第一部分辽宁省第一第二类压力容器设计审核.docx
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第一部分辽宁省第一第二类压力容器设计审核
第一部分辽宁省第一、第二类压力容器设计审核人员
理论知识考试大纲及考试大纲答案与答案索引
辽宁省第一、二类压力容器设计审核人员理论考试大纲
一、规程、法规和标准：
1、《锅炉压力容器安全监察暂行条例》（以下简称《条例》）制订的条件、意义和及其适用范围。
2、《压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》）制订的目的和依据。
3、《条例》、《容规》与GB150的关系。
4、《容规》与GB150在适用范围上的区别。
5、GB150在设计压力、设计温度方面的适用范围。
6、GB150适用和不适用的范围。
7、GB150管辖的范围。
8、《容规》适用的压力容器范围。
9、《容规》不适用于哪些压力容器。
10、《容规》对压力容器监察的范围。
11、GB150中规定设计单位的职责与资格。
12、GB150的组成部分，GB150采用的设计方法。
13、《容规》中压力容器的分级（按设计压力）
14、《容规》中压力容器划分类别的依据。
15、《容规》按压力容器在工艺过程中的作用划分品种及代号。
16、《容规》中将压力容器划分类别、品种的目的。
17、《压力容器设计单位资格管理与监督规则》（以下简称《规则》中有关设计单位的条件。
18、《规则》中审核人员应具备的条件。
19、压力容器设计中应采用的主要标准和规程（至少举出5个以上）。
20、《容规》中规定的主要受压元件有哪些。
21、反应压力容器，换热压力容器，储存压力容器，分离压力容器的定义，每种举两种实例。
22、压力容器产品设计的依据，当无标准时的处理办法。
23、《容规》中有关介质毒性程度及易燃分级和界限。
24、《容规》中有关混合介质的易燃介质和毒性介质的划分原则。
二、基本理论知识
1、简述压力容器的失效准则和破坏形式。
2、简述极限分析法，安定性概念。
3、简述一次、二次和峰值应力的概念，无力矩理论的概念，适用范围。
4、在均匀压力下，圆筒壳与球壳中的薄膜应力的异同。
5、简述材料破坏的强度理论。
6、热量传递的基本方法，换热器传热面积的基本表达式。
7、热力学过程的概念及概括几个过程，边缘应力的特点及设计中的处理方法。
8、容器的稳定性及临界压力。
9、容器开孔接管处的应力集中系数的影响因素。
10、容器大开孔与小开孔的异同。
11、垫片性能系数Y、m的定义及物理意义。
12、法兰按整体性程度和三种形式。
13、薄壁容器与厚壁容器的划分，其强度设计的理论基础的区别。
14、容器失稳的类型和特点。
15、容器开孔后补强的目的。
16、压力容器设计中的腐蚀裕量如何选取。
17、CAD的含义及其应用
18、硬性、软件的定义。
19、常用计算机语言（举出2种以上）。
20、外压长圆筒与短圆筒和刚性圆筒的区别。
21、应力集中系数。
三、材料
1、压力容器用材在选择时遵循的原则。
2、压力容器用钢的基本要求。
3、采用国外材料制造压力容器的要求。
4、采用进口钢材时，在许用应力上有什么要求。
5、冲击功、冲击韧性概念。
6、碳素结构钢用于制造压力容器的限制。
7、GB150对压力容器钢板使用状态的要求。
8、GB150对压力容器用钢板冲击试验的要求。
9、GB150对于用无缝钢管做筒体的要求，沸腾钢、镇静钢的定义。
10、金属的力学性能主要指标。
11、钢材常见的缺陷。
12、影响钢材韧性的因素。
13、碳对钢和焊接性能的影响。
14、常见压力容器用钢的符号表示方法。
15、合金元素在钢中的作用（Cr，Ni，Mo，Mn，Ti）。
16、容器常用钢材主要热处理的方法及目的。
