2024年业务知识竞赛-液化石油球罐知识竞赛历年考试高频考点试题附带答案

2024年业务知识竞赛-液化石油球罐知识竞赛历年考试高频考点试题附带答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共25题)1.球罐脱水操作应注意什么？2.规范认定低温球壳钢板的温度界限是多少？3.简述蒸汽用球罐结构及优缺点？4.球罐上安装安全阀有什么要求？5.请简述球罐型式？6.请以丙烷为例说明低温液化的冷冻贮存法？7.什么条件下球壳用钢板应逐张进行超声检测？8.球罐焊缝产生裂纹的主要原因有哪些？9.什么条件下球罐用钢板进行拉伸和夏比（V型缺口）常温或低温冲击实验？10.请述球罐材料韧性试验形式？11.简述双金属复合板单层球罐结构及用途？12.球形容器试压过程中发生破坏事故常有哪些共同点？13.球罐为什么要进行独立安全检查？14.液化烃类球罐着火如何处理？15.应力腐蚀介质通常有哪些？16.简述纯圆球形贮罐中足球型球罐的结构？17.球罐有哪些附属设备？18.GB12337-1998对球壳焊接接头系数有何规定？19.内压产生的应力如何计算？20.球罐贮存能力的计算有何公式？21.SH/T3512-2002标准中，符合什么条件球罐应在压力试验前进行焊后热处理？22.球罐体对安装压力表有何要求？23.简述球罐隔热与保冷设施情况？24.请简述国内的球形容器系列标准？25.何为球罐最大允许工作压力？第2卷一.参考题库(共25题)1.对于贮存气态工业气体的球形贮罐的投运有何要求？2.为什么制作球罐材料有韧性要求？3.何为球罐设计压力？4.什么情况下球罐液位计应进行校正？5.液化气球罐进料操作上要做哪些准备工作？6.我国钢制球壳壁厚计算公式如何？7.制作球罐材料有哪些检查要领书？8.为什么对焊接材料总是在成分上有微调要求？9.球罐出现超温超压情况如何处理？10.温度高于-150℃的液化气用低温球罐的投运有何要求？11.铁素体钢制的厚壁压力容器，焊后为什么要进行热处理？12.球罐使用中常出现的问题有哪些？13.球罐投用前要做哪些准备工作？14.SH/T3512-2002标准中对气密试验有何步骤规定？15.球壳的应力有哪些组成？16.请简述球罐的结构？17.为什么球罐接管与人孔根部采用补强锻体？18.简述不同无损监测方法的优缺点？19.SH/T3512-2002标准中对气压试验有何步骤规定？20.球罐的焊接缺陷有哪些？21.何为球罐有效厚度？22.大型球罐有何结构特征？23.球罐高液位报警连锁操作系统对操作有什么要求？24.何为球罐名义厚度？25.球罐附属装置有哪些检查要领书？第3卷一.参考题库(共25题)1.SH/T3512-2002标准中对液压试验有何步骤规定？2.球罐施焊无损检测在时间上有什么要求？3.球罐材料加工要有哪些检查要领书？4.罐喷淋操作什么时候启运？5.球罐施工焊接须采取有效防护措施，未采取前，在何种情况下不得施焊？6.GB12337-1998对试验压力的上限有何应力校核值的限制？7.球罐区域安全、环保健康管理有哪些要求？8.消除残余应力有哪些方法？9.球形容器大型化需要解决哪些问题？10.液化气球罐切出如何进行？11.JB4730对钢板超声检测质量等级有何要求？12.球罐对贮存介质有何限制？13.球罐安装液面计有何要求？14.何为球罐设计厚度？15.简述液化石油气燃烧爆炸危险特性？16.请简述球罐分类？17.简述液化石油气成份、理化性质及用途？18.请简述球形贮罐的缺点？19.何为球罐计算压力？20.GB12337-1998中对无损检测有何规定？21.球罐支柱垂直最大载荷如何确定？22.低温球罐用材为什么要注意“低温脆性”？23.何为球罐试验温度？24.球罐使用高强度钢要着重考虑哪些性能？25.球形贮罐对材料有何要求？第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案:球罐脱水采用脱水包二次脱水，脱水包应始终保持一定液位，防止液态烃脱出造成事故，进行球罐脱水作业前，应先关闭脱水包与球罐体连接阀，然后开脱水阀进行脱水作业，脱水同时应注意观察脱水包水位，严防液态烃脱出，脱水完毕，恢复正常流程。