《化工过程设备设计》答案

中国石油大学（北京）
石大远程
化工过程设备设计-第二阶段在线作业
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化工过程设备设计-第二阶段在线作业
1. 对于碳钢和低合金钢制容器，其最小厚度是考虑
A、刚度的影响
B、强度的影响
C、塑性的影响
正确答案：A
2. 内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的
A、第一强度理论
B、第三强度理论
C、第四强度理论
正确答案：A
3. 名义厚度指的是
A、计算厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
B、有效厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
C、设计厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
正确答案：A
4. 内压容器设计最终应得到的厚度是
A、计算厚度。

过程设备设计复习题及答案一、单选题1.压力容器导言所谓高温容器是指下列哪一种: （A ）A.工作温度在材料蠕变温度以上B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上C.工作温度在材料蠕变温度以下D.工作温度高于室温GB150适用下列哪种类型容器: （B ）A.直接火加热的容器B.固定式容器C.液化石油器槽车D.受辐射作用的核能容器一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则: （B ）A 弹性失效B 塑性失效C 爆破失效D 弹塑性失效有关《容规》适用的压力说法正确的是: （B ）A.最高工作压力大于(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于(不含液体静压力)C.最高工作压力大于1MPa(不含液体静压力)D.最高工作压力大于等于1MPa(不含液体静压力)毒性为高度或极度危害介质PV>=的低压容器应定为几类容器: （C ）A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围影响过程设备安全可靠性的因素主要有: 材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。

以下说法错误的是: （ B ）A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力C.刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为: （B ）A.<m3m3内压容器中, 设计压力大小为50MPa的应划分为：（C ）A.低压容器B.中压容器C.高压容器D.超高压容器2.下列属于分离压力容器的是: （ C ）3. A.蒸压釜 B.蒸发器4. C.干燥塔 D.合成塔5.压力容器应力分析在厚壁圆筒中, 如果由内压引起的应力与温差所引起的热应力同时存在, 下列说法正确的是: （D ）A.内加热情况下内壁应力和外壁应力都有所恶化B.内加热情况下内壁应力和外壁应力都得到改善C.内加热情况下内壁应力有所恶化, 而外壁应力得到改善D.内加热情况下内壁应力得到改善, 而外壁应力有所恶化通过对最大挠度和最大应力的比较, 下列关于周边固支和周边简支的圆平板说法正确的是：（A）A.周边固支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边简支的圆平板B.周边固支的圆平板仅在刚度方面均优于周边简支的圆平板C.周边固支的圆平板仅在强度方面均优于周边简支的圆平板D.周边简支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边固支的圆平板下列有关受均布外压作用圆筒的失稳情况的叙述, 错误的是：（A ）A.失稳临界压力与材料屈服点无关B.受均布周向外压的长圆筒的临界压力与L无关C.很短的圆筒在受均布轴向压缩载荷时将出现对称失稳D.圆筒的形状缺陷对圆筒的稳定性产生很大影响下列不属于提高厚壁圆筒屈服承载能力的措施为：（D）A.增加壁厚B.采用多层圆筒结构, 对内筒施加外压C.自增强处理D.采用分析设计的方法下列有关不连续应力的叙述, 错误的为：（C ）A.不连续应力是由于结构不连续引起变形不协调造成的B.具有局部性与自限性的特征C.其危害程度比总体薄膜应力大D.脆性材料制造的壳体对不连续应力十分敏感下列关于局部载荷说法正确的是：（B ）A.对管道设备附件设置支架, 会增加附件对壳体的影响B.对接管附件加设热补偿元件, 无明显意义C.压力容器制造中出现的缺陷, 会造成较高的局部应力D.两连接件的刚度差大小与边缘应力无明显关系外压的短圆筒, 失稳时, 出现的波形个数为：（C ）A.两个B.四个C.大于两个D.大于四个下列关于薄壳应力分析中应用的假设, 错误的是：（D ）A.假设壳体材料连续, 均匀, 各向同性B.受载后的形变是弹性小变形C.壳壁各层纤维在变形后互不挤压D.壳壁各层纤维在变形后互相挤压6.关于薄圆平板的应力特点, 下列表述错误的是：（B ）7. A.板内为二向应力, 切应力可予以忽略 B.正应力沿板厚分布均匀8. C.应力沿半径分布与周边支承方式有关 D.最大弯曲应力与（R/t）的平方成正比9.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响在压力容器制造过程中应用最广的焊接方法是: （A ）A.熔焊B.压焊C.钎焊D.点焊一般高压容器的平盖制造用的钢材是: （C ）A.钢板B.钢管C.锻件D.铸件在焊接中力学性能得到明显改善, 是焊接接头中组织和性能最好的区域是：（B ）A.过热区B.正火区C.融合区D.焊缝下列不属于压力容器焊接结构的设计应遵循的原则的是：（D）A.尽量采用对接接头结构, 不允许产生未熔透缺陷B.尽量采用全熔透的结构, 不允许产生未熔透缺陷C.尽量减少焊缝处的应力集中D.尽量选用好的焊接材料下列焊接接头中可能出现的缺陷, 最危险的是：（A ）A.裂纹B.夹渣C.气孔D.未熔透下列金属会产生低温变脆的是: （B ）A.铜B.碳素钢C.铝D.奥氏体不锈钢磁粉检测属于: （D ）A.破坏性检验B.外观检查C.密封性检查D.无损检测下列关于硫化学成分在钢材中的作用说法正确的是：（C ）A.硫元素不是钢材中的有害元素。

