１、范围

1.1 本守则规定了压力试验作业的基本要求。

1.2 本守则适用于本企业制造范围内的各类压力容器的压力试验。

２、引用标准

下列标准的条文通过引用成为本守则的条文。

在标准出版时，所示版本均为有效。一旦标准更改，请各方探讨使用下列标准的最新版本。

GB150-1998 钢制压力容器

GB151-1999 管壳式换热器

99版 压力容器安全技术监察规程

３、压力试验、气密性试验

3.1.1 制造完工的容器应按图样规定，进行压力试验或气密性试验。（压力试验分为液压试验和气压试验）

3.1.2 耐压试验前，压力容器各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全，紧固妥当。

3.1.3 耐压试验用压力表应符合《容规》第七章的有关规定，至少采用两个量程相同的并经过校验合格的压力表，且应安装在被试容器顶部便于操作人员观察的位置。压力表的量程在试验压力的2倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于3倍的试验压力。表盘直径不应小于100mm，压力表精度不应低于1.5级。

3.1.4 容器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0.4～0.5Mpa的压缩空气检查焊接接头质量。

3.1.5 液压试验

3.1.5.1 液压试验的介质一般采用水，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。

3.1.5.2 以水为介质进行液压试验，其所用的水必须是洁净的。奥氏体不锈钢制容器用水进行液压试验时，应严格控制水中的氯离子含量不超过25mg/L。且试验合格后应立即将水渍去除干净。

3.1.5.3 试验压力按装配图规定。

3.1.5.4 试验温度

ａ） 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5oC；其它低合金钢制容器液压试验时，液体温度不得低于15oC。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。

ｂ）其它钢种容器液压试验温度按图样规定。

3.1.5.5 试验方法

ａ） 试验时容器顶部应设排气口。充液时应先将容器中充满液体，滞留在容器内的气体必须排净，试验过程中，应保持容器可观察表面的干燥；

ｂ） 当容器壁温与液体温度接近时，才能缓慢上升至设计压力，确认无泄漏后继续升压达到规定试验压力，保压时间不少于30min。然后将压力降至规定试验压力的80%，保压足够长的时间对所有焊接接头和连接部位进行检查。检查期间压力应保持不变，不得采用连续加压来维持试验压力。试验过程中不得带压紧固螺栓或向受压元件施加外压。试验过程中，如有渗漏，补焊后重新试验；

ｃ） 对于夹套容器，应先进行内筒液压试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套内的液压试验。夹套试验时，内筒是否要保压应详见装配图要求；

ｄ） 换热容器的试验程序详见GB151-1999规定；

ｅ） 液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。

3.1.5.6 液压试验后的压力容器，符合下列条件为合格：

ａ）

ｂ）

ｃ）

ｄ） 无渗漏； 无可见的变形； 试验过程中无异常的响声； 对抗拉强度规定值下限大于等于540Mpa的材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹。

3.1.6 气压试验

3.1.6.1 气压试验应有安全措施。该安全措施需经本公司技术总负责人批准，并经安全部门检查监督。

3.1.6.2 气压试验所用气体应为干燥、洁净的空气、氮气或其它惰性气体。

3.1.6.3 试验压力按装配图规定。

3.1.6.4 试验温度

ａ） 碳素钢和其它低合金钢制容器气压试验时，气体温度不得低于15oC；

ｂ） 其它钢种容器气压试验时，气体温度按图样规定。

3.1.6.5 试验方法

试验时压力应缓慢上升，至规定试验压力的10%，且不超过0.05Mpa时，保压5～10min，然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查，如有泄漏，补焊后重新试验。初次泄漏检查合格后，再继续缓慢升压至规定试验压力的50%，如无异常现象，其后按每级为规定试验压力的10%的级差逐级增至规定的试验压力。保压30min后将压力降至规定试验压力的87%，并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查。检查期间压力应保持不变，不得采用连续加压来维持试验压力，带压紧固螺栓或向受压元件施加外压。如有泄漏，修补后再按上述规定重新试验。

3.1.6.6 气压试验过程中，容器应无异常响声，无可见变形，经肥皂液或其它检漏液检查无漏气，无可见的变形即为合格。

3.1.7 气密性试验

3.1.7.1 容器需经液压试验合格后方可进行气密性试验。气密性试验时，一般应将安全附件装配齐全。如需投用前在现场装配安全附件，应在容器出厂质量证明书的气密性试验报告中注明装配安全附件后需再次进行现场气密性试验。

