1．压力容器的设计单位应向用户提供哪些设计资料？
压力容器的设计单位，应向用户提供设计图样，必要时还应提供设计、安装（使用）说明书。对中压、高压反应压力容器和储存压力容器，设计单位应向用户提供强度计算书。
确认压力容器设计图样的有效和合法，主要是根据压力容器的设计总图上是否盖有压力容器设计资格印章。设计资格印章中应注明单位名称、技术负责人姓名、《压力容器设计单位批准书》编号及批准日期。同时，应审查设计总图上是否有设计、校核、审核的签字。第三类压力容器的总图，还应由设计单位总工程师或压力容器设计技术负责人批准。
压力容器的设计总图上，应注明下列内容：压力容器的名称、类别；主要受压元件的材料牌号，必要时注明材料热处理状态；设计温度；设计压力；最高工作压力；最大允许工作压力（必要时）；介质名称（必要时注明其特性）；容积；压力容器净重；焊缝系数；腐蚀裕度；热处理要求；压力试验要求（包括试验压力、介质、种类等）；铸造压力容器的缺陷容许限度和修补要求；对包装、运输、安装的要求（必要时）。
对于一些压力容器，除在总图上注明上述基本要求外，还有下列特殊要求应注明：
（1）换热器应注明换热面积和程数。
（2）夹套压力容器应分别注明壳体和夹套的试验压力，允许的内外压差值，以及试验步骤和试验的要求。
（3）装有触媒的反应容器和装有填充物的大型压力容器，应注明使用过程中定期检验的要求。
（4）由于结构原因不能进行内部检验的，应注明设计厚度和耐压试验的要求。
2．什么是安全系数？在设计锅炉压力容器时如何选用？
要保证构件的强度，就必须保证它在载荷作用下所产生的应力不会达到材料的强度指标，而且要留有适当的安全裕量。安全系数是指材料在工作温度下的强度性能指标与构件工作时允许产生的最大应力之比值。安全系数选定后，即可根据材料的强度指标（σb、σs、σD、σn）除以相应的安全系数（ｎb、ｎs、ｎD、ｎn）来确定构件的许用应力。
安全系数的确定比较复杂。确定锅炉、压力容器承压部件安全系数的大小应该考虑以下这些因素：
（1）材料性能的稳定性可能存在的偏差
（2）估算载荷状态及数值的偏差；
（3）计算方法的精确程度；
（4）制造工艺及其允许偏差；
（5）检验手段及其要求严格程度；
（6）使用操作经验。
根据有关规定，水管锅炉承压部件材料的安全系数为：ｎb＝2.7，ns＝1.5，nD＝1.6；锅壳式锅炉承压部件的安全系数为：nb＝2.7，ns＝1.6。
对于钢制压力容器，其承压部件的安全系数为：nb≥3．0，ns≥1.6，nD≥1.5；对于铸铁压力容器，其承压部件的安全系数为：灰铸铁ｎb＝10.0，可锻铸铁、球墨铸铁ｎb＝8.0；铸钢压力容器承压部件的安全系数ｎb＝4.0；有色金属压力容器承压部件的安全系数为：钛ｎb≥4.0，ns≥1.5；铝ｎb≥4.0，ns≥1.5;铜ｎb≥4.0，ns≥1.5。
3．球罐结构设计应考虑哪些问题？
球罐做为贮存气体、液化气体的压力容器，广泛用于石油、化工、冶金工业和人民生活中。球罐结构设计应考虑下列问题：
（1）球罐基础宜设计成环形基础，并能有效地控制基础不均匀沉降。
（2）在综合考虑了钢厂生产板幅能力、制造厂压力机能力、组装运输中机具的起吊能力等因素后，按《球形贮罐基本参数》尽量采用大瓣片设计，对大中型球罐宜采用足球、桔瓣混合式的分瓣设计形式。
（3）球壳应采用T字焊缝，球片不允许采用拼接板块，且支柱不应压在对接焊缝上。
（4）常温球罐宜设计整体支柱。低温球罐应设计成两段式结构支柱，上段支柱长度占总长1／3，且为耐低温钢材，下段支柱为一般结构钢，上下支柱联结处应有保证良好的对中措施。同时，支柱应考虑防火隔热措施，每根支柱上应考虑设置良好的静电接地及因火灾使支柱内气体膨胀后能良好排气泄压的措施。支柱间应配置足够承受各种附加载荷的可调式拉杆。