1.（2.5分）用截面法可求直杆的•A、内力•B、外力•C、应力我的答案：A 此题得分：2.5分2.（2.5分）应力是单位面积的•A、外力•B、内力•C、力偶我的答案：B 此题得分：2.5分3.（2.5分）拉应力为正，意味着刚体变形为•A、拉伸•B、压缩力•C、与变形无关我的答案：A 此题得分：2.5分4.（2.5分）在外力作用下，不致发生过大变形或断裂的能力是指物体的•A、强度•B、塑性•C、韧性我的答案：A 此题得分：2.5分5.（2.5分）下列哪一个为材料的强度指标•A、屈服极限•B、延伸率•C、无延性转变温度我的答案：A 此题得分：2.5分6.（2.5分）低碳钢拉伸试验的第四个阶段为•A、弹性阶段•B、强化阶段•C、颈缩阶段我的答案：C 此题得分：2.5分7.（2.5分）受到垂直于杆轴线的外力或力偶作用时的直杆为•A、梁•B、悬臂梁我的答案：A 此题得分：2.5分8.（2.5分）直梁的内力为•A、剪力•B、弯矩•C、剪力和弯矩我的答案：C 此题得分：2.5分9.（2.5分）单元体的主应力指的是单元体的各个平面上只有•A、正应力的作用而无剪应力•B、剪应力无正应力•C、剪应力与正应力均无我的答案：A 此题得分：2.5分10.（2.5分）材料破坏的主要形式有•A、弹塑性破坏•B、弹塑性破坏和脆性断裂•C、脆性破坏我的答案：B 此题得分：2.5分11.（2.5分）力是两物体之间的作用，这个作用是•A、机械•B、物理•C、化学我的答案：A 此题得分：2.5分12.（2.5分）材料复杂应力状态下的最大主应力理论是•A、第一强度理论•B、第三强度理论•C、第四强度理论我的答案：A 此题得分：2.5分13.（2.5分）力的要素是•A、大小、方向•B、作用点•C、选项1与选项2均是我的答案：C 此题得分：2.5分14.（2.5分）约束力的方向与所约束的物体的运动方向•B、相同•C、无关我的答案：A 此题得分：2.5分15.（2.5分）固定端的约束反力有•A、约束力•B、弯矩•C、约束力、弯矩都有我的答案：C 此题得分：2.5分16.（2.5分）平面汇交力系得平衡条件是•A、x方向的分力的合力为零•B、y方向的分力的合力为零•C、所有的合力为零我的答案：C 此题得分：2.5分17.（2.5分）平面力偶系的平衡条件是•A、作用在刚体上的合力偶为零•B、x方向的合力偶为零•C、y方向的合力偶为零我的答案：A 此题得分：2.5分18.（2.5分）平面一般力系的平衡条件是•A、合力为零•B、合力偶为零•C、合力与合力偶均为零我的答案：C 此题得分：2.5分19.（2.5分）工程实际中，构件按其几何形状可分为•A、筒体•B、球体•C、直杆、板、壳我的答案：C 此题得分：2.5分20.（2.5分）根据内力对直杆产生变形的不同，内力可分为•A、拉力•B、压缩力•C、拉力和压缩力我的答案：C 此题得分：2.5分判断题 (共20道题)收起21.（2.5分）强度是材料的机械性能指标，而材料的塑性不是材料的机械性能指标•正确•错误我的答案：错误此题得分：2.5分22.（2.5分）应力等于构件所受的外力除于面积所得的值•正确•错误我的答案：错误此题得分：2.5分23.（2.5分）梁在纯弯曲时其横截面的应力是关于梁的中性轴成线性分布并于离中性轴的距离成正比•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分24.（2.5分）在相同的弯距作用下，选用矩形梁比选用圆形梁的抗弯能力强•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分25.（2.5分）在相同外力作用下，选用杆件材料强度越大时，设计的杆件的横截面积会越大•正确•错误我的答案：错误此题得分：2.5分26.（2.5分）直杆拉伸或压缩时建立的强度条件是第三强度理论•正确•错误我的答案：错误此题得分：2.5分27.（2.5分）1Ci18Ni9Ti在焊接后容易发生晶间腐蚀，所以此材料焊后应进行退火或正火处理•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分28.（2.5分）化工设备常用的材料是金属材料•正确我的答案：正确此题得分：2.5分29.（2.5分）优质钢是用含碳量的万分之几来表示；特殊性能钢的含碳量是用千分之几来表示的•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分30.（2.5分）Q235-A表示屈服极限为350MPa的甲类碳素钢•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分31.（2.5分）两物体之间力的作用是相互的•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分32.（2.5分）00Cr18Ni9Ti表示含碳量小于0.3%，含Cr为18%，含Ni为9%，含Ti小于1.5%•正确•错误我的答案：正确此题得分：2.5分33.（2.5分）如一刚体直杆受两力作用而达平衡，此杆称为二力杆。

