理办法中对三类容器及球罐换证有数量要求(即三类容器不得少于25台,球罐不得少于6台),现管理办法是否仍适用?仍有连续生产和数量的要求,具体数量由审查细则规定。
9、压力容器制造级别BR级改为D级,请问原来的BR级(一类和二类中压)是否还分项?BR1换证时是否换D1、D2两项?还分项。
2013年陕西化建压力容器设计专业题库一、填空题1、《固容规》规定压力容器的安全附件包括、、、、、、。
2、《固容规》规定压力容器的,,,、,,,,,以上的设备主螺栓,公称直径≥的接管和管法兰等均作为主要受压元件。
3、《固容规》规定厚度大于或等于的碳素钢和低合金钢钢板用于制造压力容器壳体时,凡符合下列条件之一,应逐张进行超声检测:1)盛装介质毒性程度为、的;2)在中使用的;3)设计压力大于或者等于 MPa的压力容器。
4)本标准引用标准中要求逐张进行超声检测的。
4、按照GB150-2011的规定耐压试验包括:、和。
5、GB150-2011适用的设计压力为钢制容器不大于 MPa,GB150-2011适用的设计温度范围为℃~℃。
6、GB150-2011规定壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度,碳素钢、低合金钢制容器不小于,高合金钢制容器不小于7、焊接接头系数φ应根据及确定。
8、按照GB150-2011的规定泄漏试验包括、、和等。
介质毒性程度为危害或者的容器,应在耐压试验合格后进行泄漏试验。
9、按照GB150-2011的规定,下列碳素钢和低合金钢钢板,应在正火状态下使用。
1)用于的Q245R和Q345R2)用于壳体的厚度大于的Q245R和Q345R3)用于其他受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于的Q245R和Q345R10、按照GB150-2011的规定,奥氏体不锈钢板许用应力值有两项,一项高值,一项低值,高值适用于,低值适用于。
11、按照GB150-2011的规定采用补强圈补强的设计应遵循的规定:1)钢材的标准常温抗拉强度值;2)补强圈厚度应小于或等于;3)壳体名义厚度。
12、GB150-2011中内压圆筒计算公式δ=Pc Di/(2[σ]tφ-p c)的理论依据是,公式的适用范围计算压力Pc≤ Mpa。
13、JB4710-2005《钢制塔式容器》标准适用于设计压力不大于,高度大于米,且高度与直径之比大于的钢制塔式容器。
压力容器考试问答题一、什么叫设计压力?什么叫计算压力?如何确定?设计压力:设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。
(GB150-98,3.4.3 & TSG R0004-2009,3.9.1)计算压力:在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包含液柱静压力,当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时,可以忽略不计。
(GB150-98,3.4.4)在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。
(TSGR0004-2009 3.9.1)设计压力和计算压力的确定:设计压力的确定(GB150-98,3.5.1,P4 & HG20580-98,4,P6)计算压力的确定二、固定式液化气体容器设计中,如何确定设计压力?常温储存液化气体压力容器的设计压力,应当以规定温度下的工作压力为基础确定。
(参见TSG R0004-2009 ,3.9.3)———————————————————————————————————————————盛装临界温度大于或等于50℃的液化气体的压力容器,如无保冷设施,其设计压力不低于该液化气体在50℃时的饱和蒸气压力;如设计有可靠的保冷设施,其设计压力应不低于所盛装液化气体在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压力。
盛装临界温度小于50℃的液化气体的压力容器,如无可靠保冷设施或虽有可靠保冷设施而无试验实测,最高工作温度时其设计压力不低于所装液化气体在设计规定的最大充装量、温度为50时的气体压力;如设计有可靠的保冷设施,并有试验实测最高工作温度且能保证低于临界温度储存的,其设计压力不低于试验实测最高温度下的饱和蒸气压力。