3.1.7.2 气密性试验压力按装配图规定。

3.1.7.3 气密性试验所用气体按本守则3.1.6.2款规定。

3.1.7.4 试验温度

ａ） 碳素钢和其它低合金钢制容器气密性试验时，气体温度不得低于5oC；

ｂ） 其它钢种容器气密性试验时，气体温度按图样规定。

3.1.7.5 试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后对所有焊接接头和连接

部位进行泄漏检查，小型容器也可浸入水中检查。经检查无泄漏，保压不少于

30min分钟即为合格。

第二篇：压力容器

1．边缘应力有何特征？工程上是如何处理的？

答：边缘应力具有局部性和自限性两种特性。除了分析设计必须作详细的应力分析以外，对于静载荷下塑性材料的容器，在设计中一般不作具体计算，而采取结构上作局部调整的方法，限制其应力水平。这些方法不外是在连接处采用挠性结构，如不同形状壳体的圆弧过渡，不等厚壳体的削薄连接等；或采取局部加强措施，或减少外界引起的附加应力，如焊接残余应力、支座处的集中应力、开孔接管的应力集中等。但是对于承受低温或循环载荷的容器，或用脆性较大的材料制造的容器，因过高的边缘应力使材料对缺陷十分敏感，可能导致容器的疲劳失效或脆性破坏，因而在设计中必须核算不连续应力。

2．在同样压力和直径的情况下为什么平板封头要比圆筒厚得多？

答：因为薄板的最大应力?max与?R()2

成正比，而圆筒中的薄膜应力与R()?成正比，所以在同样条件下

薄板的最大应力比圆筒中的薄膜应力大得多，因此薄板厚度较圆筒大得多。

3．椭圆形封头和碟形封头为什么均带有直边？

答：为了使封头与筒体的环向焊缝离开封头的边缘应力区，降低应力集中系数。

4．在圆筒体上开椭圆孔应如何布置长短轴的方位？

答：由于圆筒体的周向应力是轴向应力的2倍，所以在圆筒体上开椭圆孔时使其长轴与筒体轴线垂直，短轴与筒体轴线平行受力状况合理。

5．在计算塔设备地震弯矩时如何考虑高振型的影响？

答：当H/D＞15或塔设备高度大于等于20m时，还必须考虑高振型的影响。

一种简化的近似算法是按第一振型的计算结果估算地震弯矩，即ME

6．试述波形膨胀节的作用？

答：降低由于管束和壳体间热膨胀差所引起的管板应力、换热管与壳

体上的轴向应力以及管板与换热管间的拉脱力。

7．机械搅拌反应器轴封的目的是什么？常用有哪两种形式？

答：机械搅拌反应器轴封的目的是避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部杂质渗入搅拌容器内。常用的有填料密封和机械密封两种形式。

.3 “扁塌”现象的原因是什么？如何防止这一现象出现？

由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯距，在周向弯距的作用下，导致支座处圆筒的上半部发生变形，产生所谓“扁塌”现象。

可以设置加强圈，或者使支座靠近封头布置，利用加强圈或封头的加强作用。

4 双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力？如何产生的？

①圆筒上的轴向应力。由轴向弯矩引起。

②支座截面处圆筒和封头上的切向切应力和封头的附加拉伸应力。由横向剪力引起。

③支座截面处圆筒的周向弯曲应力。由截面上切向切应力引起。

.3管壳式换热器主要有哪几种形式？

1.固定管板式：结构简单，承压高，管程易清洁，可能产生较大热应力；适用壳侧介质清洁；管、壳温差不大或大但壳侧压力不高。

2.浮头式：结构复杂，无热应力、管间和管内清洗方便，密封要求高。适用壳侧结垢及大温差。

3.U形管式：结构比较简单，内层管不能更换；适用管内清洁、高温高压。

4.填料函式：结构简单，管间和管内清洗方便，填料处易泄漏；适用4MPa以下，温度受限制。

6.5换热管与管板有哪几种连接方式？各有什么特点？

1.强度胀（密封与抗拉脱弱，无缝隙）； I?I?1.25ME1I?I

2.强度焊（密封与抗拉脱强，有缝隙，存在焊接残余热应力）；

3.胀焊并用（先焊后胀，至少保证其中之一抗拉脱）。

3、 6.7用图表示出计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度之间的关系。

1.2 压力容器主要由哪几部分组成？分别起什么作用？

答：

筒体：压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间，是压力容器的最主要的受压元件之一；

封头：有效保证密封，节省材料和减少加工制造的工作量；

密封装置：密封装置的可靠性很大程度上决定了压力容器能否正常、安全 地运行；

开孔与接管：在压力容器的筒体或者封头上开设各种大小的孔或者安装接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪等接管开孔，是为了工艺要求和检修的需要。

