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水工艺设备基础试题及其答案水工艺设备题1：一、简要说明陶瓷材料的性能特点包括哪些内容？水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？（11分）二、控制金属电化学腐蚀速度的主要因素是什么？并具体说明它们控制金属腐蚀速度的原理？运用金属化学腐蚀原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？设备电化学保护方法有哪些？（17分）三、水处理工艺设备中常用的法兰、填料分别有哪些？安全阀、爆破片的作用分别是什么？（8分）四、水处理工艺中机械搅拌设备是由那些部分组成？简述其工作原理是什么？常用的搅拌器附件有哪些？它们各自作用是什么？以及它们的位置设置有什么要求？（12分）五、气浮的原理是什么？具体分析水工艺中最常用的气浮设备的基本原理、组成、特点、应用分别是什么？从净化水质原理方面简单概括这里面所说的膜与微生物膜有什么区别？（15分）六、水处理工艺设备中排泥设备常用的有哪些？行车式吸泥机主要是由哪些部分组成？简单说明虹吸式、泵吸式排泥的原理以及它们最大的区别是什么？（12分）七、水处理工艺中投药设备主要是哪几个部分组成？它们的作用分别什么？常用的计量设备有哪些？适用条件有什么差别？试画出一个投药系统示意图说明投药设备每个部分的作用是什么？（15分）八、给水排水专业增设水工艺设备基础这门课程的背景是什么？结合你课堂听讲过程，谈谈你觉得这门课应该采用何种方式讲授比较好？授课教师讲课方式有哪些不足的地方？谈谈你的建议是什么？（10分）水工艺设备题2：一、简单概括金属材料的性能包括哪几个方面内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？（11分）二、金属的电化学腐蚀原理是什么？运用其原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？设备电化学保护方法有哪些？它们原理和适用条件是什么？（15分）三、水处理工艺设备中常用的填料有哪些？并简单说明它们用在水处理工艺中哪些环节？作用是什么？（10分）四、水处理工艺中的搅拌设备主要由哪些部分组成？常用的搅拌器有哪些？并说明它们的类型、特点和在水处理工艺中应用分别是什么？（12分）五、膜分离原理是什么？水工艺中常见的膜有哪些？它们的特点、性能及水工艺中的应用是什么？从净化水质原理方面简单概括这里面所说的膜与微生物膜有什么区别？（15分）六、水处理工艺中污泥浓缩设备主要有哪些？污泥脱水设备主要有哪些？简单概括带式压滤机的基本原理、特点和适用条件是什么？（12分）七、水处理工艺中投药设备主要是哪几个部分组成？常用的计量设备有哪些？简单概括的它们的工作原理是什么？在给水处理中投药设备主要运用在那些环节？试画出一个投药系统示意图说明投药设备每个部分的作用是什么？（15分）。
1.复合材料的性能特点？（1）比强度和比刚度高（2）抗疲劳性能好（3）减振能力强（4）高温性能好（5）断裂安全性高2.腐蚀的危害？（1）经济损失巨大（2）资源和能源浪费严重（3）引发灾难性事故（4）造成环境污染3.金属氧化膜要对金属起到良好的保护作用应具有哪些特征？（1）生成的金属膜必须致密、完整，能把金属表面全部遮盖住（2）金属氧化物本身是稳定、难熔和不挥发的，且不易与介质作用而被破坏（3）氧化膜与基本结合良好，与相近的热膨胀系数，不会自行或受外界作用而剥离脱落（4）氧化膜有足够的强度、塑性、足以经受一定的应力、应变的作用。
4.利用原电池原理，解释铜板上铁钉生锈的原因？铁元素要比铜元素活泼，当两者接触并同事放置在自然环境中时，铁要比铜先被氧化腐蚀。
铁的电极电位比铜低，铁作为阳极，铜作为阴极，构成了原电池反应，由于电极电位的不同，阳极上多出的电子通过金属内部流向电极电位高的阴极，铁为阳极不断被腐蚀。
5.微生物腐蚀表现在哪些方面？a.代谢产物具有腐蚀作用b.改变环境介质条件c.影响电极极化过程d.破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。
6.阴极保护与阳极保护的比较？（1）从原理上讲，任何金属都可实施阴极保护（有负保护效应者除外）。
阳极保护则是有条件的，它只适用于金属—介质体系具有钝化行为的金属设备的保护，否则会有加速腐蚀（2）阴极保护时，保护效果取决于阴极极化的程度，极化电流不代表腐蚀速度的大小。