(《承压设备设计典型问题精解》化学工业出版社第一章,4 ,P3)三、GB150-98标准对压力容器设计应考虑的载荷有哪些?(GB150-98,3.5.4,P4)———————————————————————————————————————————设计载荷(HG20580-98,6,P9~11)———————————————————————————————————————————不同的工艺条件和工况,在设计中应考虑以下载荷:a.内压、外压或最大压差;b.液体静压力;c.容器的自重(包括内件和填料等),以及正常工作或压力试验状态下内装填料的重力载荷;d.附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷;e.风载荷、地震载荷、雪载荷;f.支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反作用力;g.连接管道和其他部件的作用力;h.温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;i.包括压力急剧波动的冲击载荷;j.冲击反力,如由流体冲击引起的反力等;k.运输或吊装时的作用力。
国家质检总局公众留言回复一、材料篇问:关于压力容器材料代用存在以下的问题:?1.同牌号的材料以厚代薄是不是属于材料代用的范围??2.在临界厚度之内(如16MnR6~16mm,许用应力不变),材料以厚代薄是否需要经原设计单位的许可??3.封头制作时,无论是热压还是旋压都存在一个壁厚减薄的问题,设计单位一般只是提出名义厚度,那么如果要保证成形后的厚度,必然需要加厚,这类情况是不是需要经原设计单位许可??答:一般讲,同牌号的材料以厚代薄(许用应力不变)不是材料代用;临界厚度(许用应力不变)以厚代薄不需经原设计单位同意;封头制作应保证设计单位提出名义厚度,是否加厚属于制造工艺。
问:压力容器的封头,图样的名义厚度比如是60mm,制造时考虑工艺减薄,所以采用70mm厚度的钢板热压成型。
问题:?1、需要办理材料代用手续吗??2、由于材料的许用应力跨界,必须原设计单位批准吗??3、16mm和18mm的材料许用应力也跨界,也必须办理材料代用且需原设计单位批准吗??答:压力容器材料的许用应力的跨界改变所引其的材料变动应经得原设计单位同意。
单纯的材料以厚代薄无需办理材料代用。
问:由于市场上很难买到GB24511的0Cr18Ni11Ti,我单位有一台Ⅱ答:1、进口材料资料证明书可以用质量检验人签名代替质量检验章;2、是否能代替?0Cr18Ni11Ti,应该由压力容器设计单位根据化学成分、力学性能综合进行判断。
问:答:问:答:问:答:需对此材料进行验证性复验。
问:请问:用在压力容器上面的法兰、管件、管子,他们的生产厂家是不是一定要有压力管道元件制作许可证?小厂生产的管件、法兰,制造厂家没有制造许可证,但是能够符合标准要求,是不是能够用在压力容器上?这方面有没有明确的规定?答:取得压力容器制造许可证的单位,可以制造与本公司生产压力容器配套的连接管件和法兰,但其所生产的管件和法兰不得单独销售。
如若销售,应取得压力管道元件制造许可证。
压力容器设计制造200问答(第二章)加入日期:2008-10-29 | 来源:程力压力容器第二章材料2-1 如何选择压力容器用钢?答:选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等)、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。
一般情况下,按下述原则进行选材:(1)所需钢板厚度小于8mm时,在碳素钢与低合金高强度钢之间,应尽量采用碳素钢钢板(多层容器用材除外);(2)在刚度或结构设计为主的场合,应尽量选用普通碳素钢。
在强度设计为主的场合,应根据压力、温度、介质等使用限制,依次选用Q235-A、Q235-B、Q235-C、20R、16MnR等钢板;(3)所需不锈钢厚大于12mm 时,应尽量采用衬里、复合、堆焊等结构形式;(4)不锈钢应尽量不用作设计温度小于等于500℃的耐热用钢;(5)珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于等于350℃的耐热用钢。
在必须使用珠光体耐热钢作耐热或抗氢用途时,应尽量减少、合并钢材的品种、规格;(6)碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器,壁厚不大的中压容器,锻件、承压钢管、非受压元件以及其它由刚性或结构因素决定壁厚的场合;(7)低合金高强度钢用于介质腐蚀性不强、壁厚较大(≥8mm)的受压容器;(8)珠光体耐热钢用作抗高温氢或硫化氢腐蚀,或设计温度350~650℃的压力容器用耐热钢;(9)不锈钢用于介质腐蚀性较高(电化学腐蚀、化学腐蚀)、防铁离子污染或设计温度大于500℃或设计温度小于-100℃的耐热或低温用钢;(10)不含稳定化学元素且含碳量大于0.03%的奥氏体不锈钢需经焊接或400℃以上热加工时,不应使用于可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境。
2-2 碳素钢镇静钢Q235 钢号A 级、B 级、C 级三个等级的区别是什么?答:它们的主要区别为冲击试验温度不同:Q235A 级不做冲击试验;Q235B 级做常温20℃V型冲击试验;Q235C级做0℃V型冲击试验。
