2026年压力容器考试试题及答案

2026年压力容器考试试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.1按《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG21—2021），设计压力大于等于多少MPa的容器属于高压容器？A.1.6  B.10  C.100  D.0.1答案：B1.2下列材料中，哪一种在-40℃仍能保证足够的韧性而不需要额外冲击试验？A.Q345R  B.16MnDR  C.20R  D.Q235B答案：B1.3对于内径Di=2000mm、设计压力p=2.5MPa的圆筒壳体，若采用双面焊对接接头100%RT检测，焊接接头系数φ应取：A.0.85  B.0.90  C.1.00  D.0.95答案：C1.4在GB/T150.3—2011中，椭圆形封头标准长轴与短轴比值为：A.1.5  B.2.0  C.2.5  D.3.0答案：B1.5下列安全附件中，其动作压力允许超过容器设计压力的是：A.爆破片装置  B.安全阀  C.压力表  D.液位计答案：C1.6对一台储存液化气体的球罐进行年度检查时，发现保温层局部破损，首先应：A.立即停用  B.补做射线检测  C.测量壁厚  D.补做气密性试验答案：C1.7在蠕变温度范围内，下列失效模式最突出的是：A.脆性断裂  B.疲劳破坏  C.蠕变破裂  D.腐蚀减薄答案：C1.8一台容器设计温度为-30℃，应优先选用下列哪种冲击试验温度？A.-20℃  B.-30℃  C.-40℃  D.0℃答案：B1.9按照应力分类法，下列哪一类应力对塑性失效贡献最大？A.一次薄膜应力Pm  B.一次弯曲应力Pb  C.二次应力Q  D.峰值应力F答案：A1.10对一台在用反应器进行RBI评估，若失效后果等级为B、失效概率等级为3，则风险矩阵等级为：A.低  B.中低  C.中  D.高答案：C1.11下列哪项不是压力容器年度检查必检项目？A.本体裂纹  B.安全阀校验  C.壁厚测定  D.接地电阻答案：D1.12一台立式容器采用耳式支座，其最大允许外伸量与下列哪项参数关系最密切？A.风载荷  B.地震载荷  C.内压  D.温度答案：A1.13在GB/T12337—2014中，球壳瓣片下料展开图采用：A.等面积法  B.展开计算法  C.经验作图法  D.近似展开法答案：B1.14下列哪种检测方法对检测内部延迟裂纹最敏感？A.RT  B.UT  C.MT  D.PT答案：B1.15一台容器水压试验压力为3.75MPa，其设计压力为：A.2.5MPa  B.3.0MPa  C.3.75MPa  D.4.0MPa答案：B1.16在疲劳分析中，若循环次数N≥10^6，则设计疲劳曲线对应的安全系数为：A.1.0  B.1.5  C.2.0  D.3.0答案：C1.17下列哪项不是压力容器焊接工艺评定必要变量？A.母材类别号  B.焊接方法  C.焊后热处理温度  D.焊工姓名答案：D1.18对一台复合钢板容器，基层厚度为20mm，覆层厚度为3mm，若覆层材料为316L，则覆层焊接宜采用：A.焊条电弧焊  B.埋弧焊  C.TIG焊  D.电渣焊答案：C1.19一台容器最大允许工作压力MAWP=2.8MPa，安全阀整定压力应设为：A.2.8MPa  B.3.0MPa  C.3.08MPa  D.3.2MPa答案：A1.20在压力容器定期检验中，若测得最小剩余壁厚tmin=8.5mm，而计算所需厚度treq=8.0mm，则：A.立即报废  B.可继续使用但缩短周期  C.降压使用  D.无需处理答案：B2.多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）2.1下列哪些情况需进行焊后热处理？A.16MnDR板厚38mm  B.Q345R板厚34mm对接接头  C.15CrMoR任意厚度  D.09MnNiDR板厚30mm答案：BCD2.2关于爆破片特点，正确的是：A.动作精度高  B.适用于黏稠介质  C.不可重复使用  D.