一、刖百

換熱器分類：

管殼式換熱器根據(jù)結(jié)構(gòu)特點可分為下列兩類。

1.剛性結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器：這種換熱器又成為固定管板式，通?？煞譃閱喂艹毯投喙?/p>

程兩種。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、造價便宜和應用較廣；缺點是管外不能進行機械清

洗。

2.具有溫差補償裝置的管殼式換熱器：它可使受熱部分自由膨脹。該結(jié)構(gòu)形式又可分成:

①浮頭式換熱器：這種換熱器的一端管板能自由伸縮，即所謂“浮頭”。他適用于管壁

和殼壁溫差大，管束空間經(jīng)常清洗。但它的結(jié)構(gòu)較復雜，加工制造的費用較高。

②U形管式換熱器：它只有一塊管板，因此管子在受熱或冷卻時，可以自由伸縮。這種

換熱器的結(jié)構(gòu)簡單，但制造彎管的工作量較大，且由于管子需要有一定的彎曲半徑，管

板的利用率較差，管內(nèi)進行機械清洗困難，拆換管子也不容易，因此要求通過管內(nèi)的流

體是清潔的。這種換熱器可用于溫差變化大，高溫或高壓的場合。

③填料函式換熱器：它有兩種形式，一種是在管板上的每根管子的端部都有單獨的填料

密封，以保證管子的自由伸縮，當換熱器內(nèi)的管子數(shù)目很少時，才采用這種結(jié)構(gòu)，但管

距比一般換熱器要大，結(jié)構(gòu)復雜。另一種形式是在列管的一端與外殼做成浮動結(jié)構(gòu)，在

浮動處采用整體填料函密封，結(jié)構(gòu)較簡單，但此種結(jié)構(gòu)不易用在直徑大、壓力高的情況。

填料函式換熱器現(xiàn)在很少采用。

二、設計條件的審查：

1.換熱器的設計，用戶應提供一下設計條件（工藝參數(shù)）：

①管、殼程的操作壓力（作為判定設備是否上類的條件之一，必須提供）

②管、殼程的操作溫度（進口/出口）

③金屬壁溫（工藝計算得出（用戶提供））

④物料名稱及特性

⑤腐蝕裕量

⑥程數(shù)

⑦換熱面積

⑧換熱管規(guī)格，排列形式（三角形或正方形）

⑨折流板或支撐板數(shù)量

⑩保溫材料及厚度（以便確定銘牌座伸出高度）

（11）油漆

I.如用戶有特殊要求，請用戶提供牌號，顏色

n.用戶無特殊要求，設計人員自己選定

2.幾個重點設計條件

①操作壓力：作為判定設備是否上類的條件之一，必須提供

②物料特性：如用戶不提供物料名稱則必須提供物料的毒性程度。

因為介質(zhì)的毒性程度關系到設備的無損監(jiān)測、熱處理、鍛件的級別

對于上類設備，還關系到設備的劃分

a.GB15010.8.2.1（f）圖樣注明盛裝毒性極度危害或高度危害介質(zhì)的容器100%RT.

b.10.4.1.3圖樣注明盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器，應進行焊后熱處理（奧

氏體不銹鋼的焊接接頭可不進行熱處理）

c.鍛件.使用介質(zhì)的毒性為極度或高度危害性的鍛件應符合III級或W級要求。

③管規(guī)格：

常用的碳鋼4）19X2,625X2.5,632X3,038X5

不銹鋼619X2,625X2,632X2.5,638X2.5

換熱管的排列形式：三角形，轉(zhuǎn)角三角形，正方形，轉(zhuǎn)角正方形。

★換熱管間需要機械清洗時，應采用正方形排列。

三、基本設計參數(shù)的確定

1.設計壓力，設計溫度，焊接接頭系數(shù)

2.直徑：DNV400的圓筒，采用鋼管。

DN2400的圓筒，采用鋼板卷制。

16”鋼管--與用戶商量采用鋼板卷制。

3.布置圖：

根據(jù)換熱面積、換熱管規(guī)格畫布置圖，確定換熱管數(shù)量。

如果用戶提供了布管圖，也要復核布管是否在布管限定圓以內(nèi)。

★布管的原則：

①在布管限定圓內(nèi)應布滿管。

②多管程的各管程數(shù)應盡量相等。

③換熱管應對稱排列。

4.材料

強調(diào)以下兩點：

①換熱器圓筒的碳素鋼、低合金鋼鋼管應采用無縫鋼管。

符合GB150——1998附錄A4.2的奧氏體不銹鋼焊接鋼管，可用做換熱器圓筒。

其使用范圍有一些限制：

a.焊接鋼管應采用不添加填充金屬的自動電弧焊或電阻焊焊接方法制造。

b.技術要求符合A4.2.1：壁厚允許偏差為±12.5%,彎曲度不大于1.5mm/m,逐根進行渦

流或射線檢測，逐根進行水壓實驗。

c,使用規(guī)定按A4.2.2；

設計壓力不大于6.4Mpa;