2-3 碳对钢的焊接性能有何影响?其他合金元素又有何影响?答:钢材焊接时,焊缝热影响区被加热到Ac3 以上,快速冷却后会被淬硬。
钢材含碳量愈高,热影响区的硬化与脆化倾向愈大,在焊接应力作用下容易产生裂纹。
钢的化学成分对钢淬硬性的影响通常折算成碳当量,用CE 表示。
一般认为钢可焊性好坏的临界碳当量为0.45%。
国际焊接协会推荐的碳素钢和低合金钢常用碳当量计算公式为:焊接时,焊缝区域由于高温作用会引起晶粒长大,从而增加焊后开裂的倾向;钢中加入细化晶粒和阻碍晶粒长大的元素,如Mo、Ti、V,且以A1脱氧时,有利于改善焊接性能,而C、Ni、Mn则会增加开裂的危险。
2-4 碳素钢沸腾钢板Q235-A*F 的适用范围是什么?答:容器设计压力p ≤0.6MPa;钢板使用温度为0~250℃;用于壳体时,钢板厚度不大于12mm;不得用于易燃介质以及毒性程度为中度、高度或极度危害介质的液化气运输车;不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。
2-5 碳素钢镇静钢板Q235-A、B、C 的适用范围是什么?答:它们的适用范围是:a)Q235-A 钢板:容器设计压力p ≤1.0MPa;钢板使用温度为0~350℃;用于壳体时,钢板厚度不大于16mm;不得用于液化石油气介质以及毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器;不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。
b)Q235-B 钢板:容器设计压力p ≤1.6MPa;钢板使用温度为0~350℃;用于壳体时,钢板厚度不大于20mm;不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的半挂式液化气运输车。
c)Q235-C 钢板:容器设计压力p ≤2.5MPa;钢板使用温度为0~400℃;用于壳体时,钢板厚度不大于30mm。
2-6 碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应注意什么问题?为什么?答:GB150-1998规定,碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。
因为碳素钢和碳锰钢在上述情况下,钢中的渗碳体会产生分解,Fe3C→3Fe+C(石墨),而这一分解及石墨化最终会使钢中的珠光体部分或全部消失,使材料的强度及塑性均下降,而冲击值下降尤甚,钢材明显变脆,美国ASME规范对此也有同样规定。
2-7 奥氏体钢的使用温度高于525℃时,应注意什么问题?为什么?答:GB150-1998规定,奥氏体钢的使用温度高于525℃时,钢中含碳量应不小于0.04%。
这是因为奥氏体钢在使用温度高于500~550℃时,若含碳量太低,强度及抗氧化性会显著下降。
因此,一般规定超低碳(C≤0.03%)奥氏体不锈钢的使用范围,18-9 型材料用到400℃左右,18-12-2 型材料用到450℃左右,使用温度超过650℃时,国外对于304、316 型材料一般要求用H 级,即含碳量要稍高一些(C=0.04~0.1%),主要也是考虑耐蚀,而且耐热及有热强性。
2-8 不锈钢复合钢板的使用范围如何确定?答:不锈钢复合钢板的使用范围应同时符合基材和复材使用范围的规定。
2-9 何种碳素钢和低合金钢钢板,应在正火状态下使用?为什么?答:用于壳体厚度大于30mm的20R和16MnR、用于其它受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于50mm 的20R 和16MnR 以及厚度大于16mm 的15MnVR 应在正火状态下使用。
这主要是考虑国内轧制设备条件限制,较厚板轧制比小,钢板内部致密度及中心组织质量稍差;另外对钢板正火处理可细化晶粒及改善组织,使钢板有较好的韧性、塑性以及较好的综合机械性能。
2-10 调质状态供货和用于多层包扎容器内筒的碳素钢和低合金钢钢板为何应逐张进行拉伸试验和夏比(V 型缺口)冲击(常温或低温)试验?答:低合金钢经调质处理后,屈服点大大提高了,但冲击韧性不够稳定,为了正确判断综合力学性能,所以要逐张进行拉伸和冲击试验来验证。
多层包扎容器内筒是一种承受高压力的设备内筒,其设计压力为10~100MPa;同时高压容器往往还需要承受较高的温度和各种介质的腐蚀,操作条件苛刻,故高压容器的材料验收、制造检验要求都比较高,这样才能保证高压容器的安全使用。