可单独用于移动容器答案：BC2.3下列属于一次应力的是：A.内压引起的环向应力  B.支座反力引起的局部薄膜应力  C.温差应力  D.焊接残余应力答案：AB2.4球罐支柱与赤道板连接焊缝易产生：A.延迟裂纹  B.再热裂纹  C.层状撕裂  D.热裂纹答案：AC2.5下列哪些检验项目属于压力容器全面检验？A.宏观检查  B.壁厚测定  C.金相检验  D.耐压试验答案：ABCD2.6关于疲劳设计曲线，正确的是：A.已含平均应力影响  B.安全系数20  C.对应10^3~10^6次循环  D.仅适用于母材答案：AC2.7下列哪些属于压力容器重大改造？A.更换封头  B.增设开孔直径≥D_i/2  C.改变操作介质导致腐蚀加剧  D.改变使用温度至蠕变区间答案：BCD2.8关于复合板容器，正确的是：A.覆层仅耐蚀不参与强度计算  B.热处理后需做覆层晶间腐蚀试验  C.覆层焊缝需做铁素体测定  D.覆层表面可不做RT答案：ABD2.9下列哪些属于压力容器设计载荷？A.自重  B.风载荷  C.地震载荷  D.运输载荷答案：ABCD2.10关于TOFD检测，正确的是：A.可记录全过程信号  B.对近表面缺陷不敏感  C.可替代RT  D.需配套常规UT复验答案：ABCD3.填空题（每空1分，共20分）3.1按TSG21—2021，压力容器耐压试验后，试验介质排放应________，防止形成________。答案：缓慢降压；负压3.2GB/T150.2规定，用于-40℃的低温钢，其V型冲击功平均值不得低于________J，单个值不得低于________J。答案：34；243.3在蠕变范围，材料许用应力由________极限与________极限二者较小值决定。答案：持久强度；蠕变极限4×10^{-4}3.5球罐支柱与赤道板连接焊缝，若板厚T=40mm，则焊后热处理保温时间最少为________h。答案：23.6对于立式容器，风载荷计算时，基本风压按重现期________年取值。答案：503.7疲劳分析中，若实际循环次数n=1.2×10^4，设计循环次数N=2×10^4，则疲劳损伤度D=________。答案：0.63.8复合板容器覆层焊接，通常采用________过渡层焊材，以降低________。答案：镍基；稀释率3.9安全阀校验周期最长不超过________年，爆破片更换周期不超过________年。答案：1；23.10压力容器气压试验时，试验温度应比容器材料无延性转变温度高________℃以上。答案：304.简答题（每题8分，共40分）4.1简述压力容器焊接工艺评定中“重要变量”“附加重要变量”“次要变量”的区别，并各举一例。答案：重要变量是指改变后需重新评定的变量，如母材类别号P-No由1变为3；附加重要变量指改变后需增做冲击试验的变量，如热输入增加>10%；次要变量指改变后仅需修订WPS的变量，如焊条直径由4mm改为5mm。4.2写出内压圆筒环向应力与轴向应力公式，并说明为何环向应力是轴向应力的2倍。答案：环向应力σ_θ=pD_i/(2t)，轴向应力σ_z=pD_i/(4t)。因环向纤维受内压拉伸呈双向受力，轴向仅单方向受力，故σ_θ=2σ_z。4.3说明RBI评估中“失效概率”与“失效后果”各由哪些主要因素决定。答案：失效概率由材料劣化速率、检验有效性、管理水平、操作条件决定；失效后果由介质毒性、存量、泄漏模式、环境敏感性、人员密度决定。4.4列举球罐安装过程中“支柱垂直度超差”可能带来的三种危害，并给出一种现场调整措施。答案：危害：①赤道板局部过载；②液位计读数偏差；③地震响应放大。调整：采用液压千斤顶顶升支柱后重新灌浆垫铁，垂直度控制在H/1000且≤15mm。4.5简述低温容器用钢在冶炼过程中为何要控制碳当量CEV及磷硫含量。答案：CEV高则焊接冷裂倾向大，磷硫易形成低温脆性共晶，降低冲击韧性，故需CEV≤0.43%，P≤0.015%，S≤0.010%，以保证低温韧性和焊接性。5.