阳极保护时，必须通过阳极极化建立钝态，极化电流的大小能反映腐蚀速度的快慢（3）阴极保护时，电位的偏移只会影响保护效果，不会造成腐蚀速度的显著变化（自钝化金属除外）。
阳极保护时，电位的偏离可能造成腐蚀速度加快（4）当介质具有强氧化性时，采用阴极保护需要大电流阴极极化。
采用阳极保护时，由于钝化膜建立容易，易于进行阳极保护，且效果较好（5）阴极保护时析氢反应对具有氢脆敏感性的设备有造成氢脆的可能性。
阳极保护时，析氢发生在辅助阴极上，被保护设备不会有产生氢脆的可能性。
水工艺设备基础试题（B卷）标准答案水工艺设备基础试题（B卷）标准答案一、（11分）1、陶瓷性能特点（1）机械性能：a、刚度：弹性模量衡量；结合键的强度；很高的弹性模量。
b、硬度：化学键的强度，硬度最高，温度升高而降低。
c、强度：强度很高，实际强度比理论值低得多。
d、塑性：室温下几乎没有塑性。
e、韧性或脆性：韧性极低或脆性极高。
（2）物理化学性能：a、热膨胀：线膨胀系数低。
b、导热性：导热性小。
c、热稳定性：热稳定性低。
d、化学稳定性：结构非常稳定，耐火性能或不可燃烧性，较强的抗蚀能力。
e、导电性：大多数良好的绝缘体，少数是半导体材料。
（3）特点：具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、不老化性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，对温度剧变的抵抗力很低，抗拉、抗弯性能差。
（6分）2、选择原则：（1）满足机械性能（力学性能）的要求。
机械性能一般包括强度、刚度、塑性、韧性和冷弯性能等。
（2）满足腐蚀方面的要求。
有抗腐蚀方面要求，在选材时要做认真的调查研究，了解各种材料的性能才能做到合理的选用。
（3）满足材料的经济性。
在满足设备的使用和加工要求的前提下，选择材料还要符合经济性要求，选用的材料市场价格要低，货源充足，供贷方面，品种规格齐全。
但同一设计，选用的材料品种、规格应尽量少而集中，这样便于采购和管理。
（5分）二、（17分）1、控制金属电化学腐蚀速度的主要因素是：极化、钝化、氢去极化和氧去极化。
（2分）2、原理（1）极化：电流通过电极，阴极电位减小，阳极电位增大，减小了电池两极之间的电位差，降低金属腐蚀速度。
机理可分为活化极化、浓差极化、电阻极化。
（2）钝化：金属与介质作用后，失去其化学活性，变得更为稳定的现象。
机理可分为成相膜理论和吸附理论。
（3）氢去极化：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀。
过程包括水化氢离子脱水、形成吸附氢原子和吸附氢原子脱附。
影响因素有金属材料的性状、pH值、阴极区的面积和温度。
水工艺设备基础题库1. 什么是水工艺设备？水工艺设备是指用于水处理、水供应和污水处理等领域的各种设备和工艺。
它们包括水压泵、潜水泵、混凝剂投加设备、搅拌设备、沉淀池、滤水器等。
2. 水工艺设备有哪些分类？水工艺设备可以根据其功能、用途和结构等方面进行分类。
•水泵类：包括离心泵、混流泵、轴流泵等。
•混凝剂投加设备类：包括药剂罐、药剂搅拌器、药剂投加泵等。
•过滤设备类：包括滤水器、过滤器、滤布等。
•搅拌设备类：包括机械搅拌器、气体搅拌器、液体搅拌器等。
•沉淀设备类：包括沉淀池、沉淀罐、沉淀器等。
3. 水工艺设备的选型原则有哪些？在选择水工艺设备时，需要遵循以下原则：•根据水处理工艺的要求进行选择，确保设备能够满足处理效果的要求。
•考虑设备的稳定性和可靠性，确保设备能够长期运行且不易出现故障。
•考虑设备的经济性和环保性，选择能够实现节能减排的设备。
•根据工作场地条件和空间限制，选择适合的设备尺寸和布局。
•遵循国家相关标准和行业规范，确保选择的设备符合安全和质量要求。
4. 水工艺设备的安装和调试有哪些注意事项？在安装和调试水工艺设备时，需要注意以下事项：•先进行材料和设备的验收，确保设备完好无损。
•按照设备的布局和连接原则进行安装，确保管道连接紧密且不漏水。
•检查设备的电气接线，确保接线正确并符合电气安全要求。
•定期检查设备的运行情况，及时发现并解决故障。
•进行设备的调试，根据工艺要求调整设备的运行参数，确保设备能够正常工作。
5. 水工艺设备的维护和保养有哪些注意事项？对于水工艺设备的维护和保养，需要注意以下事项：•定期清洗设备，防止设备内部积存污垢导致设备性能下降。
