2021年苏州设计审批人员答辩题目（转载）

多层包扎高压容器

1    这台设备为什么要用多层筒节包扎结构？单层行不行？为啥不用多层整体包扎结构？

2  接管法兰用的八角垫片，为什么人孔要用金属平垫片？

3  技术要求第10条：筒体环向焊接接头与筒体球壳环向焊接接头UT检测有什么问题？

4  图纸上缺少封头成形方式和热处理方法，请陈述下该内容？热处温度怎么计算？

5  拉美公式的力学原型

6  平盖特种系数K与什么有关

7  平盖表5-9和5-10有什么区别


球罐

1  技术要求第6条 “DN≤250接管与法兰对接接头磁粉检测” 有什么问题？

这是国标做多了，球罐都要RT

2   技术要求第11条“焊接接头背面清根后进行磁粉检测” 有什么问题？

渗透检测

3  嵌入式接管厚度与球壳厚度一样有什么问题？

4   支柱的最大垂直载荷有哪几部分？

5 试板热处理位置，怎么做？

6 球罐安装前的两个重要基础尺寸？

7   焊接工艺评定的定义、目的，跟哪些因素有关，然后举几个例子。



1. 氮气罐安全阀能否设在管路上，需要注意什么？

答：可以设置在管道上，泄放气体的可以装在容器顶部和管道上，泄放液体的装在液位下方。注意问题：1管路流通面积不小于泄放面积。2泄放量考虑容器和管道整个系统的。3管道畅通。4由于安全阀自身重量、泄放时有气体高速流动有冲击以及管道热膨胀和架空等原因可能导致密封面泄露，此时可设计支架固定。



2. 安全阀排放压力和温度确定？

答：排放压力包括设计压力和超压限度，单个安全阀时超压限度取0.1设计压力和20kpa中较大值。（多个泄放装置时，可提高至0.16倍和30kpa中较大值，详见150.1附录B3.2.2）

排放温度：液化气体一般认为是饱和态。按排放压力查介质参数表取对应温度。气体时一般按克拉伯龙方程PV=nRT进行推导。



3. 膨胀节的选用原则，高温高压换热器膨胀节怎么选？什么时候选膨胀节，膨胀节的作用？

膨胀节宜远离高温段，宜设置在支座下方，一般选用单层管，不锈管材质。

壳体轴向应力、换热管轴向应力、换热管和管板之间的拉脱力有一项不合格时，应设置膨胀节。

膨胀节的作用：为补偿因温差与机械振动引起的附加应力，所设置在容器壳体或管道上的，可以作为能自由伸缩的弹性补偿元件。



4. 固定管板换热器的热处理怎么做？固定管板换热器的受力模型？

焊后热处理有两种，一种是分段热处理，先处理壳体，再把管板和壳体、管子与管板焊后局部热处理。该方法周期长，能耗大，劳动强度高。另一种是整体热处理，这种方法主要是如何控制温差应力，壳体和管束材料相同时，壳体受热快，管束受热慢，温差作用下，壳体热膨胀量大，但壳体的伸长被管束所约束，管束收到拉应力，壳体受到压应力，热处理完后，冷却过程与上述相反，因此加热和冷却时，温差应力应小于材料屈服强度。通常升温和冷却速度控制在65℃/h，为保证质量，通常不采用焊后整体热处理。



受力模型：将管束当做弹性支撑，管板作为放置在弹性基础上的圆平板，然后根据载荷大小，管束刚度和周边支撑情况确定管板的弯曲应力。



5. 高压容器主螺栓的要求，选材，结构检验要求？



6. 人孔螺栓选材，要求？



7. 嵌入式接管和插入式接管区别？



a.插入式接管，易于组对和对中，可焊透，制造方便，容易满足结构尺寸和检验要求，单焊接量大，应力集中比较大，常用在中低压设备上

b.安放式接管焊接量小，变形小，应力小，但需要保证开孔处板材无分层，焊后需要镗孔加工，加工精度也较高，直径较小时难以加工，一般用在高压设备上。

c.嵌入式接管常用在疲劳容器和球罐上，为对接接头，焊接质量要求高。由于焊接头为a类接头，检测要求比较高，加大了制造成本。使用疲劳和大温度梯度场合。



8. 厚壁和薄壁容器区别，高压容器一定是厚壁吗，应力分布？

K≥1.2薄壁，反之厚壁，高压容器是10Mpa≤p＜100，无直接关联关系，高压不一定是厚壁。薄壁2向应力，不考虑径向应力，周向是轴向2倍，均匀分布。厚壁3向应力，轴向均布，其他不均布，内壁大，外壁小。



9. 球罐低氢焊条要求和组分要求？

GB12337中4.6.3.3，球壳焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝选用低氢型药皮焊条，并按批号进行熔敷金属扩散氢含量复印，扩散氢含量见表15。



10.球壳版排版要求？

首先球壳版不得拼接，必须冷压成形，不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷，不得有分层。其次，排版时应：a. 必须满足物料在容量、压力、温度方面的要求，且安全可靠。B.受力状态好。C.控制压制成形球壳板的几何尺寸，尽量采用大的球壳版结果，使焊缝长度最短，减少安装工作量，d.钢材规格应合适，提高板材利用率。规格应少，提高互换性。球壳版板幅不小于500mm。E。相邻焊缝错开。F。焊缝分布使装配应力，拘束应力和残余应力尽可能的小，分布均匀。



11.风载荷和地震载荷主要影响哪些构件受力？



12.设计温度取值，设计压力怎么定？

GB150.1中P11：设计温度是正常工作情况下，设定的金属温度。其取值：

A．不得低于工作状态时可能的最高温度，0℃以下的，不得高于可能的最低温度。

B．各部分温度不一时，可分别设定设计温度。

C．通过传热计算求得、已使用的同类容器测得或者结合介质温度和环境条件给定。

D．最低设计金属温度考虑环境影响。主要考虑历年来月平均气温的最低值。

设计压力为容器顶部的最高压力，一般不低于工作压力，有安全泄放装置时还应大于整体压力。其余见150的P10.



