压力容器复习总结-终极版

第一章绪论1、压力容器：是内部或外部承受气体或液体压力，并对安全性有较高要求的密闭容器。2、内压容器按压力等级分类3、压力容器按安全管理分为三类第三类压力容器（1）高压容器；（2）毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器；（3）易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3的中压储存容器（注p为设计压力，V容器体积）；（4）易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPa·m3的中压反应容器；（5）毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPa·m3的低压容器；（6）高压、中压管壳式余热锅炉；（7）中压搪玻璃压力容器；（8）使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器；（9）移动式压力容器，包括铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等；（10）容积大于等于50m3的球形储罐；（11）容积大于5m3的低温液体储存容器。第二类压力容器下列情况之一不在第三类压力容器之内的，为第二类压力容器：（1）中压容器；（2）毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；（3）易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器；（4）低压管壳式余热锅炉；（5）低压搪玻璃压力容器。第一类压力容器不在第二类、第三类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。4、压力容器事故分级特别重大事故：是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤，或者1亿元以上直接经济损失的事故；重大事故：是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故；较大事故：是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者容器的分类设计压力p（MPa）低压容器0.1≤p＜1.6中压容器1.6≤p＜10高压容器10≤p＜100超高压容器p≥1001000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故；一般事故：是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接经济损失的事故。5、压力容器事故多发的原因1、工作条件比较苛刻2、局部应力比较复杂3、容易超载4、管理方面的原因6、压力容器产生超压的常见原因1）自身不产生压力的压力容器，由于以下情况可能产生超压：输入气量大于输出气量、管道被异物堵塞（包括腐蚀产物）、阀门操作失误；2）较高压力系统的介质进入较低压力系统使压力容器形成超压；3）压力容器装料过量产生超压。装液过量可能会使器内在较低的温度时即被液体所充满。随着环境温度升高，不仅使饱和蒸汽压增大，而且因液体体积增大，挤占气相空间，形成满液，并引起超压。4）反应器中产物的化学反应剧烈，当操作失控时可能产生超压。7、压力容器事故的危害性1、冲击波破坏建筑物、设备或直接伤人2、碎片伤人或击穿设备3、器内介质外溢，产生连锁反应8、压力容器安全工程的任务压力容器安全工程学的任务就是要以压力容器的安全分析为中心，研究它的各种破坏形式和不安全因素，以及防止事故发生的具体措施和现代化的检测、评价方法。9、特种设备安全监察规范标准体系结构的5个层次，它们的区别与联系（1）法律（2）行政法规（3）部门规章（4）安全技术规范（5）引用的相关标准10、特种设备安全监察制度分为行政许可制度（8项）和监督检查制度（5项）行政许可制度：1)设计许可2)制造、安装、改造许可3)维修许可4)充装许可5)使用许可6)特种设备作业人员考核7)检验许可8)检验检测人员许可监督检查制度：（1）强制检验制度。（2）执法检查制度（3）事故处理制度（4）安全责任追究制度。（5）安全状况公布制度。