XX年4月4日压力容器设计审批人员考核答疑材料.docx

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1、XX年4月4日压力容器设计审批人员考核答疑材料第一部分一、理论考试要求：1. 应熟悉压力容器设计有关的基本基础知识，包含容器介质、材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、 腐蚀、焊接、无损检测等；CAD制图及有关计算（本次不考）。2. 应熟练掌握压力容器安全监察法规、规定及有关文件：3. 应熟练掌握压力容器设计有关的标准、规范并及时掌握压力容器行业有关的标准信息。4. 能够正确解决压力容器设计、制造中常见的实际工程问题；二、闭卷考核范围：1、特种设备安全监察条例基础知识2、压力容器基础知识：介质特性、金属学与压力容器材料上述两部分是第一天与第二天的课程。3、固定式压力容器安全技术监察规程基

2、础知识（总则）4、GB150基础知识（1-3章）5、压力容器压力管道设计许诃规则第二部分答疑一、特种设备安全监察条例内容1、特种设备的定义：指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型 游乐设施与场（厂）内专用机动车辆。2、压力容器定义：压力容器，是指盛装气体或者者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者者等于0. IMPa （表压），且压力与容积的乘积大于或者者等于2.5MPaL的气体、液化气体与最高工作温度高于或者者等于标准沸点 的液体的固定式容器与移动式容器：盛装公称工作压力大于或者者等于0.2MPa（表压），

3、且压力与容积的乘积大于或者者等于1. OMPa - L的气体、液化 气体与标准沸点等于或者者低于60C液体的气瓶；氧舱等。3、行政法规：行政法规是指国家最高行政机关国务院，根据宪法与法律制定的规范性文件的总称，它包含由国务院制定与公布的 与由国务院各主管部门制定，经国务院批准公布的规范性文件。条例属于行政法规，根据中华人民共与国行政许可法规定，条例作为行政法规，可设定行政许可3.1行政许可：行政许但是指行政机关根据公民、法人或者者其他组织的申请，经依法审查，准予其从事特定活动 的行为。行政许可的四个特征分别为：它是行政机关的管理性行政行为；它是对社会实施的外部管理行为；它是依申请产生 的行为；

4、它是准予相对人从事特定活动的行为。根据中华人民共与国行政处罚法规定，条例作为行政法规，可设定行政处罚行政处罚法第十条行政法规能够设定除限制人身自由以外的行政处罚。法律对违法行为己经作出行政处罚规定， 行政法规需要作出具体规定的，务必在法律规定的给予行政处罚的行为、种类与幅度的范围内规定。3. 2行政处罚：行政处罚是指行政机关或者其他行政主体依法定职权与程序对违法行政法规尚未构成犯罪的相对人给了，行 政制裁的具体行政行为。包含：人身罚（行政拘留与劳动教养）、行为罚（责令停产、停业，暂扣或者者吊销许可证与营业执照）、财产罚行政处罚法规定，行政处罚的种类有：（一）警告；（二）罚款；（三）没收违法所得

5、、没收非法财物：（四）责令停产停业；（五）暂扣或者者吊销许可证、暂扣或者者吊销执照；（六）行政拘留；（七）法律、行政法规规定的其他行政处罚。4、行政规章：行政规章是指国务院有关部、委及国务院授权的直属机构与省、自治区、直辖市人民政府与省、白治区人民政府所 在地的市或者经国务院批准的较大城市的人民政府，依照宪法、法律与行政法规制定的具有普遍约束力的规范性文件。行政规章设定行政处罚5、条例从制度上、体制上、措施上防止事故的发生。明确下列规定 明确特种设备生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用单位的要紧负责人对本单位特种设备安全 全面负责；生产、使用单位应当建立健全特种设备安全管理制度与

6、岗位安全责任制度；生产、使用在特种设备安全方面 的义务与法律贵任。规定有关特种设备生产、使用、检验检测过程中各类违法行为的处罚规定与行政强制措施。 对特种设备安全监督管理部门与工作人员明确法律责任与监督、约束机制。各级特种设备安全监督管理部门务必依法对特种设备安全实施严格的监督管理； 对涉及特种设备安全的事项，以预防为主，事先严格操纵，强化政府监管与行政许可措施：统一进口特种设备 与国内特种设备的安全监察制度，实行统一立法、统一监管；发挥全社会的力量，综合治理、严格监督等，都是为了有 效地遏制事故，防止与减少发生各类特种设备事故所确定的具体法律制度。6、特种设备安全监察安全监察是负责特种设备安

