2011年全国压力容器检验师复试口试题答案

第一篇：2011年全国压力容器检验师复试口试题答案

题

1、请说明标准椭圆形封头在承受内压时的应力分布特点？为什么薄壁大直径椭圆形封头在水压试验时会出现失稳？

答案：椭圆形封头在承受内压时，应力分布不均匀，接应力和压应力均有，封头曲率半径较小的区域为压应力，曲率半径较大的区域及直段为拉应力。

正因为在封头曲率半径较小的区域存在压应力，所以当壁厚较薄，直径较大时，在较大的压应力作用下，封头曲率半径较小的区域（过渡区）会出现失稳塌陷。因此，在GB150标准中规定了椭圆形、碟形封头的厚度限制。

题目2：在检验某单位的一台蒸压釜时，经测试检验员判定该釜门盖上配臵的安全联锁装臵的安全功能已失效。请你说明一下，《容规》中对快开门式压力容器的快开门（盖）的安全联锁装臵的功能是如何要求的？

答案：根据《容规》有关条款的规定，蒸压釜釜盖上的安全联销装臵，在安全使用方面应具备以下功能：

1、当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能；

2、当压力容器的内部压力完全释放，安全联锁装臵脱开后，方能打开快开门的联锁动功能；

3、具有与上述动作同步的报警功能。

蒸压釜安全联锁装臵应同时满足上述三条要求，有一条不满足时，即为失效。

题目3：在检验某液化石油气球罐时，发现罐内多处部位出现应力腐蚀裂纹。经查阅供货质量证明书，证实液化石油气中，含有一定的水分和分压约为0.36KPa的硫化氢。请问：该罐体所处的是一种什么环境？这种环境与应力腐蚀之间有何关系？

答案：

1、当储存环境中同时存在水和硫化氢，且硫化氢的分压大于等于0.35KPa时，这种环境被称为湿的硫化氢环境。

2、当水中硫化氢的浓度越高时，越容易产生硫化氢应力腐蚀，即硫化氢浓度高时，不仅高强度材料会产生硫化氢应力腐蚀，一般强度材料也会产生硫化氢应力腐蚀。因此，水中硫化氢的浓度与应力腐蚀开裂有着密切的关系。题4：在进入易燃或有毒介质压力容器进行检验时，应注意哪些事项？

答：（1）将内部介质彻底清除干净，并进行中和臵换。（2）定期测定容器内介质含量及含氧量（体积比应为18—23%之间）。（3）断开容器与相邻设备相连的气液相管，并用盲板隔断。（4）进入容器前，签认容器内部介质含量检测分析单、工厂进罐证。（5）穿戴必要的防毒、防尘面具。

题5：根据你的经验，请叙述在使用超声波测厚仪进行测厚时，通常应注意哪些方面？（含使用前和使用中）

答：（1）使用前应检查该测厚仪是否适用（核对测量范围、测量精度、适用材质）；（2）使用前应检查测厚仪是否完好并在规定的检定有效期内；（3）被测表面要先去除涂敷层，铁锈等等，必要时应进行打磨；（4）准备好耦合剂；（5）测量前应先在试块上进行校准；（6）测量时应使探头在测量点附近小范围移动，发现测量异常时要多测几遍，如测量值明显小很多，应考虑该处材料有分层的可能；（7）测厚时一般规定在每块板上至少测量几个点。

题6：根据《容规》对耐压试验温度的规定，回答下列问题：1）在进行液压试验时，对碳素钢、16MnR和正火的15MnVR钢制容器，其液体温度应为多少？对其它低合金钢制容器。试验液体的温度应为多少？对其他材料的压力容器，试验液体的温度应如何确定？2）如由于板薄等因素使材料无延性转变温度升高，应如何调整试验温度？3）在对铁素体制低温压力容器进行液压试验时，应如何确定试验液体温度？4）在进行气压试验时，对碳素钢和低合金钢制压力容器，其试验用气体温度应为多少？对其他材料制压力容器，试验用气体温度应如何确定？5）你认为上述试验温度的确定，主要考虑了哪几个方面的因素？

答：（1）不低于5℃；不低于15℃

按设计图样的规定。（2）应相应提高试验温度。（3）应高于壳体材料和焊接接头两者夏比冲击试验规定温度的高值再加20℃。（4）不低于15℃； 应符合图样的规定。（5）上述耐压试验温度的确定主要考虑了以下因素：A、不低于材料脆性转变温度；B、应高于试验介质的冻结点，低于沸点；C、温度过高或过低，都会影响试验的观察。题7：《容规》

请问：1）式中 P、[σ]、[σ]t分别表示什么？2）η的取值在各个国家的规范、标准中不尽相同，为什么？3）上式中为什么要进行许用应力的修正？

答：1）P为压力容器的设计压力（对在用压力容器一般为最高工作压力或压力容器铬牌上规定的最大允许工作压力；[σ]为材料在试验温度下的许用应力；[σ]t为材料在设计温度下的许用应力。2）η的取值在各国规范、标准中不尽相同，它取决于设计时所选安全系数的大小，安全系数越大，η的取值越大，反之亦然。3）材料许用应力的修正是为了考虑在常温下试验容器在高温下的强度。

题8：什么是低温压力容器？为什么对低温压力容器要有特别的要求？

答：设计温度低于或等于-20℃的压力容器为低温压力容器。因为在低温下，材料会变脆，特别是在低于脆性转变温度时，材料的塑性、韧性会急剧下降，易发生脆性破坏。题9：影响现场硬度测试的主要因素有那几个？

答：

1、被测表面光洁度，有无油污锈迹；

2、测量角度；（要修正）

3、检测表面 的曲率（曲率太小测不准）

4、被测物体的厚度（太薄不行）。题10：影响裂纹扩展的主要因素是什么？

答：裂纹尺寸及类型、材料性能、应力水平、环境工况（介质、湿度等）。题11：（1）、GB150—1998《钢制压力容器》标准中关于射线或超声检测发现不允许缺陷时，重复检测的要求？(2)、GB150—1998《钢制压力容器》标准中关于磁粉或渗透检测发现不允许缺陷时，重复检测的要求？

