第一篇:壓力容器制造質(zhì)量的保證
關(guān)鍵字:壓力容器
文章編號(hào):1001-2303(2000)02-0029-0
4The Assurance of Quality in Boiler & Pressure Manufacture
YUAN Xiao-feng
Chengdu Boiler & Pressure Vessel Test Institute▲
壓力容器的質(zhì)量包括設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量,其中制造質(zhì)量的好壞起著關(guān)鍵的作用。壓力容器的制造單位為了使本企業(yè)的質(zhì)量管理更科學(xué)和系統(tǒng)化,使壓力容器的制造過程處于管理狀態(tài)和控制狀態(tài)之下,從而制造出達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品,建立了適合本單位的一套完整的壓力容器制造質(zhì)量保證體系[在IS09000系列標(biāo)準(zhǔn)中又叫“質(zhì)量體系”]。根據(jù)我們多年基層監(jiān)檢工作的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的理解,筆者認(rèn)為:在質(zhì)量體系的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,必須對(duì)影響壓力容器制造質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制,才能確保壓力容器的制造質(zhì)量。材料的控制
由于壓力容器廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè),所處的工況既復(fù)雜又惡劣,如高溫、低溫、高壓、疲勞載荷、介質(zhì)有毒、劇毒、易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng),這就決定了壓力容器所用的原材料種類繁多,質(zhì)量要求高。針對(duì)壓力容器用材的特點(diǎn),從原材料入廠到產(chǎn)品合格出廠,必須自始自終堅(jiān)持主要受壓元件材料的可靠性和可追蹤性。
1.1 材料進(jìn)廠后,按訂貨協(xié)議核對(duì)材料生產(chǎn)廠提供的材質(zhì)證明書(或復(fù)印件),各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn),方可入庫;然后編制入庫號(hào),建立材質(zhì)檔案,按照質(zhì)量手冊(cè)的有關(guān)規(guī)定,逐件打鋼印,為防止鋼印銹蝕,打鋼印后立即涂上防銹涂料,分類(按板材、管材、鍛件、焊材??)整齊擺放。
1.2 材料發(fā)放應(yīng)手續(xù)齊備,檢驗(yàn)員、保管員和領(lǐng)料員三方共同到場(chǎng),確認(rèn)材質(zhì)和數(shù)量。材料到車間后按工藝程序流轉(zhuǎn),并按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)志移置,還要有檢驗(yàn)員的確認(rèn)印記,余料也是如此。
1.3 主要受壓元件材料的選用和代用手續(xù)應(yīng)符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》)、GB150等有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求。材料的選用和代用必須按審批手續(xù)進(jìn)行。
由于我國(guó)多數(shù)情況下都是由工程公司或設(shè)計(jì)單位進(jìn)行壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算,制造廠根據(jù)圖紙加以制造,設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到制造廠的材料庫存情況以及制造過程中可能采用的焊接工藝、板厚、制造質(zhì)量及檢驗(yàn)手段等因素,而制造廠往往從經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā),根據(jù)工廠材料的庫存情況或市場(chǎng)上的供貨情況投料,就可能碰到材料的代用問題。有些特殊情況,制造者并不是十分清楚壓力容器所處的工況,在工藝流程中的作用以及設(shè)計(jì)者的意圖,因此材料的代用,除以薄代厚、以劣代優(yōu)、以低代高必須經(jīng)原設(shè)計(jì)部門同意外,下面一些特殊情況的材料代用也應(yīng)征得原設(shè)計(jì)部門的同意。
(1)石油、天然氣行業(yè)使用的壓力容器16MnR代20g、Q235系列;
(2)對(duì)于熱套容器,以厚板代薄板;
(3)有氯離子介質(zhì)的壓力容器,用18-8不銹鋼代低合金鋼、碳鋼;
(4)碳鋼、低合金鋼在熱處理臨界厚度時(shí)以厚代薄。工藝的控制
與普通的機(jī)械產(chǎn)品加工相比,壓力容器制造具有多品種單臺(tái)套的特點(diǎn),因此制造廠對(duì)每一臺(tái)壓力容器都要編制一套完整的工藝文件。這些工藝文件具有指導(dǎo)生產(chǎn)、保證質(zhì)量、提高效率的作用。制定了正確、合理的工藝后,關(guān)鍵是在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行已定的工藝,每道工序完成后,操作者和工廠檢驗(yàn)員都要在工藝流程卡上簽字認(rèn)可,做到在制
品隨工藝流程卡一同進(jìn)入下道工序。
筆者在壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量的監(jiān)督檢驗(yàn)工作中,發(fā)現(xiàn)一些工藝控制方面的問題,現(xiàn)提出來,以引起同行的重視。
2.1 鉚裝時(shí)不按容器主焊縫布置圖來組裝筒節(jié)對(duì)接焊縫的位置,造成不必要的焊縫上開孔;
2.2 鞍座墊板未鉆φ10的排氣孔,墊扳與容器的角焊縫兩側(cè)未間斷焊,采用全封閉式焊接結(jié)構(gòu);
2.3 換熱器設(shè)置膨脹節(jié)應(yīng)注意的問題:根據(jù)GB151-89附錄A的要求:U形膨脹節(jié)與換熱器圓筒的連接,一般采用對(duì)接,膨脹節(jié)本身的環(huán)焊縫及膨脹節(jié)與圓筒連接的環(huán)焊縫,均應(yīng)采用全熔透結(jié)構(gòu);臥式換熱器的U形膨脹節(jié),必須在其安裝位置的最低點(diǎn)設(shè)置排液接口。
2.4 耐壓試驗(yàn)時(shí)安全意識(shí)差,在試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏,不按規(guī)定卸壓后再補(bǔ)焊或緊固螺栓,而是帶壓補(bǔ)焊或帶壓緊固螺栓,甚至在帶壓設(shè)備上作無關(guān)試壓的作業(yè)。
2.5 試驗(yàn)壓力值的確定:對(duì)設(shè)計(jì)溫度大于等于200℃的鋼制或大于等于150℃的有色金屬制成的壓力容器,應(yīng)重視Pr=1.25公式的應(yīng)用,否則試驗(yàn)壓力值達(dá)不到GB150規(guī)定要求;直立容器臥置液壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)壓力要考慮立置時(shí)液柱靜壓力;夾套容器在進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí),必須校核內(nèi)筒在試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。如不能滿足穩(wěn)定要求,必須同時(shí)在內(nèi)筒內(nèi)保持一定壓力,以使在整個(gè)試驗(yàn)過程中的任一時(shí)間內(nèi),夾套和內(nèi)筒的壓力差不超過設(shè)計(jì)壓差。
2.6 壓力試驗(yàn)的順序問題
(1)容器內(nèi)部的盤管和有對(duì)接接頭的換熱管(特別是U型換熱管),必須是壓力試驗(yàn)合格后,才能與殼體組裝;
(2)浮頭式換熱器第一步:用試驗(yàn)壓環(huán)和浮頭專用試壓工具進(jìn)行管頭試壓,第二步:管程試壓,第三步:殼程試壓;
(3)如圖1所示的夾套容器,必須是內(nèi)筒液壓試驗(yàn)合格后,才能組焊夾套,然后再對(duì)夾套試壓。如圖2所示的夾套容器,前二步與如圖1所示的相同,待在內(nèi)筒上開孔、焊好接管后,還應(yīng)再對(duì)內(nèi)筒試壓,一共是三次試壓。
圖1圖焊接質(zhì)量的控制
一般來講,焊接質(zhì)量在很大程度上,決定著壓力容器的安全與壽命,因此控制焊接質(zhì)量成為壓力容
器制造質(zhì)量保證的關(guān)鍵。
3.1 焊接材料的管理
必須建立嚴(yán)格的焊接材料的驗(yàn)收、保管、烘干、發(fā)放和回收制度。購(gòu)進(jìn)的焊材須有質(zhì)量證明書和產(chǎn)
品合格證,標(biāo)記清晰、牢固。經(jīng)檢查、驗(yàn)收合格后,方能按要求登記入庫。設(shè)立焊材一級(jí)庫、二級(jí)庫。
一級(jí)庫應(yīng)具有保溫、去濕的必要條件。入庫、發(fā)料手續(xù)及記錄齊全。二級(jí)庫應(yīng)具有良好的環(huán)境和烘干、保溫設(shè)備。設(shè)備上的各種儀表應(yīng)在周檢期內(nèi)使用。詳細(xì)記錄由一級(jí)庫領(lǐng)出焊材的規(guī)格、型號(hào)、編號(hào)、數(shù)
量及領(lǐng)取日期。應(yīng)詳細(xì)記錄烘干的溫度和時(shí)間。一般酸性焊條150~200℃,1~2h,堿性焊條烘干380~
420℃,2h。注意焊絲在使用前應(yīng)除銹、去油。根據(jù)領(lǐng)料單發(fā)放焊材,并記錄所發(fā)放焊材的日期、規(guī)格、型號(hào)、批號(hào)(廠編號(hào))、數(shù)量及所焊產(chǎn)品或部件編號(hào)。
3.2 焊工資格與管理
從事壓力容器生產(chǎn)的焊工必須持證上崗。焊工必須通過《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》規(guī)定的相應(yīng)考試項(xiàng)目,取得焊工合格證,并在有效期內(nèi)承擔(dān)合格規(guī)定范圍內(nèi)的焊接工作。焊工應(yīng)在焊縫的相應(yīng)位置上打鋼印,并記錄在產(chǎn)品檔案資料中。
建立焊工焊績(jī)檔案,作為今后辦理免考延期的依據(jù)。
3.3 焊接工藝評(píng)定
受壓元件之間的焊縫,受壓元件與受壓元件之間的焊縫及其上述定位焊縫和受壓元件母材表面堆焊、補(bǔ)焊均應(yīng)按JB4708-92《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。有色金屬的焊接工藝評(píng)定須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。
3.4 焊接工藝
根據(jù)圖樣的技術(shù)要求、焊接規(guī)程及焊接工藝評(píng)定,制訂焊接工藝。焊接工藝還應(yīng)對(duì)焊接工作環(huán)境提出要求。對(duì)超次返修的焊縫,還應(yīng)制定返修工藝措施,并應(yīng)得到焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人的同意。
3.5 焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)
焊縫質(zhì)量的全面檢驗(yàn)包括焊縫的外觀檢查;化學(xué)成分和金相組織檢驗(yàn);硬度、拉力、抗彎和沖擊試驗(yàn);以及對(duì)焊縫區(qū)的無損檢測(cè)。在特殊環(huán)境下使用的壓力容器,還應(yīng)包括疲勞、蠕變和抗應(yīng)力腐蝕性能的檢驗(yàn)。
在壓力容器產(chǎn)品上,通常只能做焊縫的外觀檢查以及焊縫表面和內(nèi)部缺陷的無損檢測(cè),對(duì)于焊縫質(zhì)量的破壞性檢驗(yàn)就只能在產(chǎn)品試板上進(jìn)行。
按照有關(guān)規(guī)定,產(chǎn)品焊接試板是在產(chǎn)品A類焊接接頭的延長(zhǎng)部位與產(chǎn)品一同施焊,目的在于用其代表和檢驗(yàn)產(chǎn)品焊接接頭的力學(xué)性能,因此,它是控制產(chǎn)品焊接接頭質(zhì)量的重要手段之一。為充分發(fā)揮產(chǎn)品焊接試板的作用,GB150將容器分為兩類:一類是材料強(qiáng)度級(jí)別較高,力學(xué)性能的有嚴(yán)格要求以及其安全性有特殊要求的容器[詳見GB150第10.5.1.2款],需每臺(tái)制備產(chǎn)品焊接試板;另一類是材料可焊性好,制造廠已經(jīng)積累了充分生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品,如Q235系列、16MnR制造的容器,在一定條件下可采用以批代臺(tái)的方法來制備焊接工藝紀(jì)律檢查用試板,但以批代臺(tái)必須履行申報(bào)省級(jí)勞動(dòng)部門審查同意后方可實(shí)施。當(dāng)焊接試板各項(xiàng)檢驗(yàn)均合格后,產(chǎn)品才能轉(zhuǎn)入下道工序;當(dāng)產(chǎn)品要求后熱和焊后熱處理時(shí),試板隨產(chǎn)品同爐熱處理,并嚴(yán)格執(zhí)行工藝;當(dāng)熱處理后性能試驗(yàn)不合格時(shí),應(yīng)重新處理。
在壓力容器產(chǎn)品試板、試樣的制備和檢驗(yàn)過程中應(yīng)注意下述問題:
(1)當(dāng)一臺(tái)壓力容器產(chǎn)品筒體縱、環(huán)焊縫焊接工藝不相同,而這些焊接工藝不能用同一焊接工藝評(píng)定覆蓋時(shí),試板數(shù)量應(yīng)與工藝相同;
(2)有不同焊后熱處理要求的壓力容器,應(yīng)分別制備試板;
(3)熱套壓力容器內(nèi)、外筒材料不一致時(shí),應(yīng)各作一塊試板,材料相同,又是同一厚度范圍,作一塊試板;
(4)產(chǎn)品焊接試板經(jīng)外觀檢查和射線探傷,如不合格,允許返修。如不返修,截取試樣應(yīng)避開缺陷部位。
(5)產(chǎn)品試板焊接接頭的沖擊試驗(yàn)除《容規(guī)》第72條已規(guī)定的幾種情況需做以外,凡設(shè)計(jì)選用的殼體材料,若該材料相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有沖擊試驗(yàn)要求的,需做沖擊試驗(yàn);若無沖擊試驗(yàn)要求的,則不需做沖擊試驗(yàn),后一種情況,在制造中殼體材料即使發(fā)生了代用,其產(chǎn)品試板焊接接頭仍可不做沖擊試驗(yàn);
(6)對(duì)于鋼制管殼式換熱器管箱部分,是否另作產(chǎn)品焊接試板,由設(shè)計(jì)單位確定;
(7)對(duì)于焊縫接頭系數(shù)設(shè)計(jì)取為1的焊縫,不管是氬弧焊打底的單面焊,還是單面焊雙面成型的手工電弧焊,均屬全焊透的對(duì)接焊縫,按GB150附錄G作試樣冷彎試驗(yàn)時(shí),應(yīng)與雙面焊同等對(duì)待,否則達(dá)不到設(shè)計(jì)取焊縫接頭系數(shù)為1的要求。無損檢測(cè)的控制
一般來說,壓力容器生產(chǎn)過程中,無損檢測(cè)工作量大約占整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程工作總量的15%~16%。壓力容器從原材料入廠、零部件加工直至產(chǎn)品組裝完工都涉及到無損檢測(cè)的工作,無損檢測(cè)工作的好壞直接影響著出廠產(chǎn)品的質(zhì)量。無損檢測(cè)涉及到檢測(cè)方法、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)比例、合格級(jí)別的確定,這是一項(xiàng)十分重要的工作,既需了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和使用條件,也要了解產(chǎn)品生產(chǎn)工藝條件和采用無損檢測(cè)方法的可靠性。過高的要求會(huì)造成生產(chǎn)過程中的大量返修;過低的要求可能導(dǎo)致遺留的缺陷在使用過程中誘發(fā)事故隱患。
4.1 檢測(cè)方法、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和合格級(jí)別
(1)檢測(cè)方法的選擇按《容規(guī)》第86條執(zhí)行。
(2)無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行JB4730。
(3)合格級(jí)別。
100%射線檢測(cè)的A、B類焊接接頭,Ⅱ級(jí)為合格;局部射線檢測(cè)的A、B類焊接接頭,Ⅲ級(jí)為合格。磁粉和滲透檢測(cè),Ⅰ級(jí)為合格。
4.2 檢測(cè)比例
(1)內(nèi)部無損檢測(cè)
a.按《容規(guī)》第85條和GB150第10.8.2.1款進(jìn)行100%無損檢測(cè);
b.按《容規(guī)》第87條和GB150第10.8.2.2款進(jìn)行局部無損檢測(cè);
(2)表面無損檢測(cè)
按《容規(guī)》第90條、第91條和GB150第10.8.31款。
需要說明的是殼體母材無損檢測(cè)執(zhí)行GB150第4.2.9款。
4.3 無損檢測(cè)應(yīng)注意的問題
(1)以開孔中心為圓心,1.5倍開孔直徑為半徑的圓中所包容的焊縫,應(yīng)進(jìn)行100%無損檢測(cè);
(2)凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊縫,以及先拼焊后成形的封頭上的所有拼接焊縫應(yīng)100%無損檢測(cè);
(3)管板、法蘭拼接焊縫,膨脹節(jié)的對(duì)接焊縫應(yīng)100%無損檢測(cè);
(4)Cr-Mo低合金鋼制乙型法蘭的法蘭盤與補(bǔ)短節(jié)連接的焊縫表面應(yīng)進(jìn)行100%無損檢測(cè);
(5)換熱管的對(duì)接接頭應(yīng)進(jìn)行射線檢測(cè),抽查數(shù)量應(yīng)不少于接頭總數(shù)的10%,且不少于一條;
(6)作氣壓試驗(yàn)的壓力容器,A、B類對(duì)接接頭必須100%無損檢測(cè);
(7)公稱直徑>250mm接管的A、B類對(duì)接接頭應(yīng)100%無損檢測(cè);
(8)無損檢測(cè)工作必須由取得相應(yīng)資格的人員承擔(dān),嚴(yán)格執(zhí)行初評(píng)和復(fù)審制度,確保底片和評(píng)片質(zhì)量,記錄和報(bào)告完整、準(zhǔn)確,并收存于產(chǎn)品質(zhì)量檔案中。焊后熱處理的控制
在壓力容器制造中,熱處理一般分為兩大類:一類為焊后熱處理;另一類為改善力學(xué)性能熱處理。焊后熱處理的目的可概括為如下幾方面:
(1)消除和降低焊接應(yīng)力;
(2)避免焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋(如熱裂紋、冷裂紋等);
(3)改善焊接接頭區(qū)的塑性和韌性;
(4)恢復(fù)因冷作和時(shí)效而損失的機(jī)械性能。
基于上述情況,GB150第10.4款規(guī)定了哪些情況下要進(jìn)行焊后熱處理以及熱處理的方法。為了保證達(dá)到預(yù)期的熱處理效果,必須正確編制熱處理工藝,對(duì)熱處理全過程的各個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)(如進(jìn)爐溫度、升溫速度、升溫過程中工件各部位的溫差、爐內(nèi)氣氛、保溫時(shí)間、保溫過程中工件各部位的溫差、降溫
速度、出爐溫度等)都要作出明確而嚴(yán)格的限制。嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝規(guī)范所定的要求。做好實(shí)測(cè)的熱處理溫度時(shí)間等記錄憑證,簽字齊全,并收存于產(chǎn)品質(zhì)量檔案中。熱處理儀表定期校驗(yàn)。
值得注意的是下述情況也應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理:
(1)用板材或型材制造的法蘭環(huán)的對(duì)接接頭,應(yīng)經(jīng)焊后熱處理。
(2)法蘭斷面厚度大于76mm的碳素鋼或低合金鋼制法蘭;焊制整體法蘭;鍛制法蘭應(yīng)經(jīng)正火或完全退火熱處理。
(3)當(dāng)有耐應(yīng)力腐蝕要求時(shí),碳鋼低合金鋼換熱管的冷彎管段及至少包括150mm的直管段應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。
(4)除不繡鋼外,拼接管板應(yīng)作消除應(yīng)力熱處理。
(5)冷作成型的鐵素體鋼膨脹節(jié)必須進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。
(6)碳鋼、低合金鋼制的,焊有分程隔板的管箱和浮頭以及管箱的側(cè)向開孔超過1/3圓筒內(nèi)徑的管箱,應(yīng)在施焊后作消除應(yīng)力的熱處理,設(shè)備法蘭密封面應(yīng)在熱處理后加工。結(jié)束語
總之,建立壓力容器制造質(zhì)量保證體系,就是實(shí)行由過去管結(jié)果變?yōu)楣苓^程;從對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)為主,轉(zhuǎn)入到以預(yù)防產(chǎn)生不合格產(chǎn)品的全面控制為主。當(dāng)然,在質(zhì)量保證體系運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,勢(shì)必增加費(fèi)用,引起成本的提高。但是,對(duì)影響壓力容器制造質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格控制,才能確保壓力容器的制造質(zhì)量。■
第二篇:Akdtkc壓力容器制造200問答題
生命中,不斷地有人離開或進(jìn)入。于是,看見的,看不見的;記住的,遺忘了。生命中,不斷地有得到和失落。于是,看不見的,看見了;遺忘的,記住了。然而,看不見的,是不是就等于不存在?記住的,是不是永遠(yuǎn)不會(huì)消失?
982]6號(hào):《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》實(shí)施細(xì)則; 3.勞部發(fā)[1995]264號(hào):關(guān)于修改《〈鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例〉實(shí)施細(xì)則》“壓力容器部分”有關(guān)條款的通知; 4.質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號(hào):《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡(jiǎn)稱《容規(guī)》); 5.勞部發(fā)[1993]370號(hào):《超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程》; 6.勞部發(fā)[1998]51號(hào):《壓力容器設(shè)計(jì)單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則》; 7.勞部發(fā)[1995]145號(hào):關(guān)于壓力容器設(shè)計(jì)單位實(shí)施《鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定; 8.勞部發(fā)[1994]262號(hào):《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》; 9.化生字[1987]1174號(hào):《液化氣體鐵路槽車安全管理規(guī)定》; 10.質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]218號(hào):《醫(yī)用氧艙安全管理規(guī)定》。
1-2 壓力容器設(shè)計(jì)單位的職責(zé)是什么?
答:1.設(shè)計(jì)單位應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的正確性和完整性負(fù)責(zé); 2.容器的設(shè)計(jì)文件至少應(yīng)包括設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖樣; 3.容器設(shè)計(jì)總圖應(yīng)蓋有壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書標(biāo)志。
1-3 GB150-1998《鋼制壓力容器》的適用與不適用范圍是什么?
答:適用范圍: 1.設(shè)計(jì)壓力不大于35MPa的鋼制容器; 2.設(shè)計(jì)溫度范圍按鋼材允許的使用溫度確定。不適用范圍: 1.直接用火焰加熱的容器; 2.核能裝臵中的容器; 3.旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備(如泵、壓縮機(jī)、渦輪機(jī)、液壓缸等)中自成整體或作為部件的受壓器室; 4.經(jīng)常搬運(yùn)的容器; 5.設(shè)計(jì)壓力低于0.1MPa的容器; 6.真空度低于0.02MPa的容器; 7.內(nèi)直徑(對(duì)非圓形截面,指寬度、高度或?qū)蔷€,如矩形為對(duì)角線、橢圓為長(zhǎng)軸)小于150mm的容器; 8.要求作廢勞分析的容器; 9.已有其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的容器,諸如制冷、制糖、造紙、飲料等行業(yè)中的某些專用容器和搪玻璃容器。
1-4 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的適用與不適用范圍是什么?
答:適用于同時(shí)具備下列3個(gè)條件的壓力容器(第2條第2款中特指的除外): 1.最高工作壓力(p W)大于等于0.1MPa(不含液體靜壓力); 2.內(nèi)直徑(非圓形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容積(V)大于等于0.025m3; 3.盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。不適用于下列壓力容器: 1.超高壓容器; 2.各類氣瓶; 3.非金屬材料制造的壓力容器; 4.核壓力容器、船舶和鐵路機(jī)車上的附屬壓力容器、國(guó)防或軍事裝備用的壓力容器、真空下工作的壓力容器(不含夾套壓力容器)、各項(xiàng)鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程適用范圍內(nèi)的直接受火焰加熱的設(shè)備(如煙道式余熱鍋爐等); 5.正常運(yùn)行最高工作壓力小于0.1Mpa的壓力容器(包括在進(jìn)料或出料過程中需要瞬時(shí)承受壓力大于等于0.1MPa的壓力容器,不包括消毒、冷卻等工藝過程中需要短時(shí)承受壓力大于等于0.1MPa的壓力容器); 6.機(jī)器上非獨(dú)立的承壓部件(包括壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵、柴油機(jī)的氣缸或承壓殼體等,不包括造紙、紡織機(jī)械的烘缸、壓縮機(jī)的輔助壓力容器); 7.無殼體的套管換熱器、波紋板換熱器、空冷式換熱器、冷卻排管。
1-5 《容規(guī)》和GB150-1998對(duì)壓力容器的范圍如何劃定?
答:除壓力容器本體外還應(yīng)包括: 1.壓力容器與外部管道或裝臵焊接連接的第一道環(huán)向焊縫的焊接坡口、螺紋連接的第一個(gè)螺紋接頭、法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面、專用連接或管件連接的第一個(gè)密封面; 2.壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件; 3.非受壓元件與壓力容器本體連接的焊接接頭。
1-6 什么是爆炸極限?
答:可燃?xì)怏w、可燃液體的蒸氣或可燃粉塵和空氣混合達(dá)到一定濃度時(shí),遇到火源就會(huì)發(fā)生爆炸。達(dá)到爆炸的空氣混合物的濃度范圍,稱之為爆炸極限。爆炸極限通常以可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵在空氣中的體積百分?jǐn)?shù)來表示。其最低濃度稱為“爆炸下限”,最高濃度稱為“爆炸上限”。當(dāng)濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限時(shí),都不會(huì)發(fā)生爆炸。1-7 什么是燃點(diǎn)和閃點(diǎn)?
答:燃點(diǎn)是指可燃物質(zhì)加溫受熱,并點(diǎn)燃后,所放出的燃燒熱,能使該物質(zhì)揮發(fā)出足夠量的可燃蒸氣來維持燃燒的繼續(xù)。此時(shí)加溫該物質(zhì)所需的最低溫度,即為該物質(zhì)的“燃點(diǎn)”,也稱為著火點(diǎn)。物質(zhì)的燃點(diǎn)越低,越容易燃燒。閃點(diǎn)是指可燃液體揮發(fā)出來的蒸氣與空氣形成混合物,遇火源能夠發(fā)生閃燃的最低溫度。閃點(diǎn)與燃點(diǎn)不同,閃點(diǎn)略低于燃點(diǎn)。
1-8 易燃與可燃液體是如何分類的?
答:一般分為四級(jí)二類:第一級(jí) 閃點(diǎn)<28℃ 第二級(jí) 閃點(diǎn)≥28℃至≤45℃ 第三級(jí) 閃點(diǎn)>45℃至≤120℃ 第四級(jí) 閃點(diǎn)>120℃ 第一、二級(jí)的液體稱為易燃液體類;第三、四級(jí)的液體稱為可燃液體類。
1-9 什么叫化學(xué)危險(xiǎn)物質(zhì)?
答:凡是具有各種不同程度的燃燒、爆炸、毒害、腐蝕、放射性等危險(xiǎn)特性的物質(zhì),受到摩擦、撞擊、震動(dòng)、接觸火源、日光曝曬、遇水受潮、溫度變化或遇到性能有抵觸的其它物質(zhì)等外界因素的影響,因而引起燃燒、爆炸、中毒、灼傷等等人身傷亡或使財(cái)產(chǎn)損壞的物質(zhì),都屬化學(xué)危險(xiǎn)物質(zhì)。
1-10 何謂易燃介質(zhì)?
答:易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限<10%或爆炸上限與下限之差≥20%的氣體,以及閃點(diǎn)≤45%的液體。
1-11 壓力容器的介質(zhì)毒性程度和易燃介質(zhì)如何劃分?
答:
(一)壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性程度和易燃介質(zhì)的劃分參照HG20660《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》的規(guī)定。無規(guī)定時(shí),按下述原則確定毒性程度: 1.極度危害(Ⅰ級(jí))最高容許濃度<0.1mg/m3; 2.高度危害(Ⅱ級(jí))最高容許濃度0.1~<1.0mg/m3; 3.中度危害(Ⅲ級(jí))最高容許濃度1.0~<10mg/m3; 4.輕度危害(Ⅳ級(jí))最高容許濃度≥10mg/m3。
(二)壓力容器中介質(zhì)為混合物質(zhì)時(shí),應(yīng)以介質(zhì)的組分并按上述毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則,由設(shè)計(jì)單位的工藝設(shè)計(jì)或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門提供介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)的依據(jù),無法提供依據(jù)時(shí),按毒性危害程度或爆炸危險(xiǎn)程度最高的介質(zhì)確定。
1-12 如何劃分壓力容器的壓力等級(jí)?
