某省2009年压力容器设计审核效验人员考试试题及答案

陕西省2009年压力容器设计人员试题（卷）单位：姓名：分数：一、填空题（25题，每题1分，共25分）1.压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造等环节均应严格执行《容规》的规定。2.换热管与管板采用强度胀接时，换热管材料的硬度一般须低于管板材料的硬度值。3.用于壳体的厚度大于30mm的Q245R钢板，应在正火状态下使用。4.复合钢板的使用温度范围应同时满足基层材料和复层材料使用温度范围的规定。5.GB150规定奥氏体不锈钢在温度高于525℃下长期使用，钢中含碳量应不小于0.04%，这是因为奥氏体不锈钢在在使用温度高于500℃—550℃时，若含碳量太低，强度及抗氧化性会显著下降。6.用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板，凡符合下列条件之一，应逐张进行超声波检测：1)盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器。2)最高工作压力大于等于10MPa的压力容器。3)盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的容器。7.压力容器的无损检测方法包括射线、超声波、磁粉、渗透和涡流检测等。8.压力容器的对接焊接接头的无损检测比例一般分为局部和全部。对铁素体钢制低温容器，局部无损检测的比例应大于等于50%。9.GB150规定，钢材许用应力的确定,应同时考虑材料的抗拉强度,屈服强度,持久强度,和蠕变极限。10.管板设计中，若管板应力超过许用应力，为使其满足强度要求，可以采用增加管板厚度、降低壳体轴向刚度进行调整。11.计算压力是指在相应设计温度下用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。12.设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。13.内压圆筒计算公式δ=PcDi/(2[σ]tφ-Pc)的理论依据是第一强度理论，公式的适用范围为Pc≤0.4[σ]tφMpa，其中Pc为计算压力。第1页共8页14.压力容器的失效形式有：强度失效、刚度失效和稳定失效。15.提高奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力的措施有固熔化处理、降低含碳量、添加稳定化元素等方法。16.《容规》规定，压力容器安全附件包括：安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表和快开门式压力容器的安全联锁装置。17.垫片起到有效密封作用的宽度位于垫片的外径侧。18.法兰按整体性程度可分为：松式法兰、整体法兰、任意法兰。19.对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其设计参数中的计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。20.在法兰设计计算中，增大法兰锥颈尺寸，则轴向弯曲应力σH下降,径向弯曲应力σR增加，环向应力σT减小。21.外压及真空容器的主要破坏形式是失稳;低温压力容器的主要破坏形式是脆性断裂。22.一般来说压力容器的热处理按目的（作用）分为四种：焊后热处理、恢复力学性能热处理、改善力学性能热处理、消氢处理。23.GB713-2008中的Q345R与GB713-1996中的Q345R相比较，厚度范围由原来的6-120mm变为3-200mm；S、P含量降低，S由原来的≤0.020%变为≤0.015%，P由原来的≤0.030%变为≤0.025%。24.产品焊接试板的用材应与容器用材具有相同的钢号、规格和热处理状态。25.确定双鞍座卧式容器的支座位置时，可利用封头对筒体的支承作用，此时，A应≤Ra/2；为使容器轴向受力较好支座位置A≈0.2L，当需要时A值最大为0.25L。二、选择题（25题，每题1分，共25分，多选题若少选则按比例得分，错选不得分）1.《容规》适用于A大于或等于0.1MPa；内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于或等于0.15m，且容积大于或等于Dm3；介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。