发布时间 : 星期六 文章压力容器设计制造200问答更新完毕开始阅读6dc42873bf23482fb4daa58da0116c175f0e1e17
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答：基本公式： 适用范围为pc ≤0.6[σ]tφ。
3-24 内压圆筒厚度计算公式中的焊接接头系数指的是何类焊接接头系数？具体说明。
答：指的是A类焊接接头系数，具体就是指的圆筒纵向焊接接头系数。 3-25 外压元件破坏形式有哪两种？外压元件的设计应包括哪两方面的内容？
答：外压元件破坏主要有强度不足引起的破坏和失稳破坏两种。设计应包括强度计算和稳定性校核。因失稳往往在强度破坏前发生，所以稳定性计算是外压元件设计中主要考虑的问题。
3-26 GB150-1998对外压圆筒（D0/δe≥20）有效厚度的计算是如何规定的？
答：a）假设δn，令δe＝δn－C，定出L/Do和Do/δe； b）在GB150-1998中图6-2的左方找到L/Do值，过此点沿水平方向右移与Do/δe线相交（遇中间值用内插法），若L/Do值大于50，则用L/Do=50查图，若L/Do值小于0.05，则用L/Do=0.05查图； c）过此交点沿垂直方向下移，在图的下方得到系数A（也可用表6-1查取）； d）按所用材料选用GB150-1998中图6-3～6-10，在图的下方找到系数A；若A值落在设计温度下材料线的右方，则过此点垂直上移，与设计温度下的材料线相交（遇中间温度值用内插法），再过此交点水平方向右移，在图的右方得到系数B，并按下式计算许用外压力[p]： 若所得A值落在设计温度下材料线的左方，则用下式计算许用外压力[p]： e）[p]应大于或等于pc，否则须再假设名义厚度δn，重复上述计算，直到[p]大于且接近于pc为止。
3-27 带锥形封头或有锥壳变径段的外压容器的计算长度应如何确定？
答：以圆筒—锥壳的交线为界确定外压元件的计算长度是有条件的，无条件地以交线为界是错误的。如图3-1所示，只有当圆筒—锥壳的交线是支撑线时，即该连接处的惯性矩满足GB150-1998中7.2.5.3条规定所需惯矩的要求时，该交线才能作为外压元件计算长度的一条界线。当圆筒—锥壳的交线不是支撑线时，即该连接处的惯性矩不能满足所需惯性矩的要求时，则该交线不能为外压元件计算长度的界线，如图3-2所示。图中L范围以内的外压元件，如图中所示的大、小圆筒和锥壳，其外压计算长度均为L，并应按各自的直径和相应的厚度进行外压计算。此外，锥壳（含折边锥壳）的厚度还不得小于相连接圆筒的厚度。 3-28 常见的容器封头有哪几种？各有何优缺点？
答：常见的容器封头有半球形封头、碟形封头、椭圆形封头、球冠形封头、锥形封头、平盖等。从受力情况看，依次为：半球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥形、平盖最差。从制造上看，平盖最易，其次为锥形、球冠形、碟形、椭圆形、半球形。锥形封头受力不佳，但有利于流体均匀分布和排料，使用也较多。
3-29 GB150-1998对碟形封头球面部分的内半径和封头转角内半径有何要求？ 答：碟形封头球面部分的内半径应取不大于封头的内直径，通常取0.9倍的封头内直径，封头转角内半径应不小于封头内直径的10％，且不得小于3倍的名义厚度δn。 3-30 受内压的碟形封头和椭圆形封头的形状系数是什么？
答：碟形封头的形状系数M按下式计算： 式中Ri为球面部分内半径，r为转角内半径。椭圆形封头的形状系数K按下式计算： 式中Di为封头内直径，hi为封头曲面深度。标准椭圆形封头K=1。
3-31 GB150-1998中受内压碟形封头计算厚度的公式是什么？ 答：计算厚度 式中M为碟形封头形状系数， 。 3-32 GB150-1998对碟形封头的有效厚度有何限制？
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答：对于Ri=0.9Di、r=0.17 Di的碟形封头，其有效厚度应不小于封头内直径的0.15％，其他碟形封头的有效厚度应不小于0.30％。但当确定封头厚度时已考虑了内压下的弹性失稳问题，可不受此限制。
3-33 GB150-1998中受内压椭圆形封头计算厚度的公式是什么？ 答：计算厚度 式中K为椭圆形封头形状系数， 。 3-34 GB150-1998对椭圆形封头的有效厚度有何限制？
答：标准椭圆形封头（K=1）的有效厚度应不小于封头内直径的0.15％，其他椭圆形封头的有效厚度应不小于0.30％。但当确定封头厚度时已考虑了内压下的弹性失稳问题，可不受此限制。
3-35 GB150-1998中受内压（凹面受压）球冠形端封头的计算厚度公式是什么？ 答：计算厚度 式中Q为系数，由GB150-1998中图7-5查取。
3-36 GB150-1998对受外压（凸面受压）球冠形端封头计算厚度的确定是如何规定的？