脱水作业时严禁周围一切明火作业，操作人员不得离开现场。2.参考答案:压力容器安全监察规程认定-20℃为低温容器的界限，球罐也如此。3.参考答案: 优点有： （一）和伸缩顶式贮槽（即浮顶式贮槽的浮顶与槽身有软膜连接的密闭贮槽）一样，“呼吸”损失极少，而且充填损失也少。 （二）雨水不入而能保证质量。 （三）空气几乎完全不会进入，可减小腐蚀。 缺点有： （一）大约每5年必须更换一次隔膜，这时必须停止贮存作业。 （二）隔膜会磨损，会增加一些维修费用。4.参考答案:安全阀的型式原则上为弹簧式。在安全阀与接管法兰之间装设断流阀，易于对安全阀进行检查和保养。也有安装压力调节阀作为安全阀的。安全阀必须在本体耐压试验压力的80%以下动作。5.参考答案:球形贮罐的型式，从形状看，有圆球型、椭球型。从球壳的划分组合方案看，主要的有足球型和瓜瓣型。从壳体的层数看，有单层、多层、双金属层和双重壳球罐等。6.参考答案:用压缩机将丙烷气体进行压缩后，用冷水或冷空气冷却，在温度下降的同时，压力也下降。在进入贮罐之前，用节流阀降压使气体膨胀，此时可将压力降低到大气压程度，此为绝热膨胀。由于焦耳—汤姆逊效应，气体的温度即下降。由于该气体温度的降低，罐内的温度也降低。在罐内分离出来的气体，引出重新经过压缩、冷却、节流循环操作之后，贮罐即逐渐降低温度，最后下降到规定的－45℃左右。丙烷的50%仍为气体，其余50%则由气体冷却为液体，液体留在罐内，贮存即算完成。7.参考答案: 凡符合下列条件的球壳用钢板，应逐张进行超声检测： A.厚度大于30mm的20R和16MnR钢板； B.厚度大于20mm的16MnDR和09Mn2VDR钢板； C.调质状态供货的钢板； D.上下极板和与支柱连接的赤道板。8.参考答案: 焊接施工时使原有的微裂纹扩展了；焊接时入侵了氢，产生延迟裂纹；在使用环境和介质条件（H2S、HCN、带水NH3）产生应力腐蚀裂纹；高强度钢焊接连接部位及热影响区的材质劣化。9.参考答案:设计温度低于0℃时，厚度大于25mm的20R，厚度大于38mm的16MnR；设计温度低于-10℃时，厚度大于12mm的20R，厚度大于20mm的16MnR应逐张钢板进行拉伸和夏比（V型缺口）常温或低温冲击实验。10.参考答案:根据实际结构的脆性断裂，对材料的韧性方面发展了各种大型试验，如埃索试验、NRL落锤试验、双重拉伸试验、深缺口试验、万向接头副的大范围拉伸试验等。同时为掌握脆性断裂的发生特性和传播特性也进行了许多试验。可是作为工业中材料验收试验，则以却贝冲击试验最合适，应用也最广。该试验的试件有U形缺口试件与V形缺口试件两种，近年来多采用V形缺口试件。尽管如此，目前却贝冲击试验中试件的吸收能量与结构脆性之间，尚未确定理论上的关系，而多数标准依据统计观点，按照材料类别定出必要的吸收能量值，作为韧性指标。11.参考答案: 为了防止腐蚀和节约材料；采用双金属复合板制造球罐；内侧为耐蚀钢，外侧为低合金钢。这实际也是单层壳体。如贮存三氧化硫（工作压力=6kgf／cm2，工作温度=80℃）的用双金属复合板制成的球罐。其材料为“16ГC+X17H13M3T”，16ГC的厚度为22mm，X17H13M3T厚度为3～4mm。内直径为Φ10500mm。容积为600m3。12.参考答案: 液化石油气球形贮罐，在试压过程中即有发生破坏事故的，关于这些事故的原因，事故调查发现有如下的共同点： （1）、事故都是在进行耐压试验时，水温为10℃左右发生的。 （2）、破坏的发生点，被认为是焊接接头的熔合线处，呈脆性破坏的样式。还有采用HT80制作的容器，由于裂纹长度大，在塑性破坏的部分也有裂纹，延展后停止。 （3）、破坏时的压力，与设计压力大体相近，或有比它高的，可是产生的应力距容器本体的使用钢材的公称屈服限尚低很多。 （4）、使用的钢材、焊接材料，是具有高于一般规定的冲击韧性、具有通常使用性能的品种。13.参考答案: 球形贮罐在使用过程中，由于种种原因易出现裂纹，发生事故，为了安全生产，避免发生重大事故，需要在使用中进行独立安全检查。 检查种类有外部检查和内部检查两种，前者即是对正在使用的高压气罐在正常运转的状态下进行外观检查，并检查安全阀及其他附件的工作性能是否正常。