《過程設備設計》期末復習題及答案

第一章規(guī)程與標準

1-1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)口998]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)[1995J145號：關于壓力容器設計單位實施《鋼制壓力容器-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.質技監(jiān)局鍋發(fā)口999]218號：《醫(yī)用氧艙安全管理規(guī)定》。

1-2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.容港設計總圖應蓋有壓力容器設計單位批準書標志。

1-3GB150-1998《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.旋轉或往復運動的磯械設備（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.經常搬運的容器；

5.設計壓力低于O.IMPa的容器；

6.真空度低于O.O2MPa的容器；

7.內直徑（對非圓形截面，指寬度、高度或對角線，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。

1-4《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丁O.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O.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來表示C其最低濃度稱為

”爆炸下限二最高濃度稱為“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：燃點是指可燃物質加溫受熱，并點燃后，所放出的燃燒熱，能使該物質揮發(fā)

出足夠量的可燃蒸氣來維持燃燒的繼續(xù)。此時加溫該物質所需的最低溫度，即為

該物質的“燃點”，也稱為著火點。物質的燃點越低，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。

1-8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（45℃

第三級閃點＞45℃至W120C

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。

1-9什么叫化學危險物質？

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，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損壞的物質，都屬化學危險物質。

M0何謂易燃介質？

答：易燃介質是指與空氣混合的爆炸下限v10%或爆炸上限與下限之差220%的

氣體，以及閃點W45%的液體。

1-11壓力容器的介質毒性程度和易燃介質如何劃分？

答：（一）壓力容器中化學介質毒性程度和易燃介質的劃分參照HG20660《壓力

容器中化學介質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V0.1mg/m3；

2.高度危害（II級）最高容許濃度0.1?V1.0mg/m3；

3.中度危害（IH級）最高容許濃度1.0-Vl（）mg/m3；

4.輕度危害（IV級）最高容許濃度。10mg/m30

（二）壓力容器中介質為混合物質時，應以介質的組分并按上述毒性程度或易燃

介質的劃分原則，由設計單位的工藝設計或使用單位的生產技術部門提供介質毒

性程度或是否屬于易燃介質的依據，無法提供依據時，按毒性危害程度或爆炸危

險程度最高的介質確定。

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）O.IMPaWpVL6MPa

2.中壓（代號M）1.6MPa^p<10MPa

3.高壓（代號H）10MPa<p<100MPa

4.超高壓（代號U）p^lOOMPa

1-13壓力容器的品種主要劃分為哪幾種？

答：按壓力容器在生產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、儲存壓力容潛。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、液化氣體等介質的壓力容器，如各種型式的儲罐。

114《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換熱管等內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容積之和。對于夾套容器，夾套內的容

積為扣除內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）；

（3）中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等

于lOMPa?m3）；

（4）中壓反應容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等

于O.5MPa?m3）；

（5）低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質，且pV乘積大于等于

O.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54（）Mpa）

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）；

（3）低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質或毒性程度為中度危害介質）;

（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（本條笫1款、笫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，應根據各自控內

的設計壓力、介質特性、幾何容積、材料及各腔的品種分別確定各自的類別，不

能將兩個及其以上腔體的參數組合起來劃分類別。如：有一帶夾套的容器，容器

內工作壓力小于O.IMPa,介質毒性程度為高度危害；夾套內為120℃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)察工作的依據和準則。依據《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、制造壓力容溶產品的依據C《容

規(guī)》是壓力容器安全技術監(jiān)督和管理的依據。由于安全技術監(jiān)督的內容同標準的

任務、性質、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，作為產品的女計和制造單位，遵守《容規(guī)》

和執(zhí)行標準是一致的，二者不協調時，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）在剛度或結構設計為主的場合，應盡量選用普通碳素鋼。在強度設計為主

的場合，應根據壓力、溫度、介質等使用限制，依次選用Q235-A、Q235-B、Q235-C、

2（）R、16MnR等鋼板；

（3）所需不銹鋼厚大于12mm時，應盡量采用襯里、復合、堆焊等結構形式：

（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筆于350c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陶因素決定壁厚的場合；

（7）低合金高況度鋼用于介質腐蝕性不強、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?650C的壓力

容器用耐熱鋼；

（9）不銹鋼用于介質腐蝕性較高（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-100C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焊接或400℃

以上熱加工時，不應使用丁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A級、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：Q235A級不做沖擊試驗；Q235B級

