最新过程设备设计试题
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过程设备设计期末考卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 过程设备设计的主要目的是()。
A. 提高设备性能B. 降低生产成本C. 保证设备安全D. 满足生产工艺要求2. 下列哪种设备不属于过程设备?()A. 反应釜B. 蒸馏塔C. 风机D. 泵3. 过程设备设计的基本原则不包括()。
A. 安全性B. 可靠性C. 经济性D. 实用性A. 生产能力B. 操作压力C. 设备材质D. 设备形状5. 下列哪种设备适用于高温、高压工况?()A. 球罐B. 圆柱形储罐C. 立式储罐D. 卧式储罐6. 过程设备设计中,下列哪种应力属于一次应力?()A. 温差应力B. 外压应力C. 重力应力D. 装饰应力A. GB 150B. ASMEC. JB 4732D. API8. 在过程设备设计中,下列哪种因素对设备的疲劳寿命影响最大?()A. 材料性能B. 设备尺寸C. 工作温度D. 工作压力9. 下列哪种设备密封形式适用于有毒、易燃介质?()A. 填料密封B. 垫片密封C. 橡胶密封D. 齿轮密封10. 过程设备设计中,下列哪种结构不利于设备的散热?()A. 折流板B. 挡板C. 支承D. 拉杆二、填空题(每题2分,共20分)1. 过程设备设计的主要内容包括:____、____、____、____和____。
2. 压力容器的设计压力分为三个等级:____、____和____。
3. 设备的公称直径是指____的直径。
4. 过程设备设计中,常用的焊接方法有:____、____、____和____。
5. 在设备设计中,为了保证设备的强度和稳定性,通常需要对____、____、____和____等部位进行加强。
6. 设备的腐蚀裕量应根据____、____和____等因素确定。
7. 过程设备设计中,常用的法兰标准有:____、____和____。
8. 设备的绝热层分为____、____和____三个等级。
9. 设备的抗震设计应考虑____、____和____等因素。
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》一、简答题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)HA x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 。
要求采用双面对接焊缝,局部探伤,容器的焊缝系数取ψ=0.8。
试:①确定该容器筒体壁厚(10分)②进行水压试验强度校核(10分)2. 某化工厂欲设计一台卧式化工容器。
已知此容器的内径Di=800mm ,设计压力P=2.5MPa ,材料用Q345R ,设计温度为20℃,许用应力为[]tσ=170MPa ,屈服极限为s σ=345MPa 。
容器的焊缝系数取ψ=0.8,壁厚附加量为C=1.6mm 。
试:①确定此卧式容器的壁厚。
(10分)②并进行水压试验强度校核。
(10分)。
一.填空题1.储罐的结构有卧式圆柱形.立式平地圆筒形.,球形2.球形储罐罐体按其组合方式常分为纯桔瓣式,足球瓣式,混合式三种3.球罐的支座分为柱式,裙式两大类4.双鞍座卧式储罐有加强作用的条件是A《0.2L条件下,A《0.5R5.卧式储罐的设计载荷包括长期载荷,短期载荷,附加载荷6.换热设备可分为直接接触式,蓄热式,间壁式,中间载热体式四种主要形式7.管壳式换热器根据结构特点可分为固定管板式,浮头式,U型管式,填料函式,釜式重沸器8.薄管板主要有平面形,椭圆形,碟形,球形,挠性薄管板等形式9.换热管与管板的连接方式主要有强度胀接,强度焊,胀焊并用10.防短路结构主要有旁路挡板,挡管,中间挡板11.膨胀节的作用是补偿轴向变形12.散装填料根据其形状可分为环形填料,鞍形填料,环鞍形填料13.板式塔按塔板结构分泡罩塔,浮阀塔,筛板塔,舌形塔14.降液管的形式可分为圆形,弓形15.为了防止塔的共振,操作时激振力的频率fv不得在范围0.85Fc1<Fv<1.3Fc1内16.搅拌反应器由搅拌容器,搅拌机两大部分组成17.常用的换热元件有夹套,内盘管18.夹套的主要结构形式有整体夹套,型钢夹套,半圆管夹套,蜂窝夹套等19.搅拌机的三种基本流型分别是径向流,轴向流,切向流其中径向流和轴向流对混合起主要作用,切向流应加以抑制20.常用的搅拌器有桨式搅拌器,推进式搅拌器,涡轮式搅拌器,锚式搅拌器_21.用于机械搅拌反应器的轴封主要有填料密封,机械密封两种22.常用的减速机有摆线针轮行星减速机,齿轮减速机,三角皮带减速机,圆柱蜗杆减速机23.大尺寸拉西环用整砌方式装填,小尺寸拉西环多用乱堆方式装填二.问答题1.试对对称分布的双鞍座卧式储罐所受外力的载荷分析,并画出受力图及剪力弯矩图。
2.进行塔设备选型时分别叙述选用填料塔和板式塔的情况。
答:填料塔:1分离程度要求高2 热敏性物料的蒸馏分离3具有腐蚀性的物料4 容易发泡的物料板式塔:1塔内液体滞液量较大,要求塔的操作负荷变化范围较宽,对物料浓度要求变化要求不敏感要求操作易于稳定2 液相负荷小3 含固体颗粒,容易结垢,有结晶的物料4 在操作中伴随有放热或需要加热的物料,需要在塔内设置内部换热组件5 较高的操作压力3.比较四种常用减速机的基本特性。
过程设备设计过程设备设计试卷(练习题库)1、所谓高温容器是指下列哪一种:()2、GB150适用下列哪种类型容器:()3、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:()4、有关《容规》适用的压力说法正确的是:()5、=0.2MPam3的低压容器应定为几类容器〃target—_b1ank〃>毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPam3的低压容器应定为几类容器:()6、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7、毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为:()8、内压容器中,设计压力大小为50MPa的应划分为:()9、下列属于分离压力容器的是:()10、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:()11、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:()12、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:()13、下列不属于提高厚壁圆筒屈服承载能力的措施为:()14、下列有关不连续应力的叙述,错误的为:()15、下列关于局部载荷说法正确的是:()16、外压的短圆筒,失稳时,出现的波形个数为:()17、下列关于薄壳应力分析中应用的假设,错误的是:()18、关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:()19、在压力容器制造过程中应用最广的焊接方法是:()20、一般—容器的平盖制造用的钢材是:()21、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:()22、下列不属于压力容器焊接结构的设计应遵循的原则的是:()23、下列焊接接头中可能出现的缺陷,最危险的是:()24、下列金属会产生低温变脆的是:()25、磁粉检测属于:O26、下列关于硫化学成分在钢材中的作用说法正确的是:()27、钢材的可焊性主要取决于它的化学成分,其中影响最大的是:()28、金属塑性变形可分为热变形和冷变形,其中分界线是:()29、下列关于氢腐蚀与氢脆的说法错误的是:()30、平垫密封属于:()31、同一承载能力下,仅受内压作用的圆筒按哪种计算方法计算的壁厚最薄: ()32、下列有关压力容器失效形式的叙述,正确的是:()33、下列有关压力容器失效判据与设计准则的叙述,错误的是:()34、在按弹性失效设计准则进行内压厚壁圆筒设计时,采用不同的强度理论会得到不同的结果,下列叙述错误的是:(35、下列有关圆筒设计的叙述,正确的是:()36、下列有关压力容器设计技术参数的叙述,正确的是:()37、下列有关焊接接头系数和材料设计系数的表述错误的是:()38、下列有关压力容器密封装置的叙述错误的是:()39、设计卧式储存罐双鞍座支承时,两支座的状态应采用:()40、低温球罐的支柱与球壳连接处最好采用:()41、卧式储罐发生扁塌现象的根本原因是:()42、随着石油业的发展,在大型球罐上最常采用的罐体组合方式是:()43、不属于管壳式换热器的是O44、常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器:()45、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:()46、下列关于管式换热器的描述中,错误的是:O47、下列措施中,不能起到换热器的防振效果的有:()48、介质危害性有多种,其中影响压力容器分类的是:()49、下列属于第三类压力容器的是:()50、《容规》适用于具备下列哪些条件的压力容器:()51、过程设备在生产技术领域中应用十分广泛,是化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工52、下列关于压力容器的分类错误的是:()53、下列哪些是无力矩理论的应用条件:()54、《压力容器安全技术规程》适用于同时具备下类条件的压力容器:()55、下列对GB150,JB4732和JB/T4735三个标准的有关表述中,正确的有:O56、下列哪些是压力容器的安全附件:()57、按承载方式分类,压力容器可分为:()58、下列压力容器分类正确的是:()59、为降低局部应力,下列结构设计合理的是:()60、承受内压的薄椭球壳应力的大小与哪些因素有关:()61、下列哪些是较常用的实验应力分析方法:()62、深水容器由于长期工作于水底并承受较大的外压,常会出现以下几种失效方式:()63、不同结构组合壳的连接边缘处存在有边缘应力,边缘应力的特性有:O64、内压作用下,下列关于单层厚壁圆筒中应力分部规律的表述正确的有: ()65、下列有关热应力的说法正确的有:()66、下列关于形状缺陷对圆筒稳定性影响说法正确的是:()67、通过合理地设计结构,可以降低局部应力,例如以下措施正确的有:O68、下列关于厚壁圆筒应力分析正确的是:()69、下列选项中,那些属于高温下材料性能的劣化:()70、局部腐蚀有哪些形式:()71、属于应力腐蚀开裂的特征的有:()72、蠕变的结果是使压力容器材料产生如下哪些变化:()73、下列属于非破坏性检验的有:()74、焊接接头的组成一般有:()75、按化学成份分类,压力容器用钢可分为:()76、下列关于钢材化学成分的说法正确的是:()77、下列关于压力容器常用钢材形状说法正确的是:()78、压力容器的工作环境对材料性能的影响因素,主要有:()79、下列关于焊接应力和变形的说法正确的有:()80、为减少焊接应力和变形,可采取的措施有:()81、压力容器局部腐蚀的主要形式有:()82、下列说法中,正确的有:()83、压力容器失效的最终表现形式均为:()84、—密封的特点有O85、椭圆形封头是目前中、低压容器中应用较多的封头之一,下列关于椭圆形封头说法正确的有:()86、下列说法中选项正确的是:()87、压力容器接管补强结构通常采用局部补强结构,主要有:()88、关于压力容器应力中二次应力说法错误的是:()89、以下载荷属于交变载荷的有:()90、下列有关压力容器设计准则的叙述,正确的有:()91、为提高外压圆筒稳定性,需设置加强圈,下列有关加强圈的设计,正确的有:()92、压力容器封头较多,下列叙述正确的有:()93、下列属于提高—密封性能的措施有:()94、安全阀的优点包括:()95、在立式容器支座中,中小型直立容器常采用O高大的塔设备则广泛采用(),大型卧式储存采用()96、韧性断裂的原因包括:()97、按照换热设备热传递原理或传递方式进行分类可以分为以下几种主要形式:()98、下面属于管壳式换热器结构的有:()99、引起流体诱导振动的原因有:()100、传热强化的措施有:()101、下列关于管壳式换热器的描述中,错误的是:()102、压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。
欢迎共阅过程设备设计复习题及答案一、单选题压力容器导言1.1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1.2GB150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1.3一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1.4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0.01MPa(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于0.1MPa(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)1.5C)A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围1.6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1.7毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为:()C1.8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1.9下列属于分离压力容器的是:(C)A.蒸压釜B.蒸发器C.干燥塔D.