压力容器复习总结-终极版

1、第一章 绪论1、压力容器：是内部或外部承受气体或液体压力，并对安全性有较高要求的密闭容器。2、 内压容器按压力等级分类容器的分类设计压力 p （MPa）低压容器0.1p1.6中压容器1.6p10高压容器10p100超高压容器p1003、 压力容器按安全管理分为三类第三类压力容器（1） 高压容器；（2） 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器； （3） 易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPam3的中压储存容器（注p为设计压力，V容器体积）；（4） 易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPam3的中压反应容器； （5） 毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积

2、大于等于0.2MPam3的低压容器； （6） 高压、中压管壳式余热锅炉；（7） 中压搪玻璃压力容器；（8） 使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器；（9） 移动式压力容器，包括铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等； （10） 容积大于等于50 m3的球形储罐；（11） 容积大于5 m3的低温液体储存容器。第二类压力容器下列情况之一不在第三类压力容器之内的，为第二类压力容器： （1） 中压容器； （2） 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器； （3） 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器； （4） 低压管壳式余热锅炉；（5

3、） 低压搪玻璃压力容器。第一类压力容器不在第二类、第三类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。4、 压力容器事故分级特别重大事故：是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤，或者1亿元以上直接经济损失的事故；重大事故：是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故；较大事故：是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故；一般事故：是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接经济损失的事故。5、 压力容器事故多发的原因1、 工作条件

4、比较苛刻2 、局部应力比较复杂3 、容易超载4 、管理方面的原因6、 压力容器产生超压的常见原因1）自身不产生压力的压力容器，由于以下情况可能产生超压：输入气量大于输出气量、管道被异物堵塞（包括腐蚀产物）、阀门操作失误；2）较高压力系统的介质进入较低压力系统使压力容器形成超压；3）压力容器装料过量产生超压。装液过量可能会使器内在较低的温度时即被液体所充满。随着环境温度升高，不仅使饱和蒸汽压增大，而且因液体体积增大，挤占气相空间，形成满液，并引起超压。4）反应器中产物的化学反应剧烈，当操作失控时可能产生超压。7、压力容器事故的危害性1 、冲击波破坏建筑物、设备或直接伤人2 、碎片伤人或击穿设备3

5、 、器内介质外溢，产生连锁反应8、 压力容器安全工程的任务压力容器安全工程学的任务就是要以压力容器的安全分析为中心，研究它的各种破坏形式和不安全因素，以及防止事故发生的具体措施和现代化的检测、评价方法。9、 特种设备安全监察规范标准体系结构的5个层次，它们的区别与联系（1）法律（2）行政法规 （3）部门规章（4）安全技术规范（5）引用的相关标准 10、特种设备安全监察制度分为行政许可制度（8项）和监督检查制度（5项）行政许可制度：1) 设计许可2) 制造、安装、改造许可3) 维修许可4) 充装许可5) 使用许可6) 特种设备作业人员考核7) 检验许可8) 检验检测人员许可监督检查制度：（1）强

6、制检验制度。（2）执法检查制度（3）事故处理制度（4）安全责任追究制度。（5）安全状况公布制度。第二章 压力容器应力分析与安全设计1、薄膜应力及无力矩理论；径向应力、环向应力微体平衡方程式与区域平衡方程式是无力矩的两个基本方程式2、 第一曲率半径和第二曲率半径；第一曲率半径：壳体中间面上任意一点M处经线的曲率半径第二曲率半径：过壳体中间面上任意一点M的法线，做垂直于经线的平面与壳体中间面相割也形成一曲线，该曲线在M点出的曲率半径3、 边缘应力及其特性；局部性自限性4、 工作压力与设计压力设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不低于最高工作压力。（设计压力应视内压或外压容器分别取值。）最高工