17、不锈耐酸钢主要热处理方法。
18、不锈耐酸钢晶间腐蚀机理及试验方法。
19、应力腐蚀破坏及防止办法。
20、常用压力容器用钢的金相组织（20R，16MnR，oCr19Ni9等）。
21、不锈复合钢板使用的温度范围。
22、钢板低温冲击试样取样方向。
23、钢板逐张进行超声波检验的条件。
24、JB4726——28适用的范围。
25、《容规》中对压力容器用锻件与焊接材料的要求。
26、JB4726——4728对角锻件与焊接材料的要求。
27、JB4726——4728Ⅲ级以上锻件与Ⅰ、Ⅱ级锻件的区别。
28、压力容器用钢与结构钢的主要区别。
四、压力容器安全知识
1、压力容器主要安全附件的种类及应符合的规定。
2、安全泄放装置的作用和基本要求。
3、安全阀、爆破片泄放量的确定原则。
4、介质为压缩气体或水蒸气安全泄放量计算公式。
5、安全阀排放能力的计算。
6、安全阀开启压力的确定。
7、《容规》中对安全阀、压力表、液面计的安装要求。
8、压力容器事故的分类。
9、液面计的型式、特点及安装要求。
10、温度计的型式、特点及安装要求。
11、容器破裂事故的种类。
五、设计基本知识
（一）钢制压力容器；
1、压力：
最大工作压力、设计压力、最大允许工作压力、试验压力。
2、温度：
金属温度、设计温度、试验温度。
3、设计时考虑的载荷。
4、厚度：
计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、厚度附加量、最小厚度。
5、钢材安全系数：
nb，na，nD，nn。
6、钢材许用应力（包括不锈复合钢板）。
7、焊缝系数。
8、压力试验：
液压试验气密
GB150：
或增加致密性试验：
气压试验煤油
液压试验
耐压试验：
气压试验
《容规》
气密
致密性试验：
煤油
9、有关气密性试验
GB150-89；P气=1.0P设
容规》：
P气=1.05P设均可
10、压力试验时应力的校核。
11、GB150中，内压圆筒强度计算基本公式及适用范围、理论基础。
12、GB150中，内压封头强度计算基本公式及适用范围、理论基础。
13、外压圆筒、封头计算步骤。
14、圆形平盖计算公式、理论依据。
15、压力容器法兰的型式、特点
16、容器法兰密封面型式、特点、应用场合。
17、选择容器法兰等级考虑的因素。
18、用钢板制造整体高颈法兰的要求。
19、压力容器开孔的规定及允许不另外补强的原因。
20、GB150中开孔范围的规定。
21、GB150中开孔补强的设计方法
22、压力容器大开孔补强的条件。
23、采用整体补强的条件及结构形式。
24、采用补强圈补强的规定及形式。
25、《容规》中对不放置检查孔的要求。
26、人孔、手孔、检查孔设置的原则、位置要求。
27、确定压力容器连接管的壁厚的要求。
28、支座与筒体连接垫板的设置原则及要求。
29、卧式容器支座设计时应注意的事项
30、卧式容器计算的内容，考虑的载荷，受力状况。
31、容器进、出口接管处设置防冲、防涡板的条件。
32、视镜、液面计的选择。
（二）钢制管壳式换热器
1、GB151适用范围。
2、GB151中，将换热器分为Ⅰ、Ⅱ级，适用场合及在设计、制造、检验上的区别。
3、GB151中，壳体内径上限的确定，壳体最小厚度的确定。
4、换热器各零部件腐蚀裕量C2的确定。
5、换热器管板强度计算的理论基础。
6、固定管板换热器温差应力的大小决定因素。
7、管板设计压力的确定。
8、在管板和平盖的选材中，锻件或板材选用的条件。
9、管板的最小厚度、有效厚度。
10、管板拼接的要求。
11、管板与换热管的连接方式及适用范围。
12、换热管拼接时的规定。
13、管箱热处理的条件。
14、折流板厚度的确定。
15、U形膨胀节强度计算的理论基础。