•检查设备的密封件和轴承等易损件，确保其正常工作。
•对设备进行润滑和防锈处理，延长设备的使用寿命。
•定期检查设备的电气系统，确保电气设备正常运行。
•遵循设备的使用说明，合理使用设备，避免超负荷运行或错误操作。
6. 水工艺设备的优势和应用领域有哪些？水工艺设备具有以下优势：•提高水质和水处理效果，减少水污染。
一、填空、1、据钢的用途主要可分为：_____________、______________、______________。
2、普通碳素钢后加字“F”表示为：_____________3、工具钢含碳以__________________表示，结构钢含碳量以_______________4、金属材料的基本性能是指______________、______________、_________________、___________。
5、Ni-M O合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。
最有名的(OCr16Ni57Mo16Fe6W4_________________能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。
6、陶瓷的最大缺点是_________________________。
它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛引用的首要问题，是当前的重要研究课题。
7、通常火花束较长，流线少。
芒线稍粗，发光一般，无花粉的钢为______________钢。
8、区别钢和铸铁时，以可通过音乐鉴别法，敲击时，发生比较清脆声音的材料为_____、发出较低沉声音的材料为_____________。
9、一般，钢的含碳量增加，强度和硬度_______________而塑性、韧性________________。
当C含量超0.9%时，钢强度极限______________。
10、钢材中的S_____________。
使钢材在热加工易开裂，产生____________现象。
11、钢材中P属_______________，使钢材在低温时变脆，产生___________现象。
12、Mn、Si对钢材是_____________元素。
都是作为脱氧剂和合金元素加入钢中，能提高钢的______和______。
但过量的Si会___________钢的热加工工艺性能。
13、弹性模量是材料在弹性极限内_____________与_____________的比值。
14、一般高强度钢的屈强比_________________，低强度钢屈强比________________。
第5章容器设备对于容器，为了安全，可拆容器必须满足下列要求：（1）有足够的刚度，且连接件之间具有必须的密封压力，以保证在操作过程中介质不会泄漏；（2）有足够的强度，即不因可拆连接的存在而削弱了整体结构的强度，且本身能承受所有的外力；（3）能耐腐蚀，在一定的温度范围内能正常的工作，能迅速并多次地拆开和装配；（4）成本低廉，适合于大批量地制造。
法兰连接便是一个组合件，它由一对法兰，数个螺栓、螺母和一个垫片组成。
从使用角度看，法兰连接分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。
公称直径相同的压力法兰与管法兰的连接尺寸不相等，不能互相替换。
垫圈单位面积上的压紧力称作预紧密封比压。
介质发生泄漏的临界比压称为法兰连接的工作密封比压，即法兰密封面和垫圈间所必须保留的最低比压。
法兰连接的失效主要表现为泄漏。
对于法兰连接最基本的要求是在工作条件下，螺栓法兰整个系统有足够的刚度，控制容器内物料向外或向内的泄漏量在工艺和环境允许的范围内，即达到“紧密不漏”。
5.1压力容器法兰及其密封面和密封垫片分别有哪些形式？如何正确选用压力容器法兰及其密封面和密封垫片？容器法兰的类型：（1）甲型平焊法：适用于公称直径较小、公称压力也较小的压力容器。
（2）乙型平焊法兰：适用于公称直径较大而公称压力也较大的压力容器。
（3）长颈对焊法兰：适用范围是最大的，可用于中、高压压力容器。
法兰密封面的形式：法兰连接的严密性与法兰压紧垫圈的密封面形式有直接关系，应根据容器的工作压力和尺寸合理地选择密封面的形式。
（1）平面型密封面：使用于内压较低且介质无毒的容器。
（2）凹凸型密封面：压紧时，垫圈不会被挤出来。