答：

1、经射线或超声检测的焊接接头，如有不允许的缺陷，应在缺陷清除干净后进行补焊，并对该部分采用原检测方法重新检查，直到合格。

进行局部探伤的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在缺陷两端的延伸部位增加检查长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且不小于250㎜。若仍有不允许的缺陷时，则对该焊接接头做百分之百的检测。

2、磁粉与渗透检测发现的不允许缺陷，应进行修磨及必要的补焊，并对该部件采用原检测方法重新检测，直到合格。

题12：(1)、焊接工艺评定的目的是什么？(2)、为什么要进行焊接工艺评定？(3)、压力容器焊接工艺评定有哪些要求？

答：

1、焊接工艺评定的目的在于难焊接工艺的正确性，而焊接工艺正确与否的标志是焊接接头的使用性能是否符合有关法规，标准、技术条件的要求。

2、如果锅炉、压力容器产品在施焊前不进行焊接工艺评定，那么，即使经无损探伤合格的焊缝，其焊接接头的使用性能却不一定能够满足要求，这就使压力容器产品的安全性大大降低。

3、主要有四条要求：1）钢制压力容器施焊前的焊接工艺评定应符合JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，有色金属压力容器的焊接工艺评定应符合有关标准要求。2）焊接工艺评定所用的焊接设备、仪表、仪器以及规范参数调节装臵应处于正常工作状态，钢材、焊村必须符合相应标准，应由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件（不得用外单位焊工）。3）焊接工艺评定完成后，应提出完整的焊接工艺评定报告，并根据该报告和图样要求，制订焊接工艺规程。4）焊接工艺评定试样须永久保存。

题13：(1)、压力容器在什么情况下需要做气密性试验？(2)、气密性试验的步骤？

答：

1、当压力容器所盛装的介质其毒性为极度危害和高度危害或不允许有微量泄漏时，应提出压力容器气密性试验的要求。

2、气密试验的步骤：1）气密性试验压力为压力容器的设计压力。2）气密性试验应在液压试验合格后进行。对设计图纸要求做气压试验的压力容器，是否需要再做气密性试验，应在设计图纸上规定。3）碳素钢和低合金制压力容器，试验用气体的温度应不低于5℃，其他材料制压力容器按设计图纸规定。4）气密性试验所用气体，应为干燥洁净的空气、氢气或其他惰性气体。5）压力容器进行气密性试验时，一般应将安全附件装配齐全。6）经检查无泄漏，保压不少于30分钟即为合格。

题14：(1)、什么情况下，奥氏体不锈钢有热处理要求？(2)、奥氏体不锈钢热处理有那些方法？

答：

1、奥氏体不锈钢压力容器或受压元件用于有晶间腐蚀介质场合时，必须在图样上提出抗晶间腐蚀检验或热处理的要求。（晶间腐蚀的原因，一般认为是由于晶间贫铬所致。奥氏体不锈钢具有很高的耐蚀性是由于钢中含有高铬成分，但在加工过程中或使用过程中如果受热，在550至850℃范围内，铬的碳化物Cr23C6会在晶间析出，在碳化物两侧出现铬低于11.4%、厚度约为25埃的贫铬区。由于这种贫铬使晶间不能抵抗某些介质的侵蚀，所以这样的晶间对腐蚀就敏感了。）

2、奥氏体不锈钢压力容器的热处理一般指：（1）铬镍奥氏体不锈钢加热到1050至1100℃，（在此温度下，碳在奥氏体中固溶）保温一定时间（大约每25㎜厚度不小于1小时），然后快速冷却至427℃以下，以获得均匀的奥氏体组织，这种方法称为固溶化处理；（2）对于含有钛和铌的铬镍奥氏体不锈钢，为了防止晶间腐蚀必须使钢中的碳全部固定在碳化钛或碳化铌中，以此目的的热处理称为稳定化处理。稳定化处理的工艺条件是：把铬镍奥氏体不锈钢加热到850至900℃，保温6小时在空气中冷却或缓冷。

题15：

一、压力容器开设检查孔的目的？

二、压力容器检查孔的开设位臵要求？

三、压力容器符合什么条件，可不开设检查孔？

答：

一、为检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷，压力容器应于设检查孔，检查孔包括人孔、手孔。

二、检查孔的开设位臵要求：

1、检查孔的开设应合理、恰当，便于观察或清理内部；

2、手孔应开设在封头上或封头附近的筒体上。

三、压力容器符合下列条件，可不开设检查孔：

1、筒体内径小于等于300㎜的压力容器；

2、压力容器上设有可以拆卸的封头、盖板等或其他能够开关的盖子，其封头、盖板或盖子的尺寸不小于所规定检查孔的尺寸；

3、无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器；

4、制冷装臵用压力容器；

5、换热器。

题：16：

一、多腔压力容器的类别如何划分？

二、试说明以下热水交换器的类别，壳程：常压，＜80℃热水，容积10m3，管程：1.20Mpa，蒸汽，容积：0.03 m3.答：

一、多腔压力容器按类别高的压力腔作为该容器的类别并按该类别进行使用管理。但应照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时，设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。

二、由于该热水交换器的管程为1.20Mpa的水蒸气且容积0.03㎡，应划分为Ⅱ类容器，并按Ⅱ类容器要求制造，但壳程为常压热水，则仅可按常压容器要求制造。题17：一台容器，设计压力1.0Mpa ,设计温度350℃，水压试验压力确定为1.25Mpa，并进行了水压试验的压力校核计算，请问是否符合规定要求？

答：不符合规定要求，应考虑设计温度和试验温度下材料的许用应力值的差异，应按《容规》

题：19：当压力容器发生脱碳现象时有哪些危害？有哪些检验方法？

答：在用压力容器发生脱碳现象后，其表层含碳量减少，金相组织变化，硬度和耐磨性降低，综合性能较差。

检查方法：（1）锉刀（细砂轮）打磨法：用细三角锉（或细砂轮）在可能脱碳部位均匀用锉（磨）削，有脱碳时该部位硬度低，耐磨性差，易锉（磨）成构槽，反之挫刀易打滑；（2）硬度检查法，脱碳部位硬度下降较明显，与脱碳部位的外表面比较即可；（3）宏观腐蚀检查法：钢材是否脱碳，对酸的搞腐蚀能力是不同的，可根据不同的腐蚀部位色泽鉴别有无脱碳现象；（4）显微组织检查法：脱碳部位珠光体明显消失，全部或部分地变成脱碳的铁素体，甚至可发现沿铁素体晶界的腐蚀裂纹。