后者即是检查正在使用中的高压气罐内部的腐蚀及缺陷发生状态，并参考过去的检查记录，对检查结果进行复核检查，从而决定是否需要修补及进行耐压试验。并确定下次内部检查的预定日期及许用操作压力和许用操作温度。内部检查一般需停工打开，所以又叫打开（或开放）检查。14.参考答案: （1）立即报火警，并向有关单位报告，对罐区实行警戒和交通管制； （2）停止着火球罐及相邻球罐的进、出油作业，关闭阀门；关闭切水罐的上、下游阀门，关闭雨水排放阀；若发生在靠球罐内侧阀门处着火，应迅速启用球罐应急顶水流程，往该球罐底部大量顶水，确保泄漏出大量的水，同时可考虑向低压瓦斯系统泄压； （3）球罐区应迅速启动消防设施对着火球罐和相邻罐进行冷却保护； （4）切断通往罐区的电源； （5）液化烃类发生火灾、爆炸后，无论何种情况，当未切断物料源，漏点未堵住前，只能采取水冷却法，让其稳定燃烧，决不允许在漏点未有效处理、物料仍外泄情况下，将火焰完全扑灭。否则，火焰扑灭后物料继续泄漏，一旦形成“爆炸气团”发生空间爆炸，后果不堪设想； （6）及时向火场指挥部报告火灾情况和罐区运行情况；迅速向消防人员提供着火部位、燃烧介质，是否有人受火势威胁及所在位置，需要重点保护的邻近设备以及有关注意事项； （7）当着火储罐向外倒送物料时，严禁形成负压将罐外火焰吸入罐内引起爆炸； （8）当泄漏区或气体扩散区气体浓度达到爆炸下限的20%时，严禁使用各种非防爆通讯工具，对讲机、BP机、手持移动电话应关闭，进入液化气扩散区抢险人员必须佩戴相应防毒器材； （9）当储罐排气阀或泄漏点猛烈排气，并伴有刺耳噪音，罐体震动，火焰发白时即为爆炸前兆，现场人员必须立即撤离。15.参考答案:发生应力腐蚀的常见介质有：硫化氢、液氨、氯化钠、氰氢酸、以及一氧化碳，二氧化碳和氮气的混合气。16.参考答案:足球形贮罐其壳体格板的划分和足球壳一样。各瓣片大小相同，所以又叫均分法。板片的接头全是对接焊接的。同时，接管、支柱等附件也全是焊接安装的。一般容量小于100m3，直径小于5760mm的球形贮罐采用这种型式。当承受内压时，沿整个球体切线方向产生均匀的应力，没有压力时，球的上半部是个圆顶，下半部象一个悬挂着的半球形底。贮存液体的球罐的重量，靠沿本体赤道安装的几根管子支柱来支持，支柱的拉杆是为承受地震力或风力等的水平力而设置的。支柱分别固定在各别混凝土基础上，支柱和基础要能承受液体和贮罐本体的总重量，同时还要能承受地震力或风力等。17.参考答案: 不管设计压力如何，贮罐上必须设置下述各种设备： 1.耐热设施； 2.开孔处的截止阀； 3.液体进出口处紧急切断阀或代用； 4.安全阀； 5.液面计； 6.压力计和温度计； 7.铭牌； 8.接地设备； 9.下沉测定板。18.参考答案: 双面焊全焊透对接接头系数Φ按下列规定选取： 100%无损探伤：Φ=1.00 局部无损探伤：Φ=0.8519.参考答案: 受内压P作用，壁厚为t，平均直径为D的球壳，其二向（切向及经向）薄膜应力为： στ=σX=PD/4t 此间忽略了径向应力σr，即：σr=020.参考答案: 球罐的贮存能力，根据所贮存的液化石油气的种类，按下式计算： V=0.9ω W=0.9ωV 式中 W——球罐贮存的液化石油气重量，kg ω——40℃或32℃（平均最高气温低于27℃时）液体密度，kg/L见下表； V——球罐的容积，L ω值 注： 1.采用强制冷却方式的贮罐，其ω值为最低使用温度时贮液的密度kg/L； 2.表中的ω值引自《DataBookonHydrocarbons》J.B.Maxwell21.参考答案: （1）设计文件要求进行焊后热处理的球罐； （2）盛装液化石油气、液氨等具有应力腐蚀介质的球罐； （3）名义厚度大于32mm（当焊前预热100℃以上时，名义厚度大于38mm）的碳素钢球罐； （4）名义厚度大于30mm（当焊前预热100℃以上时，名义厚度大于34mm）的16MnR钢制球罐； （5）名义厚度大于28mm（当焊前预热100℃以上时，名义厚度大于32mm）的15MnVR钢制球罐； （6）任意厚度的其它低合金钢球罐。22.参考答案:应分别在球罐本体上部及下部各设一个以上的压力表，在可能有真空的场合，应设置一个以上的联程表。