压力容器设计人员2014考试卷A-答案

姓名：

河南赛诺米特种设备有限公司

压力容器技术人员考试卷 2014-3-21

分数：

一、填空题 （每题1分，共25分）

1、对于钢制压力容器，GB150.1-2011适用的设计压力范围是（ 不大于35MPa ）。 2、GB150.1-2011适用的设计温度范围是（ -269℃～900℃ ）。

3、GB150标准直接或间接考虑了如下失效模式（ 脆性断裂 ）（ 韧性断裂 ）（ 接头泄漏 ）（ 弹性或塑性失稳 ）（ 蠕变断裂 ）（ 腐蚀破坏 ）。

4、对于承装介质为（ 压缩空气 ）、（ 水蒸气 ）、（ 水 ）的碳素钢或低合金钢制容器腐蚀裕量不小于1mm。 5、泄漏试验包括（ 气密性试验 ）以及（ 氨检漏试验 ）、（ 卤素检漏试验 ）和（ 氦检漏试验 ）。 6、焊接接头由（ 焊缝 ）、（ 熔合区 ）（ 热影响区 ）三部分组成。

7、第四强度理论又称为（ 剪切变形能 ）理论或（ 歪形能 ）理论，亦有称（ 畸变能 ）理论。 8、GB/T17616规定S1表示（ 铁素体型 ）钢，S2表示（ 奥氏体-铁素体型 ）钢，S3表示（ 奥氏体型 ）钢，S4表示（ 马氏体型 ）钢。

9、对于多层容器的内筒钢板和壳体厚度大于60mm的钢板应（ 每张进行热处理 ）和进行（ 拉伸 ）和（ V型缺口冲击 ）试验。

10、壳体开孔处引起的应力可分为三种：（ 局部薄膜应力 ）（ 弯曲应力 ）和（ 峰值应力 ）。 11、对于（ 第III类 ）压力容器，设计时应当出具包括（ 主要失效模式 ）和（ 风险控制 ）等内容的风险评估报告。

12、低温容器受压元件禁用硬印标记是为了降低（ 脆断 ）风险，而有耐腐蚀要求的不锈钢以及复合钢板的耐腐蚀面则是为了降低（ 腐蚀失效 ）风险。 13、PWHT的意思是（ 焊后热处理 ）。

14、封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少为封头的钢材厚度的（ 3 ）倍，且不小于（ 100mm ）。 15、TSG R0004-2009规定判断规程的适用范围用的是（ 工作）压力，在附录A压力容器类别划分时采用的是（ 设计压力 ）。

16、压力容器的选材应当考虑材料的（ 力学性能 ）、（ 化学性能 ）、（ 物理性能 ）和（ 工艺性能 ）。 17、在境内安装的压力容器，如采用境外材料，材料生产企业应按照容规1.9条规定通过(技术评审)。国家质检总局已委托(有关的技术组织或者技术机构)为评审单位，各单位可直接向(国家质检总局)提出评审申请。

18、压力容器异地组装原则上由使用地的检验机构进行监督检验并出具(监检证书)，（与制造监督检验证书一起，作为该容器的监督检验证书）；如经协商也可以由(压力容器组装单位所在地的检验机构)监督检验，此时可以合并出具一份监督检验证书。

19、压力容器的焊接工艺评定时，(监督检验机构)应对评定过程进行监督；工艺评定完成后，由制造单位(焊接责任工程师)审核，(单位技术负责人)批准，经(监检)人员签字后存入技术档案。

20、在容器制造过程中，如破坏了材料供货的热处理状态，需要(重新进行热处理)，为了验证热处理的效果，应同炉带(母材热处理试件)。

21、当采用SA-516Gr70作为-40℃用钢时，P，S含量应作严格控制，( P≤0.020%)、（S≤0.010）。 22、当钢板厚度>40mm时，确定V形缺口冲击试样的取样位置，从钢板表面到试样轴线距离为板厚的（1/2处）。

23、压力容器设计文件包括（强度计算书或者应力分析报告、设计图样、制造技术条件、风险评估报告（适用于第III类压力容器），必要时还应包括安装与使用维修说明。装设安全阀、爆破片装置的压力容器，还应包括压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书；无法计算时，设计单位应当会同

