【文章內(nèi)容簡介】 密性試驗所用的氣體應為干燥，潔凈的空氣、氮氣或其它惰性氣體。6． 氣密性試驗壓力應在圖樣上注明。試驗壓力應緩慢上升，達到歸定的試驗壓力后保壓30分鐘，然后降至設(shè)計壓力，對所有焊縫和連按部位進行泄漏檢查，小型容器也可浸入水中檢查。如有泄漏，修補后重新進行液壓試驗和氣密性試驗。經(jīng)檢查無泄漏即為合格。3—15 試述第一、三、四強度理論？第一強度理論即最大主應力理論，其當量應力強度S=σ1。它認為引起材料斷裂破壞的因素是最大主應力。亦即不論材料處于何種應力狀態(tài)，只要最大主應力達到材料單項拉伸時的最大應力值，材料即發(fā)生斷裂破壞。第三強度理論即最大剪應力理論，其當量應力強度S=σ1σ3，它認為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是最大剪應力。亦即不論材料處于何種應力狀態(tài)，只要最大剪應力達到材料屈服時的最大剪應力值，材料即發(fā)生屈服破壞。第四強度理論亦稱最大變形能理論，其當量應力強度S=（它認為引起材料發(fā)生屈服破壞的主要因素是材料的最大變形能。亦即不論材料處于何種應力狀態(tài)，只要其內(nèi)部積累的變形能達到材料單向拉伸屈服時的變形能，材料即發(fā)生屈服破壞。我國GB15098標準中計算式主要是以第一強度理論為基礎(chǔ)的。我國JB4732《鋼制壓力容器—分析設(shè)計標準》中應力強度計算均采用第三強度理論。3—16 GB150—98《鋼制壓力容器》標準中的圓筒公式采用了哪種強度理論？涵義是什么？圓筒計算公式用lame公式，該公式用四種強度理論又派生出四個應力計算公式。GB150—98《鋼制壓力容器》標準中的圓筒公式是由殼體薄膜理論環(huán)向應力表達式演變而來，即平均直徑處的薄膜應力公式（中徑公式）；這個公式當外徑與內(nèi)徑比值K≤。因此，在工程上就將中徑公式視為第一強度理論公式，亦可用于厚壁容器（K≤）時的計算。3—17 GB150—98《鋼制壓力容器》標準中，內(nèi)壓圓筒強度計算的基本公式和使用范圍是什么？基本公式： PcDi δ= 2[σ]tφPc適用范圍為：Do/Di≤ 或P≤[σ]tφ3—18 GB150—98《鋼制壓力容器》標準中，內(nèi)壓球殼強度計算的基本公式和使用范圍是什么？基本公式： PcRi δ= 2[σ]適用范圍為： 或P≤[σ]tφ3—19 內(nèi)壓圓筒與球殼厚度計算公式中的焊縫系數(shù)指的是何焊縫系數(shù)？圓筒中的焊縫系數(shù)為縱焊縫系數(shù)(即A類焊縫系數(shù))。球殼公式中的焊縫系數(shù)為球殼上各焊縫的最小焊縫系數(shù)，其中包括球殼與圓筒相連接的環(huán)焊縫系數(shù)(即A類焊縫系數(shù))。3—20 外壓容器破壞形式有哪兩種？外壓容器的設(shè)計壓力應包括哪兩個方面的內(nèi)容？外壓容器破壞的主要形式有強度破壞和失穩(wěn)破壞兩種。設(shè)計應包括強度計算和穩(wěn)定校核。因失穩(wěn)往往在強度破壞前發(fā)生，所以穩(wěn)定性計算是外壓容器計算中主要考慮的問題。3—21 GB150—98《鋼制壓力容器》標準中，外壓圓筒（D0/δe≥20）的有效厚度如何計算？1． 假設(shè)δn令δe=δnC,定出L/D0和D0/δn.2． 在圖中利用L/D0和D0/δ查出相應系數(shù)A。3． 由A和材料的彈性模量E查圖得B值，用下式計算出許用外壓應力[P]。 B [P]= D0/δe 2AE 或 [P]= 3(D0/δe)4.[P]應大于或等于Pc,否則須再假設(shè)名義厚度 δn,重復上述計算步驟,直至[P]大于且接近Pc為止。3—22 常見的容器封頭有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？