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压力容器基本知识

第一部复习提纲

第一章压力容器基本知识

一、基本概念（应知）

1、压力：

垂直作用于物体表面上的力。

单位是“帕斯卡”，简称“帕”，用“Pa”表示。

表压：

压力表的读数；表示压力容器内介质压力高出大气压力的部分。

真空度：

真空表的读数；表示压力容器内介质压力低出大气压力的部分。

绝对压力：

以绝对零压为基础的压力。

P绝＝P表+P大气

P绝＝P大气–P真空

一、基本概念（应知）

2、压力容器：

所有承受压力的密闭容器。

3、工作压力：

系指容器顶部在正常工艺操作时的压力。

4、设计压力：

系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。

一、基本概念（应知）

5、强度：

对于某种材料所能承受的压力有一定的限度，超过了这个限度，物体就会破坏，这一限度称为强度。

6、设计温度：

系指压力容器在正常操作过程中，在相应设计压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。

（只有当元件金属的温度低于-20℃时，在按最低温度确定设计温度）

二、基本知识（应知）

1、压力容器的分类：

压力容器分类主要考虑事故发生的可能性与事故危害性的大小两个方面。

（1）按最高工作压力分：

低压容器L（0.1≤PW＜1.6MPa）、

中压容器M（1.6≤PW＜10Ma）、

高压H（10≤PW＜100MPa）容器、

超高压容器U（PW≥100MPa）。

（2）按壳体承压方式分：

内压容器、外压容器。

1、压力容器的分类

（3）按设计温度分：

低温容器（t≤－20℃）、

常温容器（－20℃＜t＜450℃）、

高温容器（t≥450℃）。

（4）按作用原理分：

反应容器、

换热器、

分离器、

贮运容器。

1、压力容器的分类

（5）《容规》根据容器的压力高低、介质的危害程度及在生成过程中的重要作用将压容器分为三类：

第一类容器：

低压容器（非易燃、无毒、低压，属于第二、第三类的除外）；

第二类容器：

中圧（属于第三类除外）、低压锅炉、毒性低压容器等。

第三类容器：

高压、超高圧、毒性中圧、移动式、球形等。

2、确定设计压力的方法

（1）当容器装有安全泄放装置时，设计压力应不小于安全的开启压力。

或爆破膜的爆破压力；

（2）无安全泄放装置时，设计压力为1.05－1.1最高工作压力PW；

三、基本技能（应会）

1、如何避免应力对压力容器安全的影响？

（1）对容器在各种载荷下可能产生的各类应力都必须加以控制而把它限制在允许范围内。

（2）设计要合格。

（3）操作要规范：

保持工况稳定，不超温、不超压。

三、基本技能（应会

2、压力容器常用的钢材选用重点考虑的内容：

（1）机械性能：

强度、塑性、韧性；

（2）工艺性能：

冷塑性变形能力和可焊性；

（3）耐腐蚀性：

在使用条件下抵抗工作介质腐蚀的能力。

第二章压力容器安全附件

基本概念（应知）

1、安全阀：

它是一种超压保护装置，当容器内压力超过某一规定值时，就自动开启迅速排放容器内的过压气体，并发出声响，警告操作人员采取降压措施的设备。

安全阀的主要性能：

公称压力、开启高度、安全阀的排放量（不小于容器的安全泄放量）。

二、基本知识（应知）

1、安全附件：

安全阀、

爆破片、

压力表、

液位计、

温度计等。