7、作压力 容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。内压：装安全阀不低于安全阀开启压力，1.051.10倍最高工作压力。装爆破片爆破片最低标定爆破压力（取所选爆破片制造范围的上限），1.151.3倍的最高工作压力。盛装液化气体容器根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。外压：取1.25倍的最大内外压差或0.1 MPa5焊接接头系数焊接接头形式无损检测比例值焊接接头形式无损检测比例值双面焊对接接头和相当于双面焊的全熔透对接接头100%1.00单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）100%0.90局部0.85局部0.806、 厚度附加量、设计厚度、名义厚度设计厚度d=计算厚度+厚度

8、负偏差C1名义厚度n=计算厚度+腐蚀裕量C2+厚度负偏差C1+有效厚度e=计算厚度+腐蚀裕量C2+厚度负偏差C1=偏差7、 压力容器结构的安全设计包括哪些注意事项？1、要求结构便于制造，以利于保证制造质量和避免、减少制造缺陷；2、要求结构便于无损检验，使制造和使用中产生的缺陷能及时、准确地检查出来；3、结构设计中要考虑尽量降低局部附加应力和应力集中。8、液压试验的程序气压试验的程序气密试验方法压力试验就是用液体或气体作为加压介质,在容器内施加比它的最高使用压力还要高的试验压力,并检查容器在试验压力下是否有渗漏、明显的塑性变形以及其他的缺陷。按照我国情况,必须符合下述规定:PT=1.25p/t

9、且不小于(p+0.1) MPa (液压试验)PT=1.15p/t 且不小于(p+0.1) MPa (气压试验)式中 PT试验压力,MPa; p设计压力,MPa; 试验温度下材料的许用应力,MPa; t设计温度下材料的许用应力,MPa。 其中/t之比值最高不应超过1.8。基本公式与计算1受内压的圆筒形壳体的应力计算公式 2受内压的球形壳体的应力计算公式 3受内压的圆锥形壳体应力计算公式 锥顶的经向应力和环向应力都为零；而在锥底 r = D/2 4、对于化工常用的标准椭圆形封头，a/b=2，故顶点处： 边缘处：第三章 压力容器缺陷与破坏形式1、焊接接头组成包括哪几个部分？焊趾：焊缝表面与母材交界处

10、。焊根：焊缝背面与母材的交界处。对接焊指焊缝反面的根部，角焊缝指焊缝形成直角三角形的那个直角点。2、 压力容器制造过程中常见的焊接缺陷主要有哪些？按其在焊缝处产生部位的不同分为纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹、热影响区裂纹、显微裂纹等从产生温度上看，裂纹可分为两类： （1）热裂纹 （2）冷裂纹根据裂纹尺寸大小，分为三类： （1）宏观裂纹：肉眼可见的裂纹； （2）微观裂纹：在显微镜下才能发现； （3）超显微裂纹：在高倍数显微镜下才能发现，一般指晶间裂纹和晶内裂纹。3、 什么是冷裂纹，为什么被称作延迟裂纹？冷裂纹指焊接冷却至300以下温度时产生的裂纹。冷裂纹可以在焊接后立即出现,有些也可以延

11、至更长时间才发生,所以称为延迟裂纹。4、 气孔的危害有哪些？气孔减少了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了接头的强度，降低塑性，还会引起泄露。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。5、 夹渣产生的主要原因有哪些？夹渣是指焊后熔渣存在焊缝中的现象。1）坡口尺寸不合理；2）坡口有污物；3）多层焊时，层间清渣不彻底；6、 什么是焊缝的未焊透和未熔合，简述它们产生的原因；未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。产生未焊透的原因1）焊接电流小，熔深浅；2）坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；3）磁偏吹影响；4）焊接线能量小；5）焊缝散热太快，液态金属凝固过快；6）焊条药皮，