压力表的最大刻度为正常运转压力的1.5倍以上，3倍以下。23.参考答案:球罐本体及支柱，使用绝热材料覆盖，例外玻璃纤维复盖在球壳的外侧后，用薄钢板再加以覆盖。支柱用耐热混凝土或绝热材料覆盖。或者，球罐可设置冷却用喷淋水，即是以环形管道的方式装在上极，部分则装在赤道稍微上面的地方。这些作为隔热设施。24.参考答案: 球形容器在我国发展比较快，设计、制作和使用的单位愈来愈多，因此，我国早已对球罐订有JB标准。公称容积有50、120、200、400、650、1000、2000，内径相应为Φ4500、Φ6100、Φ7100、Φ9200、Φ10700、Φ12300、Φ15700，公称压力有0.44、0.78、0.98、1.57、2.16、2.94MPa等。所选用的钢材均为A3R、15MnVR、16MnR、16MnCuR。近些年发展很快，球罐已向大型化发展，如4000m3、8000m3、10000m3的大型球罐已不断在我国建造应用。25.参考答案:在指定温度下，球罐顶部所允许承受的最大表压力。第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案: 如城市煤气或天然气贮罐，其投产可按下述方法进行： 用惰性气体把球罐内空气完全置换，最后再用可燃气把惰性气体驱替出来，用惰性气体在空气与可燃气之间缓冲填充，将球罐内的空气，部分地置换掉，最后再用可燃气体驱替出来。 球形容器的每次起动或停车，都应在有经验的专业人员指导之下进行。第一次起动时还应有制造厂的代表参加。在整个充气期间，应对充人容器内的气量、贮器内的压力和出来的混合气加以分析控制，并报告其分析结果，混合气的组分不应达到爆炸范围。 在分析控制方面，要测定典型成分，例如空气与可燃气的混合物，要测定氧的成分。在某些情况下还要测定比重。可燃气体的个别成分（例如氢或甲烷）的记录，开工时可以推荐实行，而停工时则是绝对必须记录。充气时的控制，最好是用探测器进行，在要求顺利运行所需的全部预检查和控制分析结束之后，即可按如下第一次起动： 1、检查球罐接地是否良好； 2、所有的管道包括临时敷设的，均应与球罐做导电连接； 3、将局部工作的完成时间在工作计划中规定下来； 4、更换介质时，罐内始终要保持至少20毫巴（表压）的正压； 5、混入球罐内的个别气体要保持最少。 选用以惰性气体氮进行缓冲充气的方法时，贮罐几何容积的30％左右要充以惰性气体。在对几何容积为20000m3的球罐进行投产时的经验表明：通过进口管向减压管道供氮开始后约9至10小时，氧的含量即剧烈下降，投产后约11至12小时，应使减压管线的可燃气体（城市煤气）的成分分析达到全是一氧化碳含量，把这作为球罐已充满可燃气体的标志。这时即可切断投产开工的减压管线，使球罐带压运行。2.参考答案:一般地说，钢材的强度高，则韧性差，而且易脆，有脆性断裂的危险，为此，要求高强度钢具备良好的韧性。3.参考答案: 根据压力、温度等使用条件及贮存物料的特性等定出的设计参数。规定用贮罐最顶部的压力或比常用压力更高的压力做为设计压力。通常为设定的球罐顶部最高工作压力，它与设计温度一起同为设计载荷条件。有超压泄放装置时，应设超压泄放时的压力为设计压力。 盛装液化气体球罐，应根据工作条件下金属可能达到的最高温度，此温度下液化气体的平衡气相压力即为设计压力。4.参考答案: （1）当人工检尺液位高度与仪表尺液位高度核对误差≥150mm时，应立即组织人员进行复检；如仍超过150mm，即要进行校正，并填写相应的校正表，校正时间原则上放在受外界影响较小的日期之前。 （2）人工检尺液位高度与仪表尺液位高度误差大于等于300mm时，通常应停止使用仪表，仪表未修复前进行人工检尺计量。仪表修复后，须进行两轮次以上的检尺核对（并记录好核对情况），经主管人员确认后方可投用。 （3）人工检尺对外交接交付、收回时，400立方米球罐人工检尺计量与液位计计量差量大于2吨，2000立方米贮罐人工检尺计量与液位计计量差量大于4吨，必须把液位计筒体放空一次后再次进行检尺计量。5.参考答案: （1）仔细核对流程，在确保不跑、不窜的前提下保证流程的畅通（收付油罐的罐根阀门开度必须达90%以上）； （2）检查确认球罐压力表、温度计、液位计、安全阀等相关设备、安全附件完好好用； （3）检查机泵的润滑油是否加至规定值，盘车是否正常等； （4）确认油罐、机泵各类联锁完好。