過程設(shè)備設(shè)計題庫

1、過程設(shè)備設(shè)計復(fù)習(xí)題及答案一、單選題壓力容器導(dǎo)言所謂高溫容器是指下列哪一種：（ A ）工作溫度在材料蠕變溫度以上工作溫度在容器材料的無塑性轉(zhuǎn)變溫度以上工作溫度在材料蠕變溫度以下工作溫度高于室溫GB150 適用下列哪種類型容器：（ B ）直接火加熱的容器固定式容器液化石油器槽車受輻射作用的核能容器一個載荷穩(wěn)定均勻的內(nèi)壓厚壁圓筒最好采用哪種設(shè)計準(zhǔn)則：（ B ）A 彈性失效B 塑性失效C 爆破失效D 彈塑性失效有關(guān)容規(guī)適用的壓力說法正確的是：（ B ）A.最高工作壓力大于 0.01MPa（不含液體靜壓力）.最高工作壓力大于等于0.1MPa（不含液體靜壓力）C.最高工作壓力大于1MPa（不含液體靜壓力）

2、D.最高工作壓力大于等于1MPa（不含液體靜壓力）.5 C ）A. I類b. n類C.ni 類D. 不在分類范圍1.6 影響過程設(shè)備安全可靠性的因素主要有：材料的強度、韌性和與介質(zhì)的相容性；設(shè)備的剛度、抗失穩(wěn)能力和A. 材料強度是指在載荷作用下材料抵抗永久變形和斷裂的能力沖擊吸收功是指材料斷裂過程中吸收變形能量的能力剛度是過程設(shè)備在載荷作用下保持原有形狀的能力密封性是指過程設(shè)備防止介質(zhì)或空氣泄漏的能力毒性為中度危害的化學(xué)介質(zhì)最高容許質(zhì)量濃度為：（） CA.0.1mg/m3D.10mg/m3內(nèi)壓容器中，設(shè)計壓力大小為50MPa 的應(yīng)劃分為：（ C ）低壓容器中壓容器高壓容器超高壓容器下列屬于分離

3、壓力容器的是：（ C ）蒸壓釜蒸發(fā)器干燥塔合成塔壓力容器應(yīng)力分析在厚壁圓筒中，如果由內(nèi)壓引起的應(yīng)力與溫差所引起的熱應(yīng)力同時存在，下列說法正確的是：（ D ）內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力和外壁應(yīng)力都有所惡化內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力和外壁應(yīng)力都得到改善內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力有所惡化，而外壁應(yīng)力得到改善內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力得到改善，而外壁應(yīng)力有所惡化通過對最大撓度和最大應(yīng)力的比較，下列關(guān)于周邊固支和周邊簡支的圓平板說法正確的是：（ A）周邊固支的圓平板在剛度和強度兩方面均優(yōu)于周邊簡支的圓平板周邊固支的圓平板僅在剛度方面均優(yōu)于周邊簡支的圓平板周邊固支的圓平板僅在強度方面均優(yōu)于周邊簡支的圓平板周邊簡支的圓平板在剛度和

4、強度兩方面均優(yōu)于周邊固支的圓平板下列有關(guān)受均布外壓作用圓筒的失穩(wěn)情況的敘述，錯誤的是：A. 失穩(wěn)臨界壓力與材料屈服點無關(guān)受均布周向外壓的長圓筒的臨界壓力與L 無關(guān)很短的圓筒在受均布軸向壓縮載荷時將出現(xiàn)對稱失穩(wěn)圓筒的形狀缺陷對圓筒的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響下列不屬于提高厚壁圓筒屈服承載能力的措施為：（D ）增加壁厚采用多層圓筒結(jié)構(gòu)，對內(nèi)筒施加外壓自增強處理采用分析設(shè)計的方法下列有關(guān)不連續(xù)應(yīng)力的敘述，錯誤的為：（ C ）不連續(xù)應(yīng)力是由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起變形不協(xié)調(diào)造成的具有局部性與自限性的特征其危害程度比總體薄膜應(yīng)力大脆性材料制造的殼體對不連續(xù)應(yīng)力十分敏感下列關(guān)于局部載荷說法正確的是：（） C對管道設(shè)備附件

5、設(shè)置支架，會增加附件對殼體的影響對接管附件加設(shè)熱補償元件，無明顯意義壓力容器制造中出現(xiàn)的缺陷，會造成較高的局部應(yīng)力兩連接件的剛度差大小與邊緣應(yīng)力無明顯關(guān)系外壓的短圓筒，失穩(wěn)時，出現(xiàn)的波形個數(shù)為：（ C ）兩個四個大于兩個大于四個下列關(guān)于薄殼應(yīng)力分析中應(yīng)用的假設(shè)，錯誤的是：（ D ）假設(shè)殼體材料連續(xù)，均勻，各向同性受載后的形變是彈性小變形殼壁各層纖維在變形后互不擠壓殼壁各層纖維在變形后互相擠壓關(guān)于薄圓平板的應(yīng)力特點，下列表述錯誤的是：（ B ）板內(nèi)為二向應(yīng)力，切應(yīng)力可予以忽略正應(yīng)力沿板厚分布均勻C. 應(yīng)力沿半徑分布與周邊支承方式有關(guān)D.最大彎曲應(yīng)力與（R/t）的平方成正比壓力容器材料及環(huán)境和時間