12、焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好；7）钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电流密度大，钨极熔化脱落于溶池中；8）手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。4）焊条偏芯度太大；5）层间及焊根清理不良。未熔合是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合三种。7、 压力容器在使用中常见的缺陷有哪些？1 大气腐蚀2 氧腐蚀3 酸碱等腐蚀介质腐蚀4 应力腐蚀5 疲劳腐蚀6 氢脆和氢腐蚀8、 不锈钢的晶间腐蚀如何产生的？9、 简述应力腐蚀裂纹与断裂特点。1)应力腐蚀断裂属脆性断裂,即使是延性材料,也是脆性形

13、式的断裂。2)应力腐蚀是一种局部腐蚀,裂纹常被腐蚀产物所覆盖,发生应力腐蚀断裂时,常常是事先没有明显预兆而突然发生,危害极大。10、腐蚀破坏按破坏形态分为哪几类？1 均匀腐蚀2 局部腐蚀（孔蚀）3 晶间腐蚀4 应力腐蚀5 氢损伤第四章 爆破危害与防止一、基本概念轻爆、爆炸、爆轰、物理性爆炸、化学性爆炸轻爆：每秒n100 cm n100 m（n=09）爆炸：每秒10 m n102 m（n=09）爆轰：每秒1000 m 7000 m根据爆炸的原因及机理分物理性爆炸：物质因状态或压力发生突变而发生的爆炸现象。化学性爆炸：由于物质发生极其迅速的化学反应，产生高温、高压而引起的爆炸现象。 二、计算1、压

14、力容器爆炸能量的估算压缩气体与水蒸气-绝热膨胀做功液化气体与高温饱和水-蒸汽爆炸和过热液体的爆沸常温压缩液体的爆炸能量-液体加压时所作的功可燃气体的器外二次爆炸能量及影响范围2、压力容器爆炸的危害的计算爆炸能量的TNT当量计算及冲击波超压值计算三、简答题1、压力容器爆炸危害的表现形式1) 震动2) 冲击波3) 碎片的冲击4) 毒害或腐蚀2、压力容器使用中的安全措施(1) 操作人员上岗前的培训考核;(2) 制订安全操作规程和安全管理制度;(3) 要保证容器安全运行的环境;(4) 及时检查检验及其安全附件,使其处于良好的工作状态;(5) 配备必须的防火、防爆、防毒设施;(6) 重视容器的技术档案资

15、料管理等。第五章压力容器的超压泄放装置1什么情况下，压力容器必须单独设安全泄压装置？ 超压压力容器内的实际压力超过设计压力（或超过最大工作压力）。（1）自身不产生压力的容器（2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统的容器，因减压阀失灵而形成超压。 换热中的管子渗漏使高压侧介质流入低压壳层等情况，导致超压。（3）容器装料过量，如球形贮罐物料安全线为85，其余为气压区。（4）反应器中产物体积有增加的化学反应剧烈，失控超压。2什么是压力容器安全泄放量？ 当容器在单位时间内泄放的量等于介质聚集量，则容器内的压力不再升高，该泄放量便是容器的安全泄放量。亦即为保证容器安全，在单位时间内至少必须泄放的

16、量。3 简述安全泄放装置的性能要求。（1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器的工作；（2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压力保持在容许的范围，达到保护容器的目的。（3）具备自动报警的作用。4简述微启式弹簧安全阀的工作特性。5 安全阀的日常维护需注意哪些问题？1) 检查铅封是否完好。2) 发现安全阀有泄漏迹象时，及时检修或更换。3) 禁止用增加载荷的方法来减少泄漏。4) 为防止阀瓣和阀座内的密封面上沾有油垢等对开启压力精度的影响，应定期把扳手扳动几次。6 爆破片的优缺点是什么？优点缺点1.密封性能好；2.泄压反应较快；3.适用范围广；