6.参考答案: 我国钢制球壳壁厚计算公式如下： t=C+PDB/（4[σ]ф-p） 式中：[σ]——材料的许用应力MPa，取设计温度下材料屈服限的1/2 ф——焊缝系数，如双面对接焊，局部透视，取0.9； C——壁厚附加量，取3mm。 P——设计压力MPa，对液体球罐应加上常用温度下的液体压头； DB——球壳内径（mm）7.参考答案: （1）材料外观检查； （2）材料和材料证明书的核对要领（包括钢材标记的转抄）； （3）化学成份和机械性能检查要领； （4）材料尺寸检查； （5）材料的超声波探伤。8.参考答案: 球罐焊接材料的化学成分应与母材相匹配，但不是与母材完全相同。 母材的状态是热轧、正大或调质，而焊缝为铸造态（柱状晶）。多道焊时后续焊道对前面焊道有热处理作用，性能与组织都会发生变化，所以焊缝很复杂。为使焊缝的强度、型性与韧性与母材相匹配。所以要求焊接材料总是有成分上的微调，以做到性能上与母材相匹配。9.参考答案: （1）开启喷淋水进行降温作业。 （2）开启罐顶气相放空线，往低压瓦斯系统泄压，并注意泄压速度。 （3）如球罐正在进料，应立即停止进料。10.参考答案: 对于贮存温度在0℃以上的球罐，其投产比较简单。在验收和试水压以后，用惰性气体把空气置换以后，只要把液化可燃性气体充人罐内即可。当球罐和其管接头因偶然进入了空气或氧而可能发生危险时，其混合物组分不应在爆炸范围内。如果球罐装的是例如二氧化碳时，则不需要进行预先的惰性化。 应采取措施，防止球罐和仪器，管道等发生静电充电，特别是当附近可能有易燃气体存在时。 根据原西德《事故预防规范》中“气体”（VBG61）一章中规定，在比较高的温度下，贮存易燃或有毒液化气的球罐，其液相只能充到95％，至于其他液化气，只要采取相应的措施、防止液体产生过压，就可以充到98%。11.参考答案:其目的是改善压力容器的使用性能，如防止焊缝硬化裂纹，使焊缝硬化区软化及改善延性和韧性，降低氢腐蚀敏感性，消除碱性储罐焊缝的应力腐蚀（碱脆），消除焊缝残余应力和防止变形。12.参考答案: （1）不均匀降； （2）低温球罐跑冷结霜，还到起结霜部位腐蚀； （3）安全阀失效； （4）表面发现裂纹，延迟开裂（内外表面均可能有）； （5）应力腐蚀开裂，湿H2S、无水液氨（与钢强度、硬度、H2S浓度、残余应力有关）； （6）漏检的超标缺陷； （7）湿H2S导致的氢鼓泡； （8）超装。13.参考答案: （1）新建球罐投用时，必须经过验收，符合设计规范和设计文件后，报当地劳动部门批准，取得使用证后方可进行投用前的置换； （2）修复使用的球罐，必须具有修复的详细资料和检查修复报告，并报当地劳动部门批准，取得使用证后方可进行投用前的置换； （3）球罐投用置换前必须对球罐区域的消防设施进行一次全面检查，保证处于完好状态； （4）置换前，必须确认有关的隔离盲板已经拆除；周围的易燃物品已经清除，操作人员保证可以正常作业； （5）置换前还必须确认球罐的安全阀等安全附件已经安装就绪，完好并已经进入投用状态； （6）用氮气置换时，先打开球罐上部放空阀，从球罐底部输入氮气，充压后，从上部放空阀排出，反复多次，直至分析排出气体含氧量<1%后停止送氮气。然后用气态烃如上法置换氮气（注意：罐内的混合气体往火炬排放时，关闭气柜出入口阀），使含氮量<1%，置换合格后，因故未立即投用，罐内应保持正压（不少于0.05MPa）否则需重新置换。 （7）用水置换时，向罐内注水至上部放空阀见水，关闭放空阀和进水阀，向罐内进少量气态烃，置换罐内死角，置换三次后，再缓慢引入气态烃，打开切水阀排水，直至排尽，保持罐内正压，并分析罐内氧含量<1%为合格。丙烯及其它须无水的品种，需用N2置换，使氧含量<1%； （8）经过置换合格后的球罐，应当用同储存介质的气相进行缓慢充压，使之与其它球罐达到气相平衡，以防止液相进入球罐后产生激烈气化而导致球罐本体温度的急剧下降，从而引起球罐的冷脆破坏。14.参考答案: （1）压力升至试验压力50%时，保持10分钟，对球罐所有的焊缝和连接部位进行检查，确认无泄漏后继续升压； （2）压力升至试验压力时，保持10分钟，然后降至试验压力，对球罐所有的焊缝和连接部位进行检查； （3）气密性试验合格后，缓慢卸压，降压速度不得超过1.5MPa/h。