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设计委托单位或者使用单位，协商选用超压泄放装置）。

24、碳素钢、低合金钢压力容器规则设计方法的安全系数nb（≥2.7），ns（≥ 1.5 ）；高合金钢 nb（≥ 2.7 ）,ns（≥ 1.5 ）。

25、对于K=1的标准椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内径的（0.15%） ，K＞1的椭圆形封头的有效厚度应不小于（0.30%）。

二、判断题 （每题0.5分，共15分）

1、（×）设计压力在低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器适用于GB150.1-2011。 2、（×）低温容器是设计温度低于-20℃的钢制容器。

3、（√）容器设计单位进行容器设计时应考虑容器在使用中可能出现的失效模式。 4、（×）制造单位可以对其制造的压力容器产品的技术文件在七年后自行销毁。 5、（√）容器元件的最小厚度可以不标注在设计图样上。

6、（√）容器制成后应经耐压试验，试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明。 7、（×）泄露试验是压力容器的必做项目。 8、（×）泄露试验可以在耐压试验之前完成。

9、（×）GB150.2-2011的设计温度适用范围是-269℃～900℃。

10、（√）在确定容器的最高允许工作压力( MAWP)时，应首先计算出组成该容器的各受压元件的最高允许压力，然后取个元件中的最低值。

11、（√）等面积补强法对开孔边缘的弯曲应力问题未加考虑，因此该方法不适用于疲劳容器的开孔补强。 12、（√）GB150.3圆柱壳径向开孔补强设计分析法的设计准则是基于塑性极限和安定分析得出的。 13、（√）某DN500碳钢人孔人孔筒节厚度20mm，该筒节可以不进行热处理。 14、（×）对于制造厂设计的容器的材料代用，可以不经过设计部门的书面批准。 15、（×）压力容器专用钢中碳钢钢材对磷硫的要求只要小于0.035%就行。 16、（×）超声检测从低到高分为I、II、III、IV四个级别。 17、（√）设计采用P265GH可以不说明其必要性和经济性。

18、（√）某项目规定规则设计方法下碳钢室温下的抗拉强度安全系数2.8。

19、（√）进行气压试验和疲劳分析的压力容器的接管与壳体之间的焊接接头必须采用全焊透结构。 20、（√）对盛装高度危害介质的压力容器的管法兰及其紧固件应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫和高强度螺栓。

21、(×)介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢、低合金钢制造的压力容器腐蚀裕量不小于2mm. 22、(√)GB150中规定碳素钢、低合金钢制容器壳体加工成型后包括腐蚀裕量的最小厚度不小于3mm。 23、（√）奥氏体钢的使用温度高于525℃时，钢中含碳量应≥0.04%。 24、(√) 容积20L、压力35Mpa的储气罐为第一类压力容器。

25、（×）当元件所承受的液压柱静压力小于设计压力的10%时，可以忽略不计。

26、(×) 介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢、低合金钢制造的压力容器腐蚀裕量不小于2mm. 27、（×）外压容器加强圈因起加强作用而必须围绕整个圆周，不得断开，并应采用连续焊。 28、（√）GB150中规定：凸形封头或球壳开孔最大直径d≤0.5Di。

29、（×）外压容器因开孔削弱所需补强面积比内压容器因开孔削弱所需补强面积大。 30、（×）卧式容器选用双鞍式支座支承时，两个鞍式支座的结构形式应完全相同。

三、选择题（每题0.5分，共15分，以下答案中有一个或几个正确，多选或少选不得分）

1、GB150不适用于下列哪些容器（ B ）。 A）设计压力为35Mpa的容器 B）真空度为0.01Mpa的容器

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C）内直径为150mm的容器

2、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 3、厚度附加量C是指 （ C ）。 A）钢材厚度负偏差

B）钢材厚度负偏差和腐蚀裕量与容器制作减薄量之和 C）钢材厚度负偏差与腐蚀裕量之和 D）直接用火焰虽热的容器

4、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）焊缝类别和型式 C）坡口型式和焊接工艺

5、奥氏体钢的使用温度高于525℃时，钢中含碳量应不小于（ C ）。 A）0.4% B）0.03% C）0.04%

6、Q235-B钢板制作压力容器，其设计压力P小于或等于（ B ）Mpa；钢板的使用温度为（ E 壳体时，钢板厚度不大于（ F ）mm。

A）10 Mpa B）1.6 Mpa C）2.5 Mpa

D）0-300℃ E）20-300℃ F）16mm G）30mm 7、内径Di＞1500mm的圆筒最大开孔直径应为（ B ） 。 A）开孔最大直径d≤1/4Di，且d≤800mm； B）开孔最大直径d≤1/3Di，且d≤1000mm； C）开孔最大直径d≤1/2Di，且d≤1200mm； D）开孔最大直径d≤1/5Di，且d≤520mm