（5）球罐上下极板上应设置人孔，人孔宜位于主轴线上。球罐容积不大于1000立方米时，选用公称直径为500mm的标准人孔，大于1000立方米者选用公称直径为600mm的人孔。
（6）球罐的接管均应采用厚壁管结构，当球罐壁厚不小于30mm时，人孔及其他开孔应采用开孔补强一体化结构。
4．对于锅炉部件的热膨胀问题，设计时应怎样考虑？
由于锅炉部件的热膨胀问题十分普遍和显著，因而在设计锅炉时必须充分考虑这个问题，通常从下列方面考虑澎胀问题。
（1）锅筒、集箱的支承，通常一端为固支，一端为铰支，以适应筒体沿轴线的膨胀。在铰支连接端，接触面要光滑，并装设膨胀指示装置。
（2）温升部件，如果两端是固定的，则部件本身应有吸收膨胀的结构。如卧式锅壳式锅炉的炉胆要有膨胀伸缩装置，或做成波浪形；水管锅炉的各种受热面管都用弯管制成，使其本身有吸收热膨胀的能力；输送蒸汽、热水的管道上应有膨胀补偿结构，如弯管段、膨胀环等；烟道上应装设波纹伸缩节等。
（3）在部件的膨胀部位应留有适当间隙，该间隙中不应布置其他部件及结构。
（4）平封头或平管板连接有炉胆或烟管时，若平板用拉撑板拉撑，应在炉胆及烟管管束周围的平板上留有足够尺寸的呼吸空位，即沿平板使拉撑板离开炉胆或烟管管束边缘足够的距离，以防止限制炉胆或烟管的胀缩，避免产生过大的热应力。平板上炉胆周围呼吸空位的大小与平板厚度、炉胆形式等有关；管束区域上下的呼吸空位，应不小于100mm。
4．受压元件上管孔的布置应符合哪些规定？
受压元件上管孔的布置应符合下列规定：
（1）焊接管孔应尽量避免开在焊缝上，并避免管孔焊缝与相邻焊缝的热影响区互相重合。如不能避免时，在管孔周围60mm（若管孔直径大于60mm，则取孔径值）范围内的焊缝经射线探伤合格，并且焊缝在管孔边缘上不存在夹渣，管接头焊后经热处理消除应力的情况下，方可在焊缝上及其附近开孔。
（2）集中下降管管孔不得开在焊缝上。
（3）胀接管孔不得开在焊缝上，胀接管孔中心与焊缝边缘及管板扳边起点的距离不应小于0.8d（d为管孔直径），且不小于0.5d＋12mm。因为焊缝离胀接管孔太近，会影响金属在胀接时的弹性变形。
为了操作上的方便和安全，对于操作部位较高、操作人员立足地点距离地面（或运转层）高度超过3m的锅炉，应装设平台、扶梯和防护栏杆等设施。锅炉的平台、扶梯应符合下列要求：
（1）扶梯和平台的布置应保证操作人员能顺利通向需要经常操作和检查的地方。
（2）扶梯和平台应防火、防滑。
（3）扶梯、平台和需要操作及检查的炉顶周围，都应有铅直高度不小于1m的栏杆、扶手和高度不小于80mm的挡脚板。
（4）扶梯的倾斜角度以45°～50°为宜。如布置上有困难时，倾斜角度可以适当增大，但不宜超过70°。
（5）水位表前的平台到水位表中间的铅直高度应为1m～1.5m。
5．对焊缝的数量与布置有哪些规定？
为了使锅炉、压力容器上焊缝分布均匀、避免焊接残余应力相互叠加，有关锅炉、压力容器规程中对焊缝的数量和布置做了具体的规定。
（1）筒体拼接时，最短筒节的长度：对于中低压锅炉不应小于300mm，对于高压锅炉不应小于600mm；每节筒体，纵向焊缝的数量：筒体内径Ｄi≤1800mm时，拼接焊缝不多于2条，Ｄi＞1800mm时，拼接焊缝不多于3条；每节筒体两条纵焊缝中心线间的外圆弧长，对于中低压锅炉不应小于300mm，对于高压锅炉不应小于600mm；相邻筒节的纵向焊缝应相互错开，两焊缝中心线间的外圆弧长不得小于钢板厚度的3倍，且不得小于100mm。
