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过程设备设计答案（简答题和计算题）1.压力容器导言思考题1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。
筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。
封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。
密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。
开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。
支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。
安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。
2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？答：介质毒性程度越高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。
如Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时，碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100%射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。
而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。
毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如内部介质为中度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.0MPa；内部介质为高度或极度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.6MPa，且还应尽量选用带颈对焊法兰等。
易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。
如Q235-A·F 不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。
3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。
1.3压力容器规范标准目的：确保压力容器在设计寿命内安全运行内容：材料、设计、制造、检验等性质：法规，必须遵守特点：定期补充、修改，用新规范1.3.1国外主要规范标准简介：美国A S M E规范、日本压力容器标准、欧盟压力容器标准1、美国A S M E规范目前A S M E规范共有十二卷包括锅炉、压力容器、核动力装置、焊接、材料、无损检测等内容。
A S M E规范每三年出版一个新的版本，每年有两次增补。
在形式上，A S M E规范分为4个层次：规范（C o d e）、规范案例（C o d e C a s e）、条款解释（I n t e r p r e t a t i o n）、规范增补（A d d e n d a）A S M E规范中与压力容器设计有关的主要是第Ⅷ篇《压力容器》、第Ⅶ篇《移动式容器建造和连续使用规则》和第Ⅹ篇《玻璃纤维增强塑料压力容器》。
第Ⅷ篇分为3个册：第1册《压力容器》第2册《压力容器——另一规则》第3册《高压容器另一规则》简称A S M EⅧ-1、A S M EⅧ-2和A S M EⅧ-3A S M EⅧ-1A S M EⅧ-1为常规设计标准，适用压力小于等于20M P a；它以弹性失效设计准则为依据，根据经验确定材料的许用应力，并对零部件尺寸作出一些具体规定。
由于它具有较强的经验性，故许用应力较低。
A S M EⅧ-1不包括疲劳设计，但包括静载下进入高温蠕变范围的容器设计。
A S M EⅧ-2A S M EⅧ-2为分析设计标准，它要求对压力容器各区域的应力进行详细地分析，并根据应力对容器失效的危害程度进行应力分类，再按不同的安全准则分别予以限制。
跟A S M EⅧ-1相比，A S M EⅧ-2对结构的规定更细，对材料、设计、制造、检验和验收的要求更高，允许采用较高的许用应力，所设计出的容器壁厚较薄。
A S M EⅧ-2包括了疲劳设计，但设计温度限制在蠕变温度以内。
A S M EⅧ-3A S M EⅧ-3主要适用于设计压力不小于70M P a的高压容器。
