化工设备机械基础试
卷
1、材料的冲击韧度k α值越高，则其塑性指标5δ也高，反之，当材料的5δ高，则k α值 也一定高。
2、在钢号表示方法中，含碳量以平均含量的万分之几表示。
3、确定容器压力试验的试验压力时，式中P 应为容器的设计压力或最大允许工作压力。
4、随科学技术发展的趋势，安全系数逐渐变小。
5、外压计算图表中，系数B 与材料和温度都有关。
6、一台卧式容器有三个鞍式支座，应选一个A 型，两个B 型的。
7、当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而减小。
8、按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壳体法线方向均匀分布的。 9、真空容器属于低压容器。
10、假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。 一、 选择题 (每题1.5分，共计15分) 1、
外压圆筒的计算长度：指的是两相邻刚性构件之间的（ ）距离。 a ．最大 b ．最小 c ． 平均
2、一个薄壁外压圆筒，按我国容器设计规定进行校核，得知其允许工作外压为3MPa ，则
该容器的临界压力cr P 为（ ）。
a ．cr P =3MPa
b ．cr P =6MPa
c ．cr P =9MPa 3、
工作压力为4MPa ，毒性程度为极度危害介质的容器，属于（ ）。 a ． Ⅰ类容器 b ．Ⅱ类容器 c ．Ⅲ类容器 4、有效厚度一定不小于（ ）。
a ．名义厚度
b ．计算厚度
c ．设计厚度
5、（ ）低于或等于 —20℃的钢制压力容器称之为低温容器。
a ．操作温度
b ．设计温度
c ．大气极端温度
6、在筒体上开椭圆孔，长轴应与筒体轴线（ ）。
a ．平行
b ．垂直
c ．任意角度
7、
对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ ）。 a ．升高 b ．不变 c ． 降低 8、U 型管式换热器，（ ）。
a.完全消除温差应力
b. 部分消除温差应力
c. 不能消除温差应力 9、工程上把δ/D i ＞（ ）的圆筒称为厚壁圆筒。
a ．0.1
b ．0.2
c ．1.0
10、浮头式换热器能进行机械清洗的空间（ ）。
a.只有管程
b.只有壳程
c.管程及壳程均可
三、填空题 (每空0.5分，共计20分)
1、按材料成分划分，16MnR 属于( )钢，牌号中“R ”表示( )，“16”表示( )，含Mn 量应小于（ ）。
2、有一立式容器，下部装有10m 深，密度为ρ=1200kg/m 3的液体介质，上部气体压力最高达0.5MPa ，工作温度≤100℃，试确定该容器的设计压力p =( ) MPa ，计算压力c p =( ) MPa ，水压试验压力T p =( )MPa 。
3、直径与壁厚分别为D ，δ的薄壁圆筒壳，承受均匀侧向外压p 作用时，其环向应力
=θσ（ ），经向应力=m σ（ ），它们均是（ ）应力，且与圆筒的长度L （ ）关。
4、焊缝区的强度取决于（ ）、（ ）和（ ）。设计所需的焊接接头系数大小主要根据（ ）和（ ）确定。
5．自支承式塔设备的塔体除承受工作介质压力之外，还承受（ ）、（ ）、（ ）、（ ）的作用。
6、GB150—1998《 》，是我国压力容器标准体系中的（ ）标准，包括（ ），（ ），（ ） 三部份。
7、法兰联接结构是一个组合件，一般是由（ ），（ ），（ ）组成。法兰密封口泄漏有两个途径，一是（ ），二是（ ）。 8、外压容器的焊接接头系数均取为Φ=（ ）；设计外压圆筒现行的稳定安全系数为m=（ ）。
9、请列出五种典型的搅拌器（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、
（）
10、提高法兰刚度的有效途径是（）、
（）、（）。
四、问答题 (共计25分)
1、写出无力矩理论的两个方程，并说明式中字母的含义及两个方程的应用条件。
（7分）
2、法兰的公称压力是如何定义的？一台设备法兰的操作温度为2800C，工作压力为
0.4MPa，当材料为Q235-B和15MnVR时应分别按何种公称压力级别确定法兰几
何尺寸。（5分）
甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力（JB/T4700-2000） MPa
3、对于内压和外压操作的塔设备，它们的最大组合轴向压应力各出现在什么工况下？给出简单计算公式。（5分）
4、为什么双鞍式支座的最佳位置为A≤0.2L且尽可能使A≤0.5R i ?（8分）
五、计算题 ( 15分 )
有一圆筒形锅炉汽包，其内径为i D =1000mm ，工作压力为15.6MPa ，汽包上装有安全阀，设计温度为350℃，材质为18MnMoNbR ，双面焊对接接头，100%探伤。已知 ][σ=190MPa ，t ][σ=190 MPa ，C 1=0， C 2=1mm ， s σ=410MPa ，试设计该汽包厚度，并校核水压试验强度。
六、分析及证明题（15分）
分析固定管板式换热器温差应力产生的原因并证明管子或壳体中的温差轴向力F 公式为：
s
s t t s s t t A E A E t t t t F 11)
()(00+
---=
αα
式中 s t αα, ——分别为管子和壳体材料的线膨胀系数， 1/ ℃；
0t ——安装时的温度，℃；
s t t t ,——分别为操作状态下管壁温度和壳壁温度，℃；
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5 (
5.0)
6.0
7.0
8.0
9.0 10 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 34 36 38 40 42 46 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115
120
125
130
140
150
160
165
170
180
185
190
195
200
表4-13 钢板的常用厚度(GB/T709-2001) mm