答:按壓力容器的設(shè)計(jì)壓力(p)分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個(gè)壓力等級(jí),具體劃分如下: 1.低壓(代號(hào)L)0.1MPa≤p<1.6MPa 2.中壓(代號(hào)M)1.6MPa≤p<10MPa 3.高壓(代號(hào)H)10MPa≤p<100MPa 4.超高壓(代號(hào)U)p≥100MPa 1-13 壓力容器的品種主要?jiǎng)澐譃槟膸追N?答:按壓力容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理,分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲(chǔ)存壓力容器。具體劃分如下:
(一)反應(yīng)壓力容器(代號(hào)R):主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器,如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等;
(二)換熱壓力容器(代號(hào)E):主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器,如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預(yù)熱鍋、溶劑預(yù)熱器、蒸鍋、蒸脫機(jī)、電熱蒸汽發(fā)生器、煤氣發(fā)生爐水夾套等;
(三)分離壓力容器(代號(hào)S):主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器,如分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等;
(四)儲(chǔ)存壓力容器(代號(hào)C,其中球罐代號(hào)B):主要是用于儲(chǔ)存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器,如各種型式的儲(chǔ)罐。1-14 《容規(guī)》對(duì)容積是怎樣定義的?對(duì)于管殼式換熱器殼程和管程、夾套容器中夾套內(nèi)的容積如何計(jì)算?答:容積是指壓力容器的幾何容積,即由設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注的尺寸計(jì)算(不考慮制造公差)并圓整,且不扣除內(nèi)件體積的容積。對(duì)于管殼式換熱器,殼程容積為不扣除殼程內(nèi)換熱管等內(nèi)件體積的殼程幾何容積,管程容積為管箱幾何容積與換熱管內(nèi)容積之和。對(duì)于夾套容器,夾套內(nèi)的容積為扣除內(nèi)容器所占體積的夾套幾何容積。1-15 《容規(guī)》將壓力容器分為三類的目的是什么?其劃分的原則是什么?答:為有利用于安全技術(shù)監(jiān)督和管理,將《容規(guī)》適用范圍內(nèi)的壓力容器劃分為三類,劃分的原則為: 1.下列情況之一的,為第三類壓力容器:(1)高壓容器;(2)中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));(3)中壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì),且pV乘積大于等于10MPa?m3);(4)中壓反應(yīng)容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì),且pV乘積大于等于0.5MPa?m3);(5)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì),且pV乘積大于等于0.2MPa?m3);(6)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;(7)中壓搪玻璃壓力容器;(8)使用強(qiáng)度級(jí)別較高(指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540Mpa)的材料制造的壓力容器;(9)移動(dòng)式壓力容器,包括鐵路罐車(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車[液化氣體運(yùn)輸(半掛)車、低溫液體運(yùn)輸(半掛)車、永久氣體運(yùn)輸(半掛)車]和罐式集裝箱(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)等;(10)球形儲(chǔ)罐(容積大于等于50m3);(11)低溫液體儲(chǔ)存容器(容積大于5m3)。2.下列情況之一的,為第二類壓力容器(本條第1款規(guī)定的除外):(1)中壓容器;(2)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));(3)低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì));(4)低壓管殼式余熱鍋爐;(5)低壓搪玻璃壓力容器。3.低壓容器為第一類壓力容器(本條第1款、第2款規(guī)定的除外)。1-16 多腔壓力容器的類別如何劃分?答:多腔壓力容器(如換熱器的管程和殼程、余熱鍋爐的汽包和換熱室、夾套容器等)按類別高的壓力腔的類別作為該多腔容器的類別,但應(yīng)按每個(gè)壓力腔各自的類別分別提出設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求。對(duì)各腔進(jìn)行類別劃定時(shí),應(yīng)根據(jù)各自腔內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)特性、幾何容積、材料及各腔的品種分別確定各自的類別,不能將兩個(gè)及其以上腔體的參數(shù)組合起來劃分類別。如:有一帶夾套的容器,容器內(nèi)工作壓力小于0.1MPa,介質(zhì)毒性程度為高度危害;夾套內(nèi)為120℃的低壓飽和蒸汽,該容器應(yīng)劃為第一類壓力容器,而不是劃為第二類或第三類壓力容器。1-17 《容規(guī)》與《條例》及標(biāo)準(zhǔn)有何關(guān)系?答:國(guó)務(wù)院發(fā)布的《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》(以下簡(jiǎn)稱《條例》),屬行政法規(guī),是我國(guó)鍋爐、壓力容器安全監(jiān)察工作的基本法規(guī),是鍋爐、壓力容器安全監(jiān)察工作的依據(jù)和準(zhǔn)則。依據(jù)《條例》制訂的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》)也屬行政法規(guī),是從安全角度對(duì)壓力容器安全監(jiān)督提出最基本的要求。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)屬民事訴訟范疇,是設(shè)計(jì)、制造壓力容器產(chǎn)品的依據(jù)。《容規(guī)》是壓力容器安全技 術(shù)監(jiān)督和管理的依據(jù)。由于安全技術(shù)監(jiān)督的內(nèi)容同標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)、性質(zhì)、工作進(jìn)度和角度不同,有些與標(biāo)準(zhǔn)一致,有些可能不一致,這是正常的,并不矛盾。二者無大小之分,作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造單位,遵守《容規(guī)》和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是一致的,二者不協(xié)調(diào)時(shí),宜按高的要求執(zhí)行。但作為壓力容器安全監(jiān)察部門,只要產(chǎn)品符合《容規(guī)》要求即可。第二章 材 料 2-1 如何選擇壓力容器用鋼?答:選擇壓力容器用鋼應(yīng)考慮容器的使用條件(如設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)等)、材料的焊接性能、容器的制造工藝以及經(jīng)濟(jì)合理性。一般情況下,按下述原則進(jìn)行選材:(1)所需鋼板厚度小于8mm時(shí),在碳素鋼與低合金高強(qiáng)度鋼之間,應(yīng)盡量采用碳素鋼鋼板(多層容器用材除外);(2)在剛度或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合,應(yīng)盡量選用普通碳素鋼。在強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合,應(yīng)根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)等使用限制,依次選用Q235-A、Q235-B、Q235-C、20R、16MnR等鋼板;(3)所需不銹鋼厚大于12mm時(shí),應(yīng)盡量采用襯里、復(fù)合、堆焊等結(jié)構(gòu)形式;(4)不銹鋼應(yīng)盡量不用作設(shè)計(jì)溫度小于等于500℃的耐熱用鋼;(5)珠光體耐熱鋼應(yīng)盡量不用作設(shè)計(jì)溫度小于等于350℃的耐熱用鋼。在必須使用珠光體耐熱鋼作耐熱或抗氫用途時(shí),應(yīng)盡量減少、合并鋼材的品種、規(guī)格;(6)碳素鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng)的常壓、低壓容器,壁厚不大的中壓容器,鍛件、承壓鋼管、非受壓元件以及其它由剛性或結(jié)構(gòu)因素決定壁厚的場(chǎng)合;(7)低合金高強(qiáng)度鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng)、壁厚較大(≥8mm)的受壓容器;(8)珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐蝕,或設(shè)計(jì)溫度350~650℃的壓力容器用耐熱鋼;(9)不銹鋼用于介質(zhì)腐蝕性較高(電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕)、防鐵離子污染或設(shè)計(jì)溫度大于500℃或設(shè)計(jì)溫度小于-100℃的耐熱或低溫用鋼;(10)不含穩(wěn)定化學(xué)元素且含碳量大于0.03%的奧氏體不銹鋼需經(jīng)焊接或400℃以上熱加工時(shí),不應(yīng)使用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環(huán)境。2-2 碳素鋼鎮(zhèn)靜鋼Q235鋼號(hào)**、B級(jí)、C級(jí)三個(gè)等級(jí)的區(qū)別是什么?答:它們的主要區(qū)別為沖擊試驗(yàn)溫度不同:Q235**不做沖擊試驗(yàn);Q235B級(jí)做常溫20℃ V型沖擊試驗(yàn);Q235C級(jí)做0℃ V型沖擊試驗(yàn)。2-3 碳對(duì)鋼的焊接性能有何影響?其他合金元素又有何影響?答:鋼材焊接時(shí),焊縫熱影響區(qū)被加熱到Ac3以上,快速冷卻后會(huì)被淬硬。鋼材含碳量愈高,熱影響區(qū)的硬化與脆化傾向愈大,在焊接應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生裂紋。鋼的化學(xué)成分對(duì)鋼淬硬性的影響通常折算成碳當(dāng)量,用CE表示。一般認(rèn)為鋼可焊性好壞的臨界碳當(dāng)量為0.45%。國(guó)際焊接協(xié)會(huì)推薦的碳素鋼和低合金鋼常用碳當(dāng)量計(jì)算公式為: 焊接時(shí),焊縫區(qū)域由于高溫作用會(huì)引起晶粒長(zhǎng)大,從而增加焊后開裂的傾向;鋼中加入細(xì)化晶粒和阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素,如Mo、Ti、V,且以A1脫氧時(shí),有利于改善焊接性能,而C、Ni、Mn則會(huì)增加開裂的危險(xiǎn)。2-4 碳素鋼沸騰鋼板Q235-A?F的適用范圍是什么?答:容器設(shè)計(jì)壓力p ≤0.6MPa;鋼板使用溫度為0~250℃;用于殼體時(shí),鋼板厚度不大于12mm;不得用于易燃介質(zhì)以及毒性程度為中度、高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器;不得用于制造直接受火焰加熱的壓力容器。2-5 碳素鋼鎮(zhèn)靜鋼板Q235-A、B、C的適用范圍是什么?答:它們的適用范圍是: a)Q235-A鋼板:容器設(shè)計(jì)壓力p ≤1.0MPa;鋼板使用溫度為0~350℃;用于殼體時(shí),鋼板厚度不大于16mm;不得用于液化石油氣介質(zhì)以及毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器;不得用于制造直接受火焰加熱的壓力容器。b)Q235-B鋼板:容器設(shè)計(jì)壓力p ≤1.6MPa;鋼板使用溫度為0~350℃;用于殼體時(shí),鋼板厚度不大于20mm;不得用于毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器。c)Q235-C鋼板:容器設(shè)計(jì)壓力p ≤2.5MPa;鋼板使用溫度為0~400℃;用于殼體時(shí),鋼板厚度不大于30mm。2-6 碳素鋼和碳錳鋼在高于425℃溫度下長(zhǎng)期使用時(shí),應(yīng)注意什么問題?為什么?答:GB150-1998規(guī)定,碳素鋼和碳錳鋼在高于425℃溫度下長(zhǎng)期使用時(shí),應(yīng)考慮鋼中碳化物相的石墨化傾向。因?yàn)樘妓劁摵吞煎i鋼在上述情況下,鋼中的滲碳體會(huì)產(chǎn)生分解,F(xiàn)e3C→3Fe+C(石墨),而這一分解及石墨化最終會(huì)使鋼中的珠光體部分或全部消失,使材料的強(qiáng)度及塑性均下降,而沖擊值下降尤甚,鋼材明顯變脆,美國(guó)ASME規(guī)范對(duì)此也有同樣規(guī)定。2-7 奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時(shí),應(yīng)注意什么問題?為什么?答:GB150-1998規(guī)定,奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時(shí),鋼中含碳量應(yīng)不小于0.04%。這是因?yàn)閵W氏體鋼在使用溫度高于500~550℃時(shí),若含碳量太低,強(qiáng)度及抗氧化性會(huì)顯著下降。因此,一般規(guī)定超低碳(C≤0.03%)奧氏體不銹鋼的使用范圍,18-9型材料用到400℃左右,18-12-2型材料用到450℃左右,使用溫度超過650℃時(shí),國(guó)外對(duì)于304、316型材料一般要求用H級(jí),即含碳量要稍高一些(C=0.04~0.1%),主要也是考慮耐蝕,而且耐熱及有熱強(qiáng)性。2-8 不銹鋼復(fù)合鋼板的使用范圍如何確定?答:不銹鋼復(fù)合鋼板的使用范圍應(yīng)同時(shí)符合基材和復(fù)材使用范圍的規(guī)定。2-9 何種碳素鋼和低合金鋼鋼板,應(yīng)在正火狀態(tài)下使用?為什么?答:用于殼體厚度大于30mm的20R和16MnR、用于其它受壓元件(法蘭、管板、平蓋等)的厚度大于50mm的20R和16MnR以及厚度大于16mm的15MnVR應(yīng)在正火狀態(tài)下使用。這主要是考慮國(guó)內(nèi)軋制設(shè)備條件限制,較厚板軋制比小,鋼板內(nèi)部致密度及中心組織質(zhì)量稍差;另外對(duì)鋼板正火處理可細(xì)化晶粒及改善組織,使鋼板有較好的韌性、塑性以及較好的綜合機(jī)械性能。2-10 調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨和用于多層包扎容器內(nèi)筒的碳素鋼和低合金鋼鋼板為何應(yīng)逐張進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和夏比(V型缺口)沖擊(常溫或低溫)試驗(yàn)?答:低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,屈服點(diǎn)大大提高了,但沖擊韌性不夠穩(wěn)定,為了正確判斷綜合力學(xué)性能,所以要逐張進(jìn)行拉伸和沖擊試驗(yàn)來驗(yàn)證。多層包扎容器內(nèi)筒是一種承受高壓力的設(shè)備內(nèi)筒,其設(shè)計(jì)壓力為10~100MPa;同時(shí)高壓容器往往還需要承受較高的溫度和各種介質(zhì)的腐蝕,操作條件苛刻,故高壓容器的材料驗(yàn)收、制造檢驗(yàn)要求都比較高,這樣才能保證高壓容器的安全使用。2-11 使用溫度小于0℃時(shí),用于殼體的厚度大于25mm的20R,厚度大于38mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR及任何厚度的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR鋼板為何要以批進(jìn)行夏比(V型缺口)低溫沖擊試驗(yàn)?試樣為何橫向取樣?低溫沖擊功的指標(biāo)是多少?答:因?yàn)楹穸冗_(dá)到一定限度的20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR及任何厚度的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR鋼板,無延性轉(zhuǎn)變溫度可能就在-19.99℃~0℃之間,非常危險(xiǎn),但又未按低溫材料對(duì)待,為避免這個(gè)問題,就要求在上述溫度區(qū)間進(jìn)行夏比(V型缺口)低溫沖擊試驗(yàn)以驗(yàn)證能否滿足設(shè)計(jì)要求。由于澆鑄鋼錠時(shí)形成化學(xué)成份不均勻(金相上稱偏析)或含有雜質(zhì),則在熱軋變形后不均勻部分和雜質(zhì)就順著金屬伸長(zhǎng)方向延伸,形成所謂“流線”或纖維狀組織(金相稱帶狀組織),這時(shí)金屬力學(xué)性能就表現(xiàn)出各向異性,即平行于流線方向(縱向)的力學(xué)性能要高于垂直于流線方向(橫向)的力學(xué)性能,尤其塑性和韌性更為突出,所以制造容器鋼板標(biāo)準(zhǔn)中取力學(xué)性能低的橫向作為沖擊值標(biāo)準(zhǔn),以提高材料安全使用可靠性。低溫沖擊功的指標(biāo)為:20R的AKV≥18J;16MnR、15 MnVR的AKV≥20J;15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR的AKV≥27J。2-12 用于制造壓力容器殼體的碳素鋼和低合金鋼鋼板,什么條件下應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測(cè)?其合格等級(jí)應(yīng)不低于JB4730規(guī)定中的幾級(jí)?答:符合下列條件之一的,應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測(cè): 1.盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。2.盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器。3.最高工作壓力大于等于10MPa的壓力容器。4.GB150第4章和附錄C、GB151《管殼式換熱器》、GB12337《鋼制球形儲(chǔ)罐》及其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測(cè)的鋼板。5.移動(dòng)式壓力容器。用于上述第1、第2、第5款所述容器的鋼板的合格等級(jí)應(yīng)不低于JB4730規(guī)定中的Ⅱ級(jí);用于上述第3款所述容器的鋼板的合格等級(jí)應(yīng)不低于JB4730規(guī)定中的Ⅲ級(jí);用于上述第4款所述容器的鋼板的合格等級(jí)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2-13 低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-20℃時(shí),其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合什么要求?答:低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-20℃時(shí),其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度按下表的規(guī)定: 鋼號(hào) 使用狀態(tài) 厚度,mm 最低沖擊試驗(yàn)溫度,℃ 16MnR 熱軋 6~25-20 正火 6~120 07MnCrMoVR 調(diào)質(zhì) 16~50-20 16MnDR 正火 6~36-40 >36~100-30 07MnNiCrMoVDR 調(diào)質(zhì) 16~50-40 15MnNiDR 正火,正火加回火 6~60-45 09Mn2VDR 正火,正火加回火 6~36-50 09MnNiDR 正火,正火加回火 6~60-70 2-14 什么是奧氏體不銹鋼的敏化范圍?答:奧氏體不銹鋼在427~870℃范圍內(nèi)緩慢冷卻時(shí),在晶界上有高鉻的碳化物Cr23C6析出,造成碳化物鄰近部分貧鉻,引起晶間腐蝕傾向,這一溫度范圍稱為敏化范圍。2-15 何謂固溶熱處理?它對(duì)奧氏體不銹鋼性能有何作用?答:將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻,以得到飽和固溶體的工藝稱固溶熱處理。通過固溶處理鉻鎳不銹鋼將高溫組織在室溫下固定下來獲得被碳過飽和的奧氏體,以改善鉻鎳不銹鋼的耐腐蝕性。此外,它還能提高鉻鎳不銹鋼的塑性和韌性。2-16 目前防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的措施大致有哪幾種?什么是可能引起晶間腐蝕的環(huán)境?答:大致有三種:①固溶化處理;②降低鋼中的含碳量;③添加穩(wěn)定碳化物的元素。可能引起晶間腐蝕的環(huán)境是指存在電解質(zhì)的電化學(xué)腐蝕環(huán)境。可能引起奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的電解質(zhì)主要是酸性介質(zhì),如工業(yè)醋酸、甲酸、鉻酸、乳酸、硝酸(常溫稀硝酸除外)、草酸、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、尿素反應(yīng)介質(zhì)等。化學(xué)純醋酸、醇類、醛類、酮類、酚類、烷類、汽油等溶液及其氣相介質(zhì)對(duì)奧氏體不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕,因此,對(duì)接觸這些介質(zhì)的奧氏體不銹鋼設(shè)備,不必做晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)。此外,對(duì)于以防止鐵離子污染為目的的奧氏體不銹鋼設(shè)備,也不需要進(jìn)行晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)。2-17 什么是應(yīng)力腐蝕破裂?奧氏體不銹鋼在哪些介質(zhì)中易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂?答:應(yīng)力腐蝕破裂是金屬在應(yīng)力(拉應(yīng)力)和腐蝕的共同作用下(并有一定的溫度條件)所引起的破裂。應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象較為復(fù)雜,當(dāng)應(yīng)力不存在時(shí),腐蝕甚微;當(dāng)有應(yīng)力后,金屬會(huì)在腐蝕并不嚴(yán)重的情況下發(fā)生破裂,由于破裂是脆性的,沒有明顯預(yù)兆,容易造成災(zāi)難性事故。可產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破壞的金屬材料與環(huán)境的組合主要有以下幾種: 1.碳鋼及低合金鋼:介質(zhì)為堿液、硝酸鹽溶液、無水液氨、濕硫化氫、醋酸等; 2.奧氏體不銹鋼:氯離子、氯化物+蒸汽、濕硫化氫、堿液等; 3.含鉬奧氏體不銹鋼:堿液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸銅的水溶液等; 4.黃銅:氨氣及溶液、氯化鐵、濕二氧化硫等; 5.鈦:含鹽酸的甲醇或乙醇、熔融氯化鈉等; 6.鋁:濕硫化氫、含氫硫化氫、海水等。2-18 奧氏體不銹鋼焊接接頭能否采用超聲波檢測(cè)?為什么?答:由于奧氏體不銹鋼中存在的雙晶晶界等顯著影響超聲波的衰減及傳播,因此目前超聲波檢測(cè)未能在這種不銹鋼中得到廣泛的采用。2-19 用GB713-1997《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼鋼板》中的20g鋼板可代用什么容器用鋼板?答:GB713-1997《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼鋼板》中的20g鋼板可代用Q235-C鋼板。2-20 碳素鋼和低合金鋼鋼管使用溫度低于或等于-20℃時(shí),其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合什么要求?答:碳素鋼和低合金鋼鋼管使用溫度低于或等于-20℃時(shí),其使用狀態(tài)及最低沖擊溫度按下表的規(guī)定: 鋼號(hào) 使用狀態(tài) 壁厚,mm 最低沖擊試驗(yàn)溫度,℃ 10 正火 ≤16-30 20G 正火 ≤16-20 16Mn 正火 ≤20-40 09MnD 正火 ≤16-50 因尺寸限制無法制備5mm×10mm×55mm小尺寸沖擊試樣的鋼管,免做沖擊試驗(yàn),各鋼號(hào)鋼管的最低使用溫度按GB150附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)表C1的規(guī)定。2-21 碳素鋼10號(hào)鋼無縫鋼管使用溫度≤-20℃時(shí),應(yīng)選用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鋼管?答:低溫用碳鋼無縫鋼管的材料一般為10號(hào)鋼,現(xiàn)在10號(hào)鋼無縫鋼管有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn): GB6479-2000《化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管》,在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定10號(hào)鋼鋼管的供貨狀態(tài)是正火,并保證-20℃時(shí)的沖擊值。經(jīng)供需雙方協(xié)議,10號(hào)鋼鋼管可做-30℃夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)。GB8163-1999《輸送流體用無縫鋼管》,在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定10號(hào)鋼鋼管的供貨狀態(tài)是熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨,無沖擊試驗(yàn)要求。GB9948-88《石油裂化用無縫鋼管》,在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定10號(hào)鋼鋼管的供貨狀態(tài)是熱軋管終軋、冷拔管正火,無低溫沖擊試驗(yàn)要求。因此10號(hào)鋼無縫鋼管用于≤-20℃的場(chǎng)合時(shí),應(yīng)選用GB6479-2000《化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的鋼管,并應(yīng)提出正火狀態(tài)供貨及低溫沖擊試驗(yàn)要求。2-22 壓力容器用鋼鍛件分為幾級(jí)?其選用級(jí)別根據(jù)什么確定?答:壓力容器用碳素鋼、低合金鋼及不銹鋼鍛件分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)級(jí)別,低溫壓力容器用低合金鋼鍛件分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三個(gè)級(jí)別。鍛件的選用級(jí)別由設(shè)計(jì)者根據(jù)其形狀、使用條件及尺寸、重量大小確定,并應(yīng)在圖樣上注明(在鋼號(hào)后附上級(jí)別符號(hào),如16MnⅡ)。2-23 16MnD鋼鍛件使用溫度等于或低于-20℃時(shí),其熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度是什么?答:應(yīng)符合下表的規(guī)定: 鋼號(hào) 熱處理狀態(tài) 公稱厚度,mm 最低沖擊試驗(yàn)溫度,℃ 16MnD 正火加回火,調(diào)質(zhì) ≤200-40 >200~300-30 2-24 低溫用螺柱的鋼號(hào)及熱處理狀態(tài)、沖擊試驗(yàn)要求是如何規(guī)定的?答:應(yīng)符合下表的規(guī)定: 鋼號(hào) 熱處理狀態(tài) 規(guī)格,mm 最低沖擊試驗(yàn)溫度,℃ AKV,J 30CrMoA 調(diào)質(zhì) ≤M56-100 ≥27 35CrMoA 調(diào)質(zhì) ≤M56-100 ≥27 M60~M80-70 40CrNiMoA 調(diào)質(zhì) M52~M80-70 ≥31 M85~M140-50 2-25 壓力容器受壓元件采用國(guó)外材料應(yīng)符合那些要求?答:1.應(yīng)選用國(guó)外壓力容器規(guī)范允許使用且已有使用實(shí)例的材料,其使用范圍應(yīng)符合材料生產(chǎn)國(guó)相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并有該材料的質(zhì)量證明書。2.制造單位首次使用前,應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定和焊工考試,并對(duì)化學(xué)成分、力學(xué)性能進(jìn)行復(fù)驗(yàn),滿足使用要求后,才能投料制造。3.技術(shù)要求一般不得低于國(guó)內(nèi)相應(yīng)材料的技術(shù)指標(biāo)。4.國(guó)內(nèi)首次使用且標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540Mpa的材料,應(yīng)按《容規(guī)》第7條規(guī)定辦理批準(zhǔn)手續(xù)。國(guó)內(nèi)材料生產(chǎn)單位生產(chǎn)國(guó)外牌號(hào)的材料時(shí),應(yīng)完全按照該牌號(hào)的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的冶煉方法進(jìn)行生產(chǎn),力學(xué)性能和彎曲性能試驗(yàn)的試樣型式、尺寸、加工要求、試驗(yàn)方法等驗(yàn)收要求也應(yīng)執(zhí)行國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),批量生產(chǎn)前應(yīng)通過產(chǎn)品鑒定并經(jīng)**監(jiān)察機(jī)構(gòu)批準(zhǔn),可按上述的國(guó)外鋼材對(duì)待。2-26 采用新研制的材料或未列入GB150等標(biāo)準(zhǔn)的材料制造壓力容器時(shí),應(yīng)滿足什么要求?答:應(yīng)將該材料的試驗(yàn)驗(yàn)證資料和第三方的檢測(cè)報(bào)告提交全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行技術(shù)評(píng)審并獲得該委員會(huì)出具的準(zhǔn)許試用的證明文件(應(yīng)注明使用條件),并按《容規(guī)》第7條規(guī)定辦理批準(zhǔn)手續(xù)。2-27 鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)符合什么要求?答:應(yīng)符合下列要求: 1.設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)大于8MPa,設(shè)計(jì)溫度范圍為-269~200℃。2.設(shè)計(jì)溫度大于75℃時(shí),一般不選用含鎂量大于等于3%的鋁合金。2-28 鈦和鈦合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)符合什么要求?答:應(yīng)符合下列要求: 1.設(shè)計(jì)溫度:工業(yè)純鈦不應(yīng)高于230℃,鈦合金不應(yīng)高于300℃,鈦復(fù)合板不應(yīng)高于350℃。2.用于制造壓力容器殼件的鈦材應(yīng)在退火狀態(tài)下使用。3.鈦材壓力容器封頭成形應(yīng)采用熱成形或冷成形后熱校形。對(duì)成形的鈦鋼復(fù)合板封頭,應(yīng)做超聲檢測(cè)。4.鈦材壓力容器一般不要求進(jìn)行熱處理,對(duì)在應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的鈦容器或使用中厚板制造的鈦容器,焊后或熱加工后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力退火。鈦鋼復(fù)合板爆炸復(fù)合后,應(yīng)做消除應(yīng)力退火處理。5.鈦材壓力容器的下列焊縫應(yīng)進(jìn)行滲透檢測(cè):(1)接管、法蘭、補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體或封頭連接的角焊縫;(2)換熱器管板與管子連接的焊縫;(3)鈦鋼復(fù)合板的復(fù)層焊縫及鑲條蓋板與復(fù)合板復(fù)層的搭接焊縫。2-29 銅及銅合金用于壓力容器受壓元件應(yīng)為什么狀態(tài)?答:一般應(yīng)為退火狀態(tài)。第三章 鋼制焊接壓力容器 3-1 什么叫工作壓力?什么叫設(shè)計(jì)壓力?什么叫計(jì)算壓力?答:工作壓力指在正常工作情況下,容器頂部可能達(dá)到的最高壓力。設(shè)計(jì)壓力指設(shè)定的容器頂部的最高壓力,與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件,其值不低于工作壓力。計(jì)算壓力指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下,用以確定元件厚度的壓力,其中包括液柱靜壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)壓力時(shí),可忽略不計(jì)。3-2 設(shè)計(jì)壓力與計(jì)算壓力有何不同,如何確定?答:設(shè)計(jì)壓力是對(duì)容器的各個(gè)腔體而言的,是容器選擇材料、劃分類別、提出制造和檢驗(yàn)要求、確定試驗(yàn)壓力等的依據(jù),也是確定容器各個(gè)受壓元件計(jì)算壓力的依據(jù)。容器各個(gè)腔體的設(shè)計(jì)壓力是根據(jù)其工作壓力、安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力等確定的。設(shè)計(jì)壓力不得低于工作壓力,裝有安全泄放裝臵時(shí),不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。計(jì)算壓力是對(duì)容器的各個(gè)受壓元件而言的,僅用于確定容器各個(gè)受壓元件滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度要求的厚度。容器各個(gè)受壓元件的計(jì)算壓力是根據(jù)容器各個(gè)腔體的設(shè)計(jì)壓力加液柱靜壓力對(duì)它單獨(dú)和共同作用的情況確定的。對(duì)于單腔容器,介質(zhì)全為氣體時(shí),容器上各個(gè)受壓元件的計(jì)算壓力均為該容器的設(shè)計(jì)壓力;介質(zhì)中有液體時(shí),受液柱靜壓力作用的受壓元件的計(jì)算壓力為容器的設(shè)計(jì)壓力加上液柱靜壓力。對(duì)于多腔容器中受多腔壓力作用的受壓元件,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作中可能出現(xiàn)的情況確定其計(jì)算壓力,如:確定換熱器管板的計(jì)算壓力時(shí),要考慮殼程壓力單獨(dú)作用、管程壓力單獨(dú)作用和它們共同作用的情況;確定帶夾套的容器中內(nèi)容器上被夾套包圍的受壓元件的計(jì)算壓力時(shí),要考慮內(nèi)容器壓力單獨(dú)作用、夾套壓力單獨(dú)作用和它們共同作用的情況,同時(shí)還要考慮其在夾套試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。3-3 何謂臨界狀態(tài)、臨界溫度、臨界壓力?答:臨界狀態(tài)是物質(zhì)氣液態(tài)平衡共存時(shí)的邊緣狀態(tài)。在此狀態(tài)下,液體密度和飽和蒸氣密度相同,因而它們的界面消失。這種狀態(tài)只能在臨界溫度和臨界壓力下實(shí)現(xiàn),可用臨界點(diǎn)表示。臨界溫度是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的溫度。是當(dāng)采用加壓的方法使氣體液化時(shí)所允許的最高溫度。在這個(gè)溫度以上,物質(zhì)只能處于氣體狀態(tài),不能單用壓縮方法使之液化。