2、安全阀的结构型式和工作原理

杠杆式和弹簧式

（1）杠杆式。

主要由阀体、阀芯、阀座、阀杆、重锤、重锤固定螺丝等构件组成，它是利用杠杆原理通过杠杆和阀杆将重锤的重力矩作用与阀芯，以平衡气体压力作用于阀芯上的力矩。

当重锤的力矩小于气体压力的力矩时，阀芯被顶起离开阀座，安全阀开启排气泄压，反之，安全阀关闭。

2、安全阀的结构型式和工作原理

（2）弹簧式。

主要由阀体、阀芯、阀座、阀杆、弹簧、弹簧压盖、调节螺丝、销子、外罩、提升手柄等构件组成，它是利用弹簧被压缩后的弹力来平衡气体作用在阀芯上的力。

当气体作用在阀芯上的力超过弹簧的弹力时，弹簧被进一步压缩，阀芯被抬起离开阀座，安全阀开启排气泄压，反之安全阀处于关闭状态。

3、压力表的型式和工作原理：

液柱式、弹性元件式、活塞式、电量式。

4、液位计的结构型式和工作原理

玻璃管式、玻璃板式、浮球液位计、旋转管式、滑管式液位计。

5、温度计结构型式和工作原理：

（1）膨胀式温度计。

这是根据液体具有热胀冷缩的物理特性制成的温度计。

主要有玻璃水银温度计、电接点水银温度计和玻璃酒精温度计。

（2）压力式温度计。

（3）热电偶温度计。

利用两种不同金属导体的接点受热产生热电势的原理，制成有热电偶、补偿导线、冷端补偿器（或恒温器）、导线切换开关和电气测量仪表组成的温度计。

三、基本技能（应会）

1、安全阀的调整、维护和检验：

（1）安全阀的调整：

安全阀在安装前应进行水压试验和气密试验，合格后才能进行调整校正。

安全阀的开启压力一般应为容器最高工作压力的1.05―1.10倍；对于压力较低的容器可调节到比工作压力高一个大气压。

1、安全阀的调整、维护和检验：

（2）安全阀的定期检验：

安全阀的校验由具有相应资质的单位进行，《容规》规定，安全阀每年至少检验一次。

安全阀的校验包括：

阀加载的调整和调节圈的调整，调整完后，至少应复跳一次，确认校验无误后方可铅封。

2、怎样正确选用压力表？

（1）量程的选择：

压力表的最大量程最好为容器工作压力的2倍，最小不能小于1.5倍，最大不大于3倍；从压力表的寿命与维护方面来要求，压力表的使用压力范围不应超过刻度极性的70％，在波动压力下，不应超过60％。

（2）精确度的选择：

精确度是以压力表的允许误差占表盘刻度极限值的百分数来表示。

低压容器一般不应低于2.5级，中压容器不低于1.5级，高压容器应为1级。

（3）压力表的表盘直径：

为了看清压力指示，表盘直径应不小于100毫米。

距离观察点超过2米时，表盘直径最好不小于150毫米，超过5米时不小于250毫米。

3、压力表的校验

每年至少经计量部门校验一次。

校验完毕应认真填写校验记录和校验合格证并加以铅封。

第三章压力容器常用介质及其特性

一、基本概念（应知）

（1）毒物：

作用于人体产生有害作用，引起机体功能或器质性病理变化的物质。

（2）最高允许浓度（MAC）：

系指操作人员的工作地点空气中有害物质的上限容许值。

（3）燃烧：

是一种伴随发光、放热的化学反应，是化学能转变成热能的过程。

（4）爆炸极限：

可燃性混合物一遇火源能够发生爆炸的浓度范围。

二、基本知识（应知）

1、毒物侵入人体的途径：

呼吸道、皮肤和消化道。

其中呼吸道是毒物侵入人体的主要途径。

2、毒物的毒性指标与分级：

用致死剂量（或浓度）作为衡量毒物毒性的指标；

3、危害程度：

根据半致死剂量将毒物的危害程度分为极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害四级，将毒物的毒性分为六级