精心整理1、范围本标准是针对技术部各级设计人员设计、绘制压力容器施工图过程中所作出的一般规定，也是技术部各级设计人员在设计、绘制施工图时所必须遵循的基本准则。
此外，在设计、绘图时，还应执行现行的有关最新发布的国家标准、规范及相关的行业标准。
2、2.12.22.32.42.52.62.72.82.92.102.112.12形状和位置公差应符合GB/T1182、GB/T1184、GB/T4249、GB/T16671的规定。
3、分述3.1图纸幅面3.1.1图纸幅面一般为Al；Al,A2,A3,A4加长加宽幅面尽量不用。
3.1.2 A3幅面不允许单独竖放；A4幅面不允许横放；A5幅面不允许单独存在。
3.2字体a、文字、汉字为仿宋体，拉丁字母(英文字母)为B型直体。
b、阿拉伯数字为B型直体1,2,3……。
c、放大图序号为B型直体罗马数字I,II,Ⅲ……。
d、焊缝序号为阿拉伯数字。
efgh标3.33.3.1abc3.3.2a.国家标准、专业标准等标准的零部件和外购件。
b.对结构简单，而尺寸、图形及其它资料已在部件图上表示清楚，不需机械加工(焊缝坡口及少量钻孔等加工除外)的铆焊件、浇铸件、胶合件等，可不单独绘制零件图。
c.几个铸件在制造过程中需要一起备模划线者，应按部件图绘制，不必单独绘制零件图(如分块铸造的蓖子板和分块焊接的蓖子板)。
此时在部件上必须表示出为制造零件所需的一切资料。
d.尺寸符合标准的螺栓、螺母、垫圈、法兰等连接零件，其材料虽与标准不同，也不单独绘制零件图。
但在明细栏中注明规格和材料，并在备注栏内注明“尺寸按xxxe.)对称”。
f.(a)注。
(b)3.3.3a.:带短不画部件图的简单部件，应在零件图中注明需组合后再进行机械加工。
如:“x面需在与件号x焊接后进行加工”等字样。
b.具有独立结构，必须画部件图才能清楚地表示其装配要求、机械性能和用途的可拆或不可拆部件。
如搅拌传动装置、对开轴承、联轴节等。
压力容器设计准则简介弹性失效设计准则这是为防止容器总体部位发生屈服变形，将总体部位的最大设计应力限制在材料的屈服点以下，保证容器的总体部位始终处于弹性状态而不会发生弹性失效。
这是最传统的设计方法，也是现今容器设计首先应遵循的准则。
塑性失效设计准则容器某处(如厚壁筒的内壁)弹性失效后并不意味着容器失去承载能力。
将容器总体部位进入整体屈服时的状态或局部区域沿整个壁厚进入全屈服状态称为塑性失效状态，若材料符合理想塑性假设，载荷不需继续增加，变形会无限制发展下去，称此载荷为极限载荷。
将极限载荷作为设计依据加以限制，防止总体塑性变形，称极限设计。
"极限设计"准则即塑性失效设计准则。
用塑性力学方法求解结构的极限载荷是这种设计准则的基础。
爆破失效设计准则非理想塑性材料在屈服后尚有增强的能力，对于容器(主要是厚壁的)在整体屈服后仍有继续增强的承载能力，直到容器达到爆破时的载荷才为最大载荷。
若以容器爆破作为失效状态，以爆破压力作为设计的依据并加以限制，以防止发生爆破，这就是容器的爆破失效设计准则。
弹塑性失效设计准则如果容器的某一局部区域，一部分材料发生了屈服，而其他大部分区域仍为弹性状态，而弹性部分又能约束着塑性区的塑性流动变形，结构处于这种弹塑性状态可以认为并不一定意味着失效。
只有当容器某一局部弹塑性区域内的塑性区中的应力超过了由“安定性原理”确定的许用值时才认为结构丧失了“安定”而发生了弹塑性失效。
安定性原理作为弹塑性失效的设计准则，亦称为安定性准则。
疲劳失效设计准则为防止容器发生疲劳失效，将容器应力集中部位的最大交变应力的应力幅限制在由低周疲劳设计曲线确定的许用应力幅之内时才能保证在规定的循环周次内不发生疲劳失效，这就是疲劳失效设计准则。
这是20世纪60年代由美国发展起来的。
断裂失效设计准则实际难于避免裂纹，包括制造裂纹(焊接裂纹)和使用中产生或扩展的裂纹(疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹)，为防止缺陷导致低应力脆断，可按断裂力学限制缺陷的尺寸或对材料提出必须达到的韧性指标，这是防脆断设计。
1、 范围本标准是针对技术部各级设计人员设计、绘制压力容器施工图过程中所作出的一般规定，也是技术部各级设计人员在设计、绘制施工图时所必须遵循的基本准则。
此外，在设计、绘图时，还应执行现行的有关最新发布的国家标准、标准及相关的行业标准。
2、 总则施工图图面表示方法必须遵循下述标准：图纸幅面及格式应符合GB/T14689的规定。
图样的比例应符合GB/T14690规定。
字体应符合GB/T14691规定。
2.4图线应符合GB4规定。
2.5剖面符号应符合GB4规定。
2.6外表粗糙度符号、代号及其标注应符合GB/T131的规定。
2.7焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法应符合GB12212的规定2.8螺纹及螺纹紧固件的标注应符合G的规定。