思考题1．压力容器导言1.1 介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？我国《压力容器安全技术监察规程》根据整体危害水平对压力容器进行分类。

压力容器破裂爆炸时产生的危害愈大，对压力容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也愈高。

设计压力容器时，依据化学介质的最高容许浓度，我国将化学介质分为极度危害（Ⅰ级）、高度危害（Ⅱ级）、中度危害（Ⅲ级）、轻度危害（Ⅳ级）等四个级别。

介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重。

压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体或液化气体，盛装易燃介质的压力容器发生泄漏或爆炸时，往往会引起火灾或二次爆炸，造成更为严重的财产损失和人员伤亡。

因此，品种相同、压力与乘积大小相等的压力容器，其盛装介质的易燃特性和毒性程度愈高，则其潜在的危害也愈大，相应地，对其设计、制造、使用和管理也提出了更加严格的要求。

例如，Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器制造时，碳素钢和低合金板应逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100％射线或超声检测，且液压试验合格后还应进行气密性试验。

而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。

又如，易燃介质压力容器的所有焊缝均应采用全熔透结构1.2 压力容器主要由哪几部分组成？分别起什么作用？筒体：压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间，是压力容器的最主要的受压元件之一；封头：有效保证密封，节省材料和减少加工制造的工作量；密封装置：密封装置的可靠性很大程度上决定了压力容器能否正常、安全地运行；开孔与接管：在压力容器的筒体或者封头上开设各种大小的孔或者安装接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪等接管开孔，是为了工艺要求和检修的需要。

支座：压力容器靠支座支承并固定在基础上。

安全附件：保证压力容器的安全使用和工艺过程的正常进行。

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：奥鹏_______ 姓名：许飞苹________ 学号：_943897______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、简答题（每题10分，共60分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．写出计算厚度与名义厚度的区别？2.写出计算厚度与设计厚度的区别？3．什么是压力容器的公称直径？4.什么是无缝钢管的公称直径？5．压力容器进行水压试验的目的是什么？6. 为什么要限定压力容器水压试验时的试验温度？7．外压圆筒中设置加强圈的目的是什么？8. 哪些因数影响外压容器临界压力的大小？9．对于薄壁容器，规定容器的最小厚度的目的是什么？10. 等面积补强法的补强原则是什么？11.什么叫基本风压值？12.什么叫公称压力？二、计算题（共20分）1. 沿顶部支承的储罐如图。