15.参考答案: （1）由于气压、液压、壳体自重和保温层重等产生的应力； （2）由于壳壁内、外温度差产生的温差应力； （3）由于地震、风力水平载荷产生的短期应力； （4）由于局部外载荷产生的应力； （5）由于球壳有支柱、加强板等支承结构，则在那些地方会产生局部应力；装有肋、接管等，也会产生局部应力。16.参考答案:球罐由上极板、上寒带、上温带、赤道带、下温带、下寒带、下极板、支柱及拉杆、裙式支座、人孔、进、出料管及法兰、安全泄放装置、扶梯组成。17.参考答案:为防止应力集中，球罐的接管开孔与人孔处开孔处一般不采用贴补强板的方法补强，而采用补强锻体，锻体与球壳之间采用对接焊缝，可以方便检测。锻体补强的结构有利于降低应力集中，较为合理。18.参考答案: 超声波监测：对裂纹最敏感，但随意性较大； 磁粉、着色监测：适合于球罐表面缺陷检查； X射线监测：穿透能力较小，清晰度较好，对裂纹不敏感； γ射线监测：穿透能力较大，清晰度较低，对裂纹不敏感。19.参考答案: （1）升压压力应缓慢上升，当压力升至试验压力10%，且不超过0.05MPa时，保压5~10分钟，对球罐所有的焊缝和连接部位进行初次检查，确认无泄漏后继续升压； （2）当压力升至试验压力50%时，保持10分钟，如无异常现象，其后以10%的试验压力为级差，逐级升压至试验压力，保压10分钟后将压力降至试验压力的87%，保压足够时间，并用检漏液进行泄漏检查； （3）缓慢卸压，降压速度不得超过1.5MPa/h。20.参考答案:球罐的焊接缺陷通常有：气孔，夹渣，未焊透，未熔合，裂纹。21.参考答案:名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。22.参考答案: （1）大型储气罐，直径虽大，但总重量不大，其支柱尺寸比较小，如20000m3煤罐，总重1400吨；与此相反，5000m3液化气球罐，总重达到3500吨，支柱13根，每根承载230吨，支柱使用外径800mm，壁厚13mm钢管。因此从支柱粗细看，大型储气罐支柱单薄，大型液化气球罐支柱粗大。 （2）内部有回转梯。为了球内检查方便，都在球内面设置直梯或回转梯。回转梯是一种沿球顶部到赤道或球下部的作成圆弧状的梯子，它可以以球顶为中心，沿赤道部的导轨作全周回转。 （3）外部有阶梯、平台。对大型球罐外部检查，不能象小型球罐那样设便梯直上，故多沿球外面设置螺旋梯子直到顶部，并在中间设置休息平台。23.参考答案: （1）通常球罐有一套高液位报警连锁系统，当球罐液位达到硬高报值时，该罐的罐根阀门自动切断，确保球罐液位不超高。 （2）球罐一旦投运，连锁切除必需申报主管技术人员； （3）遇到改罐操作时，必须先切除改进、改出罐的连锁控制，手动改好流程，然后及时恢复相应罐的连锁； （4）连锁投运时，禁止手动操作各罐的罐根阀门； （5）当连锁动作时，阀门自动切断后，必需立即解除欲改进罐的连锁，开启改进罐的阀门，然后给改出罐的罐根阀门发一次关闭信号，并做好记录； （6）当设备维修时，先切除该罐连锁控制，修好后立即恢复连锁控制，并做好相应记录。24.参考答案:指设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至规格厚度。不包括加工裕量。25.参考答案:截止阀、紧急切断装置、安全装置、液面计、压力计、温度计及其它。第3卷参考答案一.参考题库1.参考答案: （1）试验时球罐顶部应设排气孔，充液时应将球罐内空气排尽，试验过程中，应保持球罐外表面干燥，当壁温与液体温度接近时，方可开始升压； （2）升压压力应缓慢上升，当压力升至试验压力50%时，保持15分钟，然后应对球罐所有的焊缝和连接部位进行检查，确认无泄漏后继续升压； （3）当压力升至试验压力90%时，保持15分钟，再进行检查，确认无泄漏后继续升压； （4）当压力升至试验压力时，保持30分钟，然后将压力降至试验压力的80%，保压足够时间，并对球罐所有的焊缝和连接部位进行检查； （5）液压试验完毕后，降压应缓慢进行，待顶部压力表指示值降至零后，打开防空口和顶部人孔盖，按施工技术文件要求排放试验用水，并将水排尽。