2-11 使用温度小于0℃时,用于壳体的厚度大于25mm 的20R,厚度大于38mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR 及任何厚度的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR 钢板为何要以批进行夏比(V 型缺口)低温冲击试验?试样为何横向取样?低温冲击功的指标是多少?答:因为厚度达到一定限度的20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR 及任何厚度的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR钢板,无延性转变温度可能就在-19.99℃~0℃之间,非常危险,但又未按低温材料对待,为避免这个问题,就要求在上述温度区间进行夏比(V型缺口)低温冲击试验以验证能否满足设计要求。
由于浇铸钢锭时形成化学成份不均匀(金相上称偏析)或含有杂质,则在热轧变形后不均匀部分和杂质就顺着金属伸长方向延伸,形成所谓“流线”或纤维状组织(金相称带状组织),这时金属力学性能就表现出各向异性,即平行于流线方向(纵向)的力学性能要高于垂直于流线方向(横向)的力学性能,尤其塑性和韧性更为突出,所以制造容器钢板标准中取力学性能低的横向作为冲击值标准,以提高材料安全使用可靠性。
低温冲击功的指标为:20R的AKV≥18J;16MnR、15 MnVR的AKV≥20J;15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR的AKV≥27J。
2-12 用于制造液化气运输车壳体的碳素钢和低合金钢钢板,什么条件下应逐张进行超声检测?其合格等级应不低于JB4730 规定中的几级?答:符合下列条件之一的,应逐张进行超声检测:1.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器。
2.盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器。
3.最高工作压力大于等于10MPa的压力容器。
4.GB150第4章和附录C、GB151《管壳式换热器》、GB12337《钢制球形液化气储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。
5.移动式压力容器。
用于上述第1、第2、第5款所述容器的钢板的合格等级应不低于JB4730规定中的Ⅱ级;用于上述第 3 款所述容器的钢板的合格等级应不低于JB4730 规定中的Ⅲ级;用于上述第4款所述容器的钢板的合格等级符合相应标准的规定。
2-13 低合金钢钢板使用温度等于或低于-20℃时,其使用状态及最低冲击试验温度应符合什么要求?答:低合金钢钢板使用温度等于或低于-20℃时,其使用状态及最低冲击试验温度按下表的规定:钢号使用状态厚度(mm)最低冲击试验温度(℃)热轧6~2516MnR -20正火6~12007MnCrMoVR 调质16~50 -206~36 -4016MnDR 正火>36~100 -3007MnNiCrMoVDR 调质16~50 -4015MnNiDR 正火,正火加回火6~60 -4509Mn2VDR 正火,正火加回火6~36 -5009MnNiDR 正火,正火加回火6~60 -702-14 什么是奥氏体不锈钢的敏化范围?答:奥氏体不锈钢在427~870℃范围内缓慢冷却时,在晶界上有高铬的碳化物Cr23C6 析出,造成碳化物邻近部分贫铬,引起晶间腐蚀倾向,这一温度范围称为敏化范围。
2-15 何谓固溶热处理?它对奥氏体不锈钢性能有何作用?答:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到饱和固溶体的工艺称固溶热处理。
通过固溶处理铬镍不锈钢将高温组织在室温下固定下来获得被碳过饱和的奥氏体,以改善铬镍不锈钢的耐腐蚀性。
此外,它还能提高铬镍不锈钢的塑性和韧性。
2-16 目前防止奥氏体不锈钢晶间腐蚀的措施大致有哪几种?什么是可能引起晶间腐蚀的环境?答:大致有三种:①固溶化处理;②降低钢中的含碳量;③添加稳定碳化物的元素。
可能引起晶间腐蚀的环境是指存在电解质的电化学腐蚀环境。
可能引起奥氏体不锈钢晶间腐蚀的电解质主要是酸性介质,如工业醋酸、甲酸、铬酸、乳酸、硝酸(常温稀硝酸除外)、草酸、磷酸、盐酸、硫酸、亚硫酸、尿素反应介质等。
化学纯醋酸、醇类、醛类、酮类、酚类、烷类、汽油等溶液及其气相介质对奥氏体不锈钢不会产生晶间腐蚀,因此,对接触这些介质的奥氏体不锈钢设备,不必做晶间腐蚀倾向性试验。
此外,对于以防止铁离子污染为目的的奥氏体不锈钢设备,也不需要进行晶间腐蚀倾向性试验。
2-17 什么是应力腐蚀破裂?奥氏体不锈钢在哪些介质中易产生应力腐蚀破裂?答:应力腐蚀破裂是金属在应力(拉应力)和腐蚀的共同作用下(并有一定的温度条件)所引起的破裂。
应力腐蚀现象较为复杂,当应力不存在时,腐蚀甚微;当有应力后,金属会在腐蚀并不严重的情况下发生破裂,由于破裂是脆性的,没有明显预兆,容易造成灾难性事故。