压力容器培训班学习心得体会Word文档格式.docx
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16.应力分析设计简介〔约60分钟〕
17.压力容器计算机软件介绍〔约20分钟〕
18.压力容器设计人员考核〔120分钟〕有填空20题,选择20题,是非20题每
题1分,简答题5,每题8分,共计100分,时间120分钟,考试形式为开卷。
考题涉及的
标准规范主要有GB150,GB151,钢制卧式容器,钢制塔式容器和常压焊接容器,其他规范
也有,只是占的比例小,基本属于常识性的考点。
下面讲讲我参加这次培训,考试的一点体会。
首先,我个人感觉,每个人都安排足够时间系统学习,加深理解标准规范内涵:
平时
大家的项目工作繁重,没有时间系统看书,学习。
原以为平时接触的面较广,处理实际问题
的能力还可以,考试应该没问题。
可经过实际验证情况不是这样,虽然考试通过,但也存在
许多不足之处。
-2-
从开卷考试的试卷看,大体具有涉及面广、题量大、重基础、有深度的特点,总体来
说题出得有一定的水平。
个人认为,为迎合考试试题的特点,建议要安排足够的时间对以
下法规标准进行系统学习:
《容规》、GB150、GB151、JB4710和GB12337。
虽然对其它标
准也应该掌握,考题中也有,但所占比例很小。
只要对所列标准达到融会贯通,不仅知其然,
而且知所以然,考试会有一个满意的成绩的。
其次,记住标准中的重点内容由于考试题量大,120分钟要答完65道题,如果总是查
阅标准,时间肯定来不及。
当你记住了绝大多数内容,只有少部分内容需要查阅,那答题时
会游刃有余。
再次,加强计算知识的学习。
平日里我们计算依托于软件,计算公式是基于怎样的力
学模型、是怎样推导和简化来的、为什么会有适用条件的限制等不太清楚。
以至于在计算中
通不过,也不知道怎样调整是最佳方案。
常此以往,也许真变成傻瓜设计了。
最后,要注意答题技巧。
从小学到现在我们参加过很多次考试,答题技巧大家各有诀
窍。
我只想提醒大家要先会答的,不会的暂时先放下;
先答分数多的题,后答分数少的题,
说的简单点就是注意把握得分点。
特别应该注意的是不要在分数少的题上花费太多的时间,
另外不要紧张。
最好的技巧--全部内容的熟练掌握,当然了,这是有相当难度的,这就需要我们做
到分清主次,有的放矢,说的通俗易懂点就是善于抓住得分点,这是能顺利通过考试的诀窍。
关于考试的大体概括就是这样。
下面我就具体的老师讲课分类谈谈自己的感想体会以
及我认为在以后的工作中应该吸取的经验教训。
在各位前辈面前班门弄斧,注意:
这次
的讲稿是我个人的总结以及一些心得体会,难免一些语句上不是很规范,很严密,或者就
是经不起严格推敲,大家应该自己查阅标准规范,这里提到的文字及数据只能作为参考。
让大家见笑了!
有什么不妥的地方还请大家多多包涵,多多指正。
第一部分:
《容规》
首先,我先说《容规》,戴季煌老师简介了压力容器的重要性,适用范围,参数确定,
材料选择,具体设计思路,制造检验,定期检查,安全附件等问题。
他重点讲述了压力容器
类别判定以及在工作中大家可能会忽视的问题。
首先,我们有必要先明确压力容器是否属于
《容规》的管辖范畴以及类别判断的依据:
(一)压力容器是否属于《容规》的管辖范畴的依据:
A)最高工作压力大于等于0.1MPa(不包含液体静压力)的容器。
B)内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于或等于0.15m,且容积大于等于0.025m3
的容器。
C)当介质为气体,液化气体或最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的容器。
注:
当容器内主要介质为最高工作温度低于标准沸点的液体时,如果气相空间(非瞬时)
大于或者等于0.025m3,且满足另外两条,这样的容器也应该属于《容规》的管辖范畴。
以上三条必须同时具备。
(二)类别判断的依据:
1.低压容器(本条第2、3款规定的除外)为第一类压力容器。
-3-
2.下列情况之一为第二类压力容器:
(1)中压容器(本条第3款规定的除外);
(2)易燃介质或毒性程度(注1)为中度危害介质的低压反应容器和储存容器;
(3)毒性程度为极高和高度危害介质的低压容器;
(4)低压管壳式余热锅炉(注2);
(5)搪玻璃压力容器。
3.下列情况之一为第三类压力容器:
(1).高压容器(10≤P50M3);
(11).低温液体储存容器(V>
5M3).