臨界壓力是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的壓力。是在臨界溫度時(shí)使氣體液化所需的最小壓力,也就是液體在臨界溫度時(shí)的飽和蒸氣壓。3-4 在固定式液化氣體壓力容器設(shè)計(jì)中,如何確定設(shè)計(jì)壓力?答:1.盛裝液化氣體的固定式壓力容器的設(shè)計(jì)壓力按下述規(guī)定確定: a)盛裝臨界溫度大于等于50℃液化氣體的固定式壓力容器,設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在可能達(dá)到的最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力;無保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在50℃時(shí)的飽和蒸氣壓力。b)盛裝臨界溫度小于50℃液化氣體的固定式壓力容器,設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施,并有試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高工作溫度且能保證低于臨界溫度時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在試驗(yàn)實(shí)測(cè)最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力;無試驗(yàn)實(shí)測(cè)溫度或無保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于所盛裝液化氣體在設(shè)計(jì)所規(guī)定的最大充裝量時(shí),溫度為50℃的氣體壓力。2.固定式液化石油氣儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按不低于50℃時(shí)混合液化石油氣組分的實(shí)際飽和蒸氣壓來確定,設(shè)計(jì)單位應(yīng)在圖樣上注明限定的組分和對(duì)應(yīng)的壓力。若無實(shí)際組分?jǐn)?shù)據(jù)或不做組分分析,其設(shè)計(jì)壓力按下述規(guī)定確定: a)混合液化石油氣50℃飽和蒸氣壓力小于等于異丁烷50℃飽和蒸氣壓力,設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于可能達(dá)到的最高工作溫度下異丁烷的飽和蒸氣壓力;無保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于50℃異丁烷的飽和蒸氣壓力。b)混合液化石油氣50℃飽和蒸氣壓力大于異丁烷50℃飽和蒸氣壓力且小于等于丙烷50℃飽和蒸氣壓力,設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于可能達(dá)到的最高工作溫度下丙烷的飽和蒸氣壓力;無保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于50℃丙烷的飽和蒸氣壓力。c)混合液化石油氣50℃飽和蒸氣壓力大于丙烷50℃飽和蒸氣壓力,設(shè)計(jì)有可靠的保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于可能達(dá)到的最高工作溫度下丙烯的飽和蒸氣壓力;無保冷設(shè)施時(shí),其設(shè)計(jì)壓力不得低于50℃丙烯的飽和蒸氣壓力。[注]液化石油氣指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11174規(guī)定的混合液化石油氣;異丁烷、丙烷、丙烯50℃的飽和蒸氣壓力應(yīng)按相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。3-5 GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的載荷有哪些?答:1.內(nèi)壓、外壓或最大壓差; 2.液體靜壓力;需要時(shí),還應(yīng)考慮下列載荷: 3.容器的自重(包括內(nèi)件和填料等),以及正常工作條件下或壓力試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷; 4.附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷; 5.風(fēng)載荷、地震力、雪載荷。6.支座、底座圈、支耳及其他型式支撐件的反作用力; 7.連接管道和其他部件的作用力; 8.溫度梯度或熱膨脹量不同而引起的作用力; 9.包括壓力急劇波動(dòng)的沖擊載荷; 10.沖擊反力,如由流體沖擊引起的反力等。11.運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。3-6 GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)除了規(guī)定的常規(guī)設(shè)計(jì)方法以外還允許采用什么方法進(jìn)行設(shè)計(jì)?答:還允許用以下方法設(shè)計(jì),但需經(jīng)全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)評(píng)定、認(rèn)可。——包括有限元法在內(nèi)的應(yīng)力分析; ——驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分析(如實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、驗(yàn)證性液壓試驗(yàn)); ——用可比的已投入使用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。3-7 什么叫計(jì)算厚度、設(shè)計(jì)厚度、名義厚度、有效厚度?答:計(jì)算厚度指按有關(guān)公式計(jì)算得到的厚度。需要時(shí),尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需厚度。設(shè)計(jì)厚度指計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。名義厚度指設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度,即標(biāo)注在圖樣上的厚度。有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負(fù)偏差。3-8 鋼制壓力容器圓筒加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度是多少?答:1.對(duì)碳素鋼、低合金鋼制容器,不小于3mm; 2.對(duì)高合金鋼制容器,不小于2mm; 3.對(duì)鋼制管殼式換熱器,按GB151的規(guī)定; 4.對(duì)鋼制塔式容器,按JB4710的規(guī)定。3-9 厚度附加量由哪兩部分組成?答:厚度附加量按下式確定: C=C1+C2 式中:C ——厚度附加量,mm; C1——鋼材厚度負(fù)偏差,mm; C2——腐蝕裕量,mm。3-10 鋼材厚度負(fù)偏差如何確定?答:鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差按鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于0.25mm,且不超過名義厚度的6%時(shí),負(fù)偏差可忽略不計(jì)。3-11 為什么要考慮腐蝕裕量?具體規(guī)定如何?答:為防止容器元件由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄,應(yīng)考慮腐蝕裕量。具體規(guī)定如下: a)對(duì)有腐蝕或磨損的元件,應(yīng)根據(jù)預(yù)期的容器壽命和介質(zhì)對(duì)金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量; b)容器各元件受到的腐蝕程度不同時(shí),可采用不同的腐蝕裕量; c)介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制容器,腐蝕裕量不小于1mm。除此以外的其他情況可參照下表選取: 腐 蝕 程 度 不腐蝕 輕微腐蝕 腐 蝕 重腐蝕腐蝕速率(mm/年)<0.05 0.05~0.13 0.13~0.25 >0.25 腐蝕裕量(mm)0 ≥1 ≥2 ≥3 注:①表中的腐蝕裕量系指均勻腐蝕。②最大腐蝕裕量不應(yīng)大于6mm,否則應(yīng)采取防腐措施。3-12 GB150-1998中確定材料許用應(yīng)力的依據(jù)是什么?為什么螺栓材料的許用應(yīng)力選取的較低?答:鋼材(除螺栓材料外)的許用應(yīng)力按下表確定: 材料 許用應(yīng)力,MPa(取下列各值中的最小值)碳素鋼、低合金鋼 高合金鋼 1)對(duì)奧氏體高合金鋼制受壓元件,當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于蠕變范圍,且允許有微量的永久變形時(shí),可適當(dāng)提高許用應(yīng)力至,但不超過。此規(guī)定不適用于法蘭或其他有微量永久變形就產(chǎn)生泄漏或故障的場(chǎng)合。螺栓材料的許用應(yīng)力按下表確定: 材料 螺栓直徑 mm 熱處理狀態(tài) 許用應(yīng)力,MPa(取下列各值中的最小值)碳素鋼 ≤M22 熱軋、正火 M24~M48 低合金鋼馬氏體高合金鋼 ≤M22 調(diào)質(zhì) M24~M48 ≥M52 奧氏體高合金鋼 ≤M22 固溶 M24~M48 表中: ——鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值,MPa; ——鋼材標(biāo)準(zhǔn)常溫屈服點(diǎn)(或0.2%屈服強(qiáng)度),MPa; ——鋼材在設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)(或0.2%屈服強(qiáng)度),MPa; ——鋼材在設(shè)計(jì)溫度下經(jīng)10萬小時(shí)斷裂的持久強(qiáng)度的平均值,MPa; ——鋼材在設(shè)計(jì)溫度下經(jīng)10萬小時(shí)蠕變率為1%的蠕變極限,MPa。螺栓材料的許用應(yīng)力選取的較低,是因?yàn)椋旱谝唬捎诼菟ㄔ诠ぷ鬟^程中絕不允許出現(xiàn)塑性變形,否則將會(huì)引起法蘭密封的失效,所以螺栓只需對(duì)材料在設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)和持久強(qiáng)度取安全系數(shù),而未規(guī)定對(duì)強(qiáng)度限和蠕變限的安全系數(shù)。第二,螺栓在工作時(shí)的受力狀態(tài)比較復(fù)雜,它在承受軸向拉力為主的同時(shí),還要承受彎矩和扭矩,在擰緊時(shí)尚需克服摩擦阻力矩,而在上述強(qiáng)度計(jì)算中均把受力狀態(tài)簡(jiǎn)化為只受軸向拉力,因此,應(yīng)降低其許用應(yīng)力,也即其安全系數(shù)應(yīng)比其他元件的安全系數(shù)為大。第三,螺栓的安全系數(shù)按螺栓規(guī)格的大小分檔,這是因?yàn)樾≈睆铰菟ㄔ诎惭b使用過程中出現(xiàn)超載的可能性大,因此,小直徑螺栓的安全系數(shù)較大直徑螺栓的安全系數(shù)大。第四,螺栓的安全系數(shù)隨螺栓的熱處理狀態(tài)不同而不同,這是因?yàn)椴牧贤ㄟ^調(diào)質(zhì)處理后,屈服點(diǎn)提高較多,而強(qiáng)度限提高較少,致使材料的屈強(qiáng)比提高,降低了抗塑性變形的能力,因此調(diào)質(zhì)狀態(tài)螺栓的安全系數(shù)高于熱軋和正火狀態(tài)螺栓的安全系數(shù)。3-13 不銹鋼復(fù)合鋼板在設(shè)計(jì)計(jì)算中如需計(jì)入復(fù)層材料的強(qiáng)度時(shí),其設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力如何確定?答:對(duì)于復(fù)層與基層結(jié)合率達(dá)到JB4733-1996標(biāo)準(zhǔn)中B2級(jí)板以上的復(fù)合鋼板,在設(shè)計(jì)計(jì)算中如需計(jì)入復(fù)層材料的強(qiáng)度時(shí),設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力按下式確定: 式中: ——設(shè)計(jì)溫度下復(fù)合鋼板的許用應(yīng)力,MPa; ——設(shè)計(jì)溫度下基層鋼板的許用應(yīng)力,MPa; ——設(shè)計(jì)溫度下復(fù)層材料的許用應(yīng)力,MPa; ——基層鋼板的名義厚度,mm; ——復(fù)層材料的厚度,不計(jì)入腐蝕裕量,mm。3-14 計(jì)算成形封頭厚度時(shí),選取許用應(yīng)力應(yīng)注意什么問題?答:由于成形封頭在圖紙上標(biāo)注的厚度是名義厚度,它不包括封頭成形減薄量,即沖制封頭時(shí)用的鋼板的厚度一般均厚于封頭的名義厚度。因此,當(dāng)用封頭名義厚度選取許用應(yīng)力時(shí),可能導(dǎo)致許用應(yīng)力偏高,造成安全隱患。例如,設(shè)計(jì)溫度為200℃的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,選材為16MnR板,通過計(jì)算取名義厚度為16mm,剛好能滿足強(qiáng)度要求,這時(shí)16mm厚的16MnR鋼板的許用應(yīng)力按GB150-1998表4-1選取為170MPa。但是,考慮到封頭成形減薄量,沖制封頭的板厚會(huì)是18mm,這時(shí)按GB150-1998表4-1,板材的許用應(yīng)力是159MPa。再按159MPa計(jì)算原封頭,16mm的厚度就會(huì)滿足不了要求。因此,在計(jì)算成形封頭厚度時(shí),當(dāng)封頭名義厚度恰好是許用應(yīng)力表中分擋板厚的上限時(shí),特別要注意許用應(yīng)力的修正。3-15 內(nèi)壓容器試驗(yàn)壓力如何確定?答:內(nèi)壓容器液壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定: 內(nèi)壓容器氣壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定: 式中:pT ——試驗(yàn)壓力,MPa; p ——設(shè)計(jì)壓力,MPa; ——容器元件材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力,MPa; ——容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力,MPa。注:容器各元件(圓筒、封頭、接管、法蘭及緊固件等)所用材料不同時(shí),應(yīng)取各元件材料的[σ]/[σ]t比值中的最小者。3-16真空容器如何進(jìn)行壓力試驗(yàn)?其試驗(yàn)壓力如何確定?答:真空容器以內(nèi)壓進(jìn)行壓力試驗(yàn)。真空容器液壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定: pT =1.25p 真空容器氣壓試驗(yàn)壓力的最低值按下式確定: pT =1.15p 式中:pT ——試驗(yàn)壓力,MPa; p ——設(shè)計(jì)壓力,MPa。3-17 對(duì)于由兩個(gè)(或兩個(gè)以上)壓力室組成的容器,確定試驗(yàn)壓力時(shí)有何要求?答:對(duì)于由兩個(gè)(或兩個(gè)以上)壓力室組成的容器,應(yīng)在圖樣上分別注明各個(gè)壓力室的試驗(yàn)壓力,并校核相鄰殼壁在試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。如果不能滿足穩(wěn)定要求,則應(yīng)規(guī)定在作壓力試驗(yàn)時(shí),相鄰壓力室內(nèi)必須保持一定壓力,以使整個(gè)試驗(yàn)過程(包括升壓、保壓和卸壓)中的任一時(shí)間內(nèi),各壓力室的壓力差不超過允許壓差,圖樣上應(yīng)注明這一要求和允許壓差值。3-18 容器進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí),對(duì)試驗(yàn)液體有什么要求?答:試驗(yàn)液體一般采用水,需要時(shí)也可采用不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其它液體。試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。奧氏體不銹鋼制容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)后應(yīng)將水漬清除干凈。當(dāng)無法達(dá)到這一要求時(shí),應(yīng)控制水的氯離子含量不超過25mg/L。試驗(yàn)溫度: a)碳素鋼、16MnR和正火15MnVR鋼容器液壓試驗(yàn)時(shí),液體溫度不得低于5℃;其他低合金鋼容器,液壓試驗(yàn)時(shí)液體溫度不得低于15℃。如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變溫度升高,則需相應(yīng)提高試驗(yàn)液體溫度; b)其他鋼種容器液壓試驗(yàn)溫度按圖樣規(guī)定。3-19 何種情況下方可采用氣壓試驗(yàn)?對(duì)試驗(yàn)的安全和試驗(yàn)用氣體有何要求?答:下列情況下方可采用氣壓試驗(yàn): 1.容器容積過大,無法承受液體的重量; 2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜,液壓試驗(yàn)不足以充分檢驗(yàn)各個(gè)部位的試壓要求; 3.由于結(jié)構(gòu)原因用液體不適合的,如容器內(nèi)不允許有微量殘留液體而無法排凈或不能充滿液體的容器; 4.其它難以克服的困難,諸如大型容器供水困難者。氣壓試驗(yàn)應(yīng)有安全措施。該安全措施需經(jīng)試驗(yàn)單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),并經(jīng)本單位安全部門檢查監(jiān)督。試驗(yàn)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。碳素鋼和低合金鋼容器,氣壓試驗(yàn)時(shí)介質(zhì)溫度不得低于15℃;其他鋼種容器氣壓試驗(yàn)溫度按圖樣規(guī)定。3-20 何種情況下的壓力容器應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)?答:符合下列情況時(shí),壓力容器應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。(1)介質(zhì)為易燃、易爆;(2)介質(zhì)為極度危害或高度危害時(shí);(3)對(duì)真空度有較嚴(yán)格要求時(shí);(4)如有泄漏將危及容器的安全(如襯里等)和正常操作者。3-21 試述第一、三、四強(qiáng)度理論?答:第一強(qiáng)度理論即最大主應(yīng)力理論,其當(dāng)量應(yīng)力強(qiáng)度S=σ1。它認(rèn)為引起材料斷裂破壞的主要因素是最大主應(yīng)力。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài),只要最大主應(yīng)力達(dá)到材料單向拉伸斷裂時(shí)的最大應(yīng)力值,材料即發(fā)生斷裂破壞。第三強(qiáng)度理論即最大剪應(yīng)力理論,其當(dāng)量應(yīng)力強(qiáng)度S=σ1-σ3,它認(rèn)為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是最大剪應(yīng)力。亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài),只要最大剪應(yīng)力達(dá)到材料屈服時(shí)的最大剪應(yīng)力值,材料即發(fā)生屈服破壞。第四強(qiáng)度理論亦稱最大應(yīng)變能理論,其當(dāng)量力強(qiáng)度為 它認(rèn)為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是材料的最大變形能,亦即不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài),只要其內(nèi)部積累的變形能達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的變形能,材料即發(fā)生屈服破壞。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB150-1998《鋼制壓力容器》中強(qiáng)度計(jì)算主要是以第一強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)的。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算采用的是第三強(qiáng)度理論。3-22 GB150-1998中內(nèi)壓圓筒強(qiáng)度計(jì)算的基本公式和適用范圍是什么?答:基本公式: 適用范圍為D0/Di≤1.5或pc ≤0.4[σ]tφ。3-23 GB150-1998中內(nèi)壓球殼強(qiáng)度計(jì)算的基本公式及適用范圍是什么?答:基本公式: 適用范圍為pc ≤0.6[σ]tφ。3-24 內(nèi)壓圓筒厚度計(jì)算公式中的焊接接頭系數(shù)指的是何類焊接接頭系數(shù)?具體說明。答:指的是A類焊接接頭系數(shù),具體就是指的圓筒縱向焊接接頭系數(shù)。3-25 外壓元件破壞形式有哪兩種?外壓元件的設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪兩方面的內(nèi)容?答:外壓元件破壞主要有強(qiáng)度不足引起的破壞和失穩(wěn)破壞兩種。設(shè)計(jì)應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性校核。因失穩(wěn)往往在強(qiáng)度破壞前發(fā)生,所以穩(wěn)定性計(jì)算是外壓元件設(shè)計(jì)中主要考慮的問題。3-26 GB150-1998對(duì)外壓圓筒(D0/δe≥20)有效厚度的計(jì)算是如何規(guī)定的?答:a)假設(shè)δn,令δe=δn-C,定出L/Do和Do/δe; b)在GB150-1998中圖6-2的左方找到L/Do值,過此點(diǎn)沿水平方向右移與Do/δe線相交(遇中間值用內(nèi)插法),若L/Do值大于50,則用L/Do=50查圖,若L/Do值小于0.05,則用L/Do=0.05查圖; c)過此交點(diǎn)沿垂直方向下移,在圖的下方得到系數(shù)A(也可用表6-1查取); d)按所用材料選用GB150-1998中圖6-3~6-10,在圖的下方找到系數(shù)A;若A值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的右方,則過此點(diǎn)垂直上移,與設(shè)計(jì)溫度下的材料線相交(遇中間溫度值用內(nèi)插法),再過此交點(diǎn)水平方向右移,在圖的右方得到系數(shù)B,并按下式計(jì)算許用外壓力[p]: 若所得A值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的左方,則用下式計(jì)算許用外壓力[p]: e)[p]應(yīng)大于或等于pc,否則須再假設(shè)名義厚度δn,重復(fù)上述計(jì)算,直到[p]大于且接近于pc為止。3-27 帶錐形封頭或有錐殼變徑段的外壓容器的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)如何確定?答:以圓筒—錐殼的交線為界確定外壓元件的計(jì)算長(zhǎng)度是有條件的,無條件地以交線為界是錯(cuò)誤的。如圖3-1所示,只有當(dāng)圓筒—錐殼的交線是支撐線時(shí),即該連接處的慣性矩滿足GB150-1998中7.2.5.3條規(guī)定所需慣矩的要求時(shí),該交線才能作為外壓元件計(jì)算長(zhǎng)度的一條界線。當(dāng)圓筒—錐殼的交線不是支撐線時(shí),即該連接處的慣性矩不能滿足所需慣性矩的要求時(shí),則該交線不能為外壓元件計(jì)算長(zhǎng)度的界線,如圖3-2所示。圖中L范圍以內(nèi)的外壓元件,如圖中所示的大、小圓筒和錐殼,其外壓計(jì)算長(zhǎng)度均為L(zhǎng),并應(yīng)按各自的直徑和相應(yīng)的厚度進(jìn)行外壓計(jì)算。此外,錐殼(含折邊錐殼)的厚度還不得小于相連接圓筒的厚度。3-28 常見的容器封頭有哪幾種?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?答:常見的容器封頭有半球形封頭、碟形封頭、橢圓形封頭、球冠形封頭、錐形封頭、平蓋等。從受力情況看,依次為:半球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐形、平蓋最差。從制造上看,平蓋最易,其次為錐形、球冠形、碟形、橢圓形、半球形。錐形封頭受力不佳,但有利于流體均勻分布和排料,使用也較多。3-29 GB150-1998對(duì)碟形封頭球面部分的內(nèi)半徑和封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑有何要求?答:碟形封頭球面部分的內(nèi)半徑應(yīng)取不大于封頭的內(nèi)直徑,通常取0.9倍的封頭內(nèi)直徑,封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的10%,且不得小于3倍的名義厚度δn。3-30 受內(nèi)壓的碟形封頭和橢圓形封頭的形狀系數(shù)是什么?答:碟形封頭的形狀系數(shù)M按下式計(jì)算: 式中Ri為球面部分內(nèi)半徑,r為轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑。橢圓形封頭的形狀系數(shù)K按下式計(jì)算: 式中Di為封頭內(nèi)直徑,hi為封頭曲面深度。標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭K=1。3-31 GB150-1998中受內(nèi)壓碟形封頭計(jì)算厚度的公式是什么?答:計(jì)算厚度 式中M為碟形封頭形狀系數(shù)。3-32 GB150-1998對(duì)碟形封頭的有效厚度有何限制?答:對(duì)于Ri=0.9Di、r=0.17 Di的碟形封頭,其有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%,其他碟形封頭的有效厚度應(yīng)不小于0.30%。但當(dāng)確定封頭厚度時(shí)已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題,可不受此限制。3-33 GB150-1998中受內(nèi)壓橢圓形封頭計(jì)算厚度的公式是什么?答:計(jì)算厚度 式中K為橢圓形封頭形狀系數(shù)。3-34 GB150-1998對(duì)橢圓形封頭的有效厚度有何限制?答:標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(K=1)的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%,其他橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于0.30%。但當(dāng)確定封頭厚度時(shí)已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題,可不受此限制。3-35 GB150-1998中受內(nèi)壓(凹面受壓)球冠形端封頭的計(jì)算厚度公式是什么?答:計(jì)算厚度 式中Q為系數(shù),由GB150-1998中圖7-5查取。3-36 GB150-1998對(duì)受外壓(凸面受壓)球冠形端封頭計(jì)算厚度的確定是如何規(guī)定的?答:封頭的計(jì)算厚度按下列兩種方法確定,取其較大值: 1.按以下步驟確定外壓球殼的有效厚度: a)假設(shè)δn,令δe=δn-C,定出Ro/δe; b)用下式計(jì)算系數(shù)A: c)根據(jù)所用材料選用GB150-1998中圖6-3~6-10,在圖的下方找出系數(shù)A,若A值落在設(shè)計(jì)溫度材料線的右方,則過此點(diǎn)垂直上移,與設(shè)計(jì)溫度下的材料線相交(遇中間溫度值用內(nèi)插法),再過此交點(diǎn)水平方向右移,在圖的右方得到系數(shù)B,并按下式計(jì)算許用外壓力[p]: 若所得A值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的左方,則用下式計(jì)算許用外壓力[p]: d)[p]應(yīng)大于或等于Pc,否則須再假設(shè)名義厚度δn,重復(fù)上述計(jì)算,直到[p]大于且接近Pc為止。2.按下式計(jì)算封頭的計(jì)算厚度: 式中Q為系數(shù),由GB150-1998中圖7-5查取。3-37 GB150-1998對(duì)兩側(cè)受壓的球冠形中間封頭計(jì)算厚度的確定是如何規(guī)定的?答:1.當(dāng)不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時(shí)作用時(shí),應(yīng)分別按下列兩種情況計(jì)算,取較大值: a)只考慮封頭凹面?zhèn)仁軌海忸^計(jì)算厚度按公式 計(jì)算,其中Q值由GB150-1998中圖7-6查取; b)只考慮封頭凸面?zhèn)仁軌海忸^計(jì)算厚度按上述a)中公式計(jì)算,但其中Q值由GB150-1998中圖7-7查取。此外還不應(yīng)小于按GB150-1998中6.2.2(本教材3-36題第一種方法)確定的有效厚度。2.當(dāng)能夠保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時(shí)作用時(shí),可以按封頭兩側(cè)的壓力差進(jìn)行計(jì)算: a)當(dāng)壓力差的作用使封頭凹面受壓時(shí),封頭計(jì)算厚度按上述第1種情況a)的方法計(jì)算; b)當(dāng)壓力差的作用使封頭凸面?zhèn)仁軌簳r(shí),封頭計(jì)算厚度按上述第1種情況b)的方法計(jì)算。3-38 GB150-1998對(duì)錐殼的設(shè)計(jì)范圍有何限制?對(duì)其幾何形狀有何要求?答:僅適用于錐殼半頂角α≤600的軸對(duì)稱無折邊錐殼或折邊錐殼。對(duì)其幾何形狀有如下要求: 1.對(duì)于錐殼大端,當(dāng)錐殼半頂角α≤300時(shí),可以采用無折邊結(jié)構(gòu);當(dāng)α>300時(shí),應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu),否則應(yīng)按應(yīng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.大端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑r應(yīng)不小于錐殼大端內(nèi)直徑Di的10%,且不小于該過渡段厚度的3倍。3.對(duì)于錐殼小端,當(dāng)錐殼半頂角α≤450時(shí),可以采用無折邊結(jié)構(gòu);當(dāng)α>450時(shí),應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。4.小端折邊錐殼的過渡段轉(zhuǎn)角半徑rs應(yīng)不小于錐殼小端內(nèi)直徑Dis的5%,且不小于該過渡段厚度的3倍。5.錐殼與圓筒的連接應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。3-39 當(dāng)錐形封頭的錐殼半頂角α>600時(shí),GB150-1998對(duì)其厚度計(jì)算是如何規(guī)定的?答:當(dāng)錐殼半頂角α>600時(shí),錐形封頭的厚度可按平蓋計(jì)算,也可以用應(yīng)力分析方法確定。3-40 GB150-1998中受內(nèi)壓錐殼計(jì)算厚度的公式是什么?其中DC的含義為何?答:受內(nèi)壓錐殼厚度的計(jì)算式為: 式中DC的含義是:當(dāng)錐殼由同一半頂角的幾個(gè)不同厚度的錐殼段組成時(shí),錐殼段的直徑是逐段變化的,各錐殼段的厚度均按此式計(jì)算,式中的DC分別為各錐殼段大端內(nèi)直徑。3-41受內(nèi)壓無折邊錐殼大、小端若需增加厚度予以加強(qiáng)時(shí),GB150-1998對(duì)此有何要求?加強(qiáng)段厚度如何計(jì)算?有何限制?答:若需要增加厚度予以加強(qiáng)時(shí),則應(yīng)在錐殼與圓筒之間設(shè)臵加強(qiáng)段,錐殼加強(qiáng)段與圓筒加強(qiáng)段應(yīng)具有相同的厚度。受內(nèi)壓無折邊錐殼大端加強(qiáng)段的厚度按下式計(jì)算: 式中Q為應(yīng)力增值系數(shù),由GB150-1998中圖7-12查取。受內(nèi)壓無折邊錐殼小端加強(qiáng)段的厚度按下式計(jì)算: 式中Q為應(yīng)力增值系數(shù),由GB150-1998中圖7-14查取。加強(qiáng)段的限制:在任何情況下,加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度。錐殼加強(qiáng)段的長(zhǎng)度L1,大端應(yīng)不小于,小端應(yīng)不小于 ;圓筒加強(qiáng)段的長(zhǎng)度L,大端應(yīng)不小于,小端應(yīng)不小于。3-42 受內(nèi)壓折邊錐殼大端厚度的確定,在GB150-1998中是如何規(guī)定的?答:受內(nèi)壓折邊錐殼大端厚度的確定,在GB150-1998中,是分別計(jì)算出過渡段厚度及與過渡段相接處的錐殼厚度,取其較大者。過渡段厚度計(jì)算式: 式中的系數(shù)K值由表7-4查取。與過渡段相接處的錐殼厚度計(jì)算式: 式中的系數(shù)f值由表7-5查取。3-43 GB150-1998中圓形平蓋厚度計(jì)算公式是什么?如何推導(dǎo)而來的?答:圓形平蓋厚度計(jì)算公式是基于假定薄的圓形平板受均布載荷,周邊簡(jiǎn)支或剛性固支連接情況下推導(dǎo)而得的。其計(jì)算公式為: 3-44 GB150-1998對(duì)緊縮口封頭縱向截面彎曲應(yīng)力的校核是如何規(guī)定的?答:作用于縱向截面的彎曲應(yīng)力是,此彎曲應(yīng)力不得大于緊縮口封頭設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力的0.8倍,即。3-45 GB150-1998規(guī)定在什么情況下壓力容器殼體上開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)?答:殼體開孔滿足下述全部要求時(shí),可不另行補(bǔ)強(qiáng): a)設(shè)計(jì)壓力小于等于2.5MPa; b)兩相鄰開孔中心的間距(對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算)應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍; c)接管公稱外徑小于或等于89mm; d)接管最小壁厚滿足下表要求: 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小壁厚 3.5 4.0 5.0 6.0 注 1 鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb>540MPa時(shí),接管與殼體的連接宜采用全焊透的結(jié)構(gòu)型式。2 接管的腐蝕裕量為1mm。3-46 壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)有幾種?采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)遵循什么規(guī)定?答:壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng),從設(shè)計(jì)方法區(qū)分大致下述幾種: 1.等面積法; 2.極限分析法; 3.安定性分析; 4.其他方法,如實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析法、采用增量塑性理論方法研究容器開孔及其補(bǔ)強(qiáng)等等。從補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)區(qū)分,其基本結(jié)構(gòu)大致可分為兩類: 1.補(bǔ)強(qiáng)圈搭焊結(jié)構(gòu); 2.整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)時(shí),應(yīng)遵循下列規(guī)定: 1.所采用鋼材的標(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度σb≤540MPa; 2.補(bǔ)強(qiáng)圈厚度小于或等于1.5δn; 3.殼體名義厚度δn≤38mm。若條件許可,推薦以厚壁接管代替補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。3-47 GB150-1998對(duì)壓力容器殼體上開孔的最大直徑有何限制?