壁厚不大于8mm；

不得用于毒性程度為極度危害的介質(zhì)；

許用應力為相應鋼號無縫鋼管的許用應力乘以0.85的焊接接頭系數(shù)。

②管板本身具有凸肩并與圓筒（或封頭）連接時，應采用鍛件。由于采用此種結(jié)構(gòu)的管

板一般都用于壓力較高、易燃、易爆、以及毒性程度為極度、高度危害的場合，對管板

要求較高，管板也較厚。為避免凸肩處產(chǎn)生加渣、分層、及改善凸肩處纖維受力的狀況,

減少加工量，節(jié)約材料，采用凸肩與管板直接鍛造出來的整體鍛件來制造管板

5.換熱管與管板的連接方式

管子與管板的連接，在管殼式換熱器的設計中是一個比較重要的結(jié)構(gòu)部分。他不僅加工

工作量大，而且必須使每一個連接處在設備運作中，保證介質(zhì)無泄漏及承受介質(zhì)壓力能

力。

管子與管板的連接方式主要有以下三種：a脹接；b焊接；c脹焊接

脹接用于管殼之間介質(zhì)滲漏不會引起不良后果的情況，特別適用于材料可焊性差（如碳

鋼換熱管）及制造廠的工作量過大的情況。由于脹接管端處在焊接時產(chǎn)生塑性變形，存

在著殘余應力，隨著溫度的升高，殘余應力逐漸消失，這樣使管端處降低密封和結(jié)合力

的作用，所以脹接結(jié)構(gòu)受到壓力和溫度的限制，一般適用于設計壓力W4Mpa,設計溫度

W300度，并且在操作中無劇烈地震動，無過大的溫度變化及無明顯的應力腐蝕；焊接連

接具有生產(chǎn)簡單、效率高、連接可靠的優(yōu)點。通過焊接，使管子對管板有較好的增將作

用；并且還有可降低管孔加工要求，節(jié)約加工工時，檢修方便等優(yōu)點，故應優(yōu)先采用。

此外，當介質(zhì)毒性很大，介質(zhì)和大氣混合易發(fā)生爆炸介質(zhì)有放射性或管內(nèi)外物料混合會

產(chǎn)生不良影響時，為確保接頭密封，也常采用焊接法。焊接法雖然優(yōu)點甚多，因為他并

不能完全避免“縫隙腐蝕”和焊接節(jié)點的應力腐蝕，而且薄管壁和厚管板之間也很難得

到可靠的焊縫。焊接法雖然較脹接可以乃更高的溫度，但是在高溫循環(huán)應力的作用下，

焊口極易發(fā)生疲勞裂紋，列管與管孔存在間隙，當受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕時，以會加速接

頭的損壞。因此，就產(chǎn)生了焊接和脹接同時使用的方法。這樣不但能提高接頭的抗疲勞

性能，同時可以降低縫隙腐蝕傾向，因而其使用壽命比單用焊接時長的多。在什么場合

下適宜施行焊、脹接并用的方法，目前尚無統(tǒng)一標準。通常在溫度不太高而壓力很高或

介質(zhì)極易滲漏時，采用強度脹加密封焊（密封焊是指單純防止?jié)B漏而施行的焊接，并不

保證強度）。當在壓力和溫度都很高的情況下，則采用強度焊加貼脹，（強度焊是即使焊

縫有嚴密性，又能保證接頭具有較大的拉脫力，通常是指焊縫強度等于管子軸向負荷下

的強度時的焊接）。貼脹的作用主要是消除縫隙腐蝕和提高焊縫的抗疲勞性能。

具體的結(jié)構(gòu)尺寸標準中（GB3151-L999.5.8條）已有規(guī)定，在此不再詳述。

對于管孔表面粗糙度的要求：

a當換熱管與管板焊接連接時，管的表面粗糙度Ra值不大于35uM

b單換熱管與管板脹接聯(lián)接時，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5而脹接連接時，管孔表

面不應有影響脹接緊密性的缺陷，如貫通的縱向或螺旋狀刻痕等

四、設計計算

1.殼體壁厚計算

包括管箱短節(jié)、封頭、殼程筒體的壁厚計算

管、殼程筒體壁厚應滿足GB151中最小壁厚的規(guī)定，對于碳素鋼和低合金鋼最小壁厚是

按腐蝕裕量C2=lmm考慮的，對于C2大于1mm的情況，殼體的最小壁厚應相應增加。

2.開孔補強計算

對于殼體采用鋼管制的，建議采用整體補強（增加筒體壁厚或采用厚壁管）；對于比較厚

的管箱上開大孔考慮綜合經(jīng)濟性

不另行補強應滿足的兒點要求：

①設計壓力W2.5Mpa

②相鄰兩孔中心距應不小于兩孔直徑之和的兩倍

③接管公稱直徑W89mm

④接管最小壁厚應表8-1的要求（接管腐蝕裕量為1mm）

3.法蘭

設備法蘭采用標準法蘭時應注意法蘭與墊片、緊固件的匹配，否則應對法蘭進行計算。

比如甲型平焊法蘭在標準中與其匹配的墊片為非金屬軟墊片；當采用纏繞墊片應對法蘭

重新計算

4.管板

需注意以下幾個問題：

①管板的設計溫度：根據(jù)GB150-1998的3.4.6及GB151-1998的3.12.1規(guī)定,應取不低

于元件的金屬溫度,但在管板計算中無法保證管'殼程介質(zhì)作用，且管板的金屬溫度很難

計算，故一般取較高側(cè)的設計溫度為管板的設計溫度(GB151標準釋義P55)

②多管程換熱器：在布管區(qū)范圍內(nèi)，因設置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要而未能被換熱器支

承的面積Ad：

對于正三角形、正方形排列：按GB151T999P28公式計算

對于轉(zhuǎn)角三角形：按《壓力容器工程師設計指南》P370公式計算Ad=L732S(Sn-0.5S)

對于轉(zhuǎn)角正方形：按GB151-1999標準釋義P55例題中公式計算Ad=S(Sn-S)

式中：S——換熱器管中心距mm

Sn——隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距nun

——沿隔板槽兩側(cè)的排管數(shù)

③管板的有效厚度

管板的有效厚度系指管程分程隔板槽底部的管板厚度減去下列二者之和

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)開槽深度二者中的最大植

5.膨脹節(jié)的設置

在固定管板換熱器中，由于管程內(nèi)流體與管程流體之間具有溫差，而換熱器和殼體與管

版固定連接，這樣在使用狀態(tài)時;殼體與管子之間有膨脹差存在，殼體和管子受到軸向

載荷。為了避免殼體和換熱器破壞、換熱器失穩(wěn)、換熱管從管板上拉脫，就應設置膨脹

節(jié)，以降低殼體和換熱器的軸向載荷

一般在殼體和換熱器壁溫差較大時一，需考慮設置膨脹節(jié)，在管板計算中，按有溫差的各

種工況計算出q,其中有一個不合格時，就需增加膨脹節(jié)

