管道及储罐强度设计（第二次）
改动的地方:简答题第三题，计算题第一题，计算题第十一题
名词解释
1.工作压力
在正常操作条件下，容器可能达到的最高压力
2．材料强度
是指载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力。屈服点和抗拉强度是钢材常用的强度判据。
3．储罐的小呼吸
罐内储液(油品)在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸气(油气)浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气(油气)和吸入空气的过程叫做储罐的小呼吸
4.自限性
局部屈服或小量塑性变形就可以使变形连续条件得到局部或全部的满足，塑性变形不再继续发展并以此缓解以致完全消除产生这种应力的原因。
5．无力矩理论(薄膜理论)
假定壁厚与直径相比小得多，壳壁象薄膜一样，只能承受拉(压)应力弯曲内力的影响，而不能承受弯矩和弯曲应力，或者说，忽略这样计算得到的应力，称薄膜应力。
6．壳体中面
壳体厚度中点构成的曲面，中面与壳体内外表面等距离。
7．安全系数
考虑到材料性能、载荷条件、设计方法、加工制造和操作等方面的不确定因素而确定的质量保证系数。
8．容器最小壁厚
由刚度条件确定，且不包括腐蚀裕量的最小必须厚度。
(1)对碳素钢、低合金钢制容器：
(2)对高合金钢制容器：
不小于2mm
(3)对封头：
9.一次应力
一次应力:由于压力和其他机械荷载所引起与内力、内力矩平衡所产生的，法向或切向应力，随外力荷载的增加而增加。
10.储罐的小呼吸损耗
罐内储液(油品)在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸气(油气)浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气(油气)和吸入空气的过程所造成的储液(油品)损耗称作储罐小呼吸损耗
11耦联振动周期和波面晃动周期
耦联振动周期：罐内液体和储罐结合在一起的第一振动周期。
波面晃动周期：罐内储液的晃动一次的时间
12压力容器工艺设计
工艺设计
1.根据原始参数和工艺要求选择容器形式，要求能够完成生产任务、有较好的经济效益;
2.通过工艺计算确定主要尺寸。
13机械设计
机械设计
1.受力部件应力分析、选材，确立具体结构形式、强度计算、确定各部件结构尺寸;
2.绘制容器及其零部件的施工图。
14韧性
指材料断裂前吸收变形能量的能力，材料韧性一般随着强度的提高而降低。
15刚度
是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力，刚度不足是过程设备过度变形的主要原因之一。
16.最低设计温度
所谓储罐的最低设计温度是指储罐最低金属温度。它是指设计最低使用温度与充水试验时的水温两者中的较低值。设计最低使用温度是取建罐地区的最低日平均温度加13℃o设计温度低于-20℃的特殊情况，必须考虑低温对材料性能、结构形式等方面的影响。设计温度等于低于-20℃的储罐，应当按照低温储罐设计，设计温度的下限由特定的工况确定。
17.薄膜应力
沿截面均匀分布的应力，平均应力。
18.弯曲应力
梁、板等结构弯曲产生的应力。
19.结构不连续应力
结构不连续区域满足变形协调条件产生的应力。
20.有力矩理论
认为壳体虽然很薄，但仍有一定的厚度和刚度，因而壳体除拉(压)
应力，外还存在弯矩和弯曲应力，实际上，理想的薄壁壳体是不存在，即使壁很薄壳体中或多或少存在弯曲应
力。
21旋转薄壳
由回转曲面的中间面形成的壳体称为回转壳体。
经线：母线在旋转过程中的任一位置。
纬线：圆锥法平面与旋转曲面的交线。
22名义厚度
指设计厚度加上钢材厚度负偏差向上圆整至钢材的标准规格厚度。即标注在图样上的厚度。
23设计压力
在设计温度下用以确定容器壳体厚度的压力，其值大于工作压力。24计算压力
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。
25安全系数
考虑到材料性能、载荷条件、设计方法、加工制造和操作等方面的不确定因素而确定的质量保证系数。
简答题
1. 简述油罐基础沉陷的类型及危害
（1）、均匀沉陷
沉陷只有达到很严重的程度时才会造成损坏
（2）、整体倾斜不均匀沉陷
当油罐倾斜时，油面处的平面变成椭圆的。对于机械密封浮顶油罐，其调节量较小，可能会把浮船卡住。如采用软密封时，一般不存在这个问题。
（3）、盘形不均匀沉陷
罐底周边的沉降量比中心沉降量一般要小30%～40%，这种沉陷也不造成真正威胁
（4）、壁板周边的不均匀沉陷
（5）、壁板周边的局部沉陷
此两类沉陷是最危险的沉陷类型。由于罐壁在垂直方向的刚性是很大的，当下部基础沉陷时就会使罐底与罐壁间的角缝和罐底的边缘板受力状况急剧恶化。
2. 简述浮顶油罐浮顶设计必的四个准则。
第一准则的要求：单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂（泄露）时浮顶不沉没。
（1）下沉深度不大于外边缘板的高度，且有一定裕量。 可用下式表达：
3b T T α≥++?
式中 3b -外边缘板的高度，m; T -当a=0时的下沉深度，m ；
T α -由于a ≠ 0而引起的浸没深度的增加量，m ； ? -安全裕量，m ；
（2）下沉深度不大于内边缘板高度，且应留有一定裕量。 可用下式表示： 1b T T g α≥+-+?
式中：1b -内边缘板的高度，m ； g – 浮船尺寸，m ；
第二准则是在整个罐顶面积上有250mm 深的雨水积存在单盘上时浮
顶不沉没。
第三准则为在操作时单盘与储液之间不存在油气空间 单盘的安装高度C 应满足以下条件： min max C C C << （上下限） 浮顶的强度及稳定性校核（第四准则）
浮顶除符合前三个准则的要求外，还要保证在上述条件下，浮顶不会因强度不够而破坏，也不会因失去稳定而失效。
3. 简述地震对油罐的破坏效应有哪些，简要分析破坏效应产生的原因。
(1)油罐壁板最下一层局部外凸
由于地震时在水平加速度的作用下，由于倾倒力矩造成罐壁一侧的压应力超过其临界压应力值，罐壁屈曲造成的 (2) 罐壁与罐底间角焊缝开裂
地震时水平加速度作用下水平惯性力使角焊缝中的剪应力超过其剪切强度极限
(3)罐壁板最下一层沿圆周形成圆环状凸出
由于总体弯曲或结构的梁式作用产生的过大轴向压力所引起壳体失
稳，罐内液体晃动，可以在罐壁中引起异常大的应力，损坏开始的现象之一是沿罐壁上的象足凸鼓
（4）罐顶破坏
油罐在液位较高的情况下，在地震时由于液面剧烈晃动，浮顶导向杆失灵，扶梯破坏，浮顶来回碰撞，最终导致浮顶沉没。(5)油罐局部或整体下沉
地震时油罐基础液化，滑坡。
(6)管道接头的破坏
地震时储罐与管道之间的运动不一致
4. 外浮顶罐有哪些附件，并简述各附件的功能
(1) 中央排水管
中央排水管是由若干段浸没于油品中的Dg 100的金属软管。排水管上端，以免一旦排水管或接头有泄漏时，储液从排水管倒流到浮顶上来。根据油罐直径的大小，每个罐内可以设1 - 3根排水管。(2) 转动扶梯
浮顶上升到最高位置时，转动扶梯不会与浮顶上任何附件相碰，当浮顶下降到最低位置时，转动扶梯的仰角不大于60度，在浮顶升降