2.参考答案:标准抗拉强度下限值σb≧540Mpa钢材制造的球罐，应在焊接结束36小时后，其他钢材制造球罐应在焊接结束24小时后。3.参考答案: （1）加工后的外观检查； （2）材料最小厚度的测定方法； （3）切断和坡口加工检查； （4）成形和修整状况检查。4.参考答案: （1）原则上当储存介质温度超过30℃（指6～10月份）或球罐压力达到低于该罐最高操作压力0.05MPa时，岗位人员与调度联系并经调度同意后，进行球罐冷却喷淋作业； （2）在球罐区动火，可根据安全需要，开喷淋以确保安全动火； （3）球罐区发生火灾，应开喷淋冷却着火罐及邻近罐； （4）气温超过30℃（尤其在高温季节的9：00～16：00时），如发现压力不断升高并接近最近高操作压力，应根据实际的生产情况可开喷淋降温，甚至可向低压系统泄压。5.参考答案: A.雨雪环境； B.风速：气体保护焊时大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s； C.焊件温度低于-20℃； D.相对湿度大于90%。6.参考答案: 压力试验前，应按下式校核球壳应力： 式中： σT----试验压力下球壳应力，MPa PT----试验压力，MPa Di----球壳内直径，mm δe----球壳的有效厚度，mm σT满足下列条件： 液压试验时，σT≤0.9σSΦ 气压试验时，σT≤0.8σSΦ 式中：σS----球壳材料在试验温度下的屈服点，Mpa Φ----球壳的焊接接头系数。7.参考答案: 1.严格工艺纪律、操作纪律，按工艺技术规程和操作法进行作业； 2.进入罐区内人员不得穿带铁钉的鞋； 3.按规定进入游罐区应穿戴好劳保用品，进入罐区前必须触摸静电消除器，以消除人体身上所带的静电； 4.在易燃易暴场所，工作人员禁止穿、脱易产生静电的服装，不得梳头、拍衣服和用化纤织物搽洗设备； 5.清理干净油罐区内的可燃物，严防低洼处瓦斯积聚； 6.球罐在倒罐、循环、转输过程中，流体流动速度一般不得超过计划4m/s，空罐进油流速不大于1m/s，当进油口被油品浸没后可加大流速，但任何时候流速不得大于6m/s； 7.对球罐进行脱水作业时，人必须站上风口，脱水阀门开度应控制，防止脱水带气及污染环境；到可能存在硫化氢超标的罐区进行巡检或脱水时必须携带相应检测仪； 8.严防球罐超温超压，当储存介质温度超过30℃或球罐压力达到低于该罐最高超作压力0.05MPa时，可进行工艺喷淋冷却降温，必要时可打开放低压瓦斯阀门卸压； 9.因检修或生产需要进行卸压的球罐，卸压应缓慢进行，防止压力释放中伴随介质的制冷效应使罐体温度下降到低温，从而对球罐造成影响，通常卸压过程中需控制其罐温不低于5℃； 10.防冻季节，特别要做好脱水包的拌热及脱水工作，严防冻坏管线、阀门、设备。8.参考答案: 消除残余应力有热处理法和机械法等，应用最广泛的是热处理法。 热处理法的基本原理是使焊接而产生的变形松弛。因为在高温时屈服限下降和产生了蠕变现象，从而使残余的弹性变形转变为塑性变形，这样就降低了残余应力。 就广义而言，除消除应力退火之外，还包括固溶处理、低温消除应力等。 机械法消除应力，是把到达材料屈服限的拉应力机械地加在焊缝区，使其产生塑性变形，从而降低残余应力。9.参考答案: （1）、高强度钢的要求。由于大型球形容器不进行现场热处理以消除应力的板厚上限有一定，故大型化必须使用高强度钢。 （2）、高强度钢的焊接性能和焊接技术问题。由于高强度钢的焊接性能较普通低碳钢差，裂纹敏感性高，焊接接头容易产生硬化、氢脆和裂纹（主要是冷裂纹和延迟裂纹）以及角变形。硬化裂纹的影响因素与焊条及涂药成分、坡口形状、焊接热量输入大小、气候环境影响、焊道走向等等都有密切关系，所以对焊接技术要求很高，需要有严格的焊接规程和相当高的焊接技能。 （3）、需要在现场施工组装和焊接。由于大型球形容器直径大，不能运输，所以总是在制造厂制出球片、支柱、旋梯等零部件，然后运到使用厂的现场组装焊接。而高强度钢的焊接质量受环境的影响很大，因此产生一些技术问题。 （4）、大型球罐的焊缝长度大、作业时间长的问题。