常見的容器封頭有半球形、碟形、橢圓形、無折邊球形、錐形、平蓋生等。從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋最差。從制造上看，平蓋最容易，其次為錐形、碟形、橢圓形、球形。錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，使用也較多。3—23 碟形封頭的球面部分的內(nèi)半徑和封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑有何要求？碟形封頭的球面部分的內(nèi)半徑應不大于封頭的內(nèi)直徑，封頭轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑應不小于封頭內(nèi)直徑的10%，且不得小于3倍名義厚度δn。3—24 受內(nèi)壓的碟形封頭和橢圓形封頭的形狀系數(shù)是什么？碟形封頭形狀系數(shù)M按下式計算：式中：Ri為球面部分的內(nèi)半徑，r為轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑。橢圓形封頭的形狀系數(shù)K按下式計算：式中Di為封頭內(nèi)直徑，hi為封頭不包括直邊部分的高度。標準橢圓形封頭K=1。3—25 受內(nèi)壓碟形封頭厚度的計算公式是什么？計算厚度式中M為封頭形狀系數(shù): 3—36 GB15098對碟形封頭的有效厚度有何限制?對于Ri=,r=,%,%.但當確定封頭厚度時已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題,或是按分析法進行設(shè)計者可不受此限制.3—27 受內(nèi)壓橢圓形形封頭的厚度計算公式是什么?計算厚度公式是: 式中K為封頭形狀系數(shù): 3—28 GB150—98對橢圓形封頭的有效厚度有何限制?標準橢圓形封頭(K=1)的有效厚度應不小于封頭內(nèi)直徑的15%,%.但當確定封頭厚度時已考慮了內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn)問題，或是按分析法進行設(shè)計者，可不受此限。3—29 受內(nèi)壓（凹面受壓）無折邊球形封頭的計算厚度公式是什么？答：封頭的計算厚度按下式確定：式中Q系數(shù)，可查圖表取得。3—30受外壓（凸面受壓）無折邊球形封頭的計算厚度公式是什么？下列兩種方法取較大值:1． 外壓球殼所需的有效厚度計按下以下步驟確定：a. 假設(shè)δe=δnC,定出Ri/δeb. 按下式計算系數(shù)AA=c. 根據(jù)所有材料從有關(guān)圖中找到系數(shù)B，并按下式計算許用外壓力[P]：[P]=或 [P]=d. [P]應大于或等于Pc,否則再假設(shè)名義厚度δn重復上術(shù)計算，直到[P]應大于且接近Pc為止。：δ=式中：Q—系數(shù)，由圖查取。3—31 兩側(cè)受壓的無折邊球面中間封頭的厚度如何計算？當不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時作用時，應分別按下列兩種情況計算，取較大值：a. 只考慮封頭凹面受壓計算厚度按：計算，式中Q值按GB15098的圖76查取。b. 只考慮封頭凸面受壓，計算公式同上，但其中Q值按GB15098的圖77查取。此外。當能夠保證任何任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時作用時，可以按封頭兩側(cè)的壓差進行設(shè)計，當封頭一側(cè)是正壓，另一側(cè)為負壓，則必須按兩鍘差值進行設(shè)計。a. 當壓力差的作用使封頭凹面受壓時，計算厚度的公式同上，式中Q值按GB15098的圖76查??