3、燃烧的条件

（1）必要条件：

可燃物、助燃物、着火源。

（2）充分条件：

必须提供足够的助燃物，即可燃物和助燃物要有适当（可燃）的比例；

着火源必须有一定的温度（着火点）和足够的能量（着火能级）。

4、爆炸极限的影响因素：

（1）初始温度。

初始温度越高，爆炸范围越大；

（2）压力影响。

压力增加，爆炸上限加大；

（3）惰性介质的影响。

混合气体中惰性介质含量增加，爆炸范围缩小；（4）容器直径的影响。

容器或管道的直径越小，则爆炸范围缩小；（5）火源能量的影响。

火源能量越高，爆炸范围越大。

三、基本技能（应会）

1、防止易燃介质燃烧爆炸的措施

（1）控制火源。

明火的控制。

加热用火，维修用火等，烟囱飞火，汽车、拖拉机等排气管喷火；

摩擦与撞击火花的控制。

运动部件保持润滑，凡是相互撞击的两部分应采用两种不同的金属制成。

搬运盛装易燃介质的容器时，不能抛掷、拖拉；

电气火花的控制。

按规定选用防爆设施；

（2）防止易燃介质的泄漏。

加强压力容器周围环境的通风，保持设施的密闭性，定期对压力容器检验、检修。

（3）消防设施齐备，能正确使用各类消防设施。

第五章压力容器检验与修理

一、基本概念（应知）

均匀腐蚀：

在金属暴露的表面上，产生程度基本相同的化学和电化学腐蚀。

应力腐蚀：

特定的材料在特定的腐蚀介质和静拉应力作用下发生的以裂纹形式出现的极度危险的腐蚀形态。

耐压试验：

是对压力容器强度的一种综合检验，其目的是检验容器受压部件的结构强度和验证容器是否具有在设计压力下安全运行所需的承压能力。

二、基本知识（应知）

1、压力容器检验的有关规定

压力容器检验周期应遵照《压力容器安全技术监察规程》的规定：

（1）外部检查：

每年至少一次；

（2）内外部检查：

安全状况为1、2级的，每6年至少一次；安全状况为3级的，每3年至少一次。

（3）耐压试验：

所进行的超过最高工作压力的液压试验或气压试验。

对固定式压力容器，每两次内外部检验期间内，至少进行一次耐压试验，对移动式压力容器，每6年至少进行1次。

2、内外部检验合格后有哪些情况需要进行耐压试验？

（1）用焊接方法修理改造，更换主要受压元件的；

（2）改变使用条件，且超过原设计参数并经过强度较核合格的；

（3）需要更换衬里的（重新更换衬里前）；

（4）停止使用两年后重新复用的。

（5）使用单位从外单位拆来新安装的或本单位内部移装的；

（6）使用单位对压力容器的安全性能有怀疑的。

第六章压力容器事故管理

一、基本概念（应知）

韧性破裂：

压力容器的韧性破裂是在容器承受的压力超出安全限度后，先出现塑性变形随着压力继续增大就会产生破裂。

脆性破裂：

压力容器在正常压力范围内，无塑性变形的情况下突然发生的爆炸称为脆性破裂。

二、压力容器事故分类

1、特别大事故：

是指造成死亡30人（含30人）以上，或者受伤（包括急性中毒）100人（含100人）以上，或者直接经济损失1000万元（含1000万元）以上的设备事故；

2、特大事故：

是指造成死亡10－29人，或者受伤50－99人，或者直接经济损失500万元（含500万元）以上1000万元以下；

二、压力容器事故分类

3、重大事故：

是指造成死亡3－9人，或者受伤20－49人，或者直接经济损失100万元（含100万元）以上500万元以下的设备事故；

4、严重事故：

是指造成死亡1－2人，或者受伤19人（含19人）以下，或者直接经济损失50万元（含50万元）以上100万元以下以及无人员伤亡的设备爆炸事故；

5、一般事故：

无人员伤，设备损坏不能正常运转，亡且直接经济损失50万元以下的设备事故。

三、压力容器在运行过程中常见事故的原因分析

（1）违章作业；

（2）操作失误；（3）维护不周；（4）设备制造缺陷；（5）腐蚀。

第七章压力容器安全管理

为了保证压力容器的安全运行，国家和地方技术质量监督部门负责压力容器的安全监察工作，压力容器的使用单位也都有专门的管理部门负责压力容器的安全管理。

1、压力容器安全监察部门的工作职责：

拟定压力容器的设计、制造、安装、使用、修理、改造、检验等环节的技术法规。

并实施监督检查。

2、压力容器安全管理的工作要求

（1）新安装的压力容器安全状况达不到一级或二级，压力容器安全技术管理部门不得同意投用。

（2）经检验合格的压力容器在投用前，均应按规定到压力容器安全监察部门办理注册登记和领取使用证手续，无使用证的压力容器不得投用。