的过程中转动扶梯的踏步应能自动保持水平。扶梯处于任何位置时，都能承受5 KN集中荷载。
(3) 浮顶立柱
浮顶立柱是环向分布安装于浮顶下部的支柱，其高度一般可在范围内调节。设置浮顶立柱的目的有二:
一是避免浮顶与罐内附件相碰撞。
二是便于检修人员由人孔进入罐底与浮顶之间的空间内进行检修或清扫作业。
(4) 自动通气阀
自动通气阀作用有二:
一是发油避免浮顶下出现真空，以免将浮顶压坏。
二是收油避免在浮顶与液面间出现空气层。
(4)紧急排水口
单盘边缘处(位置通过计算确定)有时还设置紧急排水口。
(5)舱室人孔
每个舱室应设置船舱人孔，人孔直径不小于500mm。人孔应设有不会被大风吹开的轻型防雨盖，人孔接管上端应高出浮顶的允许积水高度。浮顶上至少应设置一个最小公称直径为600mm的人孔，以便
油罐排空后在检修时进行通风、透光和便于检修人员的出入。(7) 导向支柱（无）
5. 用图示法表示壁厚的概念（计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度和毛坯件厚度），将符号标注正确。
6. 压力容器设计需满足的基本要求
基本要求:
(1) 足够强度
(2) 足够刚度(稳定性)
(3) 一定的耐久性(10 -12年，高压容器20年，油罐大于等于20年)
(4) 可靠的密封性
(5) 节约材料、制造方便
(6) 运输操作方便
7. 塑性、韧性好的材料的优点
(1) 有利于压力容器加工
(2) 焊接性能好
(3) 对缺口、伤痕不敏感，可以缓解应力集中的影响
(4) 不易产生脆性破裂
(5) 发生爆炸时能够吸收爆炸能量
8.油罐大型化的优点
(1)节省钢材:油罐容积越大，单位容积所需的钢材量越少，投资费用越低;
(2)节省投资:相同库容下建设储罐数量较少，节省施工费用;
(3)占地面积小:罐与罐之间要求的防火间距，油罐大型化后，油罐间距占用的土地
面积大量减少，库区总面积减少;
(4)便于操作管理:相同库容下，储罐大型化后，总罐数量减少，检尺、维护、保卫等工作
量大幅降低;
(5)节省配件和罐区管网:相同库容下，储罐大型化后，总罐数量减少，阀门、仪表、消防、
配件的消耗大量降低;
(6)便于实现自动控制:相同库容下，储罐大型化后，总罐数量减少，自动控制的投入和
难度大幅降低。
9.为什么储罐壁板有最大厚度的限制
储罐壁板最大厚度的限制是由下面两个因素引起的。
其一是对一定强度的钢板，由于储罐容量(尺寸)的增大，壁板厚度需相应增加;
其二是随着壁板厚度的增加，为消除壁板在制造和焊接时产生的应力，必须进行现场消除应力的热处理措施。目前对储罐大型化还没能解决热处理的问题，为此只有限制壁板的厚度以确保储罐的安全运行。目前储罐壁板最大厚度限制在45mm范围以内。
10.简述规范设计及其优缺点
按照工程强度进行应力计算，以弹性失效为设计准则，以静力荷载为计算荷载，以平均应力为设计基础。
优点：保险系数大
缺点：1、不能对变力进行分析设计
2、弹性失效并不能说明容器已经失效
3、对某些难以确定的因素取较大的安全系数来保证安全，增加了材料消耗。
11. 简述薄膜应力理论的适用条件
1.回转壳体
2.壳壁厚度无突变；曲率半径是连续变化的；材料的物理性能是相同的
3.载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的，没有突然变化
（壳体几何形状及载荷分布的对称性和连续性）
12.为什么在压力容器设计中要考虑最小壁厚
考虑到安装和使用的稳定性要求，因而有最小厚度要求。油罐的稳定性与δ有关，所以油罐直径越大（D↑），所用钢板的最小厚度越厚（δsmin↑）
13.油罐抗震加固措施有哪些
（1）增加罐底边缘板厚度
（2）增大底层壁板厚度
（3）改变油罐的径高比，即改变D/H
（4）加设锚固螺栓
（5）为了防止出现“象足”，可在组合应力最大的部位加上预应力钢筋及垫板
14.油罐基础的设计与施工必须满足以下基本要求
(1)基础中心坐标偏差不应大于20mm;标高偏差不应大于20mm;
(2)罐壁处基础顶面的水平度:钢筋混凝土环梁基础时，任意l0m弧长上应不超过±，在整个圆圈上，不超过±;碎石环梁基础和无环梁砂垫层，任意3m弧长上不应该超过±3 mm，整个圆周上，不应超过±13 mm;承台基础，罐壁中心内外各150mm宽的环形面内，水平度要求同钢筋混凝土环梁基础;
(3)基础面层为防腐绝缘层(沥青垫砂层)。基础表面任意方向上不应有突起的棱角。从中心向周边拉线测量基础表面凹凸度不超过25mm;
(4)基础锥面坡度:一般地基为15‰;软弱地基应不大于35‰。基础沉降基本稳定后的锥面角度不小于80‰;
(5)储罐基础直径方向上的沉降差不应超过表所列的沉降差许可值。沿罐壁圆周方向任意10m弧长内的沉降差应不大于25mm，支承罐壁
的基础部分与其内侧的基础之间不应发生沉降突变；
（6）基础沉降稳定后，基础边缘上表面应高出地坪不小于300mm。在地坪以上的基础中应设置罐底泄漏信号管，其周向间距不宜大于20m，每罐最少设4个，钢管直径不宜小于，
亦不宜大于;
（7）当油罐的设计温度大95℃时，储罐的基础应适应储罐在高温下的工作要求;
（8）储罐有清扫孔时，基础的设计尚应符合清扫孔的要求;
15.改善地基承载力的方法
①除去不满足要求的土质;
②采用砂桩，并通过预加载进行排水挤密;
③化学方法或注射水泥浆使软地基固化;(粘土)
④端承桩或摩擦桩;(粘土)
⑤振动压实或振动置换压实。(砂土)
16油罐罐底结构主要包括哪几个方面其中边缘板设计又应注意哪几个方面为什么对边缘板设计要提出这几个方面的要求
答：排版的形式，底板的厚度，搭接连接方式
注意：边缘板的尺寸和厚度以及搭接方式，原因是边缘板的受力比较
复杂。
17.压力容器按压力分类分为哪几类 按压力大小分类：
低压(L)容器 MPa ≤p ＜ MPa 中压(M)容器 MPa ≤p ＜ MPa 高压(H)容器 10 MPa ≤p ＜100 MPa 超高压(U)容器 p ≥100MPa
18.简述浮顶油罐的浮顶应满足的四个准则中的第一个准则，并用数学表达式描述该准则，标注公式中各个符号的含义
单盘板和任意两个相邻舱室同时破裂（泄漏）时浮顶不沉没。 (1) 下沉深度不大于外边缘板的高度，且有一定裕量。
3b T T α≥++?
式中 3b -----外边缘板的高度，m; T — 当 a =0时的下沉深度，m;
T α— 由于 a ≠0而引起的浸没深度的增加量，m ； ?— 安全裕量，m 。
(2) 下沉深度不大于内边缘板的高度，且应留有一定裕量。
1b T T g α≥+-+?
1b —内边缘板的高度，m ； g —浮船尺寸，m 。
19.简述浮顶油罐的浮顶应满足的四个准则中的第二个准则，并用数学表达式描述该准则，标注公式中各个符号的含义
答：第二准则是在整个罐顶面积上有250mm 深的雨水积存在单盘上时浮顶不沉没。 设计允许的积水量为Q
203004
,,/,,=250Q D h g
Q N D m kg m h m h mm π
ρρ=
----单盘上允许的最大积水重量,；油罐内径；
水的密度；
允许的降水量取。
3012012,,100~200,50b T T T T m T m T Q m mm mm ≥+?++?