——換熱管軸向應力

——殼程圓筒軸向應力

q——換熱管與管板連接的拉脫力

五、結(jié)構(gòu)設計

1.管箱

(1)管箱的長度

a最小內(nèi)側(cè)深度

①向開孔的單管程管箱，開口中心處的最小深度應不小于接管內(nèi)直徑的1/3

②管程的內(nèi)外側(cè)深度應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

b最大內(nèi)側(cè)深度

考慮內(nèi)件焊接和清理是否方便，尤其對于公稱直徑較小的多管程換熱器。具體可參照《鋼

制列管式固定管板換熱器結(jié)構(gòu)設計手冊》一書

(2)分程隔板

隔板的厚度和布置按GB151表6和圖15,對于厚度大于10mm的分程隔板，密封面應削邊

至10mm；對于列管式換熱器，隔板上應設置淚孔(排凈孔)，排凈孔的直徑一般為6mm

20殼體及管束

①管束級別

I、II級管束，僅僅針對碳鋼、低合金鋼換熱管國內(nèi)標準中還存在著“較高級”和“普

通級”制訂的。一旦國內(nèi)換熱管能夠采用“較高級”鋼管時，碳鋼、低合金鋼換熱管束

無需再分I級和H級

I、II管束的區(qū)別主要在于換熱管的外徑、壁厚偏差不同，相應地管孔尺寸和偏差不同

I級管束的精度要求高一些，對于不銹鋼換熱管，只有I級管束；對于常用的碳鋼換熱

管

②管板

a管孔尺寸偏差

注意I、II級管束的區(qū)別

b分程隔板槽

I槽深一般不小于4mm

II分程隔板槽寬：碳鋼12mm；不銹鋼11mm

in分程隔板槽拐角處的倒角一般為45度，倒角寬度b近似等于分程墊片的圓角半徑Ro

③折流板

a管孔尺寸：按管束級別區(qū)分

b弓形折流板的缺口高度

缺口高度應使流體通過缺口時與橫過管束的流速相近，缺口眩高一般取0.20—0.45

倍的圓角內(nèi)直徑，缺口一般切在管排中心線以下或切于兩排管孔的小橋之間（便于穿管方

便）。

C缺口方位

單向清潔流體，缺口上下布置；

氣體中含少量的液體，缺口朝上的折流板的最低處開通液口；

液體中含少量氣體，缺口朝下的折流板的最高處開通氣口

氣液共存或液體中含有固體物料時，缺口左右布置，并在最低處開通液口

d折流板的最少厚度；最大無支撐跨距

e管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進出、口接管

④拉桿

a拉桿的直徑和數(shù)量

直徑和數(shù)量按表43,44選用，在保證大于或等于表44所給定的拉桿截面積的前提

下，拉桿的直徑和數(shù)量可以變動，但其直徑不得小于10mm,數(shù)量不小于4根

b拉桿應盡量均勻布置在管束的外邊緣，對于大直徑的換熱器，在布管區(qū)或靠近折流

板缺口處應布置適當數(shù)量的拉桿，任何折流板應不小于3個支撐點

c拉桿螺母，有的用戶要求下面一個螺母與折流板電焊

⑤防沖板

a防沖板的設置是為了減少流體的不均勻分布和對換熱管端的沖蝕

b防沖板的固定方式

盡可能固定在定距管上或靠近管板的第一塊折流板，當殼程進口位于非固定拉桿

的管板的一側(cè)時一，防沖板可焊在筒體上

⑥膨脹節(jié)的設置

a位于兩側(cè)折流板之間

為了減少膨脹節(jié)的流體阻力，必要時可在膨脹節(jié)內(nèi)側(cè)設置一個襯筒，襯筒應在順流體流

動方向上與殼體焊接，對于立式換熱器，當流體流動方向朝上時，應在襯筒下端設置排

液孔

b膨脹節(jié)的保護裝置，防止設備在運輸過程中或使用中拉壞

⑦管板與殼體的連接

a延長部分兼作法蘭

b不帶法蘭的管板（GB151附錄G）

3.管法蘭：

①設計溫度大于等于300度，應采用對接法蘭。

②對于不能利用接管式接口進行放棄和排泄的換熱器，應在管、殼程最高點設置放氣口、

最低點設置排液口，其最小公稱直徑為20mm。

③立式換熱器可設置溢流口

4.支座：按68151種5.20條的規(guī)定

5.其他附件

①吊耳

質(zhì)量大于30Kg的官箱及管箱蓋宜設置吊耳

②頂絲

為了便于拆卸管箱、管箱蓋，應在官板、管箱蓋上設置頂絲

五、制造、檢驗的要求

1.管板

①拼接管板的對接接頭進行100%射線檢驗或UT,合格級別：RT：II級UT:I級

②除不銹鋼外，拼接的管板消除應力熱處理

③管板孔橋?qū)挾绕?按公式進行計算孔橋?qū)挾龋築=（S-d）-D1

孔橋最小寬度：B=l/2（S-d）+C

2.管箱熱處理：

碳鋼、低合金鋼制的焊有分程隔板的管箱，以及管箱的側(cè)向開孔超過1/3圓筒內(nèi)直徑的

管箱，在施焊后作消除應力熱處理，法蘭及隔板密封面應在熱處理后加工。

3.壓力試驗

當殼程設計壓力低于管程壓力時一，為了檢查換熱管與管板連接的質(zhì)量好壞

①將殼程壓力提高到與管程試驗壓力一致進行水壓試驗，來檢查管接頭是否泄漏。（單需

保證水壓試驗時殼體的一次薄膜應力W0.9

②上述方法不合適時，可對殼體按原來的壓力進行水壓試驗合格后，再對殼體進行氨滲

漏試驗或鹵素檢漏試驗。

六、圖面上應注意的一些問題

1.注明管束級別

2.換熱管應寫明標注號

3.管板布管輪廓線外設為封閉的粗實線

4.裝配圖中應標出折流板缺口方位

5.標準膨脹節(jié)排液孔,排氣孔上的管接頭、管塞是否要出圖

?第一章規(guī)程與標準1T壓力容器設計必須遵循哪些主要法規(guī)和規(guī)程？答：1.國

發(fā)[1982]22號：《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》（簡稱《條例》）；2.勞人