已知其中径mm D 2000=，储水高4000H mm =，有效壁厚mm 10=δ，顶部气压MPa P2.00=，A 点离储罐底面之距离mm x 3000=，求A 点的两向薄膜应力？(32=9.810N m γ⨯水)三、工程应用题（20分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2题进行作答）1. 现设计一内压圆筒形容器，已知其设计压力P=1.2MPa ，设计温度为200℃，圆筒体的内径D i =2000mm 。

材料选用Q245R ，[]123MPa t=σ245s MPa σ=，壁厚附加量C=2mm 。

(单选题) 1: 蒸馏塔的控制方案很多，但基本形式通常有( )
A: 一种。

B: 两种。

C: 三种。

D: 四种。

正确答案: B
(单选题)2: 车间布置设计的内容包括车间( )
A: 厂房布置和车间设备布置。

B: 管线布置和车间设备布置。

C: 仪表布置和车间设备布置。

D: 人员布置和车间设备布置。

正确答案: A
(单选题)3: 低温球罐支柱与球壳连接处最好采用：（）
A: 接连接结构形式
B: 加托板结构
C: U型柱结构形式
D: 支柱翻边结构
正确答案: C
(单选题)4: 设计压力为2.5MPa的容器属于（）。

A: 低压容器
B: 中压容器
C: 高压容器
D: 超高压容器
正确答案: B
(单选题)5: 设备布置图中的所有设备，均需标出( )
A: 型号与位号。

B: 名称与位号。

C: 功能与位号。

D: 生产厂家与位号。

正确答案: B
(单选题)6: 对于低温容器，设计选材时应特别注意材料的（）
A: 低温强度
B: 低温刚度
C: 低温硬度
D: 低温韧性
正确答案: D
(单选题)7: 下面那种类型的换热器不是利用管程和壳程来进行传热的：（）A: 蛇管式换热器。

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：奥鹏_______ 姓名：许飞苹________ 学号：_943897______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、简答题（每题10分，共60分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．写出计算厚度与名义厚度的区别？2.写出计算厚度与设计厚度的区别？3．什么是压力容器的公称直径？4.什么是无缝钢管的公称直径？5．压力容器进行水压试验的目的是什么？6. 为什么要限定压力容器水压试验时的试验温度？7．外压圆筒中设置加强圈的目的是什么？8. 哪些因数影响外压容器临界压力的大小？9．对于薄壁容器，规定容器的最小厚度的目的是什么？10. 等面积补强法的补强原则是什么？11.什么叫基本风压值？12.什么叫公称压力？二、计算题（共20分）1. 沿顶部支承的储罐如图。

已知其中径mm D 2000=，储水高4000H mm =，有效壁厚mm 10=δ，顶部气压MPa P2.00=，A 点离储罐底面之距离mm x 3000=，求A 点的两向薄膜应力？(32=9.810N m γ⨯水)三、工程应用题（20分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2题进行作答）1. 现设计一内压圆筒形容器，已知其设计压力P=1.2MPa ，设计温度为200℃，圆筒体的内径D i =2000mm 。

材料选用Q245R ，[]123MPa t=σ245s MPa σ=，壁厚附加量C=2mm 。

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：_ 姓名：_ __ 学号：__ ___关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、简答题（每题10分，共60分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．写出计算厚度与名义厚度的区别？答：GB150－98规定，计算厚度是指按各章公式计算得到的厚度：设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即标注在图样上的厚度：有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。

我们这里讨论的厚度是名义厚度从定义中可以看出，名义厚度不包括加工减薄量，元件的加工减薄量由制造单位根据各自的加工工艺和加工能力自行选取，只要保证产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差就可以。

这样可以使制造单位根据自身条件调节加工减薄量，从而更能主动地保证产品强度所要求的厚度，更切合实际地符合制造要求。

名义厚度就是计算厚度加上腐蚀裕量加上材料负偏差再向上圆整至钢材标准规格厚度2.写出计算厚度与设计厚度的区别？3．什么是压力容器的公称直径？答：《压力容器公称直径（GB／T9019－2001）》是在已实施的GB／T9019－1988《压力容器公称直径》的基础上，总结了多年来压力容器在各行业的使用情况，本着满足需要的原则加以充实、完善而修订的。

本标准有下列变动：一标准适用范围包括常压容器。

5．储存设备5.1 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定？试说明理由。

根据JB4731规定，取A小于等于0.2L，最大不得超过0.25L，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。