17、4.容器内介质所含污染物对爆破片的影响小。1.爆破片不能重复使用；2.破裂后容器必须停止运行。7 按爆破片受破坏的作用原理和与它相应的结构形式，可分为哪4类？1.受拉伸破坏的爆破片2.受剪切破坏的爆破片3.受弯曲破坏的爆破片4.受失稳破坏的爆破片8 爆破片的安全使用和管理措施是什么？1.爆破片要求正确安装，其受力方向不能装反，爆破片不能擦伤、划痕，其爆破压力与容器要求一致；2.若爆破片破裂有碎片产生时，则应装设拦网，以免碎片填塞管道；3.爆破片定期更换，每年至少一次；4.爆破片和安全阀的混合使用9 爆破片和安全阀的混合使用方法。a. 安全阀在爆破片进口侧b. 利用爆破片的耐腐蚀性和密封性保护安

18、全阀c. 采用两种不同压力级泄放的安全阀d. 两个爆破片并联使用e. 爆破片和安全阀串联使用f. 爆破片和安全阀并联使用第六章 在用压力容器的安全管理与定期检验1、压力容器操作的安全注意事项有哪些？1平稳操作2严格控制工艺指标3严格执行检修办证制度4坚持容器运行巡检和实行应急处理的预案制度2、 压力容器正常停运与紧急停运分别有哪些注意事项？正常停运紧急停车（1）编制停运方案（2）停运中降温、降压速度的控制（3）清除剩余物料（4）准确执行停运操作（5）杜绝火源（1）应立即停止运行的异常情况（2）紧急停止运行的操作要求和注意事项3、 压力容器使用期间的维护保养包括哪些内容？1消除压力容器的跑、冒、

19、滴、漏2保持完好的防腐层3保护好保温层4减少或消除容器的振动5维护保养好安全装置4、 压力容器的技术档案应包含哪些内容？（1） 档案卡（2）设计文件（3）安装技术文件和资料竣工图样。产品质量证明书及产品铭片的拓印件。（4）检验、检测记录及有关检验技术文件（5）修理方案与实际修理情况记录及有关技术文件和资料（6）技术改造资料（9）运行记录和停用记录（8）事故的记录资料和处理报告（7）安全附件校验、修理和更换记录5、 压力容器的安全使用管理制度包括哪些方面？1岗位责任制（1）管理人员的职责（2）操作人员的职责2基础工作管理制度3安全操作规程6、 压力容器定期检验的目的是什么？ 压力容器实行定期检验

20、， 目的是为了及时发现缺陷，消除隐患，保证压力容器安全运行。7、 压力容器的外部检查项目主要有哪些？压力容器的外部检查每年应不少于一次，检验项目：(1) 容器的防腐层、保温层是否完整无损，有无脱落、变质等不正常现象，以及铭牌是否完好。(2) 器壁上有无裂纹、变形、锈蚀、凹陷、鼓包以及局部过热等现象。(3) 容器上可见焊缝、法兰、门孔及其他可拆连接处有无泄漏，以及外壁有保温层及其他覆盖层的部件，有无显示出泄漏的迹象。(4) 安全装置附件是否齐全、灵敏、可靠符合要求，维护是否良好，有无超过规定的使用期限。(5) 压力容器及其管道的支承是否适当，有无倾斜下沉、震动磨擦以及膨胀受限制等情况。(6) 容

21、器的操作压力、操作温度是否在设计规定范围内，工作介质的成分是否符合设计的规定。(7) 运行管理制度是否齐全，管理情况是否良好。8、分别简述射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测和声发射检测的基本原理。1、 射线检测的基本原理是：当射线透过被检物体时，有缺陷部位（如气孔、非金属夹杂物等）与无缺陷部位对射线吸收能力不同。透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度。可以通过检测透过工件后的射线强度的差异，来判断工件中是否存在缺陷。2、 超声检测就是利用超声波来对材料和工件进行检验和测量。3、 磁粉法是用于探测铁磁性材料表面缺陷的一种简单易行的方法。当材料或工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在