-?--?-?浮船本身的沉没深度,；
加上单盘以后浮船下沉增加量；由积水量引起的浮船下沉增加量；
安全裕量。一般取为最小不得低于。
20.什么是容器的最小壁厚
答：由刚度条件确定，且不包括腐蚀裕量的最小必须厚度。 21.简述浮顶油罐的浮顶应满足的四个准则中的第三个准则，并用数学表达式描述该准则，标注公式中各个符号的含义 答：第三准则为在操作时单盘与储液之间不存在油气空间
min max
min max C C C C C C <<--单盘安装位置的下限；单盘安装位置的上限；
-单盘安装高度。
min 01min 031=0/d d P C T g
C T m P pa kg m ραρ-
----单盘安装位置的下限；为时的下沉深度，；单盘单位面积的重量，；
储液的密度，。
2max 0
2
1max 031210.479=10//d
d P C T g C T m P pa kg m D D ττραρτ+------g 单盘安装位置的上限；为时的下沉深度，；单盘单位面积的重量，；
储液的密度，；
。
计算题
▲管道：管子、连接件、阀门等连接而成用于输送气液体和带固体颗粒流体的装置▲强度：金属材料在外力作用下，抵抗永久变形或断裂的能力 ▲地面敷设的优缺点优点：不影响土壤环境，且不受地下水位影响，检修方便发现和清除事故容易。缺点：管道直接设置在空气中，对于非常温管增加冷热能量的损失，限制了通道的高度，不美观。 ●失效机理： ①材料：a.塑性失稳b.断裂c.疲劳d.应力腐蚀开裂e.氢致开裂f.裂纹的动态扩展。 ②结构—丧失了稳定性 a.塑性失稳：由于变形引起的截面几何尺寸的改变而导致的丧失平衡的现象。图 b.断裂：由于裂纹的不稳定扩展造成的。产生原因：制造—焊缝，母材缺陷、夹渣、分层等；施工—机械损伤、表面划度、凹坑；运行—介质、腐蚀环境。 c.疲劳：材料在交变应力作用下的破坏。原因：内压变化—间歇输送、正反输送、输气；外力变化—风载荷、海底管跨的涡激振动、公路下未加套管的管道d.应力腐蚀开裂：基本条件：局部环境；敏感元件；应力条件e.氢致开S-酸性环境，腐蚀产生氢侵入钢内而产生的裂纹。f.裂纹的动态扩展：输气裂:H 2 管道特有的现象 ●管道的结构失稳:a 轴向载荷-轴向失稳b外压-径向失稳c弯曲-径向失稳 d联合载荷-径向失稳。 ●弹性敷设是利用管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形来改变管道的走向或适应高程的变化。 ●按工艺分，弯头可以分为预制弯管、冷弯弯管、热煨弯管 ●永久荷载：施加在管道上不变的，其变化与平均值相比可以忽略不计，其变化是单调的并且趋于限值的荷载。 ●可变载荷：施加在管道结构上由人群、物料、交通工具引起的使用或占用荷载●偶然荷载：设计使用期内偶然出现或不出现其数值很大，可持续时间很短的荷载。 ●环向应力是由管道输送介质的内压产生的。 ●地下管道产生轴向应力的原因是温度变化和环向应力的泊松效应。 ●管道热应力:在管道中由于温度变化产生的应力. ●管道出现温度变化的主要原因:管道在敷设施工时的温度由外部气温决定，而在运行过程中则由输送产品的温度决定，两者之间必然存在差别，不可避免在管道运行过程中产生应力或伸缩变形。 ●地下管道应力应变的特点:根据摩擦阻力与热伸缩力的大小，可以将埋地管道分成自由伸缩段、过渡段和嵌固段。在自由伸长段，土壤与管壁的摩擦力为零，也即在该截面处不受约束可以自由伸长，其变形量也大，随着管道向埋地段延伸时，土壤与管壁之间的摩擦阻力越来越大，管段受到周围土壤的约束，使管道变形量越来越小，这段称为过渡段。当这一变化达到某一长度时，摩擦阻力与热伸缩力相平衡，管段的伸缩完全被约束，即不会因温度的变化而产生伸缩变形，受到完全的强制补偿，此段称为嵌固阶段。 ◆管道发生下沉会在管道上产生两种新的应力：一是由于管道偏离原来的直线位置产生弯曲，从而产生新的弯曲应力；二是由于管道弯曲而使管道的长度有所增加而产生的拉伸应力。 ◆支墩的作用是限制管道的热伸长量。支墩按型式可以分为上托式支墩、预埋式支墩、卡式支墩 ◆应力增强系数：弯管内弧环向应力比直管环向应力增大的倍数。应力缩减系数：弯管内弧环向应力比直管环向应力减小的倍数
2018年压力管道设计人员培训考核试题（含答案）姓名：得分： 一、填空题（每空1分，共30分） 1.真空管道应按受外压设计，当装有安全控制装置时，设计压力应取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中的低值；无安全控制装置时，设计压力应取0.1MPa。 2.当无缝钢管用于设计压力大于或等于10MPa时，碳钢、合金钢管的出厂检验项目不低于现行国家标准《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479 的规定，不锈钢管的出厂检验项目不应低于现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB /T 14976 的规定。 3.设计压力不大于6.3MPa或设计温度不大于425℃的蒸汽管道，仪表接口公称直径不应小于15mm。 4.特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。 5.职业性接触物危害程度分级是以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒发病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高许浓度等六项指标综合分析，全面权衡,以多数指标的归属定出的。 6.压力管道的法兰密封垫片有三类，分别为非金属垫片、半金属垫片、和金属垫片。 7.压力管道材料的选用，应根据管道级别、设计温度、设计压力和介质特殊要
求等条件以及材料和加工工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用。 8.当规范设计压力不大于42MPa，设计温度不超过材料允许的适用温度的工业金属管道工程的施工及验收。 9.燃气管道的设计设计使用年限不应小于30年。 10.当设计压力小于或等于1.6MPa且设计温度不大于200℃时，在《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091上可采用螺纹连接方式。 二、判断题（每题1分，共20分） 1.钢管按横断面形状可分为：圆钢管和异形钢管。（√） 2.压力管道输送介质的压力对安全有影响。（√） 3.金属的机械性能是指在外力的作用下所表现出来的性能，也成为金属的力学性能。（√） 4.当在临界温度下，使气体转变为液体所需的压力成为临界状态。（×） 5.从事压力管道设计审核和审定的人员（以下统称审批人员），应当经过压力管道设计鉴定评审机构考核合格，有国家质检总局公布，取得相应范围的压力管道设计审批资格，压力管道相关设计人员，审批人员的资格有效期为6年。（×） 6.压力管道必须采用流体输送用钢管。（√） 7.天然气的主要成分是乙烷。（×） 8钢的热处理方法主要是正火和回火。（×） 9.海水对碳钢、低合金钢、钛及钛合金、奥氏体不锈钢、铜合金、铝合金都没有腐蚀作用（×）。 10.氢脆是一次脆化，是可逆的。（√） 11.设计单位在《设计许可证》有效期满前3个月前，应当向许可实施机关提交换证《申请书》。（×） 12.管道设计寿命应从管道建设的一次投资，维修费用及投资利率等综合效率决定，并应适当考虑技术进步的更新要求。一般可按 10年考虑。（×）