A)最高工作压力B)设计压力C)公称压力D)0.025E)0.022.一台直径为1000mm的管壳式换热器，壳程工作压力为1.0MPa，设计压力1.1MPa，第2页共8页工作温度50℃，介质为丙烷；管程工作压力4MPa,设计压力为5MPa，工作温度35℃，介质为水。其压力容器类别A。A)第一类B)第二类C)第三类D)不划分类别3.在下列管壳式换热器元件中,应考虑腐蚀裕量的元件为B。A)换热管B)管板C)折流板D)支持板4.EF是反映垫片密封性能的两个基本参数。A)垫片宽度B)垫片材料C)垫片厚度D)密封面形式E)预紧密封比压yF)垫片系数m5.在下述厚度中满足强度及使用寿命要求的最小厚度是C。A）名义厚度B）计算厚度C）设计厚度D）有效厚度6.GB150规定，有效厚度系指A。A)名义厚度减去厚度附加量B)计算厚度和腐蚀裕量之和C)设计厚度加上钢材厚度负偏差值7.压力容器焊接接头系数φ应根据A选取。A)焊缝型式和无损探伤检验要求B）容器强度计算确定C)焊缝类别和型式D)坡口型式和焊接工艺8.钢制压力容器，采用相当于双面焊的全焊透对接接头，当采用局部无损检测时，其焊接头系数应取C。A)1.0B)0.9C)0.85D)0.89.GB150-1998中试验压力PT=1.25P[σ]/[σ]t计算中，如容器各元件（园筒、封头、接管、法兰及紧固件）所用材料不同时，取各元件材料[σ]/[σ]t比值中C。A)平均值B)最大者C)最小者10.判定压力容器是否需要焊后热处理的因素有BD。A)容器类别B)介质毒性C)最高工作压力D)钢材种类及其厚度11.金属温度是指受压元件C。A）外表面的最高温度B）内表面的最高温度C）沿截面厚度方向的平均温度12.用于法兰、管板和平盖等受压元件的厚度大于C的Q245R和Q345R钢板应在正火状态下使用。A)30mmB)40mmC)50mm第3页共8页13.设备主螺栓采用35CrMoA材料，应在C状态下使用。A)正火B）正火＋回火C)调质D)稳定化处理14.压力容器的设计温度低于20℃时，其材料的许用应力应取A℃时的许用应力。A)20B)0C)40D)10015.目前常用的容器封头有椭圆形、碟形、半球形、锥形、平盖等，从受力情况看，从好到差依次排列是B。A)椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖；B)半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖；C)半球形、碟形、椭圆形、锥形、平盖16.以下哪些元件是受压元件ABC。A）壳体锥形封头B）人孔平盖C）补强圈；D）支座垫板17.GB150规定插入式接管在ABD情况下接管内径边角处应倒圆。A）承受疲劳载荷的压力容器B）低温压力容器C）高压容器D）钢材的标准抗拉强度下限值σb＞540MPa的容器18.《钢制压力容器》GB150-1998中开孔补强采用的方法是A。A)等面积法B)极限分析法C)等面积法和极限分析法D）压力面积法19.法兰设计压力较高时，一般应选用m和yC的垫片。当垫片的预紧载荷远大于操作载荷时，宜改选AB较小的垫片。A）mB)yC)较大D)较小20.固定管板换热器管板计算中，按有温差的各种工况计算出的ABC不能满足强度条件时，就需要设置膨胀节。A)壳体轴向应力B)换热管轴向应力C)换热管与管板之间连接拉脱力D)管板径向应力21.设计温度为-50℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有C。A）16MnDRB）15MnNiDRC）09MnNiDR22.管板厚度大于C时，宜采用锻件。A)30mmB)50mmC)60mmD)65mm23.GB151规定换热管拼接时，对接后的换热管应逐根作液压试验，试验压力为设计压力第4页共8页的C。A)1.25倍B)1.5倍C)2倍24.一台外压容器直径φ1200mm，圆筒壳长2000mm，两端为半球形封头，其外压计算长度为B。A)2000mmB)2400mmC)2600mm25.法兰设计压力较高时，如选用强度较低的螺栓，会因所需螺栓面积A增大，使螺栓中心圆直径A，导致法兰力矩的力臂A，造成法兰设计的不合理。A）增大B）减小C）不变三、是非题（30题，每题1分，共30分，正确的打√，错误的打X）1.某夹套容器，内容器操作条件为真空，夹套内为0.25MPa加热蒸汽，现设定内容器设计压力为-0.4MPa（外压）；夹套设计压力为0.3MPa。