（3）榫槽型密封面：使用于有毒或易燃、易爆介质的容器。
压力容器法兰的密封垫片：垫片的作用是在螺栓压紧力的作用下，填充法兰盘密封面的凹凸不平处以阻止容器内介质的外泄。
（1）非金属软垫片：可用于三种类型的法兰上，但不适用于榫槽型的密封面。
（2）缠绕式垫片：有四种不同的结构形式：这类垫片只能用于乙型和长颈法兰，它的外径与非金属垫片相同，但宽度窄于非金属垫片。
水工艺设备基础复习参考一、填空题1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。
2、合金工具钢9SiCr钢表示：平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5% 。
3、陶瓷的最大缺点是脆性，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。
4、机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性。
5、焊接的方法很多，大体可分为三大类：即熔化焊、压力焊和钎焊。
6、膜组件主要分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件和中空纤维膜组件。
7、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。
最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。
8、机械传动的主要方式有齿轮传动、带传动和链传动。
9、离子交换膜的基本性能交换容量和含水率。
10、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质温度、湿度和压力等因素有关。
11、HSn65-3表示的意义为: 含铜65%、含锡3％的锡黄铜。
12、金属发生应力腐蚀的三个必要条件是：敏感金属、特定介质和一定的静应力。
13、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。
14、吸附装置分为固定床、移动床和流化床。
15、通常可将极化的机理分为活化极化、浓差极化和电阻极化。
16、反渗透、超滤、微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。
17、按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。
18、30CrMnSi的意义是：平均碳含量低于0.3%，铬锰硅三种合金元素均小于1.5%19、金属材料的基本性能是指它的物理性质、化学性质、机械性能和工艺性能。
20、高分子化合物的合成中，最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。
21、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括防蚀方法选择、防蚀结构设计、防蚀强度设计以及满足防蚀要求的加工方法。
22、按照作用原理不同，电化学保护分为阴极保护和阳极保护。
水工艺设备基础习题库一、单选题1.试样拉断前所承受的最大应力为 ( B )A、屈服强度B、抗拉强度C、疲劳强度2.下列材枓不属于无机非金属材料的是（B）A．玻璃B．橡胶C．陶瓷D．水泥3．图1是阴、阳极面积不同的连接结构示意图，相关说法正确的是 (B)① a图中钢板发生腐蚀② b图中铜板发生腐蚀③其他条件相同时，a图的腐蚀速率大于b图④其他条件相同时，a图的腐蚀速率小于b图A.①②③B. ①④C. ②③D. ①③4．从防腐的角度，下列哪种设计更为合理 (D) *单选5．关于右图，相关说法正确的是 (D)图1. Fe-H2O的E-PH示意图图2. Fe-H2O的防腐蚀路线图①从图1可以看出，铁的电极电位低于-0.8V、PH＜8时，铁不会发生腐蚀。
②铁的电极电位为0.4V、PH为12时，铁的存在形式是Fe3O4。
③从图2可知，处于红点处的Fe有3种防腐蚀方法④图2的①表示的是阴极保护法⑤图2的②表示的是阳极保护法A.①②③B. ①④⑤C. ②③④D. ①③④⑤6．熔模铸造与砂型铸造相比，前者(A)A. 铸件精度高B. 工艺简单C. 可铸各种铸件D. 生产效率高7．在常用铸造方法中，铸件尺寸公差精度最高，表面粗糙度值最低的是(B) 铸造方法A. 砂型 B. 压力C. 离心D. 熔模8．消除打漩和提高混合效果的是 (A)A.挡板B. 推进式搅拌器C.涡轮式搅拌器D. 锚式搅拌器9．“没有金刚钻，就别揽瓷器活”这句话暗指瓷器的 (B)大。