鍋[1982]6號：《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》實施細則；3.勞部發(fā)[1995]264

號：關于修改《〈鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例〉實施細則》“壓力容器部分”

有關條款的通知；4.質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號：《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》

（簡稱《容規(guī)》）；5.勞部發(fā)[1993]370號：《超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程》；6.勞

部發(fā)［1998］51號：《壓力容器設計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則》；7.勞部發(fā)［1995H45

號：關于壓力容器設計單位實施《鋼制壓力容器一分析設計標準》的規(guī)定；8.勞

部發(fā)［1994］262號：《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》；9.化生字［1987］1174

號：《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：《醫(yī)

用氧艙安全管理規(guī)定》。12壓力容器設計單位的職責是什么？答：1.設計單位

應對設計文件的正確性和完整性負責；2.容器的設計文件至少應包括設計計算書

和設計圖樣；3.容器設計總圖應蓋有壓力容器設計單位批準書標志。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

計壓力不大于35MPa的鋼制容器；2.設計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.核能裝置中的容器；3.旋轉(zhuǎn)或往

復運動的機械設備（如泵、壓縮機、渦輪機、液壓缸等）中自成整體或作為部件的

受壓器室；4.經(jīng)常搬運的容器；5.設計壓力低于O.IMPa的容器；6.真空度

低于0.02MPa的容器；7.內(nèi)直徑（對非圓形截面，指寬度、高度或?qū)蔷€，如矩

形為對角線、橢圓為長軸）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)標準的容器，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。14《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的適用與不適用范圍是什么？

答:適用于同時具備下列3個條件的壓力容器（第2條第2款中特指的除外）：1.最

高工作壓力（pW）大于等于O.IMPa（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準沸點的液體。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、船舶和鐵路機車上的附屬壓力容器、國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）、各項鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程適用范圍內(nèi)

的直接受火焰加熱的設備（如煙道式余熱鍋爐等）；5.正常運行最高工作壓力小

于0.IMpa的壓力容器（包括在進料或出料過程中需要瞬時承受壓力大于等于0.IMPa

的壓力容器，不包括消毒、冷卻等工藝過程中需要短時承受壓力大于等于O.IMPa

的壓力容器）；6.機器上非獨立的承壓部件（包括壓縮機、發(fā)電機、泵、柴油機

的氣缸或承壓殼體等，不包括造紙、紡織機械的烘缸、壓縮機的輔助壓力容器）；

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對壓力容器的范圍如何劃定？答:除壓力容器本體外還應包括：1.壓

力容器與外部管道或裝置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

個螺紋接頭、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接或管件連接的第一個密封面;

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：可燃氣體、可燃液體的蒸氣或可燃粉塵

和空氣混合達到一定濃度時，遇到火源就會發(fā)生爆炸。達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氣體、蒸氣或粉塵在空氣中的體積

百分數(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”。當濃

度低于爆炸下限或高于爆炸上限時，都不會發(fā)生爆炸。1-7什么是燃點和閃點？

答：燃點是指可燃物質(zhì)加溫受熱，并點燃后，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)。此時加溫該物質(zhì)所需的最低溫度，即為該物

質(zhì)的“燃點”，也稱為著火點。物質(zhì)的燃點越低，越容易燃燒。閃點是指可燃液體

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。閃點與燃點

不同，閃點略低于燃點。『8易燃與可燃液體是如何分類的？答：一般分為四級

二類：第一級閃點＜28℃第二級閃點228℃至W45℃第三級閃點＞45℃至W

120℃第四級閃點＞120℃第一、二級的液體稱為易燃液體類；第三、四級的液體

稱為可燃液體類。-9什么叫化學危險物質(zhì)？答：凡是具有各種不同程度的燃燒、

爆炸、毒害、腐蝕、放射性等危險特性的物質(zhì)，受到摩擦、撞擊、震動、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產(chǎn)損壞的物質(zhì)，都屬化學危

險物質(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220%的氣體，以及閃點W45%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《壓力容器中化學介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類》的

規(guī)定。無規(guī)定時，按下述原則確定毒性程度：1.極度危害（I級）最高容許濃度

<0.Img/m3；2.高度危害（II級）最高容許濃度0.1?VL0mg/m3；3.中度危

害（HI級）最高容許濃度1.0?V10mg/m3；4.輕度危害（IV級）最高容許濃度2

10mg/m3o（二）壓力容器中介質(zhì)為混合物質(zhì)時，應以介質(zhì)的組分并按上述毒性程

度或易燃介質(zhì)的劃分原則，由設計單位的工藝設計或使用單位的生產(chǎn)技術部門提供

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，按毒性危害程度或爆

炸危險程度最高的介質(zhì)確定。1-12如何劃分壓力容器的壓力等級？答：按壓力容

器的設計壓力（P）分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個壓力等級，具體劃分如下:

1.低壓（代號L）0.IMPaWpVL6MPa2.中壓（代號M）1.6MPa^p<10MPa3.高

壓（代號H）10MPaWpV100MPa4.超高壓（代號U）p^lOOMPa1-13壓力容器的

品種主要劃分為哪兒種？答：按壓力容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，分為反應

壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。具體劃分如下：（一）

反應壓力容器（代號R）：主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學反應的壓力容器，如

反應器、反應釜、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、預熱鍋、溶劑預

熱器、蒸鍋、蒸脫機、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）儲存壓力容器（代號C,其中球罐代號B）：主