做常溫20℃V型沖擊試驗；Q235c級做0CV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%o國際焊接協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Q23S-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0?250C；

用于殼體時，鋼板厚度不大于12mm；

不得用于易燃介質以及毒性程度為中度、高度或極度危害介質的壓力容器；

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pWl.OMPa；

鋼板使用溫度為。?350℃；

用丁殼體時,鋼板厚度不大丁16nli11；

不得用于液化石油氣介質以及毒性程度為高度或極度危害介質的壓力容器；

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pWl.6MPa；

鋼板使用溫度為。?350C；

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()~4(X)°C；

用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm。

2-6碳素鋼和碳缽鋼在高于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，碳素鋼和碳鐳鋼在高于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

體會產生分解，Fe3「f3Fe+C(石黑)，而這一分解及石黑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%o這是因為奧氏體鋼在使用溫度高于50()?55()℃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400c左右,18-12-2型材料用到450C左右，使

用溫度超過650C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(00.04?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。這主要是考慮國內軋制設備條件限制，較厚板軋制比小，

鋼板內部致密度及中心組織質量稍差；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調質狀態(tài)供貨和用于多層包扎容浴內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：低合金鋼經調質處理后，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。

多層包扎容器內筒是一種承受高壓力的設備內筒，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C

2-11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，無延性轉變溫度可能就在-19.99C?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，則在熱軋變

形后不均勻部分和雜質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出各向異性，即平行丁流線方向

（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、18MliMoNbR、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.盛裝介質毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。

2.盛裝介質為液化石油氣且硫化氫含量大于l()()mg/L的壓力容器。

3.最高工作壓力大于等于lOMPa的壓力容器。

4.GB15O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H級；用于上述第3款所述容器的鋼板的合格等級應不低于JB473O規(guī)定中的

IB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-20C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，C

16MnR熱軋6?25-20

正火6?120

07MnCrMoVR調質16?50-20

16MnDR正火6?36-40

>36-100-3()

07MnNiCrMoVDR調質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格，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。通過固溶處理銘銀不銹鋼將高溫組

織在室溫下固定下來獲得被碳過飽和的奧氏體，以改善銘銀不銹鋼的耐腐蝕性。

此外，它還能提高銘銀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兒種？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主要是酸性介質，如工業(yè)醋酸、甲酸、銘酸、乳酸、硝酸

（常溫稀硝酸除外）、草酸、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、尿素反應介質等，化

學純醋酸、醇類、醛類、酮類、酚類、烷類、汽油等溶液及其氣相介質對奧氏體

不銹鋼不會產生品間腐蝕，因此，對接觸這些介質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中易產生應力腐蝕破裂？

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?？僧a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GR713-I997《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-20C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，°C

10正火W16-30

20G正火W16-20

16Mn正火W20-40

09MnD正火W16-50

因尺寸限制無法制備5mmX10mmX55mm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-20C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，現在10號鋼無縫鋼管有3個標

準：

GB6479-2()0()《化肥設備用高壓無縫鋼管》，在此標準中規(guī)定1()號鋼鋼管的供貨

狀態(tài)是正火，并保證-20C時的沖擊值。經供需雙方協議，1()號鋼鋼管可做-3()℃

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-20C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四個級別，

低溫壓力容器用低合金鋼鍛件分為H、HI、IV三個級別。

鍛件的選用級別由設計者根據其形狀、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

2-2316MnD鋼鍛件使用溫度等于或低于-20C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,UHU最低沖擊試驗溫度，°C

16MnD正火加回火，調質W200-40

>200?300-30

2-24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，°CAKV,J

30CrMoA調質WM56-100227

35CrMoA調質WM56-100227

M60?M80-70

40CrNiMoA調質M52?M8()-70231

M85?M140-50

2-25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

應符合材料生產國相應規(guī)范和標準的規(guī)定，并有該材料的質量證明書。

2.制造單位首次使用前，應進行焊接工藝評定利焊工考試，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相應材料的技術指標。

4.國內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)。

國內材料生產單位生產國外牌號的材料時.，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，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，批量生產前應通過產品鑒定并經國家安仝

監(jiān)察機構批準，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：應將該材料的試驗臉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230C,鈦合金不應高于3（）0℃,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C

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。

229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，也是確定容器各個受壓元件計算壓力的

依據。容器各個腔體的設計壓力是根據其工作壓力、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容器各個控體

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，應根據生產操作中可能出

現