合成塔压力容器应力分析2.1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2.2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2.3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2.4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2.5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2.6下列关于局部载荷说法正确的是:()CA.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2.7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2.8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2.9关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:(B)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)的平方成正比压力容器材料及环境和时间对其性能的影响3.1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3.2一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3.3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3.4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3.5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3.6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3.7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3.8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。
2.1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2.2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2.3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2.4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2.5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2.6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2.7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2.8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2.9关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:(B )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2.压力容器应力分析2.1 为降低局部应力,下列结构设计合理的是:( ABCD)A. 减少两联接件的刚度差B. 尽量采用圆弧过度C. 局部区域补强D. 选择合理的开孔方位2.2 承受内压的薄椭球壳应力的大小与哪些因素有关:( ABC)A.内压的大小B.球壳的壁厚C.长短轴之比D.球壳的材料2.3 下列哪些是较常用的实验应力分析方法:( AC)A.电测法B.差分法C.光弹性法D.破坏实验2.4 深水容器由于长期工作于水底并承受较大的外压,常会出现以下几种失效方式:( ABC)A.腐蚀B.泄露C.失稳D.脆性断裂2.5 不同结构组合壳的连接边缘处存在有边缘应力,边缘应力的特性有:(AC )A.局部性B.均匀性C.自限性D.连续性2.6内压作用下,下列关于单层厚壁圆筒中应力分部规律的表述正确的有:( ACD )A.周向应力及轴向应力均为拉应力,径向应力为压应力。
过程设备考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 过程设备中,用于控制流体流动的设备是()。
A. 泵B. 压缩机C. 阀门D. 换热器答案:C2. 以下哪项不是过程设备的基本组成部分?()A. 容器B. 管道C. 传感器D. 计算机答案:D3. 过程控制中,用于测量温度的传感器类型是()。
A. 压力传感器B. 流量传感器C. 温度传感器D. 液位传感器答案:C4. 在过程设备中,用于分离气体和液体的设备是()。
A. 过滤器B. 干燥器C. 分离器D. 蒸发器5. 过程设备中,用于储存液体的设备是()。
A. 反应器B. 塔C. 储罐D. 换热器答案:C6. 以下哪项是过程设备中常见的腐蚀类型?()A. 化学腐蚀B. 物理腐蚀C. 机械腐蚀D. 热腐蚀答案:A7. 过程设备中,用于控制压力的设备是()。
A. 泵B. 压缩机C. 压力控制器D. 流量控制器答案:C8. 过程设备中,用于测量流量的设备是()。
A. 压力表B. 温度计C. 流量计D. 液位计答案:C9. 以下哪项不是过程设备的设计要求?()B. 经济性C. 美观性D. 可靠性答案:C10. 过程设备中,用于控制液位的设备是()。
A. 泵B. 压缩机C. 液位控制器D. 换热器答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 过程设备中,以下哪些设备用于流体输送?()A. 泵B. 压缩机C. 阀门D. 储罐答案:A、B2. 过程设备中,以下哪些设备用于流体的储存?()A. 储罐B. 塔C. 反应器D. 管道答案:A3. 过程设备中,以下哪些传感器用于测量流体参数?()A. 压力传感器B. 流量传感器C. 温度传感器D. 液位传感器答案:A、B、C、D4. 过程设备中,以下哪些设备用于流体的分离?()A. 过滤器B. 干燥器C. 分离器D. 蒸发器答案:A、C5. 过程设备中,以下哪些设备用于流体的加热或冷却?()A. 反应器B. 塔C. 换热器D. 储罐答案:C三、判断题(每题1分,共10分)1. 过程设备的设计必须考虑材料的耐腐蚀性。
目录第一章压力容器导言 (1)第二章压力容器应力分析 (5)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第四章压力容器设计 (16)第五章储存设备 (23)第六章换热设备 (24)第七章塔设备 (26)第八章反应设备 (26)【概念题参考答案】 (27)第一章压力容器导言【教学基本内容和要求】1.了解压力容器基本组成和主要零部件;2.了解介质的毒性和易燃性,掌握压力容器几种不同分类方法;3.了解压力容器的质量保证体系的内容,了解常用压力容器标准和规范。