第二章压力容器应力分析与安全设计1、薄膜应力及无力矩理论；径向应力、环向应力微体平衡方程式与区域平衡方程式是无力矩的两个基本方程式2、第一曲率半径和第二曲率半径；第一曲率半径：壳体中间面上任意一点M处经线的曲率半径第二曲率半径：过壳体中间面上任意一点M的法线，做垂直于经线的平面与壳体中间面相割也形成一曲线，该曲线在M点出的曲率半径3、边缘应力及其特性；①局部性②自限性4、工作压力与设计压力设计压力——为压力容器的设计载荷条件之一，其值不低于最高工作压力。（设计压力应视内压或外压容器分别取值。）最高工作压力——容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。内压：装安全阀——不低于安全阀开启压力，1.05～1.10倍最高工作压力。装爆破片——爆破片最低标定爆破压力（取所选爆破片制造范围的上限），1.15～1.3倍的最高工作压力。盛装液化气体容器——根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。外压：取1.25倍的最大内外压差或0.1MPa5焊接接头系数焊接接头形式无损检测比例Φ值焊接接头形式无损检测比例Φ值双面焊对接接头和相当于双面焊的全熔透对接接头100%1.00单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）100%0.90局部0.85局部0.806、厚度附加量、设计厚度、名义厚度设计厚度δd=计算厚度δ+厚度负偏差C1名义厚度δn=计算厚度δ+腐蚀裕量C2+厚度负偏差C1+∆有效厚度δe=计算厚度δ+∆腐蚀裕量C2+厚度负偏差C1=偏差7、压力容器结构的安全设计包括哪些注意事项？1、要求结构便于制造，以利于保证制造质量和避免、减少制造缺陷；2、要求结构便于无损检验，使制造和使用中产生的缺陷能及时、准确地检查出来；3、结构设计中要考虑尽量降低局部附加应力和应力集中。8、液压试验的程序､气压试验的程序､气密试验方法压力试验就是用液体或气体作为加压介质,在容器内施加比它的最高使用压力还要高的试验压力,并检查容器在试验压力下是否有渗漏、明显的塑性变形以及其他的缺陷。按照我国情况,必须符合下述规定:PT=1.25p[σ]/[σ]t且不小于(p+0.1)MPa(液压试验)PT=1.15p[σ]/[σ]t且不小于(p+0.1)MPa(气压试验)式中PT－试验压力,MPa;p－设计压力,MPa;[σ]－试验温度下材料的许用应力,MPa;[σ]t－设计温度下材料的许用应力,MPa。其中[σ]/[σ]t之比值最高不应超过1.8。基本公式与计算1．受内压的圆筒形壳体的应力计算公式224mpRpD2．受内压的球形壳体的应力计算公式3．受内压的圆锥形壳体应力计算公式锥顶的经向应力和环向应力都为零；而在锥底r=D/24、对于化工常用的标准椭圆形封头，a/b=2，故顶点处：边缘处：第三章压力容器缺陷与破坏形式1、焊接接头组成包括哪几个部分？焊趾：焊缝表面与母材交界处。焊根：焊缝背面与母材的交界处。对接焊指焊缝反面的根部，角焊缝指焊缝形成直角三角形的那个直角点。2、压力容器制造过程中常见的焊接缺陷主要有哪些？按其在焊缝处产生部位的不同分为纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹、热影响区裂纹、显微裂纹等从产生温度上看，裂纹可分为两类：（1）热裂纹（2）冷裂纹根据裂纹尺寸大小，分为三类：（1）宏观裂纹：肉眼可见的裂纹；（2）微观裂纹：在显微镜下才能发现；（3）超显微裂纹：在高倍数显微镜下才能发现，一般指晶间裂纹和晶内裂纹。3、什么是冷裂纹，为什么被称作延迟裂纹？冷裂纹指焊接冷却至300℃以下温度时产生的裂纹。冷裂纹可以在焊接后立即出现,有些也可以延至更长时间才发生,所以称为延迟裂纹。4、气孔的危害有哪些？气孔减少了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了接头的强度，降低塑性，还会引起泄露。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。5、夹渣产生的主要原因有哪些？夹渣是指焊后熔渣存在焊缝中的现象。1）坡口尺寸不合理；2）坡口有污物；3）多层焊时，层间清渣不彻底；6、什么是焊缝的未焊透和未熔合，简述它们产生的原因；未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。