1、载荷的分类。1）.永久荷载2）.可变荷载3）.偶然荷载 2、厚壁管道和薄壁管道的选择。（如果D/错误!未找到引用源。<20 则按厚壁管考虑，油气管道多用薄壁管道考虑。） 3、管道许用应力的计算。错误!未找到引用源。=K错误!未找到引 用源。（K、强度设计系数。错误!未找到引用源。、焊缝系数错 误!未找到引用源。钢管的最低屈服强度。） 4、地下管道产生轴向应力的原因：1）温度变化2）环向应力的 泊松效应。 5、支墩受力平衡的校核条件：T错误!未找到引用源。K错误!未找 到引用源。P(K安全系数错误!未找到引用源。P管道作用 在支墩上的推力T支墩受到的土壤阻力) 6、当错误!未找到引用源。时弯管在内压作用下环向应力最小，当 错误!未找到引用源。时弯管在内压作用下环向应力的最大。在 弯曲的外缘为轴向拉应力，而在弯曲的内缘为轴向压应力。7、什么是简单管道弯曲，弹性管道弯曲的最小半径：指埋在土壤 中的管道相对于土壤既不能做轴向移动也不能做横向移动。错 误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。 8、弯管和直管的应力有什么区别壁厚有什么区别：1）弯管应力分 布式不均匀的，最大应力一般高于直管的最大应力。2）弯管和 直管一样，内环向应力的决定壁厚再用轴向应力校核。 9、管道的跨度计算，何种情况用刚度计算，何种情况用强度计算： 对于输油和输气管道用强度条件决定跨度即可，对于蒸汽管道
和其他对挠度有特殊限制要求的管道，应同时按强度条件和刚 度条件计算跨度选数值较小者。 10、应力增强系数：指弯管在弯矩作用下的最大弯曲应力和直管受 同样弯矩是的最大弯曲应力的比之。 11、埋地管道在地下所处的位置：一般情况下管顶覆土厚度 1~1.2m，热油管道深取1.2m穿越铁路和公路时管顶距铁轨底 不小于1.3m，距公路不小于1m。 12、固定支墩的的作用：可视为把过渡段缩减至零的措施，作用是 限制管道的热伸长量。 13:管道补强的规定 1：在主管上直接开孔焊接支管：当支管外径小于0.5倍主管外径时，可采用补强圈进行局部补强，也可增加主管和支管壁厚进行整体补强。 2：当相邻两支管中心线的间距小于两支管开孔直径之和，但大于或等于两支管直径之和的三分之二时，应进行联合补强或增大主管管壁厚度。当进行联合补强时，支管中心线之间的补强面积不得小于两开孔所需总补强面积的二分之一。当相邻两支管中心线的间距小于两支管直径之和的三分之二时，不得开孔。 3：当支管直径小于或等于50mm时，可不补强。 4：当支管外径等于或大于二分之一主管外径时，应采用三通或全包型补强。 5：开孔边缘距主管焊缝宜大于主管壁厚的5倍。
管道与储罐强度（思考题） 引言 1、解释“强度”一词的含义。 2、怎样理解应变，正应变、剪应变的含义是什么？ 3、试举出几个管材机械性能参数的例子。 4、管壁中的一点的应力状态？ 5、怎样进行管道的强度设计。 第一章 1、埋地管道的设计中怎样进行载荷分类，为什么需要载荷分类。 2、怎样推导薄壁管道的环向应力公式？ 3、管道的环向应力计算公式有哪两种，适用条件，常用的是那种，写出其表达式。 4、为什么取设计系数，怎样选取输油管道的设计系数? 怎样选取输气管道的设计系数。 5、为什么划分输气管道的地区等级，怎样划分？ 6、什么是管道的规定最低屈服强度，举出几种强度级别管道钢的规定最低屈服极限，并说明其国际单位 制和英制的数值换算关系。 7、管道产生轴向应力或变形的原因是什么？怎样计算埋地直管段中的轴向应力？ 8、埋地管道中的固定支墩的作用是什么？从哪几个方面进行固定支墩的设计计算？ 9、怎样计算管道对固定支墩的推力？ 10、管道中弯曲应力与弯曲曲率的关系怎样？ 11、怎样计算管道下沉段的弯曲应力？ 12、什么是弯管的特征系数和柔性系数？ 13、怎样进行管道三通的补强设计？ 14、分析管道中一点的应力状态，说明每个应力分量产生的原因。 15、怎样进行管道中组合应力校核？ 16、埋地管道产生轴向屈曲的主要原因是什么？ 17、陆上埋地管道的稳定性验算时的安全系数一般取多少? 18、什么极限状态的定义？什么是失效概率的定义？在干涉理论中怎样计算失效概率？ 19、什么是分项安全系数？举例说明典型的分项安全系数设计方程。 20、简述在管道设计中考虑的极限状态。 第二章 1、地上管道的支承形式？ 2、怎样在管道系统中设置固定支架和活动支架？ 3、你能举出几种长输管道的跨越形式？ 4、地上管道的垂直载荷有哪些？ 5、地上管道的水平载荷是什么原因产生的？ 6、地上管道的轴向载荷有哪些？ 7、地上管道的跨度设计采用什么理论，需要考虑哪些条件？ 8、地上管道跨度设计的刚度条件中的位移限制值一般取多大？ 9、平面管道分析采用什么方法？各有什么特点？ 10、地上管道热应力补偿的几种方式？ 11、写出地上管道热应力补偿弯曲管段的简易校核的公式。 12、管道产生振动的原因有哪些？
压力管道设计审批考试题 工作单位： 姓名：得分： 一、填空题（每空1分，共20分） 1、当在临界温度下，使气体转变为液体所需的压力称为。气体在此状态下称为。在此状态下的参数称为。(临界压力、临界状态、临界参数) 2、金属的机械性能是指在下所表现出来的性能，也称为金属的力学性能。（外力的作用） 3、饱和蒸气经冷却或加压后，遇到接触面或凝结核便液化成露。这时在该压力下的温度称为。液体的饱和蒸气压与外界压力相等时的温度称为液体在该压力下的。（露点、沸点） 4、输气管道直接在主管上开孔与支管连接，其开孔削弱部分可按等面积补强，当支管的公称直径小于或等于 mm时，可不补强。当支管外径大于或等于时，宜采用标准三通件或焊接三通件。（50、1 / 2 主管内径） 5、在外径或保护层外径小于或等于50mm的管道上刷标志有困难时，可采用。（标志牌）
6、压力管道材料的选用，应根据、、 和介质特殊要求等条件以及材料加工工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用。（管道级别、设计温度、设计压力） 7、根据制造方法不同，钢管分为和两大类。（无缝钢管和焊接钢管） 8、压力管道的法兰密封垫片有三类，分别为、 和。（非金属垫片、半金属垫片、金属垫片） 9、管道涂料的选用，应与被涂管道的、相适应。（表面材质、使用环境） 10、当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，阀门应在状态下安装。（关闭） 二、判断题（请在正确的后面画√，错误的后面画×。每题1分，共10分） 1、金属耐腐蚀性标准分为9级.（×） 2、海水对碳钢及低合金钢、钛及钛合金、奥氏体不锈钢、铜合金、铝合金都有腐蚀作用（×） 3、压力管道输送介质的压力对安全没有影响（×） 4、输气管道一般应采用埋地方式敷设，特殊地段也可采用土堤、地面等形式（√）
管道及储罐强度设计（第二次） 改动的地方:简答题第三题，计算题第一题，计算题第十一题 名词解释 1.工作压力 在正常操作条件下，容器可能达到的最高压力 2．材料强度 是指载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力。屈服点和抗拉强度是钢材常用的强度判据。 3．储罐的小呼吸 罐内储液(油品)在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸气(油气)浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气(油气)和吸入空气的过程叫做储罐的小呼吸 4.自限性 局部屈服或小量塑性变形就可以使变形连续条件得到局部或全部的满足，塑性变形不再继续发展并以此缓解以致完全消除产生这种应力的原因。 5．无力矩理论(薄膜理论)
假定壁厚与直径相比小得多，壳壁象薄膜一样，只能承受拉(压)应力弯曲内力的影响，而不能承受弯矩和弯曲应力，或者说，忽略这样计算得到的应力，称薄膜应力。 6．壳体中面 壳体厚度中点构成的曲面，中面与壳体内外表面等距离。 7．安全系数 考虑到材料性能、载荷条件、设计方法、加工制造和操作等方面的不确定因素而确定的质量保证系数。 8．容器最小壁厚 由刚度条件确定，且不包括腐蚀裕量的最小必须厚度。 (1)对碳素钢、低合金钢制容器： (2)对高合金钢制容器： 不小于2mm (3)对封头：