8、对于锥壳的大端，可以采用无折边结构，锥壳半顶角（ A ）。 A）α≤30° B）α≤45° C）α≤60°

9、《压力容器》GB150.3规定，凸形封头或球壳的开孔最大直径d小于或等于（ C ）Di。 A）1/3 B）1/4 C）1/2 10、采用补强圈补强时，应遵循的正确规定有（ A ）。 A）钢材的标准抗拉强度下限值δb ＜540MPa B）补强圈厚度小于或等于2δn C）壳体名义厚度δn≤28mm

11、用于紧固法兰的螺栓材料硬度应（ A ）螺母材料硬度（ D ）。

A）略高于 B）略低于 C）等于 D) 30HB E) 20HB F) 50HB 12、按GB150规定，管板与筒体非对接连接的接头应是（ B ）。 A）B类焊接接头 B）C类焊接接头 C）D类焊接接头

13、符合GB150要求需进行表面磁粉或渗透检测，其合格标准应符合JB/T4730-2005中（ A ）。A）Ⅰ B）Ⅱ C）Ⅲ

14、碳素钢和Q345R容器进行液压试验时，液体温度不得低于（ B ）℃。 A）0 B）5 C）10 D）25

15、换热管拼接时，对接后换热管应逐根作液压试验，试验压力为设计压力的（ C ）。 A）1.25倍 B）1.5倍 C）2倍 16、边缘应力具有：（ A ）性和（ B ）性。 A）局部 B）自限 C）扩展

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；用于）

D）无限 E）分散 F）递增

17、对有晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢筒体，经热加工后应进行（ E ）热处理。 A）退火 B）正火加回火 C）稳定化 D）固溶化 E）固溶化加稳定化 18、塔器裙座壳的名义厚度不得小于 （ B ） mm。 A）4 B）6 C）8

19、钢制压力容器，采用相当于双面焊的全焊透对接接头，当采用全部无损检测时，其焊接接头系数应取 （ A ）。

A）1.0 B）0.9 C）0.85 D）0.8

20、TSG R0004-2009管辖的压力容器本体中的主要受压元件，包括（ABCF） A）壳体 B）DN250的法兰 C） 换热器的换热管 D）DN500补强圈 E）DN200膨胀节 F）DN500人孔盖板

21、压力容器类别的划分跟下列哪些因素有关（ ABC ）。

A、介质危害性 B、设计压力 C、容积 D、生产工艺过程 E、材料 23、容规规定的焊接记录中应包括下列（ABCDE）焊缝。 A、A类 B、B类 C、C类 D、D类 E、E类

23、正火状态的拼装封头如热成型过程中破坏了原热处理状态，则需要热处理恢复其正火状态，此时需要制作（ B ）试件同炉处理。

A、焊接试件 B、焊接试件和热处理试件 24、钛和钛合金的设计温度应当（ B ）。

A、不高于350℃ B、不高于315℃ C、不高于300℃

25、不锈钢复合钢板剪切强度应不小于（ B ），铜钢复合板剪切强度应不小于（ D ），镍钢复合板剪切强度应不小于（ B ），钛钢复合板剪切强度应不小于（ C ）。 A、170， B、210， C、140 ，D、100

四、问答题（每题5分，共45分） 1、容器的界定范围。

答：

1）容器与外部管道连接

a.焊接连接的第一道环向接头坡口端面； b.螺纹连接的第一个螺纹端面； c.法兰连接的第一个法兰密封面；

d.专用连接件或管件连接的第一个密封面。

2）接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件。 3）非受压元件与受压元件的连接焊缝。

4）直接连接在容器上的非受压元件如支座、裙座等。

5）容器的超压泄放装置（见附录B：包括安全阀、爆破片安全装置、安全阀与爆破片安全装置的组合装置。)