7、全的政府行政机关为实现安全目的而从事的决策、组织、管理、操纵与监督检查等活动 的总与。安全监察活动，是为了公众安全，从国家整体利益出发，以政府的名义并利用行政权力进行的，不受部门或者行业 的限制，行为比较超脱、客观。7、特种设备的安全监察确立行政许可与监督检查两大安全监察制度特种设备行政许可制度包含： 特种设备的生产务必获得特种设备安全监督管理部门许可（设计、制造、安装、改造、维修、充装）。 特种设备使用务必通过特种设备安全监督管理部门许可（登记核准、作业人员考核发证）。 特种设备检验检测务必通过特种设备安全监督管理部门许可（检验检测机构核准、检验检测人员考核发证）监督检查安全监察制度包含：

8、强制检验制度。特种设备制造过程、安装、改造、重大维修过程务必经核准的检验检测机构实施监督检验；使 用中的特种设备务必经核准的检验检测机构进行定期检验；新研制的特种设备务必经核准的检验检测机构进行型式试 验。 执法检查制度。特种设备安全监察人员与行政执法人员有权开展现场检查，责令消除事故隐患，对违法行为予 以查处。同时规定了重点检查场所。 事故处理制度。特种设备发生事故，事故单位应当向特种设备安全监督管理部门等有关部门报告，事故处理按 照国家有关规定进行。 监察责任追究制度。行使特种设备安全监督管理职权的部门、检验检测机构及其工作人员，应当依法履行职责， 严格依法行政，对违反规定滥用职权、徇私舞

9、弊的，依法追究特种设备安全监督管理部门、检骑检测机构及其工作人员 的法律责任。 安全状况公告制度。国家与省级质监部门公布特种设备状况与安全情况二、压力容器基础知识（一）介质基础知识：1、状态参数（1）温度：定义：宏观上，温度是物体冷热程度的量度，微观上，温度是物体分子的不规则热运动温烈程度的反映。温度愈高, 物体分子的不规则热运动愈猛烈。反之则下降，当温度达到绝对零度时，分子热运动则完全停止。温度的度量：温度的量度实质上是温差的量度。国际上规定的温度分度方法称之温标，是为了量度物体温度的高低 而对温度零点与分度方法所作的规定，也就是温度的单位制。摄氏温标C与热力学温标T关系T = C + 27

10、3. 15 C（2）压力：垂直作用于流体或者固体界面单位面积上的力。压力单位国际单位：“牛顿”，简称“牛”，符号“N ” 压强：国际单位：“帕斯卡”，简称“帕”，符号“Pa ”换算：1 帕（Pa） =lN/m2介质压力：绝对压力、表压力与负压力当容器内介质的压力等于大气压力时，压力表的指针指在零位。当容器内介质的压力大于大气压力时，压力表的指 针有读数。如今压力表的读数就是容器内介质压力超出大气压力的部分，即表压力，简称表压。当容器内介质的压力低于外界大气压力时，称之负压力或者真空，简称负压。只有当表压力是负数时，绝对压力 才有可能小于大气压力，而出现负压。通常所说的容器压力或者介质压力均指表

11、压力而言。容器内介质的实际压力称之绝对压力，（3）介质态变与相变任何物质在不一致外界条件（温度、压力）下，都能够气态、液态或者者固态存在。外界条件变化时，物质分子间 的作用力大小与分子运动的剧烈程度也会变化。当外界条件变化到一定程度时，量变引起质变，物质的分子就会重新排列，它的状态也就会随着发生转变。物质的状态的变化叫态变，态变是物理变化，其过程不能有化学变化。物质在一个有限的、闭合的系统里（比如容器内）发生的态变在热力学中叫做相变。相变能够表示出各相（气、液、 固）之间量的差异。在工程学科中，常把态变与相变看作同一概念，习惯上都称相变。饱与状态在密闭的容器由于逸出液面的气体分子无法逃出容器，

