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【⼀⾔难尽⼀饮⽽尽系列】过程装备设计思考题答案1.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。
2.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？答：介质毒性程度越⾼，压⼒容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选⽤、制造、检验和管理的要求愈⾼。
如Q235-A或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容器制造时，碳素钢和低合⾦钢板应⼒逐张进⾏超声检测，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得进⾏⽓密性试验。
⽽制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。
毒性程度对法兰的选⽤影响也甚⼤，主要体现在法兰的公称压⼒等级上，如内部介质为中度毒性危害，选⽤的管法兰的公称压⼒应不⼩于1.0MPa；内部介质为⾼度或极度毒性危害，选⽤的管法兰的公称压⼒应不⼩于1.6MPa，且还应尽量选⽤带颈对焊法兰等。
易燃介质对压⼒容器的选材、设计、制造和管理等提出了较⾼的要求。
如Q235-A·F不得⽤于易燃介质容器；Q235-A不得⽤于制造液化⽯油⽓容器；易燃介质压⼒容器的所有焊缝（包括⾓焊缝）均应采⽤全焊透结构等。
3.《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。
压力容器强度计算第一节设计参数的确定1我国压力容器标准与适用范围我国现执行GB150 - 98钢制压力容器”国家标准。
该标准为规则设计，采用弹性失效准则和稳定失效准则, 应用解析法进行应力计算，比较简便。
JB4732-1995《钢制压力容器一分析设计标准》，其允许采用高的设计强度，相同设计条件下，厚度可以相应地减少，重量减轻。
其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则，计算比较复杂，和美国的ASME标准思路相似。
2、容器直径（diameter of vessel考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器筒体和封头的直径都有规定。
对于用钢板卷制的筒体，以内径作为其公称直径。
如果筒体是使用无缝钢管直接截取的，规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。
表2无缝钢管制作筒体时容器的公称直径（mm）3、设计压力（design pressure（1）相关的基本概念（除了特殊注明的，压力均指表压力）工作压力P W：在正常的工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。
①由于最大工作压力是容器顶部的压力，所以对于塔类直立容器，直立进行水压试验的压力和卧置时不同;②工作压力是根据工艺条件决定的，容器顶部的压力和底部可能不同，许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力（the maximum allowable working pressure ）。
③标准中的最大工作压力，最高工作压力和工作压力概念相同。
设计压力指设定的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条件，其值不低于工作压力。
①对最大工作压力小于0.1Mpa的内压容器，设计压力取为0.1Mpa;②当容器上装有超压泄放装置时，应按超压泄放装置”的计算方法规定。
③对于盛装液化气体的装置，在规定的充满系数范围内，设计压力由工作条件下，可能达到的最高金属温度确定。
（详细内容，参考GB150-1998，附录B （标准的附录），超压泄放装置。
）计算压力P C 是GB150-1998新增加的内容，是指在相应设计温度下， 用以确定元件厚度的压力， 其中包括液柱静压力，当静压力值小于5%的设计压力时，可略去静压力。
化工设备书后习题第一章化工设备概述习题：1-1什么是化工设备和压力容器？它们有何特点？1-2为什么要对压力容器进行分类？其中，按《容规》分类有何意义？共分为几类？1-310m3的液氨储罐属于那一类容器？1-4什么是薄壁容器、高压容器、反应压力容器和换热压力容器？1-5对化工设备有何基本要求？怎样才能使其安全可靠的运行？1-6压力容器用材有哪些基本要求选材时应遵循什么原则？1-7有普通碳素钢做压力容器用材，应有那些限制条件？为什么？1-8中国GB150-1998《钢制压力容器》和JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》两个标准有何不同？其中，GB150-1998包括那些主要内容？第二章化工设备强度计算基础习题：2-1如习题2-1图所示带折边的锥形封头，是确定其上A、B、C各点处的第一和第二曲率半径，以及相应的曲率中心。
2-2设一圆筒形壳体承受气体内压p，圆筒壳体中间面直径为D，厚度为δ，失球圆筒形壳体中的应力。
若壳体材料有20R（σb=400MPa，σ=245MPa）改为16MnR（σb=510MPa，σ=345MPa）时，圆筒形壳体中的应力姜如何变化？为什么？2-3试分析椭圆行封头长短轴之比分别为2、2、3的受力特点，并求出该封头在这三种情况下出现最大和最小环向应力、经向应力的位置。
2-4如习题2-4图所示，对一标准椭圆形风头进行应力测定。
该封头中间面的长轴D=1000mm，厚度δ=10mm，现测得E点（某=0）处的环向应力为50MPa.cihi压力表A表示为1MPa，压力表B指示为2MPa，试问哪一只压力表不准确，为什么？2-5有一密闭平底平盖圆筒形容器，垂直放置在基础上。
内径Di、厚度为δ、高度为H，内装有密度为ρ的液体，页面高度为0.6H，现测得的液面上的压力为p0。
试求圆筒体1/2深度处器壁上的环向应力和经向应力。
2-6举例说明连接边缘及边缘应力的概念。
2-7边缘应力有何特点？在那些情况下应注意边缘盈利的影响？2-8单层厚壁圆筒应力状况与薄壁通体有何不同？其延壁厚方向的应力分布有什么特征？2-9单层厚壁圆筒同时承受内压pi和外压po作用时，能否用Δp=pi-po带入仅受内压或外压的应力计算式来计算厚壁圆筒的应力，为什么？2-10一单层厚壁圆筒，内径为3100mm，壁厚为165mm，承受的内压力为150MPa，试求该圆筒体内壁和外壁上的三向应力值，并根据计算结果绘制三向应力沿壁厚的分布图。
二、压力容器基础知识一、单选题【本题型共50道题】1.氮肥装置中的尿素合成塔属于（）。
A．反应压力容器B．换热压力容器C．分离压力容器D．储存压力容器正确答案：[A]{《压力容器》适用于（）。
A．疲劳压力容器B．超高压压力容器C．核反应堆压力容器D．设计压力不大于35MPa的钢制容器正确答案：[D]3.简单压力容器（）。
A．统一划分为第I类压力容器】B．统一划分为第II类压力容器C．统一划分为第III类压力容器D．按照介质分组、设计压力、容器体积、压力体积的乘积进行类别划分正确答案：[A]4.在设计压力容器时，GB150和JB4732之间的关系为：（）。
A．可以混用，以经济指标为准则B．完全不能混用C．当主体采用GB150进行设计，一些特殊结构没有给出计算方法时，可以采用JB4732进行设计D．当主体采用GB150进行设计，一些特殊结构没有给出计算方法时，可以采用JB4732进行设计，但材料许用应力应当按照JB4732选取>正确答案：[C]5.制造固定式非金属压力容器，需要取得（）制造许可。
A．A级B．B级C．C级D．D级正确答案：[A]6.压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于（表压）的气体、液化气体。
这里的“”指的是（）。
、A．容器外侧的压力B．容器的最大允许工作压力C．容器内部的表压力D．容器内部的绝对压力正确答案：[C]7.图示为球冠形封头与筒体连接局部结构示意图。
封头外缘和筒体端部采用较大厚度的目的是（）。
A．降低连接部位的局部应力水平B．防止焊接变形:C．便于运输和吊装D．抵消较大的局部腐蚀正确答案：[A]8.移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的（）。
A．倍B．~ 倍C．倍D．倍正确答案：[B]。
9.按照《特种设备目录》（质检总局2014年第114号公告）界定是否属于固定式压力容器，除了要求在固定位置使用外，还需要通过（）加以确认。