注1:
1.易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%,或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的
气体,如:
一甲胺、乙烷、乙烯、氯甲烷、环氧乙烷、环丙烷、氢、丁烷、三甲胺、丁二
烯、丁烯、丙烷、丙烯、甲烷等。
2.介质的毒性程度参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》的规定,分为四级,其最
高容许浓度分别为:
(1)极度危害(Ⅰ级)<0.1mg/m3;
(2)高度危害(Ⅱ级)0.1~<1.0mg/m3;
(3)中度危害(Ⅲ级)1.0~<10mg/m3;
(4)轻度危害(Ⅳ级)≥10mg/m3。
注2:
管壳式余热锅炉是指本规程第3条所述烟道式余热锅炉之外的、结构类似压力容器、并按
压力容器标准、规范进行设计和制造的余热锅炉。
不适用范围:
1).超高压容器;
2).各类气瓶;
3).非金属材料制造的压力容器;
4).核压力容器.船舶和铁路机车上的附属压力容器.国防或军事装备用的压力容器.真
空下工作的压力容器(不含夹套)各项锅炉安全技术监察规程适用范围内的直接受火
焰加热的设备(如烟道式余热锅炉等);
5).正常运行Pmax工-4-
7).无壳体的套管换热器.冷排.波纹板及空冷式换热器.
他讲了其中最常见的错误就是判断一台容器是否属于《容规》检察应该以工作压力为依
据而不是设计压力为依据。
比如设备工作压力0.095MPa,设计压力取1.1倍,也就是设计压
力大于0.1MPa。
如果忽视了《容规》中的这条规定,我们就会把本来不应该划类的容器进
行划类。
这也就是属于技术上的错误。
其次还有一点就是:
当介质为气体,液化气体或最高
工作温度高于或者等于标准沸点的液体的容器。
属于《容规》的管辖范畴。
很多人忽视了《容
规》中这条规定的小注:
当容器内主要介质为最高工作温度低于标准沸点的液体时,如果
气相空间(非瞬时)大于或者等于0.025m3,且满足另外两条,这样的容器也应该属于《容
规》的管辖范畴。
再有就是使用强度级别较高.(指标准抗拉强度规定值下限≥540Mpa的)材
料制造的压力容器的容器类别划分问题。
这一点也容易被人忽视。
只要是容器用钢标准抗拉
强度规定值下限≥540Mpa,那么这样的容器就一定是三类容器。
以下是几个容器划分类别的例题,大家有兴趣可以做一下
1.)pw=0.07Mpa,p设=0.1Mpa,V=1m3,介质为饱和蒸汽充装系数0.9的反应容器
2.)一台换热器pw=5Mpa,p设=5.5Mpa,换热面积F=2m2,换热器直径为¢159X5
3.)一台储存容器,pw=0.5Mpa,p设=0.6Mpa,V=1m3,介质为纯净水,温度t=50℃,充装
系数0.9
4.)一台容器pw=0.3Mpa,p设=0.3Mpa,直径¢4000mm,介质为氮气,温度为-40℃,壁厚
8mm,材料为07MnCrMoVR。
5.)一台搪玻璃压力容器,pw=1.5Mpa,p设=1.6Mpa,V=5m3,介质为硫酸,温度为80℃
(答案:
1。
不属于《容规》管辖2。
不属于《容规》管辖3。
一类4。
三类5。
三类)
第二部分:
压力容器用钢
压力容器用钢这块,我们王主任在业界是有着很高的权威性的,我在这里就不献丑了,
我只讲讲在我们具体的设计过程中容易出现的问题吧!
1.Q235-A(F)的已经明确规定不允许用于压力容器的受压元件。
2.Q235-A.B.C级三个等级的区别及适用范围?
主要区别为冲击试验温度不同:
A级不做;
B级做常温20℃V型冲击试验;
C级做0℃V型
冲击试验.
适用范围
Q235-A:
碳素钢镇静钢板应用范围容器设计压力P≤1.0Mpa,钢板使用温度0~350℃
用于壳体时,钢板厚度不大于16mm,不得用于压力容器。
Q235-B:
设计压力≤1.6MP,0~350℃,用于壳体时钢板厚度≤20mm,不能用于毒性程度为
高度或极度危害介质的压力容器.