12、只能聚留在液面上方的气相空间里，这些气体分子在其自由 运动中碰撞到液面时会发生凝聚，返回液体里去。其返回的分子数随液面上方气相空间的蒸气密度的增大而增多，随着 蒸气密度的不断增大，液体的蒸发速度逐步减慢。当逸出液面的分子数与返回液体的分子数相等时，就达到了动态平衡，从宏观上讲，液体就不再蒸发，气、液两相 就处于相对稳固的共存状态。这种状态称之饱与状态。其液体叫饱与液体，其密度叫饱与液体密度；饱与液风光上的蒸 气叫饱与蒸气，其密度叫蒸气密度，其压力叫饱与蒸气压液化气体容器、气瓶即属这种情况（4）介质临界温度、压力临界温度：1）定义或者解释物质处于临界状态时的温度。物质以液态形式出现的最高温度。说

13、明每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，不管如何增大压强，气态物质不可能液化，这个温度就是临界 温度。因此要使物质液化；首先要设法达到它自身的临界温度。有些物质如氨、二氧化碳等，它们的临界温度高于或者 接近室温，对这样的物质在常温F很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、家等的临界温度很低，其中家气的临界 温度为一 268。C。要使这些气体液化，务必相应的要有一定的低温技术，以使能达到它们各自的临界温度，然后再用增 大压强的方法使它液化。（临界温度）只有当气体温度降低到某一温度下列时，才能使之液化，这个特定的温度成为该气体的临界温度。临界压力2、介质的燃烧性燃烧的定义燃烧的定义：物质剧烈

14、氧化而发光、发热的现象。燃烧是一种放热常伴随发光的化学反应，是化学能转变成热能的 过程燃烧条件：燃烧的发生务必同时具备三个条件：可燃物。凡是能与空气中的氧或者其它敏化剂起燃烧反应的物质，均称之可 燃物。如汽油、液化石油气，木材等.助燃物。凡是能帮助与支持燃烧的物质，均称之助燃物。如空气中的氧，氯、 高钻酸钾等。看火源：凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源，均称作着火源。如明火、摩擦，撞击、高温表面，自 然发热、化学能、电火花、聚集的日光与射线等。爆炸极限：可燃气体、可燃液体的蒸气或者可燃粉尘与空气混合达到一定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。这个遇到火源能够 发生爆炸的浓度范围，称之爆炸极限。通常用

15、可燃气体在空气中的体积百分比（%）来表示。可燃粉尘则以亳克/升表示。易爆介质（固容规定义）：气体或者液体蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，且其爆炸下限小于10%,或者爆炸上限与下限的差值大于或 者者等于20%的介质。爆炸极限爆炸极限与可燃物的危害可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低与爆炸上限越高时，其爆炸危险性越大。这是由于爆炸 极限越宽则出现爆炸条件的机会就多；爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件；爆炸上限越高则有 少量空气渗入容器，就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。应当指出，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限 时，尽管不可能着火与爆炸，但当它从容器或者管道里逸出，重新接触

16、空气时却能燃烧，仍有发生着火的危险。压力容器介质爆炸极限数据表见HG 20660-2000压力容器中化学介质毒性危害与爆炸危险程度分类附表2爆 炸危险介质数据表3、介质毒性毒物侵入人体后与人体组织发生化学或者物理化学作用，并在一定条件下，破坏人体的正常生理功能或者引起某些 器官或者系统发生暂时性或者永久性病变的现象，叫做中毒。按HG 20660压力容器中化学介质毒性危害与爆炸危险程度分类的规定分为：极度危害：最高容许浓度0. 1 mg/m3高度危害：最高容许浓度0. T1. 0 mg/m3中度危害：最高容许浓度1.0450或者者试样过小时，不能使用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角

17、120 的金刚石圆锥体或者直径为1.59、3. 18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。 根据试验材料硬度的不一致，分三种不一致的标度来表示：（4）韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称之韧性。表征金属材料在断裂前塑性变形与裂纹扩展时汲 取能量的能力，是金属材料强度与塑性的综合性能指标。韧性就是反映材料对缺口或者微观缺陷敏感程度的一种性质。表征材料韧性的要紧参量有冲击汲取功、冲击韧性、 脆性转变温度与无塑性转变温度与断裂韧性等。2、应力一次应力二次应力园、板应力3、钢的热处理与金相共析钢、亚共析钢、过共析钢（1）共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解