一.【思考题】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?2.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?3.《容规》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类?4.《容规》与GB150的适用范围是否相同?为什么?5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同?它们的适用范围是什么?6.过程设备的基本要求有哪些?要求的因素有哪些?7.在我们做压力容器爆破实验时发现,容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方,而并非处于理论上应力集中的连接处的地方,请问原因何在?二.【判断题】1.压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。
()2.易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%或爆炸上限和下限之差小于等于20%的气体。
()3.高压容器(代号H)和超高压容器(代号U)是典型的第一类压力容器。
()4.压力容器中,封头与筒体之间一定要有密封装置。
()5.压力容器在设计时只要满足企业要求就行了,不需要满足GB150。
()6.盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时,容器上的A、B类焊接接头应进行100%射线或超声检测。
()7.压力容器分为三类:第一类压力容器,第二类压力容器,第三类压力容器,其中低压的具有极度毒性的压力容器属于第一类压力容器。
判断题(共20分,每题2分,在括弧打“V”表示正确,打“X”表示错误)1内压作用下,端部封闭的厚壁圆筒最大应力是位于外壁的周向应力。
()2、承受内压的标准椭圆封头顶点两向应力相等。
()3、容器焊接后采用磨平的方式去掉焊缝余高,则焊缝系数等于1。
()4、当螺栓选取8.8级,对应的螺母应为8级。
()5、伍德式密圭寸属于自紧式密圭寸。
()6、内压和内加热同时作用的厚壁圆筒,其内壁的应力状态比仅受内压时有所恶化。
()7、一承受内压P= 30MPa,内外壁温差为45°C的厚壁容器,不需要考虑温差应力。
()8、高塔设备底部的支撑环板(基础环)厚度可以按悬臂梁的弯曲应力进行设计。
()9、设计压力小于10MPa的管壳式余热锅炉属于第三类压力容器。
()10、制造圆筒形容器时,周向焊缝的质量要求应比轴向焊缝高。
()二、填空题(共30分,每题3分)1、按照压力大小分类,则压力容器可以分为2、设计压力为1.77MPa,设计温度为50 C,容积、35m3与的液化石]容器• 油气卧式容器,属于类压力容器。
3、4二次应力的符号为________ 是由于结构有和。
卧式容器的鞍式支座包角有和两种。
产生的-应力,5、受外压的长圆筒失稳时出现波,短圆筒失稳时产生波。
6、7、•裙座的危险截面一般发生在______采用整块式塔盘时,塔体喷林装置常用的有、、分成塔节。
一和及 ________ 处。
等型式。
9、压力容器焊接接头常见的缺陷有-、、、、等10、为了减少塔的挡风有效直径,应尽量把附属管线和扶梯按_______________ 方向布置。
三、问答题(共45分,每题4.5分)1、旋转法截面(纬线截面)与平行圆截面有何不同?什么情况下两截面重合?2、什么叫边缘效应?边缘应力有何特征?3、法兰垫片密封的原理是什么?影响密封的因素有哪些?4、提高外压圆筒承载能力有哪些措施?5、与单层高压容器相比,多层容器有哪些优点?6、防止压力容器产生应力腐蚀破坏可以采取哪些措施?判断题(共20分,每题2分,在括弧打“V”表示正确,打“X”表示错误)1>内压作用下,端部封闭的厚壁圆筒最大应力是位于外壁的周向应力。
过程设备设计复习题及答案一、单选题1.压力容器导言1.1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1.2GB150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1.3一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1.4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0.01MPa(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于0.1MPa(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)1.5C)A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围1.6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1.7毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为:()CA.<0.1mg/m3D.10mg/m31.8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1.9下列属于分离压力容器的是:(C)A.蒸压釜B.蒸发器C.干燥塔D.合成塔2.压力容器应力分析2.1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2.2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2.3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2.4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2.5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2.6下列关于局部载荷说法正确的是:()CA.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2.7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2.8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2.9关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:(B)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3.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响3.1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3.2一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3.3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3.4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3.5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3.6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3.7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3.8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。
