4.根据自己的设计(校核或审核)岗位,简述作为一名设计(校核或审核)人员应具备的基本条件. 答:
1).设计人员:
(1) 具有一定的相应设计专业知识;
(2) 贯彻执行有关规程、安全技术规范、标准;
(3) 能够在审核人员指导下独立完成设计工作,并且能够使用计算机进行设计; (4)具有初级(含初级)技术职称和一年以上的设计经历。 2).审核人员:
(1) 能够认真贯彻执行国家的有关技术方针、政策,工作责任心强,具有较全面的相应设计专业技术知识,能保证设计质量;
(2)能够指导设计、校核人员正确执行有关法规、安全技术规范、标准,能解决设计、安装和生产中的技术问题; (3) 具有审查计算机设计的能力;
(4) 具有3年以上相应设计校核经历; (5) 具有中级以上(含中级)技术职称;
(6)经压力容器设计审批人员专业考核合格或者持有压力管道设计审批人员资格证书。
3).校核人员:
(1) 能够运用有关法规、安全技术规范、标准,指导设计人员的设计工作; (2) 具有相应设计专业知识,有相应的压力容器或压力管道设计成果并且已投入制造、使用;
(3) 具有应用计算机进行设计的能力; (4) 具有3年以上相应设计经历; (5) 具有初级以上(含初级)技术职称。
5.根据自己的设计(校核或审核)岗位,简述作为一名设计(校核或审核)人员的主要技术职责?
答:设计人员:
(1) 严格贯彻执行国家有关压力容器设计法规、规程、标准和有关技术文件。 (2)根据设计任务书要求完成产品的计算书、图纸和样表的计算、设计和编写工作。
(3) 技术文件要符合压力容器有关法规、规程和标准、机械制图、互换性基础标准、法定计量单位等规定,贯彻执行GB、JB、HG等各有关标准及制图的要求。 (4) 绘制的产品图样质量要标准化、系列化、通用化。设计文件完整、选用标准及计算结果正确。
(5) 协助处理生产制造过程中发生的技术问题。
(6) 按照设计文件审批、更改签署制度的有关规定,办理《图样及技术文件更改许可书》。
(7) 按照设计文件审批、更改签署制度的有关规定,办理《材料代用单》。 (8) 发现重大质量和技术问题及时向校核或审核人员汇报 (9) 参加设计方案会审、调试和技术服务工作。 审核人员:
(1) 参加压力容器设计原则和主要技术问题的讨论研究,并作出决定;帮助设计
人、校核人解决疑难技术问题;
(2)负责审核压力容器设计原则、设计方案是否符合设计条件;是否符合技术先进.安全可靠.经济合理.设计是否切合实际。对主要技术问题和设计方案的正确合理负责;
(3)在设计过程中应与设计人、校核人密切联系,及时协调和处理好设计,校核之间在设计技术上的分歧意见;
(4) 审核压力容器设计是否贯彻国务院及国家有关部门发布的有关安全监察条例和规程;是否执行国家和部颁标准、规范和规定;
(5)审核压力容器的主要结构、材料选用和主要构件的加工要求是否正确; (6) 审核强度计算公式,基础数据和主要计算结果是否正确;
(7) 审核主要的装配尺寸和关键零部件尺寸是否正确;选用的复用图,标准图是否恰当;
(8) 审核技术条件是否正确,叙述是否完整、明确;
(9)认真填写“设计文件校审记录”,做好设计质量评定工作,填写设计质量等级; (10) 按规定签署设计文件。 校核人员:
(1) 严格贯彻国家有关压力容器设计法规、规程、标准和有关技术文件。
(2) 监督、检查和指导压力容器设计人员工作,并对其设计质量进行评价,填写在《设计图样校审表》中,对有争议的问题作出判断。
(3) 担任压力容器设计文件(计算书、图纸、样表、说明书)的校对工作。 (4) 材料选用或代用。
(5) 主要结构尺寸、(容器或零部件)重量、形位公差、表面粗糙度等基础标准、技术要求。设计方法及数据。
(6) 主要结构设计合理、及安全可靠。
(7) 及时处理生产和试制过程中发生的技术问题,对重大质量问题及时向审核人员或设计单位技术负责人汇报。
(8) 编制或校核使用说明书(必要时)。
6.什么是压力容器的弹性失稳和非弹性失稳?采用高强度钢代替低强度钢可否提高容器的稳定性?为什么?
答:失稳时,器壁中的薄膜压缩应力小于材料的比例极限,应力与应变符合虎克定律时,称为弹性失稳。由于此时失稳临界压力与材料的屈服限无关,仅与弹性模数E及泊松比μ有关。因各种钢材的E及μ差别不大,故以高强度钢代替低强度钢对提高容器的弹性稳定性几乎无效。
若失稳时器壁中的压缩应力大于材料的比例极限,应力与应变呈非线性关系时,则称非弹性失稳。非弹性失稳时的临界压力与材料屈服限有关。此时采用高强度钢代替低强度钢则可提高容器的稳定性。
7.容器失稳有那些类型?其特点如何?