9.一次应力 一次应力:由于压力和其他机械荷载所引起与内力、内力矩平衡所产生的，法向或切向应力，随外力荷载的增加而增加。 10.储罐的小呼吸损耗 罐内储液(油品)在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸气(油气)浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气(油气)和吸入空气的过程所造成的储液(油品)损耗称作储罐小呼吸损耗 11耦联振动周期和波面晃动周期 耦联振动周期：罐内液体和储罐结合在一起的第一振动周期。 波面晃动周期：罐内储液的晃动一次的时间 12压力容器工艺设计 工艺设计 1.根据原始参数和工艺要求选择容器形式，要求能够完成生产任务、有较好的经济效益;
陕西省专业技术人员继续教育基地专业课考试题 姓名：工作单位：成绩： 一、单项选择题（每题2分，共50分） 1．输气管道起点也称首站，负责收集集输管道系统的来气，通过后输往下站。（） A.除尘、加压 B.调压、计量 C.除尘、计量 D.计量、加压2．在输气管道的哪些站设有清管器发送装置。（） A.首站、末站 B.首站、中间站 C.首站 D.中间站 3．管道温度越、工作应力越、管径和壁厚越，对钢材韧性要求也越高。 （）A.低、小、小B低、大、大 C.高、小、小 D.高、大、大 4．可焊性是指管材在一定焊接工艺条件下，施焊成优质焊缝的难以程度。影响最大的合金元素是。（） A.氧B硫 C.氮 D.碳 5．.对于理想气体，的在所有状态下压缩系数Z为。（） A.1 B.大于1 C.小于1 D.不确定 6．如果用和为坐标绘出Z的曲线图，则对所有气体可以使用一种图来表示，这种图叫做通用压缩系数图。（） A.对比压力和对比温度 B.对比温度和对比密度 C. 对比密度和对比压力 D.对比温度和蒸汽压 7．焦耳—汤姆逊系数D i的物理意义是：。（） A.下降单位压力时的温度变化值 B.下降单位温度时的压力变化值 C.下降单位压力时的体积变化值 D.下降单位体积时的温度变化值8．在工程计算中，一般采用。（） A.高热值 B.高热值和低热值的算术平均值 C.低热值 D.水蒸气的汽化潜热 9．在低压区，气体粘度随温度升高而；在高压区，气体粘度随温度升高
而。（） A.降低、降低 B.降低、升高 C.升高、降低 D.升高、升高10．导热系数是物质的特性参数，表示沿着导热方向，每米长度上的温度降为1K时，每秒所传导的热量。（） A.热对流能力 B.放热能力 C.发热能力 D.导热能力 11．烃露点就是达到饱和状态时的温度。（） A.液态混合物 B. 气态混合物 C.液体单质 D.气体单质 12．泡点就是达到饱和状态时的温度。（） A.液态混合物 B. 气态混合物 C.液体单质 D.气体单质 13．对于干线输气管道来说，基本上都处于。（） A.混合摩擦区 B. 水力光滑区 C.阻力平方区 D.层流区 14．对于城市配气管网来说，基本上都处于。（） A.混合摩擦区 B. 水力光滑区 C.阻力平方区 D. 层流区 15．当处于阻力平方区时，流态修正系数ɑ的值为。（） A.1 B.大于1 C.小于1 D.不确定 16．输气管道效率系数E用以表示输气管道流量被减少的程度或输气管道的效率，它的值一般为。（） A.1 B.大于1 C.小于1 D.不确定 17．输气管道沿线压力平方的变化是一条。（） A.不确定 B.驼峰形曲线 C.抛物线 D.直线 18．增大管径可以输气管道流量，倍增压缩机站可以输气管道流量 （）A.减小，增大 B.减小，减小 C.增大，减小 D.增大，增大 19．起点压力或终点压力可以增加输气管道流量。（） A.增大，增大 B.增大，降低 C.降低，降低 D.降低，增大 20．把副管与管路系统中某一管线连接起来的短管称为。（） A. 连通管 B.分支管路 C.变径管 D.平行并联管路 21．在分气的情况下，流量逐段；在进气的情况下，流量逐段。（）A.减小，增大 B.减小，减小 C.增大，减小 D.增大，增大
压力管道考试压力管道设计人员考核试题考试卷模拟 考试题 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、可燃气体、可燃液体的管道可穿越与其无关的建筑物。（ ） 2、布置固体物料或含有固体物料的管道时， 应使管道尽可能短、少拐弯和不出现死角。 （ ） 3、为了准确地测得静压，压力表取压点应在直管段上，并设切断阀。（ ） 4、横向位移过大可能影响邻近管道，应设置限位支架。（ ） 5、支吊架边缘与管道焊缝的间距不应小于 80mm ，与需要热处理的管道焊缝的间 距 不 应 小 于 120mm 。（ ） 6、保温材料及其制品的允许使用温度应低于设备和管道的设计温度。（ ） 7、输送气体介质的露点高于环境温度需伴热的管道，宜选用夹套伴热。（ ） 8、凡从事压力管道设计单位资格许可审查工作或设计审批人员培训、 考核工作的审查机构，必须在国家或省级安全监察机构办理备案手续，并接受其监督管理。 （ ） 9、压力管道范围规定为：最高工作压力大于或等于 0.01MPa （表压）的气体、液化气体、蒸汽介质，或可燃、易燃、有毒、有腐蚀性，最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于 25mm 的管道及其附属设施和安全保护装置。 （ ） 10、水平位移量较大处且必须设刚性吊架时，应在吊架的顶部连接点设有长圆孔 ， 以 满 足 水 平 位 移 的 要 求 。（ ） 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------
中国石油大学函授生考试试卷 课程 管道与储罐强度 教师 李岩芳 2013 /2014 学年 第2学期 班级 13级油气储运 ____________ 成 绩_______ 一、填空题（2’×15=30’） 1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为 、 、 三大种油罐。 2、为满足强度要求，罐壁下节点处的轴向应力σ与其材料屈服极限s σ的关系为 。 3我国在设计油罐时，一般根据 原则来计算其直径和高度。一般说来，等壁厚油罐的公称容积不超 过 米3。 4如果在壁厚为t 的罐壁上开一直径为D 的人孔，需用截面积为 的金属来进行补强。当罐壁开孔接管的直径不超过 时，可不进行补强。 5、根据 原则，拱顶油罐的罐顶曲率半径约为 倍罐壁筒体直径。 6、我国将抗风圈一般设计在 的位置上。某地区的瞬时风速为60s m /，则在该地区建10,0003m 浮顶罐时，所用抗风圈的最小截面系数为 3cm 。一般说来，抗风圈与罐壁连接处上下各 倍壁板厚度能与抗风圈同时工作。 7、设计浮顶罐时，浮船外径比油罐内径小 毫米。 8、一般说来，管道的弹性截面系数W 与其塑性截面系数,W 的关系为 ，通常采用 截面系数来进行管路跨度设计，使其满足强度要求。 9、直角弯管的柔性要比相同直径相同壁厚曲管的柔性 。 10、Π型补偿器可采用 或 的办法来提高其补偿能力。 11、通常，管道的跨度可按管子的 和 两个条件来确定。 12、某水平铺设的管道其中间跨度计算值为10米，则其边跨的计算值为 米；若将该管道铺设在30度斜坡上，则其中间跨的计算值为 米。 13、柔性系数 ij δ是指 。