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:()CA.<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`下列属于分离压力容器的是:( C )A.蒸压釜B.蒸发器C.干燥塔D.合成塔2.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:()CA.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{关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:(B )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3.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。
过程设备设计期末考卷及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 下列哪项不是过程设备设计的基本原则?()A. 安全性原则B. 经济性原则C. 环保性原则D. 美观性原则A. 设备选型、设备布置、设备计算B. 设备选型、设备布置、设备制造C. 设备选型、设备制造、设备计算D. 设备布置、设备制造、设备计算3. 在过程设备设计中,设备布置的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的形状C. 设备的大小D. 设备的颜色4. 过程设备设计中,设备计算主要包括哪些内容?()A. 设备选型、设备布置B. 设备负荷计算、设备材料选择C. 设备安装、设备调试D. 设备运行、设备维护5. 下列哪项不是过程设备设计的主要任务?()A. 确定设备类型B. 确定设备数量C. 确定设备尺寸D. 确定设备颜色6. 过程设备设计的主要目的是什么?()A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 确保生产安全7. 在过程设备设计中,设备选型的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的价格C. 设备的形状D. 设备的颜色8. 过程设备设计中,设备布置的主要目的是什么?()A. 确保设备之间的合理间距B. 提高设备的运行效率C. 降低设备的维护成本9. 下列哪项不是过程设备设计的基本要求?()A. 设备的可靠性B. 设备的经济性C. 设备的环保性D. 设备的美观性10. 在过程设备设计中,设备计算的主要目的是什么?()A. 确定设备的最佳运行状态B. 降低设备的运行成本C. 确保设备的运行安全二、多选题(每题2分,共20分)1. 过程设备设计的基本原则包括哪些?()A. 安全性原则B. 经济性原则C. 环保性原则D. 美观性原则2. 在过程设备设计中,设备布置的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的形状C. 设备的大小D. 设备的颜色3. 过程设备设计中,设备计算主要包括哪些内容?()A. 设备选型、设备布置B. 设备负荷计算、设备材料选择C. 设备安装、设备调试D. 设备运行、设备维护4. 下列哪项不是过程设备设计的主要任务?()A. 确定设备类型B. 确定设备数量C. 确定设备尺寸D. 确定设备颜色5. 过程设备设计的主要目的是什么?()A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 确保生产安全6. 在过程设备设计中,设备选型的主要依据是什么?()A. 设备的功能B. 设备的价格C. 设备的形状D. 设备的颜色7. 过程设备设计中,设备布置的主要目的是什么?()A. 确保设备之间的合理间距B. 提高设备的运行效率C. 降低设备的维护成本8. 下列哪项不是过程设备设计的基本要求?()A. 设备的可靠性B. 设备的经济性C. 设备的环保性D. 设备的美观性9. 在过程设备设计中,设备计算的主要目的是什么?()A. 确定设备的最佳运行状态B. 降低设备的运行成本C. 确保设备的运行安全10. 下列哪项不是过程设备设计的基本步骤?()A. 设备选型、设备布置、设备计算B. 设备选型、设备布置、设备制造C. 设备选型、设备制造、设备计算D. 设备布置、设备制造、设备计算三、判断题(每题2分,共20分)1. 过程设备设计的基本原则包括安全性原则、经济性原则、环保性原则和美观性原则。
压力容器导言压力容器主要由哪几部分组成分别起什么作用答:压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。
筒体的作用:用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。
封头的作用:与筒体直接焊在一起,起到构成完整容器压力空间的作用。
密封装置的作用:保证承压容器不泄漏。
开孔接管的作用:满足工艺要求和检修需要。
支座的作用:支承并把压力容器固定在基础上。
安全附件的作用:保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数,保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。
《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类答:因为pV乘积值越大,则容器破裂时爆炸能量愈大,危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。
过程设备的基本要求有哪些要求的因素有哪些安全可靠;满足过程要求;综合经济性好;易于操作、维护和控制;优良的环境性能。
压力容器应力分析试述承受均布外压的回转壳破坏的形式,并与承受均布内压的回转壳作比较,它们有何异同(1).在内压作用下,这些壳体将产生应力和变形,当此应力超过材料的屈服点,壳体将产生显著变形,直至断裂。
(2).壳体在承受均布外压作用时,壳壁中产生压缩薄膜应力,其大小与受相等内压时的拉伸薄膜应力相同。
但此时壳体有两种可能的失效形式:一种是因强度不足,发生压缩屈服失效;另一种是因刚度不足,发生失稳破坏。