18、到a铁中的固溶体叫铁素体，溶解到Y铁中的固溶体叫奥氏体。 铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或者奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成 化合物一一碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性儿乎为零。从反映钢的组织结构与钢的含碳旱与钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含最正好等于0. 77%时， 即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%,铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。即在这种特定比例 下的渗碳体与铁素体，在发生相变时，假如消失两者同时消失（加热时），假如出现则两者又同时出现，在这一点上这 种组织与纯金属的相变类似。

19、基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，同时命名 为珠光体，这种钢就叫做共析钢。即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。热处理定义：是指将钢在固态下加热、保温与冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。热处理特点：热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而 不改变其形状。热处理适用范围：只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理强化。热处理三大工艺参数：热处理基本工艺曲线保温时间加热温度时间冷却临界点加热温度保温时间冷却速度。 PSK：共析线PSK线又称A1线。铁碳合金在7

20、27C（PSK线）发生共析反应，冷却时反应结果生成共析体，它为铁素体与渗碳体的两相机械混合物，称 之珠光体。共析转变温度称之A）温度。GS线,奥氏体中开始析出铁素体或者铁素体全部溶入奥氏体的转变线，称A3温度。ES线,碳在奥氏体中的溶解限度线，称Acm温度。实际加热时钢铁的临界点往往高于Fe-Fe3C平衡图上的临界点，冷却时则低于平衡图的临界点。习惯上以A表示平衡图上的临界点，以法文加热的首字母c及冷却的首字母r分别标志加热与冷却，Ac表示加热时 的临界点,Ar表示冷却时的临界点。有关钢的热处理的名词1. 钢的低温退火（去应力退火），低温退火是在低于Acl点进行的，钢加热到一定温度并保温一段时

21、间，然后使它 慢慢冷却。退火的目的，是为了减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性与韧性。2. 钢的正火正火是将钢加热到Ac3 （奥氏体中开始析出铁素体或者铁素体全部溶入奥氏体的转变线）30-50C或者 更高温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体， 关于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。4、化学成份C、Mn、Si、S、P作用与特性硫与磷是在冶炼过程中残存于钢中的有害成分。钢中有硫存在时，当加热到期1000一一1200C再进行锻造与轧制会使工件沿晶界开裂，这种现象称热脆性。另外，硫

22、还 使钢的焊接性通能降低，焊缝易出现一裂纹与气孔。磷能使钢的强度及硬度显著提高，但使塑性及韧性下降，特别是使钢的脆性转变温度升高，提高了钢的冷脆性。 由于硫与磷的存在，均对钢材性能有不利影响，故在冶炼过程中应尽量除去，它们在钢中的含量是评定钢材质量的指标 之一。比如，优质碳素钢中硫、磷的含量均应小于0. 04,以防出现热脆及冷脆。最佳答案1、碳（C）:钢中含碳量增加，屈服点与抗拉强度升高，但塑性与冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变 坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量通常不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高 碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性

23、与时效敏感性。2、硅（Si）:在炼钢过程中加硅作为还原剂与脱氧剂，因此镇静钢含有0. 15-0. 30%的硅。假如钢中含硅鼠超过 0. 50-0. 60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点与抗拉强度，硅量增加，会降低钢的焊接性能。3、铭（Mn）:在炼钢过程中，镒是良好的脱氧剂与脱硫剂，提高强度与硬度镒量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低 焊接性能。4、磷（P）:在通常情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。 因此通常要求钢中含磷量小于0. 045%,优质钢要求更低些。5、硫（S）:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性与韧性，在锻造与轧制时造成裂纹。 硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。因此通常要求硫含量小于0. 055%,优质钢要求小于0. 040%。在钢中加入0. 08-0. 20% 的硫，能够改善切削加工性，通常称易切削钢。5、压力容器基本要求基本要求：强度、刚度、稳固性、耐久性、密封性压力容器失效常形式：强度;刚度;稳固性。（三）固定式压力容器安全技术监察规程基础知识（总则） 适用范围（不含特殊规定）压力容器范围安全附件压力容器类别（四）GB150基础知识（1-3章）压力、温度、厚度（五）压力容器压力管道设计许可规则设计许可的分级管理设计单位的条件设计单位人员条件设计许可程序设计审批人员的条件