；b. 當壓力差的作用使封頭凸面受壓時，算公式仍按上式確定，但其中Q值按GB15098的圖77查取。此外。3—32 GB15098對錐形封頭的設(shè)計范圍有何限制？對其幾何形狀有何要求？ 對錐形封頭只規(guī)定適用軸對稱的無折邊或折邊錐形封頭，且其錐殼半頂角a≤60176。1． 錐殼大端：當錐殼半頂角a≤30度時可采用無折邊結(jié)構(gòu)；當a30度時應采用有折邊結(jié)構(gòu)，否則應按應力分析方法進行設(shè)計。2． 大端折邊錐形封頭的過渡段轉(zhuǎn)角半徑 r應不小于封頭大端內(nèi)徑Di的10%,且不小于該過渡段厚度的3倍。3． 錐殼小端：當錐殼半頂角a≤45度時可采用無折邊結(jié)構(gòu)；當a45度時應采用折邊結(jié)構(gòu)，否則應按應力分析方法進行設(shè)計。4． 小端折邊錐形封頭的過渡段轉(zhuǎn)角半徑 rs應不小于封頭小端內(nèi)徑Dis的5%,且不小于該過渡段厚度的3倍。5． 錐殼與圓筒的連接應采用全焊透結(jié)構(gòu)。3—33 當錐形封頭的錐殼半頂角a60時，應如何計算？當錐殼半頂角a60時，錐形封頭的厚度可按平蓋進行計算。也可以用應力分析（包括有限元）法確定。3—34 錐形封頭的錐殼，其厚度如何計算？Dc的含義為何？錐殼厚度的計算公式為:式中Dc的含意是：GB15098允許錐殼同一個半頂角的幾個不同厚度的錐殼段組成，錐殼的直徑是逐段變化的，因此，錐殼段的厚度也是逐段變化的。各錐殼段的厚度均按此式計算，式中Dc分別為各錐殼段大端內(nèi)直徑。3—35 受內(nèi)壓無折邊錐形封頭大小端如需補強時，對加強段有何要求？加強段厚度如何計算？有何限制？若需要增加厚度予以加強時，錐殼加強段與圓筒加強段應有相同的厚度。受內(nèi)壓無折邊錐形封頭大端加強段的厚度按下式計算：式中Q值由GB15098的圖712查取。受內(nèi)壓無折邊錐形封頭小端加強段的厚度按下式計算：式中Q值由GB15098的圖714查取。加強段的限制：在任何情況下，加強段厚度不得小于邊接處錐殼的計算厚度。錐殼加強段的長度，對于大端，應不小于；對于小端，應不小于。圓筒加強段的長度，對于大端，應不小于；對于小端，應不小于。3—36 受內(nèi)壓折邊錐形封頭大端厚度，在GB15098中是如何確定的？受內(nèi)壓折邊錐形封頭大端厚度的確定，在GB15098中，是以過渡段與錐殼相連接處的過渡段厚度與錐殼厚度相比較，取其大者。將過渡段視作碟形封頭的過渡區(qū)，因而按碟形封頭計算其厚度。與之相連的錐殼，由于此處的直徑已小于過渡區(qū)前的圓筒直徑，此處直徑可根據(jù)其過渡區(qū)半徑和錐殼半項角值計算得出，而后用錐殼厚度計算式計算。GB15098中的折邊錐形封頭大端的過注段厚度計算式： δ= 和過渡區(qū)相接處的錐殼厚度計算式：δ= 均系按此機理推導得出。其中的系數(shù)K值的f值分別由GB15098中的表7—4和表7—5查取。3—37 圓形平蓋厚度計算公式化是什么？如何推導而來？圓形平蓋厚度計算公式是基于假定薄的圓形平板受均布載荷，周邊簡支或鋼性固支連接情況下推導而得的。其計算公式為：3—38 緊縮口封頭作用于縱向截面彎曲應力按什么公式校核？ 作用于縱向截面的彎曲應力是，即 σm≤[σ]t這就是GB15098對緊縮口封頭縱向截面上作用的彎曲應力校核公式。3—39 GB15098規(guī)定在什么情況下壓力容器壁上開孔可不另行補強？允許不另行補強需滿足下述條件：1． 相鄰兩開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應不小于兩孔直徑之和的兩倍。2． 接管公稱外徑小于或等于89mm。3． 不補強接管的外徑和最小壁厚的規(guī)格采用：φ2φ3φ3φ45φ57φ65φ766φ896mm。