第三章 钢制焊接压力容器

　　3-1 什么叫工作压力?什么叫设计压力?什么叫计算压力?

　　答：工作压力指在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。设计压力指

　　设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不

　　低于工作压力。计算压力指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中

　　包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。

　　3-2 设计压力与计算压力有何不同，如何确定?

　　答：设计压力是对容器的各个腔体而言的，是容器选择材料、划分类别、提出制

　　造和检验要求、确定试验压力等的依据，也是确定容器各个受压元件计算压力的

　　依据。液化气槽车各个腔体的设计压力是根据其工作压力、安全阀的开启压力或爆破片

　　的爆破压力等确定的。设计压力不得低于工作压力，装有安全泄放装置时，不得

　　低于安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。计算压力是对容器的各个受压元件

　　而言的，仅用于确定容器各个受压元件满足强度、稳定和刚度要求的厚度。容器

　　各个受压元件的计算压力是根据容器各个腔体的设计压力加液柱静压力对它单

　　独和共同作用的情况确定的。对于单腔容器，介质全为气体时，容器上各个受压

　　元件的计算压力均为该容器的设计压力;介质中有液体时，受液柱静压力作用的

　　受压元件的计算压力为容器的设计压力加上液柱静压力。对于多腔容器中受多腔

　　压力作用的受压元件，应根据生产操作中可能出现的情况确定其计算压力，如：

　　确定换热器管板的计算压力时，要考虑壳程压力单独作用、管程压力单独作用和

　　它们共同作用的情况;确定带夹套的容器中内容器上被夹套包围的受压元件的计

　　算压力时，要考虑内容器压力单独作用、夹套压力单独作用和它们共同作用的情

　　况，同时还要考虑其在夹套试验压力下的稳定性。

　　3-3 何谓临界状态、临界温度、临界压力?

　　答：临界状态是物质气液态平衡共存时的边缘状态。在此状态下，液体密度和饱

　　和蒸气密度相同，因而它们的界面消失。这种状态只能在临界温度和临界压力下

　　实现，可用临界点表示。临界温度是物质处于临界状态时的温度。是当采用加压

　　的方法使气体液化时所允许的最高温度。在这个温度以上，物质只能处于气体状

　　态，不能单用压缩方法使之液化。临界压力是物质处于临界状态时的压力。是在

　　临界温度时使气体液化所需的最小压力，也就是液体在临界温度时的饱和蒸气

　　压。

　　3-4 在固定式液化气体压力容器设计中，如何确定设计压力?

　　答：1.盛装液化气体的固定式压力容器的设计压力按下述规定确定： a)盛装

　　临界温度大于等于50℃液化气体的固定式压力容器，设计有可靠的保冷设施时，

　　其设计压力不得低于所盛装液化气体在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气

　　压力;无保冷设施时，其设计压力不得低于所盛装液化气体在 50℃时的饱和蒸

　　气压力。 b)盛装临界温度小于 50℃液化气体的固定式压力容器，设计有可靠

　　的保冷设施，并有试验实测最高工作温度且能保证低于临界温度时，其设计压力

　　不得低于所盛装液化气体在试验实测最高工作温度下的饱和蒸气压力;无试验实

　　测温度或无保冷设施时，其设计压力不得低于所盛装液化气体在设计所规定的最

　　大充装量时，温度为 50℃的气体压力。 2.固定式液化石油气液化气储罐的设计压力

　　应按不低于 50℃时混合液化石油气组分的实际饱和蒸气压来确定，设计单位应

　　在图样上注明限定的组分和对应的压力。若无实际组分数据或不做组分分析，其

　　设计压力按下述规定确定： a)混合液化石油气 50℃饱和蒸气压力小于等于异

　　丁烷 50℃饱和蒸气压力，设计有可靠的保冷设施时，其设计压力不得低于可能

　　达到的最高工作温度下异丁烷的饱和蒸气压力;无保冷设施时，其设计压力不得

　　低于 50℃异丁烷的饱和蒸气压力。 b)混合液化石油气 50℃饱和蒸气压力大于

　　异丁烷 50℃饱和蒸气压力且小于等于丙烷 50℃饱和蒸气压力，设计有可靠的保

　　冷设施时，其设计压力不得低于可能达到的最高工作温度下丙烷的饱和蒸气压

　　力;无保冷设施时，其设计压力不得低于 50℃丙烷的饱和蒸气压力。 c)液化石油气汽车罐车混合

　　液化石油气 50℃饱和蒸气压力大于丙烷 50℃饱和蒸气压力，设计有可靠的保冷

　　设施时，其设计压力不得低于可能达到的最高工作温度下丙烯的饱和蒸气压力;

　　无保冷设施时，其设计压力不得低于50℃丙烯的饱和蒸气压力。 [注]液化石油

　　气指国家标准 GB11174 规定的混合液化石油气;异丁烷、丙烷、丙烯 50℃的饱

　　和蒸气压力应按相应的国家标准和行业标准的规定确定。

　　3-5 GB150-1998 标准规定对压力容器设计应考虑的载荷有哪些?

　　答：1.内压、外压或最大压差; 2.液体静压力;需要时，还应考虑下列载荷：

　　3.容器的自重(包括内件和填料等)，以及正常工作条件下或压力试验状态下内

　　装物料的重力载荷; 4.附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重

　　力载荷; 5.风载荷、地震力、雪载荷。 6.支座、底座圈、支耳及其他型式支

　　撑件的反作用力; 7.连接管道和其他部件的作用力; 8.温度梯度或热膨胀量

　　不同而引起的作用力; 9.包括压力急剧波动的冲击载荷; 10.冲击反力，如

　　由流体冲击引起的反力等。 11.运输或吊装时的作用力。

　　3-6 GB150-1998 标准除了规定的常规设计方法以外还允许采用什么方法进行设

　　计?

　　答：还允许用以下方法设计，但需经全国压力容器标准化技术委员会评定、认可。

　　——包括有限元法在内的应力分析; ——验证性实验分析(如实验应力分析、