因为当A＝0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯距和支座截面处的弯距绝对值相等，使两个截面保持等强度。

考虑到除弯距以外的载荷，所以常取外圆筒的弯距较小。

所以取A小于等于0.2L。

当A满足小于等于0.2L时，最好使A小于等于0.5Rm（Rm为圆筒的平均半径）。

这是因为支座靠近封头可充分利用封头对支座处圆筒的加强作用。

5.2 双鞍座卧式容器受力分析与外伸梁承受均布载荷有何相同何不同，试用剪力图和弯距图比较。

外伸梁的剪力和弯矩图与此图类似，只是在两端没有剪力和弯矩作用，两端的剪力和弯矩均为零5.3 “扁塌”现象的原因是什么？如何防止这一现象出现？由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯距，在周向弯距的作用下，导致支座处圆筒的上半部发生变形，产生所谓“扁塌”现象。

可以设置加强圈，或者使支座靠近封头布置，利用加强圈或封头的加强作用。

5.4 双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力？如何产生的？①圆筒上的轴向应力。

由轴向弯矩引起。

②支座截面处圆筒和封头上的切向切应力和封头的附加拉伸应力。

由横向剪力引起。

③支座截面处圆筒的周向弯曲应力。

由截面上切向切应力引起。

④支座截面处圆筒的周向压缩应力。

通过鞍座作用于圆筒上的载荷所导致的。

5.5 鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响？鞍座包角的大小不仅影响鞍座处圆筒截面上的应力分布，而且也影响卧式储罐的稳定性和储罐－支座系统的重心高低。

包角小，鞍座重量轻，但重心高，且鞍座处圆筒上的应力较大。

5.6 在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强？如卧式储罐支座因结构原因不能设置在靠近封头处（A>0.5Ri），且圆筒不足以承受周向弯距时，就需在支座截面处的圆筒上设置加强圈，以便与圆筒一起承载。

(单选题)1: 塔的布置常分成操作区和( )
A: 准备区两部分。

B: 维护区两部分。

C: 安全区两部分。

D: 配管区两部分。

正确答案: D
(单选题)2: 塔盘在结构方面要有一定的()以维持水平
A: 强度
B: 刚度
C: 稳定性
D: 其它
正确答案: B
(单选题)3: 车间布置分初步设计和( )
A: 平面设计两个阶段。

B: 立面设计两个阶段。

C: 土建设计两个阶段。

D: 施工图设计两个阶段。

正确答案: D
(单选题)4: 下列关于管式换热器的描述中，错误的是：（）
A: 在高温、高压和大型换热器中，管式换热器仍占绝对优势，是目前使用最广泛的一类换热器。

B: 蛇管式换热器是管式换热器的一种，它由金属或者非金属的管子组成，按需要弯曲成所需的形状。

C: 套管式换热器单位传热面的金属消耗量小，检测、清洗和拆卸都较为容易。

D: 套管式换热器一般适用于高温、高压、小流量流体和所需要的传热面积不大的场合。

正确答案: C
(单选题)5: 低温球罐支柱与球壳连接处最好采用：（）
A: 接连接结构形式
B: 加托板结构
C: U型柱结构形式
D: 支柱翻边结构
正确答案: C
(单选题)6: 塔节的长度取决于（）。

A: 工艺条件
B: 塔径
C: 操作情况
D: 塔板数
正确答案: B。

《化工过程设备设计》期末复习题答案一、名词解释1．外压容器内外的压力差小于零的压力容器叫外压容器。

2．边缘应力由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。

3．基本风压值以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。

4．计算厚度由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。

5．低压容器对内压容器当其设计压力为 1.6MPa P 1MPa 0<≤.时为低压容器。

6．等面积补强法在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。

7．回转壳体一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。

8．公称压力将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准等级就是公称压力。

9．计算压力在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。

10．20R20表示含碳量为0.2%，R 表示容器用钢。

11．设计压力设定在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，其值不低于工作压力。

12．强制式密封完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。

13．强度构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。

14．临界压力导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。

15．主应力在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力，这样的平面为主平面。

在主平面上作用的正应力为主应力。

16．内压容器内外压力差大于零的压力容器叫内压容器。

17．强度构件抵抗外力作用不致发生过大变形或断裂的能力。

18．无力矩理论因为容器的壁薄，所以可以不考虑弯矩的影响，近似的求得薄壳的应力，这种计算应力的理论为无力矩理论。

19．压力容器内部含有压力流体的容器为压力容器。

20.薄膜应力由无力矩理论求得的应力为薄膜应力。

二、判断是非题（正确的划√，错误划×）1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。

（×）2．设计压力为4MPa的容器为高压容器。

1、化工设计的种类有哪些？答：依据工程性质化工设计可分为：新建工程设计、重复建设工程设计、已有装置的改造设计。

依据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、根底设计和工程设计；其中工程设计又包含：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。