（2）封头和管板应尽量用整块钢板制成。如必须拼接，封头、管板的内径Ｄi≤2200mm时，拼接焊缝不多于1条，Ｄi＞2200mm时，拼接焊缝不多于2条；封头拼接焊缝离封头中心线距离应不超过0.3Ｄi，并不得通过扳边人孔，且不得布置在人孔扳边圆弧上；管板上整条拼接焊缝不得布置在扳边圆弧上，且不得通过扳边孔；由中心圆板和扇形板组成的凸形封头，焊缝的方向只允许是径向和环向的。径向焊缝之间的最小距离应不小于壁厚的3倍，且不小于100mm。
（3）炉胆拼接焊缝的要求同于筒体。U形下脚圈的拼接焊缝必须径向布置，两焊缝中心线间最短弧长不应小于300mm。
（4）管子对接焊缝不应布置在管子的弯曲部分。对于中低压锅炉，受热面管子直段上的对接焊缝的中心线至管子弯曲起点（或锅筒、集箱外壁，或管子支架边缘）的距离。至少为50mm，对高压锅炉，上述距离至少为70mm；锅炉范围内管道焊缝中心线至管道弯曲起点之间的距离不应小于管道的外径，且不小于100mm；受热面管子直段上，对接焊缝间的距离不得小于150mm。
（5）受压元件主要焊缝及其邻近区域，应避免焊接零件。如不能避免时，焊接零件的焊缝可穿过主要焊缝，而不要在焊缝及其邻近区域中止。
（6）开孔、焊缝和转角要错开。开孔边缘与焊缝的距离应不小于开孔处实际壁厚的3倍，且不小于100mm。在凸形封头上开孔时，孔的边缘与封头周边间的投影距离应不小于封头外径的10％。开孔及焊缝不允许布置在部件转角处或扳边圆弧上，并应离开一定距离。
6．锅炉压力容器的开孔应符合哪些规定？
为了便于对锅炉、压力容器定期进行内部检验和清理，在锅炉、压力容器上应开设必要的人孔、手孔和检查孔。开孔后，不仅降低了部件的承载能力，而且还因为开孔造成结构不连续，在开孔边会产生应力集中。因此，在进行部件结构设计时，对锅炉、压力容器开孔的数量和尺寸作了严格的规定。
对锅炉、压力容器上开设人孔、手孔的数量规定如下：
（1）锅筒内径大于或等于800mm的水管锅炉和锅筒内径大于1000mm的锅壳式锅炉，都应在筒体或封头（管板）上开设人孔；锅筒内径为800～1000mm的锅壳式锅炉，至少应在锅筒或封头（管板）上开设一个头孔。
（2）压力容器内径≥1000mm的，应至少开设一个人孔；内径＜1000mm～≥500mm的，应开设一个人孔或两个手孔。内径＜500～≥300mm的，至少应开设两个手孔。
锅炉受压元件上开孔的尺寸应符合下列规定：
（1）锅炉受压元件上，椭圆人孔不得小于280×380mm。人孔圈最小的密封面宽度为18mm。人孔门凸肩与人孔圈之间总间隙不应超过3mm（沿圆周各点上不超过1.5mm），并且凹槽的深度应达到能完整地容纳密封垫片。
（2）锅炉受压元件上，椭圆头孔不得小于 220 X 320mm,颈部或孔圈高度不应超过100mm。
（3）锅炉受压元件上，手孔短轴不得小于80mm，颈部或孔圈高度不应超过65mm。
（4）锅炉受压元件上，清洗孔内径不得小于50mm，颈部高度不应超过50mm。
（5）炉墙上长方形人孔一般不应小于 400 ×450mm，圆形人孔直径一般不应小于450mm。
若颈部或孔圈高度超过上述规定，孔的尺寸应适当放大。
压力容器上开孔的尺寸应符合下列规定：
（1）压力容器上圆形人孔直径应不小于400mm，椭圆形人孔尺寸应不小于400×300mm；圆形手孔直径应不小于100mm，椭圆形手孔尺寸应不小于75×50mm。
（2）在圆筒体上开孔，对于内径不大于1500mm的圆筒，最大孔径应不大于筒体内径的1／2，且不大于500mm；对于内径大于1500mm的圆筒，最大孔径应不大于筒体内径的1／3，且不大于1000mm。
（3）凸形封头或球形容器开孔，最大孔径应不大于壳体内径的1／2；锥形封头的开孔最大直径应不大于孔中心处锥体内径的1／3。
（4）压力容器上设有可拆的封头（盖板之类），或其他能够开关的盖子，凡能起到人孔或手孔的作用，可不必再设置人孔或手孔。但其尺寸，应不小于所代替的人孔或手孔规定尺寸。
