1、某冷库一台100m的液氨储罐，其基本参数如下：
设计压力：2.16MPa；最高工作压力：2.0MPa；设计温度：50℃；材质：16MnR；规格：Ф3000×14000×24mm；容积：100m；介质：液氨；腐蚀裕量：2mm；焊缝系数：1.0。 [σ]
50℃
3
3
＝163MPa, [σ]
20℃
＝163MPa,σs＝325MPa
该储罐1996年4月制造，同年6月投入使用，1999年6月首次开罐检验，未发现超标缺陷，安全状况等级为1级。2005年6月第二次开罐检验，检验项目为宏观检查、壁厚测量、对接焊接接头内表面20％磁粉检测。检验中发现罐内底部对接焊缝表面及熔合线上有多处裂纹。
问：
（1）、分析产生裂纹的可能原因是什么？（5分）
（2）、在发现内壁表面裂纹后，您认为是否应进一步采取检验措施？若需要，应再采取哪些检验措施？（2分）
（3）、对其中一处最大表面裂纹打磨圆滑过渡形成的凹坑，凹坑部位经检测无表面和内部缺陷，凹坑尺寸如下：长度150mm，深度4.5mm，宽度50mm，缺陷处打磨前实测壁厚23.1mm，若下一个检验周期不超过3年，问对该凹坑是否需要补焊？（8分）
（4）、此次检验是否需要进行耐压试验？如果需要，则宜采用哪种耐压试验？试验压力如何确定？（3分）
（5）、下次全面检验的重点应有哪些？为什么？（2分） 答：1、液氨和拉应力共同作用下，产生应力腐蚀裂纹。（5分）
2、（1）增加储罐内表面对接接头表面探伤比例，如果扩检部位仍发现裂纹，则应当进行全部焊接接头的表面无损探伤；（0.5分）
（2）对其相应对接接头外表面进行表面探伤抽查；（0.5分）
（3）如果原储罐内表面对接接头采用非荧光磁粉探伤，应改为采用荧光磁粉探伤；（0.5分） （4）储罐对接接头宜采用20%超声探伤抽查。（0.5分）
3、（1）凹坑处壁厚余量： 下一周期腐蚀量C2
据题意：C2＝ (24－23.1)÷9×3＝0.3mm（0.5分） 校核厚度 δ＝
PcDi2?3000?C??0.3?18.82mm（0.5分）
2?163?1?22[?]t??Pc
凹坑底部δ厚度与计算厚度比较： δ＝23.1－4.5＝18.6mm＜18.82mm
凹坑深度超过了壁厚余量，应按《压力容器定期检验规则》评定是否在允许范围内。（1分） 凹坑按其外接矩形规则化为半椭球形凹坑，长轴长度、短轴长度和深度分别为2A＝150mm，2B＝50mm，C＝4.5mm（1分） R＝(3000+23.1)/2＝1511.55mm T＝23.1－0.1×3＝22.8mm T/R＝C＝4.5mm＜T/3＝
22.8?0.015＜0.18（1分）
1511.5522.8?7.6mm 3坑底最小厚度（T－C）22.8－4.5＝18.3mm＞3mm（1分）
150?75mm＜1.4RT?1.4?1511.55?22.8?259.9mm（1分） 250?25mm＞3C＝3×4.5＝13.5mm（1分） B＝2A＝G0＝
CA4.575????0.08＜0.10 T22.8RT1511.55?22.8该凹坑在允许范围内，不需要对凹坑进行补焊。（1分）
4、此次检验需要进行耐压试验（0.5分），采用气压试验；若采用液压试验，试验合格后应进行抽真空。（0.5分） （1）若进行气压试验：
[?]20℃20℃50℃
试验压力为： PT＝?p [σ]＝[σ]故PT＝ηP＝1.15×2＝2.3MPa（1分）
[?]50℃耐压试验应力校核：
δ测＝23.1－4.5＝18.6mm σT＝
PT(Di??测)2?测＝
2.3?（3000?18.6）?186.6MPa
2?18.6σT＜0.8σsφ＝0.8×325×1＝260MPa 满足气压试验时的应力要求。（1分） （2）若进行液压试验：
[?]20℃20℃50℃试验压力：PT＝?p [σ]＝[σ]故PT＝ηP＝1.25×2＝2.5MPa（1分） 50℃[?]耐压试验应力校核：
δ测＝23.1－4.5＝18.6mmσT＝
PT(Di??测)2?测＝
2.5?（3000?18.6）?202.9MPa
2?18.6σT＜0.9σsφ＝0.9×325×1＝292.5MPa 满足液压试验时的应力要求。（1分）
5、根据《压力容器定期检验规则》的规定，下一次开罐进行全面检验时，其检验部位除正常的检验部位外，应重点对此次表面裂纹打磨后的凹坑进行表面探伤，对打磨处附近的对接焊缝增加表面探伤。（1分）
因为打磨后的凹坑存在着较大的应力集中，可能由于应力集中导致产生应力腐蚀，再次产生表面裂纹。（1分）
2、某压力容器制造企业于2011年1月投料生产一台液氯贮槽，结构型式为卧式圆筒型，该液氯贮槽的设计参数及相关技术要求如下表所示： 设计压力P（MPa） 最大工作压力（MPa） 腐蚀裕度C2(mm) 筒体内径Di(mm) 筒体、封头材质 设计制造验收规范 GB150-1998《钢制压力容器》 焊后热处理 焊后整体消除应力热处理 1.62 0.9 5 2800 16MnDR 设计温度（℃） 介质 焊接接头系数 筒体、封头壁厚?n（mm） 钢板厚度负偏差C1(mm) －40～50 液氯 1.0 22 0 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 如您作为该台压力容器产品安全性能的监检员，请回答以下问题。