Q235-C:
设计压力≤2.5MP,0~400℃,用于壳体时钢板厚度≤30mm.
3.盲目提高钢板等级的错误
化工容器用钢材的选用必须考虑设备的设计压力,设计温度,介质特性,材料的焊接性
-5-
能,冷热加工性能,热处理以及容器的结构这些保证容器安全稳定运行的因素外,还需要考
虑他的经济合理性,操作及维护的方便性。
所以说不能盲目的提高钢板等级,在设计中应该
按以下原则进行设计。
A.)所需钢板厚度≤8mm,在碳钢与低合金钢之间,应该尽量采用碳钢(多层容器除外)
B.)在刚度及结构设计为主的场合,应该尽量选用普通碳钢,而在强度设计为主场合,
应该根据压力,温度,介质等使用限制,依次选用Q235-A,Q235-B,Q235-C,20g,20R
16MnR等钢板。
C.)当不锈钢容器所需厚度>12mm时,应尽量采用衬里,复合,堆焊等结构。
D.)碳钢应用于介质腐蚀性不强的常压,低压容器,壁厚不大的中压容器,锻件承压钢
管,非受压元件以及其他由刚性或结构因素决定壁厚的场合。
E.)低合金高强度钢用于介质腐蚀性不强,壁厚较大(≥8mm)的受压容器。
F.)当设计压力较高,结构尺寸较大的情况下,如果选择碳钢材质则会导致设备壁厚较
大,这样将导致重量加大,不仅浪费了材料,而且直接导致制造,运输,安装,图鉴基础等
相关费用的提高,从而提高了总的工程造价。
4.奥氏体钢的使用t>
525℃时应注意什么问题?
应注意钢中含C≥0.04%.这是因奥氏体钢在使用t>500~550℃时若C太低,强度及抗氧
化性会显著下降.既含碳量要稍高一些,主要考虑耐蚀,而且耐热性.
5.压力容器用碳素钢和低合金钢.当达多厚时应在正火状态下使用?
为什么?
壳体厚度>
30mm的20R和16MnR其它受压元件(法兰,管板,平盖等)厚度>
50mm的20R
和16MnR及厚度>
16mm的15MnvR,应在正火状态下使用,主要考虑钢厚板轧制比小,内部致密
性差,另外正火后可细化晶粒及改善组织,使其韧性,塑性及综合机械性能变好.
6.用于容器壳体的碳素钢和低合金钢,什么情况下要逐张做超声波检验?
凡符合下列条件之一的应逐张做超声波检验:
A.)盛装毒性为极度,高度危害介质的压力容器。
质量等级不得低于Ⅱ级。
B.)盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器;
质量等级不得低于
Ⅱ级。
C.)Pmax工≥10Mpa的压力容器;
质量等级不得低于Ⅲ级。
D.)GB150第2章和符录C及GB151,GB12337及其他国家
标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板(详见JB4730-94《压力容器无损检测》
及各标准);
E.)移动式压力容器
7.奥氏体不锈钢什么场合考虑晶间腐蚀(就是存在电解质的电化学腐蚀环境)试验的问题
A.)对于奥氏体不锈钢在下列场合不需要试验:
一般的醇,醛,酮,醚,苯,酚,烷,汽油,化学纯醋酸等溶液及气相介质,和一些为
了美观的场合
B.)在下列场合则需要必须进行晶间腐蚀试验:
一般的工业醋酸(化学纯醋酸除外),甲酸,铬酸,乳酸,硝酸(常温稀硝酸除外),甲酸,
草酸,磷酸,盐酸,硫酸,亚硫酸,氨基甲酸胺,尿素反映介质等,应按GB4334.1~4334.9
<不锈钢晶间腐蚀试验方法>
由此,我们应该联想到防止晶间腐蚀措施大致有那几种?
;
-6-
(1)固溶化处理;
(2)降低钢中含C量;
(3)添加稳定碳化物的元素.
如介质对奥氏体不锈钢有晶间腐蚀倾向,则设备焊接后必须进行固溶处理.这是因为焊接加
热温度和停留时间的影响(在450~850℃范围内缓冷)经常发生碳化铬优先在晶间沉淀,
造成晶界附近贫铬,从而使焊缝及焊缝附近产生晶间腐蚀.对于不能进行固溶处理的设备
应该改用超低碳不锈钢或者添加稳定碳化物的元素!
!
8.奥氏体不锈钢焊缝能否采用超声波检测?