（5）如压力容器上设置螺纹管塞检查孔，则可不再设置手孔。螺纹管塞的公称管径应不小于50mm。
锅炉、压力容器上开设的人孔、头孔、手孔、清洗孔、检查孔的位置应合理，能满足安装、检修和清理的需要。
7．焊接接头形式主要有哪几种？对锅炉压力容器的焊接接头
焊接接头形式是由相悍的两焊件相对位置所决定的，主要有对接接头、搭接接头和角接接头等。对接接头所形成的结构基本上是连续的，能承受较大的静载荷和动载荷，是焊接结构中最完善和最常用的结构形式。搭接接头、角接接头所形成的焊缝都是角焊缝，承压后，角焊缝及其附近应力状态比较复杂。所以锅炉、压力容器的主体焊接接头中不采用搭接接头和角接接头。
接头形式一般根据焊缝在结构中的受力状态及部位选择。对锅炉、压力容器上的焊接接头形式主要有以下要求：
（1）锅炉、压力容器主要受压元件的主焊缝（锅筒、炉胆和集箱的纵向和环向焊缝，封头、管板和下脚圈的拼接焊缝等）应采用全焊透的对接接头形式。
（2）对于额定蒸汽压力大于或等于3.82MPa的锅炉，集中下降管管接头与筒体的连接必须采用全焊透的接头形式。对于额定蒸汽压力大干或等于9.81MPa的锅炉，管子或管接头与锅筒、集箱、管道角焊连接时，应在管端或锅筒、集箱、管道上开坡口，以利焊透。
（3）当凸形封头与筒体的连接因条件限制不得不采用搭接时，应双面搭接，搭接的长度不应小于封头厚度的3倍，且不应小于25mm。
（4）当必须采用角焊结构时，要选用合理的焊接坡口形式，尽量双面焊接，保证焊透。在任何情况下，焊角尺寸都不得小于6mm。对平封头和管板，还应采用必要的加强结构。
（5）压力容器接管（凸缘）与筒体（封头）、壳体连接，平封头与筒体连接，有下列情况之一的，原则上采用全焊透形式：介质为易燃或毒性程度为极度危害和高度危害的压力容器；作气压试验的压力容器；第三类压力容器；低温压力容器；按疲劳准则设计的压力容器；直接受火焰加热的压力容器。
8．对锅炉压力容器的代用材料有何要求？材料代用有哪些手
锅炉压力容器承压部件的代用材料，宜与被代用的材料具有相同或相近的化学成分、交货状态、检验项目、性能指标和检验率、以及尺寸公差和外形质量等。总的代用原则是代用钢材的技术要求不低于被代用的钢材，个别在性能项目或检验率方面要求略低的代用钢材，则通过增加检验来进行代用。
材料代用要履行下述手续：
（1）凡锅炉、压力容器承压部件的材料代用，必须经材料代用单位的技术部门（包括设计和工艺部门）同意，并将代用材料的质量证明书或复验报告报主管负责人审核批准。
（2）压力容器的材料代用必须征得原设计单位的同意并取得证明文件。锅炉的材料代用，有下列情况之一时，也必须征得原设计单位同意，并报原图样审批单位备案：用强度低的材料代替强度高的材料；用厚度小的材料代替厚度大的材料（对于额定蒸汽压力小于或等干1.27MPa的锅炉，受热面管子除外）；代用的钢管名义外径不同于原来的钢管名义外径。
（3）在锅炉、压力容器出厂质量证明书和施工图上应注明代用材料的材质、规格和部位。
9．锅炉压力容器结构设计应遵循哪些原则？锅炉结构应符合
锅炉压力容器结构设计应遵循以下原则：
（1）结构不连续处应平滑过渡。受压壳体存在几何形状突变或其他结构上的不连续，都会产生较高的不连续应力。因此设计时应尽量避免。对于难以避免的结构不连续，应采用平滑过渡的形式，防止突变。
（2）引起应力集中或削弱强度的结构应相互错开，避免高应力迭加。在锅炉、压力容器中，不可避免地存在一些局部应力较高或对部件强度有所削弱的结构，如开孔、转角、焊缝等部位。设计时应将这些结构相互错开，以防止局部应力迭加。
（3）避免采用刚性过大的焊接结构。刚性大的焊接结构不仅使焊接构件因施焊时的膨胀和收缩受到约束而产生较大的焊接应力，而且使壳体在操作条件波动时的变形受到约束而产生附加的弯曲应力。因此设计时应采取措施予以避免。