答：封头的计算厚度按下列两种方法确定，取其较大值： 1．按以下步骤确定外压球壳的有效厚度： a）假设δn，令δe＝δn－C，定出Ro/δe； b）用下式计算系数A： c）根据所用材料选用GB150-1998中图6-3～6-10，在图的下方找出系数A，若A值落在设计温度材料线的右方，则过此点垂直上移，与设计温度下的材料线相交（遇中间温度值用内插法），再过此交点水平方向右移，在图的右方得到系数B，并按下式计算许用外压力[p]： 若所得A值落在设计温度下材料线的左方，则用下式计算许用外压力[p]： d）[p]应大于或等于Pc，否则须再假设名义厚度δn，重复上述计算，直到[p]大于且接近Pc为止。 2．按下式计算封头的计算厚度： 式中Q为系数，由GB150-1998中图7-5查取。
3-37 GB150-1998对两侧受压的球冠形中间封头计算厚度的确定是如何规定的？ 答：1．当不能保证在任何情况下封头两侧的压力都同时作用时，应分别按下列两种情况计算，取较大值： a）只考虑封头凹面侧受压，封头计算厚度按公式 计算，其中Q值由GB150-1998中图7-6查取； b）只考虑封头凸面侧受压，封头计算厚度按上述a）中公式计算，但其中Q值由GB150-1998中图7-7查取。此外还不应小于按GB150-1998中6.2.2（本教材3-36题第一种方法）确定的有效厚度。 2．当能够保证在任何情况下封头两侧的压力同时作用时，可以按封头两侧的压力差进行计算： a）当压力差的作用使封头凹面受压时，封头计算厚度按上述第1种情况a）的方法计算； b）当压力差的作用使封头凸面侧受压时，封头计算厚度按上述第1种情况b）的方法计算。
3-38 GB150-1998对锥壳的设计范围有何限制？对其几何形状有何要求？
答：仅适用于锥壳半顶角α≤600的轴对称无折边锥壳或折边锥壳。对其几何形状有如下要求： 1．对于锥壳大端，当锥壳半顶角α≤300时，可以采用无折边结构；当α＞300时，应采用带过渡段的折边结构，否则应按应力分析方法进行设计。 2．大端折边锥壳的过渡段转角半径r应不小于锥壳大端内直径Di的10％，且不小于该过渡段厚度的3倍。 3．对于锥壳小端，当锥壳半顶角α≤450时，可以采用无折边结构；当α＞450时，应采用带过渡段的折边结构。 4．小端折边锥壳的过渡段转角半径rs应不小于锥壳小端内直径Dis的5％，且不小于该过渡段厚度的3倍。 5．锥壳与圆筒的连接应采用全焊透结构。
3-39 当锥形封头的锥壳半顶角α＞600时，GB150-1998对其厚度计算是如何规定的？
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答：当锥壳半顶角α＞600时，锥形封头的厚度可按平盖计算，也可以用应力分析方法确定。
3-40 GB150-1998中受内压锥壳计算厚度的公式是什么？其中DC的含义为何？ 答：受内压锥壳厚度的计算式为： 式中DC的含义是：当锥壳由同一半顶角的几个不同厚度的锥壳段组成时，锥壳段的直径是逐段变化的，各锥壳段的厚度均按此式计算，式中的DC分别为各锥壳段大端内直径。
3-41受内压无折边锥壳大、小端若需增加厚度予以加强时，GB150-1998对此有何要求？加强段厚度如何计算？有何限制？
答：若需要增加厚度予以加强时，则应在锥壳与圆筒之间设置加强段，锥壳加强段与圆筒加强段应具有相同的厚度。受内压无折边锥壳大端加强段的厚度按下式计算： 式中Q为应力增值系数，由GB150-1998中图7-12查取。受内压无折边锥壳小端加强段的厚度按下式计算： 式中Q为应力增值系数，由GB150-1998中图7-14查取。加强段的限制：在任何情况下，加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度。锥壳加强段的长度L1，大端应不小于 ，小端应不小于 ；圆筒加强段的长度L，大端应不小于 ，小端应不小于 。
3-42 受内压折边锥壳大端厚度的确定，在GB150-1998中是如何规定的？
答：受内压折边锥壳大端厚度的确定，在GB150-1998中，是分别计算出过渡段厚度及与过渡段相接处的锥壳厚度，取其较大者。过渡段厚度计算式： 式中的系数K值由表7-4查取。与过渡段相接处的锥壳厚度计算式： 式中的系数f值由表7-5查取。
3-43 GB150-1998中圆形平盖厚度计算公式是什么？如何推导而来的？
答：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的。其计算公式为：
3-44 GB150-1998对紧缩口封头纵向截面弯曲应力的校核是如何规定的？
答：作用于纵向截面的弯曲应力是 ，此弯曲应力不得大于紧缩口封头设计温度下材料许用应力的0.8倍，即 。
? 3-45 GB150-1998规定在什么情况下压力容器壳体上开孔可不另行补强？ 答：壳体开孔满足下述全部要求时，可不另行补强： a）设计压力小于等于2.5MPa； b）两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍； c）接管公称外径小于或等于89mm； d）接管最小壁厚满足下表要求： 接管公称外径 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小壁厚 3.5 4.0 5.0 6.0 注 1 钢材的标准抗拉强度下限值σb＞540MPa时，接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构型式。 2 接管的腐蚀裕量为1mm。