因存在双晶晶界等显著影响超声波的衰减及传播,因此目前该检测未能在此钢中广泛应
用.
9.材料代用问题
就一般情况来说,就材料的代材优先性来看:
20R>20g>Q235C>Q235B>Q235A.关于
20g材料应用问题
P%S%σbσSAKV
20R≤0.030≤0.020400~5202450℃27J
20g≤0.035≤0.035400~52024520℃27J
Q235-C≤0.040≤0.0403752350℃27J
20g不能代20R,只能代Q235-C
20g的力学性能、化学成分不如20R,未来将统一为一种材料
GB150附录A2.7,Q235-C可以20g代替
代材优先性20R>20g>Q235-C>Q235-B>Q235-A
只不过以上是个一般原则,严格来讲,我们应从以下方面考虑:
A.)代用材料的强度级别是否影响容器类别的划分
B.)代用材料对工作介质的相容性,特别要考虑应力/晶间腐蚀的问题
C.)代用材料是否会产生如改变焊接材料、焊接工艺等情况
D.)代用材料是否会产生诸如改变热处理状态、无损检测要求、焊接试板要求
E.)代用材料的设计温度下的许用应力是否达到原设计要求
10.锻件的级别如何确定?
对公称厚度大于300mm的碳素钢和低合金钢锻件应选用什么级?
应按JB4726~4728-2019>
的规定选用.压力容器锻件的选
用要考虑截面尺寸和介质毒性程度二个因素
对于公称厚度大于300mm的锻件选III级或Ⅳ级.JB4726~4728-2019>
中有详细的规定,大家有兴趣的可以查看一下。
11.压力容器受压元件采用国外钢材应符合什么要求?
选用国外钢材时,首先应是国外相应压力容器最新标准所允许使用的钢材,其使用范围
一般不应超出该标准的规定,且不应超出GB150-98第4章材料部分中相近成分和技术要求的
钢材的规定。
并应符合《容规》第22条的规定。
说的简单一点就是被选钢材必须要符合国
外和咱们国内的有关压力容器标准的双重约束,因为我们毕竟是在选用新材料,我们更应该
注意他的安全性大于他的经济性及其他。
当然要高标准,严要求。
12.铝和铝合金用于压力容器受压元件应符合什么要求?
1)。
设计压力不应大于8Mpa,设计温度为-269~200℃;
2)。
设计温度大于65℃时,一般不选用含镁量大于等于3%的铝合金.
-7-
13.钛和钛合金用于压力容器受压元件应符合什么使用条件?
1).设计温度:
工业纯钛不高于230℃;
钛合金不高于300℃;
钛复合板不高于350℃。
2).用于制造压力容器壳体的钛材应在退火状态下使用.
14.紧固件的选用问题
A.)按HG20194-97《钢制管法兰,垫片,紧固件选配规定》
(1)商品级六角螺栓的使用条件应符合以下规定
a.设计压力≤1.6MPa,
b.非剧烈循环场合
c.配用非金属垫片
d.介质为非易燃,易爆及毒性程度较大的场合
(2)专用紧固件应在下列情况下选用
a.6.4MPa≤设计压力≤35MPa
b.其他HG20194-97《钢制管法兰,垫片,紧固件选配规定》中规定不能用商
品级紧固件的场合应选用专用紧固件。
详细的规定见标准手册。
B.)容器腐蚀裕量取3mm时,对于内部联接用以及某些情况下的地脚螺栓如用碳钢则很
难考虑腐蚀裕度的选取,建议采用不锈钢制螺栓.
第三部分:
钢制焊接压力容器
在这里对于一些基本概念没有必要再重复,我想有选择的结合自身特点的的挑几点:
1.GB150-98对压力容器设计应考虑的载荷有哪些?
1).内压,外压或最大Pmax压差;
2).液体静压力,必要时还应考虑以下载荷:
3).容器自重(包括内件和料重)W;
4).附属设备及隔热材料,衬里.管道.扶梯平台等;
5).风载荷和地震载荷;
6).支座的作用反力;
7).连接管道和其他部件引起的作用力;
8).温度梯度热膨胀量不同引起的作用力;
9)压力急剧波动的冲击载荷;
10).冲击反力,如由流体冲击引起的反力等;
11).容器在运输或吊装时承受的作用力.
2.对容器直径不超过800mm,不能检测的单面焊,如何处理?