（接管的腐蝕裕量為1mm）以上規(guī)定適用于設(shè)計壓力P≤。3—40 壓力容器開孔補強有幾種？采用補強圈結(jié)構(gòu)補強應遵循什么規(guī)定？壓力容器的開孔補強，從設(shè)計方法區(qū)分大致下述幾種：1． 等面積補強法。2． 極限補強法。3． 安定性分析。4． 其它方法，如試驗應力分析法、采用增量塑性理論方法研究容器開孔及補強等等。從補強結(jié)構(gòu)區(qū)分，其基本結(jié)構(gòu)大致分為兩大類：1． 補強圈搭焊結(jié)構(gòu)。2． 整體補強結(jié)構(gòu)。當采用補強圈結(jié)構(gòu)補強時，應遵循下列規(guī)定：1． 所采用鋼材的標準常溫抗拉強度：σb≤540Mpa.2． 殼體名義厚度δn≤38mm。3． 。3—41在應用等面積補強時，為什么要限制d/D之比和長圓形孔的長短軸之比？開孔不僅削弱容器壁的強度，而且在開孔附近的局部區(qū)域形成很高的應力集中。較大的局部應力，加上接管有各種載荷所產(chǎn)生的應力、溫度應力，以及容器材質(zhì)和制造缺陷等等因素的綜合作用，往往會造成容器的破壞源。因此，對于開孔的補強首先應研究開孔的受力分析。其基本方法是從彈性力學的大平板上開小孔分析。一、 大平板上開小圓孔：1． 單向拉伸 應力集中系數(shù)：K=32． 雙向拉力 應力集中系數(shù)：K=二、 大平板上開孔問題，橢圓孔邊緣應力集中系數(shù)可比圓孔大。特別是長軸垂直于主應力方向時，a/b越大，應力集中系數(shù)就越大。三、 圓柱上開小圓孔，當將圓柱展平，小孔的變形不會很大，仍近似圓孔；若是開大孔，展開后將近似于橢圓孔，應力集中系數(shù)可能增大。尤其是當d/D之比較大時，由于殼體曲率影響，開孔邊緣將引起附加彎矩，更加大了其應力水平，危及安全。四、 d/D之比較大時，已超出了“大平板上開小孔”的假設(shè)。運用的計算就不可能正確。因此對d/D必須給予限制。3—42 壓力容器殼體上開孔的最大直徑有何限制？限制如下：1． 對于筒體：當其內(nèi)徑Di≤1500mm時，開孔的最大直徑d≤，且d≤520mm。當其內(nèi)徑Di1500mm時，開孔的最大直徑d≤，且d≤1000mm。2． 凸形封頭或球殼的開孔最大直徑d≤3． 錐形封頭的開孔最大直徑d≤，Di為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。3—43 內(nèi)壓容器開孔補強所需補強面積按什么公式計算？ A=dδ+2δ(δmC)(1fr)對于內(nèi)壓容器中平蓋開孔所需補強面積：A=3—44 外壓容器開孔所需補強面積按什么公式計算？A=[dδ+2δ(δmC)(1fr)]3—45 等面積補強法與壓力面積法有什么異同？壓力面積法是西德受壓容器規(guī)范和西德蒸汽鍋爐技術(shù)規(guī)程中的采用的開孔補強方法。該計算方法的通式為： 式中Ap為補強范圍內(nèi)的壓力作用面積；Aσ為補強范圍內(nèi)的殼體、接管、補強金屬的面積；P設(shè)計壓力[σ]材料許用應力。該式是以受壓面積和承載面積的平衡為基礎(chǔ)的。等面積法的含義是：補強殼體的平均強度，用開孔等面積的外加金屬來補償削弱的殼壁強度。它們的基本出發(fā)點是一致的。由于有效范圍考慮不同，所以引起了整外補強計算的結(jié)果。d/2 或 D殼體中徑3—46 壓力容器開孔的有效補強范圍及有效補強面積是什么？有效補強范圍是指：1． 有效寬度：B=2d2． B=d+2δn+2δnt取兩者中較大值。有效高度h1= h1=接近實際外伸伸高度 取兩者較小值 h2= h2=接近實際內(nèi)伸伸高度 取兩者較小值有效補強面積是指：在有效補強范圍內(nèi)可作為補強的金屬面積：A1—殼體受內(nèi)壓或外壓所需設(shè)計厚度之外的多余金屬面積：A1