答:限制如下: 1.對(duì)于圓筒:當(dāng)其內(nèi)徑Di≤1500mm時(shí),開孔最大直徑d ≤ Di,且d ≤520mm;當(dāng)其內(nèi)徑Di>1500mm時(shí),開孔最大直徑d ≤ Di,且d ≤1000mm。2.凸形封頭或球殼的開孔最大直徑d ≤ Di。3.錐殼(或錐形封頭)的開孔最大直徑d ≤ Di,Di為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。3-48 GB150-1998中內(nèi)壓容器殼體(不含平蓋)開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算公式是什么?答:內(nèi)壓容器殼體(不含平蓋)開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算: 式中δ為按內(nèi)壓計(jì)算時(shí)殼體開孔處的計(jì)算厚度。3-49 GB150-1998中外壓容器殼體(不含平蓋)開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算公式是什么?答:外壓容器殼體(不含平蓋)開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算: 式中δ為按外壓計(jì)算時(shí)殼體開孔處的計(jì)算厚度。3-50 GB150-1998中平蓋開孔補(bǔ)強(qiáng)所需補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算公式是什么?答:平蓋開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算: 式中 為平蓋計(jì)算厚度。3-51 GB150-1998對(duì)壓力容器開孔的有效補(bǔ)強(qiáng)范圍及有效補(bǔ)強(qiáng)面積是如何規(guī)定的?答:1.有效補(bǔ)強(qiáng)范圍是指: a)有效寬度,取二者中較大值。b)有效高度:外側(cè)高度,取二者中較小值;內(nèi)側(cè)高度,取二者中較小值。2.有效補(bǔ)強(qiáng)面積是指,在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)容器本體可作為補(bǔ)強(qiáng)的截面積Ae與在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)另加的補(bǔ)強(qiáng)面積A4之和。其中: Ae=A1+A2+A3 式中:A1——?dú)んw有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積; A2——接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積; A3——焊縫金屬截面積。A4≥A-Ae 式中:A ——開孔削弱所需要的補(bǔ)強(qiáng)截面積。3-52 螺栓法蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容?答:1.確定墊片材料、型式及尺寸; 2.確定螺栓材料、規(guī)格及數(shù)量; 3.確定法蘭材料、密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸; 4.進(jìn)行應(yīng)力校核(計(jì)算中所有尺寸均不包括腐蝕裕量)。3-53 用鋼板制造整體帶頸法蘭時(shí),須符合什么要求?答:必須符合下列要求: 1.鋼板應(yīng)經(jīng)超聲檢測(cè),無分層缺陷; 2.應(yīng)沿鋼板軋制方向切割出板條,經(jīng)彎制,對(duì)焊成為圓環(huán),并使鋼板表面成為環(huán)的側(cè)面; 3.圓環(huán)的對(duì)接接頭應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu); 4.圓環(huán)對(duì)接接頭應(yīng)經(jīng)焊后熱處理及100%射線或超聲檢測(cè),合格標(biāo)準(zhǔn)按JB4700的規(guī)定。3-54 法蘭在什么情況下應(yīng)進(jìn)行正火或完全退火熱處理?答:在下列任一情況下應(yīng)進(jìn)行正火或完全退火熱處理: 1.法蘭斷面厚度大于76mm的碳素鋼或低合金鋼制法蘭; 2.焊制整體法蘭; 3.鍛制法蘭。3-55 什么叫窄面法蘭?什么叫寬面法蘭?答:墊片的接觸面位于法蘭螺栓孔包圍的圓周范圍內(nèi)的,稱作窄面法蘭。墊片的接觸面分布在法蘭螺栓中心圓內(nèi)外兩側(cè)的,稱作寬面法蘭。3-56 GB150-1998中法蘭按其整體性程度分為幾種型式?各型式的特點(diǎn)和計(jì)算方法如何?答:分為三種型式: 1.松式法蘭:法蘭未能有效地與容器或接管連接成一整體,不具有整體式連接的同等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。不帶頸的松式法蘭按活套法蘭計(jì)算,帶頸的松式法蘭可按整體法蘭計(jì)算。2.整體法蘭:法蘭、法蘭頸部及容器或接管三者能有效地連接成一整體結(jié)構(gòu)。其計(jì)算按整體法蘭進(jìn)行。3.任意式法蘭:是一些焊接法蘭[見GB150-1998圖9-1中(h)、(i)、(j)、(k)]。其計(jì)算按整體法蘭,但為了簡(jiǎn)便,當(dāng)滿足下列條件時(shí)也可按活套法蘭計(jì)算: δ0≤15mm,Di/δ0≤300,pc ≤2MPa,操作溫度小于或等于370℃。3-57 密封的基本條件是什么?什么叫密封比壓?什么是墊片系數(shù)?何以要校核墊片寬度?答:墊片強(qiáng)制密封有兩個(gè)條件:即預(yù)密封條件和操作密封條件。預(yù)密封條件的意義是:法蘭的密封面不管經(jīng)過多么精密的加工,從微觀來講,其表面總是凹凸不平的,存在溝槽。這些溝槽可成為密封面的泄漏通道。因此必須利用較軟的墊片在預(yù)緊螺栓力作用下,使墊片表面嵌入到法蘭密封面的凹凸不平處,將溝槽填沒,消除上述泄漏通道。為此在墊片單位有效密封面積上應(yīng)有足夠的壓緊力。此單位面積上的壓緊力,稱為墊片的密封比壓力(單位為MPa),用y表示。不同的墊片有不同的比壓力。墊片材料愈硬,y愈高。操作密封條件的意義是:經(jīng)預(yù)緊達(dá)到預(yù)密封條件的密封面,在內(nèi)壓作用下,由于壓力的軸向作用,密封面會(huì)產(chǎn)生分離,使墊片與密封面間的壓緊力減小,出現(xiàn)微縫隙,內(nèi)壓介質(zhì)有可能通過縫隙產(chǎn)生泄漏。為保證其密封,必須使墊片與密封面間保持足夠大的流體阻力,只有當(dāng)其阻力能大于由介質(zhì)內(nèi)外壓差引起的推動(dòng)力時(shí),墊片方能密封而不產(chǎn)生泄漏。由于墊片與密封面間的流體阻力與墊片壓緊力成正比,為此在墊片與密封面間必須保持足夠大的壓緊力,以確保其縫隙足夠的小而使流體阻力足夠的大。使墊片與法蘭密封面間保持足夠大的阻力使密封面不發(fā)生泄漏時(shí),施加于墊片單位有效密封面積上的壓緊力與其內(nèi)壓力的比值,稱為墊片的墊片系數(shù),以m表示。不同的墊片有不同的m值,且m隨墊片的硬度增大而增大。墊片在螺栓預(yù)緊時(shí)承受最大的壓緊力,有可能被壓縮成塑性變形而失去回彈能力,當(dāng)法蘭密封面在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生分離時(shí),墊片不能產(chǎn)生回彈去“貼緊”密封面,使其間不能保持足夠的接觸力(即墊片壓緊力)而引起泄漏。因此,墊片在預(yù)緊時(shí),既要壓緊以使其單位有效密封面積上的壓緊力不小于y值,又不能使其壓緊力過大以防止被壓成塑性變形。對(duì)平面密封的情況,為防止墊片被壓成塑性變形應(yīng)控制墊片預(yù)緊壓緊力不大于4y。墊片在預(yù)緊時(shí),如果單位有效密封面積上的壓緊力小于y,會(huì)使“泄漏通道”不能消除,而達(dá)不到預(yù)密封要求;相反,當(dāng)墊片預(yù)緊力過大(>4y)時(shí),由于墊片失去彈性,會(huì)使墊片在內(nèi)壓作用時(shí)產(chǎn)生泄漏。墊片計(jì)算中的墊片最小寬度的校核就是出于這一目的。但此校核允許以經(jīng)驗(yàn)替代,即墊片的最小寬度可按經(jīng)驗(yàn)確定(參考有關(guān)墊片標(biāo)準(zhǔn)決定)。當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)時(shí),建議對(duì)其進(jìn)行校核,以確保密封的可靠性。3-58 何謂墊片有效密封寬度?如何計(jì)算?答:法蘭在預(yù)緊前墊片能與法蘭密封面接觸上的寬度,稱為墊片接觸寬度,以N表示。當(dāng)法蘭螺栓預(yù)緊后,由于法蘭環(huán)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),法蘭密封面在靠近內(nèi)徑處會(huì)產(chǎn)生分離,使其與該部位的墊片脫離接觸,故墊片只有在靠近外徑處才能被壓緊。此能被壓緊的部分的寬度稱為墊片基本密封寬度,以bo表示。不同密封面型式的墊片基本密封寬度的計(jì)算見GB150-1998中表9-1。然而墊片被壓緊并不等于能起密封作用,只有被壓得相應(yīng)緊的墊片寬度才能起有效密封作用。墊片實(shí)際能起有效密封作用的寬度只有基本密封寬度的一部分,即更靠近墊片外徑的部分,此真正能起密封作用的墊片的寬度,稱為墊片有效密封寬度,以b表示,其值按以下規(guī)定計(jì)算:當(dāng)bo ≤6.4mm時(shí),b=bo;當(dāng)bo >6.4mm時(shí),b=2.53。3-59 墊片壓緊力有幾種?如何計(jì)算?答:有兩種: 1.預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力: 2.操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力: 3-60 突面法蘭、凹凸面法蘭、榫槽面法蘭的密封面各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?答:突面法蘭密封面具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,且便于進(jìn)行防腐襯里等的優(yōu)點(diǎn)。由于這種密封面和墊片的接觸面積較大,如預(yù)緊不當(dāng),墊片易被擠出密封面,也不易壓緊,密封性能較差。適用于壓力不高的場(chǎng)合,一般使用在PN≤2.5MPa的壓力下。凹凸面法蘭密封面相配的兩個(gè)法蘭接合面一個(gè)是凸面、一個(gè)是凹面。安裝時(shí)易于對(duì)中,能有效地防止墊片被擠出密封面,密封性能比突面密封面為好。榫槽面法蘭密封面由一個(gè)榫面和一個(gè)槽面相配而成,密封面更窄。由于受槽面的阻檔,墊片不會(huì)被擠出壓緊面,且少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕。安裝時(shí)易于對(duì)中,墊片受力均勻,密封可靠。適用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的場(chǎng)合。只是由于墊片很窄,更換時(shí)較為困難。3-61 GB150-1998中法蘭的應(yīng)力校核有哪些?答:需進(jìn)行下列應(yīng)力校核: 1.軸向應(yīng)力對(duì)GB150-1998中圖9-1(d)、(e)、(f)所示的整體法蘭: 對(duì)按整體法蘭計(jì)算的任意法蘭及GB150-1998中圖9-1(g)所示的整體法蘭: 對(duì)GB150-1998中圖9-1(c)所示的整體法蘭及圖9-1(b-1)、(b-2)所示的帶頸松式法蘭: 2.徑向應(yīng)力 3.環(huán)向應(yīng)力 4.組合應(yīng)力,5.剪應(yīng)力在預(yù)緊和操作兩種狀態(tài)下的剪應(yīng)力應(yīng)分別小于或等于翻邊(或圓筒)材料在常溫和設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力的0.8倍。3-62 臥式容器的雙支座與多支座各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?答:臥式容器的力學(xué)模型和梁相似。多支點(diǎn)梁由于支點(diǎn)間的間距小、各支點(diǎn)分?jǐn)偟闹亓啃。褐械膹澗鼐托。瑧?yīng)力也小。但要求各支點(diǎn)在同一水平上,這對(duì)于大型臥式容器較難做到。由于地基的不均勻沉降,使多支點(diǎn)的支反力不能均勻分配。雙支座不存在支反力不能均勻分配的問題。但是跨間的彎矩大,支座截面上的彎矩也大,容器壁內(nèi)的應(yīng)力就大。3-63 雙支座臥式容器設(shè)計(jì)中對(duì)支座的位臵及固定型式按什么原則確定?答:根據(jù)均布載荷的外伸梁的力學(xué)分析可知,當(dāng)外伸梁的長(zhǎng)度A為梁的全長(zhǎng)L的0.207倍時(shí),跨間的最大彎矩與支座截面處的彎矩(絕對(duì)值)相等,若外伸加長(zhǎng),支座截面處的應(yīng)力加大。因而,臥式容器通常要求A≤0.2L。此外,由于封頭的剛性大于圓筒體的剛性,封頭對(duì)于圓筒體有加強(qiáng)作用,若支座鄰近封頭,即A≤0.5Rm(Rm為圓筒平均半徑),則可充分利用封頭的加強(qiáng)效應(yīng)。因此在滿足A≤0.2L時(shí),尚應(yīng)盡量滿足A≤0.5Rm。和立式容器一樣,臥式容器的支座也應(yīng)固定在基礎(chǔ)上。但是,環(huán)境和物料溫度的變化會(huì)使臥式容器的圓筒體產(chǎn)生伸縮,若因支座固定而不允許圓筒體伸縮,圓筒體內(nèi)部將增加附加應(yīng)力。因此臥式容器只允許一個(gè)支座固定,另一支座的地腳螺栓孔開成長(zhǎng)圓孔,允許滑動(dòng)。3-64 設(shè)計(jì)塔式容器時(shí)應(yīng)考慮那些載荷?其圓筒軸向應(yīng)力有哪些?要對(duì)圓筒哪些組合應(yīng)力進(jìn)行校核?答:1.設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下載荷: a.設(shè)計(jì)壓力; b.液柱靜壓力; c.塔器自重(包括內(nèi)件和填料等)以及正常操作條件下或試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷; d.附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷; e.風(fēng)載荷和地震載荷。必要時(shí),尚應(yīng)考慮以下載荷的影響; f.連接管道和其他部件引起的作用力; g.由于熱膨脹量不同而引起的作用力; h.壓力和溫度變化的影響; i.塔器在運(yùn)輸或吊裝時(shí)承受的作用力。2.圓筒軸向應(yīng)力有: 1)由內(nèi)壓或外壓引起的軸向應(yīng)力 式中設(shè)計(jì)壓力p取絕對(duì)值。2)操作或非操作時(shí)重力及垂直地震力引起的軸向應(yīng)力 其中 僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)。3)彎矩引起的軸向應(yīng)力 3.要對(duì)圓筒下列組合應(yīng)力進(jìn)行校核: 1)圓筒最大組合壓應(yīng)力校核對(duì)內(nèi)壓塔器(在非操作工況下)對(duì)外壓塔器(在操作工況下)2)圓筒最大組合拉應(yīng)力校核對(duì)內(nèi)壓塔器(在操作工況下)對(duì)外壓塔器(在非操作工況下)式中K為載荷組合系數(shù),取K=1.2。3-65 等直徑、等厚度塔容器的基本自振周期按什么公式計(jì)算?答:按下式計(jì)算: 3-66 為什么要對(duì)塔器頂部撓度進(jìn)行控制?答:塔器高度與塔徑之比較大,其筒體壁厚較薄,在風(fēng)載荷作用下,會(huì)造成塔器頂部撓度過大,出現(xiàn):(1)對(duì)板式塔而言,塔盤傾斜嚴(yán)重,氣液傳質(zhì)不均勻,導(dǎo)致塔板效率下降,影響產(chǎn)品質(zhì)量;(2)與塔體連接的接管因塔的擺動(dòng)過大,連接處受到拉、壓、彎、扭的綜合作用,易出現(xiàn)泄漏,對(duì)易燃、易爆及有毒介質(zhì)是十分危險(xiǎn)的;(3)塔器頂部撓度過大,即意味著塔器在擺動(dòng)過程中最大位移處離中心軸線的絕對(duì)距離較大,由此會(huì)產(chǎn)生較大的附加偏心彎矩,影響設(shè)備的使用壽命。為確保塔器的正常操作和安全運(yùn)行必須對(duì)塔的頂部撓度進(jìn)行適當(dāng)控制。3-67壓力容器在操作過程中有可能出現(xiàn)超壓時(shí)應(yīng)采取什么措施?答:可能出現(xiàn)超壓的壓力容器,應(yīng)配備超壓泄放裝臵。3-68 GB150-1998附錄B適用于哪幾種超壓泄放裝臵?不適用于什么樣的壓力容器?答:適用于下列三種超壓泄放裝臵: 1.安全閥; 2.爆破片裝臵; 3.安全閥與爆破片裝臵的組合裝臵。不適用于操作過程中可能產(chǎn)生壓力劇增,反應(yīng)速度達(dá)到爆轟時(shí)的壓力容器。3-69 試比較安全閥與爆破片裝臵各自的優(yōu)缺點(diǎn)?答:1.安全閥是一種由進(jìn)口靜壓開啟的自動(dòng)泄壓閥門,它依靠介質(zhì)自身的壓力排出一定數(shù)量的流體,以防止容器或系統(tǒng)內(nèi)的壓力超過預(yù)定的安全值。當(dāng)容器內(nèi)的壓力恢復(fù)正常后,閥門自行關(guān)閉,阻止介質(zhì)繼續(xù)排出。爆破片裝臵是一種非重閉式泄壓裝臵,由進(jìn)口靜壓使爆破片受壓爆破而泄放介質(zhì),以防止容器或系統(tǒng)內(nèi)的壓力超過預(yù)定的安全值。壓力恢復(fù)正常后必須重新裝上新的爆破片。2.容器的設(shè)計(jì)壓力是按不同的超壓泄放裝臵分別確定的。當(dāng)采用安全閥時(shí),容器的設(shè)計(jì)壓力是工作壓力的1.1倍左右;對(duì)爆破片裝臵,容器的設(shè)計(jì)壓力是工作壓力的1.1~1.7倍。同樣的工作壓力下,采用安全閥的壓力容器的設(shè)計(jì)壓力較低,壁厚較薄。3-70 什么情況下必須設(shè)臵安全閥?答:凡屬下列情況之一的必須安裝安全閥: 1.獨(dú)立的壓力系統(tǒng)(有切斷閥與其它系統(tǒng)分開)。該系統(tǒng)指全氣相、全液相或氣相連通; 2.容器的壓力物料來源處沒有安全閥的場(chǎng)合; 3.設(shè)計(jì)壓力小于壓力來源處壓力的容器及管道; 4.容積式泵和壓縮機(jī)的出口管道; 5.由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器; 6.加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時(shí),在該閥上游應(yīng)設(shè)臵安全閥; 7.由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事故和公用工程事故引起的超壓部位; 8.液體因兩端閥門關(guān)閉而產(chǎn)生熱膨脹的部位; 9.凝氣透平機(jī)的蒸汽出口管道; 10.某些情況下,由于泵出口止回閥的泄露,則在泵的入口管道上設(shè)臵安全閥; 11.其它應(yīng)設(shè)臵安全閥的地方。3-71 在什么條件下必須采用爆破片裝臵?答:符合下列條件之一者,必須采用爆破片裝臵: 1.壓力快速增長(zhǎng); 2.對(duì)密封有更高要求; 3.容器內(nèi)物料會(huì)導(dǎo)致安全閥失效; 4.安全閥不能適用的其他情況。3-72 如何選擇安全閥的型式?答:安全閥的型式和種類較多,對(duì)不同的場(chǎng)合,宜按下列要求選用: 1.排放可壓縮流體(如蒸汽和其它氣體)時(shí),選用全啟式安全閥; 2.排放不可壓縮流體(為水和油等液體)時(shí),選用微啟式或全啟式安全閥(以選用微啟式為宜); 3.排放蒸汽或空氣時(shí),可選用帶扳手的安全閥; 4.設(shè)定壓力大于3MPa,溫度超過235℃的氣體,選用帶散熱片的安全閥; 5.排放介質(zhì)允許泄放至大氣的,選用開式閥帽安全閥;不允許泄放至大氣的,選用閉式閥帽安全閥; 6.排放有強(qiáng)腐蝕、有極度危害的介質(zhì),選用波紋管安全閥; 7.高背壓的場(chǎng)合,選用背壓平衡式安全閥或?qū)чy控制式安全閥; 8.在某些重要場(chǎng)合,有時(shí)要安裝互為備用的兩個(gè)安全閥,但要有安全聯(lián)鎖裝臵,以確保任何時(shí)候(包括檢修期間)都能滿足容器的安全泄放面積。3-73 低溫壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮什么問題?答:鋼材隨著使用溫度的降低,會(huì)由延性狀態(tài)向脆性狀態(tài)轉(zhuǎn)變,其抗沖擊性能降低。當(dāng)有難以避免的缺陷時(shí),在低于脆性轉(zhuǎn)變溫度下受力,會(huì)導(dǎo)致脆斷。所以,低溫壓力容器除了對(duì)所用鋼材提出較嚴(yán)格的抗沖擊性能要求外,對(duì)容器的結(jié)構(gòu)作出防止脆斷的措施,需充分考慮以下問題: a.結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,減少約束; b.避免產(chǎn)生過大的溫度梯度; c.應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)形狀的突然變化,以減小局部高應(yīng)力;接管端部應(yīng)打磨成圓角,使圓滑過渡; d.容器的支座或支腿需設(shè)臵墊板,不得直接焊在殼體上。3-74 進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)的低溫壓力容器焊接接頭檢驗(yàn)有什么特殊要求?進(jìn)行局部射線或超聲檢測(cè)的低溫壓力容器,檢查長(zhǎng)度如何?答:凡按規(guī)定進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)的低溫壓力容器,所有受壓元件焊接接頭均需做100%磁粉或滲透檢測(cè)。受壓元件與非受壓件的連接焊接接頭亦按此要求檢查。進(jìn)行局部射線或超聲檢測(cè)的低溫壓力容器,檢查長(zhǎng)度不得少于各條焊接接頭長(zhǎng)度的50%,且不少于250mm。3-75 低溫壓力容器焊接有什么要求?答:1.低溫容器施焊前應(yīng)按JB4708進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn),包括焊縫和熱影響區(qū)的低溫夏比(V形缺口)沖擊試驗(yàn)。沖擊試驗(yàn)的取樣方法和合格指標(biāo),按GB150-1998 C2.1中母材的要求確定。2.當(dāng)焊縫兩側(cè)母材具有不同沖擊試驗(yàn)要求時(shí),焊縫金屬的沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)低于或等于兩側(cè)母材中的較高者。低溫沖擊功按兩側(cè)母材抗拉強(qiáng)度的較低值符合GB150-1998表C2的要求。熱影響區(qū)按相應(yīng)母材要求確定。接頭的拉伸和彎曲性能按兩側(cè)母材中的較低要求。3.按照J(rèn)B4708進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,由不同組別號(hào)的母材組成焊接接頭時(shí),其焊接接頭的低溫沖擊試驗(yàn)需重新評(píng)定。4.應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線能量。在焊接工藝評(píng)定所確認(rèn)的范圍內(nèi),選用較小的焊接線能量,以多道施焊為宜。5.焊接區(qū)域內(nèi),包括對(duì)接接頭和角接接頭的表面,不得有裂紋、氣孔和咬邊等缺陷,不應(yīng)有急劇的形狀變化,呈圓滑過渡。3-76 什么叫“低溫低應(yīng)力工況”?低溫低應(yīng)力工況的容器是否應(yīng)按低溫壓力容器考慮?答:“低溫低應(yīng)力工況”系指容器或其受壓元件的設(shè)計(jì)溫度雖然低于或等于-20℃,但其環(huán)向應(yīng)力小于或等于鋼材標(biāo)準(zhǔn)常溫屈服點(diǎn)的六分之一,且不大于50MPa的工況。“低溫低應(yīng)力工況”不適用于鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于540MPa的低溫容器。當(dāng)容器殼體或其受壓元件使用在“低溫低應(yīng)力工況”下,若其設(shè)計(jì)溫度加50℃后,高于-20℃時(shí),不必遵循低溫壓力容器的規(guī)定。3-77 壓力容器及其受壓元件在什么情況下應(yīng)進(jìn)行熱處理?答:1.容器及其受壓元件符合下列條件之一者,應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理: 1)鋼材厚度 符合以下條件者: a.碳素鋼、07MnCrMoVR厚度大于32mm(如焊前預(yù)熱100℃以上時(shí),厚度大于38mm); b.16MnR及16Mn厚度大于30mm(如焊前預(yù)熱100℃以上時(shí),厚度大于34mm); c.15MnVR及15MnV厚度大于28mm(如焊前預(yù)熱100℃以上時(shí),厚度大于32mm); d.任意厚度的15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、20MnMo、20MnMoNb、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2Mol和1Cr5Mo鋼; e.對(duì)于鋼材厚度 不同的焊接接頭,上述厚度按薄者考慮;對(duì)于異種鋼材相焊的焊接接頭,按熱處理嚴(yán)者確定。2)圖樣注明有應(yīng)力腐蝕的容器,如盛裝液化石油氣、液氨等的容器。3)圖樣注明盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器。4)除圖樣另有規(guī)定,奧氏體不銹鋼的焊接接頭可不進(jìn)行熱處理。2.冷成形或中溫成形的受壓元件,凡符合列條件之一者應(yīng)于成形后進(jìn)行熱處理: 1)圓筒鋼材厚度 符合以下條件者:碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的3%;其他低合金鋼的厚度不小于圓筒內(nèi)徑D1的2.5%。2)冷成形封頭應(yīng)進(jìn)行熱處理。當(dāng)制造單位確保冷成形后的材料性能符合設(shè)計(jì)、使用要求時(shí),不受此限。除圖樣另有規(guī)定,冷成形的奧氏體不銹鋼封頭可不進(jìn)行熱處理。3-78 壓力容器焊后熱處理如因設(shè)備過長(zhǎng),需在爐內(nèi)分段進(jìn)行時(shí),有什么要求?答:分段熱處理時(shí),其重復(fù)加熱長(zhǎng)度應(yīng)不小于1500mm。爐外部分應(yīng)采取保溫措施,使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。3-79 何種焊接接頭允許采用局部熱處理?局部熱處理時(shí)有何要求?答:B、C、D類焊接接頭,球形封頭與圓筒相連的A類焊接接頭以及缺陷焊補(bǔ)部位,允許采用局部熱處理方法。局部熱處理時(shí),焊縫每側(cè)加熱寬度不小于鋼材厚度 的2倍;接管與殼體相焊時(shí)加熱寬度不得小于鋼材厚度 的6倍。靠近加熱區(qū)的部位應(yīng)采取保溫措施,使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。3-80 何種情況的鋼制容器表面及其零部件應(yīng)進(jìn)行酸洗、鈍化處理?答:有防腐要求的不銹鋼及復(fù)合鋼板制容器的表面,應(yīng)進(jìn)行酸洗、鈍化處理。該類鋼制零部件按圖樣要求進(jìn)行熱處理后,還需作酸洗、鈍化處理。3-81 GB150-1998中規(guī)定符合什么條件的壓力容器的A類和B類焊接接頭應(yīng)進(jìn)行百分之百射線或超聲檢測(cè)?答:凡符合下列條件之一的容器及受壓元件,其A類和B類焊接接頭應(yīng)進(jìn)行百分之百射線或超聲檢測(cè): a)鋼材厚度 >30mm的碳素鋼、16MnR; b)鋼材厚度 >25mm的15MnVR、15MnV、20MnMo和奧氏體不銹鋼; c)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 >540MPa的鋼材; d)鋼材厚度 >16mm的12CrMo、15CrMoR、15CrMo;其他任意厚度的Cr-Mo低合金鋼; e)進(jìn)行氣壓試驗(yàn)的容器; f)圖樣注明盛裝毒性為極度危害或高度危害介質(zhì)的容器; g)圖樣規(guī)定須100%檢測(cè)的容器; h)多層包扎壓力容器內(nèi)筒的A類焊接接頭; i)熱套壓力容器各單層圓筒的A類焊接接頭。注:公稱直徑小于250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的B類焊接接頭除外。3-82 《容規(guī)》規(guī)定符合什么情況的壓力容器對(duì)接接頭必須進(jìn)行全部射線或超聲檢測(cè)?答:符合下列情況之一時(shí),壓力容器的對(duì)接接頭必須進(jìn)行全部射線或超聲波檢測(cè): 1.GB150及GB151等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定進(jìn)行全部射線或超聲檢測(cè)的壓力容器; 2.第三類壓力容器; 3.第二類壓力容器中易燃介質(zhì)的反應(yīng)壓力容器和儲(chǔ)存壓力容器; 4.設(shè)計(jì)壓力大于5.0MPa的壓力容器; 5.設(shè)計(jì)壓力大于等于0.6MPa的管殼式余熱鍋爐; 6.設(shè)計(jì)選用焊縫系數(shù)為1.0的壓力容器(無縫管制筒體除外); 7.疲勞分析設(shè)計(jì)的壓力容器; 8.采用電渣焊的壓力容器; 9.使用后無法進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器; 10.符合下列之一的鋁、銅、鎳、鈦及其合金制壓力容器:(1)介質(zhì)為易燃或毒性程度為極度、高度、中度危害的;(2)采用氣壓試驗(yàn)的;(3)設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6MPa的。3-83 GB150-1998中規(guī)定那些壓力容器允許對(duì)其A類和B類焊接接頭進(jìn)行局部射線或超聲檢測(cè)?對(duì)檢測(cè)部位和檢測(cè)長(zhǎng)度的要求如何?答:除GB150-1998中10.8.2.1和10.8.2.3規(guī)定以外的容器,允許對(duì)其A類和B類焊接接頭進(jìn)行局部射線或超聲檢測(cè)。檢測(cè)長(zhǎng)度不得少于各條焊接接頭長(zhǎng)度的20%,且不小于250mm。焊縫交叉部位及以下部位應(yīng)全部檢測(cè),其檢測(cè)長(zhǎng)度可計(jì)入局部檢測(cè)長(zhǎng)度之內(nèi)。a)先拼板后成形凸形封頭上的所有拼接接頭; b)凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊接接頭; c)以開孔中心為圓心,1.5倍開孔直徑為半徑的圓中所包容的焊接接頭; d)嵌入式接管與圓筒或封頭對(duì)接連接的焊接接頭; e)公稱直徑不小于250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的焊接接頭。注:公稱直徑小于250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的B類焊接接頭除外。3-84 對(duì)容器直徑不超過800mm的圓筒與封頭對(duì)接的最后一道環(huán)向封閉焊縫,當(dāng)采用不帶墊板的單面焊且無法進(jìn)行檢測(cè)時(shí),如何處理?答:對(duì)容器直徑不超過800mm的圓筒與封頭的最后一道環(huán)向封閉焊縫,當(dāng)采用不帶墊板的單面焊對(duì)接接頭,且無法進(jìn)行射線或超聲檢測(cè)時(shí),允許不進(jìn)行檢測(cè),但需采用氣體保護(hù)焊打底。3-85 GB150-1998中規(guī)定符合什么條件的焊接接頭表面需進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè)?答:凡符合下列條件之一的焊接接頭,需對(duì)其表面進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè): a)凡屬10.8.2.1中c)、d)條容器上的C類和D類焊接接頭; b)層板材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 >540MPa的多層包扎壓力容器的層板C類焊接接頭; c)堆焊表面; d)復(fù)合鋼板的復(fù)合層焊接接頭; e)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 >540MPa的材料及Cr-Mo低合金鋼材經(jīng)火焰切割的坡口表面,以及該容器的缺陷修磨或補(bǔ)焊處的表面,卡具和拉助等拆除處的焊痕表面; f)凡屬10.8.2.1容器上公稱直徑小于250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的焊接接頭。3-86 《容規(guī)》對(duì)壓力容器焊接接頭檢測(cè)方法的選擇是如何要求的?答:壓力容器焊接接頭檢測(cè)方法的選擇要求如下: 1.壓力容器壁厚小于等于38mm時(shí),其對(duì)接接頭應(yīng)采用射線檢測(cè);由于結(jié)構(gòu)等原因,不能采用射線檢測(cè)時(shí),允許采用可記錄的超聲檢測(cè)。2.壓力容器壁厚大于38mm(或小于等于38mm,但大于20mm且使用材料抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa)時(shí),其對(duì)接接頭如采用射線檢測(cè),則每條焊縫還應(yīng)附加局部超聲檢測(cè);如采用超聲檢測(cè),則每條焊縫還應(yīng)附加局部射線檢測(cè)。無法進(jìn)行射線檢測(cè)或超聲檢測(cè)時(shí),應(yīng)采用其他檢測(cè)方法進(jìn)行附加局部無損檢測(cè)。附加局部檢測(cè)應(yīng)包括所有的焊縫交叉部位,附加局部檢測(cè)的比例為《容規(guī)》第84條規(guī)定的原無損檢測(cè)比例的20%。3.對(duì)有無損檢測(cè)要求的角接接頭、T型接頭,不能進(jìn)行射線或超聲檢測(cè)時(shí),應(yīng)作100%表面檢測(cè)。4.鐵磁性材料壓力容器的表面檢測(cè)應(yīng)優(yōu)先選用磁粉檢測(cè)。5.有色金屬制壓力容器對(duì)接接頭應(yīng)盡量采用射線檢測(cè)。3-87 《容規(guī)》對(duì)鋼制壓力容器對(duì)接接頭無損檢測(cè)的合格指標(biāo)是如何規(guī)定的?答:對(duì)鋼制壓力容器對(duì)接接頭進(jìn)行無損檢測(cè):當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其透照質(zhì)量不應(yīng)低于AB級(jí),其合格級(jí)別為Ⅲ級(jí),且不允許有未焊透;當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其合格級(jí)別Ⅱ級(jí)。對(duì)GB150、GB151等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定進(jìn)行全部(100%)無損檢測(cè)的壓力容器、第三類壓力容器、焊縫系數(shù)取1.0的壓力容器以及無法進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器,其對(duì)接接頭進(jìn)行全部(100%)無損檢測(cè):當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí),其透照質(zhì)量不應(yīng)低于AB級(jí),其合格級(jí)別為Ⅱ級(jí);當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí),其合格級(jí)別Ⅰ級(jí)。公稱直徑大于等于250mm(或公稱直徑小于250mm,其壁厚大于28mm)的壓力容器接管對(duì)接接頭的無損檢測(cè)比例及合格級(jí)別應(yīng)與壓力容器殼體主體焊縫要求相同;公稱直徑小于250mm,其壁厚小于等于28mm時(shí)僅做表面無損檢測(cè),其合格級(jí)別為JB4730規(guī)定的Ⅰ級(jí)。3-88 《容規(guī)》對(duì)壓力容器檢查孔的要求如何?答:1.為檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷,壓力容器應(yīng)開設(shè)檢查孔(第46條規(guī)定的除外)。檢查孔包括人孔、手孔。2.檢查孔的最少數(shù)量與最小尺寸應(yīng)符合下表的要求: 內(nèi)徑Di(mm)檢 查 孔最少數(shù)量 檢查孔最小尺寸(mm)備 注 人 孔 手 孔 300<Di≤500 手孔2個(gè) φ75或長(zhǎng)圓孔75×50 500<Di≤1000 人孔1個(gè),或手孔2個(gè)(當(dāng)容器無法開人孔時(shí))φ400或長(zhǎng)圓孔400×250 380×280 φ100或長(zhǎng)圓孔100×80 Di>1000 人孔1個(gè),或手孔2個(gè)(當(dāng)容器無法開人孔時(shí) 同上 φ150或長(zhǎng)圓孔150×100 球罐人孔最小500mm 3.檢查孔的開設(shè)位臵要求如下:(1)檢查孔的開設(shè)應(yīng)合理、恰當(dāng),便于觀察或清理內(nèi)部;(2)手孔開設(shè)在封頭上或封頭附近的筒體上。4.球形儲(chǔ)罐應(yīng)在上、下極板上各開設(shè)一個(gè)人孔(或制造工藝孔)。3-89 符合什么條件的壓力容器可不開設(shè)檢查孔?答:符合下列條件之一的壓力容器可不開設(shè)檢查孔: 1.