A.刚度B. 硬度C.脆性D. 强度10．搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A )A.水力搅拌设备B. 混合搅拌设备C. 搅动设备D. 分散搅拌设备11．法兰连接的失效主要表现为。
( C )A. 螺栓松动B. 出现缝隙C. 发生泄漏D. 以上皆是12.通常说的“白色污染”属于（ C ）材料。
A、无机非金属B、金属C、高分子D、复合13.通常有机物发生反应的部位是( B )。
实用文档水工艺设备基础复习参考一、填空题1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。
2、合金工具钢9SiCr钢表示：平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5% 。
3、陶瓷的最大缺点是脆性，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。
4、机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性。
5、焊接的方法很多，大体可分为三大类：即熔化焊、压力焊和钎焊。
6、膜组件主要分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件和中空纤维膜组件。
7、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。
最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。
8、机械传动的主要方式有齿轮传动、带传动和链传动。
9、离子交换膜的基本性能交换容量和含水率。
10、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质温度、湿度和压力等因素有关。
11、HSn65-3表示的意义为: 含铜65%、含锡3％的锡黄铜。
12、金属发生应力腐蚀的三个必要条件是：敏感金属、特定介质和一定的静应力。
13、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。
14、吸附装置分为固定床、移动床和流化床。
实用文档15、通常可将极化的机理分为活化极化、浓差极化和电阻极化。
16、反渗透、超滤、微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。
17、按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。
18、30CrMnSi的意义是：平均碳含量低于0.3%，铬锰硅三种合金元素均小于1.5%19、金属材料的基本性能是指它的物理性质、化学性质、机械性能和工艺性能。
20、高分子化合物的合成中，最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。
21、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括防蚀方法选择、防蚀结构设计、防蚀强度设计以及满足防蚀要求的加工方法。
水工艺设备基础试题（A卷）标准答案一、（11分）1、金属材料的性能包括指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能，这些性能一般都受其化学成分的影响；化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大影响，对热处理效果也有较大影响；物理性能主要指密度、熔点、热膨胀系数、导热性、导电性以及弹性模量等；机械性能主要是指弹性、塑性、强度和韧度；化学性能主要是指耐腐蚀性；工艺性能主要是指加工性能，如可焊性、可锻性、切削加工性、成型工艺性和热处理性能。
（4分）2、对金属材料的物理性能、抗腐蚀性能、机械性能要求比较高一些，但在加工制造过程中，会同时考虑其工艺性能。
（3分）3、选择原则：（1）满足机械性能（力学性能）的要求。
机械性能一般包括强度、刚度、塑性、韧性和冷弯性能等。
（2）满足腐蚀方面的要求。