要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，如各種型式的儲罐。

1-14《容規(guī)》對容積是怎樣定義的？對于管殼式換熱器殼程和管程、夾套容器中

夾套內(nèi)的容積如何計算？答：容積是指壓力容器的幾何容積，即由設計圖樣標注的

尺寸計算（不考慮制造公差）并圓整，且不扣除內(nèi)件體積的容積。對于管殼式換熱

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

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）使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(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［液化氣體運輸（半掛）車、低溫液體運輸（半掛）車、永

久氣體運輸（半掛）車］和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）等；（10）

球形儲罐（容積大于等于50m3）；（11）低溫液體儲存容器（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）低壓反應容器和低

壓儲存容器（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，但應按每個壓力腔各自的類別分別提出設計、制造

技術要求。對各腔進行類別劃定時，應根據(jù)各自腔內(nèi)的設計壓力、介質(zhì)特性、兒何

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.IMPa,介質(zhì)毒性

程度為高度危害；夾套內(nèi)為120C的低壓飽和蒸汽，該容器應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》及標準有何關系？

答：國務院發(fā)布的《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》（以下簡稱《條例》），屬

行政法規(guī)，是我國鍋爐、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)和準則。依據(jù)《條例》制訂的《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》（以

下簡稱《容規(guī)》）也屬行政法規(guī)，是從安全角度對壓力容器安全監(jiān)督提出最基本的

要求。國家標準、行業(yè)標準屬民事訴訟范疇，是設計、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監(jiān)督和管理的依據(jù)。由于安全技術監(jiān)督的內(nèi)容同標準

的任務、性質(zhì)、工作進度和角度不同，有些與標準一致，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)品的設計和制造單位，遵守《容規(guī)》和

執(zhí)行標準是一致的，二者不協(xié)調(diào)時一，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考慮容器的使用條件（如設計溫度、設計壓力、介質(zhì)

特性和操作特點等）、材料的焊接性能、容器的制造工藝以及經(jīng)濟合理性。一般情

況下，按下述原則進行選材.：（1）所需鋼板厚度小于8mm時，在碳素鋼與低合金

高強度鋼之間，應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)設計為主的場合，應盡量選用普通碳素鋼。在強度設計為主的場合，應根據(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12nlm時，應盡量采用襯里、復合、堆焊等結(jié)構(gòu)形式；（4）

不銹鋼應盡量不用作設計溫度小于等于500C的耐熱用鋼；（5）珠光體耐熱鋼應盡

量不用作設計溫度小于等于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，應盡量減少、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)因素決定壁厚的場合；（7）低合金高強度鋼用于介質(zhì)腐蝕性不

強、壁厚較大（28mm）的受壓容器；（8）珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐

蝕，或設計溫度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（電化學腐蝕、化學腐蝕）、防鐵離子污染或設計溫度大于500℃或設計溫度小

于-100℃的耐熱或低溫用鋼；（10）不含穩(wěn)定化學元素且含碳量大于0.03%的奧氏

體不銹鋼需經(jīng)焊接或400℃以上熱加工時一，不應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**、B級、C級三個等級的區(qū)別是什么？答：

它們的主要區(qū)別為沖擊試驗溫度不同：（2235**不做沖擊試驗；Q235B級做常溫20℃

V型沖擊試驗；Q235c級做0℃V型沖擊試驗。2-3碳對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，焊縫熱影響區(qū)被加熱到Ac3以上，快

速冷卻后會被淬硬。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

力作用下容易產(chǎn)生裂紋。鋼的化學成分對鋼淬硬性的影響通常折算成碳當量，用CE

表示。一般認為鋼可焊性好壞的臨界碳當量為0.45%。國際焊接協(xié)會推薦的碳素鋼

和低合金鋼常用碳當量計算公式為：焊接時，焊縫區(qū)域由于高溫作用會引起晶粒

長大，從而增加焊后開裂的傾向；鋼中加入細化晶粒和阻礙晶粒長大的元素，如Mo、

Ti、V,且以Al脫氧時，有利于改善焊接性能，而C、Ni、Mn則會增加開裂的危險。

2-4碳素鋼沸騰鋼板Q235-A?F的適用范圍是什么？答：容器設計壓力pWO.6MPa；

鋼板使用溫度為。?250℃；用于殼體時，鋼板厚度不大于12nlm；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：容器設計壓力pWLOMPa；鋼板使用溫度

為。?350℃；用于殼體時，鋼板厚度不大于16mll1；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：容器設計壓力pW1.6MPa；鋼板使用溫度為0?350℃；

用于殼體時，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：容器設計壓力pW2.5MPa；鋼板使用溫度為。?400℃；

用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm。2-6碳素鋼和碳鎰鋼在高于425°。溫度下長

期使用時，應注意什么問題？為什么？答：GB150-1998規(guī)定，碳素鋼和碳鎰鋼在高

于425℃溫度下長期使用時，應考慮鋼中碳化物相的石墨化傾向。因為碳素鋼和碳

鎰鋼在上述情況下，鋼中的滲碳體會產(chǎn)生分解，F(xiàn)e3C-*3Fe+C（石墨），而這一分

解及石墨化最終會使鋼中的珠光體部分或全部消失，使材料的強度及塑性均下降，

而沖擊值下降尤甚，鋼材明顯變脆，美國ASME規(guī)范對此也有同樣規(guī)定。2-7奧氏

體鋼的使用溫度高于525℃時，應注意什么問題？為什么？答：GB150-1998規(guī)定，

奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時-，鋼中含碳量應不小于0.04%。這是因為奧氏體

鋼在使用溫度高于500?550C時-，若含碳量太低，強度及抗氧化性會顯著下降。因

此，一般規(guī)定超低碳（CW0.03%）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，國外對于304、316