（4）受热系统及部件的胀缩不要受限制。受热部件的热膨胀，如果受到外部或自身的限制，在部件内部就会产生热应力。设计时应使受热部件不受外部约束，减小自身约束。
（5）合理地布置锅炉受热面，保证适当的水位和良好的水循环，使受热面得到可靠的冷却。
锅炉结构应符合下列基本要求：
（1）锅炉结构的各部分在运行时应能按设计预定方向自由膨胀。
（2）各部分受热面应得到可靠的冷却。
（3）锅炉各受压部件应有足够的强度，并装有可靠的安全保护设施，防止超压。
（4）受压元、部件结构的形式、开孔和焊缝的布置应尽量避免或减小复合应力和应力集中。
（5）锅炉的炉膛结构应有足够的承压能力和可靠的防爆措施，并应有良好的密封性。
（6）锅炉承重结构在承受设计载荷时应具有足够的强度、刚度、稳定性及防腐蚀性。
（7）锅炉结构应便于安装、检修和清洗内外部。
10．对封头结构有哪些要求？
封头是锅炉、压力容器的主要受压元件，其形状设计是否合理，影响着锅炉、压力容器的安全。所以有关规范中对各种封头的形状都有限制。
（1）椭球形封头
锅炉、压力容器的凸形封头宜采用椭球形封头，最好选用标准椭球形（Ｄn／ｈn＝４）。采用非标准椭球封头时，其长短轴的比值不得大于2.5。
（2）碟形封头
碟形封头即是有折边的球形封头。它存在较大的弯曲应力，而椭球形封头主要是膜应力，因而在工程使用中并不理想。采用碟形封头时，封头过渡区转角半径应不小于封头内直径的10％，且不小于封头厚度的3倍，封头球面部分的内半径应不大于封头的内直径。
（3）无折边球形封头
无折边球形封头与筒体的连接处存在明显的形状突变，会产生较大的附加弯曲应力，因此只应用于直径较小、压力较低的容器。采用无折边球形封头时，封头的球面内半径不应大于筒体内直径。
（4）锥形封头
锥形封头的受力情况仅优于平板盖，它只在容器的生产工艺确实需要的情况下才采用。无折边锥形封头的半锥角不得大于30°。半锥角大于30°时，应采用带折边的锥形封头，并要求折边过渡区的转角内半径应不小于圆筒体内直径的10％，且应不小于锥体厚度的3倍。
（5）平板盖
平板盖与其他封头比较，受力情况最差，在相同的受压条件下，平板盖比其他形式的封头厚得多。因此，除锅炉集箱采用合理结构的平板盖外，平板角焊封头一般不宜用于压力容器。需要采用时，应有足够的厚度，并采用全焊透的焊接结构。
11．材料质量证明书和标记一般应有哪些内容？压力容器和锅
材料质量证明书上一般应有以下内容：炉（罐）号、
批号、规格；实测的化学成分和力学性能（包括σs、σb、ψ、αk）；供货熔炼热处理状态。对于低温（≤一20℃）容器，应提供夏比V型缺口试样的冲击值和脆性转变温度。
钢板材料标记一般应有以下内容：钢板入厂验收的编号；材质（钢号）；规格（厚度）；检验确认印记；区别复验或未经复验的标记；领出后由车间打生产制令号。钢板切割下料前，必须作标记移植，且便于识别。
压力容器受压元件采用国外材料，应符合下列要求：
（1）应选用国外压力容器规范允许使用的材料，其使用范围应符合相应规范的规定，并有该材料的质量证明书。
（2）制造单位首次使用前，应进行有关试验和验证，满足技术要求后，才能投料制造。
锅炉受压元件采用国外钢材，应符合以下要求：
（1）钢号应是国外锅炉用钢标准所列的钢号或成熟的锅炉专用钢号，并具有所要求的性能数据和工艺资料。
（2）批量购买前，外贸部门应创造条件使钢材使用单位进行待购钢材的成分和性能（包括工艺性能在内）的验证试验。钢材使用单位根据成份和性能验证试验的结果或过去生产中使用该种钢材积累的成份和性能数据，提出订货技术条件。如果改变钢材的制造厂或钢号，则应重新进行这项工作。