（3）压力容器的变更、过户变更、使用变更、判废均按《压力容器使用登记管理规则》执行。

第八章压力容器相关法规、规定

一、总则

二、特种设备的生成：

压力容器设计单位应当经国务院特种设备安全监察管理部门许可。

三、特种设备的使用：

特种设备使用单位对在用特种设备应当至少每月进行一次自行检查，并作出记录。

第二部分复习题

第一套

一、填空题（每题2分）

l、垂直作用在物体表面的力叫（压力）。

2、所有承受压力的密闭容器称（压力容器）。

3、按在生产工艺过程中的作用原理分类，压力容器可分（反应容器）、（换热器）、（分离器）和（贮运容器）。

4、压力容器的顶部在正常工艺操作时的压力叫（工作压力）。

5、用于压力容器的钢材主要强调（机械性能）、（工艺性能）和（耐腐蚀性能）三个性能指标。

6、安全阀按其整体结构及加载机构的型式分（杠杆式）、（弹簧式）。

7、压力容器用压力表盘刻度极限值应为最高工作压力的（3.0）倍，最好选用

（2）倍，表盘直径不应小于（100）mm。

8、压力容器安全状况等级共分为（5）个级别，安全状况等级核定为4级的在用固定式压力容器，办理注册手续后，允许在满足检验报告所限定的（使用条件）和（检验周期）内监控使用。

9、压力容器的使用登记包括（注册）和（办理登记）。

IO、压力容器操作人员必须经专业培训取得（地、市劳动部门）颁发的操作证书，方能承担压力容器操作。

二、选择填空（每题2分）

l、《锅炉压力容器安全监察暂行条例》属于（A），《压力容器安全技术监察规程》属于（B），GBI50—98《钢制压力容器》属于（D）。

A、行政法规B、行政规章C、推荐性国家标准D、强制性国家标准

2、下例压力容器属反应容器的是（C）。

A、缓冲器B、液氨贮罐C、合成塔D、加热器

3、下例压力容器按《容规》分类属三类容器的是（D）。

A剧毒介质的低压容器B、易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器

C、内任小于1米的低压废热锅炉D、中压废热锅炉或内径大于1米的低压废热锅炉

4、低温压力容器是指设计温度t≤（D）。

A、t≤O℃B、t≤5℃C、t≤－10℃D、t≤－20℃

5、压力容器的检验期限应根据其技术状况和使用条件确定，但（A）年至少应进行一次外部检查，（B）年进行一次内外部检验。

A、l年B、3年C、6年D、8年

6、压力容器用材（碳钢）的含碳量应小于（B）。

A、0.25％B、0.30％C、0.18％D、0.35％

7、压力表的检验周期为（C）。

A、2年B、3年C、l年D、4年

8、《容规》规定固定式钢制压力容器水压试验压力系数为（C）。

A、1.5B、1.15C、1.25D、1.0

9、在用压力容器常出现的缺陷有（A\B）。

A、腐蚀B、裂纹C、未焊透D、夹渣

10、压力容器的下述四种压力中，一般情况下由高到低的顺序为（A）、（　C）、（B）、（D）。

A、设计压力B、最高工作压力C、安全阀开启压力D、工作压力

三、名词解释（每题5分）

l、设计压力（系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力）

2、反应容器（用来完成介质的物理、化学反应的容器）

3、耐腐蚀性（在使用条件下抵抗工作介质腐蚀的能力）

4、设计温度（系指压力容器在正常操作过程中，在相应设计压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度）

四、简答题（每题5分）

1、压力容器按压力分类有哪些？

怎样划分？

分为：

低压、中压、高压、超高压。

低压容器（0.1≤P＜1.6MPa）、中压容器（1.6≤P＜10Ma）、高压（10≤P＜100MPa）容器、超高压容器（P≥100MPa）。

2、压力容器在运行过程中，承受载荷形式常见的有哪几种？

压力载荷、重力载荷、温度载荷、风载荷和地震载荷。

3、在用压力容器主要安全附件有哪些？

安全阀、爆破片、压力表、液位计、温度计等

4、压力容器操作人员应履行的职责？

严格执行各项规章制度，精心操作；

发现压力容器有异常现象危急安全时，应采取紧急措施并向上级汇报；

对任何有害压力容器的违章指挥，应拒绝执行；

努力学习业务知识，不断提高操作技能。

五、问答题（每题10分）

l、压力容器在运行过程中，发生哪些异常现象之一时，操作人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，及时向有关部门报告？