题：20：一台25m3的造纸蒸球，设计压力为1.0Mpa，介质为减液、蒸汽、纸桨，使用期达10年。该罐易产生的缺陷是哪些，定期检验的主要内容是什么？

答：该罐已使用10年，为腐蚀性介质，可能产生的缺陷是：

1、内表面的局部腐蚀，焊缝上的孔状腐蚀；

2、内表面的磨损造成壁厚减薄；

3、应力集中部位可能产生裂纹。

定期检验的主要内容：

1、宏观检查；

2、测厚；

3、表面无损探伤；

4、壁厚强度校核；

5、耐压试验。

题：21：一台1000m3的液化石油气球罐，定检时磁粉探伤发现球壳板对接焊缝有15㎜长裂纹，经打磨8㎜后消除，请问，对缺陷补焊修复有何要求？（注：该罐公称壁厚38㎜，材料为16MnR，腐蚀裕量为1.5mm，设计压力为1.79Mpa，内径为12300mm）

答：

1、修复工作由有相应制造资格的单位或者经省级安全监察机构审查批准的单位来完成。

2、缺陷消除后应进行表面无操作探伤确认，焊接完成24小时应将余高磨平再做无损探伤，确认修补质量合格。

3、焊接缺陷修补长度应满足要求。

4、补焊后应进行热处理。

5、热处理后应对补焊处作MT。

题22：某设计院设计的一台400m3无水液氨贮罐，内径为φ9200mm，材质为CF—62钢，设计压力为2.16Mpa，罐体顶部装设安全阀2只，安全阀排放量满足《容规》要求，开启压力不大于设计压力的1.05倍，其它方面均符合《容规》要求，请分析该台球罐设计上存在哪些问题。

答：（1）选材不合理，无水液氨会引起低合金高强度钢应力腐蚀开裂，强度愈高，应力腐蚀敏感性愈大，CF—62钢屈服强度标准下限值都大于490Mpa，应力腐蚀倾向较大；（2）安全阀开启压力不符合《容规》

题26：容检规中特殊压力容器一般包括哪些容器？

答：一般应包括承受疲劳、高温蠕变、低温深冷等特殊工作的压力容器，加氢反应器，氨合成塔，尿塔等大型关键设备，存在应力腐蚀、晶间腐蚀等材质劣化倾向的压力容器，采用应力分析设计的压力容器，材料的标准抗拉强度大于等于540Mpa的压力容器，盛装极度、高度危害介质的压力容器和盛装易燃易爆介质的大型压力容器等。题27：安全阀校验的主要项目？

答：（1）开启压力校验。利用专用试验台（要有足够大的缓冲容器），缓慢升压观察开启时的压力。（2）密封试验。一般利用灌水观察使用压力下保压时的密封情况，应无气泡冒出。（3）如需要，应拆卸清洗并维修。（4）回座压力、提升高度等指标因气源（容积）气量不够，难以进行，只有在安全阀制造厂或专业实验室中才能进行。题28：为什么要求耐压试验时介质温度不低于5℃？

答：主要为防止耐压试验时容器发生低温断裂，介质温度是根据材料的无塑性转变温度（一般加33℃）来确定的，最低不能低于5℃。

题29：表面裂纹类缺陷如何处理，打磨要求是什么？

答：表面裂纹类缺陷应打磨消除。打磨时，要注意打磨的凹坑要平滑过渡，坡面斜度大于1/3，用表面探伤方法确认裂纹已彻底消除。对打磨形成的凹坑，应按容检规第40条评定，如超出允许范围，需补焊。

题30：材料夹层缺陷如何处理？

答：如果夹层缺陷面积较小，且与材料表面平行，则不必处理；对面积较大且与材料表面平行的夹层，应详细测量其尺寸，并定期跟踪测量，以判断其是否扩展；对与材料表面的夹角大于10度的，应将其在材料截面上的投影按裂纹缺陷进行评定。

第二篇：压力容器检验管理制度-范本

压力容器检验管理制度

1、制订检验计划，落实检验单位，提出检验过程中某些特殊要求，落实检验资金。

2、认真做好检验前的各项准备工作（详见《压力容器定期检验规则》有关内容）。

3、积极配合检验单位实施检验，并检查验收检验质量。

4、认真做好检验后的开工准备，凭检验报告办理注册登记手续。

5、检查安全附件的调校情况。

6、提供诸如螺栓、密封之类的易损件，便于及时更换。

7、根据本单位具体情况，编制检验计划，做到所使用的每台容器不漏查，重点部位不少查，绘制检查记录表式，确定检查项目与内容。

8、按时组织实施检查（在投检查），认真填写检查记录，并整理归档。

9、针对检验或检查中出现的不安全因素，提出处理意见，检查处理情况。

10、本单位其他需要明确的内容。

第三篇：2011压力容器复试考题及标准答案[定稿]

2011压力容器复试考题及标准答案

一、是非题（正确的在括号内画“√”，错误的在括号内画“×”，共15题，每题1分，共15分）

1、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》第1号修改单规定：压力容器定期检验时，检验机构应当根据压力容器的使用情况、失效模式制定检验方案。（）答案：√ TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 7.4

2、根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告（PQR）和焊接工艺规程（WPS）应当由制造（组焊）单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，并签字确认后存入技术档案。（）答案：× TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 4.2.1（4）

3、TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》附件一《移动式压力容器定期检验要求》规定，检验中，对于不设人孔的低温深冷型罐车，只需进行真空夹层检查。（）答案：× TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》附件一 二

（二）2

4、按照TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》第2号修改单的规定，小型制冷装置中压力容器的全面检验应在系统停机的状态下进行。（）答案：× TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》第2号修改单附件三 三

（一）5、按照TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》的规定，使用过程中产生的鼓包，应当查明原因，判断其稳定状况，如果能查清鼓包的起因并且确定其不再扩展，而且不影响压力容器安全使用的，可以定为3级。（）

答案：√ TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》第四十七条

6、按照TSG ZF001―2006《安全阀安全技术监察规程》的规定，安全阀的校验项目包括整定压力和密封性能，有条件时可以校验回座压力。答案：√ TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》E2.2（1）