（1）请判断该液氯贮槽筒体的设计工况条件是否属于“低温低应力工况”。(16MnDR的常温屈服强度ReL=295N/mm，液柱静压力忽略不计。)（4分）
答：a)液柱静压力忽略不计,Pc取设计压力P，即1.62MPa，（0.5分） b) ?e??n?C1?C2?22?5?17mm（0.5分） c)??t2
Pc(Di??e)1.62?2800?17?11??134.22MPa＞ReL??295?49.17MPa。
662?e2?17t（或计算结果??134.22MPa＞50MPa也可。）（2分）
d)故液氯贮槽筒体的设计工况条件不属于“低温低应力工况”。（1分）
（2）图1所示是该液氯贮槽筒体上一只接管与筒体的焊接接头局部放大图，请您判断此结构是否合理并说明理由。（4分）
答：a)不合理。（2分）
b)因为依据GB150-1998附录C3.2，低温压力容器应尽量避免结构形状的突然变化，以减小局部高应力；接管端部应打磨成圆角，呈圆滑过渡。（1分）
c)依据《固定式压力容器安全技术监察规程》4.4.2条，角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡。 （3）请问该液氯贮槽筒体封头所用钢板入厂后下料前应做何种检测？并请说明检测的理由、检测标准和合格等级。（4分）
答：a)筒体封头所用钢板应逐张进行超声检测。（2分）
b) 根据《固定式压力容器安全技术监察规程》2.5条的规定，厚度大于或者等于12mm的低合金钢钢板用于制造压力容器壳体时，当盛装介质为高度危害的，应当逐张进行超声检测。（0.5分）该液氯贮槽筒体封头所用钢板厚度为22mm，液氯为高度危害介质，所以筒体封头所用钢板下料前应当逐张进行超声检测。(0.5分)
c)检测依据JB/T4730.3-2005标准（0.5分），合格等级不低于Ⅱ级。（0.5分）
（4）该液氯贮槽一只规格为Φ89×6的接管与筒体的焊接接头局部放大图如本题图1所示，接管材料为16Mn，采用焊条电弧焊，该焊缝仅做磁粉检测，该企业无足够能力确保焊透。下表为该压力容器制造企业提供的焊接工艺评定一览表，请您从表中选择该接管与筒体焊接工艺所应依据的焊接工艺评定（写出评定编号即可），同时简要说明选择的理由。(4分，其中选择评定编号3分，选对一个得1分，多选、少选或错选一个扣1分，扣完为止。说明选择理由1分)
评定 编号 试件母材牌号 试件 厚度（mm/mm） 12/12 12/12 12/12 8/8 6/6 22/6 22/6 试件形式 焊条 牌号 焊接 方法 热处理 PQR1 PQR2 PQR3 PQR4 PQR5 PQR6（型式试验） PQR7（型式试验） Q345R/Q345R 16MnDR/ Q345R 16MnDR/ Q345R 16MnDR/ Q345R Q345R/Q345R 16MnDR/ Q345R 16MnDR/16Mn 板材对接焊缝 板材对接焊缝 板材角焊缝 板材对接焊缝 板材对接焊缝 板材试验件 管板试验件 J507RH J507RH J507RH J507RH J507RH J507RH SMAW SMAW SMAW SMAW SMAW SMAW SMAW 焊后消除应力热处理 焊后消除应力热处理 焊后消除应力热处理 焊后消除应力热处理 焊后消除应力热处理 焊后消除应力热处理 不需要 J507RH 答：a)焊接工艺所应依据的焊接工艺评定编号为PQR2、PQR4、PQR7。(3分，选对一个得1分，多选、少选或错选一个扣1分，扣完为止。)
b)①因为该接管与筒体材料为Ⅱ-1类材料与Ⅵ-2类材料相焊，焊缝为组合焊缝，且为不等厚对接，所引用的焊接工艺评定应采用对接焊缝试件；②试件母材厚度适用于焊件母材厚度的有效范围应覆盖到6mm和22mm；③该产品焊接试件须进行冲击试验，当焊接工艺评定试件T≥8mm时，其适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为0.75T 。④PQR2试件厚度为12mm，覆盖范围为9～24mm，PQR4试件为8mm，，覆盖范围为6～16mm。⑤又由于该焊缝仅做磁粉检测，该企业无足够能力确保焊透，根据JB4708-2000，应进行型式试验，Φ89×6的接管为外径小于160mm管子，应采用管板试验件进行型式试验，故选择PQR7。（1分，每条理由0.2分，叙述基本正确可酌情得分）
（5）下表为该台产品焊接试件（板）力学性能和弯曲性能检验报告，请指出除检验结论以外其它内容的错误之处，并简要说明理由。(4分)（16MnDR的Rm=470～600N/mm,伸长率A≥21%，表中“/”表示无此项）
答：a）冲击试验温度不应当为0℃，因为根据GB150-1998附录C，低温容器产品焊接试件冲击试验温度按照对母材的要求，而低温容器用钢的冲击试验温度应低于或等于壳体的最低设计温度；（1分）b）产品焊接试件仅做了焊缝金属的冲击试验，缺少热影响区冲击试验结果，根据JB4744-2000和GB150-1998附录C，低温容器的产品焊接试件要求对焊缝金属和热影响区分别进行夏比V形缺口冲击试验；（1分）c）根据JB4744-2000的规定，当试板厚
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