13.筒体和球形封头连接的削薄结构？

GB150.4中P325，厚度不同，且厚度差超过一定数值（薄板厚≤10mm，厚度差大于3mm或（薄板厚＞10mm，厚度差大于0.3倍薄板厚或5mm），需要单面削薄或双面削薄，斜边注意1:3和过渡平缓，一般削薄球形封头（谁厚削谁）。



14.八角垫有什么问题，硬度材质有什么要求？环槽面有什么要求？

垫环材料硬度比环槽硬度低30~40HBW，垫环材料推进Ⅲ或Ⅳ级锻件。环槽面中和八角垫接触的斜面（23°斜面）表面粗糙度不高于3.2μm。优点是密封性能良好，结构简单。缺点是直径较大时，八角垫及环槽加工有一定难度。



15.液氨容器设计考虑什么，应力腐蚀怎么理解，选材、结构制造和检验要求？

液氨本身对刚才腐蚀性不大，但容器装卸时介质容易受到空气（氧和二氧化碳）的污染，之后会对钢材造成应力腐蚀，所以一般要求含水量略大于0.2%，利用水做缓蚀剂。有应力腐蚀的设计应考虑100%的无损检测，板材进行超声复验，材料屈服下限一般不大于355.实测抗拉不大于630，正火板，控制碳当量（碳素钢≤0.43，低合金钢≤0.45），不得添加硒和铅，焊后热处理。



16.钢板冲击要求，主要为GB150.2中4.1.6条？

大于36的调质钢和大于80的正火或正火+回火板，在1/2厚度处取样冲击。个人觉得冲击功要求与普通状态保持一致即可，150.2中4.1.11有＞100厚度时，规定较严格冲击指标，一般是a.温度按最低，冲击功提高b,温度低于最低温度，冲击功按原来的。

厚板抽查冲击主要是考虑，厚板性能不稳定，一般表面质量好，中间质量差，所以从一半厚度处追加冲击。



19.最低设计金属温度理解？

最低设计金属温度为容器设计中，预期该容器在运行过程各种可能条件下（包括正常、不正常、环境等等）的金属温度最低值。材料和焊接接头应满足该温度下的冲击要求，主要是防止低温脆断。



20.塔器和球罐受力区别？

塔器是弹性连续体或多自由度体系，弯曲应力大，弯曲振动，地脚螺栓计算拉应力。

球罐是单自由度体系，剪切振动，地脚螺栓计算剪切力。



21.铬钼钢的设计注意事项？

22.高压紧固件和常压设备的区别。



23.冲击试验过程？

冲击试验在摆锤式冲击试验机上完成，把试样开好缺口（一般是夏比V型）放在试验台上，用摆锤打击，测断裂时能量，冲击吸收能量反应材料迅速塑性变形的能力，冲击吸收能力高，塑性好，反之不是（可能善于缓慢变形）。



24.安放式接管的特殊要求？

A．开孔处钢板不能分层（UT）

B．焊后需要机加工，镗孔。



25.设备失效的几种情况？

脆性断裂（如低温脆断，回火脆化）、韧性断裂（超压开裂）、过量变形（接头泄漏，如法兰泄漏）、弹性或塑性失稳（外压失稳及内压椭圆封头、碟形封头过渡区失稳）、蠕变（高温下断裂，超量变形和失稳）、腐蚀、环境助长开裂（应力腐蚀，氢致开裂）、疲劳失效等



26.TOFD和普通UT的对比？

TOFD（一发一收双探头，基于时间不依赖波幅）检出率更高，信息量大，直观，可记录，可长期保存，可半自动或全自动，人为因素小，重复性好。但用双探头，灵活性差，不适用于结构复杂对象，粗晶金属检测效果不理想，且有一定盲区。（这个问题，咱们不专业）



塔器

1、塔器有哪些工况，每个工况需要考虑什么载荷；

操作工况，试验工况，安装工况和检修工况

载荷：A.压力载荷，重力载荷，偏心载荷，垂直地震力（8和9度地区），风载荷和地震载荷(操作时，风+偏和地+0.25风和偏二者取大，试验时，0.3风+偏)



2、为什么用球形封头，球形封头采用什么样的加工形式，变形率怎么计算，为什么要标最小成型厚度；

球形封头受力好，厚度薄，经济性也好。球形封头一般是先成形后拼版，冷成形。变形率按GB150.4中8.1.1（双向拉伸公式）计算。加工有减薄量，需要保证成型后强度所需的基本厚度，同时也是方便制造厂根据自身工艺加工。



3、什么容器需要制备焊接试板；

有A类接头，且:A.极度、高度危害；B.Rm≥540低合金钢；c。低温容器；d。需要做改善或恢复材料性能热处理的；e。图纸要求的。



4、开孔补强为什么形式的补强方式，为什么选取这种方式？

用整体锻件补强。压力高（≥4MPa），厚度大所以选用。



5、焊后热处理需要属于哪种热处理？

改变焊接接头组织、性能或降低残余应力的热处理过程（通俗叫消除应力热处理，但不完全）



6、开孔补强补强范围B怎么计算，其中壳体所用计算厚度是哪个厚度？

经向补强范围取B=2dop和B=dop +2δn+2δnt中大者，轴向补强范围（管外伸和内伸）h=根号下dopδnt和接管实际伸出高度二者取小者。

壳体所用计算厚度为开孔处名义厚度。

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