型材料一般要求用H級，即含碳量要稍高一些（C=0.04?0.1%）,主要也是考慮

耐蝕，而且耐熱及有熱強性。2-8不銹鋼復合鋼板的使用范圍如何確定？答：不

銹鋼復合鋼板的使用范圍應同時符合基材和復材使用范圍的規(guī)定。2-9何種碳素

鋼和低合金鋼鋼板，應在正火狀態(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應在正火狀態(tài)下使用。這主要是考慮國

內(nèi)軋制設備條件限制，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

外對鋼板正火處理可細化晶粒及改善組織，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

鋼板為何應逐張進行拉伸試驗和夏比（V型缺口）沖擊（常溫或低溫）試驗？答：

低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，屈服點大大提高了，但沖擊韌性不夠穩(wěn)定，為了正確判斷

綜合力學性能，所以要逐張進行拉伸和沖擊試驗來驗證。多層包扎容器內(nèi)筒是一種

承受高壓力的設備內(nèi)筒，其設計壓力為10?lOOMPa；同時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收、制造檢驗

要求都比較高，這樣才能保證高壓容器的安全使用。2T1使用溫度小于0℃時，

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鋼板為何要以批進行夏比（V型缺口）低溫沖擊

試驗？試樣為何橫向取樣？低溫沖擊功的指標是多少？答：因為厚度達到一定限度

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T9.99℃?0℃之間，非常危險，但又未按低溫材料對待,

為避免這個問題，就要求在上述溫度區(qū)間進行夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗以驗

證能否滿足設計要求。由于澆鑄鋼錠時形成化學成份不均勻（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），這時金屬力學性能就表現(xiàn)出各向異性，即

平行于流線方向（縱向）的力學性能要高于垂直于流線方向（橫向）的力學性能，

尤其塑性和韌性更為突出，所以制造容器鋼板標準中取力學性能低的橫向作為沖擊

值標準，以提高材料安全使用可靠性。低溫沖擊功的指標為：20R的AKV218J；16MnR、

15MnVR的AKV220J；15MnVNR、18MnMoNbR>13MnNiMoNbR的AKV227J。2-12用

于制造壓力容器殼體的碳素鋼和低合金鋼鋼板，什么條件下應逐張進行超聲檢測？

其合格等級應不低于JB4730規(guī)定中的幾級？答：符合下列條件之一的，應逐張進

行超聲檢測：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

lOMPa的壓力容器。4.GB150第4章和附錄C、GB151《管殼式換熱器》、GB12337

《鋼制球形儲罐》及其他國家標準和行業(yè)標準中規(guī)定應逐張進行超聲檢測的鋼板。

5.移動式壓力容器。用于上述第1、第2、第5款所述容器的鋼板的合格等級應不

低于JB4730規(guī)定中的II級；用于上述第3款所述容器的鋼板的合格等級應不低于

JB4730規(guī)定中的III級；用于上述第4款所述容器的鋼板的合格等級符合相應標準的

規(guī)定。2-13低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-20℃時-，其使用狀態(tài)及最低沖擊

試驗溫度應符合什么要求？答：低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于-20℃時，其使

用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度按下表的規(guī)定：鋼號使用狀態(tài)厚度，mm最低沖擊試

驗溫度，℃16MnR熱軋6?25-20正火6―12007MnCrMoVR調(diào)質(zhì)16?50-20

16MnDR正火6?36-40>36-100-3007MnNiCrMoVDR調(diào)質(zhì)16-50-4015MnNiDR

正火，正火加回火6~60-4509Mn2VDR正火，正火加回火6~36-5009MnNiDR正

火，正火加回火6?60-702-14什么是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，在晶界上有高銘的碳化物Cr23c6析出，造

成碳化物鄰近部分貧銘，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。通過固溶處理鋁銀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，以改善格銀不銹鋼的耐腐蝕性。止匕外，它還能提高銘鍥不銹鋼的塑性和

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?？赡芤鹁чg腐蝕的環(huán)境是指存在電解質(zhì)的電化學腐蝕環(huán)

境?？赡芤饖W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、

格酸、乳酸、硝酸（常溫稀硝酸除外）、草酸、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、尿素

反應介質(zhì)等?；瘜W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)對奧氏體不銹鋼不會產(chǎn)生晶間腐蝕，因此，對接觸這些介質(zhì)的奧氏體不銹鋼設

備，不必做晶間腐蝕傾向性試驗。此外，對于以防止鐵離子污染為目的的奧氏體不

銹鋼設備，也不需要進行晶間腐蝕傾向性試驗。2-17什么是應力腐蝕破裂？奧氏

體不銹鋼在哪些介質(zhì)中易產(chǎn)生應力腐蝕破裂？答：應力腐蝕破裂是金屬在應力（拉

應力）和腐蝕的共同作用下（并有一定的溫度條件）所引起的破裂。應力腐蝕現(xiàn)象

較為復雜，當應力不存在時，腐蝕甚微；當有應力后，金屬會在腐蝕并不嚴重的情

況下發(fā)生破裂，由于破裂是脆性的，沒有明顯預兆，容易造成災難性事故。可產(chǎn)生

應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.含鋁奧氏體不銹鋼：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？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

測未能在這種不銹鋼中得到廣泛的采用。2-19用GB713T997《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，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應符合什么要

求？答：碳素鋼和低合金鋼鋼管使用溫度低于或等于-20℃時，其使用狀態(tài)及最低

沖擊溫度按下表的規(guī)定：鋼號使用狀態(tài)壁厚，mm最低沖擊試驗溫度，℃10正

火W16-3020G正火W16-2016Mn正火W20-4009MnD正火W16-50因

尺寸限制無法制備5mm義10mmX55mm小尺寸沖擊試樣的鋼管，免做沖擊試驗，各鋼

號鋼管的最低使用溫度按GB150附錄C（標準的附錄）表C1的規(guī)定。2-21碳素鋼

10號鋼無縫鋼管使用溫度W-20℃時，應選用哪個標準的鋼管？答：低溫用碳鋼無

縫鋼管的材料一般為10號鋼，現(xiàn)在10號鋼無縫鋼管有3個標準：GB6479-2000《化

肥設備用高壓無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定10號鋼鋼管的供貨狀態(tài)是正火，并保