支座：压力容器靠支座支承并固定在基础上。

安全附件：保证压力容器的安全使用和工艺过程的正常进行

三、判断题

(对)5.1 储罐的形式主要有卧式，立式和球形储罐，储存介质的性质是选择储罐形式和储存系统的一个 重要因素。

(错)5.2 鞍座包角越小，鞍角重量越轻，且储罐——支座系统的中心降低。

(对)5.3 工程上可以将双鞍座卧式储存罐简化为均布载荷的外伸简支梁。

(错)5.4 球罐支座中裙式支座用得最为广泛。

(对)5.5 柱式支座的主要缺点是球罐的重心高，稳定性差。

(对)5.6 需要开检查孔时，由于特殊原因而不能开设时，应相应缩短检查周期，或者对全部纵向环向焊缝作100%无损检测。

(对)5.7 球罐接管除工艺特殊要求外，应尽量集中在上下极板上。

(对)5.8 在用水压测试容器壁厚时，校合压力一般取1.25P.

(对)5.9 按形状改变比能屈服失效判剧计算出的内壁初始屈服压力和实际测量值最为接近。

6．换热设备

(对)6.1 套管式换热器具有结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便的特点

(错)6.2 通过增加管程流量或增加横流速度可以改变卡曼漩涡频率，从而消除散热器的振动。 (对)6.3 余热锅炉是在工业中用来回收余热的一种锅炉，它的基本结构和一般锅炉相似。