2.9图样的画法应符合的规定。
2.10尺寸标注方法应符合GB4458.5的规定。
2.11公差与配合的标注方法应符合GB4458.5的规定。
2.12形状和位置公差应符合GB/T1182、GB/T1184、GB/T4249、GB/T16671的规定。
3、分述图纸幅面一般为Al；Al,A2,A3,A4加长加宽幅面尽量不用。
3. A3幅面不允许单独竖放；A4幅面不允许横放；A5幅面不允许单独存在。
字体a、文字、汉字为仿宋体，拉丁字母(英文字母)为B型直体。
b、阿拉伯数字为B型直体1,2,3……。
c、放大图序号为B型直体罗马数字I,II,Ⅲ……。
d、焊缝序号为阿拉伯数字。
e、焊缝符号及代号按国标或行业标准。
f、标题放大图用汉字表示。
g、剖视图、向视图符号以大写英文字母表示：如A向、A一A,B 一B等。
h、管口符号以小写的英文字母a,b,c……表示。
同一用途、规格的管口，数量以下标1,2,3表示。
视图选择的原则:a、在明确表示物体的前提下，使视图(包括向视图、剖视图等)的数量应为最少。
b、尽量防止使用虚线表示物体的轮廓及棱线。
c、防止不必要的重复。
不需单独绘制图样的原则:每一个设备、部件或零件，一般均应单独绘制图样，但符合以下情况时可不单独绘制：a .国家标准、专业标准等标准的零部件和外购件。
1、围本标准是针对技术部各级设计人员设计、绘制压力容器施工图过程中所作出的一般规定，也是技术部各级设计人员在设计、绘制施工图时所必须遵循的基本准则。
此外，在设计、绘图时，还应执行现行的有关最新发布的标准、规及相关的行业标准。
2、总则施工图图面表示方法必须遵循下述标准：2.1图纸幅面及格式应符合GB/T14689的规定。
2.2图样的比例应符合GB/T14690规定。
2.3字体应符合GB/T14691规定。
2.4图线应符合GB4457.4规定。
2.5剖面符号应符合GB4457.5规定。
2.6表面粗糙度符号、代号及其标注应符合GB/T131的规定。
2.7焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法应符合GB12212的规定2.8螺纹及螺纹紧固件的标注应符合GB/T4459.1的规定。
2.9图样的画法应符合GB4458.1的规定。
2.10尺寸标注方法应符合GB4458.5的规定。
2.11公差与配合的标注方法应符合GB4458.5的规定。
2.12形状和位置公差应符合GB/T1182、GB/T1184、GB/T4249、GB/T16671的规定。
3、分述3.1图纸幅面3.1.1图纸幅面一般为Al；Al,A2,A3,A4加长加宽幅面尽量不用。
3.1.2 A3幅面不允许单独竖放；A4幅面不允许横放；A5幅面不允许单独存在。
3.2字体a、文字、汉字为仿宋体，拉丁字母(英文字母)为B型直体。
b、阿拉伯数字为B型直体1,2,3……。
c、放大图序号为B型直体罗马数字I,II,Ⅲ……。
d、焊缝序号为阿拉伯数字。
e、焊缝符号及代号按国标或行业标准。
f、标题放大图用汉字表示。
g、剖视图、向视图符号以大写英文字母表示：如A向、A一A,B 一B等。
h、管口符号以小写的英文字母a,b,c……表示。
同一用途、规格的管口，数量以下标1,2,3表示。
3.3图样的画法3.3.1视图选择的原则:a、在明确表示物体的前提下，使视图(包括向视图、剖视图等)的数量应为最少。
GB 150.1~4—2011《压力容器》GB 150《压力容器》分为以下四部分：——第1部分：通用要求；——第2部分：材料；——第3部分：设计；——第4部分：制造、检验和验收。
GB 150.1修订要点总述1）本部分为GB 150的第1部分。
本部分按照《标准化工作导则》给出的规则起2）本部分GB 150.1代替GB150—1998《钢制压力容器》中的部分内容（第1章～第3章、附录B、附录C），与GB150—1998相比，主要技术变化如下：1.扩大了标准的适用范围。
通过引用标准的方式，适用于金属材料制压力容器；规定了在满足本标准设计准则的前提下处理超标准范围的设计方法；规定了各种结构形式的容器所依据的标准。
2.修改了容器建造参与方的资格和职责要求。
——规定了设计文件的保存时间；——增加了用户或委托方在设计阶段提供书面设计条件的职责；——规定了检验机构的检验人员对验证性爆破试验见证和报告认可的职责。
3.修订了确定许用应力的安全系数。
——对抗拉强度的安全系数由3.0调整为2.7；——对碳钢和低合金钢屈服强度的安全系数由1.6调整为1.5；——对奥氏体不锈钢可以采用R p1.0确定许用应力。
4.增加了满足特种设备安全技术规范所规定的基本安全要求的符合性声明。
5.增加了采用标准规定之外的设计方法的实施细则。
6.增加了进行容器设计阶段风险评估的要求和实施细则。