22、裂纹、冷隔等缺陷，便会在该处形成一漏磁场。此漏磁场将吸引、聚集检测过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示。4、 渗透检测的基本原理就是在被检材料或工件表面上浸涂某些渗透力比较强的液体，利用液体对微细孔隙的渗透作用，将液体渗入孔隙中，然后用水和清洗液清洗材料或工件表面的剩余渗透液，最后再用显示材料喷涂在被检工件表面，经毛细管作用，将孔隙中的渗透液吸出来并加以显示。9、 RBI与传统检验相比有何不同？10、名词解释： 年度检查、定期检验、合于使用评价、基于风险的检验、声发射年度检查：是指为了确保压力容器在检验周期内的安全而实施的运行过程中的在线检查，每年至少一次。定期检验：压力容器定期检验工作包括全面检

23、验和耐压试验。合于使用评价：并非所有超标缺陷都导致压力容器失效，重要问题是对缺陷加以区别，进行必要的分析评定，消除那些带有潜在危险的缺陷，而对安全没有威胁的缺陷则予以保留。基于风险的检验 (Risk Based Inspection，简称RBI) 技术：以追求特种设备系统安全性与经济性统一为理念，在对特种设备系统中固有的或潜在的危险进行科学分析的基础上，给出风险排序，找出薄弱环节，以确保特种设备本质安全和减少运行费用为目标，建立一种优化检验方案的方法。声发射：（简称AE）是指固体材料在受到形变或外力作用时因迅速释放弹性能量而产生瞬间应力波的一种物理现象第八章 压力容器缺陷安全评定1、断裂力学与

24、传统强度理论的主要差别是什么？2、 简述缺陷评定中的“合于使用”原则。不符合设计制造规范（或称控制质量规范）的缺陷予以保留，且投用后既不致引起危险，又能保持容器完整性的缺陷处理原则，称为“合于使用”原则。3、 写出应力强度因子K的含义和K判据的表达式，说说该判据适用范围。Ki称为应力强度因子，是度量裂纹端部应力场强弱程度的一个参量。 1) 确定含平面缺陷容器的允许当量裂纹尺寸a2) 指导设计和选材；3)确定含缺陷容器的临界压力Pc；4) 对含平面缺陷容器进行安全评定。4、COD的定义是什么？COD判据的物理意义是什么？COD裂纹尖端张开位移5、 简述双判据法失效评定图的物理意义。第九章 压力容

25、器应急预案与事故原因分析1、失效分析（名词解释）失效分析：判断失效模式、查找失效的原因和机理，提出防止类似事故再次发生的技术活动和管理活动。2、 压力容器的破裂形式分为哪5种？韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂3、 韧性破裂的基本特征是什么？1. 破裂容器器壁有明显的伸长变形2. 断口呈暗灰色纤维状3. 容器一般不是碎裂4. 容器实际爆破压力接近计算爆破压力5. 微观上存在大量韧窝4、 腐蚀疲劳破裂的机理是什么？构件在交变载荷和腐蚀介质共同作用下所产生的疲劳破坏5、 简述容器失效分析的基本原则和一般程序？（按PPT内容简答）压力容器事故分析需遵循调查分析结论这一基本原则1)现场调

26、查2) 收集背景材料3) 技术参量复验4 )深入分析研究5 )综合分析归纳，推理判断提出初步结论6 )撰写失效分析报告。（分析报告主要的两部分，分析结论和建议。）6、 “T型法”如何判断开裂次序和寻找裂源。7、 简述应力腐蚀断裂的基本特征。 应力腐蚀：拉应力与腐蚀性介质的作用8、 简述压力容器事故鱼骨图分析法的主要特点和分析步骤。特点：1) 直观全面。 2) 失效因素层次清楚。分析步骤：1) 分析失效现象的确定。2) “鱼骨”图的绘制3) 原因分析补充知识 容器封头及零部件1、 简述法兰连接的组成法兰联接结构是一个组合件，是由一对法兰，若干螺栓、螺母和一个垫片所组成。2、 简述法兰垫片密封的原理 法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于密封面之间的垫片压紧实现密封。3、 影响法兰密封的因素有哪些？螺栓预紧力；密封面型式；垫片性能；法兰刚度；操作条件。4、 简述各式支座的