16、固定管板换热器设置膨胀节的条件。
17、换热管与管板间连接接头的检验项目。
18、管程设计压力高于壳程设计压力时，换热管与管板接头致密性的检验。
19、按压差设计的换热器，试压程序的确定。
20、换热器接管的一般要求。
（三）钢制塔式容器
1、钢制塔式容器的适用范围
2、《塔器》设计时应考虑的载荷。
3、《塔器》安全系数与GB150中的安全系数的差另。
4、《塔器》规定的最小厚度和C2与GB150的区别。
5、裙式支座与塔体连接方式、适用条件。
6、裙座与塔壳连接焊缝进行无损检测的条件。
7、《塔器》人孔、操作平台设置原则。
8、地震影响系数，地震基本烈度、基本风压、风振系数的含义。
9、《塔器》地震载荷计算与GB150的区别。
10、塔裙座壳体过渡段设计准则。
（四）压力容器制造、试验和验收
1、承受内压、外压、对圆筒的圆度要求。
2、封头的最小厚度。
3、拼接封头与焊缝距离的规定。
4、压力容器钢板、锻件、焊缝不用补焊的条件。
5、压力容器焊缝分为A，B，C，D各表示什么。
6、压力容器焊缝的缺陷。
7、焊接工艺评定及目的。
8、压力容器不允许采用的焊接接头型式。
9、每台设备制备产品试板的条件。
10、产品焊接试板、焊接接头应检验的项目。
11、压力容器热处理的分类及目的。
12、压力容器常用无损检测的种类、标准代号及名称（板、锻件、管、焊缝）。
13、GB150及《容规》中规定必须全部进行射线和超探检测的对接焊缝。
14、对Cr——M0钢及б≥540Mpa的钢制压力容器无损检测的要求。
15、压力容器锻件进行磁粉和渗透检测的条件。
16、容器压力试验的目的。
17、采用气压试验的条件和规定（从设计角度）。
18、常用不锈钢表面处理的种类及目的。
六、设计管理
（一）文件编制
1、设计单位应向用户提供的文件。
2、设计单位文件的使用规定。
3、压力容器设计总图上应注明的内容。
4、压力容器设计文件包括的内容。
5、使用压力容器批准印章的规定。
（二）档案管理
1、压力容器设计文件需要存档的种类及保存期。
2、本单位压力容器档案的管理方法（存档、借阅、修改等手续）。
（三）日常管理
1、您单位压力容器设计技术负责人和单位技术负责由何人担任。
2、压力容器设计审核人员的职责。
3、您单位的压力容器设计管理制度。
4、设计人员从接受任务开始的设计程序。
主要参考资料：
1、《锅炉压力容器安全监察暂行条例》——国务院
2、《锅炉压力容器安全监察暂行条例实施细则》——劳动部
3、《压力容器安全技术监察规程》——劳动部
4、《压力容器设计单位资格管理与监督规则》——劳动部
5、GB150——89
（一）、
（二）、（三）及修改单
6、GB151——89及修改单
7、HGJ14——89《钢制化工容器设计基础规定》
8、HGJ15——89《钢制化工容器材料选用规定》
9、HGJ16——89《钢制化工容器强度计算规定》
10、HGJ17——89《钢制化工容器结构设计规定》
11、HGJ18——89《钢制化工容器制造技术要求》
12、HGJ19——89《钢制低温压力容器制造技术规定》
13、HGJ43——91《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程序分类》
14、化工压力容器设计技术问答——化学工业基建司
15、压力容器设计人员考题300例和设计管理——学花出版社
16、钢制压力容器设计指南——全国容委会设计分委员会
17、《压力容器安全技术监察规程问答》——中国化工装备协会
18、《压力容器安全技术监察规程分析》——劳动部
19、其它机械部、化工部、石化总公司有关材料，零部件标准，无损检测标准。
20、JB4710——92《钢制塔式容器》
考试大纲参考答案及答案索引
一、规程、法规与标准
1、《条例》制订的条件、意义及适用范围