（X）2.有应力腐蚀的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器必须进行焊后热处理。(√)3.压力容器受压元件所用钢材只需材料的力学性能和化学成分相同，就可以批准代用。（X）4.最高工作压力小于0.1MPa，但设计压力高于0.1MPa的压力容器也应该受《容规》的监察。（X)5.GB150规定设计厚度系指计算厚度与腐蚀裕量之和，有效厚度系指名义厚度减去厚度附加量。(√)6.管板和平盖上开槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量，但当腐蚀裕量大于槽深时，还应加上两者的差值。(√)7.容器最大允许工作压力系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力，该压力是根据容器各承压元件的有效厚度代入相应的强度设计公式所得，且取其中的最大值。(X)8.根据GB150的规定进行压力容器设计时，采用GB713-2008规定的材料时必须考虑计入钢板负偏差。(√)9.在球壳上和在圆平板上开相同的孔，其所需要的补强面积相等。（X)10.试验温度指压力试验时壳体的金属温度，GB150第10章内容中的试验温度是指试验时介质的温度。(√)11.任何情况下压力容器元件金属温度不得超过钢材的允许使用温度。(√)12.标准椭圆封头带有直边段，是制造工艺的需要。(X)13.压力容器设计单位必须在2008年9月1日起采用GB713-2008规定的材料。(X)14.Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面应进行磁粉或渗透检测。（√）15.JB/T4700-2000规定长颈法兰的工作压力大于或等于0.8倍标准规定的最大允许工作压力时，法兰与圆筒的对接焊缝必须进行100％射线或超声检测，检测方法按JB/T4730。(√)第5页共8页16.低温容器用钢的冲击试验温度应低于或等于壳体或其受压元件的最低设计温度。(√)17.安全阀安装在压力容器的第一个管法兰密封面以外，因此不属GB150压力容器的划定范围，故对安全阀的要求只应符合《容规》的规定。(X)18.确定压力试验的试验压力时，式中P应为容器的设计压力或最大允许工作压力。(√)19.GB151中当管程介质为有腐蚀或有磨损的气体，蒸汽及气液混合物时，应设置防冲板。(X)20.外压圆筒失稳时凹陷波数n=2,则说明该圆筒为长圆筒。(√)21.碳钢或低合金钢制的换热器，其管箱侧向开孔等于1/3圆筒内径，则应进行焊后热处理。(X)22.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器用钢板，应逐张进行超声检测。(√)23.设计压力大于5.0MPa的压力容器对接接头须进行100%无损检测。(√)24.带外加热盘管（半圆管(R100)，P=0.8MPa，V=0.03m3）的真空容器（Dg=2500,L=2900）不接受《容规》监察。（X）25.设计温度-50℃的容器，其支承与壳体相连的焊缝应进行100%磁粉或渗透检测。(√)26.奥氏体不锈钢制压力容器，其A、B类焊接接头可以用射线或超声波检测；C、D类焊接接头可用磁粉或渗透方法进行检测。(X)27.GB150中的内压圆筒计算公式δ=PcDi/(2[σ]tφ-Pc)，仅适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器。(X)28.焊接工艺评定的作用在于验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确。(√)29.压力容器法兰连接的螺栓，其安全系数ns比其受压元件的安全系数ns大。（√）30.开孔处的应力集中与孔的形状和大小均有关，。（√）四、问答题(5题，每题4分，共20分)1、（1）GB150《钢制压力容器》中规定选择压力容器用钢时应考虑哪些因素？（2）一台承压设备，压力为低压；温度：70℃；介质：清水。请问：该设备如何分类？依据是什么？（3）一台容器其壳体焊缝为双面焊对接接头，要求20%射线检测，标准中同时要求椭圆形封头的拼接缝进行100%检测，试问封头厚度计算公式中的接头系数取多少？答：（1）在选用压力容器用钢时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点）、材