7、根据TSG R0003―2007《简单压力容器安全技术监察规程》的规定，简单压力容器对接焊接接头应当采用全熔透焊接接头。答案：√ TSG 0R003-2007《简单压力容器安全技术监察规程》第十七条

8、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，当压力容器的对接接头采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测作为附加局部检测。（）

答案：√ TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 4.5.3.1

9、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，因情况特殊不能按期进行定期检验的压力容器，由使用单位提出申请并且经过使用单位主要负责人批准，征得原检验（）（）

机构同意，向使用登记机关备案后，可延期检验。（）

答案：√ TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 7.6

10、《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》不适用于超高压容器产品的监督检验。（）答案：× 《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》第二条

11、GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》适用于锅炉及其附件和中常温压力容器的受压元件用厚度为3mm～200mm的钢板。（）答案：√ GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》 1

12、根据GB 150—1998《钢制压力容器》的规定，需要焊后进行消氢处理的容器，如焊后随即进行焊后热处理时，可免做消氢处理。（）答案：√ GB 150—1998《钢制压力容器》10.4.3

13、GB 50094—1998《球形储罐施工及验收规范》中规定：应根据施焊位置，每台球罐做横焊、立焊和平焊位置的产品焊接试板各一块。答案：× GB 50094—1998《球形储罐施工及验收规范》7.1.3

14、JB/T 4710―2005《钢制塔式容器》中规定裙座壳用钢可以不按压力容器用钢要求选取。（）

答案：× JB/T 4710―2005《钢制塔式容器》6.2.2（）

15、GB/T 19624－2004《在用含缺陷压力容器安全评定》不适用于含体积缺陷（包括凹坑、气孔、夹渣、深度小于1mm的咬边等）的承压元件的安全评定。（）答案：× GB/T 19624－2004《在用含缺陷压力容器安全评定》1

16、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：要求焊后消除应力热处理的压力容器，一般应当在热处理前焊接返修，如在热处理后进行焊接返修，应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理。（）

答案：√ TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2.4

17、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：不允许降低焊接接头系数而免除压力容器产品的无损检测。（）答案：√ TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》3.15

18、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：制造Ⅲ类压力容器时，都要制作产品焊接试件。（）答案：× TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》4.3.1

19、按照JB 4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，改变焊后热处理类别时，不需重新评定。

答案：× JB 4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》5.3.3.2（）

20、根据TSG R3001-2006《压力容器安装改造维修许可规则》，压力容器安装指的是压力容器整体就位、整体移位安装及现场组焊的活动。答案：× TSG R3001-2006《压力容器安装改造维修许可规则》第三条

（一）二、选择题（选择最适当的答案，将答案填在本题的横线上。共20题，每题1分，共20分）

1、特种设备检验检测机构，应当依照《特种设备安全监察条例》规定，进行检验检测工作，对其检验检测结果、鉴定结论承担。a.经济责任 b.工作质量责任 c.法律责任 答案：c 《特种设备安全监察条例》第六条

2、特种设备检验人员可能涉及的法律责任，按照不同性质的违法行为，法律责任可具体分为。a.刑事责任 b.行政责任 c.民事责任 d.以上所有 答案：d

3、根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，对于低合金钢制压力容器，材料许用应力（或者设计应力强度）的最小安全系数为不小于室温下抗拉强度的 倍。

a.1.5 b.1.6 c.2.7 d.3.0 答案：c TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》3.8 表3-1

4、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，用焊接方法更换主要受压元件的和主要受压元件补焊深度大于 厚度的压力容器，还应当进行耐压试验。a.二分之一 b.三分之一 c.三分之二

答案：a TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》5.3.4

5、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评定试样应当至少保存 年。a.5 b.7 c.8 d.10 答案：a TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2.1(5)

6、一台氯气缓冲罐设计压力0.8MPa，设计温度50℃，介质为氯气，容积为0.8m3。根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，a.Ⅰ b.Ⅱ c.Ⅲ d.不能确定

答案：b TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》附件A图 A-1（）

7、TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》附件二《医用氧舱定期检验要求》规定，在检验中，应检查氧舱照明是否采用 形式。a.冷光源内照明 b.冷光源外照明 c.热光源内照明 d.热光源外照明 答案：b TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》附件二 二

（五）8、TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》第2号修改单规定，小型制冷装置压力容器定期检验时，氨液成分分析不符合JB/T4750-2003《制冷装置用压力容器》要求的高压侧压力容器，应该采用 方法进行埋藏缺陷检测，必要时进行开罐检查。a．声发射检测 b.磁粉检测 c.射线检测 d.超声波检测

答案：d TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》第2号修改单附件三 三

（七）9、根据TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》的规定，现场检验工作结束后，一般设备应当在 个工作日内出具报告。a.7 b.10 c.15 d.30 答案：b TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》第五十条

10、根据TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》的要求，安全阀校验时，整定压力试验不得少于 次，每次都必须达到本规程及其相应标准的合格要求。a.2 b.5 c.4 d.3 答案：d TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》E2.2

11、按照TSG R0002-2005《超高压容器安全技术监察规程》的规定，超高压容器耐压试验一般可采用 作为试验介质或按图样要求的试验介质。a.纯净水 b.煤油 c.煤油和变压器油混合液 d.化学试剂 答案：c TSG R0002-2005《超高压容器安全技术监察规程》第三十九条

12、按照《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》附件（1）“锅炉压力容器产品安全性能监督检验大纲”的规定，监检员应从每批气瓶中抽选 只试样瓶，现场监督水压爆破试验。a.1 b.2 c.3 d.5 答案：a 《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》附件（1）三

（三）14

13、按照GB 150-1998《钢制压力容器》的规定，焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于。a.50℃ b.60℃ c.50％ d.60％

答案：d GB 150-1998《钢制压力容器》10.3.1.1

14、按照GB 50094-1998《球形储罐施工及验收规范》的要求，用标准抗拉强度大于540MPa钢材制造的球罐，应在焊接结束 小时后，方可进行焊缝的射线检测或超声检测。

a.12 b.24 c.36 d.48 答案：c GB 50094-1998《球形储罐施工及验收规范》5.3.8

15、JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》中规定，当变更______时不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。a.重要因素 b.补加因素 c.次要因素