（1）压力容器工作压力、介质温度或壁温超过规定值，采取措施仍不能得到有效控制。

（2）压力容器的主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等危及安全的现象。

（3）安全附件失效。

（4）接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。

（5）发生火灾等直接威胁到压力容器安全运行。

（6）过量充装。

（7）压力容器液位超过规定，采取措施仍不能得到有效控制。

（8）压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行。

（9）其他异常情况。

2、压力容器在内外部检验合格后哪些情况之一者应进行耐压试验？

（1）用焊接方法修理改造，更换主要受压元件的。

（2）改变使用条件，且超过原设计参数并经强度校核合格的。

（3）需要更换衬里的（重新更换衬里前）。

（4）停止使用两年后重新复用的。

（5）使用单位从外单位拆来新安装的或本单位内部移装的。

（6）使用单位对压力容器的安全性能有怀疑的。

第二套

一，判断题（对划“√”，错划“”；每题1分，共15分）

1、可燃物、助燃物和点火能源是燃烧的三个充分条件。

（）

2、《特种设备安全监察条例》规定，特种设备的安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装监督管理部门，告知后方可施工。

（）

3、一般来说压力源来自容器外的压力容器，较压力源来自容器内的压力容器危险程度高。

（）

4、特种设备投入使用前，使用单位应当核对其是否附有《特种设备安全监察条例》规定的出厂文件，即设计文件、产品质量合格证明、安装及使用维修说明、监督检验证等文件。

（）

5、安全阀、爆破片的排放能力不得大于容器额安全泄放量。

（）

6、《压力容器安全技术监察规程》规定，压力容器重大修理室指主要受压元件的更换、矫形、挖补核对全熔透的筒体、封头对接接头焊缝的焊补。

（）

7、设备温度急剧升高，对设备的承载能力没有太大的变化。

（）

8、《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中规定，事故当事人应当承担的责任分为：

全部责任、主要责任、同等责任、次要责任。

（）

9、压力、温度的频繁波动，将容易使压力容器产成疲劳破坏。

（）

10、《特种设备安全监察条例》规定，在用特种设备应当至少每三个月进行一次自行检查，并作出记录。

（）

11、《中华人民共和国安全生产法》规定，生产经营单位使用的涉及生命安全、危险性较大的特种设备，以及危险物品的容器、运输工具，必须按照国家有关规定，由专业生产单位生产，并经取得专业资质的检测，检验机构检验、检验合格，取得安全使用证活或者安全标志，方可投入使用。