14、某平面管系按正常方法铺设于两固定约束端之间，在某一温差 t下，用弹性中心法求得约束端的作用力比值为P x/P y=5,若将温差改变为2 t，则P x/P y= 。 15、一般地，公称容积5万3m的浮顶罐，其直径约为m。 二、选择，将选择项画“√”。（20分） （1）、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（高度直径壁厚）有关。（2）、立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（罐壁最下端罐壁最下端以上0.3m处不确定）。 （3）、使用一个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P，如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（是P/2 是P/3 重新计算）。 （4）、罐底边缘板厚度与（油罐内径、板材强度、底圈罐壁厚度）有关。（5）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。 （6）、当拱顶罐呼吸阀中真空阀开启进气时，包边角钢内承受（拉应力、压应力）。（7）、一般埋地管线敷设在（地下水位线以上、地下水位线以下、冰冻线以上）。（8）、下列（罐壁设加强圈、罐顶设加强筋、罐顶设置呼吸阀）措施可增强拱顶罐的抗风能力。 （9）、平面管道热应力计算时，弹性中心法求出的弹性力的作用点在（管系的形心、固定支座处、管系的弹性中心）。 （10）、门型补偿器可采用（预先拉伸或预先压缩、预先弯曲、预先扭转）的办法来提高其补偿能力。 三、简答题(4’×5=20’) 1、设计油罐罐壁为什么有最大和最小壁厚的要求，它们各与哪些因素有关？ 2、简述回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，并以拱顶油罐的罐壁和罐顶为
中国特种设备检测研究院 第五期全国压力管道审核人员资格考试卷题 申请范围： 成绩： 一、判断题，请在后面的括号内打“√正确，×错误”（15分） 1．爆炸危险区域是：爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要 求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。（√） 2.2.8 P-9 2．选用无约束金属波纹管膨胀节时应注意：两个固定支座之间的管道应具有 同样的直径并成一条直线，且仅能布置一个波纹管膨胀节。（ √ ）7.2.14 3．泵布置在室内时，两排泵净距不应小于1.5m 。泵端与泵侧与墙之间的净距 应满足操作、检修要求且不宜小于2m 。（ × ） 5.1.26 4．可燃气体、液体烃、可燃液体的塔区平台应设置不少于两个通往地面的梯 子作为安全疏散通道，但长度不大于15m 的甲类气体或甲、乙A 类液体设备 的平台或长度不大于8m 的乙B 、丙类液体设备的平台，可只设一个梯子。 （ × ） 5.1.48 5．用于奥氏体不锈钢的隔热材料制品的氯离子含量不应大于25ppm ，或应符 合GBJ126—89《工业设备及管道绝热工程施工验收规范》有关规定。（√） 5.3.5（5）P-248 6．阀门应进行壳体压力试验和密封试验的要求有：用于GC2级管道的阀门 应每批抽查5％，且不少于一个。 （ × ）5.4.7 7．按GB50235的规定，承受内压的地上管道及有色金属管道试验压力应为 设计压力的1.5倍，且不低于0.4 MPa 。（√）5.4.36 P-270 准考证号码
8．金属加工残余应力的存在会给材料的性能带来一系列不利的影响：它会使材料的强度略有下降，但塑性和韧性略有升高。（×）6.1.1 p281 9．当介质构成湿硫化氢应力腐蚀开裂的环境条件时，应用的材料的使用状态应为正火、正火加回火、退火或调质状态。（√）6.5.4 10．气体的密度随压力的变化而变化，属于可压缩流体范畴。但当气体管道进出口端的压差小于进口端压力的20％时，仍可近似地按不可压缩流体计算管径，其误差在工程允许范围之内。（√）2.1.7 11．最高工作压力大于等于0.1MPa（表压），输送介质为气（汽）体、液化气体的管道均属于安全监察的压力管道。（×） 12．蒸汽管道或可凝性气体管道的支管宜从主管的下方接出（入），以便于排凝。（×） 13．任意工作压力下输送火灾危险为甲、乙类介质的管道均属于安全监察的范围。（√） 14．装置的控制室、变配电室、化验室、办公室等应位于爆炸危险区以外，且位于甲类设备全年最小频率风向的上风侧。（√） 15．压力荷载和持续载荷作用下产生的应力为一次应力，一次应力太大导致疲劳破坏。（） 16．蠕变和应力松弛两种现象的实质是相同的，都是高温下随时间发生的弹性变形的积累过程。（√） 17．冷紧的目的是将管道的热应变一部分集中在冷态，从而降低管道在热态下的热胀应力和对端点的推力和力矩，同时改变热胀应力的范围。（）18．对于敏感设备相连的管道，宜采用冷紧，冷紧比宜取0.7。（） 19．管道柔性设计是保证管道是足够的柔性以吸收由于热胀、冷缩及端点位移产生的变形；防振设计是保证管系有一定的刚度；两者的关系是一致的。（）
管道及储罐强度设计考试题 年级: 专业: 姓名: 一、填空题（20分） 1．地下敷设管道的埋设深度的确定要综合考虑、、等因素。 2．输油管道的设计温度，当加热输送时应为；当不加热输送时，应。 3．弯头或弯管是整个管道系统的一个组成部分，其所能承受的温度和压力，应，以保证管道系统安全。 4．锚杆的锚固力，与、、、，以及等因素有关。 5．内管与外管的联结构造，其联结件包括、、、和等。 6．敷管船法敷设管线可细分为、、、、五种。 二、简答题（40分） 1．管道或管道附件的开孔补强应符合哪些规定？ 2．地上敷设管道的支承形式按管道跨越形式分类有哪些？ 3．简介迄今国内外用于管道维修补强的方法。 4．简介光壳球在外载荷作用下的临界荷载计算和设计厚度的方法。 三、计算题（40分） 1．管道外径237mm，管壁厚9mm，内压10MPa，分别按精确值和薄壁近似公式计算管道的轴向应力和管道横截面的截面稀疏，并比较两种计算方法的差别。（6分） 2．一条直径0.219m、壁厚8.2mm的支管接在一条直径0.400m、壁厚10mm的主管上，支管材料的屈服极限σs= 241MPa，主管材料的屈服极限σs=317MPa。该管道的工作压力为10MPa，工作温度52℃，管道运行地区为一级地区。试设计补强圈的厚度。（12分）
3．设油罐进出油管线为φ159×4.5 钢管，钢管材料的弹性模量为197.5GPa，热胀系数为 1.22×10-51/℃，操作温度为100℃，若安装温度为0℃，当管线在1点处固定时，求管 线的热应力和对油罐的推力。（10分） 4．已知有效波的高度H0=3.05m，有效波的周期T=10s，水深d=30.5m，波的方向和管子垂 直。其余参数为管子直径D=0.305m，海床坡度=0。假定海堤围年地图，摩擦系数μ=0.5。 是根据以上条件确定管道受到的动水作用力。（12分）
中国石油大学函授生考试试卷 课程管道与储罐强度教师李岩芳2013 /2014 学年第2学期 班级13级油气储运____________ 成绩_______ 一、填空题（2’×15=30’） 1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为、、三大种油罐。 2、为满足强度要求，罐壁下节点处的轴向应力σ与其材料屈服极限 σ的关系 s 为。 3我国在设计油罐时，一般根据原则来计算其直径和高度。一般说来，等壁厚油罐的公称容积不超 过米3。 4如果在壁厚为t的罐壁上开一直径为D的人孔，需用截面积为的金属来进行补强。当罐壁开孔接管的直径不超过时，可不进行补强。 5、根据原则，拱顶油罐的罐顶曲率半径约为倍罐壁筒体直径。 6、我国将抗风圈一般设计在的位置上。某地区的瞬时风速为60s m浮顶罐时，所用抗风圈的最小 m/，则在该地区建10,0003 截面系数为3 cm。一般说来，抗风圈与罐壁连接处上下各倍壁板厚度能与抗风圈同时工作。 7、设计浮顶罐时，浮船外径比油罐内径小毫米。 8、一般说来，管道的弹性截面系数W与其塑性截面系数,W的关系为，通常采用截面系数来进行管路跨度设计，使其满足强度要求。 9、直角弯管的柔性要比相同直径相同壁厚曲管的柔性。 10、Π型补偿器可采用或的办法来提高其补偿能力。 11、通常，管道的跨度可按管子的和两个条件来确定。 12、某水平铺设的管道其中间跨度计算值为10米，则其边跨的计算值为米；若将该管道铺设在30度斜坡上，则其中间跨的计算值为米。 13、柔性系数ijδ是指。