试述影响承受均布外压圆柱壳的临界压力因素有哪些为提高圆柱壳弹性失稳的临界压力,应采用高强材料。
对否,为什么对于给定外直径Do和壳壁厚度t的圆柱壳,波纹数和临界压力主要决定于,圆柱壳端部边缘或周向上约束形式和这些约束处之间的距离,即临界压力与圆柱壳端部约束之间距离和圆柱壳上两个刚性元件之间距离L 有关。
临界压力还随着壳体材料的弹性模量E 、泊松比μ的增大而增加。
非弹性失稳的临界压力,还与材料的屈服点有关。
《过程设备设计》复习题题库及答案一、单选题1.压力容器导言1.1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1.2GB150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1.3一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1.4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0.01MPa(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于0.1MPa(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)1.5毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPa.m3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1.6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1.7毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为:(B )A.<0.1mg/m3B.0.1~<1.0mg/m3C.1.0~<10mg/m3D.10mg/m31.8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1.9下列属于分离压力容器的是:(C )A.蒸压釜B.蒸发器C.干燥塔D.合成塔2.压力容器应力分析2.1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2.2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2.3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2.4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2.5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2.6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2.7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2.8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2.9关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:(B )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3.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响3.1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3.2一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3.3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3.4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3.5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3.6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3.7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3.8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。
过程设备设计复习题及答案一、单选题1.压力容器导言1.1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1.2GB150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1.3一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1.4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0.01MPa(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于0.1MPa(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)1.5毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPa.m3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1.6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1.7毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为:()CA.<0.1mg/m3B.0.1~<1.0mg/m3C.1.0~<10mg/m3D.10mg/m31.8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1.9下列属于分离压力容器的是:(C )A.蒸压釜B.蒸发器C.干燥塔D.合成塔2.压力容器应力分析2.1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2.2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2.3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2.4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2.5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2.6下列关于局部载荷说法正确的是:()CA.