2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。

3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、效劳性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。

4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？答：一、设计打算工作〔1〕熟悉设计任务书〔2〕制定设计工作方案〔3〕查阅文献资料〔4〕搜集第一手资料。

、FL、］二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的根底。

三、化工计算化工计算包含工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的根底上绘制物料流程图、主要设备图和带操纵点工艺流程图。

四、车间安排设计主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。

五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。

六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。

七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。

1、化工工艺设计包含哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备安排，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。

2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？答：先进性、可靠性、合理性；资料搜集与工程调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析比照。

3、工艺流程设计的步骤有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定操纵方案，原料与能量的合理利用，制定“三废〞处理方案，制定平安生产措施。

2014化工过程设备设计在线作业一100分单选题 (共20道题)1.（2.5分）对于碳钢和低合金钢制容器，其最小厚度是考虑∙A、刚度的影响∙B、强度的影响∙C、塑性的影响我的答案：A此题得分：2.5分2.（2.5分）内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的∙A、第一强度理论∙B、第三强度理论∙C、第四强度理论我的答案：A此题得分：2.5分3.（2.5分）名义厚度指的是∙A、计算厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸∙B、有效厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸∙C、设计厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸我的答案：A此题得分：2.5分4.（2.5分）内压容器设计最终应得到的厚度是∙A、计算厚度∙B、设计厚度∙C、名义厚度我的答案：C此题得分：2.5分5.（2.5分）焊缝系数与相关因素是∙A、焊接结构∙B、无损探伤方法∙C、焊接结构与无损探伤方法我的答案：C此题得分：2.5分6.（2.5分）设计温度是设计中确定什么参数不可缺少的指标∙A、筒体结构∙B、焊缝系数∙C、许用应力我的答案：C此题得分：2.5分7.（2.5分）压力容器在制造完成之后或检修完成之后投入使用之前，必须进行的试验是∙A、水压试验∙B、气密性试验∙C、拉伸试验我的答案：A此题得分：2.5分8.（2.5分）水压试验的试验压力是∙A、超工作压力∙B、超设计压力∙C、超计算压力我的答案：B此题得分：2.5分9.（2.5分）Q345R钢制压力容器，水压试验时，水温不得低于∙A、5℃∙B、15℃∙C、0℃我的答案：A此题得分：2.5分10.（2.5分）水压试验的试验介质是∙A、洁净水∙B、纯净水∙C、蒸馏水我的答案：A此题得分：2.5分11.（2.5分）钢板卷制的筒体和成型的封头的公称直径是指它们的∙A、内径∙B、外径∙C、中径我的答案：A此题得分：2.5分12.（2.5分）乙烯贮槽，内径1600mm，厚度δn=16mm，设计压力P=2. 5MPa，工作温度t= -35℃，材料为16MnR，焊缝系数为0.85，厚度附加量c=1.5mm，则此储槽的强度∙A、合格∙B、不合格∙C、无法确定我的答案：A此题得分：2.5分13.（2.5分）无缝钢管作筒体时，其公称直径是指它们的∙A、内径∙B、外径∙C、中径我的答案：B此题得分：2.5分14.（2.5分）下列哪一个是外压力容器∙A、常压塔∙B、减压塔∙C、成品油罐我的答案：B此题得分：2.5分15.（2.5分）薄壁内压容器的薄膜应力为∙A、经向薄膜应力∙B、周向薄膜应力∙C、经向薄膜应力和周向薄膜应力我的答案：C此题得分：2.5分16.（2.5分）直径为D的圆筒体的第一曲率半径为∙A、D∙B、D/2∙C、∞我的答案：C此题得分：2.5分17.