證-20℃時的沖擊值。經(jīng)供需雙方協(xié)議，10號鋼鋼管可做-30℃夏比（V型缺口）沖

擊試驗。GB8163-1999《輸送流體用無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定10號鋼鋼管的

供貨狀態(tài)是熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨，無沖擊試驗要求。GB9948-88《石油裂化

用無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定10號鋼鋼管的供貨狀態(tài)是熱軋管終軋、冷拔管正

火，無低溫沖擊試驗要求。因此10號鋼無縫鋼管用于W-20℃的場合時，應選用

GB6479-2000《化肥設備用高壓無縫鋼管》標準的鋼管，并應提出正火狀態(tài)供貨及

低溫沖擊試驗要求。2-22壓力容器用鋼鍛件分為幾級？其選用級別根據(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、W四個級別,

低溫壓力容器用低合金鋼鍛件分為II、III、IV三個級別。鍛件的選用級別由設計者

根據(jù)其形狀、使用條件及尺寸、重量大小確定，并應在圖樣上注明（在鋼號后附上

級別符號，如16MnII）。2-2316MnD鋼鍛件使用溫度等于或低于-20℃時，其熱

處理狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度是什么？答：應符合下表的規(guī)定：鋼號熱處理狀態(tài)

公稱厚度,mm最低沖擊試驗溫度，℃16MnD正火加回火，調(diào)質(zhì)W200-40>200?

300-302-24低溫用螺柱的鋼號及熱處理狀態(tài)、沖擊試驗要求是如何規(guī)定的？答:

應符合下表的規(guī)定：鋼號熱處理狀態(tài)規(guī)格,mm最低沖擊試驗溫度，℃AKV,J

30CrMoA調(diào)質(zhì)WM56-100N2735CrMoA調(diào)質(zhì)WM56-100N27M60?M80-70

40CrNiMoA調(diào)質(zhì)M52?M80-70231M85?M140-502-25壓力容器受壓元件采用

國外材料應符合那些要求？答：1.應選用國外壓力容器規(guī)范允許使用且已有使用

實例的材料，其使用范圍應符合材料生產(chǎn)國相應規(guī)范和標準的規(guī)定，并有該材料的

質(zhì)量證明書。2.制造單位首次使用前，應進行焊接工藝評定和焊工考試，并對化

學成分、力學性能進行復驗，滿足使用要求后，才能投料制造。3.技術要求一般

不得低于國內(nèi)相應材料的技術指標。4.國內(nèi)首次使用且標準中抗拉強度規(guī)定值下

限大于等于540Mpa的材料，應按《容規(guī)》第7條規(guī)定辦理批準手續(xù)。國內(nèi)材料生

產(chǎn)單位生產(chǎn)國外牌號的材料時，應完全按照該牌號的國外標準規(guī)定的冶煉方法進行

生產(chǎn)，力學性能和彎曲性能試驗的試樣型式、尺寸、加工要求、試驗方法等驗收要

求也應執(zhí)行國外標準，批量生產(chǎn)前應通過產(chǎn)品鑒定并經(jīng)**監(jiān)察機構(gòu)批準，可按上述

的國外鋼材對待。2-26采用新研制的材料或未列入GB150等標準的材料制造壓力

容器時，應滿足什么要求？答：應將該材料的試驗驗證資料和第三方的檢測報告提

交全國壓力容器標準化技術委員會進行技術評審并獲得該委員會出具的準許試用

的證明文件（應注明使用條件），并按《容規(guī)》第7條規(guī)定辦理批準手續(xù)。2-27鋁

和鋁合金用于壓力容器受壓元件應符合什么要求？答：應符合下列要求：1.設計

壓力不應大于8MPa,設計溫度范圍為-269?200℃°2.設計溫度大于75℃時，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

應符合什么要求？答：應符合下列要求：1.設計溫度：工業(yè)純鈦不應高于230℃,

鈦合金不應高于300℃,鈦復合板不應高于350℃。2.用于制造壓力容器殼件的

鈦材應在退火狀態(tài)下使用。3.鈦材壓力容器封頭成形應采用熱成形或冷成形后熱

校形。對成形的鈦鋼復合板封頭，應做超聲檢測。4.鈦材壓力容器一般不要求進

行熱處理，對在應力腐蝕環(huán)境中使用的鈦容器或使用中厚板制造的鈦容器，焊后或

熱加工后應進行消除應力退火。鈦鋼復合板爆炸復合后，應做消除應力退火處理。

5.鈦材壓力容器的下列焊縫應進行滲透檢測：（1）接管、法蘭、補強圈與殼體或

封頭連接的角焊縫；（2）換熱器管板與管子連接的焊縫；（3）鈦鋼復合板的復層

焊縫及鑲條蓋板與復合板復層的搭接焊縫。2-29銅及銅合金用于壓力容器受壓元

件應為什么狀態(tài)？答：一般應為退火狀態(tài)。第三章鋼制焊接壓力容器3-1什么

叫工作壓力？什么叫設計壓力？什么叫計算壓力？答：工作壓力指在正常工作情況

下，容器頂部可能達到的最高壓力。設計壓力指設定的容器頂部的最高壓力，與相

應的設計溫度一起作為設計載荷條件，其值不低于工作壓力。計算壓力指在相應設

計溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當元件所承受的液柱

靜壓力小于5%設計壓力時，可忽略不計。3-2設計壓力與計算壓力有何不同，如

何確定？答：設計壓力是對容器的各個腔體而言的，是容器選擇材料、劃分類別、

提出制造和檢驗要求、確定試驗壓力等的依據(jù)，也是確定容器各個受壓元件計算壓

力的依據(jù)。容器各個腔體的設計壓力是根據(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。設計壓力不得低于工作壓力，裝有安全泄放裝置時，不得