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2.7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2.8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2.9关于薄圆平板的应力特点,下列表述错误的是:(B )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3.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响3.1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3.2一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3.3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3.4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3.5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3.6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3.7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3.8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。
第一章规程与标准1-1 压力容器设计必须遵循哪些主要法规和规程?答:1.国发[1982]22号:《锅炉压力容器安全监察暂行条例》(简称《条例》);2.劳人锅[1982]6号:《锅炉压力容器安全监察暂行条例》实施细则;3.劳部发[1995]264号:关于修改《〈锅炉压力容器安全监察暂行条例〉实施细则》"压力容器部分"有关条款的通知;4.质技监局锅发[1999]154号:《压力容器安全技术监察规程》(简称《容规》);5.劳部发[1993]370号:《超高压容器安全监察规程》;6.劳部发[1998]51号:《压力容器设计单位资格管理与监督规则》;7.劳部发[1995]145号:关于压力容器设计单位实施《钢制压力容器-分析设计标准》的规定;8.劳部发[1994]262号:《液化气体汽车罐车安全监察规程》;9.化生字[1987]1174号:《液化气体铁路槽车安全管理规定》;10.质技监局锅发[1999]218号:《医用氧舱安全管理规定》。
1-2 压力容器设计单位的职责是什么?答:1.设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责;2.容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样;3.容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。
1-3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用与不适用范围是什么?答:适用范围:1.设计压力不大于35MPa的钢制容器;2.设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。
不适用范围:1.直接用火焰加热的容器;2.核能装置中的容器;3.旋转或往复运动的机械设备(如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等)中自成整体或作为部件的受压器室;4.经常搬运的容器;5.设计压力低于0.1MPa的容器;6.真空度低于0.02MPa的容器;7.内直径(对非圆形截面,指宽度、高度或对角线,如矩形为对角线、椭圆为长轴)小于150mm的容器;8.要求作废劳分析的容器;9.已有其他行业标准的容器,诸如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。
1-4 《压力容器安全技术监察规程》的适用与不适用范围是什么?答:适用于同时具备下列3个条件的压力容器(第2条第2款中特指的除外):1.最高工作压力(p W)大于等于0.1MPa(不含液体静压力);2.内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)大于等于0.025m3;3.盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
不适用于下列压力容器:1.超高压容器;2.各类气瓶;3.非金属材料制造的压力容器;4.核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备用的压力容器、真空下工作的压力容器(不含夹套压力容器)、各项锅炉安全技术监察规程适用范围内的直接受火焰加热的设备(如烟道式余热锅炉等);5.正常运行最高工作压力小于0.1Mpa的压力容器(包括在进料或出料过程中需要瞬时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器,不包括消毒、冷却等工艺过程中需要短时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器);6.机器上非独立的承压部件(包括压缩机、发电机、泵、柴油机的气缸或承压壳体等,不包括造纸、纺织机械的烘缸、压缩机的辅助压力容器);7.无壳体的套管换热器、波纹板换热器、空冷式换热器、冷却排管。
1-5 《容规》和GB150-1998对压力容器的范围如何划定?答:除压力容器本体外还应包括:1.压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向焊缝的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接或管件连接的第一个密封面;2.压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件;3.非受压元件与压力容器本体连接的焊接接头。
1-6 什么是爆炸极限?答:可燃气体、可燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时,遇到火源就会发生爆炸。
达到爆炸的空气混合物的浓度范围,称之为爆炸极限。
爆炸极限通常以可燃气体、蒸气或粉尘在空气中的体积百分数来表示。
其最低浓度称为"爆炸下限",最高浓度称为"爆炸上限"。
当浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限时,都不会发生爆炸。
1-7 什么是燃点和闪点?答:燃点是指可燃物质加温受热,并点燃后,所放出的燃烧热,能使该物质挥发出足够量的可燃蒸气来维持燃烧的继续。
此时加温该物质所需的最低温度,即为该物质的"燃点",也称为着火点。
物质的燃点越低,越容易燃烧。