产生未焊透的原因1）焊接电流小，熔深浅；2）坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；3）磁偏吹影响；4）焊接线能量小；5）焊缝散热太快，液态金属凝固过快；6）焊条药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好；7）钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电流密度大，钨极熔化脱落于溶池中；8）手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。4）焊条偏芯度太大；5）层间及焊根清理不良。未熔合是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合三种。7、压力容器在使用中常见的缺陷有哪些？1．大气腐蚀2．氧腐蚀3．酸碱等腐蚀介质腐蚀4．应力腐蚀5．疲劳腐蚀6．氢脆和氢腐蚀8、不锈钢的晶间腐蚀如何产生的？9、简述应力腐蚀裂纹与断裂特点。1)应力腐蚀断裂属脆性断裂,即使是延性材料,也是脆性形式的断裂。2)应力腐蚀是一种局部腐蚀,裂纹常被腐蚀产物所覆盖,发生应力腐蚀断裂时,常常是事先没有明显预兆而突然发生,危害极大。10、腐蚀破坏按破坏形态分为哪几类？1．均匀腐蚀2．局部腐蚀（孔蚀）3．晶间腐蚀4．应力腐蚀5．氢损伤第四章爆破危害与防止一、基本概念轻爆、爆炸、爆轰、物理性爆炸、化学性爆炸轻爆：每秒n×100cm~n×100m（n=0~9）爆炸：每秒10m~n×102m（n=0~9）爆轰：每秒1000m~7000m根据爆炸的原因及机理分物理性爆炸：物质因状态或压力发生突变而发生的爆炸现象。化学性爆炸：由于物质发生极其迅速的化学反应，产生高温、高压而引起的爆炸现象。二、计算1、压力容器爆炸能量的估算压缩气体与水蒸气-绝热膨胀做功液化气体与高温饱和水-蒸汽爆炸和过热液体的爆沸常温压缩液体的爆炸能量-液体加压时所作的功可燃气体的器外二次爆炸能量及影响范围2、压力容器爆炸的危害的计算爆炸能量的TNT当量计算及冲击波超压值计算三、简答题1、压力容器爆炸危害的表现形式1)震动2)冲击波3)碎片的冲击4)毒害或腐蚀2、压力容器使用中的安全措施(1)操作人员上岗前的培训考核;(2)制订安全操作规程和安全管理制度;(3)要保证容器安全运行的环境;(4)及时检查检验及其安全附件,使其处于良好的工作状态;(5)配备必须的防火、防爆、防毒设施;(6)重视容器的技术档案资料管理等。第五章－压力容器的超压泄放装置1．什么情况下，压力容器必须单独设安全泄压装置？超压―压力容器内的实际压力超过设计压力（或超过最大工作压力）。（1）自身不产生压力的容器（2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统的容器，因减压阀失灵而形成超压。换热中的管子渗漏使高压侧介质流入低压壳层等情况，导致超压。（3）容器装料过量，如球形贮罐物料安全线为85﹪，其余为气压区。（4）反应器中产物体积有增加的化学反应剧烈，失控→超压。2．什么是压力容器安全泄放量？当容器在单位时间内泄放的量等于介质聚集量，则容器内的压力不再升高，该泄放量便是容器的安全泄放量。亦即为保证容器安全，在单位时间内至少必须泄放的量。3．简述安全泄放装置的性能要求。（1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器的工作；（2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压力保持在容许的范围，达到保护容器的目的。（3）具备自动报警的作用。4．简述微启式弹簧安全阀的工作特性。5．安全阀的日常维护需注意哪些问题？1)检查铅封是否完好。2)发现安全阀有泄漏迹象时，及时检修或更换。3)禁止用增加载荷的方法来减少泄漏。4)为防止阀瓣和阀座内的密封面上沾有油垢等对开启压力精度的影响，应定期把扳手扳动几次。6．爆破片的优缺点是什么？优点缺点1.密封性能好；2.泄压反应较快；3.适用范围广；4.容器内介质所含污染物对爆破片的影响小。1.爆破片不能重复使用；2.破裂后容器必须停止运行。7．按爆破片受破坏的作用原理和与它相应的结构形式，可分为哪4类？1.受拉伸破坏的爆破片2.受剪切破坏的爆破片3.受弯曲破坏的爆破片4.受失稳破坏的爆破片8．爆破片的安全使用和管理措施是什么？1.爆破片要求正确安装，其受力方向不能装反，爆破片不能擦伤、划痕，其爆破压力与容器要求一致；2.若爆破片破裂有碎片产生时，则应装设拦网，以免碎片填塞管道；3.爆破片定期