（3）订货时应尽量要求钢材制造厂提供相应的热成形、热处理和焊接的工艺文件。
（4）国外钢材应按订货合同规定的技术标准和技术条件进行验收。对照国内锅炉钢材标准如缺少检验项目，必要时还应补做所缺项目的检验，合格后才能使用。
（5）使用国外钢材以前应进行焊接工艺评定和成型工艺试验，满足技术要求后才能使用。
（6）对于国外钢材，应采用该钢材的技术标准或技术条件所规定的性能数据进行锅炉强度计算。
（7）采用未列入的钢材或已列入标准的电阻焊锅炉管，应经劳动部锅炉压力容器安全监察部门同意。
（8）钢材采购单位如果改变钢材制造厂或订货技术条件，应事先与钢材使用单位协商。
12．用于制造锅炉压力容器的材料，是否必须具有质量证明书
锅炉压力容器材料的质量和规格，应符合相应的国家标准、行业标准的规定。材料生产单位必须保证质量，应按相应标准的规定提供质量证明书（原件）。质量证明书的内容必须填写齐全，并经生产单位质量检验部门盖章确认。材料生产单位应按相应标准的规定，在材料的指定部位或其他明显的部位作出清晰、牢固的标志。无材料质量证明书的钢板，不能用于制造锅炉压力容器。如果钢板上确认有钢板生产单位的原始标记，在请钢材生产单位补发材料质量证明书后，按规定的要求复验，合格后方可使用。
锅炉压力容器制造单位对所用的材料，在投产前应认真核对质量证明文件，并核对炉批号和材料牌号的标记。在下述情况下，还应对材料进行复验：
（1）用于制造第三类压力容器的材料必须复验。复验内容至少应包括每批材料的力学性能和弯曲性能，每个炉号的化学成分。
（2）用于制造第一、二类压力容器的材料，有下列情况之一的应复验，缺少的项目应补齐：质量证明书内容项目不全；制造单位对材料的性能和化学成分有怀疑时；设计图样上有要求的；用户要求增加的项目。
用于制造锅炉的钢材，锅炉制造厂应按有关标准进行复验，合格后才能投料使用。
13．对锅炉压力容器用钢材的基本要求有哪些？
对锅炉压力容器用钢材的基本要求主要有以下三个方面：
（1）具有良好的力学性能。首先，制造锅炉、压力容器的材料应具有适当的强度（主要是指屈服强度和抗拉强度），以防止在承受压力时发生塑性变形甚至断裂。对于锅炉和中、高温压力容器，还应考虑材料的抗蠕变性能，测定材料的高温性能指标，即蠕变极限和持久强度。其次，制造锅炉、压力容器的材料必须具有良好的塑性，以防止锅炉、压力容器在使用过程中因意外超载而导致破坏。第三，制造锅炉、压力容器的材料应具有较高的韧性，使锅炉、压力容器能承受运行过程中可能遇到的冲击载荷的作用。特别是操作温度或环境温度较低的压力容器，更应考虑材料的冲击韧性值，并对材料进行操作温度下的冲击试验，以防止容器在运行中发生脆性破裂。
（2）具有良好的工艺性能。由于锅炉、压力容器的承压部件，大都是用钢板滚卷或冲压成形的，所以要求材料有良好的冷塑性变形能力，在加工时容易成形且不会产生裂纹等缺陷。其次，制造锅炉、压力容器的材料应具有较好的可焊性，以保证材料在规定的焊接工艺条件下获得质量优良的焊接接头。第三，要求材料具有适宜的热处理性能，容易消除加工过程中产生的残余应力，而且对焊后热处理裂纹不敏感。
（3）具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能。设计压力容器时，必须根据其使用条件，选择适当的耐腐蚀材料。对于锅炉和高温压力容器，所选用的材料还应具有抗氧化性能。
14．锅炉压力容器的安全设计包括哪些方面？
锅炉、压力容器承压部件的安全可靠性，在很大程度上取决于它的设计是否正确。锅炉压力容器的安全设计主要包括以下三个方面：
（1）合理选用材料