筒體內(nèi)徑小于等于300mm的壓力容器。2.壓力容器上設(shè)有可以拆卸的封頭、蓋板等或其他能夠開關(guān)的蓋子,其封頭、蓋板或蓋子的尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸。3.無腐蝕或輕微腐蝕,無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器。4.制冷裝臵用壓力容器。5.換熱器。3-90 應(yīng)開設(shè)檢查孔的壓力容器,因特殊情況不能開設(shè)檢查孔時(shí),應(yīng)滿足什么要求?答:應(yīng)同時(shí)滿足以下要求: 1.對(duì)每條縱、環(huán)焊縫做100%無損檢測(cè)(射線或超聲)。2.應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上注明計(jì)算厚度[注],且在壓力容器在用期間或檢驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行測(cè)厚檢查。3.相應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期。[注]當(dāng)殼體上有需要補(bǔ)強(qiáng)的開孔時(shí),該計(jì)算厚度應(yīng)為考慮補(bǔ)強(qiáng)后需要的厚度。若殼體多余面積全部作為了補(bǔ)強(qiáng)面積,該計(jì)算厚度應(yīng)為有效厚度;否則,開孔補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)以設(shè)計(jì)厚度為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。3-91 鋼制壓力容器的接管與殼體之間的接頭,何種情況下應(yīng)采用全焊透型式?答:有下列情況之一的,應(yīng)采用全焊透型式: 1.介質(zhì)為易燃或毒性為極度和高度危害的壓力容器。2.做氣壓試驗(yàn)的壓力容器。3.第三類壓力容器。4.低溫壓力容器。5.按疲勞準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的壓力容器。6.直接受火焰加熱的壓力容器。7.移動(dòng)式壓力容器。3-92 與射線檢測(cè)方法相比,超聲檢測(cè)有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?答:1.與射線檢測(cè)相比,超聲波檢測(cè)有以下優(yōu)點(diǎn): a.對(duì)危害性的缺陷如裂紋、未熔合等檢測(cè),靈敏度高; b.可檢測(cè)厚度達(dá)數(shù)米的材料,而X射線目前一般僅能探測(cè)40~60mm,只有采用9MeV直線加速器才能探測(cè)400mm; c.可以從材料任一側(cè)進(jìn)行檢測(cè),可以對(duì)在用容器進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控; d.檢測(cè)速度快,能測(cè)定缺陷的深度位臵; e.設(shè)備簡(jiǎn)單,檢測(cè)費(fèi)用低; f.對(duì)人體無傷害。2.相比之下,超聲檢測(cè)有如下缺點(diǎn): a.判傷不直觀,定性比較困難; b.檢測(cè)結(jié)果無原始記錄(采用可記錄超聲儀,可克服此缺點(diǎn)); c.檢測(cè)結(jié)果受人為因素影響較大。3-93 電渣焊焊接接頭超聲檢測(cè)為什么要求在正火后進(jìn)行?答:由于電渣焊的焊縫形成粗大的柱狀結(jié)晶,使超聲波衰減增大,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生晶界反射,從而使缺陷難以分辨。正火后晶粒細(xì)化,使檢測(cè)能分辨缺陷。所以電渣焊焊接接頭超聲檢測(cè)要在正火后進(jìn)行。3-94 為什么對(duì)重要的鋼板進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)正反兩面檢測(cè)?答:由于在直探頭多次反射檢測(cè)中,接近鋼板底面的缺陷產(chǎn)生的缺陷回波容易和底波重合,造成漏檢,所以正反面都得檢測(cè)。3-95 射線檢測(cè)和超聲檢測(cè)是否可以互為代替使用?答:《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第86條對(duì)不同壁厚的容器應(yīng)采用何種檢測(cè)方法已作出了規(guī)定,因而不可以互為代替使用。3-96 對(duì)有延遲裂紋和再熱裂紋傾向的材料,在無損檢測(cè)時(shí)有何規(guī)定?答:對(duì)有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)在焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行無損檢測(cè);有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理后再增加一次無損檢測(cè)。3-97 一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的概念是什么?答:一次應(yīng)力 為平衡壓力與其它機(jī)械載荷所必須的法向應(yīng)力或剪應(yīng)力。一次應(yīng)力分為以下三類: 1.一次總體薄膜應(yīng)力 是影響范圍遍及整個(gè)結(jié)構(gòu)的一次薄膜應(yīng)力。在塑性流動(dòng)過程之中一次總體薄膜應(yīng)力不會(huì)重新分布,它將直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。2.一次局部薄膜應(yīng)力 應(yīng)力水平大于一次總體薄膜應(yīng)力,但影響范圍僅限于結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的一次薄膜應(yīng)力。當(dāng)結(jié)構(gòu)局部發(fā)生塑性流動(dòng)時(shí),這類應(yīng)力將重新分布。若不加以限制,則當(dāng)載荷從結(jié)構(gòu)的某一高應(yīng)力區(qū)傳遞到另一低應(yīng)力區(qū)時(shí),會(huì)產(chǎn)生過量塑性變形而導(dǎo)致破壞。3.一次彎曲應(yīng)力平衡壓力或其他機(jī)械載荷所需的沿截面厚度線性分布的彎曲應(yīng)力。二次應(yīng)力 為滿足外部約束條件或結(jié)構(gòu)自身變形連續(xù)要求所須的法向應(yīng)力或剪應(yīng)力。二次應(yīng)力的基本特征是具有自限性,即局部屈服和小量變形就可以使約束條件或變形連續(xù)要求得到滿足,從而變形不再繼續(xù)增大。只要不反復(fù)加載,二次應(yīng)力不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。峰值應(yīng)力 由局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)或局部熱應(yīng)力影響而引起的附加在一次加二次應(yīng)力上的應(yīng)力增量。3-98 峰值應(yīng)力的基本特征是什么?在什么情況下必須限制峰值應(yīng)力?答:其特征是同時(shí)具有自限性和局部性,它不會(huì)引起明顯的變形,其危害性在于可能導(dǎo)致疲勞裂紋或脆性斷裂。在頻繁的交變載荷或溫度改變作用時(shí),容易引起疲勞,這種情況下應(yīng)控制峰值應(yīng)力。3-99 壓力容器失效形式有哪幾種?答:壓力容器因機(jī)械載荷或溫度載荷過高而喪失正常工作能力,稱為失效。其形式有三種: 1.強(qiáng)度失效:容器在載荷作用下發(fā)生過量塑性變形或破裂。2.剛度失效:容器發(fā)生過量彈性變形,導(dǎo)致運(yùn)輸、安裝困難或喪失正常工作能力。3.穩(wěn)定失效:容器在載荷作用下形狀突然發(fā)生改變導(dǎo)致喪失工作能力。壓力容器的設(shè)計(jì)必須計(jì)及上述三種失效可能,予以全面考慮,以確保設(shè)備的正常使用。3-100 壓力容器的常規(guī)設(shè)計(jì)法與分析設(shè)計(jì)法有何主要區(qū)別?答:目前壓力容器的主要設(shè)計(jì)方法有常規(guī)設(shè)計(jì)法與分析設(shè)計(jì)法兩種。常規(guī)設(shè)計(jì)法,是以彈性失效為準(zhǔn)則,以薄膜應(yīng)力為基礎(chǔ),來計(jì)算元件的厚度。限定最大應(yīng)力不超過一定的許用值(通常為1倍許用應(yīng)力)。對(duì)容器中存在的較大的邊緣應(yīng)力等局部應(yīng)力以應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)等形式加以體現(xiàn),并對(duì)計(jì)及局部應(yīng)力后的最大應(yīng)力取與薄膜應(yīng)力相同的強(qiáng)度許用值。GB150標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)壓圓筒、球殼的厚度即是針對(duì)元件中的薄膜應(yīng)力(一次總體薄膜應(yīng)力),并控制在1倍許用應(yīng)力水平進(jìn)行計(jì)算的。而對(duì)橢圓封頭、碟形封頭的厚度則是計(jì)及封頭及圓筒邊緣效應(yīng)的局部應(yīng)力,并將其與薄膜應(yīng)力疊加后的最大應(yīng)力控制在1倍許用應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算的。常規(guī)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)明、但不臻合理,且偏保守。分析設(shè)計(jì)法以塑性失效及彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ),計(jì)及容器中的各種應(yīng)力,如總體薄膜應(yīng)力、邊緣應(yīng)力、峰值應(yīng)力,進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,并對(duì)應(yīng)力加以分類,按照不同應(yīng)力引起的不同破壞形式,分別予以不同的強(qiáng)度限制條件,以此對(duì)元件的厚度進(jìn)行計(jì)算。按該法設(shè)計(jì)的容器更趨科學(xué)合理、安全可靠且可體現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。JB4732標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各種元件的厚度計(jì)算即是建立在應(yīng)力分析基礎(chǔ)上并采用了第三強(qiáng)度理論。其中內(nèi)壓圓筒、球殼的計(jì)算公式形式上雖與GB150的相應(yīng)公式相同,但其計(jì)算意義是完全不同的。分析設(shè)計(jì)由于區(qū)別了各種應(yīng)力的性質(zhì)和作用,充分發(fā)揮材料的承載潛力,因此對(duì)材料和制造、檢驗(yàn)提出了較高的技術(shù)要求。3-101 薄壁容器和厚壁容器如何劃分?其強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是什么?有何區(qū)別?答:容器的外徑(D0)與其內(nèi)徑(Di)之比K=D0/Di≤1.2時(shí),稱為薄壁容器。當(dāng)K>1.2時(shí),為厚壁容器。薄壁容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是旋轉(zhuǎn)薄殼的無力矩理論,采用了直法線假定;由此計(jì)算的應(yīng)力都是沿壁厚均勻分布的薄膜應(yīng)力,且忽略了垂直于容器壁面的徑向應(yīng)力,是一種近似計(jì)算方法,但可控制在工程允許的誤差范圍內(nèi)。壁厚容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是由彈性力學(xué)應(yīng)力分析導(dǎo)出的拉美公式。由此計(jì)算的應(yīng)力為三向應(yīng)力。其中周向應(yīng)力和徑向應(yīng)力沿壁厚為非線性分布,承受內(nèi)壓時(shí),內(nèi)壁應(yīng)力的絕對(duì)值最大,外壁最小。但它們的軸向應(yīng)力還是沿壁厚均勻分布的。拉美公式展示的厚壁筒中的應(yīng)力較好地與實(shí)際情況相符合,反映了應(yīng)力的客觀分布規(guī)律。它即適用于厚壁容器,也適用薄壁容器。內(nèi)壓作用下的容器,由薄膜理論計(jì)算的周向薄膜應(yīng)力較由拉美公式算出的內(nèi)壁最大周向應(yīng)力為低,其誤差隨K值增大而增加。當(dāng)K=1.5時(shí),以內(nèi)徑為基礎(chǔ)按薄膜理論計(jì)算的周向應(yīng)力較拉美公式計(jì)算的內(nèi)壁周向應(yīng)力低23%。當(dāng)以中徑為基礎(chǔ)時(shí),按薄膜理論計(jì)算的周向應(yīng)力則只比按拉美公式計(jì)算的內(nèi)壁周向應(yīng)力低3.8%。對(duì)于一般壓力容器此誤差是在允許的范圍內(nèi)。為此GB150中將內(nèi)壓圓筒的計(jì)算公式采用了以中徑為基礎(chǔ)的薄膜理**式,其適用條件為K≤1.5,此條件等同于PC≤0.4[σ]tφ。3-102 受內(nèi)壓作用的圓筒與球殼,其薄膜應(yīng)力有何異同?答:相同點(diǎn):兩者均產(chǎn)生兩向薄膜應(yīng)力,且各處一致。不同點(diǎn):圓筒中的環(huán)向薄膜應(yīng)力為軸向應(yīng)力的兩倍。球殼中的兩向薄膜應(yīng)力相等,其值等于等徑圓筒中的軸向應(yīng)力。為此在直徑和壓力相同的情況下,球殼所需壁厚僅為圓筒的一半。3-103 受內(nèi)壓作用的圓筒與錐殼,其薄膜應(yīng)力有何異同?錐殼的半頂角為什么不宜大于60°?答:相同點(diǎn):它們的環(huán)向應(yīng)力均等于經(jīng)向(軸向)應(yīng)力的兩倍,且沿壁厚均布。不同點(diǎn):圓筒中各應(yīng)力沿軸向(經(jīng)向)是均勻分布的,而錐殼中各應(yīng)力沿經(jīng)向是線性分布的。大端應(yīng)力最大,小端應(yīng)力最小。錐殼大端的應(yīng)力是與錐殼大端等徑的圓筒的相應(yīng)應(yīng)力的1/cosα倍。其中α為半頂角,小于60°。為此1/cosα>1,因此錐殼大端的應(yīng)力大于等徑圓筒的應(yīng)力,且隨α增大而增大。錐殼半頂角小于60°時(shí),殼中的應(yīng)力以薄膜應(yīng)力為主,錐殼以殼的形式承載,故可應(yīng)用薄膜理論進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)α≥60°時(shí),殼中的應(yīng)力變?yōu)橐詮澢鷳?yīng)力為主的狀態(tài),使殼體薄膜理論不能相適應(yīng),故α不宜大于60°,否則應(yīng)按圓平板進(jìn)行計(jì)算。3-104 受內(nèi)壓作用的球殼、碟形殼、橢球殼中的薄膜應(yīng)力各有何特點(diǎn)?答:球殼:其薄膜應(yīng)力無論是經(jīng)向或是緯向(環(huán)向)其值相等,且為恒值,處處相同,均為拉應(yīng)力。碟形殼:因由中心較大半徑的球面部分和周邊較小半徑的環(huán)殼組成。其中心球面部分的應(yīng)力情況與球殼相同。即有相同的雙向薄膜拉應(yīng)力,且沿球面部分為恒值。但在較小半徑的環(huán)殼(過渡區(qū))內(nèi),其經(jīng)向應(yīng)力為拉應(yīng)力,而周向應(yīng)力為壓縮應(yīng)力。橢球殼:僅在殼的頂點(diǎn)其兩向薄膜應(yīng)力相等,且均為拉伸應(yīng)力。離開頂點(diǎn),無論是經(jīng)向拉應(yīng)力或周向(緯向)拉應(yīng)力均趨減小,但經(jīng)向應(yīng)力始終為拉伸應(yīng)力,至赤道部位,經(jīng)向應(yīng)力與等徑的圓筒中的軸向薄膜應(yīng)力相等。橢球殼中的周向(緯向)應(yīng)力,在接近殼中心的部位上為拉伸應(yīng)力,但隨著遠(yuǎn)離中心,應(yīng)力降低,且可能由拉伸應(yīng)力變?yōu)閴嚎s應(yīng)力,其變化情況隨橢球殼的長(zhǎng)短軸之比a/b而異:當(dāng)a/b< 時(shí),橢球殼上的周向薄膜應(yīng)力始終為拉伸應(yīng)力,最小值發(fā)生于赤道部位。當(dāng)a/b= 時(shí),赤道處的周向應(yīng)力正好等于零。當(dāng)a/b> 時(shí),橢球殼周向產(chǎn)生壓縮薄膜應(yīng)力,且壓縮應(yīng)力隨a/b增大而加大,最大周向壓縮應(yīng)力發(fā)生在赤道部位。a/b=2的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭,發(fā)生于封頭頂點(diǎn)的最大拉伸薄膜應(yīng)力正好與發(fā)生在封頭底邊(赤道)的最大周向壓縮薄膜應(yīng)力數(shù)值相等。其值恰好與等徑圓筒中的環(huán)向薄膜應(yīng)力的絕對(duì)值相等。3-105 邊緣應(yīng)力有何特點(diǎn)?答:(1)自限性:邊緣應(yīng)力是由于為滿足相鄰元件的變形協(xié)調(diào)而產(chǎn)生,當(dāng)其應(yīng)力達(dá)到材料的屈服點(diǎn)時(shí),由于材料產(chǎn)生塑性流動(dòng),使變形協(xié)調(diào)得到滿足。一旦變形得到滿足,則材料的塑性流動(dòng)也就自動(dòng)中止。為此其應(yīng)力和變形能自動(dòng)得到限制。(2)局部性:一般邊緣應(yīng)力中以經(jīng)向彎曲應(yīng)力為主,但其作用范圍不大,隨著離開邊緣迅速下降。對(duì)圓筒來說,距邊緣2.5 處(其中R為圓筒半徑,δ為圓筒厚度),邊緣彎曲應(yīng)力即已降至最大應(yīng)力值的5%。3-106 橢圓形封頭、碟形封頭為何均帶直邊段?答:是為避免封頭與圓筒的連接環(huán)焊縫與邊緣應(yīng)力作用區(qū)相重合。環(huán)焊縫中不僅可能存在焊接缺陷,而且不可避免地存在焊接殘余應(yīng)力,如再與邊緣應(yīng)力相重合,則對(duì)受力十分不利,為此封頭均設(shè)直邊段,以改善其受力狀況。3-107 何謂薄圓板?薄板應(yīng)力分析的理論基礎(chǔ)是什么?答:薄圓平板是指板的厚度δ與圓板直徑D的比值在下列范圍的圓平板:0.01< <0.2。薄平板在載荷作用下產(chǎn)生的撓度遠(yuǎn)小于板厚δ,一般采用薄板彎曲的小撓度理論。3-108 受側(cè)向壓力作用的圓平板的應(yīng)力有什么特點(diǎn)?何以圓平板較等徑的凸形封頭要厚?答:圓平板應(yīng)力分布特點(diǎn): a.板內(nèi)環(huán)向應(yīng)力和徑向應(yīng)力均為彎曲應(yīng)力,沿板厚呈線性分布。b.應(yīng)力分布與周邊支承情況有關(guān):當(dāng)板邊緣為簡(jiǎn)支時(shí),最大應(yīng)力在中心,且該處的環(huán)向應(yīng)力與徑向應(yīng)力相等。當(dāng)板邊緣為固支時(shí),最大應(yīng)力在邊緣,應(yīng)力方向?yàn)閺较颍渲敌∮诤?jiǎn)支時(shí)的最大應(yīng)力。圓板中以彎曲應(yīng)力為主,凸形封頭以薄膜應(yīng)力為主,二者應(yīng)力狀況不同;圓板的最大應(yīng)力與圓板半徑和厚度之比的平方 成正比。而凸形封頭作為薄殼,其薄膜應(yīng)力與 成正比,故就相同載荷和直徑條件下,薄板中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力要比殼中的薄膜應(yīng)力大得多,則板厚也就較大。3-109 對(duì)厚平蓋何以要校核危險(xiǎn)環(huán)截面的組合應(yīng)力?答:平蓋的厚度計(jì)算公式是基于板中的最大彎曲應(yīng)力導(dǎo)出的。但對(duì)諸如雙錐密封的平蓋,除了承受螺栓法蘭力矩及壓力造成的彎曲應(yīng)力外,在平蓋的雙錐環(huán)位臵的環(huán)槽截面上尚存在較大的剪切應(yīng)力。為此在按最大彎曲應(yīng)力算得平蓋厚度后,還應(yīng)對(duì)最大剪應(yīng)力部位的剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力加以校驗(yàn)。3-110 何謂容器的穩(wěn)定性和臨界壓力??jī)?nèi)壓容器是否存在穩(wěn)定問題?答:容器在壓應(yīng)力作用下,形狀突然發(fā)生改變而產(chǎn)生癟塌的失效形式稱為失去穩(wěn)定。其器壁受力由原先的薄膜應(yīng)力狀態(tài)突變?yōu)閺澢鷳?yīng)力狀態(tài)。容器被壓癟時(shí)的最小外壓力稱為臨界壓力。薄壁容器只要壁中存在壓縮應(yīng)力,就有失穩(wěn)的可能。外壓容器存在穩(wěn)定問題,內(nèi)壓容器也可能存在穩(wěn)定問題。承受內(nèi)壓的長(zhǎng)短軸之比為2的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭,因其過渡區(qū)存在周向薄膜壓縮應(yīng)力,故也有穩(wěn)定的問題,對(duì)封頭的最小有效厚度加以限制就是出于這一考慮。3-111 容器失穩(wěn)有哪些類型?其特點(diǎn)如何?答:容器失穩(wěn)分為周向失穩(wěn)和經(jīng)(軸)向失穩(wěn)兩種:周向失穩(wěn)是因容器周向壓縮薄膜應(yīng)力所引起。經(jīng)向失穩(wěn)是由容器軸向壓縮薄膜應(yīng)力所造成。容器周向失穩(wěn)時(shí),其橫截面由圓形變成波形。容器經(jīng)向失穩(wěn)時(shí),其橫截面仍為圓形,但其經(jīng)線由原直線變?yōu)椴ㄐ尉€。容器按照失穩(wěn)范圍大小,可分為整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。通常外壓容器的壓癟屬于整體失穩(wěn),而內(nèi)壓作用下的橢圓封頭的過渡區(qū)失穩(wěn)屬于局部失穩(wěn)。兩者之不同,是因壓應(yīng)力存在范圍不同所致。3-112 何謂彈性失穩(wěn)和非彈性失穩(wěn)?用高強(qiáng)度鋼代替低強(qiáng)度鋼可否提高容器的彈性穩(wěn)定性?答:失穩(wěn)時(shí),器壁中的薄膜壓縮應(yīng)力小于材料的比例極限,應(yīng)力與應(yīng)變符合虎克定律時(shí),稱為彈性失穩(wěn)。由于此時(shí)失穩(wěn)臨界壓力與材料的屈服限無關(guān),僅與彈性模數(shù)E及泊松比μ有關(guān)。因各種鋼材的E及μ差別不大,故以高強(qiáng)度鋼代替低強(qiáng)度鋼對(duì)提高容器的彈性穩(wěn)定性幾乎無效。若失穩(wěn)時(shí)器壁中的壓縮應(yīng)力大于材料的比例極限,應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系時(shí),則稱非彈性失穩(wěn)。非彈性失穩(wěn)時(shí)的臨界壓力與材料屈服限有關(guān)。此時(shí)采用高強(qiáng)度鋼代替低強(qiáng)度鋼則可提高容器的穩(wěn)定性。3-113 外壓長(zhǎng)圓筒與短圓筒有何區(qū)別?在外壓圓筒設(shè)計(jì)中何以廣泛采用加強(qiáng)圈?答:計(jì)算長(zhǎng)度大于臨界長(zhǎng)度的圓筒為長(zhǎng)圓筒。長(zhǎng)圓筒的兩端邊界或封頭對(duì)其中間部分起不到加強(qiáng)支撐作用,其臨界壓力與筒體長(zhǎng)度無關(guān),圓筒失穩(wěn)時(shí),橫截面由圓形變成波形,波數(shù)等于2。計(jì)算長(zhǎng)度小于臨界長(zhǎng)度的圓筒為短圓筒。短圓筒兩端邊界或封頭對(duì)其中間部分可起加強(qiáng)支撐作用,其臨界壓力與圓筒長(zhǎng)度成反比。失穩(wěn)時(shí),圓筒橫截面呈波形,波形數(shù)大于3。相同直徑和壁厚的長(zhǎng)圓筒與短圓筒,后者的臨界壓力高于前者。即將長(zhǎng)圓筒變成短圓筒可提高其臨界壓力。外壓圓筒上設(shè)臵加強(qiáng)圈,即是為了變長(zhǎng)圓筒為短圓筒或縮短圓筒的計(jì)算長(zhǎng)度,目的均為提高圓筒的穩(wěn)定性。該法較直接增加圓筒厚度節(jié)省材料,約可減輕重量1/3。對(duì)不銹鋼圓筒,通過在外部設(shè)臵碳鋼加強(qiáng)圈則更為經(jīng)濟(jì)。此外,加強(qiáng)圈尚可減少大直徑薄壁容器的形狀缺陷的影響,提高結(jié)構(gòu)的可靠性。3-114 何以外壓凸形封頭均按外壓球殼進(jìn)行穩(wěn)定設(shè)計(jì)?答:橢圓封頭等凸形封頭在內(nèi)壓作用下有“趨圓現(xiàn)象”,而在外壓作用下有“趨扁現(xiàn)象”,使封頭過渡區(qū)產(chǎn)生周向拉伸薄膜應(yīng)力,不存在失穩(wěn)問題;但在其“球面部分”則存在壓縮薄膜應(yīng)力,如同外壓球殼,故須以球殼進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。對(duì)橢圓封頭則須計(jì)算其“球面部分”的當(dāng)量球殼半徑。3-115 為使法蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)盡可能合理,對(duì)墊片載荷有什么要求?答:為使法蘭承受盡可能小的法蘭力矩,在墊片設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能控制較小的墊片載荷。為此要求:由墊片在預(yù)緊時(shí)的壓緊載荷Fa所確定的螺栓載荷Wa與由墊片在操作時(shí)的壓緊載荷Fp所確定的螺栓載荷WP相接近。即:Wa≈WP。3-116為使法蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)盡可能合理,對(duì)螺栓中心圓直徑的確定有什么要求?答:為使法蘭承受盡可能小的法蘭力矩,在螺栓設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能控制較小的螺栓中心圓直徑,為此要求:由法蘭徑向結(jié)構(gòu)要求所確定的螺栓中心圓直徑與由法蘭環(huán)向結(jié)構(gòu)要求所確定的螺栓中心圓直徑相接近。即:Db徑≈Db環(huán)。3-117 法蘭設(shè)計(jì)時(shí),為獲得盡可能緊湊的法蘭設(shè)計(jì)結(jié)果,對(duì)法蘭的應(yīng)力有什么要求?答:應(yīng)使法蘭的三個(gè)應(yīng)力盡量與相應(yīng)的許用應(yīng)力相接近。即: 目的是使法蘭應(yīng)力趨滿應(yīng)力狀態(tài),則可最充分的發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能。3-118 內(nèi)、外壓圓筒的制造圓度何以不同?答:內(nèi)壓圓筒在壓力作用下,其橫截面形狀將由非正圓趨于正圓。圓筒初始的圓度對(duì)其承載影響較小。外壓圓筒在壓力作用下,初始圓度直接影響其穩(wěn)定性。外壓圓筒設(shè)計(jì)中的穩(wěn)定安全系數(shù)與圓筒的初始圓度有關(guān)。故外壓圓筒的圓度要求高于內(nèi)壓圓筒。3-119 GB150-1998中規(guī)定相鄰?fù)补?jié)A類接頭焊縫中心線間外圓弧長(zhǎng)應(yīng)大于鋼材厚度的3倍,且不小于100mm的出發(fā)點(diǎn)是什么?答:是為了避免相鄰?fù)补?jié)焊接接頭的熱影響區(qū)互相重疊對(duì)材料帶來的不良影響。3-120 GB150-1998中規(guī)定B類焊接接頭兩側(cè)鋼材厚度差超過一定數(shù)值時(shí)應(yīng)以1:3的斜度削薄較厚板的邊緣是出于什么考慮?答:是為了使結(jié)構(gòu)過渡平緩,以減小壓力作用下由邊界效應(yīng)引起的局部應(yīng)力。3-121 長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭的直邊段與對(duì)接圓筒的厚度相差較大時(shí),是否應(yīng)按GB150-1998的規(guī)定削薄直邊段?答:不可簡(jiǎn)單按GB150-1998的規(guī)定削薄直邊段。法蘭直邊段的受力不同于一般圓筒。它既受內(nèi)壓的作用,又受法蘭力矩的作用,且由法蘭力矩引起的軸向彎曲應(yīng)力大大超過由內(nèi)壓引起的軸向應(yīng)力(薄膜應(yīng)力)。對(duì)法蘭直邊段的削薄應(yīng)遵循削薄后確保削薄端(即與較薄圓筒連接的一端)的軸向彎曲應(yīng)力不超過許用值()的要求進(jìn)行。具體作法是將削薄的直邊段視作錐頸,并將其f控制在等于1,計(jì)算確定直邊段的最小長(zhǎng)度后方能進(jìn)行削薄。3-122 什么情況必須對(duì)長(zhǎng)頸法蘭與圓筒的對(duì)接接頭進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)?為什么?答:對(duì)長(zhǎng)頸法蘭,當(dāng)使用壓力大于或等于其0.8倍的最大允許工作壓力時(shí),法蘭與圓筒的對(duì)接接頭必須進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)。這是因?yàn)殚L(zhǎng)頸法蘭與圓筒的對(duì)接接頭不僅承受著圓筒中由內(nèi)壓引起的軸向薄膜應(yīng)力,而且還承受由法蘭力矩引起的軸向彎曲應(yīng)力。長(zhǎng)頸法蘭的最大應(yīng)力通常發(fā)生于錐頸小端,即直邊段與法蘭錐頸的連接部位,在使用壓力接近其最大允許工作壓力時(shí),此處軸向彎曲應(yīng)力已接近。此軸向彎曲應(yīng)力雖沿法蘭直邊段有所衰減,但由于法蘭直邊段極短,故在直邊段端部的軸向彎曲應(yīng)力仍接近于,加上由壓力引起的軸向薄膜應(yīng)力,則該截面處的軸向總應(yīng)力可接近,達(dá)到對(duì)接圓筒中的軸向薄膜應(yīng)力 的4倍。在法蘭設(shè)計(jì)中,對(duì)軸向彎曲應(yīng)力是按許用值 進(jìn)行控制的,其中不計(jì)焊接接頭系數(shù),即認(rèn)為焊接接頭系數(shù)等于1。因此,應(yīng)將長(zhǎng)頸法蘭與圓筒的對(duì)接接頭與通常圓筒的環(huán)向?qū)咏宇^相區(qū)別,在使用壓力接近法蘭最大允許工作壓力時(shí),必須進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)。3-123 不同強(qiáng)度級(jí)別的低碳鋼、低合金高強(qiáng)度之間的異種鋼焊接,以及珠光體耐熱鋼與低碳鋼、碳錳鋼(如16MnR)之間的異種鋼焊接,選用焊接材料的原則是什么?答:按以下原則選用焊接材料: a.不同強(qiáng)度級(jí)別的低碳鋼、低合金高強(qiáng)鋼之間的異種鋼焊接,一般要求焊接接頭的強(qiáng)度應(yīng)不低于強(qiáng)度較低一側(cè)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度下限值,而接頭的塑性、韌性應(yīng)不低于強(qiáng)度較高而塑性、韌性較差一側(cè)的母材。b.珠光體耐熱鋼與低碳鋼、碳錳鋼(16MnR)之間的異種鋼焊接,一般采用中間合金成分的低氫堿性焊條,并根據(jù)其中焊接性能較差的一側(cè)材料確定預(yù)熱溫度。3-124 奧氏體鋼之間的焊接材料的選用原則是什么?答:選用原則如下: 1.應(yīng)保證熔敷金屬的Cr、Ni、Mo或Cu等主要合金元素的含量不低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值; 2.對(duì)于有防止晶間腐蝕要求的焊接接頭,應(yīng)采用熔敷金屬中含有穩(wěn)定化元素Nb(氬弧焊時(shí),可含Ti),或保證熔敷金屬含C≤0.04%的焊接材料。3-125 GB150-1998規(guī)定的碳素鋼和低合金鋼低溫壓力容器的溫度界限是多少?依據(jù)是什么?答:GB150-1998規(guī)定:碳素鋼和低合金鋼制的壓力容器當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于或等于-20℃時(shí)為低溫壓力容器。把低溫壓力容器的溫度界定在-20℃,主要是根據(jù)我國(guó)多年的使用經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐表明:設(shè)計(jì)溫度大于-20℃的壓力容器按一般常溫容器進(jìn)行選材、設(shè)計(jì)、制造具有足夠安全性的,是成熟可靠的。3-126 低溫壓力容器焊接材料的選用原則是什么?答:低溫壓力容器用焊接材料,應(yīng)選用與母材化學(xué)成分和機(jī)械性能相同或接近的材料。受壓元件或非受壓元件與受壓元件間的焊接,當(dāng)采用手工電弧焊時(shí),應(yīng)選用低氫堿性焊條;當(dāng)采用埋弧焊時(shí)應(yīng)選用堿性或中性焊劑。鐵素體鋼之間的焊接,一般應(yīng)選用鐵素體型焊接材料(9%Ni鋼除外)。焊接接頭的低溫沖擊試驗(yàn)溫度以及焊縫金屬、熔合線、熱影響區(qū)的低溫沖擊功的要求,均應(yīng)與母材相同。鐵素體鋼之間的異種鋼焊接用焊接材料一般應(yīng)按韌性要求較高側(cè)的母材選用,而且焊接接頭抗拉強(qiáng)度不低于兩側(cè)母材中最低抗拉強(qiáng)度的較小值。鐵素體鋼與奧氏體鋼之間的焊接,應(yīng)使焊接接頭的抗拉強(qiáng)度不低于兩側(cè)母材中最低抗拉強(qiáng)度的較小值,且鐵素體鋼側(cè)熔合線和熱影響區(qū)的沖擊功應(yīng)與鐵素體鋼母材相同。3-127 何謂未焊透和咬邊?各有何危害?答:母材之間、母材與焊縫金屬及多層焊層間未被熔化,留有可見的空間或夾渣稱為未焊透。此種缺陷按產(chǎn)生的部位及形成的原因,可分為根部未焊透、坡口部未熔合和層間未熔合三種。其產(chǎn)生的原因:焊接電流太小;焊接速度太快;焊條施焊角度不當(dāng)或電弧發(fā)生偏吹;坡口角度或間隙太小;焊接散熱太快;氧化物和熔渣阻礙了金屬間充分的熔合。咬邊是減少基本金屬截面積的一種缺陷,使承載截面減少。壓力容器受壓元件不允許存有未焊透的結(jié)構(gòu)。未焊透和咬邊破壞了焊接的連續(xù)性,降低了焊接接頭的力學(xué)性能,引起應(yīng)力集中。當(dāng)缺陷超標(biāo)時(shí),影響承載截面積,危及安全。使用抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa的鋼材及鉻-鉬低合金鋼材制造的壓力容器,奧氏體不銹鋼、鈦材和鎳材制造的壓力容器,低溫壓力容器,球形壓力容器以及焊縫系數(shù)取1.0的壓力容器,其焊縫表面不得有咬邊;其他壓力容器焊縫表面的咬邊深度不得大于0.5mm,咬邊的連續(xù)長(zhǎng)度不得大于100mm。焊縫兩側(cè)咬邊的總長(zhǎng)不得超過該焊縫長(zhǎng)度的10%。3-128 何謂延遲裂紋?如何防止?答:延遲裂紋是冷裂紋的一種常見缺陷,它不在焊后立即產(chǎn)生,而在焊后延遲幾小時(shí)、幾天或更長(zhǎng)時(shí)間才出現(xiàn),故稱延遲裂紋。有延遲裂紋傾向的 >540MPa和Cr-Mo鋼制的容器,應(yīng)在焊接完成最少24小時(shí)后才能進(jìn)行檢驗(yàn)。防止延遲裂紋可采用焊后加熱的辦法。3-129 何謂熱裂紋?產(chǎn)生的主要原因是什么?答:焊接過程中在300℃以上高溫下產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋。熱裂紋一般是在稍低于凝固溫度下產(chǎn)生的凝固裂紋,也有少數(shù)是在凝固溫度區(qū)發(fā)生。熱裂紋的產(chǎn)生原因是焊接拉應(yīng)力作用到晶界上的低熔共晶體所造成的。焊接應(yīng)力是產(chǎn)生裂紋的外因,低熔共晶體是產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部條件。焊縫中偏高的S、P是其與Fe形成低熔點(diǎn)共晶體的主要因素。在壓力容器焊接中,降低線能量或采用多層焊是防止熱裂紋的一種有效方法。3-130 什么是焊后消氫處理?答:焊接過程中,來自焊條、焊劑和空氣濕氣中的氫氣,在高溫下被分解成原子狀態(tài)溶于液態(tài)金屬中,焊縫冷卻時(shí),氫在鋼中的熔解度急劇下降,由于焊縫冷卻很快,氫來不及逸出,留在焊縫金屬中,過一段時(shí)間后,會(huì)在焊縫或熔合線聚集。聚集到一定程度,在焊接應(yīng)力的作用下,導(dǎo)致焊縫或熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋,即延遲裂紋。因此要求焊條先預(yù)熱,焊后對(duì)焊縫后熱至200℃,后熱時(shí)間正常為16小時(shí),這樣可降低焊縫冷卻速度使氫充分逸出,稱為焊后消氫處理,這也是焊條要選用低氫型的原因。3-131 壓力容器焊后熱處理的目的是什么?答:焊后熱處理的主要目的是消除和降低焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力,避免焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋;恢復(fù)冷作而損失的力學(xué)性能;改善接頭及熱影響區(qū)的塑性和韌性,提高抗應(yīng)力腐蝕的能力。3-132 壓力容器制造中的熱處理分哪兩類?答:分為改善材料力學(xué)性能的熱處理和焊后熱處理兩類。3-133 何謂無損檢測(cè)?常用方法有哪些?答:無損檢測(cè)是在不對(duì)受檢工件進(jìn)行分離和造成損傷的情況下,對(duì)容器的材料,結(jié)構(gòu)和焊接接頭等的內(nèi)部和表面質(zhì)量進(jìn)行檢查。常用方法有:射線(RT)、超聲(UT)、磁粉(MT)、滲透(PT)、渦流(ET)、聲發(fā)射(AE)等。3-134 沖擊功與沖擊韌性有何差別?答:鋼材在進(jìn)行缺口沖擊試驗(yàn)時(shí),擺錘沖擊消耗在試樣上的能量,稱為沖擊功。用Ak表示,當(dāng)為V形缺口時(shí),即為AKV。沖擊試驗(yàn)時(shí)擺錘消耗在試樣單位截面上的沖擊功稱為沖擊韌性(也稱為沖擊值)。