（1）条件：
a，锅炉压力容器是生产、生活中广泛使用的有爆炸危险的承压设备。
如果管理不严会出现各种灾难。
生活上、生命上造成极大的损失。
国外、国内均有。
B,鉴于上述特点，锅炉压力容器的安全问题历来受到国家的重视。
先后设置专门机构负责其安全监察工作，制订出一系列的法规、规范和标准。
使锅炉与压力容器在设计、制造、安装、使用、检验、修理方面均有临监控。
使事故控制到最低程度。
（2）意义：
在1982年，国务院颁发了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》。
是一个政府法令，是锅炉压力容器安全监察的基本法规，是锅炉压力容器安全监察工作的根本大法，这是各级劳动部门开展锅炉、压力容器安全监察工作的依据和准则。
锅炉压力容器设计、制造、安装、使用、检验和修理都必须执行该《条例》
（3）范围：
“压力为一个表压以上的各种压力容器”，以后劳动部又根据《条例》制定了《实施细则》。
在细则里，将压力容器划分为三类十四个品种。
除《容规》中规定的6种外，另外增加：
①低级压力容器，列《容规》中已取消；
②液化石油气钢瓶；
③液态气体罐车（汽车罐车、铁路罐车），医用氧仓；
④有缝气瓶
⑤无缝气瓶
⑥超高压容器；
⑦特殊材料容器；
σ＞40Mpa的Cu，Ti，Ni和以它为基体的合金及以它为复层的复合材料；
⑧特殊用途容器；核容器、消防用容器。
2、《容规》制订的目的和依据；
（1）目的；加强压力容器安全监察，保证安全运行、保护人民的生命财产安全，促进社会主义建设事业的发展。
（2）依据：
根据《条例》的有关规定制定本规程，本规程是压力容器安全技术监督的基本要求。
3、《条例》，《容规》与GB150的关系；
《条例》；政府法规，是各级安全监察部门开展工作的依据和准则。
《容规》：
是压力容器安全技术监督的基本要求，明确了设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造必须满足《容规》的要求。
GB150：
压力容器的产品标准，是容器设计、制造、验收的标准。
各自的出发点不同。
其共同点是保证压力容器的安全。
4、《容规》与GB150在适用范围上的区别：
序号
压力容器类型
《容规》
GB150
处理办法
1
容积>25L，而小于450L
管
不管
另立标准或设计者认定一个标准
2
盛装最高工作温度低于标准沸点的液体
不管
管
条例实施细则中规定V<25L，PV<200Kgf/cm2L为低级压力容器
3
最高工作压力在35~<100MPa
管
不管
另制定标准
4
直接受火容器
管
不管
另外认定标准
5
球型容器
管
不管
GB12337
6
换热容器
管
不管
GB151
7
直立容器
管
不管
JB4710-92
8
铸铁、铸钢
管
不管
行业标准
9
有色金属（铝、铜、钛）
管
不管
行业标准
10
特种材料（高强钢、镍）
管
管
受《条例》监察
11
特殊用途容器（核、消）
不管
不管
专门标准
5、GB150在设计压力、设计温度方面适用范围；
设计压力：
设计压力P≯35Mpa
设计压力P≥0.1Mpa
真空度≥0.02Mpa（2000mmH2O，147mmHg）；
设计温度：
钢材允许使用温度。
6、GB150适用和不适用范围：
适用：
（1）压力≯35MPa≥0.1Mpa，真空度≥0.02Mpa;
（2）温度；钢材允许使用温度；
（3）钢制压力容器。
不适用：
非金属，铸造容器，有色金属，特种材料厂（镍）以及GB150中规定的九种容器。
7、GB150管辖范围：
按GB150——89（p1——2）
8、《容规》适用的压力容器范围；
（1）Pw≥0.1Mpa；
（2）内直径≥0.15m，且容积≥0.025m3