不超过800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝,当采用不带垫板的单面焊对接接
头,且无法进行射线或超声检测时,允许不进行检测,但需采用气体保护焊打底.(氩弧焊打底
双面成形).
3.液压试验中,对试验液体有什么要求?
试验液体一般用水,需要时也可采用不会导致发生危险的其它液体.试验时液体的温度
应低于其闪点或沸点。
奥氏体不锈钢制容器用水进行液压试验后应将水渍去除干净.如果无
法达到这一要求时,应控制水的氯离子含量不超过25mg/L.
-8-
实验温度:
1)碳素钢.16MnR和正火15MnVR钢制容器液压试验时,液体温度不得低于5℃;
其它低合
金钢制容器,液压试验时液体温度不得低于15℃.如果由于板厚等因素造成材料无延性转变
温度升高,则需相应提高试验液体温度.
2).其它钢种制容器液压试验温度按图样规定.
4.什么叫最小厚度?
如何确定?
为满足制造工艺要求,根据工程实践经验对壳体元件规定了不包括腐蚀裕量的最小
厚度。
最小厚度的确定:
1).对碳素钢和低合金钢容器:
δmin≥3mm;
2).对高合金钢容器:
δmin=2mm;
5.何种情况下方可进行气压试验?
如何进行?
1).容积过大,无法承受水的重量;
2)结构复杂,水压试验不足以充分检验各个部位的试压要求;
3)由于设计结构的原因,用水不适合的;
4)其他难以克服的困难,如大型容器供水困难者.气压试验应有安全措施,该安全措施
需经实验单位技术负责人批准,并经本单位安全部门检查监督.试验所用气体应符合有关规
定.试验时压力应缓慢上升,至规定Pt的10%,且不超过0.05Mpa时保压5分钟,然后对所有
焊缝和连接部位进行初次泄漏检查,如有泄漏,修补后重新试验.经检合格后,再继续缓慢升
压至规定Pt的50%,其后按每级为规定PT的10%的级差逐级增至规定的Pt保压30分钟后将
压力降至规定Pt的87%,并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查.如有泄漏,修补后再按上
述规定重新试验,检查无漏气,无可见异常变形即为合格.不得采用连续加压来维持试验压力
不变,气压试验过程中严禁带压紧固螺栓.
个人认为,以上内容主要有制造厂掌握,我们只做一般了解就可以。
6.何种情况下要做气密性试验?
1).介质毒性程度为极度,高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器,必须进行气
密性试验.,以上规定只是最低要求,还应该符合HG20194<钢制化工容器制造技术要求
>中第9.3.1条规定
A)介质为易燃,易爆B)介质为极度或高度危害
C)对真空度有较严格要求时D)如有泄露将危害容器安全(如衬里等)和正常操作者
2).此试验应在液压试验Pt合格后进行.对图样要求作气压试验的是否做气密性试验,应
在设计图样上规定.
3)碳素钢低合金钢试验用气体温度不应低于5℃.其它材料制压力容器按设计图样规定.
4).气密性试验时,安全附件应安装齐全.
5)气密实验所用气体应为干燥.洁净的空气.氮气或其它惰性气体.
6)气密性试验压力应在图样上注明.试验时压力应缓慢上升.达到规定值后保压30分钟,
然后降至设计压力,对所有焊缝和连接部位进行泄露检查,小型容器亦浸入水中检查.如有
泄露,修补后重新进行液压试验(Pt)和气密性试验.经检查无泄露为合格.
7.压力试验免除
GB150-3.9,容规的第30条
(1)什么情况下压力试验可以免除?
事实上仅对现场组焊的大型压力容器,如催化装置中有隔热层的大型反应器和再生器,
结构不能承受水重时的情况。
车间制造的压力容器一般不包含在内。
(2)需要采取哪些措施?
-9-
A)提高对压力容器用材的要求:
化学成分,力学性能和复验要求。
B)提高结构设计的要求:
尽量采用全焊透接头,避免严重的几何不连续。
C)提高无损检测的比例和级别。
D)提高容器超压泄放的能力。
8.GB150-98规定在什么情况下,压力容器壁上开孔可不另行补强?
允许不进行另外补强需满足下述条件:
1).相邻两孔中心的间距t≥2(d1+d2);
2).接管公称外径do≤89mm;
3)不补强接管最小壁厚¢25.¢32.¢38x3.5¢45.¢48x4;
¢57.¢65x5;
¢76.¢
89x6(接管腐蚀余量C2=1);
以上规定实用于设计压力P≤2.5Mpa