压力容器压力管道基础知识讲座

压力容器压力管道基础知识 讲座北京燕化设计院高级工程师 胡跃华全国压力容器设计审批人 全国压力管道应力分析设计审批人 全国注册工程监理工程师 全国注册机械设计师

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压力容器基础知识1.什么是《容规》所指的压力容器? 需同时具备以下三条： 最高工作压力大于或等于0.1Mpa; 内直径大于或等于0.15m,且容积大于或等于

0.025m3; 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高

于或等于标准沸点的液体。

《容规》p5

压力容器基础知识2.碳素钢和低合金钢也怕“热”和怕“冷”吗? 答案是肯定的，使用温度范围一般在-19~425℃ 之间。 低温用钢：16MnDR、07MnNiCrMoVDR、15MnNiDR、

0Cr18Ni9、 0Cr18Ni10Ti等； 高温用钢：0Cr17Ni12Mo2;0Cr19Ni13Mo3;

15CrMoR;1Cr5Mo;12Cr1MoVG等。

压力容器基础知识3. 焊接接头系数和那些因素有关? 坡口形式； 焊接方法； 探伤比例。

注意：焊接接头与焊缝的区别！

压力容器基础知识4.常用的压力容器钢板有哪些，适用场合? Q235-B、Q235-C、20R、16MnR、 16MnR(HIC)、

16MnDR、 07MnNiCrMoVDR、15MnNiDR、0Cr18Ni9、

0Cr18Ni10Ti、 00Cr19Ni10、 00Cr17Ni12Mo2、15CrMoR、复合板等

压力容器基础知识5.压力容器常用的设计方法有哪些?其适用范围? 常规设计方法：以弹性失效为准则，以薄膜应力为基

础，来确定受压元件的厚度。其特点：计算简明，大 量采用，但不太合理，且保守。 应力分析设计法：以塑性失效及弹塑性失效为准则，

利用有限元法和计算机，精确计算各种应力，按等安 全裕度的原则，分别给予不同的强度限制条件。其特 点：科学合理，安全可靠，十分经济。但对材料、制 造、和检验提出较高的技术要求；通常在高温、高压、 有疲劳的场合下采用。有些大型的储存球罐的设计也 采用。

压力容器基础知识6.压力容器的失效形式有哪些? 强度失效：在载荷的作用下，发生过量的塑性变形而

导致破坏； 刚度失效：发生过量的弹性变形而导致破坏； 稳定失效：在载荷的作用下，形状突然改变而导致丧

失工作能力。

压力容器基础知识7.厚度附加量C是怎么回事? C=C1+C2+(C3) C3 由制造单位投料时考虑。

压力容器基础知识8.什么是应力腐蚀?石油化工中常见的应力腐蚀环 境有哪些? 在应力(拉应力)和腐蚀的共同作用下(有一定的温度)所

引起的破裂。特点：无明显预兆，破坏是脆性的、突 然的。 碳钢及低合金钢：碱液、湿硫化氢、无水液氨、醋酸

等。 奥氏体不锈钢：氯离子、碱液、湿硫化氢等。 此外，加氢反应器用钢，须严格按纳

尔逊曲线来选材。

压力容器基础知识9.什么是焊后消氢处理? 在焊接过程中，来自焊条、焊剂和空气湿气中的氢气，

在高温下被分解成原子状态溶于液态金属中，焊缝冷 却时氢来不及逸出，残留在焊缝中。在焊接应力的作 用下，产生冷裂纹，即延迟裂纹。 解决办法：焊条先预热，焊后对焊缝后热至200 ℃,时

间为16小时，降低焊缝冷却速度，使氢充分逸出，称 为焊后消氢处理。这也是焊条要选用低氢型的原因。

压力容器基础知识10.压力容器焊后热处理的目的是什么? 消除或降低焊接过程中产生的应力，避免裂纹的产生； 恢复冷作硬化而损失的力学性能；

改善焊接接头的塑性和韧性，提高抗应力腐蚀的能力。

压力容器基础知识11.何谓无损检测?常用的方法有哪些? 在不对受检工件进行分离和造成损伤的情况下，对容

器的材料、结构、焊缝等的内部和表面质量进行的检

查。 常用的方法：射线、超声、磁粉、渗透、涡流检测、

目测等。

压力容器基础知识12.与射线探伤相比超声波检测的优缺点?其优点： 对裂纹、未熔合等，检测灵敏度高； 检测厚度可达数米； 可对在用容器进行检测和监控； 检测速度快，能测定缺陷的深度位置； 设备简单、检测费用低； 对人体无害。 其缺点： 判断不直观，定性比较困难； 检测结果受人为因素影响较大。

压力容器基础知识13.什么是延迟裂纹?如何防止? 裂纹不在焊后立即产生，而是在焊后延迟几小时、几

天、或更长时间才出现。 防止办法：焊后加热。

压力容器基础知识14.什么是热裂纹?产生的主要原因? 在300 ℃以上的高温下产生的裂纹称为热裂纹； 产生的原因：焊接拉应力作用在晶界的低熔点共晶体

所造成的(FeS)。 防止办法：降低焊接线能量；采用多层焊。

压力容器基础知识15.一次应力、二次应力、峰值应力的概念是什么？ 一次应力：是指由于外加载荷，如压力、重力等的作用而产生的应

力。它包括一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力、和一次弯曲应 力。它的特点：满足外力的平衡，随外力的增大而增大，且无自限 性。 二次应力：是指容器部件自身的约束或相邻部件的约束而产生的应 力，主要包括边缘应力和温度应力等。它的特点：一般是自平衡， 且具有自限性，一旦一方发生部分屈服，约束作用即行缓解，应力 便不再上升，故对容器的安全危害相对较小。 峰值应力：是由于局部结构不连续(如开孔、小圆角半径、焊缝咬 边等)引起的应力集中，而迭加到一次或二次应力上的增量，它是 疲

劳破坏或脆性断裂的根源，必要时应按应力分类进行疲劳设计。