大型球罐的焊缝很长，往往长达数千米，所以需要的作业时间长，投资费用也大，很有自动化必要。 （5）、球内的施工焊接条件问题。球内面的焊接施工条件极为恶劣。大型球罐的焊缝很长，焊接工作量大，往往需要几个人同时施焊，但球内空气不流通，而且球体又需预热到100℃以上，因此，对球内施工条件的改善和焊工的特殊防护必须进行研究。 （6）、支柱和基础问题。大型球罐的支柱较多，每根支柱受载荷较大，各支柱不易安装在同一水平上。此外，在地基有局部下陷的时候，将会引起支柱载荷不均匀。 （7）、现场热处理问题。焊接构件内部存在残余应力时，会导致构件的变形和增加脆性破坏的危险性。残余应力与焊缝的氢联合是造成热影响区的硬化、冷裂纹及延迟裂纹的原因。在腐蚀性介质中出现腐蚀裂纹，残余应力也起着重要作用。因此，在实际工程中，要尽可能采取各种办法消除残余应力。 （8）、地震的隔离和减震问题。由于大型球罐的总重量大，故质量大，惯性大，而大型球罐的支柱又高，在受到强烈地震时，会使支柱承受很大的弯矩，在支柱与壳体连接处以及附近的壳体内部将产生很大的弯应力。 （9）、适用的法规。设计球形容器时所适用的法规、规范，在国内有《钢制化工设备设计规范》、《JB1117—68》、《JB1127—70》等。 在国外：日本有《锅炉及压力容器安全规则》、《压力容器构造规格》、《高强度钢施工基准》、《高压气体取缔法》、《液化石油气保安规则》、《一般高压气体保安规则》、《高压气体球形贮罐技术规范》、《KHKS0201—1970（高压气体保安协会自订规范）》、《气体事业法》、《气体事业法施行规则》等。美国具有代表性的规范是《ASME锅炉及受压容器规范》。 适用哪一种法规和规范，要看球形容器贮存液体的种类、压力、温度、建设地点、使用目的等决定。10.参考答案: （1）用泵将液位抽到最低液位后，关闭球罐阀组进、出口阀门（打开罐根阀），开启罐顶气相放空线，往低压瓦斯系统泄压，注意泄压速度不能太快（罐体温度不低于-5℃），泄压完毕加好罐根盲板； （2）球罐罐体泄压完毕，从罐底部（脱水包处）接好临时蒸汽管，用蒸汽置换（加热）罐内残余介质，控制罐温度不超过50℃，罐顶瓦斯线温度达到40℃后，停止蒸汽置换；关闭罐顶阀门，对罐顶各管线加好盲板； （3）打开脱水包底部阀门，确认罐内无液相后，拆开罐下部人孔（周围禁止动火，施工器械用防爆工具），下部人孔打开后，及时将蒸汽胶管放入罐内，对罐进行蒸汽置换（防止罐内及连接管道、脱水罐内部硫化亚铁自燃）； （4）罐底瓦斯量小后，打开罐顶人孔，从罐顶对罐内进行冲水（预先接好消防带），冲洗干净后，用蒸汽对罐进行蒸罐，直到测爆合格。11.参考答案:热轧、正火状态供货的钢板质量等级应不低于Ⅲ级，调质状态供货的钢板质量等级应不低于Ⅱ级。12.参考答案: 在使用高强度钢制造的贮存的液化石油气，含有硫化氢等不纯物，在焊缝附近或定位焊痕迹等处常常发生应力腐蚀裂纹，使液化石油气泄漏，进而能导致贮罐的破坏。 因此，对贮罐内贮存的物料组成，特别要加以注意。根据焊接施工条件要求，对610MPa级高强度钢而言，石油液化气中硫化氢的含量，尽可能保持在50PPm（液体中）以下。13.参考答案:球罐贮存液体时，为了测定液面，需要设置浮标或液面计。这种液面计必须是能够充分承受球罐本体设计压力的，并且应能清晰显示球罐液位。14.参考答案:指计算厚度与腐蚀裕量之和。15.参考答案: 燃烧性：易燃，闪点：-74℃ 爆炸下限%：2.25 爆炸上限%：9.65 引燃温度：426~537℃ 燃烧产物：一氧化碳，二氧化碳 危险特征：极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃焼爆炸的危险。与氟氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火引着回燃。 灭火方法：切断气源。如无法切断气源，则不容许熄灭正在燃烧的气体。 喷水冷却容器，灭火剂有：雾状水、二氧化碳、干粉。16.参考答案: 根据目前所制球罐的用途，球形贮罐可大体分为三类：在高压常温中使用的球罐——贮存液化石油气、氨和氧等。压力大多为10~40kgf/cm2，在常温下使用。 在中压低温中使用的球罐——贮存乙烯等液化气