14、某平面管系按正常方法铺设于两固定约束端之间，在某一温差 t下，用弹性中心法求得约束端的作用力比值为P x/P y=5,若将温差改变为2 t，则P x/P y= 。 15、一般地，公称容积5万3m的浮顶罐，其直径约为m。 二、选择，将选择项画“√”。（20分） （1）、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（高度直径壁厚）有关。（2）、立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（罐壁最下端罐壁最下端以上0.3m处不确定）。 （3）、使用一个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P，如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（是P/2 是P/3 重新计算）。 （4）、罐底边缘板厚度与（油罐内径、板材强度、底圈罐壁厚度）有关。（5）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。 （6）、当拱顶罐呼吸阀中真空阀开启进气时，包边角钢内承受（拉应力、压应力）。（7）、一般埋地管线敷设在（地下水位线以上、地下水位线以下、冰冻线以上）。（8）、下列（罐壁设加强圈、罐顶设加强筋、罐顶设置呼吸阀）措施可增强拱顶罐的抗风能力。 （9）、平面管道热应力计算时，弹性中心法求出的弹性力的作用点在（管系的形心、固定支座处、管系的弹性中心）。 （10）、门型补偿器可采用（预先拉伸或预先压缩、预先弯曲、预先扭转）的办法来提高其补偿能力。 三、简答题(4’×5=20’) 1、设计油罐罐壁为什么有最大和最小壁厚的要求，它们各与哪些因素有关？ 2、简述回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，并以拱顶油罐的罐壁和罐顶为
2012年压力管道培训考试卷 时间：2012年04月15日考试人得分 一、判断题（共35题，每题1分） 1、不同专业之间的接口关系属于管道应力分析技术统一规定的内容之一。 （√） 2、当金属法兰与非金属或脆性材料法兰相连时，两者均应选用全平面（FF） 法兰。（√） 3、设计文件应标明输气管道和管道附件母材及焊接材料的规格、焊缝和焊接接头形式；对焊接方法、焊前预热、焊后热处理及焊接检验等均应提出 明确要求。（√） 4、《特种设备安全监察条例》所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。（√） 5、对于直接通向大气的排凝、放空管道不应进行保温。（√） 6、对于钢对钢接触面的滑动支架，其摩擦系数μ取0.2。（×） 7、对非定型设备的管口方位，应按工艺要求进行布置。（×） 8、完全退火适用于处理亚共析钢、中合金钢，目的是改善钢的铸件、锻件 或热轧型材的机械性能。（√） 9、对于有无隔热层管道，除另有计算或经验数据外，应取介质温度为计算 温度。（×） 10、重要设备在运行中，不允许流体中断时，宜采用回流管或设置带有隔 断阀门的环状管网等安全措施。（×） 11、甲、乙类液体储罐，宜布置在站场地势较高处。当受条件限制或有特殊工艺要求时，可布置在地势较低处，但应采取有效的防止液体液体流散 的措施。（×）
10、当一个地区的发展规划，足以改变该地区的现有等级时，应按发展规 划划分输气管道的地区等级。（√） 13、二次应力引起的是疲劳破坏。（√） 14、螺纹连接的管道，每个分支应在阀门等维修件附近设置一个活接头。 但阀门采用法兰连接时，可不设活接头。（√） 15、动力管道是指火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。（√） 16、管道组成件的质量证明文件为产品合格证书。（×） 17、导向架应与弯头有一定距离，以防止弯头处弯曲应力过大。（√） 18、当管道与设备作为一个系统进行试验。管道的试验压力等于或小于设 备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验。（√） 19、蒸汽支管可从用汽要求很严格的蒸汽管道上接出。（×） 20、管系位移计算是为了防止管道碰撞和支吊点位移过大。（√） 21、明火加热炉宜集中布置在装置的边缘并靠近消防通道。（√） 22、当金属管道外壁温度受大气环境条件影响，压力管道设计时所考虑的最低环境温度，可以按照该地区气象资料，取历年来平均最低气温的最低 值。（√） 23、凡是符合《特种设备安全监察条例》限定范围内的管道都必须按照压 力管道安全技术规范进行重要过程安全监察管理。（×） 24、进出加热炉及蒸汽发生器的高温管道宜采用计算机分析方法进行详细 柔性设计。（√） 25、有加热保护的（如伴热管）管道不应不应直接埋地，可设在管沟内。（√） 26、以全熔透焊缝将内部或外部补强圈与支管、主管相焊的方法称整体补 强。（×） 27、油气长输管道站场施工规范应执行《工业金属管道工程施工规范》 GB50235的相关规定。（√） 28、双安全阀出入口设置三通式转换阀时，两个转换阀应有可靠的连锁机 构。安全阀与转换阀之间的管道宜设排空措施。（×）
《油罐及管道强度设计》综合复习资料 一、 选择，将选择项画“√”。（10分） （1）、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（高度 直径 壁厚）有关。 （2）、立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（罐壁最下端 罐壁最下端以上0.3m 处 不确定）。 （3）、使用一个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P ，如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（ 是P/2 是P/3 重新计算）。 （4）、罐底边缘板厚度与（油罐内径、板材强度、底圈罐壁厚度）有关。 （5）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。 （6）、当拱顶罐呼吸阀中真空阀开启进气时，包边角钢内承受（拉应力、压应力）。 （7）、罐壁下节点处的00θ与M 呈（线性、非线性）关系，而罐底下节点处的0M 与0θ呈（线性、非线性）关系。 （8）、对管道热应力进行判断的经验公式如果得到满足，则管道（1、不用校核其热应力；2、也要校核其热应力；3、不一定要校核其热应力）。 （9）、对于容积超过20003m 的油罐，其直径与高度的比值随容积的增大而（基本不变、增大、减小）。 （10）、罐底中幅板厚度与（油罐内径、地基状况、底圈罐壁厚度）有关。 （11）、一般埋地管线敷设在（地下水位线以上、地下水位线以下 、冰冻线以上）。 （12）、 下列（罐壁设加强圈、罐顶设加强筋、罐顶设置呼吸阀）措施可增强拱顶罐的抗风能力。 （13）、平面管道热应力计算时，弹性中心法求出的弹性力的作用点在（管系的形心、固定支座处、管系的弹性中心）。 （14）、门型补偿器可采用（预先拉伸或预先压缩、预先弯曲、预先扭转）的办法来提高其补偿能力。 （15）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。