合理选用材料，是保证锅炉、压力容器安全运行的一个重要措施，如果材料选择不当，即使具有较大的强度裕度，也可能在运行中发生破坏事故。选择锅炉、压力容器用钢材，不仅要从操作条件和使用环境方面来考虑，即要求材料对工作介质、压力、温度、载荷特性等操作条件和气温、湿度等使用环境具有必需的适应能力；还要从锅炉、压力容器的制造方面来考虑，即要求所选用的材料容易加工成形，在工艺加工过程中不易产生缺陷。
（2）选择合适的结构形式
在锅炉、压力容器的破坏事故中，有相当一部分是由于结构不合理引起的，结构不合理，往往使得锅炉、压力容器在制造和使用过程中容易产生缺陷。因此首先要求结构便干制造，以利于保证制造质量和避免、减少制造缺陷；其次是要求结构便于无损检验，使制造和使用中产生的缺陷能及时、准确地检查出来；第三是结构设计中要考虑尽量降低局部附加应力和应力集中。
（3）满足强度的要求
为保证锅炉、压力容器安全运行，其承压部件必须具有足够的强度，即具有适当的壁厚以抵抗外加载荷的作用。在结构设计中除了结构特殊、使用条件复杂或特别重要的锅炉、压力容器需要以应力分析进行设计外，一般的是以薄膜应力来确定所需的壁厚。至于锅炉、压力容器结构不连续部位的附加应力和应力集中，则从结构形式或尺寸上加以限制。
14．什么叫材料的力学性能？有哪些主要指标？
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。
（1）强度
强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2和抗拉强度σb，高温下工作时，还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD。
（2）塑性
塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。塑性指标包括：伸长率δ，即试样拉断后的相对伸长量；断面收缩率ψ，即试样拉断后，拉断处横截面积的相对缩小量；冷弯（角）α，即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度。
（3）韧性
性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功Ａk和冲击韧性值αk表示。Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感，能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且Ａk对材料的脆性转化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ，它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。
（4）硬度
硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）、维氏硬度（HV），其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而肖氏硬度（HS）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
15．什么叫金属材料的可焊性？
金属材料的可焊性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下能否获得优良焊接接头的性能。一种金属，如果能用较普通又简便的焊接工艺获得优质接头，则认为这种金属具有良好的可焊性；反之，如果要用很复杂或特殊的焊接工艺才能获得优质接头，则认为它的可焊性差。通常，把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。