(错)6.4 余热锅炉的使用会增加对环境的污染

(对)6.5 使用余热锅炉能够提高热能总利用率，节约一次能源消耗。

(错)6.6 在换热设备中，采用大直径的换热管可以增大传热面积。

(错)6.7 在换热设备中，换热管的管径愈小，耐压愈高。

(对)6.8 管内翅片虽然增加了传热面积，但是也改变了流体在管内的流动形势和阻力分布，泵功率的损失也会相应增加。

(错)6.9 管子的固有频率可以通过精确的计算获得。

(对)6.10 板式换热器可用于处理从水到高黏度的液体的加热、冷却、冷凝、蒸发等过程，适用于经常需要清洗，工作环境要求十分紧凑的场合。

二、判断是非题（正确的划√，错误划×）

1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。 （×）

2．设计压力为4MPa的容器为高压容器。 （×）

3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。 （×）

4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。 （√）

5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。 （×）

6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。 （√）

7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。（√）

8．边缘应力具有自限性和局限性。 （√）

9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。 （×）

10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。 （×）

11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来 （√）

12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。 （×）

13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小（×）

14．塔的最大质量出现在其水压试验时 （√）

15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。 （×）

16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。 （×）

17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。 （×）

18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。 （×）

19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。（√）

20．法兰联结结构中，垫片是一个不可缺少的元件之一。 （√）

三、填空题

1、弹塑性材料从拉伸到断裂所经历的四个阶段是①弹性变形阶段 ②屈服阶段③强化阶段 ④缩颈断裂阶段。

2、一钢管由无缝钢管而成，则钢管的公称直径是指它们的 名义直径 。

3、边缘应力特征为① 自限性 ② 局限性 。

4、中压容器是指其设计压力为 1.6MPa?P?10Mpa 。

5、受外压作用的长圆筒发生的是 稳定性 破坏，而不是 强度 破坏。

6、设计温度在壁厚设计时与的选择① 材料 ② 许用应力 有关。

7．钢材中含有杂质硫会造成钢材的 热脆 性增加，含有杂质磷会造成 冷脆 性增加。

8．压力容器按其用途可分为① 换热设备 ，② 反应设备 ，③分离设备 ，④ 储存设备 等四类。

9．压力容器边缘应力具有 局限性 和 自限性 两个特点。

10．直立设备塔除承受工作介质压力作用外，一般还承受① 地震载荷 ，② 风载荷 ，③ 质量载荷 的作用

一、选择题（每题21．在管壳式换热器壳程的进口介质为有腐蚀或有磨蚀的气体，蒸汽及汽液混合物时，应设置什么？（ ）

（a）导流筒 （b）防冲板 （c）防冲板或导流筒

2．碳素钢，16MnR和正火15MnVR钢制容器进行液压试验时，液体温度不得低于多少度？ （ ） （a） 5℃ （b） 10℃ （c） 20℃

3. 卧式容器鞍座的包角α，一般取（ ）

（a）120~150° （b）90° （c） 180°

4．《容规》规定，用于焊接压力容器的碳素钢和低合金钢含碳量不应大于（ ）

（a） 0.24% （b）0.25% （c）0.30%

5． 卧式换热器，冷凝器和重沸器壳程介质为气液相共存或液体中含有物料，折流板缺口应（ ）

（a） 垂直左右方向 （b）水平上下方向 （c） 一定倾角方向

6．GB150规定不另行补强的最大开孔直径为（ ）

（a） φ89 （b） φ108 （c） φ76

7．锥壳与圆筒的连接应采用（ ）结构。

（a） 未焊透 （b） 全焊透

8．GB150规定当锥壳的半顶角（ ）时，其厚度可按平盖计算。

（a） α>60° （b） α>50° （c） α>45°

9．厚壁圆筒中存在三个方向的应力，其中只有（ ）是沿厚度均匀分布的。

（a） 径向应力 （b） 轴向应力 （c） 环向应力

310．易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于（ ）MPa.m的中压反应容器为第三类压力容器。

（a） 0.2 （b） 0.5 （c） 10

二、判断题（每题2分，共20分）

1．压力容器的容积是指容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公差）并予以圆整，

且不扣除内部附件体积的容积。（ ）

2．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，当无法达到这一要求时，应控制水的氯

离子含量不超过30ppm。（ ）

3．对压力容器上所有的开孔均应进行补强，否则将影响其安全使用。（ ）

4．圆形平盖厚度计算公式是基于假定薄的圆形平板受均布载荷，周边简支或刚性固支连接情况下推导而

得。（ ）

5．卧式容器鞍座位置A不宜大于0.2L,当需要时，A最大不得大于0.25L。（ ）

6．GB150内压圆筒强度计算基本公式的理论依据是第三强度理论。（ ）

7．GB150规定凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头。（ ）

8．椭圆形封头形状系数K的意义为封头上最大应力与对接圆筒中环向薄膜应力的比值。（ ） 9．GB150规定壳体上的开孔应为圆形、椭圆形、长圆形。（ ）

10．GB150规定若补强材料许用应力大于壳体材料许用应力，则所需补强面积可以减少。（ ）

三、填空题（每空1分，共15分）

1. 采用补强圈结构补强时，应遵循下列规定：钢材的标准常温抗拉强度≤ ；补强圈厚度应

≤ ；壳体名义厚度δn≤ 。

2. 压力容器介质毒性程度参照HG20660<<压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类>>的规定分

四级，即 （Ⅰ级）， （Ⅱ级）， （Ⅲ级）， （Ⅳ级）。

3. 在确定试验压力时，容器各元件（筒体，封头，接管，法兰及紧固件等）所用材料不同时，应取各元

???

t???件之比值中 。

4. 对于不适合做液压试验的容器，如容器内不允许有 或由于 原因不能充满液体的容器，可以采用气压试验。

5．压力容器的安全附件主要有 ， ， ， ， 。

四、问答题（每题4分，共20分）

1．压力容器按设计压力分为哪四个压力等级？具体怎样划分的？

2．在进行塔设备设计计算时主要考虑了哪几种载荷？

3．卧式容器的支座布置有何特点？

4．管壳式换热器有哪几种基本类型？

5．搅拌容器在什么情况下要设置换热元件？常用的换热元件有哪几种形式？

五、计算推导题（10分）

1．如图有一薄壁圆锥形敞口容器，内盛满度为

最大周向及经向薄膜应力。

?的液体，壁厚为?，顶部悬挂支承，试求其圆锥体上的

p＝2.7MPa，设计温度为200?C，罐的内直径为1000mm，采

用标准椭圆形封头，罐体长3200mm，罐体材料为20R，采用双面对接焊，局部无损探伤，??0.85，腐

1．某厂需设计一回流液罐，罐的设计压力蚀裕量

C2?1mm，钢板厚度负偏差C1?0，试确定筒体及封头的厚度并做筒体水压试验应力校核。