7.本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB 150—1989、GB 150—1998。
8.本标准委托全国锅炉压力容器标准化技术委员会负责解释。
本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会提出并归口。
压力容器第 1 部分：通用要求1 范围1.1 本标准适用于金属制压力容器（以下简称容器）的建造，本部分规定了容器材料、设计、制造、检验和验收的通用要求。
1.2 本标准适用的设计压力1.2.1 钢制容器不大于35MPa。
1.2.2 其他金属材料制容器按相应引用标准确定。
1、范围本标准是针对技术部各级设计人员设计、绘制压力容器施工图过程中所作出的一般规定，也是技术部各级设计人员在设计、绘制施工图时所必须遵循的基本准则。
此外，在设计、绘图时，还应执行现行的有关最新发布的国家标准、规范及相关的行业标准。
2、总则施工图图面表示方法必须遵循下述标准：2.1图纸幅面及格式应符合GB/T14689的规定。
2.2图样的比例应符合GB/T14690规定。
2.3字体应符合GB/T14691规定。
2.4图线应符合GB4457.4规定。
2.5剖面符号应符合GB4457.5规定。
2.6表面粗糙度符号、代号及其标注应符合GB/T131的规定。
2.7焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法应符合GB12212的规定2.8螺纹及螺纹紧固件的标注应符合GB/T4459.1的规定。
2.9图样的画法应符合GB4458.1的规定。
2.10尺寸标注方法应符合GB4458.5的规定。
2.11公差与配合的标注方法应符合GB4458.5的规定。
2.12形状和位置公差应符合GB/T1182、GB/T1184、GB/T4249、GB/T16671的规定。
3、分述3.1图纸幅面3.1.1图纸幅面一般为Al；Al,A2,A3,A4加长加宽幅面尽量不用。
3.1.2 A3幅面不允许单独竖放；A4幅面不允许横放；A5幅面不允许单独存在。
3.2字体a、文字、汉字为仿宋体，拉丁字母(英文字母)为B型直体。
b、阿拉伯数字为B型直体1,2,3……。
c、放大图序号为B型直体罗马数字I,II,Ⅲ……。
d、焊缝序号为阿拉伯数字。
e、焊缝符号及代号按国标或行业标准。
f、标题放大图用汉字表示。
g、剖视图、向视图符号以大写英文字母表示：如A向、A一A,B 一B等。
h、管口符号以小写的英文字母a,b,c……表示。
同一用途、规格的管口，数量以下标1,2,3表示。
3.3图样的画法3.3.1视图选择的原则:a、在明确表示物体的前提下，使视图(包括向视图、剖视图等)的数量应为最少。
钢制压力容器GB150—1998引言随着科学技术的发展，科技成果的应用，使标准不断完善，在GB150-1998《钢制压力容器》标准的基础上，结合中国国情，合理采用了美国ASME Ⅷ-1卷、日本JISB8370～8285标准的最新成果，修订了原标准的不合理的或与其它标准法规不相吻合的部分内容，制订了GB150-1998《钢制压力容器》标准。
在制订GB150-98标准时，遵循了以下几条原则。
撤消了部分单元设备和自成体系的受压元件设计内容，另行制订产品标准，使GB150成为压力容器的基础标准。
将GB150-89第8章“卧式容器”从标准中分离出来，这部分内容将单独出标准JB4731-98《钢制卧式容器》，现已报批。
将第9章“直立容器”和相关的附录F“直立容器高振型计算”从标准中分离出来，这部分内容将纳入修订后的JB4710-92《钢制塔式容器》之中，成为塔式容器的产品标准。
撤消附录E“U型膨胀节”，独立出新标准GB16749-97《压力容器波形膨胀节》，已于1997年8月1日实施。
撤消附录H“钢制压力容器渗透探伤”和附录L例题，前者并入JB4730-94《压力容器无损检测》加第1号修改单，后者尚未编制出来。
充分体现近年来在冶金、制造和无损检测等方面的技术进步，使标准能够反映和应用各行业技术进步的成果和适应行业发展的要求。
例如新增加撤消了一些钢材的牌号，严格了钢板超声检测的要求。
以实施中取得的经验为依据，修正原标准中的错误和不足，完善标准的技术内容，力求先进。
充分协调本标准和相关标准、法规在技术内容上的一致性，以利于将标准用于产品设计、制造、检验和验收的各个环节。
1998年3月国家技术监督局发布了GB150-1998《钢制压力容器》标准，并要求从1998年10月1日起执行。
学习和贯彻新GB150标准是提高压力容器质量，保证压力容器安全使用的前提。
为了更好地了解、学习和贯彻新GB150，本文将新、旧GB150标准中的主要变化，以表格方式逐项对比，在比较项目中，为了做到准确，读者便于查阅，尽可能摘引部分原文或对有关规定加以阐述。