用αk表示。由于沖擊功僅為試樣缺口附近參加變形的體積所吸收,而此體積又無法測(cè)定,且在同一斷面上每一部分的變形也不一致,因此用單位截面積上的沖擊功αk來判斷韌性的方法國(guó)內(nèi)外已逐漸被淘汰。3-135 鋼材沖擊試驗(yàn)的試樣為什么要取橫向?答:鋼錠在澆鑄時(shí)形成的偏析或雜質(zhì),在軋制鋼板的過程中會(huì)順著鋼板軋制方向(金屬延伸方向)形成纖維狀帶狀組織,從而使鋼板平行于纖維組織(縱向)的機(jī)械性能高于垂直方向(橫向),尤其韌性和塑性指標(biāo)更為突出。為提高材料的安全使用及壓力容器的可靠性,GB150規(guī)定低溫沖擊試驗(yàn)要取橫向作為最低沖擊功規(guī)定值 第四章 管殼式換熱器 4-1 GB151-1999管殼式換熱器的適用范圍是什么?答:1.適用于固定管板式、浮頭式、U形管式和填料函式換熱器。2.適用的參數(shù)為:公稱直徑DN ≤2600mm;公稱壓力PN ≤35MPa;且公稱直徑(mm)和公稱壓力(MPa)的乘積不大于1.75×104。4-2 對(duì)于管、殼程設(shè)計(jì)壓力均為內(nèi)壓的管殼式換熱器,其受壓元件在什么情況下可按壓差設(shè)計(jì)?還應(yīng)考慮什么問題?答:對(duì)于同時(shí)受管、殼程內(nèi)壓作用的元件,僅在能保證管、殼程同時(shí)升、降壓時(shí),才可以按壓差設(shè)計(jì)。壓差的取值還應(yīng)考慮在壓力試驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的最大壓差值,同時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)提出壓力試驗(yàn)的步進(jìn)程序。4-3 試述管殼式換熱器中管、殼程設(shè)計(jì)溫度與管壁、殼壁溫度的差異及作用。答:管、殼程設(shè)計(jì)溫度分別為管程管箱和殼程殼體的設(shè)計(jì)溫度,是對(duì)應(yīng)于管、殼程設(shè)計(jì)壓力分別設(shè)定的管、殼程受壓元件金屬溫度(沿元件金屬橫截面的溫度平均值)的最高值或最低值。用于確定元件材料的許用應(yīng)力。管壁、殼壁溫度分別為沿長(zhǎng)度平均的換熱管、殼程圓筒金屬溫度,分別是傳熱過程中形成的換熱管、殼程圓筒金屬溫度沿長(zhǎng)度方向的平均值。用于計(jì)算殼程圓筒與換熱管的熱膨脹差在管板、換熱管和殼程圓筒中引起的應(yīng)力。這兩組溫度不僅定義、性質(zhì)和作用不同,而且數(shù)值上也會(huì)有較大差異,因此,在計(jì)算時(shí)一定要注意,不可混用。4-4 管殼式換熱器中同時(shí)受管、殼程溫度作用的元件的設(shè)計(jì)溫度如何確定?答:管殼式換熱器中同時(shí)受管、殼程溫度作用的元件的設(shè)計(jì)溫度可按金屬溫度確定,也可取較高側(cè)的設(shè)計(jì)溫度。4-5 管殼式換熱器主要元件腐蝕裕量的考慮原則是什么?答:管殼式換熱器主要元件腐蝕裕量的考慮原則: a)管板、浮頭法蘭、球冠形封頭和鉤圈兩面均應(yīng)考慮腐蝕裕量; b)平蓋、凸形封頭、管箱和圓筒的內(nèi)表面應(yīng)考慮腐蝕裕量; c)管板和平蓋上開槽時(shí),可把高出隔板槽底面的金屬作為腐蝕裕量,但當(dāng)腐蝕裕量大于槽深時(shí),還應(yīng)加上兩者的差值; d)壓力容器法蘭和管法蘭的內(nèi)直徑面上應(yīng)考慮腐蝕裕量; e)換熱管不考慮腐蝕裕量; f)拉桿、定距管、折流板和支持板等非受壓元件,一般不考慮腐蝕裕量。4-6 對(duì)于無法進(jìn)行無損檢測(cè)的鋼制固定管板式換熱器殼程圓筒的環(huán)向焊接接頭,其焊接接頭系數(shù)如何選取?答:對(duì)于無法進(jìn)行無損檢測(cè)的鋼制固定管板式換熱器殼程圓筒的環(huán)向焊接接頭,當(dāng)采用氬弧焊打底或沿焊接接頭根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板時(shí),其焊接接頭系數(shù)φ=0.6。4-7 用于制造管板、平蓋、法蘭的鋼鍛件,其級(jí)別應(yīng)不低于幾級(jí)?答:用于制造管板、平蓋、法蘭的鋼鍛件,其級(jí)別不得低于JB4726和JB4728規(guī)定的Ⅱ級(jí)。4-8 在管板選材中,何時(shí)采用鍛件?答:a)管板本身具有凸肩并與圓筒(或封頭)對(duì)接連接時(shí),應(yīng)采用鍛件[如GB151-1999附錄G中圖G1(d)、(e)和圖G2(b)、(c)、(d)、(f)]。b)厚度大于60mm的管板,宜采用鍛件。4-9 符合GB151-1999附錄C的奧氏體不銹鋼焊接鋼管用作換熱管時(shí),其適用范圍如何?答:其適用范圍為: a)不得用于極度危害介質(zhì)的工況; b)設(shè)計(jì)壓力不大于6.4MPa; c)使用溫度與相應(yīng)鋼號(hào)的無縫管相同。4-10 管殼式換熱器的接管(或接口)設(shè)計(jì)與一般容器相比有什么特殊要求?答:a)接管宜與殼體內(nèi)表面平齊; b)接管應(yīng)盡量沿?fù)Q熱器的徑向或軸向設(shè)臵; c)設(shè)計(jì)溫度高于或等于300℃時(shí),應(yīng)采用對(duì)焊法蘭; d)必要時(shí)應(yīng)設(shè)臵溫度計(jì)接口、壓力計(jì)接口及液面計(jì)接口; e)對(duì)于不能利用接管(或接口)進(jìn)行放氣和排液的換熱器,應(yīng)在管程和殼程的最高點(diǎn)設(shè)臵放氣口,最低點(diǎn)設(shè)臵排液口,其最小公稱直徑為20mm; f)立式換熱器可設(shè)臵溢流口。4-11 管殼式換熱器整體管板的有效厚度如何確定?答:整體管板的有效厚度等于管程分程隔板槽底部的管板厚度減去下列二者厚度之和: a)管程腐蝕裕量超出管程隔板槽深度的部分; b)殼程腐蝕裕量與管板在殼程側(cè)的結(jié)構(gòu)開槽深度二者中的較大值。4-12 管殼式換熱器復(fù)合管板的有效厚度如何確定?答:復(fù)層與基層的結(jié)合要求符合GB151-1999中4.3.2.3條規(guī)定的復(fù)合管板,其復(fù)層厚度可計(jì)入復(fù)合管板的有效厚度中。當(dāng)復(fù)層材料的強(qiáng)度低于基層材料時(shí),應(yīng)以復(fù)層當(dāng)量厚度計(jì)入復(fù)合管板的有效厚度中,復(fù)層當(dāng)量厚度按下式計(jì)算: 式中: ──復(fù)層當(dāng)量厚度,mm; ──設(shè)計(jì)溫度下基層材料的許用應(yīng)力,MPa; ──設(shè)計(jì)溫度下復(fù)層材料的許用應(yīng)力,MPa; ──復(fù)層最薄處的厚度,mm。4-13 GB151-1999中對(duì)管板最小厚度是如何規(guī)定的?答:1.管板與換熱管采用脹接連接時(shí),管板的最小厚度(不包括腐蝕裕量)按如下規(guī)定: a)用于易燃、易爆及有毒介質(zhì)等嚴(yán)格場(chǎng)合時(shí),管板的最小厚度應(yīng)不小于換熱管的外徑(d o); b)用于一般場(chǎng)合時(shí),管板的最小厚度應(yīng)符合如下要求: d o≤25時(shí) ≥0.75d o 25<d o<50時(shí) ≥0.70d o d o≥50時(shí) ≥0.65d o 2.管板與換熱管采用焊接連接時(shí),管板的最小厚度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的要求,且不小于12mm。3.復(fù)合管板復(fù)層最小厚度及相應(yīng)要求: a)管板與換熱管焊接連接的復(fù)合管板,其復(fù)層的厚度應(yīng)不小于3mm。對(duì)有耐腐蝕要求的復(fù)層,還應(yīng)保證距復(fù)層表面深度不小于2mm的復(fù)層化學(xué)成分和金相組織符合復(fù)層材料標(biāo)準(zhǔn)的要求; b)采用賬接連接的復(fù)合管板,其復(fù)層最小厚度應(yīng)不小于10mm,并應(yīng)保證距復(fù)層表面深度不小于8mm的復(fù)層化學(xué)成分和金相組織符合復(fù)層材料標(biāo)準(zhǔn)的要求。4-14 對(duì)多管程管殼式換熱器,分程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮什么?答:分程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮: a)應(yīng)盡可能使各管程的換熱管數(shù)大致相等。b)分層隔板槽形狀簡(jiǎn)單,密封面長(zhǎng)度較短。4-15 管殼式換熱器管箱的最小內(nèi)側(cè)深度如何確定?答:管殼式換熱器管箱的最小內(nèi)側(cè)深度按下列要求確定: a)軸向開口的單管程管箱,開口中心處的最小深度應(yīng)不小于接管內(nèi)直徑的1/3; b)多程管箱的內(nèi)側(cè)深度應(yīng)保證兩程之間的最小流通面積不小于每程換熱管流通面積的1.3倍;當(dāng)操作允許時(shí),也可等于每程換熱管的流通面積。4-16 管殼式換熱器管板與換熱管的連接型式主要有哪幾種?答:管殼式換熱器管板與換熱管的連接主要有焊接、脹接、脹焊并用等型式。4-17 管殼式換熱器換熱管與管板之間采用強(qiáng)度脹接的適用范圍和要求如何?答:1.適用范圍: a)設(shè)計(jì)壓力小于等于4MPa; b)設(shè)計(jì)溫度小于等于300℃; c)操作中無劇烈的振動(dòng),無過大的溫度變化及無明顯的應(yīng)力腐蝕。2.一般要求: a)換熱管材料的硬度值一般須低于管板材料的硬度值; b)有應(yīng)力腐蝕時(shí),不應(yīng)采用管端局部退火的方式來降低換熱管的硬度。4-18 管殼式換熱器在什么情況下管板與換熱管之間的連接應(yīng)脹焊并用?答:在下列情況下管板與換熱管之間的連接應(yīng)脹焊并用: 1.密封性能要求較高的場(chǎng)合; 2.承受振動(dòng)或疲勞載荷的場(chǎng)合。3.有間隙腐蝕的場(chǎng)合; 4.采用復(fù)合管板的場(chǎng)合。4-19 管板與殼程圓筒、管箱圓筒之間的連接方式有幾種?答:有a、b、c、d、e、f型六種。如下圖: a型:管板通過墊片與殼體法蘭和管箱法蘭連接; b型:管板直接與殼程圓筒和管箱圓筒形成整體結(jié)構(gòu); c型:管板與殼程圓筒連為整體,其延長(zhǎng)部分形成凸緣被夾持在活套環(huán)與管箱法蘭之間; d型:管板與管箱圓筒連為整體,其延長(zhǎng)部分形成凸緣被夾持在活套環(huán)與殼體法蘭之間; e型:管板與殼程圓筒連為整體,其延長(zhǎng)部分兼作法蘭,與管箱法蘭用螺柱、墊片連接; f型:管板與管箱圓筒連為整體,其延長(zhǎng)部分兼作法蘭,與殼體法蘭用螺柱、墊片連接。4-20 在什么情況下固定管板式換熱器的殼程圓筒需設(shè)臵膨脹節(jié)?答:在固定式管板的計(jì)算中按有溫差的各種工況計(jì)算出殼體軸向應(yīng)力、換熱管的軸向應(yīng)力、換熱管與管板之間的拉脫力q中,有一個(gè)不能滿足強(qiáng)度(或穩(wěn)定)條件時(shí),就需要設(shè)臵膨脹節(jié)。在固定式管板強(qiáng)度校核計(jì)算中,當(dāng)管板厚度確定之后,不設(shè)膨脹節(jié)時(shí),有時(shí)管板強(qiáng)度不夠,設(shè)膨脹節(jié)后,管板厚度可能就滿足要求。此時(shí),也可設(shè)臵膨脹節(jié)以減薄管板,但要從材料消耗、制造難易、安全及經(jīng)濟(jì)效果等綜合評(píng)估而定。4-21 管殼式換熱器管板的延長(zhǎng)部分兼作法蘭時(shí),法蘭部分對(duì)管板有什么影響?答:當(dāng)管板兼作法蘭時(shí),法蘭力矩不僅作用于法蘭上,還會(huì)延伸作用于管板上,對(duì)管板來說,增加了一個(gè)附加力矩。因此計(jì)算管板時(shí),除考慮殼程、管程設(shè)計(jì)壓力的“當(dāng)量壓力”及管子與殼體不同熱膨脹引起的“當(dāng)量壓力”外,還需要計(jì)入由于法蘭力距引起的管板應(yīng)力。由于法蘭力矩在管板中引起的附加力矩,使管板計(jì)算趨于復(fù)雜化,管板厚度取決于其危險(xiǎn)組合。對(duì)延長(zhǎng)部分兼作法蘭的管板,法蘭和管板應(yīng)分別設(shè)計(jì),且法蘭厚度可以和管板厚度不同。4-22 管殼式換熱器中常用的折流板和支持板的形式有幾種?答:在管殼式換熱器中,常用的折流板和支持板的形式有弓形和圓盤-圓環(huán)形兩種。弓形折流板有單弓形、雙弓形和三弓形三種。4-23 管殼式換熱器中折流板的布臵應(yīng)遵循什么原則?答:在管殼式換熱器中,折流板的布臵原則為: 1.折流板的布臵必須符合工藝設(shè)計(jì)條件的要求。特別是對(duì)折流板的形式、折流板的間距、靠近殼程物料進(jìn)出口的折流板位臵等必須盡可能滿足工藝設(shè)計(jì)條件。2.在工藝設(shè)計(jì)條件沒有特別要求的情況下,折流板一般應(yīng)按等間距布臵,管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進(jìn)、出口接管。3.臥式換熱器的殼程為單相清潔流體時(shí),折流板缺口應(yīng)水平上下布臵,若氣體中含有少量液體時(shí),則應(yīng)在缺口朝上的折流板的最低處開通液口;若液體中含有少量氣體時(shí),則應(yīng)在缺口朝下的折流板的最高處開通氣口。4.臥式換熱器、冷凝器和重沸器的殼程介質(zhì)為氣、液相共存或液體中含有固體物料時(shí),折流板缺口應(yīng)垂直左右布臵,并在折流板最低處開通液口。4-24 管殼式換熱器中折流板的最小間距為多少?答:在管殼式換熱器中,折流板最小間距一般不小于圓筒內(nèi)直徑的五分之一,且不小于50mm;特殊情況下也可取較小的間距。4-25 在什么情況下,管殼式換熱器應(yīng)設(shè)臵支持板?答:當(dāng)換熱器不需設(shè)臵折流板,但換熱管無支撐跨距超過GB151規(guī)定的最大無支撐跨距時(shí),則應(yīng)設(shè)臵支持板,用來支撐換熱管,以防止換熱管產(chǎn)生過大的撓度。浮頭式換熱器浮頭端宜設(shè)臵加厚環(huán)板的支持板。4-26 在什么情況下,管殼式換熱器管程及殼程的介質(zhì)進(jìn)口處應(yīng)設(shè)臵防沖板?答:1.管程設(shè)臵防沖板的條件:當(dāng)管程采用軸向入口接管或換熱管內(nèi)流體流速超過3m/s時(shí),應(yīng)設(shè)臵防沖板,以減少流體的不均勻分布和對(duì)換熱管端的沖蝕 2.殼程設(shè)臵防沖板的條件: ①當(dāng)殼程進(jìn)口管流體的 值(ρ—流體密度,kg/m3;υ—流體流速,m/s)為下列數(shù)值時(shí),應(yīng)在殼程進(jìn)口處設(shè)臵防沖板: a)非腐蝕、非磨蝕性的單相流體: >2230kg/(m?s2)者; b)其它液體,包括沸點(diǎn)下的液體: >740kg/(m?s2)者。②有腐蝕或有磨蝕的氣體、蒸汽及汽液混合物,應(yīng)設(shè)臵防沖板。4-27 在什么情況下,管殼式換熱器殼程進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)臵導(dǎo)流筒?答:當(dāng)殼程進(jìn)出口距管板較遠(yuǎn),流體停滯區(qū)過大時(shí),應(yīng)設(shè)臵導(dǎo)流筒,以減小流體停滯區(qū),增加換熱管的有效換熱長(zhǎng)度。4-28 管殼式換熱器殼程進(jìn)口處的防沖板表面距圓筒內(nèi)壁的距離與防沖板的直徑或邊長(zhǎng)各為多少?答:防沖板外表面到圓筒內(nèi)壁的距離,應(yīng)不小于接管外徑的1/4。防沖板的直徑或邊長(zhǎng),應(yīng)大于接管外徑50mm。4-29 管殼式換熱器殼程進(jìn)出口處的導(dǎo)流筒有幾種形式,其結(jié)構(gòu)尺寸在設(shè)計(jì)中應(yīng)如何考慮?答:一般有內(nèi)導(dǎo)流筒和外導(dǎo)流筒兩種形式。a)內(nèi)導(dǎo)流筒 導(dǎo)流筒外表面到殼體圓筒內(nèi)壁的距離宜不小于接管外徑的1/3;導(dǎo)流筒端部至管板的距離,應(yīng)使該處的流通面積不小于導(dǎo)流筒的外側(cè)流通面積。b)外導(dǎo)流筒 內(nèi)襯筒內(nèi)表面到外導(dǎo)流筒的內(nèi)表面間距為:接管外徑d ≤200mm時(shí),間距不小于50mm; d >200mm時(shí),間距不小于75mm。立式外導(dǎo)流換熱器,應(yīng)在內(nèi)襯筒下端開淚孔。4-30 管殼式換熱器雙殼程結(jié)構(gòu)的縱向隔板的設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮些什么問題?答:在管殼式換熱器中,雙殼程結(jié)構(gòu)的縱向隔板的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn): 1.縱向隔板的最小厚度為6mm。當(dāng)殼程壓力降較大時(shí),隔板應(yīng)適當(dāng)加厚。2.縱向隔板與管板的連接可采用焊接或可拆卸連接。縱向隔板回流端的改向流通面積應(yīng)大于折流板的缺口面積。3.需要抽出管束的換熱器,應(yīng)在隔板的兩側(cè)與殼體的間隙處設(shè)臵二殼程之間的密封結(jié)構(gòu)。固定管板式換熱器的縱向隔板可直接與圓筒焊接或插入導(dǎo)向槽中。4-31 填料函式換熱器,不適用于什么介質(zhì)?答:填料函式換熱器不適用于易揮發(fā)、易燃、易爆、有毒及貴重介質(zhì)。4-32 填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)型式有哪幾種?收集泄漏的介質(zhì)時(shí)應(yīng)選用哪種型式?答:填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)型式有外填料函浮頭式、單填料函滑動(dòng)管板式和雙填料函滑動(dòng)管板式三種。收集泄漏的介質(zhì)時(shí)應(yīng)選用雙填料函滑動(dòng)管板結(jié)構(gòu)型式。4-33 填料函式換熱器的填料可以采用哪幾種?答:填料函式換熱器的填料應(yīng)根據(jù)管、殼程介質(zhì)、操作溫度、操作壓力等確定,可以采用油浸石棉填料、橡膠石棉填料、聚四氟乙烯浸石棉填料和柔性石墨填料。4-34 重疊式換熱器的支座設(shè)計(jì),應(yīng)考慮什么要求?答:重疊式換熱器的支座設(shè)計(jì),應(yīng)考慮以下要求:(1)重疊式換熱器之間的支座應(yīng)設(shè)臵調(diào)整高度用的墊板;(2)重疊式換熱器之間的支座底板到設(shè)備中心線的距離應(yīng)比接管法蘭密封面到設(shè)備中心線的距離至少小5mm;(3)重疊式換熱器支座除按JB/T4712選用外,必要時(shí)應(yīng)對(duì)支座和殼體進(jìn)行校核;(4)當(dāng)重疊換熱器質(zhì)量較大時(shí),可增設(shè)一組重疊支座。4-35 管殼式換熱器的管箱、浮頭蓋在什么情況下應(yīng)在施焊后作消除應(yīng)力的熱處理?設(shè)備法蘭密封面應(yīng)在何時(shí)加工?答:a)碳鋼、低合金鋼的焊有分程隔板的管箱和浮頭蓋以及管箱的側(cè)向開孔超過1/3圓筒內(nèi)徑的管箱,應(yīng)在施焊后作消除應(yīng)力的熱處理,設(shè)備法蘭密封面應(yīng)在熱處理后加工。b)除圖樣另有規(guī)定外,奧氏體不銹鋼制管箱、浮頭蓋可不進(jìn)行熱處理[注]。[注]對(duì)變形有較高要求時(shí),可以進(jìn)行低溫(t<427℃)或不需考慮防止材料敏化導(dǎo)致的晶間腐蝕時(shí)進(jìn)行高溫(t>427℃)消除應(yīng)力熱處理。但其消除應(yīng)力的效果低于碳鋼和低合金鋼。當(dāng)有較高抗腐蝕要求或在高溫下使用時(shí),應(yīng)保持奧氏體,防止敏化且防止管箱、浮頭蓋變形。因此,可進(jìn)行固溶處理(恢復(fù)奧氏體),由此所形成的殘余應(yīng)力以及焊接管箱時(shí)所形成的殘余應(yīng)力,可由低溫退火來消除,然后再進(jìn)行設(shè)備法蘭密封面的加工。4-36 設(shè)計(jì)有抗應(yīng)力腐蝕要求的管殼式換熱器時(shí)應(yīng)如何處理?答:1.對(duì)管殼式換熱器殼程圓筒、管箱及換熱管的處理方法為: a)進(jìn)行消除局部應(yīng)力(焊接殘余應(yīng)力、冷作產(chǎn)生的應(yīng)力等)熱處理; b)采用耐應(yīng)力腐蝕的材料; c)避免產(chǎn)生過高的拉應(yīng)力。2.對(duì)換熱管與管板之間的連接接頭采用焊接,不能采用脹接。脹接會(huì)引起大的局部應(yīng)力,對(duì)于易引起加工硬化的材料更甚,這個(gè)應(yīng)力如被消除,則脹接也就失去意義,故對(duì)具有應(yīng)力腐蝕的場(chǎng)合,連接接頭不能采用脹接;焊接連接雖也會(huì)引起局部應(yīng)力,但由于管壁薄,拘束度低,此局部應(yīng)力不會(huì)太大,故一般不作消除應(yīng)力熱處理。4-37 與一般容器相比,設(shè)計(jì)者提出管殼式換熱器壓力試驗(yàn)要求時(shí)應(yīng)作哪些特殊考慮?答:1.按壓差設(shè)計(jì)的換熱器應(yīng)提出壓力試驗(yàn)時(shí)升壓和降壓的具體要求。2.對(duì)于管程和殼程設(shè)計(jì)壓力之一為負(fù)壓的換熱器,其正壓側(cè)的試驗(yàn)壓力應(yīng)取為按正壓側(cè)設(shè)計(jì)壓力確定的試驗(yàn)壓力與負(fù)壓側(cè)設(shè)計(jì)壓力的絕對(duì)值之和。3.對(duì)于管程設(shè)計(jì)壓力大于殼程設(shè)計(jì)壓力的換熱器,應(yīng)對(duì)換熱管與管板連接接頭的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)壓力提出詳細(xì)要求。4.確定試驗(yàn)壓力后,除對(duì)圓筒進(jìn)行試驗(yàn)壓力下的應(yīng)力校核外,還要對(duì)封頭進(jìn)行校核。4-38 固定管板式換熱器壓力試驗(yàn)順序如何?答:固定管板式換熱器壓力試驗(yàn)順序: a)殼程試壓,同時(shí)檢查換熱管與管板連接接頭; b)管程試壓。4-39 浮頭式換熱器壓力試驗(yàn)順序如何?答:浮頭式換熱器壓力試驗(yàn)順序:(1)用試驗(yàn)壓環(huán)和浮頭專用試壓工具進(jìn)行換熱管與管板連接接頭試壓;(2)管程試壓;(3)殼程試壓。4-40 釜式重沸器因管束型式不同其壓力試驗(yàn)順序有什么不同?答:釜式重沸器的管束型式有U形管束和浮頭式管束。當(dāng)管束為U形管束時(shí),其壓力試驗(yàn)順序?yàn)椋?1)用試驗(yàn)壓環(huán)進(jìn)行殼程試壓,同時(shí)檢查換熱管與管板連接接頭;(2)管程試壓。當(dāng)管束為浮頭式管束時(shí),其壓力試驗(yàn)順序?yàn)椋?1)用試驗(yàn)壓環(huán)和浮頭專用試壓工具,以及管頭試壓專用殼體進(jìn)行換熱管與管板連接接頭試壓;(2)管程試壓;(3)殼程試壓。4-41對(duì)于管程設(shè)計(jì)壓力大于殼程設(shè)計(jì)壓力的管殼式換熱器,設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)換熱管與管板連接接頭提出怎樣的試驗(yàn)方法和要求?答:對(duì)于管程設(shè)計(jì)壓力大于殼程設(shè)計(jì)壓力的管殼式換熱器,為了檢查換熱管與管板連接接頭的嚴(yán)密性,可根據(jù)實(shí)際情況提出下列試驗(yàn)方法和要求: 1.提高殼程試驗(yàn)壓力等于管程試驗(yàn)壓力,此時(shí)必須校核殼程圓筒、接管、法蘭在該試驗(yàn)壓力下的應(yīng)力,并能滿足壓力試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求。2.若經(jīng)上述校核不能滿足壓力試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求時(shí),則殼程按本腔試驗(yàn)壓力試壓后,再:①以1.0倍殼程設(shè)計(jì)壓力的含氨體積濃度約為1%的壓縮空氣進(jìn)行氨滲漏試驗(yàn);②對(duì)有特殊要求的換熱器,如高壓換熱器等可用低壓純氨進(jìn)行試漏或采用鹵素檢漏等方法試驗(yàn)。4-42 除一般容器要求的情況外,什么情況下的管殼式換熱器應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)?答:當(dāng)管殼式換熱器管、殼程介質(zhì)互漏會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害時(shí),應(yīng)在壓力試驗(yàn)合格后進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。4-43 設(shè)計(jì)溫度低于-40℃時(shí),換熱器的墊片應(yīng)如何選用?答:設(shè)計(jì)溫度低于-40℃時(shí)的墊片應(yīng)采用奧氏體不銹鋼、銅、鋁包的金屬包墊片或用上述金屬帶制成的纏繞式墊片、金屬墊。4-44 GB151標(biāo)準(zhǔn)中換熱器殼體最小厚度由哪些因素決定?答:換熱器殼體最小厚度的確定主要是考慮使殼體具有足夠的剛性,減小變形,以利于管板和管束的安裝。尤其是浮頭式和U形管式換熱器的殼體,因無管板的支持作用又需要拆卸,故保證一定的厚度更為必要。此外對(duì)在疊摞狀態(tài)使用的臥式換熱器,其鞍座及接管都會(huì)對(duì)殼程圓筒產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力,為此也須適當(dāng)增加殼體的最小厚度。適當(dāng)增大殼程圓筒的最小厚度,也有利于對(duì)管程設(shè)計(jì)壓力較高的換熱器在殼程進(jìn)行管接頭的泄漏試驗(yàn)。附件 壓力容器設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)目錄
一、設(shè)計(jì)、制造與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 1)GB150-1998 鋼制壓力容器 2)GB151-1999 管殼式換熱器 3)GB12337-1998 鋼制球形儲(chǔ)罐 4)JB4710-2000 鋼制塔式容器(已發(fā)布實(shí)施,尚未發(fā)行)5)JB4732-1995 鋼制壓力容器一分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 6)JB/T4735-1997 鋼制焊接常壓容器 7)GB/T16508-1996 鍋殼鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算 8)
JB6917-1998 制冷裝臵用壓力容器 9)GB/T15386-1994 空冷式換熱器 10)GB16409-1996 板式換熱器 11)GB16749-1997 壓力容器波形膨脹節(jié) 12)HG20580-1998 鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定 13)HG20581-1998 鋼制化工容器材料選用規(guī)定 14)HG20582-1998 鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定 15)HG20583-1998 鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定 16)HG20584-1998 鋼制化工容器制造技術(shù)要求 17)HG20585-1998 鋼制低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定 18)HG20660-2000 壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類 19)JB4730-1994 壓力容器無損檢測(cè) 20)JB4744-2000 鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn) 21)JB/T4714-1992 浮頭式換熱器和冷凝器型式與基本參數(shù) 22)JB/T4715-1992 固定管板式換熱器型式與基本參數(shù) 23)JB/T4716-1992 立式熱虹吸式重沸器型式與基本參數(shù) 24)JB/T4717-1992 U形管式換熱器型式與基本參數(shù) 25)JB/T4723-1992 不可拆式螺旋板換熱器型式與基本參數(shù) 26)JB/T4740-1997 空冷式換熱器型式與基本參數(shù) 27)JB4708-2000 鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定 28)JB/T4709-2000 鋼制壓力容器焊接規(guī)程 29)GB/T324-1988 焊接符號(hào)表示法 30)GB/T985-1988 氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸 31)GB/T986-1988 埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸 32)HG/T20531-1993 鑄鋼、鑄鐵容器 33)HG/T20569-1994 機(jī)械攪拌設(shè)備 34)GB/T1804-2000 一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公差 35)GB/T13148-1991 不銹復(fù)合鋼板焊接技術(shù)條件 36)GB/T13149-1991 鈦及鈦合金復(fù)合鋼板焊接技術(shù)條件 37)GB/T13147-1991 銅及銅合金復(fù)合鋼板焊接技術(shù)條件
二、材料標(biāo)準(zhǔn) 1)GB/T699-1999 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 2)GB/T700-1998 碳素結(jié)構(gòu)鋼 3)GB/T912-1989 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶 4)GB/T1220-1992 不銹鋼棒 5)GB/T1221-1992 耐熱鋼棒 6)GB/T3077-1999 合金結(jié)構(gòu)鋼 7)GB/T3274-1998 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶 8)GB/T3280-1992 不銹鋼冷軋鋼板 9)GB3531-1996 低溫壓力容器用低合金鋼鋼板 10)GB/T4237-1992 不銹鋼熱軋鋼板 11)GB/T4238-1992 耐熱鋼板 12)GB6654-1996 壓力容器用鋼板 13)GB/T8165-1997 不銹鋼復(fù)合鋼板和鋼帶 14)JB4733-1996 壓力容器用爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板 15)JB4741-2000 壓力容器用鎳銅合金熱軋板材 16)JB4726-2000 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件 17)JB4727-2000 低溫容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件 18)JB4728-2000 壓力容器用不銹鋼鍛件 19)JB4743-2000 壓力容器用鎳銅合金鍛件 20)GB3087-1999 低中壓鍋爐用無縫鋼管 21)GB5310-1995 高壓鍋爐用無縫鋼管 22)GB6479-2000 化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管 23)GB/T8163-1999 輸送流體用無縫鋼管 24)GB/T8162-1999 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 25)GB9948-1988 石油裂化用無縫鋼管 26)GB13296-1991 鍋爐、熱交換器用不銹無縫鋼管 27)GB/T14976-1994 流體輸送用不銹鋼無縫管 28)GB/T14975-1994 結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼 29)GB/T12771-2000 流體輸送用不銹鋼焊接鋼管 30)JB4742-2000 壓力容器用鎳銅合金無縫管 31)GB/T3621-1994 鈦及鈦合金板材 32)GB/T8547-1987 鈦-鋼復(fù)合板 33)GB/T3624-1995 鈦及鈦合金管 34)GB/T3625-1995 換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管 35)GB/T3880-1997 鋁及鋁合金軋制板材 36)GB/T6893-2000 鋁及鋁合金拉(軋)制無縫管 37)GB/T13238-1991 銅-鋼復(fù)合鋼板 38)GB/T8890-1998 熱交換器用銅合金無縫管 39)GB/T1527-1997 銅及銅合金拉制管 40)GB/T3902-1999 銅及銅合金復(fù)合鋼板 41)GB/T15117-1995 碳鋼焊條 42)GB/T5118-1995 低合金鋼焊條 43)GB/T983-1995 不銹鋼焊條 44)GB/T5293-1999 埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑 45)GB/T12470-1990 低合金鋼埋弧焊用焊劑 46)GB/T14957-1994 熔化焊用焊絲 47)GB/T14958-1994 氣體保護(hù)焊用焊絲 48)GB/T17584-1999 埋弧焊用不銹鋼焊絲和焊劑 49)GB5612-1985 鑄鐵牌號(hào)表示方法 50)GB9439-1988 灰鑄鐵 51)GB9440-1988 可鍛鑄鐵 52)GB1348-1988 球墨鑄鐵件 53)GB9437-1988 耐熱鑄鐵件 54)GB8491-1987 高硅耐腐鑄件 55)GB5613-1985 鑄鋼牌號(hào)表示方法 56)GB5676-1985 一般工程用鑄選碳鋼 57)GB2659-1987 焊接結(jié)構(gòu)碳素鋼鑄件 58)GB2100-1980 不銹耐酸鋼鑄件技術(shù)條件 59)GB8492-1987 耐熱鋼鑄件 60)GB228-1987 金屬拉伸試驗(yàn)方法 61)GB/T229-1994 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法 62)GB232-1988 金屬?gòu)澢囼?yàn)方法 63)GB/T4334.1-2000 不銹鋼10%草酸浸蝕試驗(yàn)方法 64)GB/T4334.2-2000 不銹鋼硫酸-硫酸鐵腐蝕試驗(yàn)方法 65)GB/T4334.3-2000 不銹鋼65%硝酸腐蝕試驗(yàn)方法 66)GB/T4334.4-2000 不銹鋼硝酸-氫氟酸腐蝕試驗(yàn)方法 67)GB/T4334.5-2000 不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法 68)GB/T4334.6-2000 不銹鋼5%硫酸腐蝕方法
三、零部件標(biāo)準(zhǔn) 1)JB/T4700-2000 壓力容器法蘭與技術(shù)條件 2)JB/T4701-2000 甲型平焊法蘭 3)JB/T4702-2000 乙型平焊法蘭 4)JB/T4703-2000 長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭 5)JB/T4704-2000 非金屬軟墊片 6)JB/T4705-2000 纏繞墊片 7)JB/T4706-2000 金屬包墊片 8)JB/T4707-2000 等長(zhǎng)雙頭螺栓 9)JB/T4712-1992 鞍式支座 10)JB/T4713-1992 容器支腿 11)JB/T4718-1992 管殼式換熱器用金屬包墊 12)JB/T4719-1992 管殼式換熱器用纏繞墊片 13)JB/T4720-1992 管殼式換熱器用非金屬軟墊片 14)JB/T4720-1992 外頭蓋側(cè)法蘭 15)JB/T4721-1992 管殼式換熱器用螺紋管基本參數(shù)與技術(shù)條件 16)JB/T4724-1992 支承式支座 17)JB/T4725-1992 耳式支座 18)JB/T4729-1994 旋壓封頭 19)JB/T4736-1995 補(bǔ)強(qiáng)圈 20)JB/T4737-1995 橢圓形封頭 21)JB/T4738-1995 900折邊錐形封頭 22)JB/T4739-1995 600折邊錐形封頭 23)JB596-1964 碟形封頭 24)HG21506-1992 補(bǔ)強(qiáng)圈 25)HG20592~20635-1997 鋼制管法蘭、墊片、緊固件 26)HG21514~21535-1995 碳素鋼、低合金鋼制人孔和手孔 27)HG21595~21601-1999 不銹鋼人孔 28)HG21602~21604-1999 不銹鋼手孔 29)HG21589-1995 透光式玻璃板液面計(jì) 30)HG21590-1995 反射式玻璃板液面計(jì) 31)HG21591-1995 視鏡式玻璃板液面計(jì) 32)HG21592-1995 玻璃管液面計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系列及技術(shù)要求 33)HG/T21619-1986 視鏡標(biāo)準(zhǔn)圖 34)HG/T21620-1986 帶頸視鏡標(biāo)準(zhǔn)圖 35)HG/T21622-1990 襯里視鏡標(biāo)準(zhǔn)圖 36)HG21505-1992 組合式視鏡 37)HG21630-1990 補(bǔ)強(qiáng)管 38)HG/T21550-1993 防霜液面計(jì) 39)HG/T21574-1994 設(shè)備吊耳 40)HG/T21575-1994 帶燈視鏡 41)HG/T21584-1995 磁性液位計(jì) 42)HG21605-1995 鋼與玻璃燒結(jié)視鏡 43)HG21606-1995 鋼與玻璃燒結(jié)液位計(jì) 44)GB38-1976 螺栓技術(shù)條件 45)GB1168-1976 螺柱技術(shù)條件 46)GB61-1976 螺母技術(shù)條件 47)GB5780-1986 六角頭螺栓-C級(jí) 48)GB5782-1986 六角頭螺栓-**和B級(jí) 49)GB799-1988 地腳螺栓 50)GB41-1986 I型六角螺母-C級(jí) 51)GB6170-1986 I型六角螺母-**和B級(jí) 52)GB/T4459.1-1995 機(jī)械制圖螺紋及螺紋緊固件表示法 53)GB196-1981 普通螺紋基本尺寸 54)GB197-1981 普通螺紋公差與配合