有抗腐蚀方面要求，在选材时要做认真的调查研究，了解各种材料的性能才能做到合理的选用。
（3）满足材料的经济性。
在满足设备的使用和加工要求的前提下，选择材料还要符合经济性要求，选用的材料市场价格要低，货源充足，供贷方面，品种规格齐全。
但同一设计，选用的材料品种、规格应尽量少而集中，这样便于采购和管理。
（4分）二、（15分）1、金属电化学腐蚀原理是金属腐蚀的短路原电池，主要原因是由于金属化学成分不均一，引起金属表面电极电位的不同，电极电位较低作阳极（腐蚀），较高作阴极。
（4分）2、带有铁铆钉的铜板若暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润，空气中的CO2、SO2和海边空气中的NaCl溶解其中，形成电解质溶液，由于铜、铁电极电位的不同，这样组成了原电池，铜作阴极，铁作阳极，所以铁很快腐蚀形成铁锈。
（5分）3、设备电化学方法主要有阴极保护和阳极保护法。
（1分）4、（1）阴极保护的原理就是向被保护的金属通入阴极电流，消除金属因成分不同造成的电位差，使腐蚀电流降为零，从而保护金属免遭电化学腐蚀。
其适用条件：腐蚀介质必须是电解质溶液；钝态金属设备、结构形状复杂的金属设备、由氢脆敏感性材料制作的金属设备不宜阴极保护。
第1章水工艺设备常用材料1. 金属材料的基本性能包括哪几个方面的内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？怎样才能满足这些要求？答：使用性能：1 化学性能：抗氧化性和耐腐蚀性。
2 物理性能：密度，熔点，热膨胀系数，导热性以及弹性模量等。
3 机械性能：弹性，塑性，强度和韧性。
工艺性能：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性能。
我觉得水工艺设备对金属材料的强度，刚度和抗腐蚀性的性能要求更高。
按照实际的工程需要，通过不同材料间的比较，从中选出较优的材料。
2．钢的分类与编号如何？答：分类：按化学成分分类：碳钢和合金钢。
分别又分为低中高。
按质量分类：普通钢，优质钢，高级优质钢（硫磷的含量区分）用途分类：结构钢，工具钢和特殊性能钢。
编号：（1）普通碳素结构钢:Q+数字表示。
Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几。
含碳为0.45%的编号为45钢。
(3)碳素工具钢：以“T”开头，后面标以数字表示含碳量的千分之几。
高级就在最后加以“A”。
（4）合金结构钢：两位数字+元素符号+数字来表示。
两位数字表示含碳量的万分之几，元素符号表示所含的合金元素，数字表示该元素的百分之几。
（5）合金工具钢：和合金结构钢类似。
含碳量大于或等于1%时不予标出，小于的话用千分之几表示。
3. 影响钢材性能的因素主要有哪些？答：碳是决定钢材的主要元素，随含碳量增加，钢的强度和硬度将不断提高，而塑性和韧性则会随之下降。
硫是一种有害元素，产生“热脆”现象。
磷也是一种有害元素，产生“冷脆”现象。
锰是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，减轻硫的有害作用，提高钢的强度和硬度。
硅是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，提高强度，硬度，弹性，降低塑性和韧性。
氧，氮：未除尽的氧氮大部分以化合物形式存在，降低强度，冷弯性能和焊接性能。
氧增加热脆，氮增加冷脆。
钛，钒，铌：钢的强脱氧剂和合金元素，改善韧性，提高强度。
4. 合金钢有哪些类型？何谓耐蚀低合金钢？耐大气腐蚀、海水腐蚀的低合金钢中各含哪些主要合金元素？答：按合金元素分为低中高合金钢。
按用途分为合金结构钢，合金工具钢和特殊性能钢。
特殊性能刚又分为不锈钢和耐热钢。
耐蚀低合金钢：在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金，根据合金种类和含量不同起到不同的耐蚀性能。
耐大气腐蚀：铜，铬，铝耐海水腐蚀：铜，铬，铝，镍。
5. 不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由。
答：按显微组织为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。