（2.5分）球壳上任意一点，已知设计压力P=2MPa，D=1000mm，壁厚=20mm，则球壳上这一点的两向薄膜应力分别为∙A、周向应力25MPa，经向应力25MPa∙B、周向应力50MPa，经向应力25MPa∙C、周向应力25MPa，经向应力50MPa我的答案：A此题得分：2.5分18.（2.5分）圆柱壳上任意一点，已知设计压力P=1MPa，D=2000mm，壁厚=10mm，则圆柱壳上这一点的薄膜应力分别为∙A、周向应力50MPa，经向应力100MPa∙B、周向应力100MPa，经向应力50MPa∙C、周向应力100MPa，经向应力100MPa我的答案：B此题得分：2.5分19.（2.5分）有一容器，其最高工作压力为1.6MPa，工作温度≤150℃且装有安全阀，该容器的设计压力为∙A、1.5MPa∙B、1.7MPa∙C、1.6MPa我的答案：B此题得分：2.5分20.（2.5分）标准椭圆形封头指的是其长轴是短轴的∙A、2倍∙B、0.5倍∙C、相等我的答案：B此题得分：2.5分判断题 (共20道题)展开收起21.（2.5分）厚度为60mm和6mm的16MnR热轧钢板，其屈服点是不同的，且60mm厚钢板的δs大于6mm厚的钢板的δs∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分22.（2.5分）对内压容器，考虑其刚性需要，要规定其相应的最小厚度∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分23.（2.5分）当焊缝结构形式一定时，焊缝系数随探伤比率的增加而减少∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分24.（2.5分）对于二向或三向应力状态，在建立强度条件时，必须将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分25.（2.5分）标准椭圆形封头是长轴与短轴之比为2:1，且带有一段一直边∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分26.（2.5分）设计压力是内压容器强度设计时的压力∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分27.（2.5分）计算压力指在相应的设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分28.（2.5分）腐蚀余量与介质对材料的腐蚀速率有关；与容器的设计寿命无关∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分29.（2.5分）内压薄壁容器设计中，有效厚度与计算厚度相等∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分30.（2.5分）焊缝系数与焊接型式及无损探伤的检验要求有关∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分31.（2.5分）中压容器指的是其设计压力为大于等于1.6MPa小于等于10M Pa∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分32.（2.5分）对立式容器卧置做水压试验时，试验压力应考虑液柱高产生的静压力∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分33.（2.5分）压力为4MPa的剧毒容器为三类容器∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分34.（2.5分）公称直径为40的无缝钢管，其外径为40mm∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分35.（2.5分）压力容器的公称压力一定，意味着容器在一定设计温度下所能承受的最高压力就确定了∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分36.（2.5分）横截面为半圆的柱壳能用薄膜理论求解壁内应力∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分37.（2.5分）在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分38.（2.5分）薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径R1=R2，则该点的两向薄膜应力相等∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分39.（2.5分）当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器的应力总小于壁厚小的容器∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分40.（2.5分）按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力沿壁厚均匀分布的∙正确∙错误我的答案：正确此题得分：2.5分。