答案：c JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》5.3.1.2

16、按照JB/T 4730.2-2005《承压设备无损检测 第2部分：射线检测》的规定，对于母材公称厚度不同的对接焊接接头的射线检测，在底片评定时，取 的厚度。a.较厚板 b.较薄板 c.两板平均

答案：b JB/T 4730.2-2005《承压设备无损检测 第2部分：射线检测》5.1.5.2/5.1.6

17、JB/T 4730.2-2005《承压设备无损检测 第2部分：射线检测》中所说的底片评定范围的宽度一般为 宽的区域。

a.焊缝本身 b.焊缝本身及焊缝两侧5mm c.焊缝本身及两侧热影响区 答案：b JB/T 4730.2-2005《承压设备无损检测 第2部分：射线检测》4.10.4

18、GB 713-2008《锅炉和压力容器用钢板》标准中材料牌号Q370R对应于GB6654-1996《压力容器用钢板》标准中的材料牌号为。a.15MnNbR b.16MnR c.20R d.15CrMoR 答案：a GB 713-2008《锅炉和压力容器用钢板》附录A

19、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，对于已经达到设计使用年限的压力容器，或者未规定设计使用年限，但是使用超过 年的压力容器，如果要继续使用，使用单位应当委托有资格的特种设备检验检测机构对其进行检验（必要时按照本规程7.7的要求进行合于使用评价），经过使用单位主要负责人批准后，方可继续使用。

a.20 b.25 c.15 d.30 答案：a TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 6.10 20、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，实施RBI的压力容器，参照《压力容器定期检验规则》的规定，确定压力容器的安全状况等级和检验周期，可以根据压力容器风险水平延长或者缩短检验周期，但最长不得超过 年。a.6 b.9 c.10 d.12

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答案：b TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 7.8.3(1)

三、简答题（共5题，每题4分，共20分）

1、根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，大型成套装置 的使用单位若要应用基于风险的检验（RBI）应满足什么条件？

答：若要应用基于风险的检验（RBI）的大型成套装置的使用单位应满足以下条 件：

（1）具有完善的管理体系和较高的管理水平；（0.7分）

（2）建立健全应对各种突发情况的应急预案，并且定期进行演练；（0.7分）

（3）压力容器、压力管道等设备运行良好，能够按照有关规定进行检验和维护；（0.7分）（4）生产装置及其重要设备资料齐全、完整；（0.7分）（5）工艺操作稳定；（0.6分）

（6）生产装置采用数字集散控制系统，并且有可靠的安全联锁保护系统。（0.6分）索引：TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》7.8.1

2、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，快开门式压力 容器应当具有满足哪些要求的安全联锁功能？

答：快开门式压力容器应当具有满足以下要求的安全联锁功能：（1）当快开门达到预定关闭部位。方能升压运行；（2分）（2）当压力容器的内部压力完全释放，方能打开快开门。（2分）（按《压力容器安全技术监察规程》答扣2分）

索引：TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》7.8.1

3、根据TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》，说明压力容器全面检验时，哪些情况下应对容器内表面对接焊缝进行磁粉或者渗透检测，检测长度 不少于

每条对接焊缝长度的20％？

答：（1）首次进行全面检验的第三类压力容器；（1分）（2）盛装介质有明显应力腐蚀倾向的压力容器；（1分）（3）Cr-Mo钢制压力容器；（1分）

（4）标准抗拉强度下限бb＞540MPa钢制压力容器。（1分）索引：TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》二十五条

（五）1

4、根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》，压力容器本体 中的主要受压元件包括哪些？

答：包括壳体、封头（端盖）、膨胀节、设备法兰、球罐的球壳板、换热器 的管板和换热管、M36以上（含36）的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。（少答一项受压元件扣0.5分，按《压力容器安全技术监察规程》答扣2分）索引：TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》1.6.1(3)

5、按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，对于未列入

JB4708-2000标准表2的钢号（国内钢材），其焊接工艺评定如何进行？ 答：对已列入国家标准，行业标准的钢号，根据其化学成分、力学性能和 焊接性能确定归入相应的类别、组别中或另分类别、组别（2分）；对于未列入国家标准、行业标准的钢号，应分别进行焊接工艺评定（2分）。索引：JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》5.3.2.3

四、综合题（40分）（共4 题，第1题为质检系统复试检验师必做题。第2、3、4题为选做题，质检系统复试的检验师任意选做一题，非质检系统复试的检验师任意选做两题，多做不加分。每题20分。）

1、（20分，请注意！本题质检系统复试检验师必做，非质检系统复试 检验师不做。）

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： 如您作为该台压力容器产品的监检员，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 Cne常温屈服强度ReL=295N/mm2，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)17mm（0.5分）c)522C21 t  e)Pc(Di e2 

1728001.62 172 134.22MPa＞ 16 ReL 16 49.17MPa。295

134.22MPa＞50MPa也可。）（2分）t（或计算结果

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）下图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。（1分）（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)因为筒体封头所用钢板是厚度大于12mm（为22mm）的低合金钢钢板（0.5分），液氯为高度危害介质(0.5分)，根据《固定式压力容器安全技术监察规程》2.5条的规定，筒体封头所用钢板下料前应当逐张进行超声检测。

c)检测依据JB/T4730-2005.3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第（2）

小题的简图所示，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，其中说明选择理由1分，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。)答：a)焊接工艺所应依据的焊接工艺评定编号为PQR3、PQR5、PQR8。(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。④PQR3试件厚度为12mm，覆盖范围为9～24mm，PQR5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PQR8。（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/mm2,伸长率A≥21%）产品编号：RS2011理化责任师：XXX 填报人： XXX 2011年1月20日 答：a）试件热处理状态未填，该容器产品试件应与容器同炉进行热处理；（1分）

b）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）c）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）d）试验及验收标准所列入的GB/T228、GB/T232、GB/T229均为力学性能试验和弯曲试验的方法标准，未列入产品焊接试件所应依据的JB4744-2000及GB150-1998附录C等试验验收标准。（1分）