（）

12、对于放热反应的装置，加料温度如果过低，反而会造成事故。

（）

13、《压力容器安全技术监察规程》规定，压力容器内部由压力时，不得进行任何修理，特殊情况需要带温带压紧固螺栓或者带压堵漏时，经专业培训的作业人员进行亦不允许。

（）

14、爆炸的实质是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。

（）

15、无人伤亡的压力容器爆炸事故是严重事故。

（）

二、单项选择题（每题1分，共18分）

1、混合气体着火前的初始温度升高，会使分子的反应活性增加，导致爆炸极限范围（B）

A、不变B、扩大C、缩小D、扩大或缩小都有可能

2、工业毒物侵入人体的体经最主要的是（C）

A、消化道B、皮肤C、呼吸道D、眼睛

3、下列气体中（B）的毒性作用在于对血红蛋白由很强的结合能力，使人因缺氧而中毒。

A、光气B、一氧化碳C、二氧化碳D、氯气

4、毒物侵入人体的途径有哪三个途径。

（A）

A、呼吸道皮肤消化道B、呼吸道眼睛血液

C、皮肤血液呼吸道D、皮肤呼吸道眼睛

5、氧气的化学性质活泼，具有强烈的助燃性。

与可燃气体氢气、乙炔、甲烷等按一定比例混合，一旦有火源或引爆条件就能引起爆炸。

各种油脂与压缩氧气接触也可以（C）

A、闪燃B、着火C、爆燃D、自燃

6、液位计气液连管在使用过程中必须保持（D）

A、安全启B、全关闭C、洁净D、畅通

7、安全阀一般应（D）至少校验一次，压力表应（D）至少检定一次。

A、每半年B、两年C、三个月D、每年

8、压力容器按承压方式分为（D）

A、固定使、移动式B、立式、卧式C、薄壁、厚壁

D、内压、外压

9、容器壁厚（C）为厚壁容器。

A、≥1∕20DiB.≤1/10DiC.≥1/10DiD.≥1/30Di

10、压力容器定期检验分为（A）

A、外部检查（年度检查）、内外部检验（全面检验）、耐压检验

B、年度检查、耐压试验

C、年度检查、全面检验

D、外部检查、内外部检验

12、《压力容器安全技术监察规程》规定，首次投用的压力容器一般应当于投用满（C）时进行首次全面检验。

A,6年B、5年C、3年D、1年

13、《压力容器安全技术监察规程》规定，经定期检验安全状况等级评定为1、2级的压力容器，每（B）至少进行一次全面检验。

A、4年B、6年C、3年D、5年

14、《特种设备安全监察条例》对特种设备的管理适用范围说法完全准确的是：

（D）

A、特种设备的生产、使用

B、特种设备的检验检测、监督检查

C、特种设备的生产、使用、检验检测

D、特种设备的生产、使用、检验检测、监督检查

15、操作压力容器时，应使温度、压力波动值和波动速率尽量（A）

A、小B、大C、改变D、大小部受影响

16、换热器如果压力损失（A），说明管内外壁结污垢，传热系数（B）

A、增大B、下降C、不变D不受影响

17、下列说法完全正确的是，压力容器操作程序一般包括（C）：

A、操作前检查、开启阀门、启动电源、正常运行、系统盲断

B、操作准备、开启阀门、调整工况、正常运行、停机程序

C、操作前检查、开机准备、开启阀门、启动电源、调整工况、正常运行、停机程序

D、操作准备、开启阀门、启动电源、调整工况、正常运行、停机程序

18、下列不是使用压力容器单位安全管理工作职责的是（D）

A、编制压力容器的粘度定期检验计划、并负责组织实施

B、制定压力容器的安全管理规章制度

C.参加压力容器订购、设备进厂、安全验收及试车

D、负责压力容器焊接和操作人员的安全技术培训和考核、发证

三、多项选择题（把你认为最佳的选项填入括号内，每题2分，共44分）

1、《压力容器安全技术监察规程》规定，，压力表选用的要求;（AB）

A、量程为1.5～3.0Pw,最好二倍B、低压容器壁低于2.5级

C、必须考虑是否于介质相适用D、中压和高压容器不低于1.5级

2、压力容器自动控制中主要采用（AB）温控元件。

A。

热电偶B、热电阻C、压力式D、膨胀式

3、下列关于截止阀的优点缺点说法准确的是（AC）

A、结构简单，蜜蜂密封性好，制造和维护方便

B、结构较复杂，密封面易磨损，检修较困难

C、流体阻力大，阀体较长，占地较大

D、外形尺寸小，重量轻，制造精度高，密封好

4、划分压力容器界限的考虑因素主要是发生事故的危害性大小，其涉及（ACD）重要因素。

A、介质状态B、工艺流程C、工作压力D。

容积

5、压力容器维护保养的目的：

（ABCD）

A、提高设备的完好率，使压力容器在完好状态下运行；

B、提高使用效率，延长使用寿命；

C、保证操作人员的安全

D、满足工艺操作要求。

6、下列（ABCD）压力容器应在内外部检验（全面检验）合格厚进行耐压试验。

A、用焊接方法修理改造、更换只要受压元件的

B、停止使用两年后重新复用的

C、刚刚投用的

D