闪点是指可燃液体挥发出来的蒸气与空气形成混合物,遇火源能够发生闪燃的最低温度。
闪点与燃点不同,闪点略低于燃点。
1-8 易燃与可燃液体是如何分类的?答:一般分为四级二类:第一级闪点<28℃第二级闪点≥28℃至≤45℃第三级闪点>45℃至≤120℃第四级闪点>120℃第一、二级的液体称为易燃液体类;第三、四级的液体称为可燃液体类。
1-9 什么叫化学危险物质?答:凡是具有各种不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险特性的物质,受到摩擦、撞击、震动、接触火源、日光曝晒、遇水受潮、温度变化或遇到性能有抵触的其它物质等外界因素的影响,因而引起燃烧、爆炸、中毒、灼伤等等人身伤亡或使财产损坏的物质,都属化学危险物质。
1-10 何谓易燃介质?答:易燃介质是指与空气混合的爆炸下限<10%或爆炸上限与下限之差≥20%的气体,以及闪点≤45%的液体。
1-11 压力容器的介质毒性程度和易燃介质如何划分?答:(一)压力容器中化学介质毒性程度和易燃介质的划分参照HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》的规定。
无规定时,按下述原则确定毒性程度:1.极度危害(Ⅰ级)最高容许浓度<0.1mg/m3;2.高度危害(Ⅱ级)最高容许浓度0.1~<1.0mg/m3;3.中度危害(Ⅲ级)最高容许浓度1.0~<10mg/m3;4.轻度危害(Ⅳ级)最高容许浓度≥10mg/m3。
(二)压力容器中介质为混合物质时,应以介质的组分并按上述毒性程度或易燃介质的划分原则,由设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门提供介质毒性程度或是否属于易燃介质的依据,无法提供依据时,按毒性危害程度或爆炸危险程度最高的介质确定。
1-12 如何划分压力容器的压力等级?答:按压力容器的设计压力(p)分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级,具体划分如下:1.低压(代号L)0.1MPa≤p<1.6MPa2.中压(代号M)1.6MPa≤p<10MPa3.高压(代号H)10MPa≤p<100MPa4.超高压(代号U)p≥100MPa1-13 压力容器的品种主要划分为哪几种?答:按压力容器在生产工艺过程中的作用原理,分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器。
具体划分如下:(一)反应压力容器(代号R):主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等;(二)换热压力容器(代号E):主要是用于完成介质的热量交换的压力容器,如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等;(三)分离压力容器(代号S):主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器,如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等;(四)储存压力容器(代号C,其中球罐代号B):主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器,如各种型式的储罐。
1-14 《容规》对容积是怎样定义的?对于管壳式换热器壳程和管程、夹套容器中夹套内的容积如何计算?答:容积是指压力容器的几何容积,即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并圆整,且不扣除内件体积的容积。
对于管壳式换热器,壳程容积为不扣除壳程内换热管等内件体积的壳程几何容积,管程容积为管箱几何容积与换热管内容积之和。
对于夹套容器,夹套内的容积为扣除内容器所占体积的夹套几何容积。
1-15 《容规》将压力容器分为三类的目的是什么?其划分的原则是什么?答:为有利用于安全技术监督和管理,将《容规》适用范围内的压力容器划分为三类,划分的原则为:1.下列情况之一的,为第三类压力容器:(1)高压容器;(2)中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);(3)中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于10MPa·m3);(4)中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于0.5MPa·m3);(5)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且pV乘积大于等于0.2MPa·m3);(6)高压、中压管壳式余热锅炉;(7)中压搪玻璃压力容器;(8)使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540Mpa)的材料制造的压力容器;(9)移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车[液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;(10)球形储罐(容积大于等于50m3);(11)低温液体储存容器(容积大于5m3)。
2.下列情况之一的,为第二类压力容器(本条第1款规定的除外):(1)中压容器;(2)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);(3)低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质);(4)低压管壳式余热锅炉;(5)低压搪玻璃压力容器。
3.低压容器为第一类压力容器(本条第1款、第2款规定的除外)。
1-16 多腔压力容器的类别如何划分?答:多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、余热锅炉的汽包和换热室、夹套容器等)按类别高的压力腔的类别作为该多腔容器的类别,但应按每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。
对各腔进行类别划定时,应根据各自腔内的设计压力、介质特性、几何容积、材料及各腔的品种分别确定各自的类别,不能将两个及其以上腔体的参数组合起来划分类别。
如:有一带夹套的容器,容器内工作压力小于0.1MPa,介质毒性程度为高度危害;夹套内为120℃的低压饱和蒸汽,该容器应划为第一类压力容器,而不是划为第二类或第三类压力容器。
1-17 《容规》与《条例》及标准有何关系?答:国务院发布的《锅炉压力容器安全监察暂行条例》(以下简称《条例》),属行政法规,是我国锅炉、压力容器安全监察工作的基本法规,是锅炉、压力容器安全监察工作的依据和准则。
依据《条例》制订的《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)也属行政法规,是从安全角度对压力容器安全监督提出最基本的要求。