钢材的可焊性主要决定于它的化学组成，而其中影响最大的是碳元素。钢中的其他合金元素大部分也不利于焊接，但其影响程度一般都比碳小得多。所以常把钢中含碳量的多少作为判别钢材可焊性的主要标志。钢中含碳量增加，淬硬倾向就增大，塑性则下降，容易产生焊接裂纹。所以含碳量越高，可焊性越差。含碳量小于0.25％的碳钢和低合金钢，一般都具有良好的可焊性。含碳量增加，大大增加焊接的裂纹倾向，所以，含碳量大于0.25％的钢材不应用于制造锅炉、压力容器。在特殊条件下，如选用含碳量超过0.25％的材料，必须得到设计单位总技术负责人批准。制造单位应对这类材料进行焊接性能试验和焊接工艺评定。合格后，报省级以上劳动部门锅炉压力容器安全监察机构备案。
16．压力容器设计需要经过哪些单位批准？怎样进行压力容器
压力容器的设计单位，须经主管部门批准，并报同级锅炉压力容器安全监察机构备案。设计应由设计单位的技术负责人批准，属于《压力容器安全技术监察规程》规定的三类容器的设计，还应报省、自治区、直辖市劳动局锅炉压力容器安全监察处备案。
压力容器的设计，应按下列规定进行审批和备案：
（1）压力容器的设计，应由设计单位技术负责人批准。设计文件应包括：设计计算书，设计说明书和设计图纸。文件上必须有设计、校对和审批人员签字。设计总图除上述要求外，还必须有单位技术负责人签字。文件上必须有单位技术负责人签字、《压力容器设计单位批准书》的编号和批准日期；
（2）通用性成套装置中的压力容器设计，必须经主管部门召开的设计审查会审查通过；
（3）第三类压力容器的设计在完成审批程序后，应报送省、市、自治区锅炉压力容器安全监察处备案。
17．锅炉定型设计需要经过哪些单位审批？审批工作如何进行
根据国务院1982年颁布的《锅炉压力容器安全监察暂行条例》规定，全国性的锅炉定型设计，须经国务院主管部门和劳动部锅炉压力容器安全监察部门审查批准；非全国性的锅炉定型设计，须经省、自治区、直辖市主管部门和劳动局（厅）锅炉压力容器安全监察处审查批准。
锅炉定型设计的审批工作应按下列程序进行：
（1）机械系统全国性的定型设计，审批时应先由制造单位（或联合设计的主要负责单位）提出书面申请，并将全部资料报机械部和劳动部锅炉压力容器安全监察部门，由机械部或机械部委托的单位负责召开设计审查会，审查会应有劳动部锅炉压力容器安全监察部门的代表参加；制造单位需要修改设计时，应将修改部分报机械部及劳动部锅炉压力容器安全监察部门审批；机械部审批后，在设计总图标题栏的上方加审批标记或字样，由劳动部锅炉压力容器安全监察机构复核，并在总图标题栏的上方加审批标记。
（2）非机械系统全国性锅炉定型设计审批参照机械系统全国性锅炉定型设计审批程序进行，审查会应有机械部的代表参加。
（3）对于除上述两条规定范围以外的锅炉设计，其审批程序如下：锅炉设计单位是制造单位时，制造单位应将书面申请和全部资料报省级以上主管部门和省、市、自治区锅炉压力容器安全监察处审批；设计单位不是制造单位时，应由承制单位先行审核，再由承制单位和设计单位分别将书面申请和设计资料报设计单位的省级主管部门和承制单位所在省、市、自治区锅炉压力容器安全监察处审批；锅炉压力容器安全监察处接到申请后，一般于两星期内向设计单位提出审查意见：制造单位（或设计单位）修改设计后，将修改部分分别送交省级以上主管部门及省、市、自治区锅炉压力容器安全监察处审查；省级以上主管部门审批设计，并在锅炉总图标题栏的上方加审批标记后，由制造单位将此图送锅炉压力容器安全监察处办理审批手续，监察处在总图标题栏的上方加审批标记。
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