（3）介质为气体、液化气体或最高工作温度≥标准沸点的液体，以及安全附件。
9、《容规》不适用压力容器：
见《容规》第3条
（1）、
（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）款。
10、《容规》监察范围；（范围划定）见《容规》第3条
（1）、
（2）、（3）款
11、GB150中规定设计单位的职责与资格：
职责：
（1）设计单位应对设计文件的准确性和完整性负责；
（2）设计文件至少应包括设计计算书和图样；
（3）容器总图应盖有设计单位批准书标志。
资格：
设计单位必须持有压力容器设计批准书。
12、GB150的组成，GB150采用的设计方法；
10章正文，11个附录，（其中8个为补充件，3个为参考件）。
GB150——89修改稿也是10章，9个附录（其中7个标准附录，4个提示性附录）。
GB150采用的设计方法是常规设计（或叫规范设计）、限制最大主应力。
13、划分压力容器的级别（按设计压力）；划分压力等级为：
0.1Mpa≤P<1.6Mpa低压（L）
0.6MPa≤P<10Mpa中压（M）
10MPa≤P<100Mpa高压（H）
P≥100Mpa超高压（U）
14、划分容器类别的依据：
（1）压力；
（2）压力X容积；（3）介质特性；（4）用途（品种）；（5）设计、制造特点的综合分类。
15、划分品种及代号：
E、R、C（B）、S
16、划分类别、品种目的；
（1）便于分级进行安全技术管理和监察
（2）按不同类别对压力容器材料选用、设计、制造、使用管理分别提出不同要求；
（3）便于上报、统计。
17、《监督规则》中有关设计单位的条件：
见《规则》P3
18、《监督规则》中审核人员的条件：
见《规则》P4
19、压力容器设计中应采用的主要标准和规程，“略”（至少5个以上）。
20、《容规》中规定主要受压元件：
见《容规》，第55条，注1。
21、R、E、C（B）、S定义及举例；
“略”见《容规》附件
22、压力容器设计产品依据，当无标准时的处理办法：
见《问答》1.23。
23、《容规》中有关介质毒性程度及易燃介质界限；见《容规》及HGJ43——91。
24、《容规》混合介质易燃介质和毒性介质划分原则；对混合介质，以介质组份中危害程度最大的介质考虑。
二、基本理论知识
1、压力容器的失效准则和破坏型式；
失效准则：
（1）强度失效准则；弹性失效；弹塑性失效；塑性失效；疲劳失效；断裂失效；蠕变和应力松驰失效；腐蚀失效。
（2）刚度换效准则；过度的变形丧失工作能力。
2、极限分析法
安定性概念
3、一次、二次、峰值应力概念，无力矩理论，适用范围；见《问答》2.5、2.16。
4、均匀压力下，圆筒壳及球壳中薄膜应力的异同；见《问答》2.17。
5、材料破坏强度理论：
见《问答》2.32。
6、热量传递基本方式、换热器传热面积基本表达式：
辐射、对流、热传导公式F=Q/Kf△t。
7、热力学过程的概念及概括几个过程；
热力学：
在环境作用下，系统从一个平衡态变化到另一平衡的过程。
共有四个基本过程和一个多变过程：
（1）等容过程：
（2）等压过程；（3）等温过程；（4）绝热过程。
8、容器的稳定性及临界压力：
见《问答》2.43。
9、容器开孔接管处的应力集中系数的影响因素：
见《问答》2.54
10、容器大开孔和小开孔的异同：
见《问答》2.56。
11、垫片性能系数Y（予紧密封比压）；M（垫片系数）的定义及物理意义；见《问答》2.62。
12、法兰按整体性程度的三种型式；
（1）松式法兰；
（2）整体法兰；（3）任意式法兰。
13、薄壁容器与厚壁容器的划分，强度设计的理论基础区别；见《问答》2.15。
14、容器失稳的类型和特点：
见《问答》2.44。
15、容器开孔后补强的目的：
见《问答》2.53。