3-46 压力容器开孔补强有几种？采用补强圈结构补强应遵循什么规定？
答：压力容器的开孔补强，从设计方法区分大致下述几种： 1．等面积法； 2．极限分析法； 3．安定性分析； 4．其他方法，如实验应力分析法、采用增量塑性理论方法研究容器开孔及其补强等等。从补强结构区分，其基本结构大致可分为两类： 1．补强圈搭焊结构； 2．整体补强结构。当采用补强圈结构补强时，应遵循下列规定： 1．所采用钢材的标准常温抗拉强度σb≤540MPa； 2．补强圈厚度小于或等于1.5δn； 3．壳体名义厚度δn≤38mm。若条件许可，推荐以厚壁接管代替补强圈进行补强。
3-47 GB150-1998对压力容器壳体上开孔的最大直径有何限制？
答：限制如下： 1．对于圆筒：当其内径Di≤1500mm时，开孔最大直径d ≤ Di，且d ≤520mm；当其内径Di＞1500mm时，开孔最大直径d ≤ Di，且d ≤1000mm。
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2．凸形封头或球壳的开孔最大直径d ≤ Di。 3．锥壳（或锥形封头）的开孔最大直径d ≤ Di，Di为开孔中心处的锥壳内直径。
3-48 GB150-1998中内压容器壳体（不含平盖）开孔补强所需补强面积的计算公式是什么？
答：内压容器壳体（不含平盖）开孔所需补强面积按下式计算： 式中δ为按内压计算时壳体开孔处的计算厚度。
3-49 GB150-1998中外压容器壳体（不含平盖）开孔补强所需补强面积的计算公式是什么？
答：外压容器壳体（不含平盖）开孔所需补强面积按下式计算： 式中δ为按外压计算时壳体开孔处的计算厚度。
3-50 GB150-1998中平盖开孔补强所需补强面积的计算公式是什么？ 答：平盖开孔所需补强面积按下式计算： 式中 为平盖计算厚度。
3-51 GB150-1998对压力容器开孔的有效补强范围及有效补强面积是如何规定的？
答：1．有效补强范围是指： a)有效宽度 ，取二者中较大值。 b)有效高度：外侧高度 ，取二者中较小值；内侧高度 ，取二者中较小值。 2．有效补强面积是指，在有效补强范围内容器本体可作为补强的截面积Ae与在有效补强范围内另加的补强面积A4之和。其中： Ae＝A1＋A2＋A3 式中：A1——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积； A2——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积； A3——焊缝金属截面积。 A4≥A－Ae 式中：A ——开孔削弱所需要的补强截面积。 3-52 螺栓法兰联接设计包括哪些内容？
答：1．确定垫片材料、型式及尺寸； 2．确定螺栓材料、规格及数量； 3．确定法兰材料、密封面型式及结构尺寸； 4．进行应力校核(计算中所有尺寸均不包括腐蚀裕量)。
3-53 用钢板制造整体带颈法兰时，须符合什么要求？
答：必须符合下列要求： 1．钢板应经超声检测，无分层缺陷； 2．应沿钢板轧制方向切割出板条，经弯制，对焊成为圆环，并使钢板表面成为环的侧面； 3．圆环的对接接头应采用全焊透结构； 4．圆环对接接头应经焊后热处理及100％射线或超声检测，合格标准按JB4700的规定。
3-54 法兰在什么情况下应进行正火或完全退火热处理？
答：在下列任一情况下应进行正火或完全退火热处理： 1．法兰断面厚度大于76mm的碳素钢或低合金钢制法兰； 2．焊制整体法兰； 3．锻制法兰。 3-55 什么叫窄面法兰？什么叫宽面法兰？
答：垫片的接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周范围内的，称作窄面法兰。垫片的接触面分布在法兰螺栓中心圆内外两侧的，称作宽面法兰。
3-56 GB150-1998中法兰按其整体性程度分为几种型式？各型式的特点和计算方法如何？
答：分为三种型式： 1．松式法兰：法兰未能有效地与容器或接管连接成一整体，不具有整体式连接的同等结构强度。不带颈的松式法兰按活套法兰计算，带颈的松式法兰可按整体法兰计算。 2．整体法兰：法兰、法兰颈部及容器或接管三者能有效地连接成一整体结构。其计算按整体法兰进行。 3．任意式法兰：是一些焊接法兰[见GB150-1998图9-1中(h)、(i)、(j)、(k)]。其计算按整体法兰，但为了简便，当满足下列条件时也可按活套法兰计算： δ0≤15mm，Di/δ0≤300，pc ≤2MPa，操作温度小于或等于370℃。
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