化工设备设计工程师面试题及答案1.请介绍一下您的化工设备设计经验，以及您曾参与的重要项目。

答：我拥有超过10年的化工设备设计经验，曾参与了多个重要项目，其中包括设计高效的反应器以及优化化工流程。

例如，在项目X中，我领导了一个设计团队，成功设计了一套高效的反应器系统，通过改进传热和传质性能，将反应效率提高了20%。

2.在化工设备设计中，您是如何考虑安全性和环保性的？请分享一些经验。

答：在化工设备设计中，我始终将安全性和环保性作为首要考虑因素。

在项目Y中，我采用了先进的材料，设计了紧急停机系统，并结合过程工程的优化，降低了废物产生。

这不仅提高了生产效率，还确保了员工和环境的安全。

3.请解释一下在化工设备设计中如何考虑成本效益和资源利用。

答：在设计中，我会进行全面的成本效益分析，确保项目在预算范围内。

在项目Z中，我通过选择经济合理的材料和优化工艺流程，降低了设备制造和运营成本。

同时，我也注重资源的可持续利用，采用可再生能源和循环利用系统，实现了资源的最大化利用。

4.在面对复杂工艺需求时，您是如何制定化工设备设计方案的？答：在处理复杂工艺需求时，我首先会深入了解客户的具体要求，然后制定一套综合考虑各种因素的设计方案。

例如，在项目A中，客户需要处理高浓度的化学物质，我通过采用先进的反应器设计和高效的分离技术，成功解决了工艺中的复杂性，并达到了客户的预期效果。

5.请谈谈您在团队中的协作经验，尤其是与工艺工程师和项目经理的合作。

答：我认为团队协作是成功项目的关键。

在过去的项目中，我与工艺工程师和项目经理密切合作，共同解决了工程中的各种挑战。

通过开展定期的跨职能团队会议，我们有效地沟通和协调，确保设计方案与工艺流程的紧密集成，最大程度地优化了项目的整体效能。

6.在化工设备设计中，您是如何处理不同利益相关者的需求和反馈的？答：我重视与利益相关者的沟通，并确保充分理解他们的需求。

在一个项目中，客户要求降低能耗，而环保部门关注废物排放。

《化工过程设备设计》模拟试题一一、名词解释1．外压容器2．边缘应力3．基本风压值4．计算厚度5．低压容器6．等面积补强法7．回转壳体8．公称压力9．计算压力10．20R11．设计压力12．强制式密封13．强度14．临界压力15．主应力二、判断是非题（正确的划√，错误划×）1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。

2．设计压力为4MPa的容器为高压容器。

3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。

4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。

5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。

6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。

7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。

8．边缘应力具有自限性和局限性。

9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。

10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。

11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。

13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小14．塔的最大质量出现在其水压试验时15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。

16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。

17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。

18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。

19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。

20．法兰联结结构中，垫片是一个不可缺少的元件之一。

三、简答题1．设置加强圈目的是什么？2．压力容器计算中壁厚名称有几种？3．为何要限定水压试验时的试验温度？4．为何在薄壁容器的壁厚设计公式中引入焊缝系数？5．设计某一钢制外压短圆筒时，发现20g钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比20g高35%的16MnR钢板来满足设计要求？6．一管法兰为碳钢。

操作温度为300℃，操作压力为1.5MPa，试选择法兰型式及公称压力？7．一外压钢制圆筒，已知其临界压力为1.2MPa，试问当外压为0.6MPa，内压为0.1MPa时能否使用该圆筒？8．管法兰按联接方式分有哪些类型？9．指出球壳上任意一点的第一与第二曲率半径。

第一章测试1.设计任务书主要包括：(1) 项目设计的目的和依据。

(2) 生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。

(3) 矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件。

(4) 资源综合利用和环境保护、“三废”治理的要求。

(5) 建设地区或地点，占地面积的估算。

(6) 防空、防震等的要求。

(7) 建设工期与进度计划。

(8) 投资控制数。

(9) 劳动定员控制数。

(10) 经济效益、资金来源、投资回收年限（）A:对B:错答案:A第二章测试1.在选择生产方法和工艺流程时，（）是指在化工设计过程中技术上的先进程度和经济上的合理可行。

A:先进性B:合理性C:可靠性D:可行性答案:A2.工艺流程设计时须以（）为中心。

A:反应过程B:原料预处理C:安全环保D:分离纯化答案:A3.PID图由以下哪些内容组成（）。

A:图例B:标题栏C:图形D:标注答案:ABCD4.仪表控制点标注应包括图形符号、字母代号和仪表位号三部分。

（）A:错B:对答案:B5.容积式泵禁止在出口管道上直接安装节流装置来调节流量。

（）A:错B:对答案:B6.固定床反应器可以通过改变进料浓度、进料温度和段间冷料量控制温度。

（）A:错B:对答案:B7.PIDCAD软件操作简单、方便易学，适合于工程技术、设计人员及高校师生从事化工工程设计、流程图绘制时使用。

（）A:对B:错答案:A第三章测试1.物料衡算基准有（）A:质量B:批次C:体积D:时间答案:ABCD2.在进行过程的物料衡算时，必须设置基准，这些基准有（）。

A:时间基准；B:质量基准；C:体积基准D:能量基准；答案:ABC3.气体标准状态的温度和压力是（）。

A:T=2715 K；B:P=013 MPaC:T=2716 K；D:P=1013 MPa；答案:AD4.简单过程物料衡算是指（）过程。

A:循环过程；B:混合单元；C:精馏单元；D:弛放过程答案:AD5.工艺过程阶段中不包括（）过程。