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2、（20分）某石油化工厂一台78.5m的油田轻烃卧式储罐，2001年8月投入使用，内径：3000mm,长度：11644mm, 2006年5月进行了全面检验，安全状况等级为1级，2007年12月停用。2010年5月，因生产需要，该容器进行了移装并改变了使用参数和用途。特性参数如下： 3 注：油田轻烃与丁烯-1相同温度下的饱和蒸汽压力视为相同。［σ］常温=163MPa。请简要回答以下问题：

（1）该容器移装前（2010年3月）曾进行过全面检验，因位置不当，配管工作量太大，决定移装到理想的位置。所以，移装后业主要求直接投入使用，可否？（1分）答：不可以。（1分）（2）

按照《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004—2009的规定，结合本台 容器的特点，应做哪些工作？（7分）

答：1）压力容器的改造方案应当经过原设计单位或者具备相应资格的设计单位同意；（1分）2）压力容器经过改造后，应当保证其结构和强度满足安全使用要求（根据题意，本题不需要进行强度核算，若进行强度核算，倒扣本题相同的分数）；（1分）

3）压力容器改造，必须经过具有相应资格的特种设备检验检测机构进行监督检验，未经监督检验合格的压力容器不得投入使用；（1分）

4)从事压力容器移装、改造的单位应当向压力容器使用登记机关书面告知；（1分）5）按照《压力容器定期检验规则》TSG R7001—2004进行全面检验；（1分）6）进行耐压试验；（1分）7）重新进行注册登记。（1分）

（3）请你根据本台容器的特点制定一个简要的全面检验方案，并指出检验的重点。（10分）答：1）简要的全面检验方案 a．资料审查（0.25），特别是本次压力容器的改造方案（0.25）;b．检验前准备（0.5）； c．宏观检验（0.5）； d．壁厚测定（0.5）；

e．表面无损检测（0.5），优先选用磁粉检测（0.5）； f．埋藏缺陷无损检测（0.5）；

g．发现超标缺陷后的增加检测（0.5）； h．缺陷的分析与处理（0.5）； i.安全附件检查（0.5）； j．安全状况等级评定（0.5）； k．按《容检规》签发报告（0.5）。2）本次检验的重点 a．因为在超标的湿H2S环境下使用了6年多，重点检查容器下半部特别是底部的氢鼓包及腐蚀情况（2分）； b．磁粉检测时应选用荧光磁粉，检测焊缝及热影响区裂纹（2）。（4）请您确定耐压试验压力及合格标准。（2分）1）耐压试验压力（1分）

因为 ［σ］= ［σ］t PT=ηP=1.25×0.3=0.375MPa 2）合格标准（1分）

无渗漏；无可见的变形；试验过程中无异常的声响.3、（20分）一台空气罐，内径1000mm，该容器按GB 150－1998制造，采用双面焊焊接接头，并对焊接接头进行局部无损检测，设计使用参数如下：

(1)运行三年后进行首次全面检验，根据TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》的规定：①说明全面检验时，在什么情况下应当进行强度校核？（5分）答：有以下情况之一时，应当进行强度校核： ①腐蚀深度超过腐蚀裕量；（1分）②设计参数与实际情况不符；（1分）③名义厚度不明；（1分）

④结构不合理，并且已发现严重缺陷；（1分）⑤检验员对强度有怀疑。（1分）

索引：TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》第二十五条

（十）1 ②在宏观检验中发现环缝上有一段错边缺陷，最大错边量达3mm，请提出处理建议；（6分）答：错边量超标部位进行表面MT与埋藏缺陷的UT或RT检查；（2分）若未发现其它问题，结合该容器实际情况，定3或4级；（1分）

若发现伴有其它严重缺陷，则应进行应力分析，确定能否继续使用，在规定的操作条件下和检验周期内，能安全使用的定为4级；（1分）不能安全使用的应修复或报废（2分）。

索引：TSG R7001―2004《压力容器定期检验规则》第四十四条

（一）、（二）

③宏观检查发现内壁均匀腐蚀，实测最小筒体壁厚为8.5mm，如果运行条件不变，假定下一个检验周期为三年，请校核该罐剩余厚度是否满足强度要求。（3分）PcDi答：①强度校核

5.8mm（1分）1.30.85133100021.3Pct2 7mm（1分）38.53108.51②剩余壁厚

③经强度校核计算，该罐剩余厚度满足强度要求。（1分）

（2）该容器制造时进行局部射线检测，III级合格，全面检验时对制造过程未进行射线检测的对接焊接接头进行了部分射线检测，结果如下表。表中片号“H”代表与封头连接的环焊缝，“Z”代表纵焊缝，探伤人员已按制造检测标准进行了评级。

请您根据射线检测情况，按《压力容器定期检验规则》评定该容器的安全状况等级，并分别阐述评定过程。（6分）答： ① ② ③ H1-

1、H4-

2、Z3-1均满足制造要求，不影响定级。（1.5分）H1-2气孔15点，按检规表3评为2级或3级。（1.5分）Z3-2条状夹渣长20mm，按照检规表5评为3级。H4-1条状夹渣长30mm，按照检规表5评为3级。（1.5分）④ 综合评级：取上述各项等级最低者，容器安全状况等级评定为3级。（1.5分）

4、（20分）某尿素工厂一台中压冷凝液闪蒸罐，2001年10月投入使用。特性参数如下： 注1：本台容器设有人孔。

本台容器使用过程中，蒸汽冷凝液入口管对面的器壁因长期冲刷及腐蚀，导致穿孔。经全面检验，其他部位未发现缺陷，满足安全使用要求，故决定对穿孔的筒节进行更换，该筒节长度1200mm。请简答以下问题：（1）请制定一个重大维修方案（17分）答：1）在重大维修前维修单位应当向压力容器使用登记机关书面告知；（1分）

2）从事压力容器维修的单位应当是已取得相应的制造许可证或者安装改造维修许可证的单位；（1分）

3）重大维修的施工过程，必须经过具有相应资格的特种设备检验检测机构进行监督检验，未经监督检验合格的压力容器不得投入使用；（1分）4）进行焊接工艺评定（双面焊），若原有的焊接工艺评定能够覆盖可免做；根据焊接工艺评定报告制作焊接工艺规程；（2分）5）实测容器的周长预制一个内径800mm，长度1200mm的筒体；并加工好环向V型外坡口；（1分）6）现场采用热切割方法去除旧筒体，找平切割面，用砂轮机修磨出V型外坡口；（1 分）7）选用合适的焊材（有质量证明书），按要求进行烘烤；（1分）