16、压力容器设计中腐蚀裕量如何选取；
C2：
对碳钢、低合金钢C2≮1mmL；
对不锈钢及轻微腐蚀时C2=0，见HGJ14——89，P9——10。
17、CAD的含义及其应用；
计算机辅助设计
设计计算，应力分析，制图。
18、硬件；存贮器、运算器、控制器、输入、输出设备；
软件：
程序：
应用软件、系统软件。
19、语言：
BASIC、FORTRAN。
20、外压长圆筒与短圆筒和刚性圆筒区别：
见《问答》2.46。
刚性圆筒：
L/Do较小，而So/Do较大刚性好；破坏原因：
器壁内的应力超过屈服极限。
21、应力集中系数；
开孔处的实际应力与容器薄膜应力之比，称为“应力集中系数”，以K表示。
三、材料
1、压力容器用材在选择时遵循的原则：
见《问答》3.1
2、压力容器用钢的基本要求；见《问答》3.2
3、采用国外材料制造压力容器的要求，见《问答》3.7
4、采用进口钢材时，在许用应力上有什么要求，见《问答》3.8
5、冲击功、冲击韧性概念：
见《问答》3.23
6、碳素结构钢用于制造压力容器的限制，见《问答》3.25
7、GB150对压力容器钢板使用状态的要求，见《问答》3.26
8、GB150对压力容器钢板冲击试验的要求：
见《问答》3.27
9、GB150对用无缝钢管做筒体的要求：
见《问答》3.39，沸腾钢、镇静钢；见《问答》3.61
10、金属力学性能主要指标：
见《问答》3.59
11、钢材常见缺陷：
见《问答》3.63
12、影响钢材韧性的因素：
见《问答》3.65
13、碳对钢材焊接性能的影响，见《问答》3.66
14、常见压力容器用钢的符号表示方法：
Q235—A、F、Q235—A、B、C、20R、16MnR、15CrMoR、15MnVR和Ocr19Ni9（Ocr18Ni9）。
15、合金元素在钢中的作用；Cr：
是铁素体形成元素，提高金属抗高温氧化性能。
Ni：
扩大奥氏体区域的元素；Mo：
能提高不锈钢在酸中耐蚀能力，钼是铁素体形成元素，能提高抗蠕变能力；Mn：
扩大和稳定奥氏体区的元素，锰的加入使钢形成a相；Ti：
在不锈钢中起稳定碳的作用。
16、容器常用钢材主要热处理方法及目的：
正火处理：
当板材达到一定厚度时，热轧状态随着厚度的增加，钢板强度下调质处理，韧性下降，正火后强度提高，韧性提高从而改善母材机械性能；调质处理；锻件经调质处理后，屈服点提高，韧性也有改善。
17、不锈耐酸钢主要热处理方法：
（1）固溶处理；
（2）稳定化处理。
18、不锈耐酸钢晶间腐蚀机理及试验方法：
1间腐蚀：
在室温下碳只能少量地溶解于奥氏体固溶体中，温度升高时，碳在固溶体中的溶解度增大，当再将钢由高温缓漫冷却或在敏化温度范围内时，奥氏体中过饱和的碳和铬化合成Cr23C6，沿晶界沉淀析出，由于铬的扩散速度较慢，这样生成的Cr23C6所需的铬必须要从晶界附近获取，从而造成晶界附近区域络含量降低，即所谓的晶间贫铬。
2验方法：
⑴C法：
草酸电解浸蚀试验
⑵T法：
铜屑、硫酸铜和硫酸沸腾试验
⑶L法：
硫酸铜和硫酸沸腾试验
⑷F法：
氟化钠和硝酸恒温试验
⑸X法：
硝酸沸腾试验
一般常用T法
19、应力腐蚀破坏及防止办法
金属在持久的应力（包括外加载荷、热应力和冷加工、热加工或焊接后的残余应力）和特定的腐蚀介质联合作用下出现脆性开裂，也叫应力腐蚀破裂。
防止办法：
1，焊后热处理，尽量消除残余应力；
2，控制介质中OH、CL、H2S、NH3的含量。
20、常用压力容器用钢的金相组织：
20R：
铁素体；
16MnR ：
铁素体，少量珠光体；
Ocr19Ni9：
奥氏体。
21、不锈复合钢板使用的温度范围；见《问答》3.35
22、钢板低温冲击试验的取样方向：
见《问答》3.37
23、钢板逐张进行超声波检测的条件：
（1）GB150——8
升级会员 