第三篇:壓力容器制造產(chǎn)品質(zhì)量檢查表
表1 外協(xié)廠家生產(chǎn)資質(zhì)及裝備條件檢查表
單位名稱:?jiǎn)挝坏刂罚褐圃斓刂罚?/p>
表2 產(chǎn)品質(zhì)量檢查表
單位名稱:產(chǎn)品名稱:
第四篇:鍋爐壓力容器制造許可條例
鍋爐壓力容器制造許可條件
鍋爐壓力容器制造許可條件
[作者:佚名 轉(zhuǎn)貼自:本站原創(chuàng) 更新時(shí)間:2004-6-14 0:00:00]
第一章
總 則
第一條
根據(jù)《鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法》(以下簡(jiǎn)稱《管理辦法》)中的要求,制定本條件。
第二條
本條件適用于《管理辦法》中所規(guī)定的鍋爐壓力容器制造企業(yè)(以下簡(jiǎn)稱企業(yè))。
第三條
本條件由鍋爐壓力容器制造許可資源條件要求、質(zhì)量管理體系要求、鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量要求三部分構(gòu)成。資源條件要求包括基本條件和專項(xiàng)條件,前者是制造各級(jí)別鍋爐壓力容器產(chǎn)品的通用要求,后者是制造相關(guān)級(jí)別鍋爐壓力容器產(chǎn)品的專項(xiàng)要求,企業(yè)應(yīng)同時(shí)滿足基本條件和相應(yīng)的專項(xiàng)條件。
第四條
企業(yè)必須建立與制造鍋爐壓力容器產(chǎn)品相適應(yīng)的質(zhì)量管理體系并保證連續(xù)有效運(yùn)轉(zhuǎn)。企業(yè)應(yīng)有持續(xù)制造鍋爐壓力容器的業(yè)績(jī),以驗(yàn)證鍋爐壓力容器質(zhì)量管理體系的控制能力。
第五條
企業(yè)的無損檢測(cè)、熱處理和理化性能檢驗(yàn)工作,可由本企業(yè)承擔(dān),也可與具備相應(yīng)資格或能力的企業(yè)簽訂分包協(xié)議,分包協(xié)議應(yīng)向發(fā)證機(jī)構(gòu)備案。所委托的工作由被委托的企業(yè)出具相應(yīng)的報(bào)告,所委托工作的質(zhì)量控制應(yīng)由委托方負(fù)責(zé),并納入本企業(yè)鍋爐、壓力容器質(zhì)量保證體系控制范圍。專項(xiàng)條件要求具備的內(nèi)容不得分包。
第六條
企業(yè)必須有能力獨(dú)立完成鍋爐壓力容器產(chǎn)品的主體制造,不得將鍋爐壓力容器產(chǎn)品的所有受壓部件都進(jìn)行分包。
第二章
鍋爐制造許可資源條件要求
第一節(jié)
基本條件
第七條
提出鍋爐制造許可申請(qǐng)的企業(yè)應(yīng)具有獨(dú)立法人資格,并在當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門注冊(cè)登記。
第八條
鍋爐制造企業(yè)必須具備適應(yīng)鍋爐制造和管理需要的技術(shù)力量。
(一)應(yīng)配備鍋爐制造、機(jī)械加工、無損檢測(cè)、焊接、材料、質(zhì)量管理等各類工程技術(shù)人員。A、B級(jí)許可證企業(yè)工程技術(shù)人員比例不少于本企業(yè)職工的10%,C、D級(jí)許可證企業(yè)工程技術(shù)人員比例不少于本企業(yè)職工數(shù)的5%,且不少于5人。其中鍋爐制造企業(yè)必須配備足夠數(shù)量且能滿足制造需要的鍋爐和焊接專業(yè)技術(shù)人員。
(二)制造鍋爐的各個(gè)環(huán)節(jié)(設(shè)計(jì)、工藝、材料、冷作、熱加工、機(jī)加工、成型加工、焊接、無損檢測(cè)、熱處理、壓力試驗(yàn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)量、質(zhì)量管理等)須相關(guān)責(zé)任工程師負(fù)責(zé)。
(三)持證無損檢測(cè)人員和無損檢測(cè)項(xiàng)目、持證檢測(cè)項(xiàng)目、持證焊工人數(shù)和焊接項(xiàng)目都能滿足實(shí)際產(chǎn)品的制造需要。
第九條
廠房和和技術(shù)設(shè)施要求:
(一)鍋爐制造車間面積、高度應(yīng)滿足所申請(qǐng)級(jí)別鍋爐產(chǎn)品制造的需要。制造流程應(yīng)合理布局。鍋爐產(chǎn)品承壓件的焊接必須保證在室內(nèi)作業(yè)完成。
(二)管材及半成品的存放必須有一定的防護(hù)措施。
(三)對(duì)有溫度、濕度要求的焊材的存放處應(yīng)具有保證溫、濕度的設(shè)施,具有此類焊材在使用前的烘干和保溫的設(shè)施。
(四)具有能滿足防護(hù)要求和產(chǎn)品需要的射線無損檢測(cè)場(chǎng)地,應(yīng)具有能保證底片沖洗質(zhì)量和底片保存的基本條件。
(五)具有與所制造產(chǎn)品相適應(yīng)的無損檢測(cè)設(shè)備(無損檢測(cè)分包時(shí)可不要求)。
(六)具有滿足鍋爐產(chǎn)品制造需要的工裝設(shè)備。
(七)主車間起吊能力應(yīng)能滿足產(chǎn)品制造的需要。
(八)具有滿足鍋爐產(chǎn)品制造需要的鉆孔和彎管設(shè)備。
(九)具有滿足鍋爐產(chǎn)品制造需要的焊接設(shè)備。
(十)具有滿足制造要求所必需的檢測(cè)平臺(tái)、檢測(cè)工具和水壓試驗(yàn)設(shè)備。
(十一)具有滿足制造需要的機(jī)械性能和理化檢驗(yàn)設(shè)備或有保證質(zhì)量能力的分包關(guān)系。
(十二)具有能滿足制造所申請(qǐng)級(jí)別鍋爐產(chǎn)品需要的機(jī)械加工設(shè)備(包括管材、板材的切割、沖壓、坡口加工設(shè)備等)。整裝爐的制造企業(yè)必須有鍋爐產(chǎn)品最終成型的制造能力。
第十條
有機(jī)熱載體爐的制造許可資源條件和A級(jí)鍋爐部件的制造許可資源條件分別參照C級(jí)和A級(jí)鍋爐相應(yīng)部分的制造許可條件執(zhí)行,其中有關(guān)制造設(shè)備應(yīng)與所制造產(chǎn)品相匹配。
第二條
專項(xiàng)條件
第十一條 A級(jí)鍋爐制造許可專項(xiàng)條件
(一)技術(shù)力量要求
1、具有與制造業(yè)相適應(yīng)的金相、理化試驗(yàn)室。
2、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的焊接試驗(yàn)室。
3、具有新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)能力并有足夠的將圖紙轉(zhuǎn)化為實(shí)際制造工藝的能力。
4、配備有足夠的標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)量和專職檢驗(yàn)人員。
5、無損檢測(cè)持證人員中具有RT和UT高級(jí)持證人員,RT、UT、MT、PT等方法均具有中級(jí)持證人員。無損檢測(cè)分包時(shí),上述項(xiàng)目中可不包含RT、UT中級(jí)持證人員。
6、持證焊工人數(shù)及項(xiàng)目應(yīng)能滿足制造需要,一般不少于50人.項(xiàng)。
(二)制造設(shè)備和工裝要求
1、半自動(dòng)或自動(dòng)切割機(jī)厚度應(yīng)能滿足A級(jí)鍋爐產(chǎn)品制造的需要。
2、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的焊接設(shè)備,包括自動(dòng)埋弧焊機(jī)、氣體保護(hù)焊機(jī),手弧焊機(jī)等。
3、必須具有以下三類重大設(shè)備中的兩類,若只有其中一類設(shè)備的企業(yè)只可申請(qǐng)A級(jí)鍋爐部件制造許可證。
(1)鍋筒制造設(shè)備。
①水壓機(jī)或油壓機(jī)(能力應(yīng)不低于1000t);
②卷板機(jī)(卷板能力一般不小于46mm厚);
③鍋筒熱處理設(shè)備。
(2)膜式水冷壁制造設(shè)備(包括焊接、平整、成排彎曲設(shè)備)。
(3)蛇形管制造設(shè)備和過熱器、再熱器集箱熱處理設(shè)備。
(三)檢測(cè)和試驗(yàn)設(shè)備
1、具有滿足A級(jí)鍋爐設(shè)備產(chǎn)品制造需要的盡相檢驗(yàn)設(shè)備。
2、具有長(zhǎng)、熱、力、電檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量設(shè)備或固定的量值溯源。
3、具有機(jī)械性能試驗(yàn)設(shè)備、沖擊試樣的交稿設(shè)備和檢測(cè)儀器或有保證質(zhì)量能力的分包關(guān)系。
4、由本企業(yè)進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí),應(yīng)具有完好的與產(chǎn)品相適應(yīng)的無損檢測(cè)設(shè)備(包括測(cè)厚、射線、超聲波、磁粉、滲透等設(shè)備)。
第十二條
B級(jí)鍋爐制造許可專項(xiàng)條件
(一)技術(shù)力量要求
1、應(yīng)具有足夠的能將圖紙轉(zhuǎn)化為實(shí)際制造工藝的能力。
2、應(yīng)配備有足夠的專職檢驗(yàn)技術(shù)人員。
3、無損檢測(cè)持證人員中RT中級(jí)應(yīng)不少于2人?項(xiàng),UT級(jí)中級(jí)人員應(yīng)不少于2人?項(xiàng).若無損檢測(cè)分包時(shí),RT、UT中級(jí)人員應(yīng)至少各1人?項(xiàng)。
4、持證焊工人及項(xiàng)目應(yīng)滿足實(shí)際制造產(chǎn)品的需要,一般不少于30人?項(xiàng)。
(二)制造和檢測(cè)設(shè)備
1、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的沖壓設(shè)備或有保證質(zhì)量能力的分包關(guān)系。
2、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的卷板機(jī)(卷板能力一般為20mm~30mm厚)。
3、主車間的最大起吊能力應(yīng)能滿足實(shí)際制造產(chǎn)品的需要,一般應(yīng)不小于20t。
4、具有足夠的與產(chǎn)品相適應(yīng)的焊接設(shè)備,包括自動(dòng)埋弧機(jī),氣體保護(hù)焊,手弧焊機(jī)等。
5、具有機(jī)械性能試驗(yàn)設(shè)備、沖擊試樣的加工設(shè)備和檢測(cè)儀器或有保證質(zhì)量能力的分包關(guān)系。
6、具有符合要求的彎管放樣和檢測(cè)平臺(tái)。
7、由本企業(yè)進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí),應(yīng)具有完好的與產(chǎn)品相適應(yīng)的射線無損檢測(cè)設(shè)備(其中周向曝光機(jī)不少于1臺(tái))和1臺(tái)超聲波無損檢測(cè)設(shè)備。
第十三條
C級(jí)鍋爐制造許可專項(xiàng)條件
(一)技術(shù)力量要求
1、應(yīng)配備有足夠的專職檢驗(yàn)技術(shù)人員。
2、無損檢測(cè)持證人員中應(yīng)不少于2名RT中級(jí)人員。若無損檢測(cè)分包時(shí),RT中級(jí)人員至少有1名。
3、持證焊工人數(shù)及項(xiàng)目應(yīng)滿足制造需要,一般不少于20人?項(xiàng)。
(二)制造和檢測(cè)設(shè)備
1、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的沖壓設(shè)備或有保證質(zhì)量能力的分包關(guān)系。
2、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的卷板機(jī)(卷板能力一般為12mm~20mm厚)。
3、主車間的最大起吊能力應(yīng)能滿足實(shí)際制造產(chǎn)品的需要,一般應(yīng)不小于10t。
4、具有足夠的與產(chǎn)品相適應(yīng)的焊接設(shè)備,包括自動(dòng)埋弧機(jī),手弧焊機(jī)等。
5、由本企業(yè)進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí),應(yīng)至少有礙臺(tái)完好的與產(chǎn)品相適應(yīng)的射線無損檢測(cè)設(shè)備。
第十四條
D級(jí)鍋爐制造許可專項(xiàng)條件
(一)技術(shù)力量要求
1、無損檢測(cè)持證人員中至少有1名RT中級(jí)人員。
2、持證焊工人數(shù)及項(xiàng)目應(yīng)滿足制造需要,一般不少于10人?項(xiàng)。
(二)制造和檢測(cè)設(shè)備
1、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的切割、焊接、鉆孔、彎管、卷板及機(jī)加工設(shè)備。
2、具有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的成型機(jī)械加工設(shè)備。
3、主車間的最大起吊能力應(yīng)能滿足實(shí)際制造產(chǎn)品的需要,一般應(yīng)不小于5t。
4、由本企業(yè)進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí),應(yīng)至少有1臺(tái)完好的與產(chǎn)品相適應(yīng)的射線無損檢測(cè)設(shè)備。
第三章
壓力容器制造許可資源條件
第一節(jié) 基本條件
第十五條
申請(qǐng)壓力容器制造許可的企業(yè),應(yīng)具有獨(dú)立法人資格或營(yíng)業(yè)執(zhí)照,取得當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)的注冊(cè)登記。
第十六條
具有A1級(jí)或A2級(jí)或C級(jí)壓力容器制造許可證的企業(yè)即具備D級(jí)壓力容器制造許可資格。如制造的壓力容器設(shè)計(jì)壓力<10MPa。同時(shí)最大直徑<150mm且水容積<25L,則無須申請(qǐng)壓力容器制造許可。同樣,制造機(jī)器上非獨(dú)立的承壓部件殼體和無殼體的套管換熱器、波紋板換熱器、空冷式換熱器、冷卻排管,也無須申請(qǐng)壓力容器制造許可。制造不規(guī)則形狀的承壓殼體應(yīng)報(bào)總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)決定是否需要申請(qǐng)壓力容器制造許可。
第十七條
壓力容器質(zhì)保體系人員
壓力容器制造企業(yè)具有與所制造壓力容器產(chǎn)品相適應(yīng)的,具備相關(guān)專業(yè)知識(shí)和一定資歷的下列質(zhì)量控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱:質(zhì)控系統(tǒng))責(zé)任人員:
(一)設(shè)計(jì)工藝質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員。
(二)材料質(zhì)控責(zé)任人員。
(三)焊接質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員。
(四)理化質(zhì)控制責(zé)任人員。
(五)熱處理質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員。
(六)無損檢測(cè)質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員。
(七)壓力試驗(yàn)質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員。
(八)最終檢驗(yàn)質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員。
第十八條
技術(shù)人員
壓力容器制造企業(yè)應(yīng)具備適應(yīng)的壓力容器制造和管理需要的專業(yè)技術(shù)人員。各級(jí)別壓力容器制造許可證的技術(shù)人員應(yīng)滿足下列要求:
(一)A1級(jí)、A2級(jí)、C級(jí)、和B1級(jí)許可證企業(yè)技術(shù)人員比例不少于本企業(yè)職工的10%,且具有所制造壓力容器產(chǎn)品相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員。
(二)A3級(jí)、A4級(jí)、A5級(jí)、B2級(jí)、B3級(jí)許可證企業(yè)技術(shù)人員比例不少于本企業(yè)職工數(shù)的5%,且不少于5人;具有與所制造壓力容器產(chǎn)品相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員。
第十九條
專業(yè)作業(yè)人員
(一)各級(jí)別壓力容器制造許可企業(yè)中,制造焊接壓力容器的企業(yè),應(yīng)具有滿足制造需要的,且具備相應(yīng)資格條件的持證焊工。
1、A2級(jí)、A3級(jí)和C級(jí)許可企業(yè),具有不少于10名持證焊工,且具備至少4項(xiàng)合格項(xiàng)目;
2、A1級(jí)、A5級(jí)、B2級(jí)、B3級(jí)許可企業(yè),具有不少于8名持證焊工,且應(yīng)具有至少4項(xiàng)合格項(xiàng)目(非焊接容器除外);
3、D級(jí)許可企業(yè),具有不少于6名持證焊工,且具備至少2項(xiàng)合格項(xiàng)目。
(二)各級(jí)別壓力容器制造許可企業(yè),應(yīng)具有滿足壓力制造要求的組裝人員。
(三)各級(jí)別壓力容器制造許可企業(yè),委托制造許可企業(yè),委托外企業(yè)進(jìn)行壓力容器無損檢測(cè)的,應(yīng)按照許可級(jí)別,配備相應(yīng)的高、中級(jí)無損檢測(cè)責(zé)任人員;由本企業(yè)負(fù)責(zé)壓力容器無損檢測(cè)的,應(yīng)具備相應(yīng)的無損檢測(cè)作業(yè)人員,并應(yīng)滿足以下要求:
1、A1級(jí)許可企業(yè),至少應(yīng)具有RT(或UT、MT、PT)高級(jí)無損檢測(cè)責(zé)任人員1人;
2、C級(jí)許可企業(yè),至少應(yīng)具有RT(或UT)高級(jí)無損檢測(cè)責(zé)任人員1人,有RT和UT中級(jí)人員各2人?項(xiàng);
3、A2級(jí)、A3級(jí)許可企業(yè),至少應(yīng)具有RT和UT中級(jí)人員各3人?項(xiàng),無損檢測(cè)責(zé)任人員應(yīng)具有中級(jí)資格證書;
4、A5、B2和D級(jí)許可企業(yè),至少應(yīng)具有RT和UT中級(jí)人員各2人?項(xiàng),無損檢測(cè)責(zé)任人員應(yīng)具有中級(jí)資格證書;
5、B1級(jí)許可企業(yè),至少應(yīng)具有UT或MT中級(jí)人員2人?項(xiàng),無損檢測(cè)責(zé)任人員應(yīng)具有中級(jí)資格證書;
6、B3級(jí)許可企業(yè)需要進(jìn)行無損檢測(cè)的,應(yīng)分別符合B1級(jí)或B2級(jí)許可企業(yè)無損檢測(cè)人員數(shù)量和級(jí)別的要求。
第二十條
各級(jí)別壓力容器制造許可企業(yè),應(yīng)具備適應(yīng)壓力容器制造需要的制造場(chǎng)地、加工設(shè)備、成形設(shè)備、切割設(shè)備、焊接設(shè)備、起重設(shè)備和必要的工裝,并滿足以下要求:
(一)具有存放壓力容器材料的庫房和專用場(chǎng)地,并應(yīng)有有效的防護(hù)措施,合格區(qū)與不合格區(qū)應(yīng)有明顯的標(biāo)志;
(二)具有滿足焊接材料存放要求的專用庫房和烘干、保溫設(shè)備;
(三)具有與所制造產(chǎn)品相適應(yīng)的足夠面積的射線曝光室和焊接試驗(yàn)室。
第二節(jié)
專項(xiàng)條件
第二十一條
各級(jí)別壓力容器制造許可企業(yè),應(yīng)滿足第二十二條至二十五條相應(yīng)的專項(xiàng)條件。
第二十二條
A級(jí)壓力容器制造許可專項(xiàng)條件
(一)A1級(jí)許可企業(yè)中制造超高壓容器的企業(yè),應(yīng)具有滿足超高壓容器的機(jī)加工設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備,應(yīng)有滿足要求的熱處理設(shè)備,應(yīng)具有中、高級(jí)機(jī)加工人員至少2人。制造高壓容器的企業(yè),應(yīng)有滿足要求的熱處理設(shè)備。
(二)A2級(jí)許可企業(yè)應(yīng)具備額定能力不小于30mm的卷板機(jī)和起重能力不小于20t的吊車。深冷(絕熱)容器制造企業(yè),應(yīng)具備填料烘干、充填、抽真空設(shè)備和檢漏儀器。
(三)A3級(jí)許可企業(yè)中制造球殼板的企業(yè),應(yīng)具備能力不小于1200t的壓力機(jī)和經(jīng)驗(yàn)豐富的球殼板制造專業(yè)操作人員。
(四)A4級(jí)許可企業(yè)中,制造纖維纏繞容器的,應(yīng)具備自控纏繞機(jī)械。
(五)A5級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具有中級(jí)(或以上)持證電工至少2人和電氣檢測(cè)設(shè)備。
第二十三條
B級(jí)壓力容器制造許可專項(xiàng)條件
(一)B級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具有滿足氣瓶爆破試驗(yàn)要求的專用場(chǎng)地和爆破試驗(yàn)自動(dòng)記錄設(shè)備。
(二)B1級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具備氣瓶連續(xù)制造流水線,制造調(diào)質(zhì)鋼氣瓶的,應(yīng)具備UT或MT無損檢測(cè)設(shè)備儀,淬火、回火的熱處理設(shè)施及外測(cè)法水壓試驗(yàn)設(shè)備。
(三)B2級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具備氣瓶制造線。其中乙炔瓶應(yīng)具備配料、攪拌、振動(dòng)、烘干和蒸壓釜等設(shè)備;液化石油應(yīng)具備連續(xù)制造流水線和熱處理及其自動(dòng)記錄裝置。
(四)B3級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具備專用制造設(shè)備和制造線。制造纏繞氣瓶的應(yīng)具有自動(dòng)纏繞機(jī)械和固化設(shè)備。
(五)滿足制造專門產(chǎn)品需要的其他專用設(shè)備。
第二十四條
C級(jí)壓力容器制造許可專項(xiàng)條件
(一)C1級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具備鐵路專用線。
(二)C2級(jí)和C3級(jí)許可企業(yè),應(yīng)具備相應(yīng)組裝能力和試驗(yàn)設(shè)施。
第二十五條 不銹鋼或有色金屬容器制造企業(yè)必須具備專用的制造場(chǎng)地和專用的加工設(shè)備、成形設(shè)備、切割設(shè)備、焊接設(shè)備和必要的工裝,不得與碳鋼混用。
第二十六條 同時(shí)具備幾個(gè)級(jí)別許可的企業(yè),應(yīng)分別滿足相應(yīng)的專項(xiàng)條件。
第四章
質(zhì)量管理體系的基本要求
第二十七條
管理職責(zé)
鍋爐壓力容器制造企業(yè)應(yīng)有質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)的書面文件。應(yīng)采取必要措施使各級(jí)人員能夠理解質(zhì)量方針,并貫徹執(zhí)行,應(yīng)符合以下要求:
(一)企業(yè)內(nèi)與質(zhì)量有關(guān)的活動(dòng),職責(zé)、職權(quán)和相互關(guān)系應(yīng)清晰,各項(xiàng)活動(dòng)之間的接口具有控制和協(xié)調(diào)措施。
(二)從事與質(zhì)量活動(dòng)有關(guān)的管理、執(zhí)行和驗(yàn)證工作的人員,特別是具有獨(dú)立行使權(quán)利開展工作的人員,應(yīng)規(guī)定其職責(zé),權(quán)限和相互關(guān)系,并形成文件(包括材料、焊接和檢測(cè)等負(fù)責(zé)人的責(zé)任。工廠管理層中應(yīng)指定一名成員為質(zhì)量保證工程師,并明確其對(duì)質(zhì)保體系的建立、實(shí)施、保持和改進(jìn)的管理職責(zé)和權(quán)限。
第二十八條
質(zhì)量體系
企業(yè)應(yīng)建立符合鍋爐壓力容器設(shè)計(jì)、制造,而且包含了質(zhì)量管理基本要素的質(zhì)量體系文件。
(一)作為確保產(chǎn)品要求的一種手段,應(yīng)編制質(zhì)保手冊(cè)。質(zhì)保手冊(cè)應(yīng)包括或引用質(zhì)量體系程序文件,并概述質(zhì)量體系文件的結(jié)構(gòu)。
(二)編制符合實(shí)際要求且與規(guī)定的質(zhì)量方針相一致的程序文件,具有有效實(shí)施質(zhì)量體系及其形成文件的程序。
(三)質(zhì)保手冊(cè)中規(guī)定的表格應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化、文件化。現(xiàn)行的質(zhì)量記錄表格的內(nèi)容應(yīng)能滿足相應(yīng)級(jí)別鍋爐壓力容器產(chǎn)品的質(zhì)量控制要求。
(四)應(yīng)有正在貫徹實(shí)施的并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量計(jì)劃。質(zhì)量計(jì)劃中產(chǎn)品質(zhì)量控制點(diǎn)(包括記錄審核點(diǎn)、見證點(diǎn)和停止點(diǎn))應(yīng)合理設(shè)置。
第二十九條
文件和資料控制
企業(yè)應(yīng)制定文件和資料的控制的規(guī)定,應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(一)應(yīng)制定文件管理的規(guī)定:
1、明確受控文件類型;
2、文件的編制、會(huì)簽、發(fā)放、修改、回收、保管等的規(guī)定。
(二)應(yīng)有確保有關(guān)部門使用最新版本的受控文件的規(guī)定。
(三)適當(dāng)范圍的外來文件,如標(biāo)準(zhǔn)和顧客提供的圖樣。
第三十條
設(shè)計(jì)控制
(一)設(shè)計(jì)部門各級(jí)人員的職責(zé)應(yīng)該有明確的規(guī)定。
(二)應(yīng)有鍋爐壓力制造的有關(guān)規(guī)程、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。
(三)鍋爐壓力設(shè)計(jì)文件應(yīng)規(guī)定企業(yè)所制造的鍋爐壓力容器產(chǎn)品滿足鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量要求(見第五章)。
(四)應(yīng)有關(guān)于新標(biāo)準(zhǔn)的收集和貫徹的規(guī)定。
(五)應(yīng)制定對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行控制的規(guī)定(包括設(shè)計(jì)輸入、輸出、評(píng)審、更改、驗(yàn)證等環(huán)節(jié))。
第三十一條
采購(gòu)與材料控制應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(一)采購(gòu)控制
1、應(yīng)有對(duì)供方進(jìn)行有效質(zhì)量控制的規(guī)定;
2、對(duì)供方有質(zhì)量問題時(shí),企業(yè)具有處理方式的規(guī)定;
3、分包的鍋爐壓力容器承壓部件應(yīng)由取得中國(guó)政府或授權(quán)機(jī)構(gòu)認(rèn)可的制造企業(yè)制造,企業(yè)應(yīng)對(duì)分包的鍋爐壓力容器受壓部件的質(zhì)量進(jìn)行控制;
4、應(yīng)制定采購(gòu)文件的控制程序;
5、應(yīng)制定原材料與外購(gòu)件(指板材、管材等承壓材料)驗(yàn)收與控制的規(guī)定,以防止用錯(cuò)材料。
(二)材料的保管和發(fā)放
1、應(yīng)制定原材料及外購(gòu)件保管的規(guī)定,包括關(guān)于存放、標(biāo)識(shí)、分類等要有明確的規(guī)定;
2、應(yīng)制定原材料庫房存放措施的規(guī)定;
3、應(yīng)制定關(guān)于材料發(fā)放的管理規(guī)定,包括材料的領(lǐng)用、代用等;
4、應(yīng)制定材料標(biāo)記移植管理規(guī)定,包括加工工序中的材料標(biāo)識(shí)移植和余料處理等。
第三十二條
工藝控制
(一)應(yīng)制定工藝文件管理的規(guī)定,包括工藝文件的編制、發(fā)放、更改、審批等應(yīng)有明確的規(guī)定。
(二)應(yīng)制定與鍋爐壓力容器產(chǎn)品相適應(yīng)的工藝流程圖或產(chǎn)品工序過程卡、工藝卡(或作業(yè)指導(dǎo)書)。
(三)應(yīng)有主要受壓部件的工藝流程圖和指導(dǎo)作業(yè)人員的工藝文件(作業(yè)指導(dǎo)書)的規(guī)定。
第三十三條 焊接控制
(一)焊材管理
應(yīng)有焊材的訂購(gòu)、接受、檢驗(yàn)、貯存、烘干、發(fā)放、使用和回收的管理規(guī)定,并能有效實(shí)施。
(二)焊接管理
1、應(yīng)有焊工培訓(xùn)、考核和焊工焊接檔案管理的規(guī)定。
2、應(yīng)制定適應(yīng)鍋爐壓力容器產(chǎn)品需要的焊接工藝評(píng)定(PQR)、焊接工藝指導(dǎo)書(WPS)或焊接工藝卡,并應(yīng)滿足中國(guó)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。應(yīng)有驗(yàn)證焊接工藝評(píng)定(PQR)的管理規(guī)定和焊接工藝指導(dǎo)書(WPS)分發(fā)、使用、修改的程序和規(guī)定。
3、應(yīng)制定確保合格焊工從事受壓元件焊接工作的措施,并制定焊工資格評(píng)定及其記錄(WPQ)的管理辦法,同時(shí)規(guī)定了產(chǎn)品焊縫的焊工識(shí)別方法,并能有效實(shí)施。
4、應(yīng)制定焊縫返修的批準(zhǔn)及返工后重新檢查和母材缺陷補(bǔ)焊的程序性規(guī)定。
5、應(yīng)有對(duì)主要受壓元件施焊記錄的規(guī)定。
第三十四條
熱處理控制
(一)應(yīng)制定熱處理工藝文件的管理規(guī)定,包括對(duì)熱處理工藝文件的編制、審批、使用、分發(fā)、記錄、保存等。
(二)應(yīng)制定熱處理的質(zhì)量控制管理規(guī)定。
(三)熱處理分包時(shí),應(yīng)有分包管理規(guī)定,至少應(yīng)包括對(duì)分包評(píng)價(jià)規(guī)定和對(duì)分包項(xiàng)目質(zhì)量控制的規(guī)定。
第三十五條 無損檢測(cè)控制
(一)應(yīng)制定無損檢測(cè)質(zhì)量控制規(guī)定,包括對(duì)檢測(cè)方法的確定、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的選用、工藝的編制批準(zhǔn)、操作環(huán)節(jié)的控制、報(bào)告的審核簽發(fā)和底片檔案的管理等。
(二)應(yīng)編有無損檢測(cè)的工藝和記錄卡。并且能滿足所制造產(chǎn)品的要求。
(三)應(yīng)制定無損檢測(cè)人員資格管理的規(guī)定。
(四)無損檢測(cè)分包時(shí),應(yīng)有分包管理規(guī)定,至少應(yīng)包括對(duì)分包方評(píng)價(jià)規(guī)定和對(duì)分包項(xiàng)目質(zhì)量控制的規(guī)定。
第三十六條 理化檢驗(yàn)
(一)應(yīng)制定理化檢驗(yàn)的管理規(guī)定。
(二)應(yīng)有對(duì)理化檢驗(yàn)結(jié)果的確認(rèn)和重復(fù)試驗(yàn)的規(guī)定。
(三)理化檢驗(yàn)分包時(shí),應(yīng)有分包管理規(guī)定,至少應(yīng)包括對(duì)分包方評(píng)價(jià)規(guī)定和對(duì)分包項(xiàng)目質(zhì)量控制的規(guī)定。
第三十七條
壓力試驗(yàn)控制
(一)應(yīng)編制壓力試驗(yàn)工藝和相關(guān)程序要求。
(二)應(yīng)制定對(duì)壓力試驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)量控制的規(guī)定,包括對(duì)壓力試驗(yàn)的監(jiān)督、確認(rèn),對(duì)壓力試驗(yàn)過程的安全防護(hù),壓力試驗(yàn)介質(zhì)和環(huán)境溫度等。
第三十八條
其他檢驗(yàn)控制
(一)應(yīng)制定檢驗(yàn)管理的規(guī)定,其內(nèi)容應(yīng)包括:檢驗(yàn)管理人員的權(quán)責(zé)、進(jìn)貨檢驗(yàn)、過程檢驗(yàn)、最終檢驗(yàn)、檢驗(yàn)報(bào)告的存檔和質(zhì)量證明書管理等。
(二)應(yīng)制定檢驗(yàn)和試驗(yàn)計(jì)劃,并能有效實(shí)施。
(三)應(yīng)制定關(guān)于檢驗(yàn)和試驗(yàn)狀態(tài)標(biāo)識(shí)的規(guī)定。
第三十九條
計(jì)量與設(shè)備控制
(一)制定計(jì)量管理規(guī)定,保證儀器、儀表、工具等在計(jì)量有效期內(nèi)使用。
(二)有對(duì)計(jì)量器具和試驗(yàn)儀器進(jìn)行有效的控制、校準(zhǔn)和維護(hù)的規(guī)定。
1、應(yīng)有計(jì)量環(huán)境適用于計(jì)量試驗(yàn)的規(guī)定;
2、應(yīng)有制造設(shè)備管理的規(guī)章制度。
第四十條
不合格產(chǎn)品的控制
(一)應(yīng)制定對(duì)不合格品進(jìn)行有效控制的規(guī)定,以防止不合格品的非預(yù)期使用或安裝。
(二)應(yīng)有對(duì)不合格品的標(biāo)識(shí)、記錄、評(píng)價(jià)、隔離(可行時(shí))和處置等進(jìn)行控制的規(guī)定。
1、對(duì)不合格報(bào)告的編制、簽發(fā)、存檔等應(yīng)有規(guī)定;
2、對(duì)合格品的處理環(huán)節(jié)(回用、返修、報(bào)廢等)應(yīng)有相關(guān)的規(guī)定;
3、對(duì)返修后進(jìn)行重新檢驗(yàn)的規(guī)定。
第四十一條
質(zhì)量改進(jìn)
(一)應(yīng)有對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量信息(包括廠內(nèi)和廠外)進(jìn)行反饋、匯集分析、處理的流程。
(二)應(yīng)有進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量審核的規(guī)定,以確保質(zhì)量保證體系正常運(yùn)作并能對(duì)存在的質(zhì)量問題進(jìn)行分析研究,提出解決問題的措施和預(yù)防措施。
(三)應(yīng)有內(nèi)部質(zhì)量審核的規(guī)定。審核活動(dòng)應(yīng)由與審核無直接責(zé)任的人員進(jìn)行。
1、應(yīng)制定質(zhì)量審核意見的接受、處理和回復(fù)的程序,以及糾正或改進(jìn)措施;
2、具有監(jiān)檢企業(yè)(或第三方檢驗(yàn)企業(yè))及客戶發(fā)現(xiàn)并提出的產(chǎn)品質(zhì)量問題進(jìn)行及時(shí)解決的規(guī)定。
第四十二條
人員培訓(xùn)
應(yīng)制定質(zhì)保工程師、焊接工程師、檢驗(yàn)人員、理化和無損檢測(cè)人員、焊工和其他對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響的制造活動(dòng)的執(zhí)行者、驗(yàn)證者和管理員等培訓(xùn)的規(guī)定。
第四十三條
執(zhí)行中國(guó)鍋爐壓力容器制造許可制度的規(guī)定
(一)應(yīng)制定執(zhí)行遵守中國(guó)鍋爐壓力容器制造許可制度的規(guī)定,明確對(duì)在中國(guó)境內(nèi)使用的鍋爐壓力容器產(chǎn)品的控制程序。并明確制造許可審查人員在執(zhí)行許可審查時(shí),享有查閱有關(guān)圖紙、計(jì)算書、程序、記錄、試驗(yàn)結(jié)果及其他必要的文件資料的權(quán)利。
(二)應(yīng)制定鍋爐壓力容器制造許可證書使用和管理的規(guī)定。
(三)應(yīng)制定向中國(guó)客戶提供產(chǎn)品質(zhì)量證明文件等隨機(jī)文件的規(guī)定。
第五章
鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量要求
第一節(jié)
鍋爐產(chǎn)品安全質(zhì)量要求
第四十四條
總要求
鍋爐制造企業(yè)的鍋爐產(chǎn)品必須滿足下列有關(guān)鍋爐安全技術(shù)規(guī)范的要求:
(一)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》;
(二)《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》;
(三)《有機(jī)熱載體鍋爐安全檢查技術(shù)規(guī)程》;
(四)《小型和常壓熱水鍋爐安全監(jiān)察規(guī)定》。
境外企業(yè)如短期完全執(zhí)行上述中國(guó)鍋爐安全技術(shù)規(guī)范確有困難時(shí),對(duì)出口到中國(guó)鍋爐的產(chǎn)品,在征得中華人民共和國(guó)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局(以下簡(jiǎn)稱國(guó)家質(zhì)檢總局)鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)(以下簡(jiǎn)稱總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu))的同意后,可以采用國(guó)際上成熟、完整體系,并被多數(shù)國(guó)家采用的技術(shù)規(guī)范,但同時(shí)必須滿足第四十五條至第五十條的要求。
第四十五條
鍋爐受壓元件用鋼要求
鍋爐受壓元件(含拉撐件)用鋼必須是鎮(zhèn)靜鋼,鋼號(hào)應(yīng)是國(guó)外鍋爐用鋼標(biāo)準(zhǔn)所列鋼號(hào)或成熟的鍋爐用鋼鋼號(hào)。
第四十六條
結(jié)構(gòu)要求
鍋爐結(jié)構(gòu)必須完全符合上述中國(guó)鍋爐安全技術(shù)規(guī)范的要求。
第四十七條
產(chǎn)品檢驗(yàn)要求
鍋爐的外觀檢查、焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)和斷口檢驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、無損檢測(cè)的項(xiàng)目比例等須滿足上述中國(guó)鍋爐技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)要求。
第四十八條
安全附件及儀表要求
(一)蒸汽鍋爐采用的彈簧式安全閥應(yīng)是全啟式結(jié)構(gòu)。
(二)采用螺紋連接的彈簧式安全閥時(shí),安全閥應(yīng)與帶螺紋的短管連接,而短管與鍋筒或集箱應(yīng)采用焊接連接。
(三)壓力表、溫度計(jì)采用國(guó)際單位制。
(四)每臺(tái)蒸汽鍋爐的鍋筒上應(yīng)裝兩只彼此獨(dú)立的水位表。但符合下列條件之一者可裝一只水位表:
1、額定蒸發(fā)量≤0.5t/h的鍋爐;
2、額定蒸發(fā)量≤2t/h,且裝有一套可靠的水位控制裝置的鍋爐;
3、裝有兩套各自獨(dú)立的遠(yuǎn)程水位顯示裝置的鍋爐;
4、電加熱的鍋爐。
(五)額定蒸發(fā)量≥2t/h的鍋爐具有高低水位報(bào)警、低水位聯(lián)鎖保護(hù)裝置;額定蒸發(fā)量 ≥6t/h的鍋爐具有超壓報(bào)警和超壓聯(lián)鎖裝置。
(六)用煤粉、油、氣體做燃料的鍋爐具有點(diǎn)火程序控制和熄火保護(hù)裝置。
(七)額定出水水溫高于或等于120℃或額定熱功率 ≥4.2MW的熱水鍋爐,具有超溫報(bào)警裝置。
第四十九條
出廠隨機(jī)文件要求
鍋爐在出廠時(shí)應(yīng)附有至少包括下列與安全有關(guān)的技術(shù)資料:
(一)鍋爐圖樣(總圖、安裝圖和主要受壓部件圖)。
(二)受壓元件強(qiáng)度和安全閥排放量的計(jì)算書或(選用說明書)或計(jì)算結(jié)果匯總表。
(三)產(chǎn)品質(zhì)量證明文件(包括產(chǎn)品合格證、主要受壓部件材質(zhì)證明書、無損檢測(cè)報(bào)告、焊后熱處理報(bào)告和水壓試驗(yàn)報(bào)告等)。
(四)鍋爐安裝和使用說明書。對(duì)于額定壓力大于或等于3.8MPa的鍋爐還應(yīng)包括:
1、熱力計(jì)算、過熱器壁溫計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算的計(jì)算書或計(jì)算結(jié)果匯總表;
2、熱膨脹系統(tǒng)圖。
(五)對(duì)于額定壓力大于或等于9.8MPa的鍋爐,除上述技術(shù)資料外,還應(yīng)包括:
1、再熱器壁溫計(jì)算、鍋爐水循環(huán)計(jì)算的計(jì)算書或計(jì)算結(jié)果匯總表;
2、汽水系統(tǒng)圖。
第五十條
產(chǎn)品銘牌要求
在鍋爐的明顯位置具有金屬銘,銘牌上的項(xiàng)目至少包括以下各項(xiàng)(用中文或英文表示,且應(yīng)采用國(guó)際單位制)。
(一)制造廠名稱、地址。
(二)制造許可證級(jí)別和編號(hào)。
(三)額定蒸發(fā)量(熱功率)。
(四)額定蒸汽壓力(出口壓力)。
(五)額定蒸汽溫度(出口溫度)。
(六)再熱器進(jìn)、出口蒸汽溫度(沒有再熱器的鍋爐此項(xiàng)不適用)。
(七)鍋爐出廠編號(hào)。
(八)制造日期。
第二節(jié)
壓力容器安全質(zhì)量基本要求
第五十一條
總要求
壓力容器制造企業(yè)所制造的壓力容器產(chǎn)品必須滿足下列有關(guān)的中國(guó)壓力容器安全技術(shù)規(guī)程的要求:
(一)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》;
(二)《超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程》;
(三)《醫(yī)用氧艙安全管理規(guī)定》;
(四)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》;
(五)《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》;
(六)《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》。
境外企業(yè)如果短期內(nèi)完全執(zhí)行上述中國(guó)壓力容器安全技術(shù)規(guī)范確有困難時(shí),對(duì)出口到中國(guó)的壓力容器產(chǎn)品,在征得總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)的同意后,可以采用國(guó)際上規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn),但同時(shí)必須滿足第五十二條至第五十八條的要求。
第五十二條
壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量技術(shù)資料要求
壓力容器產(chǎn)品在出廠時(shí)應(yīng)附有至少包括下列與安全有關(guān)的技術(shù)資料:
(一)壓力容器產(chǎn)品竣工圖樣(包括總圖及主要受壓部件圖)。
(二)A1級(jí)、A2級(jí)和C級(jí)許可范圍壓力容器受壓部件強(qiáng)度計(jì)算書或計(jì)算結(jié)果匯總表。
(三)壓力容器安全泄放量、安全閥排放能力或爆破片泄放面積計(jì)算書或計(jì)算結(jié)果匯總表。
(四)產(chǎn)品質(zhì)量證明文件(包括產(chǎn)品合格證、主要受壓部件材質(zhì)證明書、無損檢測(cè)報(bào)告、熱處理報(bào)告、壓力試驗(yàn)報(bào)告及氣密性試驗(yàn)報(bào)告等)。
第五十三條
產(chǎn)品銘牌要求
在壓力容器的明顯位置裝有金屬銘牌。銘牌上的項(xiàng)目至少應(yīng)包括以下內(nèi)容(用中文或英文表示,采用國(guó)際單位制):
(一)產(chǎn)品名稱;
(二)制造企業(yè)名稱、地址;
(三)制造企業(yè)證書編號(hào);
(四)介質(zhì)名稱;
(五)設(shè)計(jì)溫度;
(六)設(shè)計(jì)壓力;
(七)耐壓試驗(yàn)壓力;
(八)產(chǎn)品編號(hào);
(九)制造日期;
(十)容器類別;
(十一)容積。
第五十四條
設(shè)計(jì)要求
(一)材料許用應(yīng)力的系數(shù)(設(shè)計(jì)安全系數(shù))按下列要求確定:
基于材料常溫抗拉強(qiáng)度的考慮,鋼制壓力容器一般不得低于3.0;基于材料常溫屈服強(qiáng)度考慮,碳素鋼和低合金鋼一般不得低于1.6,高合金鋼一般不得低于1.5。按分析設(shè)計(jì)的鋼制壓力容器,基于材料常溫抗拉強(qiáng)度考慮,一般不得低于2.6;基于材料常溫和設(shè)計(jì)溫度的屈服強(qiáng)度考慮,一般不得低于1.5。否則,應(yīng)報(bào)總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)批準(zhǔn),鋼制和有色金屬壓力容器的設(shè)計(jì)安全系數(shù)選取見表1。
表1.鋼、鋁、銅、鈦、鎳及其合金的設(shè)計(jì)安全系數(shù)
材料、條件 設(shè)計(jì)溫度下的抗拉強(qiáng)度 設(shè)計(jì)溫度下的屈服限 設(shè)計(jì)溫度下的持久強(qiáng)度(平均值)
(100000小時(shí)后發(fā)生破壞)設(shè)計(jì)溫度下蠕變極限平均值(每1000小時(shí)蠕變率為0.01%的)
碳鋼素和低合金鋼 nb≥3.0 ns≥1.6 nd≥1.5 nn≥1.0 高合金鋼 nb≥3.0 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0
鋁、銅、鈦、鎳及其合金 板、鍛件、管、棒 鈦 nb≥3.0 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0 鎳 nb≥3.0 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0 鋁 nb≥4.0 ns≥1.5
銅 nbn≥4.0 ns≥1.5
鑄鐵 灰鑄鐵 nb≥10.0
球墨鑄鐵可鍛鑄鐵 nb≥8.0
鑄鋼 設(shè)計(jì)溫度≥300℃ nb≥4.0/鑄造系數(shù)
設(shè)計(jì)溫度<300℃ nb≥1.5/鑄造系數(shù)
螺栓 碳素鋼 nb≥5.0 ns≥2.7(熱軋)ns≥2.5(正火)nd≥1.5
底合金鋼高合金鋼 ns≥3.5(調(diào)質(zhì))ns≥2.7(調(diào)質(zhì))
馬氏體鋼奧氏體鋼 ns≥3.0(調(diào)質(zhì))ns≥1.6(固溶)
有色金屬 nb≥5.0 ns≥4.0
注:(1)當(dāng)無法確定設(shè)計(jì)溫度下屈服強(qiáng)度(條件屈服限),而以抗拉強(qiáng)度為依據(jù)確定許用應(yīng)力時(shí),n應(yīng)適當(dāng)提高。
(2)有色金屬鑄件的系數(shù)應(yīng)在板、鍛件、管、棒的基礎(chǔ)上除以0.8。
(3)鑄鋼的鑄造系數(shù)不應(yīng)超過0.9。
(二)采用應(yīng)力分析設(shè)計(jì)的壓力容器產(chǎn)品,壓力容器制造企業(yè)應(yīng)向總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。
(三)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以外的強(qiáng)度計(jì)算方法或試驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),壓力容器制造企業(yè)應(yīng)向總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。
(四)移動(dòng)式壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)報(bào)總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)審查、備案。
(五)壓力容器的所有A、B類焊接接頭(如圖所示)均需按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)圖樣的規(guī)定進(jìn)行無損檢測(cè)(RT或UT)。焊接接頭系數(shù)應(yīng)根據(jù)受壓元件的焊接接頭型式及無損檢測(cè)的比例確定,焊接接頭系數(shù)規(guī)定見表2。
表2.壓力容器的焊接接頭系數(shù)
全部無損檢測(cè) 局部無損檢測(cè)①
鋼 有色金屬 鋼 有色金屬
②鋁 ②銅 ②鎳 鈦 ②鋁 ②銅 ②鎳 鈦
雙面焊或相當(dāng)于雙面焊全熔透的對(duì)接焊③ 1.0 0.85 0.90 0.85 0.95 0.85
0.95 0.90 0.85 0.80 0.85 0.80 0.85 0.80 0.85 0.85
有金屬墊板的單面焊對(duì)接焊縫 0.90 0.80 0.85 0.80 0.85 0.80
0.85 0.85 0.80 0.70 0.80 0.70 0.80 0.70 0.85 0.80
無墊板的單面焊環(huán)向?qū)雍缚p / / / / / / / 0.65 0.70 0.65 0.70 /
注:①此表所指無損檢測(cè),對(duì)鋼制壓力容器以射線或超聲波檢測(cè)為準(zhǔn),對(duì)有色金屬壓力容器原則上以射線檢測(cè)為準(zhǔn)。全部無損檢測(cè),指100%的射線或超聲波檢測(cè);局部無損檢測(cè),指20%或50%(鐵素體鋼低溫容器)的射線或超聲波檢測(cè)。
②表中所列的有色金屬壓力容器焊接接頭系數(shù)上限值指采用熔化極惰性氣體保護(hù)焊;下限值指采用非熔化極惰性氣體保護(hù)焊。
③相當(dāng)于雙面全熔焊透的對(duì)接焊縫指單面焊雙面成型的焊縫,按雙面焊評(píng)定(含焊接試板的評(píng)定),如氬弧焊打底的焊縫或帶陶瓷、銅襯墊的焊縫等。
(六)常溫貯存液化石油氣的壓力容器,設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按不低于50℃時(shí)的混合液化石油氣成分的實(shí)際飽和蒸汽壓力確定,并應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上注明液化石油氣的限定成分和對(duì)應(yīng)的工作壓力。
(七)壓力容器筒體與筒體、筒體與封頭之間的連接以及封頭的拼接不允許采用塔接結(jié)構(gòu),也不允許存在十字焊縫。
(八)內(nèi)徑大于等于500mm的壓力容器應(yīng)設(shè)置一個(gè)人孔或兩個(gè)人孔(當(dāng)容器無法開人孔時(shí))(夾套容器、換熱器和其他不允許開孔的容器除外)。
(九)壓力容器的快開門(蓋)應(yīng)裝設(shè)安全聯(lián)鎖裝置。
第五十五條
壓力容器用鋼要求
(一)用于容器受壓元件的材料,其使用范圍不得超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許范圍。
(二)用于焊接結(jié)構(gòu)壓力容器主要受壓元件的碳鋼和低合金碳鋼,鋼材的含磷(P)量不應(yīng)大于0.030%,含硫(S)量不應(yīng)大于0.020%。
(三)用于焊接結(jié)構(gòu)壓力容器主要受壓元件的碳鋼和低合金鋼,鋼材的含碳量不應(yīng)大于0.25%,且碳當(dāng)量Ceq⑴不大于0.45%。如需選用含碳量大于0.25%的鋼材,則應(yīng)滿足下列要求:
1、建造前征得用戶的同意;
2、碳當(dāng)量Ceq不得大于0.45%;
3、提供材料的焊接性試驗(yàn)報(bào)告和焊接工藝評(píng)定報(bào)告,并報(bào)總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)審查、批準(zhǔn)。
(四)用于焊接結(jié)構(gòu)壓力容器受壓元件的調(diào)質(zhì)低合金鋼,如果鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σь≥540MPa,鋼材的含磷(P)量不應(yīng)大于0.020%含硫(S)量不應(yīng)大于0.015%。焊接裂紋敏感系數(shù)Pcm⑵不應(yīng)大于0.25%。且應(yīng)提供材料的焊接性試驗(yàn)報(bào)告和焊接工藝評(píng)定報(bào)告,報(bào)總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)審查、批準(zhǔn)。
注:(1)Ceq=C+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
(2)Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B
(五)用于移動(dòng)式壓力容器罐體的鋼板和用于壓力容器的低合金鋼板,每批應(yīng)抽兩張鋼板進(jìn)行沖擊試驗(yàn),試驗(yàn)溫度為-20℃或按圖樣規(guī)定。沖擊試驗(yàn)要求和沖擊韌性合格指標(biāo)按表3的規(guī)定。
表3.沖擊試驗(yàn)要求和沖擊韌性合格指標(biāo)
鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σь(MPa)三個(gè)試樣的沖擊功平均值A(chǔ)kv,(J)
10mm×10mm×55mm ≤450 18 >450~515 20 >515~650 27
備注:試驗(yàn)溫度下三個(gè)試樣的沖擊功平均值不得低于表中規(guī)定。其中單個(gè)試樣的沖擊功可小于平均值,但不得小于平均值的70%。
(六)沸騰鋼不允許用于制造壓力容器的受壓元件。
(七)鑄鐵用于壓力容器的受壓元件時(shí),應(yīng)符合表4規(guī)定的范圍,且不得用于下列壓力容器的受壓元件:
1、盛裝毒性程度為極度、高度或中度危害介質(zhì)的壓力容器元件;
2、設(shè)計(jì)壓力大于等于0.15MPa且介質(zhì)為易燃物質(zhì)的壓力容器受壓元件;
3、管殼式余熱鍋爐;
4、移動(dòng)式壓力容器。
表4.鑄鐵類型 設(shè)計(jì)壓力(MPa)設(shè)計(jì)溫度(℃)
灰鑄鐵 0.8 0~250
可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵 1.6-10~350
第五十六條 制造要求
(一)冷成形的碳鋼和低合金鋼制凸形封頭應(yīng)在成形后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。
(二)符合下列條件之一的壓力容器,需進(jìn)行焊后整體消除應(yīng)力熱處理:
1、盛裝毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的壓力容器;
2、殼體厚度大于16mm、設(shè)計(jì)溫度低于-20℃的壓力容器;
3、碳鋼厚度大于32mm(如焊前預(yù)熱100℃以下時(shí),厚度大于38mm);
4、低合金鋼厚度大于30mm(如焊前預(yù)熱100℃以上時(shí),厚度大于34mm);
5、任意厚度的Cr-Mo低合金鋼。
(三)常溫下貯存混合液化石油的壓力容器以及貯存能力導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的其他介質(zhì)的壓力容器,其所用鋼板應(yīng)逐張進(jìn)行超聲波檢測(cè),焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。
(四)按疲勞分析設(shè)計(jì)的壓力容器,其A、B、類對(duì)接接頭應(yīng)去除焊縫余高;各類焊接接頭均具有圓滑過渡。
(五)所有板殼式換熱設(shè)備均應(yīng)為可拆的和可清洗的結(jié)構(gòu)。
第五十七條
檢驗(yàn)要求
(一)下列壓力容器應(yīng)按臺(tái)制作縱焊縫產(chǎn)品焊接試板:
1、使用Cr-Mo低合金鋼和抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下限大于540MPa的材料制造的壓力容器;
2、設(shè)計(jì)溫度低于-20℃需要進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)的壓力容器;
3、需要經(jīng)熱處理保證鋼板力學(xué)性能的壓力容器;
4、盛裝高度和極度危害介質(zhì)的壓力容器;
5、設(shè)計(jì)壓力大于10MPa的壓力容器;
6、設(shè)計(jì)壓力大于1.6MPa的有色金屬制壓力容器;
7、異種鋼之間進(jìn)行焊接的壓力容器;
8、球形儲(chǔ)罐;
9、移動(dòng)式壓力容器。
(二)壓力容器的焊接接頭應(yīng)按設(shè)計(jì)圖樣的要求進(jìn)行無損檢測(cè)。但下列壓力容器的A類及B類焊接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè),材料厚度≤38mm時(shí),其焊接接頭應(yīng)采用射線檢測(cè)。
1、第三類壓力容器;
2、第二類壓力容器中易燃介質(zhì)的反應(yīng)容器或儲(chǔ)存容器;
3、設(shè)計(jì)壓力大于5.0MPa的壓力容器;
4、設(shè)計(jì)壓力大于0.6MPa的管式余熱鍋爐;
5、焊縫系數(shù)為1.0的壓力容器(無縫鋼管制筒體和壓力容器本體最后焊接的一條環(huán)焊縫除外,但后者應(yīng)提供保證其焊接質(zhì)量的相應(yīng)焊接工藝);
6、使用后無法盡心內(nèi)部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器;
7、筒體鋼板厚度大于30mm的碳素鋼和厚度大于25mm的低合金鋼或奧氏體不銹鋼制壓力容器;
8、使用Cr-Mo低合金鋼和抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下限值大于540MPa的材料制造的壓力容器;
9、盛裝高度和極度危害介質(zhì)的壓力容器;
10、耐壓試驗(yàn)為氣壓試驗(yàn)的壓力容器;
11、按分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建造的壓力容器;
12、多層包扎壓力容器內(nèi)筒和熱套壓力容器各層單筒的對(duì)接焊縫;
13、圖樣規(guī)定需進(jìn)行100%射線或超聲波檢測(cè)壓力容器。
(三)除本條二款規(guī)定以外的壓力容器,允許對(duì)其A類及B類焊接接頭進(jìn)行局部無損檢測(cè)。局部無損檢測(cè)的檢測(cè)長(zhǎng)度為不少于每條焊縫長(zhǎng)度的20%,且不小于250mm。但下列焊接接頭應(yīng)全部檢測(cè),合格級(jí)別按容器的要求:
1、對(duì)所有T型焊接接頭;
2、開孔區(qū)域內(nèi)(以開孔中心為圓心,1.5倍開孔直徑為半徑的圓內(nèi))的焊接接頭;
3、被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板等其他元件所覆蓋的焊接接頭;
4、拼接封頭和拼接管板的對(duì)接接頭;
5、公稱直徑大于250mm接管的對(duì)接接頭的無損檢測(cè)比例及合格級(jí)別應(yīng)與壓力容器本體焊接接頭要求相同。
(四)不允許采用降低焊接接頭系數(shù)而不進(jìn)行無損檢測(cè)。
(五)壓力容器的壓力試驗(yàn)報(bào)告和氣密性試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)記載試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)介質(zhì)、試驗(yàn)介質(zhì)溫度、保壓時(shí)間和試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)報(bào)告隨同設(shè)備同時(shí)交給客戶。
第五十八條
氣瓶安全質(zhì)量基本要求
(一)各類氣瓶必須按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。型式試驗(yàn)前,設(shè)計(jì)文件需經(jīng)鑒定。暫時(shí)沒有中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)將所依據(jù)的制造標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)文件報(bào)總局安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)審批。其中。涉及氣瓶安全質(zhì)量的關(guān)鍵項(xiàng)目,如設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、爆破試驗(yàn)、無損檢測(cè)、力學(xué)性能等,均不得低于中國(guó)相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(二)各類進(jìn)口氣瓶的顏色標(biāo)志應(yīng)按強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7144的規(guī)定執(zhí)行。
第六章
安全附件制造許可資源條件要求
第五十九條
基本條件
(一)申請(qǐng)安全附件制造許可的企業(yè)應(yīng)具有獨(dú)立法人資格,并依法當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門注冊(cè)登記。
(二)具有滿足產(chǎn)品制造、試驗(yàn)要求的場(chǎng)地、車間、相關(guān)制造裝備和檢驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備。
(三)安全附件制造氣壓應(yīng)具備健全、有效的產(chǎn)品質(zhì)量管理體系,安全附件制造的各主要環(huán)節(jié),如設(shè)計(jì)、材料、焊接、無損檢驗(yàn)、機(jī)械加工、熱處理、壓力試驗(yàn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)、計(jì)量等,須有相關(guān)人員負(fù)責(zé),確保產(chǎn)品質(zhì)量符合中國(guó)相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全附件性能的要求。質(zhì)量管理體系要求見第四章。
(四)安全附件制造企業(yè)應(yīng)有滿足安全附件設(shè)計(jì)、材料、外構(gòu)件、機(jī)械加工、焊接、無損檢測(cè)、產(chǎn)品型式試驗(yàn)和質(zhì)量管理等需要的各類技術(shù)人員,其比例不少于本企業(yè)員工數(shù)的5%;持證焊工和無損檢測(cè)人員的數(shù)量和項(xiàng)目應(yīng)能滿足產(chǎn)品制造的需要。
第六十條
安全閥制造許可專項(xiàng)條件要求
(一)申請(qǐng)制造許可的各型號(hào)安全閥均應(yīng)通過型式試驗(yàn)。
(二)應(yīng)有足夠大的倉庫用以分類存放不同類型和規(guī)格的半成品和外構(gòu)件,如閥體、閥蓋、彈簧等。
(三)應(yīng)有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的起重、運(yùn)輸、焊接和無損檢測(cè)設(shè)備,包括符合要求的焊材貯存、烘干設(shè)施和堆焊設(shè)備等;應(yīng)有與所制造產(chǎn)品相適應(yīng)的能保證加工精度的機(jī)械加工設(shè)備。
(四)應(yīng)有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的彈簧熱處理設(shè)備及彈簧強(qiáng)壓處理設(shè)備和試驗(yàn)設(shè)備。
(五)應(yīng)有滿足制造要求所必須的研磨設(shè)備和相應(yīng)的表面加工質(zhì)量的檢測(cè)設(shè)備。
(六)應(yīng)有滿足制造要求所必須的安全附件的零部件幾何尺寸測(cè)量器具。
(七)應(yīng)有滿足制造要求所必須的水壓試驗(yàn)設(shè)備和氣密試驗(yàn)裝置。
(八)應(yīng)有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的整定壓力試驗(yàn)裝置。
(九)制造彈簧安全閥應(yīng)有全性能試驗(yàn)臺(tái)架。其他形式的安全閥應(yīng)具有相應(yīng)的性能試驗(yàn)裝置。
(十)應(yīng)有金屬材料化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗(yàn)裝置。
第六十一條
爆破片及裝置制造許可專項(xiàng)條件要求
(一)申請(qǐng)制造許可的各型號(hào)爆破片及其裝置均應(yīng)通過型式試驗(yàn)。
(二)應(yīng)有滿足爆破片制造要求所必須的壓力機(jī)和相應(yīng)的下料、成型、開槽設(shè)備。
(三)應(yīng)有與制造產(chǎn)品相適應(yīng)的起吊、傳送和熱處理設(shè)備。
(四)應(yīng)有保證爆破片及其裝置加工精度的機(jī)械加工設(shè)備和激光切割機(jī)。
(五)應(yīng)有與產(chǎn)品制造相適應(yīng)的無損檢測(cè)設(shè)備。
(六)應(yīng)有滿足制造要求所必須的幾何尺寸檢測(cè)器具。
(七)應(yīng)有滿足制造要求所必須的水壓試驗(yàn)設(shè)備和氣密試驗(yàn)裝置。
(八)應(yīng)有與產(chǎn)品制造相適應(yīng)的常溫和高溫爆破壓力試驗(yàn)裝置。
(九)應(yīng)有金屬材料化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗(yàn)裝置。
第六十二條
氣瓶瓶閥制造許可專項(xiàng)條件要求
(一)申請(qǐng)制造許可的各型號(hào)氣瓶瓶閥均應(yīng)通過型式試驗(yàn)。
(二)應(yīng)具備足夠的存放氣瓶瓶閥原材料、輔料、外協(xié)件、外購(gòu)件和產(chǎn)品的庫房。
(三)應(yīng)具備與所制造產(chǎn)品相適應(yīng)的鍛壓成型、機(jī)加工設(shè)備、螺紋加工等專用設(shè)備以及起吊、傳送設(shè)備。
(四)應(yīng)具備產(chǎn)品型式試驗(yàn)和其他檢驗(yàn)所需的裝置和器具(如啟閉力矩測(cè)定、氣密性試驗(yàn)、耐振性試驗(yàn)、耐溫性試驗(yàn)、耐壓性試驗(yàn)、耐用性試驗(yàn)、安全泄放裝置試驗(yàn)、真空度檢驗(yàn)等裝置)。
(五)應(yīng)具有閥體材料化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗(yàn)裝置。
第七章
附 則
第六十三條 本條件由國(guó)家質(zhì)檢總局負(fù)責(zé)解釋。
第六十四條 本條件自2004年1月1日起實(shí)施,原勞動(dòng)部《關(guān)于公布〈鍋爐制造許可證條件〉的通知》(勞安鍋局字[1995]52號(hào))文中附件的《鍋爐制造許可證條件》和《關(guān)于公布〈壓力容器制造企業(yè)資格認(rèn)可與管理規(guī)則〉的通知》(勞部發(fā)[1995]300號(hào))同時(shí)廢止。
第五篇:國(guó)內(nèi)壓力容器制造企業(yè)之我見
國(guó)內(nèi)壓力容器制造企業(yè)之我見(原創(chuàng))
愚本不才,借助工作之便利,行走于大江南北,到過十余家壓力容器制造企業(yè)。現(xiàn)應(yīng)啟明星之邀,將個(gè)人對(duì)這類企業(yè)的看法做個(gè)總結(jié),以饗大家。
我去過的企業(yè),從企業(yè)性質(zhì)來分,有國(guó)企、外資、臺(tái)資、港資、民營(yíng);從規(guī)模來看,有幾十人的小廠,也有7、8百人的大單位;從企業(yè)擅長(zhǎng)來看,有專做換熱器或石墨設(shè)備的,也有綜合型包括塔、釜、爐、有色金屬如鋯材、鈦材等,還有承擔(dān)海軍潛艇用承壓設(shè)備制作的單位。總的說來,基本涵蓋了這個(gè)行業(yè)高、中、低端各種類型的企業(yè)。
因我工作單位對(duì)設(shè)備的特殊要求,我考察企業(yè),主要看其不銹鋼設(shè)備的加工能力以及雙管板換熱器的制作水平。下面,也就主要圍繞這2點(diǎn)來做分析。
一、不銹鋼加工
不銹鋼設(shè)備的加工能力,其實(shí)主要是指是否有專用的加工場(chǎng)地以及加工設(shè)備,避免鐵素體污染。我單位訂設(shè)備時(shí)因有小人作梗,從一家很差勁的企業(yè)制作了4臺(tái)316L的100立方大儲(chǔ)罐,最近貨到現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)罐體內(nèi)外表面鐵素體污染非常嚴(yán)重,成片的、大面積的污染,修補(bǔ)都很困難,現(xiàn)只好降級(jí)作為普通304罐使用。所以,不銹鋼的分區(qū)分設(shè)備加工是非常重要的。
好的企業(yè)里,可以有專門的有色車間,甚至如上海森松,還有加工鈦、鋯等材料的潔凈車間,進(jìn)門需換鞋套,穿白色工作服。稍微差一些的企業(yè)里,也可以做到分區(qū)加工,將白鋼加工區(qū)圍起來,地上鋪木板或
膠皮墊子。最差的企業(yè)里,無法分廠房、分區(qū)加工,所有設(shè)備混雜在一起。
在加工設(shè)備上,好企業(yè)有專門的不銹鋼加工設(shè)備,如卷板機(jī)、刨邊機(jī)、銑邊機(jī)、滾輪托架等,在卷板機(jī)和滾輪托架上用紙或塑料薄膜包裹,避免與設(shè)備直接接觸,盡最大可能的減少污染。我以前對(duì)非標(biāo)設(shè)備接觸不多,不明白這樣做的意義,這次遇到問題,才有所認(rèn)識(shí)。我前面所述的那個(gè)企業(yè),卷板機(jī)表面不光滑,造成設(shè)備主材表面被壓出凹坑;卷板機(jī)上附著的鐵屑,被壓入主材里,有的地方深達(dá)2~3mm,因太多,無法處理。另外,其加工時(shí)設(shè)備直接放在地上,沾染了很多鐵屑,最后設(shè)備表面形成了大面積的銹斑,看著真不敢相信是316L的材質(zhì)。
在板材的保管上,我見過的最好的企業(yè),所有板材放在膠皮墊或木板上,每一塊板之間,墊木條隔開,碼放整齊有序。對(duì)于薄板,或其它有色金屬板,表面貼薄膜加以保護(hù)。
二、雙管板換熱器加工
單管板換熱器是很簡(jiǎn)單、很平常的設(shè)備了,不再贅述。
在化工生產(chǎn)中為了防腐蝕、防污垢,或出于工藝和勞動(dòng)保護(hù)、安全等方面的要求,對(duì)一些換熱設(shè)備常采用雙管板結(jié)構(gòu)來解決問題。
雙管板換熱器主要有3種連接方式,剛性、柔性、敞開式。所謂剛性,是指積液層筒體由內(nèi)外管板上直接加工而成。比如積液層寬度為50,那么內(nèi)外管板各有一圈高度為25的凸臺(tái),直接在管板上去掉多余的材質(zhì)。我的表達(dá)能力比較差,也不知道各位看客是否明白了。這種結(jié)構(gòu)的積液層,與管板之間沒有焊縫,更結(jié)實(shí),加工難度大,材料浪費(fèi)多,而且內(nèi)管板的脹接泄漏試驗(yàn)無法查看,因此采用這種連接形式的非常少。
所謂的柔性,則是指積液層筒體是一個(gè)短節(jié),在脹接試驗(yàn)通過后最后才與管板焊在一起。制作難度小,絕大部分都采用這種結(jié)構(gòu)。
敞開式則更簡(jiǎn)單了,積液層沒有筒體。但這就起不到積液層的作用了,因此采取這種結(jié)構(gòu)的也不多。上海拜耳采用的這種結(jié)構(gòu),而且內(nèi)外管板間距達(dá)到了7、800mm。
雙管板的質(zhì)量,很大程度依賴于加工設(shè)備。比如,大部分能制造雙管板的廠家,采用CNG鉆床,將所有折流板配鉆、管板配鉆,都可以提高精度,使穿管容易。有的廠家(如江蘇雙良)為保證折流板加工精度,采用整板下料加工,待加工好后再割掉缺口部分。
內(nèi)管板的脹接是最關(guān)鍵的工藝。最好的廠家,可以算出脹接力,并依靠試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)加以修正;差一點(diǎn)的,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)確定。液壓脹的脹接力可控性要高于機(jī)械脹,但液壓脹頭購(gòu)置費(fèi)用高并且損耗大(平均脹100多個(gè)管頭,要換一個(gè)液壓脹頭)。液壓脹頭一次性使用,不能修復(fù)。因而很少企業(yè)采用液壓脹管法制造換熱器。我去過的企業(yè)里,上海森松和昆山永勝采用的是液壓脹。但是,實(shí)踐證明,采用機(jī)械脹管法制造可以滿足要求。
企業(yè)質(zhì)檢規(guī)定及檢驗(yàn)設(shè)備也對(duì)雙管板的質(zhì)量有很大影響。比如,管理嚴(yán)格的單位,會(huì)嚴(yán)格執(zhí)行板材逐張復(fù)檢,換熱管逐根水壓試驗(yàn)。設(shè)備精良的企業(yè),對(duì)雙管板采用氦氣檢漏,當(dāng)然成本也會(huì)高很多。一般的企業(yè),采用氨檢。森松和雙良是采用的氦檢,張家港江南鍋爐是氨檢。永
勝、森松嚴(yán)格做到了換熱管入廠逐根水壓試驗(yàn),江南鍋爐省去了這一步,只有外觀檢查。
總體來說,我認(rèn)為外資和臺(tái)資企業(yè)管理正規(guī),技術(shù)水平較高,有發(fā)展前景,但價(jià)格也很可觀。民企相對(duì)國(guó)企來說,管理要好一些,效率高一點(diǎn),設(shè)備精良一些,技術(shù)上不相上下。我見過的最好的焊縫,比教科書上的照片還漂亮,是在一個(gè)臺(tái)資企業(yè)。這個(gè)企業(yè)制作的設(shè)備非常漂亮,管理很正規(guī),設(shè)備交給他們做,非常放心。可以說,以后的壓力容器制造行業(yè),將是這類企業(yè)的天下了。
今天稍做整理,大概能回想起的就這些了,還望大家不佞賜教,共同討論。