2、请举出设计中常见的E类焊接接头实例（ 至少5种 ）。

鞍座垫板；侧壁吊耳；裙座对接接头；接管的支撑筋板；平台垫板

3、请分别说明内压和外压容器的耐压试验目的是什么？

内压容器的耐压试验目的：

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1）考察容器的的整体强度、刚度和稳定性（针对可能由内压引起局部失稳的元件）； 2）检查焊接接头的致密性； 3）验证密封结构的密封性能；

4）消除或降低焊接残余应力、局部不连续区的峰值应力； 5）对微裂纹产生闭合效应，钝化微裂纹尖端。 外压容器的耐压试验目的：

外压容器以内压进行耐压试验，其目的主要是检查焊接接头的致密性和验证密封结构的密封性能，而不是考察容器的外压稳定性。

4、压力容器（ 承压设备 ）专用钢板标准包括哪几个？写出标准号和标准名称。

GB713-2008 《锅炉和压力容器用钢板》 GB24511-2009 《承压设备用不锈钢钢板及钢带》 GB19189-2011 《压力容器用调质高强度钢板》 GB/T3531-2008 《低温压力容器用低合金钢钢板》 GB 24510-2009 《低温压力容器用9%Ni钢板》

5、请说明III级和IV级锻件的区别。

III级 按同冶炼炉号 同炉热处理的锻件组成一批 每批抽检一样 拉伸试验 Rm Rp0.2 A 逐件进行UT IV级 拉伸试验 Rm Rp0.2 A 逐件 逐件进行UT

6、请分别写出无折边锥壳大小端和筒体的加强器段长度公式。

1) 受内压锥壳大端 锥壳加强段的长度:

L1?2DiL?rcos?

圆筒加强段的长度：L?2DiL?r δr ---与锥壳相连接的圆筒计算厚度 α-----锥壳半顶角

DiL---锥壳大端直边段内直径 2) 受内压锥壳小端

锥壳加强段的长度: L1?2Dis?r

cos? 圆筒加强段的长度：L?2Dis?r δr ---与锥壳相连接的圆筒计算厚度 α-----锥壳半顶角

Dis---锥壳大端直边段内直径 3）受外压锥壳大端

锥壳与圆筒上所有能用于加强的截面都应在距锥壳与圆筒连接处为积的形心应在连接处0.25DL?n/2的范围内。

DL-外压计算时，所考虑锥壳段大端外直径； δn – 锥壳的名义厚度 3）受外压锥壳小端

锥壳与圆筒上所有能用于加强的截面都应在距锥壳与圆筒连接处为Ds?n/2的范围内，并且要求加强面积的形心应在连接处0.25Ds?n/2的范围内。

DL - 外压计算时，所考虑锥壳段小端外直径；

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并且要求加强面DL?n/2的范围内，

δn – 锥壳的名义厚度

7、简述咬边对容器质量的危害。哪些容器的焊缝表面不允许有咬边？

1）造成微小区域的形状突变，产生应力集中，咬边部位的应力集中系数可高达3，是需控制的脆性断裂源、疲劳破坏源之一；

2）咬边是“开口”缺陷，容器的内表面的咬边直接接触介质，介质在压力作用下会进入咬边内，形成不流动的介质“死区”，进而浓缩，加剧局部腐蚀； 3）在渗入其内介质压力作用下，咬边处更容易诱发裂纹。 下列容器的焊缝表面不允许有咬边：

1） 标准抗拉强度下限值Rm≥540MPa低合金钢制造的容器； 2） Cr-Mo低合金钢制造的容器； 3） 不锈钢材料制造容器； 4） 承受循环载荷的容器； 5） 有应力腐蚀倾向的容器； 6） 低温容器；

7） 焊接接头系数φ为1.0的容器（无缝钢管制造的容器除外）。

8、按《固定式压力容器安全技术监察规程》划分下列容器类别并说明介质特性。

a）、设计压力P=1.6MPa、容积V=5m的氯气缓冲罐。 b）、设计压力P=2.0MPa，容积V=25m的氢气罐。

c）、设计压力P=1.57MPa，容积V=127m，材料Q345R的生活煤气贮罐。 d）、设计压力P=2.16MPa，容积V=25m的液氨贮罐。

e）、设计压力P=1.77MPa，容积V=100m，材料Q345R的液化石油气贮罐。 f）、设计压力P=2.45MPa，容积V=200m，材料07MnCrMoVR的氧气球罐。 答：