8）将预制的筒节组对在容器上，使相邻纵缝的错开距离、与接管的开孔距离、棱角度、对口错变量及容器的直线度符合GB150的要求；（2分）9）由持证焊工按照焊接工艺卡进行施焊，先焊外面，再从里面清根焊接；（1分）

10）清理焊缝及热影响区焊疤、焊渣及飞溅；焊缝经过形状、尺寸及外观检查，合格 后进行无损检测；（1分）11）进行局部射线检测，该局部检测应当包括所有的焊缝交叉部位，Ⅲ级合格；（1分）

12）如果检测部位发现超标缺陷时，应当在该缺陷两端的延伸部位各进行不少于250mm的补充检测；如果仍然存在不允许的缺陷，则对该焊接接头进行全部检测。（1分）13）14）

15）返修按原工艺施焊，返修次数不得超过2次，并记录在案；（1分）无损检测合格后，进行耐压试验；（1分）出具重大维修报告（含维修图样、施工质量证明文件、告知、设计单位同意函、监督检验报告等技术资料）。（1分）（2）维修时采取什么措施可避免蒸汽冷凝液冲刷罐壁？（3分）

答：在蒸汽冷凝液入口管正前方的筒节内部适当位置，加装一块与冷凝液流向垂直的防冲板。

第四篇：压力容器原材料检验规程

1．目的

为了保证产品的质量，杜绝未经检验或检验不合格的原材料入库或投入生产。2．范围

2.1本规程所指材料包括用于压力容器生产的板材、钢管、圆钢。

2.1不适用于用于压力容器生产的锻件、法兰、管板、紧固件、承压附件、安全附件、封头、理化试验过程中本厂不能做的试验项目（如S30408材料的部分力学性能复验）、零部件的加工、焊接材料的检验管理。3．检验依据

材料检验委托单、采购合同、采购指导书及相应标准规程的要求。4.验收

4.1 验收由材料检查员负责，检验结果填写在《材料验收入库通知单》上，检验内容主要包括实物检查、材质证审查。4.2 实物检查内容包括： ① 材料的牌号、规格； ② 材料的表面状况；

③ 材料标识（炉号、批号、生产厂家等）是否清晰标识，是否与材质证相符。4.3 材质证主要审查

① 生产单位许可证、检验印章、营销单位印章； ② 材料力学性能、化学成份项目是否齐全； ③ 材料标准与供货状态。5.复验

5.1 对于固定式压力容器，符合下列条件之一的主要受压元件用材应进行复验：

1)Ⅲ类压力容器Ⅳ级锻件；

2)不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件用材料；

3)筒体用原材料为不锈钢开平板；

4)双层结构深冷型压力容器用材料；

5）设计图样要求复验的材料；

6）相关法规标准要求的。

5.2 移动式压力容器，符合下列条件之一的主要受压元件用材应进行复验： 1)液化气体运输车主要受压元件用材料； 2）液化气体罐箱主要受压元件用材料； 3）低温液体运输车主要受压元件用材料； 4）设计图样要求复验的材料；

5）相关法规标准要求的。

5.3 复验的项目由材料检查员按 设计图样、工艺技术文件、采购指导书及相关材料标准填写在《原材料理化试验委托单》。库管员按《原材料理化试验委托单》进行划线，车间工人切取试件，并进行标识移植，最后送机加工进行加工试件。

5.4 机加工好的试件由加工人员进行标识移植，试样送理化室试验，理化室出具试验报告。5.5复验不合格时由理化室通知库管员双倍取样再进行试验。5.6 钢板超声检测：

厚度大于或者等于12mm的碳素钢和低合金钢板（不包括多层压力容器的层板）用于制造压力容器壳体时，凡符合下列条件之一的，应当逐张进行超声检测。符合JB/T4730.3-2005标准的 II级要求。

1）盛装介质毒性程度为极度、高度危害的； 2）在湿H2S腐蚀环境中使用的； 3）设计压力大于或者等于10MPa的；

4）规程引用标准中要求逐张进行超声检测的；

5）以上钢板剖口预定线两侧各50mm内应做100%的超探。材料复验合格后，材料检查员负责将材料入库通知单、检验记录、质量证明文件以及复验报告一起交材料责任工程师确认审核。必要时提交驻厂监检人员的审核。材料确认合格后，由材料检查员通知库管员办理入库，库管员按要求对材料进行标记，经检验人员确认后移至合格区内。库管员负责登记入账 不合格材料，由材料检查员通知库管员办理退货，库管员按要求对材料进行红色标记，经检验人员确认后移至不合格区内。按照《不合格品（项）控制》执行。材料检查员整理经检验合格的材料质量证明文件以及复验报告，经材料责任工程师签字后存档，原件留存，属于制造产品的复印件存入质检部检验室的产品技术档案资料内。

第五篇：2009年固体物理复试试题答案

一、单项选择题

1.C 2.A 3.B 4.B 5.A 6.C 7.C 8.D 9.D 10.A

二、简答题

1.解理面是面指数高的晶面还是面指数低的晶面？为什么？ 答：晶体容易沿解理面劈裂，说明平行于解理面的原子层之间的结合力弱，即平行解理面的原子层的间距大．因为面间距大的晶面族的指数低，所以解理面是面指数低的晶面。

2.验证晶面(2 1 0)、(1 1 1)和(0 1 2)是否属于同一晶带．若是同一晶带，其带轴方向的晶列指数是什么? 答：若(2 1 0)、(1 1 1)和(0 1 2)属于同晶带，则它们构成的行列式的值必定为0．可以验证

2101110012

说明(21 0)、(1 1 1)和(0 1 2)属于同一晶带．

晶带中任两晶面的交线的方向即是带轴的方向．带轴方向晶列l1l2l3的取值为：

022110l2l1l1123111111。

3.如何理解电负性可用电离能加亲和能来表征? 答：使原子失去一个电子所需要的能量称为原子的电离能，电离能的大小可用来度量原子对价电子的束缚强弱．一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放出来的能量称为电子亲和能．放出来的能量越多，这个负离子的能量越低，说明中性原子与这个电子的结合越稳定．也就是说，亲和能的大小也可用来度量原子对电子的束缚强弱．原子的电负性大小是原子吸引电子的能力大小的度量．用电离能加亲和能来表征原子的电负性是符合电负性的定义的．