按化学成分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。
不可以，因为不同介质溶液中PH值不同，对不锈钢的化学反应都不一样，所以不能用同一种不锈钢，应该有所针对的选择。
6. 铝、铜及其合金的主要性能特点是什么？主要用于什么场合？答：铜及其合金具有高的导电性，导热性，塑性和冷韧性，并且在许多介质中具有高的耐蚀性能，常用来制造蒸发器，蒸馏塔，蛇形管，深度冷冻设备。
铝的密度小，导电性，导热性，塑性，冷韧性都好，但强度低，经冷变形后强度可提高，能承受各种压力加工。
加入合金后，性能有很大的改善。
广泛用于制造反应器，热交换器，冷却塔，泵，阀，槽车，管件等。
7. 钛及钛合金最突出的性能特点是什么？答：钛是很活泼的元素，有很好的钝化性能，钝化膜很稳定，很好的耐蚀性，有“耐海水腐蚀大王”之称。
高温下，钛的化学活性很高，能与卤素，氧，氮，碳，硫等元素发生剧烈反应。
钛一般不发生孔蚀，也不发生晶间腐蚀，钛的应力腐蚀破裂敏感性小，具有抗腐蚀疲劳的性能，耐缝隙腐蚀性能良好。
钛合金的机械性能与耐蚀性都比纯钛有明显提高。
工业上用的都是钛合金。
钛合金的主要腐蚀形态就是氢脆和应力腐蚀破裂。
8. 简要说明无机非金属材料的性能特点，以及主要用于哪些场合。
答：具有不可燃烧性，高耐热性，高化学稳定性，不老化性，高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，对温度剧变的抵抗力很低，抗拉，抗弯性能差。
传统的是工业和基本建设所必需的基础材料，主要包括水泥，传统陶瓷，玻璃，玻璃陶瓷，铸石等。
新型的是现代新技术，新产业，传统技术工业改造，现代国防和生物医学不可缺少的物质基础。
9. 高分子材料主要有哪些类型？高分子材料主要有哪些性能？答：按照化学组分分：碳链有机聚合物，杂链有机聚合物，元素有机聚合物，无机聚合物。
主要性能有重量轻，高弹性，滞弹性，塑性与受迫弹性好。
强度和断裂，韧性，减磨与耐磨性，绝缘性，耐热性，耐蚀性，老化。
10.塑料的组成如何？常用塑料的分类和特点如何？答：组成：合成树脂，填料，固化剂，增塑剂，稳定剂，润滑剂，着色剂，阻燃剂，其他添加剂。
按受热性能分为热塑性塑料：加热时软化，可塑造成型，冷却后则变硬，此过程可反复进行；热固性塑料：初加热时软化，可塑造成型，但固化之后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂。
按使用范围分通用塑料：应用范围广，生产量大的品种；工程塑料：综合工程性能良好；耐热塑料：能在较高温度下工作。
11. 复合材料主要有哪些性能特点？答：比强度和比刚度高，抗疲劳性能好，减振能力强，高温性能好，断裂安全性高。
12. 水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？答：满足机械性能的要求，满足腐蚀方面的要求，满足材料的经济性。
第2章材料设备的腐蚀、防护与保温1.什么是腐蚀？腐蚀的危害有哪些？答：腐蚀是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。
危害：经济损失巨大，资源和能源浪费严重，引发灾难性事故，造成环境污染。
2.金属的电化学腐蚀原理是什么？产生腐蚀原电池的条件是什么？答：金属的电化学腐蚀是一个短路的原电池发生的电化学过程，其反应释放出来的化学能全部以热的形式放出，不能对外界做功。
产生条件是腐蚀原电池包含有阳极反应，阴极反应，电子流动和例子传递等4个基本过程。
产生电流是因为构成原电池的两个电极有不同的电极电位。
3.运用电化学腐蚀原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？答：铁的电极电位比铜低，铁作为阳极，铜作为阴极，构成了原电池反应，由于电极电位的不同，铁作为阳极不断被腐蚀。
4.什么是金属的全面腐蚀、局部腐蚀？局部腐蚀包括哪些类型？答：全面腐蚀是腐蚀分布在整个金属表面，结果是金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏。
局部腐蚀是腐蚀集中在金属表面局部区域，而其他大部分表面几乎不腐蚀。
分为电偶腐蚀，小孔腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀，盈利腐蚀，腐蚀疲劳，磨损疲劳和细菌腐蚀。