序号 333333

a） b） 介质特性 高度危害 易爆 查第几组介质分类图 容器类别 按第一组介质分类图1 第Ⅱ类 按第一组介质分类图1 第Ⅲ类 第Ⅱ类 第Ⅲ类 第Ⅲ类 第Ⅱ类 特别说明 坐标点位于分类线上，按较高类别划分 c） 易爆 按第一组介质分类图1 d） 液化气体、中度危害 按第一组介质分类图1 e） 液化气体易爆 按第一组介质分类图1 f） 非毒非易爆 按第二组介质分类图2 9、某设备直径DN2000，壁厚44mm，材质为Q345R。试从材料、制造等方面提出明确要求。

1）材料方面：

正火状态供货；板材进行100%UT JB/T4730.3中II级合格 2）制造方面

全焊透结构；焊接接头系数为1.0 AB类焊缝100%RT AB级 2级合格 CD类 100%MT 1级合格 封头冷成形，应于成形后进行相应热处理恢复材料的性能；

封头热成形，应保证使用的材料热处理状态与供货状态一致，否则应重新进行热处理。

封头进行相应恢复材料性能热处理或保证供货状态热处理时，应制备母材和产品焊接试件（封头拼接时），试件应与封头同炉进行热处理，无法同炉时，应模拟封头相同的热处理状态。

焊后进行整体消除应力热处理

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δn – 锥壳的名义厚度

7、简述咬边对容器质量的危害。哪些容器的焊缝表面不允许有咬边？

1）造成微小区域的形状突变，产生应力集中，咬边部位的应力集中系数可高达3，是需控制的脆性断裂源、疲劳破坏源之一；

2）咬边是“开口”缺陷，容器的内表面的咬边直接接触介质，介质在压力作用下会进入咬边内，形成不流动的介质“死区”，进而浓缩，加剧局部腐蚀； 3）在渗入其内介质压力作用下，咬边处更容易诱发裂纹。 下列容器的焊缝表面不允许有咬边：

1） 标准抗拉强度下限值Rm≥540MPa低合金钢制造的容器； 2） Cr-Mo低合金钢制造的容器； 3） 不锈钢材料制造容器； 4） 承受循环载荷的容器； 5） 有应力腐蚀倾向的容器； 6） 低温容器；

7） 焊接接头系数φ为1.0的容器（无缝钢管制造的容器除外）。

8、按《固定式压力容器安全技术监察规程》划分下列容器类别并说明介质特性。

a）、设计压力P=1.6MPa、容积V=5m的氯气缓冲罐。 b）、设计压力P=2.0MPa，容积V=25m的氢气罐。

c）、设计压力P=1.57MPa，容积V=127m，材料Q345R的生活煤气贮罐。 d）、设计压力P=2.16MPa，容积V=25m的液氨贮罐。

e）、设计压力P=1.77MPa，容积V=100m，材料Q345R的液化石油气贮罐。 f）、设计压力P=2.45MPa，容积V=200m，材料07MnCrMoVR的氧气球罐。 答：

序号 333333

a） b） 介质特性 高度危害 易爆 查第几组介质分类图 容器类别 按第一组介质分类图1 第Ⅱ类 按第一组介质分类图1 第Ⅲ类 第Ⅱ类 第Ⅲ类 第Ⅲ类 第Ⅱ类 特别说明 坐标点位于分类线上，按较高类别划分 c） 易爆 按第一组介质分类图1 d） 液化气体、中度危害 按第一组介质分类图1 e） 液化气体易爆 按第一组介质分类图1 f） 非毒非易爆 按第二组介质分类图2 9、某设备直径DN2000，壁厚44mm，材质为Q345R。试从材料、制造等方面提出明确要求。

1）材料方面：

正火状态供货；板材进行100%UT JB/T4730.3中II级合格 2）制造方面

全焊透结构；焊接接头系数为1.0 AB类焊缝100%RT AB级 2级合格 CD类 100%MT 1级合格 封头冷成形，应于成形后进行相应热处理恢复材料的性能；

封头热成形，应保证使用的材料热处理状态与供货状态一致，否则应重新进行热处理。

封头进行相应恢复材料性能热处理或保证供货状态热处理时，应制备母材和产品焊接试件（封头拼接时），试件应与封头同炉进行热处理，无法同炉时，应模拟封头相同的热处理状态。

焊后进行整体消除应力热处理

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