管道及储罐强度设计（第二次） 改动的地方：简答题第三题，计算题第一题，计算题第十一题 名词解释 1. 工作压力 在正常操作条件下，容器可能达到的最高压力 2. 材料强度 是指载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力。屈服点和抗拉强度 是钢材常用的强度判据。 3. 储罐的小呼吸 罐内储液（油品）在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、 压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液（油品）的蒸发速度、蒸气（油气）浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气（油气）和吸入空气的过程叫做储罐的小呼吸 4. 自限性 局部屈服或小量塑性变形就可以使变形连续条件得到局部或全部的 满足，塑性变形不再继续发展并以此缓解以致完全消除产生这种应力 的原因。 5. 无力矩理论（薄膜理论） 假定壁厚与直径相比小得多，壳壁象薄膜一样，只能承受拉（压）应力弯曲内力的影响，而不能承受弯矩和弯曲应力，或者说，忽略这样计算得到的应力，称薄膜应力。 6. 壳体中面
壳体厚度中点构成的曲面，中面与壳体内外表面等距离。 7. 安全系数 考虑到材料性能、载荷条件、设计方法、加工制造和操作等方面的不确定因素而确定的质量保证系数。 8容器最小壁厚 由刚度条件确定，且不包括腐蚀裕量的最小必须厚度。 （1）对碳素钢、低合金钢制容器： D芒3800mm时,8niil>20/1000,且不小于3mm Dj> 3800mm时，瓜俪按现场运输条件确定 （2）对高合金钢制容器： 不小于2mm （3）对封头： 6min>筒体最小壁厚］ 9. 一次应力 一次应力：由于压力和其他机械荷载所引起与内力、内力矩平衡所产生的，法向或切向应力，随外力荷载的增加而增加。 10. 储罐的小呼吸损耗
压力管道设计审批人员考核试题 一、判断题 1、在压力管道设计中GA、GC1、GD1、级管道的工艺流程图、总平面布置图、设备布置图、 管道材料等级规定及管道应力分析计算书等设计文件应设计、校核、审核、审定四级签署。 ( √ ) 2、不含有毒成分的城市燃气中可以不加臭。 ( × ) 3、液化石油气系统上采用的耐油胶管最高允许工作压力不应小于系统设计压力的2倍。 （×） 4、所有供热系统均需进行动态水利分析。 ( ×） 5、热网管沟敷设分为通行管沟、半通行管沟和不通行管沟三种类型。 ( √ ) 6、安全阀入口处静压达到设定值时，安全阀将动作，设定压力要求大于被保护系统内最低 的设计压力。 ( × ) 7、闭式热力网补水装置的流量，应不小于供热系统循环流量的1%。 ( × ) 8、管道级别为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级的地下液态液化石油气输送管道与给水管、排水管之间的 水平静距离不应小于2m。 ( √ ) 9、国内现行阀门型号表示方法，已能够全面说明阀门的规格和材料。 ( × ) 10、工业管道（GC）是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工 程管道及其其它辅助管道。不包括延伸出工厂边界线，但归属企、事业管辖的管线。 （×） 11、输气站内管道和穿跨越水域、公路、铁路的管道焊缝，弯头与直管段焊缝以及未经 试压的管道碰口焊缝，均应进行100%射线照射检测。（√）12、城镇燃气管道不宜从建筑物和大型构筑物的下面穿越，不宜在堆积易燃、易爆材料 和具有腐蚀性液体的场地下面穿越。（×） 13、对于敏感的动设备连接的管道，不宜采用冷紧措施。（√） 14、输气站、穿跨越大中型河流、铁路、二级以上公路、高速公路的管段，应进行单独 试压。（√）15、输气管道强度试压的试验压力要求：一级地区内的管段不应小于设计压力的 1.1 倍，二级地区的管段不应小于设计压力的1.25倍，三级地区内的管段不应小于设计压力的1.4倍，四级地区内的管段不应小于设计压力的1.5倍。（√） 16、当热用户用热不能间断时，宜采用多管制管网。（√） 17、有毒介质管道敷设方式有架空敷设和埋地敷设。（×） 18、铜及铜合金用于压力管道的受压元件时应为正火状态。（×） 19、《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008版）适用于工程压力≤42MPa的工 业金属及金属衬里的工业金属管道的设计。（√）20、易燃气体、易燃液体的蒸汽或薄物、易燃固体的粉尘或纤维与空气混合，形成爆炸 性气体混合物的浓度，叫爆炸极限，其最低浓度叫爆炸下限，最高浓度叫爆炸上限（√） 二、填空题 1、液化石油气加气站泵前液态液化石油气在管道中的流速不宜大于＿1.2＿m/s。 2、当储罐内介质的闪点≤60℃时，应设置__呼吸＿阀。 3、压力管道是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的＿管状＿设备，其范围规定为 工作压力＿＿＿大于或等于0.1MPa＿＿的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易燃、有毒、有腐蚀性、最高工作温度＿＿高于或等于标准沸点＿＿的液体介质，且公称直径大于＿25mm＿的管道。
中国石油大学函授生考试试卷 欧阳光明（2021.03.07） 课程管道与储罐强度教师李岩芳 2013 /2014 学年第2学期班级 13级油气储运姓名____________ 成绩_______ 一、填空题（2’×15=30’） 1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为、、三大种油罐。 2、为满足强度要求，罐壁下节点处的轴向应力σ与其材料屈服极限sσ的关系为。 3我国在设计油罐时，一般根据原则来计算其直径和高度。一般说来，等壁厚油罐的公称容积不超 过米3。 4如果在壁厚为t的罐壁上开一直径为D的人孔，需用截面积为的金属来进行补强。当罐壁开孔接管的直径不超过时，可不进行补强。 5、根据原则，拱顶油罐的罐顶曲率半径约为倍罐壁筒体直径。 6、我国将抗风圈一般设计在的位置上。某地区的瞬时风速为 m/，则在该地区建10,0003m浮顶罐时，所用抗风圈的最小截面60s cm。一般说来，抗风圈与罐壁连接处上下各倍壁板厚度能系数为3 与抗风圈同时工作。 7、设计浮顶罐时，浮船外径比油罐内径小毫米。 8、一般说来，管道的弹性截面系数W与其塑性截面系数,W的关系
为，通常采用截面系数来进行管路跨度设计，使其满足强度要求。 9、直角弯管的柔性要比相同直径相同壁厚曲管的柔性。 10、Π型补偿器可采用或的办法来提高其补偿能力。 11、通常，管道的跨度可按管子的和两个条件来确定。 12、某水平铺设的管道其中间跨度计算值为10米，则其边跨的计算值为米；若将该管道铺设在30度斜坡上，则其中间跨的计算值为米。 13、柔性系数ij 是指。 14、某平面管系按正常方法铺设于两固定约束端之间，在某一温差t下，用弹性中心法求得约束端的作用力比值为P x/P y=5,若将温差改变为2t，则P x/P y= 。 15、一般地，公称容积5万3m的浮顶罐，其直径约为m。 二、选择，将选择项画“√”。（20分） （1）、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（高度直径壁厚）有关。 （2）、立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（罐壁最下端罐壁最下端以上0.3m处不确定）。 （3）、使用一个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P，如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（是P/2 是P/3 重新计算）。（4）、罐底边缘板厚度与（油罐内径、板材强度、底圈罐壁厚度）有关。 （5）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的