5.什么叫应力腐蚀？它具有什么特点？答：应力腐蚀是材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破坏现象。
毅力腐蚀是危害最大的腐蚀形态之一。
他可以在腐蚀性相当缓和的介质和不大的应力状态下发生，而且往往事先没有明显的预兆，因而常酿成灾难性事故。
6.微生物为什么会影响金属的腐蚀？试例举最常遇到的微生物腐蚀。
答；微生物生命活动的结果直接或间接地对金属腐蚀过程产生的影响：代谢产物具有腐蚀作用，改变环境介质条件，影响电极极化过程，破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。
举例：硫酸盐还原菌（SRB）加速钢铁的腐蚀，硫氧化菌导致排水管道的迅速腐蚀。
7.高分子材料物理腐蚀过程是怎样进行的？高分子材料耐溶剂性能的优劣可由哪些原则进行判断？答：物理腐蚀就是其在介质中的溶解，非为溶胀和溶解两个阶段。
介质很容易渗入非晶态高分子材料内部，产生溶剂化作用，与之溶为一体。
发生溶胀之后，若为线形结构，则溶剂化和溶胀过程可以继续下去，溶涨度继续变大，直到高分子充分溶剂化之后，形成均匀的溶液，完全溶解。
若是网状结构，则不能溶解。
根据极性原则和溶解度参数原则。
8.在设计金属设备结构时应注意什么才能避免或减少损失？答：构件形状尽量简单，合理;避免残留液和沉积物造成腐蚀；防止电偶腐蚀；防止缝隙腐蚀，防止液体的湍流腐蚀，避免应力过于集中，设备和构筑物的位置要合理。
9.设备电化学保护方法有哪些？它们的原理和适用条件是什么？答：阴极保护:1)外加电流的阴极保护：将被保护的金属设备与直流电源的负极相接，进行阴极极化。
优点是可以调节电流和电压，适用范围广，可用在要求大保护电流的条件下，当使用不溶性阳极时，其装置耐用。
缺点是必须经常进行维护，检修，要配备支流电源设备；附近有其他金属设备时可能产生干扰腐蚀，需要经常的操作费用。
2)牺牲阳极的阴极保护：在被保护的金属设备上连接一个电位更负的金属，使被保护金属设备发生阴极极化。
优点是不用外加电流，施工简单，管理方便，对附近设备没有干扰，因此，适用于安装电源困难，需要局部保护的场合。
缺点是能产生电位差及输出电流量都是有限的，只适于需要小保护电流的场合。
且电流调节困难，阳极消耗大，需定期更换。
阳极保护是将被保护的金属设备进行阳极极化，使其由活化态转入钝化态，从而减轻或防止金属设备腐蚀的方法。
原理是若将处于腐蚀区的金属进行阳极极化，使其电位移至钝化去，则得到保护。
适用条件：某些活性阴离子含量高的介质中不宜采用阳极保护，存在遮蔽效应，成本高，工艺复杂。
10.有哪几种阴极保护形式？各有什么特点？阴极保护时，被保护设备处于什么状态，为什么？答：见第9题。
11. 阳极保护适用于什么样的金属－介质体系？答：适用于那些电位正移时，金属设备在所处的介质中有钝化行为的金属-介质体系。
12.缓蚀剂的类型有哪些？答：按化学组成可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
按对电极过程的影响可分为阳极缓蚀剂，阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。
13.改变环境介质腐蚀性的途径有哪几种？答：控制现有介质中的有害成分；添加少量的物质降低介质的腐蚀性。
14.选材的原则是什么，应考虑的因素有哪些？答：材料的耐蚀性能要满足要求；材料的物理，机械和加工工艺性能要满足要求；要力求最好的静静效益。
15.设备保温的目的是什么？在哪些情况下需要保温？保温材料的基本要求有哪些？答：目的：减少热损失，节能，降低总费用；满足热水用户的使用要求；满足一定的劳动卫生条件，保障人身安全。
1) 当管道或设备外表面的温度大于50度时。
2) 要求介质温度保持稳定的管道和设备。
3) 为防止管道，设备中的介质冻结或结晶时。
4) 管道，设备内介质温度较高，需经常操作维护而又容易引起烫伤的部位。
5) 寒冷地区铺设在地沟，吊顶，阁楼层以及室外架空的管道。
要求是保温性能好，导热系数小，良好的耐温性，一定的使用温度范围，性能稳定，能长期使用。
容重要小，并有一定的孔隙率，抗压强度大于0.3MPa，无毒，无腐蚀作用，可燃物少，吸水率低，易于制造成型，而且价格要便宜。
第3章水工艺设备理论基础1.什么是容器？它由什么组成？其分类如何？答：容器是设备外部壳体的总称，容器一般由筒体（又称筒身）、封头（又称端盖）、法兰支座、进出管及人孔（或手孔）、视镜等组成。