低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。計算壓力是對容器的各個受壓元件而

言的，僅用于確定容器各個受壓元件滿足強度、穩(wěn)定和剛度要求的厚度。容器各個

受壓元件的計算壓力是根據(jù)容器各個腔體的設計壓力加液柱靜壓力對它單獨和共

同作用的情況確定的。對于單腔容器，介質(zhì)全為氣體時，容器上各個受壓元件的計

算壓力均為該容器的設計壓力；介質(zhì)中有液體時，受液柱靜壓力作用的受壓元件的

計算壓力為容器的設計壓力加上液柱靜壓力。對于多腔容器中受多腔壓力作用的受

壓元件，應根據(jù)生產(chǎn)操作中可能出現(xiàn)的情況確定其計算壓力，如：確定換熱器管板

的計算壓力時，要考慮殼程壓力單獨作用、管程壓力單獨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算壓力時，要考慮內(nèi)

容器壓力單獨作用、夾套壓力單獨作用和它們共同作用的情況，同時還要考慮其在

夾套試驗壓力下的穩(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現(xiàn)，可用臨

界點表示。臨界溫度是物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時的溫度。是當采用加壓的方法使氣體液

化時所允許的最高溫度。在這個溫度以上，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)時的壓力。是在臨界溫度時使氣體液

化所需的最小壓力，也就是液體在臨界溫度時的飽和蒸氣壓。3-4在固定式液化

氣體壓力容器設計中，如何確定設計壓力？答：1.盛裝液化氣體的固定式壓力容

器的設計壓力按下述規(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，設計有可靠的保冷設施時，其設計壓力不得低于所盛裝液化氣體在可能

達到的最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力；無保冷設施時，其設計壓力不得低于所盛

裝液化氣體在50℃時的飽和蒸氣壓力。b）盛裝臨界溫度小于50℃液化氣體的固

定式壓力容器，設計有可靠的保冷設施，并有試驗實測最高工作溫度且能保證低于

臨界溫度時，其設計壓力不得低于所盛裝液化氣體在試驗實測最高工作溫度下的飽

和蒸氣壓力；無試驗實測溫度或無保冷設施時，其設計壓力不得低于所盛裝液化氣

體在設計所規(guī)定的最大充裝量時，溫度為50℃的氣體壓力。2.固定式液化石油氣

儲罐的設計壓力應按不低于50℃時混合液化石油氣組分的實際飽和蒸氣壓來確定，

設計單位應在圖樣上注明限定的組分和對應的壓力。若無實際組分數(shù)據(jù)或不做組分

分析，其設計壓力按下述規(guī)定確定：a）混合液化石油氣50c飽和蒸氣壓力小于等

于異丁烷50℃飽和蒸氣壓力，設計有可靠的保冷設施時，其設計壓力不得低于可能

達到的最高工作溫度下異丁烷的飽和蒸氣壓力；無保冷設施時，其設計壓力不得低

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，設計有可靠的保冷設施

時，其設計壓力不得低于可能達到的最高工作溫度下丙烷的飽和蒸氣壓力；無保冷

設施時，其設計壓力不得低于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，設計有可靠的保冷設施時，其設計壓力

不得低于可能達到的最高工作溫度下丙烯的飽和蒸氣壓力；無保冷設施時，其設計

壓力不得低于50℃丙烯的飽和蒸氣壓力。［注］液化石油氣指國家標準GB11174規(guī)

定的混合液化石油氣；異丁烷、丙烷、丙烯50℃的飽和蒸氣壓力應按相應的國家標

準和行業(yè)標準的規(guī)定確定。3-5GB150-1998標準規(guī)定對壓力容器設計應考慮的載

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，還應考慮

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

驗狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷；4.附屬設備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平

臺等的重力載荷；5.風載荷、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.包括壓力急劇波動的沖擊載荷；10.沖擊反力，

如由流體沖擊引起的反力等。11.運輸或吊裝時的作用力。3-6GBi50-1998標準

除了規(guī)定的常規(guī)設計方法以外還允許采用什么方法進行設計？答：還允許用以下方

法設計，但需經(jīng)全國壓力容器標準化技術委員會評定、認可?！ㄓ邢拊?/p>

在內(nèi)的應力分析；——驗證性實驗分析（如實驗應力分析、驗證性液壓試驗）；—

一用可比的已投入使用的結(jié)構(gòu)進行對比經(jīng)驗設計。3-7什么叫計算厚度、設計厚

度、名義厚度、有效厚度？答：計算厚度指按有關公式計算得到的厚度。需要時，

尚應計入其他載荷所需厚度。設計厚度指計算厚度與腐蝕裕量之和。名義厚度指設

計厚度加上鋼材厚度負偏差后向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度，即標注在圖樣上的

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：L對碳素鋼、低合金鋼

制容器，不小于3mm；2.對高合金鋼制容器，不小于2mm；3.對鋼制管殼式換

熱器，按GB151的規(guī)定；4.對鋼制塔式容器，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；Cl——鋼材厚度負偏差，mm；C2——腐蝕裕量，mm。3-10鋼材厚度

負偏差如何確定？答：鋼板或鋼管的厚度負偏差按鋼材標準的規(guī)定。當鋼材的厚度

負偏差不大于0.25mm,且不超過名義厚度的6%時，負偏差可忽略不計。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、機械磨損而

導致厚度削弱減薄，應考慮腐蝕裕量。具體規(guī)定如下：a）對有腐蝕或磨損的元件,

應根據(jù)預期的容器壽命和介質(zhì)對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，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1mmo除此以外的其他情況可參

照下表選?。焊g程度：不腐蝕；輕微腐蝕；腐蝕；重腐蝕;腐蝕速率（mm/年）V

0.0