4.为什么重掺杂会使半导体禁带宽度变窄？

答： 在重掺杂的半导体中，杂质浓度对能带结构的作用表现在对两个能态函数的影响上。一个是与基质晶格相联系的太密度，另一个是与杂质原子相联系的态密度。

以n型硅为例，随杂质浓度ND的增加，杂质向基质晶格提供的电子数越来越多，过量电子的屏蔽作用使基质原子最外层价电子所处的周期势场发生改变，导致带边明显的能带边界模糊，其边缘伸到禁带，形成了所谓的“带尾”，这是对第一个能态密度的影响造成的。当掺杂浓度很大时，杂质原子间距减小，以致相邻杂质原子外层电子的波函数相互交叠，孤立的杂质能级扩展为准连续的杂质能带，其密度接近能带边缘的态密度。杂质带与能带边重叠。重掺杂半导体能带结构的上述变化，形成简并能带，导致禁带宽度变窄。

5.爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么？ 答：按照爱因斯坦温度的定义，爱因斯坦模型的格波的频率大约为103Hz，属于光学支频率．但光学格波在低温时对热容的贡献非常小，低温下对热容贡献大的主要是长声学格波．也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源．

6.原子间的排斥作用和吸引作用有何关系?起主导的范围是什么? 答：在原子由分散无规的中性原子结合成规则排列的晶体过程中，吸引力起了上要作用．在吸引力的作用下，原子间的距离缩小到一定程度．原子间才出现排斥力．当排斥力与吸引力相等时，晶体达到稳定结合状态．可见，晶体要达到稳定结合状态，吸引力与排斥力缺一不可．设此时相邻原子问的距离为r0，当相邻原子间的距离r＞r0时．吸引力起主导作用，当相邻原子间的距离r＜r0时，排斥力起主导作用． 7.晶体中声子数目是否守恒? 答：频率为i的格波的平均声子数为

ni1ei/KBT1，即每一个格波的声子数都与温度有关，因此，晶体中声子数目不守恒，它随温度的改变而改变． 按照德拜模型，可求得：

在高温时，晶体中的声子数目与温度成正比，即声子数NT。

3NT在温度比较低时，晶体中的声子数目与温度的立方成正比，即。

三、计算题 1.证明：体心立方晶格的倒格子是面心立方；面心立方晶格的到格子是体心立方。

证明：由倒格矢的定义：

23b1212331b22 12312b23123体心立方晶格原胞基矢为：

a1ijk2a2ijk2 a3ijk2体心立方晶格原包体积为：所以可得其倒格矢为：

13a2

2b1aij2jkb2a 2kib3a可见由b1、b2、b3为基矢构成的格子为面心立方晶格 所以体心立方的倒格子是面心立方。同理：由面心立方的原胞基矢为：

123aij2ajk 2aki214面心立方格子原胞体积为：a3。可得其倒格矢为：

ab12ijkab2ijk2 ab3ijk2可见由b1、b2、b3为基矢构成的格子为体心立方晶格 所以面心立方的倒格子为体心立方。

2.有一一维单原子链，间距为a，总长度为Na.1)用紧束缚近似方法求出与原子S态能级对应的能带的E（k）函数； 2)求出其能态密度函数的表达式；

3)若每个原子S态上只有一个电子，求T=0K时的费米能级EF0及EF0处的能态密度。

解：（1）由紧束缚近似公式： EkiJ0JRseikRs

Rs紧邻任取一单原子，其紧邻两个原子坐标为a和a

EksJ0J1eikaeikasJ02J1coskaE02J1coska （2）在能量E和E+△E之间的长度为dk，则E所以能态数目Z2dEdk dkL2L2dkdk 2Z2L12Na1N能态密度函数NElim dEE2J1asinkaJ1sinkadk（3）由N所以，kF0kF00Na2NakF02k2dk22kF

202a

2aaEs 因为，EF0E(kF0)Es2J1cosEF0处的能态密度为：

NEF0NJ1sin2aaN J1

3.若费米能级EF=5ev，利用费米函数计算在什么温度下电子占据E=5.5ev能级的几率为1%。并计算在该温度下电子分布几率从0.9到0.1所对应的能量区间。（1ev=1.602×10-19J,玻尔兹曼常数k0=8.63×10-5ev/k）解：由费米分布函数

fE1EEF1expkT0 可得TEEF

1k0lnfE1代入有关数据得

T5.55K 126118.63105ln10.01由费米函数可得

1EEFk0Tln1fE

当f=0.9时

1E1EF8.631051261ln1EF0.24ev

0.9当f=0.1时

1E2EF8.631051261ln1EF0.24ev

0.1所以对应能量区间为EE2E10.48ev

a34.若横向弹性波速度Ct3.5410cm/s，而原胞的体积45其中a5A；纵向弹性波速度Cl4.92105cm/s，试求德拜温度D。121解：设平均弹性波速为C，则按定义：333 3CCClt1121 3所以，C33ClCt1/3Ct4.441016 32217 4.50103164.4410Ct10.841017 3ClCl11.911016 231155所以，C333，5.610C3.8310cm/s CtClC62NVa3由D，其中 kVN4C462得D3ka1/31/311.054103.8310233.14161.381051027516821/3361.6k

5.有一硅（NC5.61015T3/2）样品，施主浓度为ND=2×1014/cm3,受主浓度为NA=1014/cm3,已知施主电离能△ED=EC-ED=0.05ev，试求99%的施主杂质电离时的温度。

解：令ND表示电离施主的浓度，则电中性方程为：

n0NAp0ND

略去价带空穴的贡献，则得n0NDNA（受主杂质全部电离）

ECEFn0NCexpkT0 对硅材料，NC5.61015T3/2 由题意可知ND0.99ND,则

ECEF0.99NDNA5.61015T3/2expkT0（1）当施主有99%电离时，说明只有1%的施主有电子占据，即fED0.01。

fED1EDEF11expkT200.01

EDEFexpkT0198 所以EFEDk0Tln198，代入式（1）得 0.99NDNA5.610TT5793lnT1.212153/2ECEDk0Tln198 expk0T

用相关数值解的方法可算得T=101.8(K)