应用题（共50分）5.1壁厚校核与热处理判断（12分）某反应器内径D_i=1800mm，设计压力p=2.2MPa，设计温度250℃，材料Q345R，双面焊100%RT，腐蚀裕量C_2=2mm，钢板负偏差C_1=0.3mm，焊接接头系数φ=1.0，常温许用应力[σ]^20=183MPa，250℃许用应力[σ]^250=170MPa。（1）计算圆筒所需最小成形厚度t_min；（2）若供货钢板名义厚度t_n=18mm，判断该厚度是否满足；（3）判断该厚度是否需进行焊后热处理。答案：（1）t_min=pD_i/(2[σ]^250φ−p)+C_2+C_1=2.2×1800/(2×170×1−2.2)+2+0.3=11.7+2+0.3=14.0mm（2）t_n=18mm>14.0mm，满足。（3）Q345R34mm及以上需热处理，18mm<34mm，无需热处理。5.2开孔补强计算（13分）上述反应器在筒体D_i=1800mm、t_n=18mm（已扣C_1+C_2=2.3mm，有效厚度t_e=15.7mm）上开一径向接管d_i=400mm，接管材料20#无缝管，设计外伸高度h=200mm，内伸高度为零。接管腐蚀裕量1mm，设计压力2.2MPa，[σ]^250=133MPa，焊接接头系数1.0。判断该开孔是否需要另行补强，若需要，给出补强圈最小厚度。（提示：按GB/T150.3等面积法，不需另行补强最大孔径d_max=520mm）答案：d_i=400mm<520mm，且p<2.5MPa，t_e>0.6t_min，故不需另行补强，补强圈厚度0mm。5.3耐压试验压力与应力校核（12分）该反应器设计压力p=2.2MPa，材料Q345R，常温屈服强度R_eL=345MPa，实测壁厚18mm，试验温度15℃。（1）确定水压试验压力p_T；（2）计算试验时筒体最大薄膜应力σ_T；（3）校核σ_T是否满足0.9R_eL。答案：（1）p_T=1.25p[σ]^20/[σ]^250=1.25×2.2×183/170=2.97MPa，取3.0MPa。（2）σ_T=p_T(D_i+t_e)/(2t_e)=3.0×(1800+15.7)/(2×15.7)=173MPa。（3）0.9R_eL=0.9×345=310.5MPa，173MPa<310.5MPa，合格。5.4疲劳寿命估算（13分）该反应器每天起停1次，年运行350天，设计寿命20年，预计总循环n=7000次。实测交变压力范围Δp=1.8MPa，对应设计疲劳曲线在Δσ=130MPa时N=2×10^4次。考虑平均应力修正系数f_m=1.2，求累积疲劳损伤度D，并判断是否满足设计寿命。答案：实际应力幅Δσ_a=ΔpD_i/(2t_e)=1.8×1800/(2×15.7)=103MPa修正后等效幅Δσ_eq=Δσ_a×f_m=124MPa查曲线N=2.2×10^4次D=n/N=7000/22000=0.32<1.0，满足寿命要求。6.综合分析题（共40分）6.1球罐失效案例（20分）某2000m³液化石油气球罐，投用10年后在支柱与赤道板角焊缝处出现穿透裂纹，导致泄漏。事后检验发现：①裂纹沿熔合线扩展，断口呈光亮的结晶状；②焊缝金属冲击功仅18J（设计要求≥34J）；③焊后未做整体热处理；④当地冬季最低-25℃，球罐设计温度-20℃；⑤裂纹处存在未熔合缺陷，深度4mm。问题：（1）给出最可能的失效机理并说明依据；（2）从材料、制造、检验、运行四方面提出预防措施。答案：（1）低温脆性断裂。依据：断口结晶状、冲击功低、使用温度低于设计温度、存在未熔合缺陷，应力集中+低温导致解理断裂。（2）材料：选用16MnDR并保证-40℃冲击功≥34J；制造：焊后整体热处理，焊接工艺评定增加低温冲击；检验：TOFD+UT检测延迟裂纹，投用3年内首次全面检验；运行：冬季限装量至80%，增设保温层，定期监测壁温。6.2综合风险优化（20分）一台加氢反应器，ID=2800mm，壁厚200mm，材料2.25Cr-1Mo-0.25V，设计压力18MPa，设计温度450℃，已运行15年。现需制定下一个检验周期策略。已知：①RBI评估失效概率4级（中偏高），失效后果D级（高）；②上次检验发现堆焊层少量针孔，未扩展；③内表面堆焊309L+347L，厚度6mm；④运行记录显示开停车年均8次，疲劳损伤度累计0.15；⑤材料已