答:容器失稳分为周向失稳和经(轴)向失稳两种:
周向失稳是因容器周向压缩薄膜应力所引起。经向失稳是由容器轴向压缩薄膜应力所造成。容器周向失稳时,其横截面由圆形变成波形。容器经向失稳时,其横截面仍为圆形,但其经线由原直线变为波形线。
容器按照失稳范围大小,可分为整体失稳和局部失稳。通常外压容器的压瘪属于
整体失稳,而内压作用下的椭圆封头的过渡区失稳属于局部失稳。两者之不同,是因压应力存在范围不同所致。
8. 按《压力容器安全技术监察规程》规定,钢制压力容器的接管(凸缘)与壳体之间的接头设计及夹套压力容器的接头设计,哪些情况应采用全焊透型式? 答:
1) 介质为易燃或毒性为极度和高度危害的压力容器。 2) 做气压试验的压力容器。 3) 第三类压力容器。 4) 低温压力容器。
5) 按疲劳准则设计的压力容器。 6) 直接受火焰加热的压力容器。 7) 移动式压力容器。
9. 双支座卧式容器设计中,对支座的位置及固定型式按什么原则确定?
答:根据均布载荷的外伸梁的力学分析可知,当外伸梁的长度A为梁的全长L的0.207倍时,跨间的最大弯矩与支座截面处的弯矩(绝对值)相等,若外伸加长,支座截面处的应力加大。因而,卧式容器通常要求A≤0.2L。
此外,由于封头的刚性大于圆筒体的刚性,封头对于圆筒体有加强作用,若支座邻近封头,即A≤0.5Rm(Rm为圆筒平均半径),则可充分利用封头的加强效应。因此在满足A≤0.2L时,尚应尽量满足A≤0.5Rm。
和立式容器一样,卧式容器的支座也应固定在基础上。但是,环境和物料温度的变化会使卧式容器的圆筒体产生伸缩,若因支座固定而不允许圆筒体伸缩,圆筒体内部将增加附加应力。因此卧式容器只允许一个支座固定,另一支座的地脚螺栓孔开成长圆孔,允许滑动。
10. 一台承压设备,压力为低压;温度:70℃;介质:清水。请问:该设备如何分类?依据是什么?
答:该设备不属《容规》的监察范围,不用划类。
《容规》第2条“本规程适用于同时具备下列3个条件的压力容器: 1) 最高工作压力(p W)大于等于0.1MPa(不含液体静压力);
2) 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)大于等于0.025m3;
3) 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。” 该设备中介质最高工作温度低于标准沸点,故不属《容规》的监察范围,不用划类。
11. 有一只需局部射线或超声检测的大直径低压容器,其封头为先拼焊后成形的碟形封头,成形后经100%射线检测合格,由于运输困难封头被切割成两半,运抵使用现场后再焊成一体,问最后这道焊缝的无损检测长度是多少?为什么? 答:无损检测长度为这道焊缝长度的20%(见《容规》84条),因为此为已成型的需局部射线或超声探测的大直径低压容器。
12. 《容规》第40条“对某些结构特殊的受压元件按常规标准无法解决强度计算时,局部可以参照JB4732规定的方法进行分析计算,……”在进行这种分析计算时,其设计应力强度应如何选取?该元件或该局部的制造技术要求如何确定? 答:JB4732标准中对各种元件的厚度计算即是建立在应力分析基础上并采用了
第三强度理论,故应以屈服极限?s 为基准而确定许用应力。
制造技术要求应该按JBT4732《钢制压力容器——分析设计标准》确定。 五、计算题 10分.
已知一台圆筒形容器的内径D=4000mm.设计压力为0.4Mpa(不计液体静压力)设计温度为20℃,盛装轻度危害介质,采用符合JB/T4746-2002的椭圆封头,材料为GB6654-1996中的钢板,?s=345Mpa, ?b=510Mpa腐蚀裕度1mm,封头拼接接头系数为1,根据GB150-1998《钢制压力容器》规定试计算该封头的计算厚度,设计厚度和名义厚度?(应写出计算过程)。 解:???t = = =170MPa 计算厚度 ? = = =4.71mm
设计厚度 ?d=?+C2=4.71+1=5.71mm
?n=8~25mm时,厚度负偏差 C1 =0.8mm ,故取名义厚度?n=8mm ?e=?n -C1 -C2=8-0.8-1=6.2≥0.15%Di=6 mm ,满足最小厚度要求