6、對其性能的影響在壓力容器制造過程中應(yīng)用最廣的焊接方法是：（ A ）熔焊壓焊釬焊點焊一般高壓容器的平蓋制造用的鋼材是：（ C ）鋼板鋼管鍛件鑄件在焊接中力學(xué)性能得到明顯改善，是焊接接頭中組織和性能最好的區(qū)域是：（ B ）過熱區(qū)正火區(qū)融合區(qū)焊縫下列不屬于壓力容器焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)遵循的原則的是：（ D）盡量采用對接接頭結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷盡量減少焊縫處的應(yīng)力集中盡量選用好的焊接材料下列焊接接頭中可能出現(xiàn)的缺陷，最危險的是：（ A ）裂紋夾渣氣孔未熔透下列金屬會產(chǎn)生低溫變脆的是：（ B ）銅碳素鋼C.鋁D. 奧氏體不銹鋼磁粉檢測屬于：（ D ）破壞性檢驗

7、外觀檢查密封性檢查無損檢測下列關(guān)于硫化學(xué)成分在鋼材中的作用說法正確的是：（ C ）硫元素不是鋼材中的有害元素。硫元素能提高鋼的強度，但會增加鋼的脆性。硫元素能促進非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。壓力容器用鋼對硫的限制和一般結(jié)構(gòu)鋼相當(dāng)。鋼材的可焊性主要取決于它的化學(xué)成分，其中影響最大的是：（ A ）含碳量含硫量含磷量含氫量金屬塑性變形可分為熱變形和冷變形，其中分界線是：（ A ）金屬再結(jié)晶溫度金屬熔點常溫D.100 攝氏度下列關(guān)于氫腐蝕與氫脆的說法錯誤的是：（ D ）氫腐蝕指高溫高壓下氫與鋼中的碳化合生成甲烷奧氏體不銹鋼可以很好地抵抗氫腐蝕氫脆是指鋼吸收氫而導(dǎo)致韌性下降的現(xiàn)象碳素鋼在500

8、 攝氏度以上的高壓環(huán)境下才發(fā)生氫腐蝕壓力容器設(shè)計平墊密封屬于：（ A ）強制密封自緊式密封半自緊式密封D. 以上三種都不是同一承載能力下，僅受內(nèi)壓作用的圓筒按哪種計算方法計算的壁厚最?。褐袕焦阶畲罄瓚?yīng)力準(zhǔn)則形狀改變比能準(zhǔn)則最大切應(yīng)力準(zhǔn)則下列有關(guān)壓力容器失效形式的敘述，正確的是：（ C ）韌性斷裂是在容器整體應(yīng)力水平較高狀態(tài)下發(fā)生的，因而比脆性斷裂更具危害性。脆性斷裂屬于疲勞斷裂。只有在交變載荷的作用下，才可能發(fā)生疲勞斷裂。蠕變斷裂按斷裂前的應(yīng)力來劃分，具有韌性斷裂的特征。下列有關(guān)壓力容器失效判據(jù)與設(shè)計準(zhǔn)則的敘述，錯誤的是：（ D ）失效判據(jù)是判別壓力容器失效狀態(tài)的依據(jù)失效判據(jù)是基于力學(xué)分析結(jié)

9、果與簡單實驗測量結(jié)果相比較得出的。失效判據(jù)不能直接用于壓力容器設(shè)計計算。為考慮壓力容器制造過程中很多不確定因素，引入焊接接頭系數(shù)得到與失效判據(jù)相對應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則。在按彈性失效設(shè)計準(zhǔn)則進行內(nèi)壓厚壁圓筒設(shè)計時，采用不同的強度理論會得到不同的結(jié)果，下列敘述錯誤的是： （ B）按形狀改變比能屈服失效判據(jù)計算出的內(nèi)壁初始屈服壓力和實測值最為接近。在厚度較大/即壓力較高時各種設(shè)計準(zhǔn)則差別不大。在同一承載能力下，中徑公式算出的厚度最薄。在同一承載能力下，最大切應(yīng)力準(zhǔn)則算出的厚度最厚。下列有關(guān)圓筒設(shè)計的敘述，正確的是：（ B）中徑公式的適用范圍僅限于薄壁圓筒即K=1.2 時。對單層厚壁圓筒常采用塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則

10、或爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計。在厚壁圓筒的設(shè)計過程中，一般都考慮預(yù)應(yīng)力的影響。常規(guī)設(shè)計中需對圓筒的熱應(yīng)力進行校核計算。下列有關(guān)壓力容器設(shè)計技術(shù)參數(shù)的敘述，正確的是：（ A）設(shè)計壓力不得低于最高工作壓力。最高工作壓力不包括液柱靜壓力。設(shè)計壓力引入安全系數(shù)后得到計算壓力。設(shè)計溫度不得低于元件金屬可能達到的最高溫度。只要容器成形后厚度滿足大于計算厚度就能滿足設(shè)計要求。下列有關(guān)焊接接頭系數(shù)和材料設(shè)計系數(shù)的表述錯誤的是：（ D）為彌補焊縫對容器整體強度的消弱，在強度計算中需引入焊接接頭系數(shù)。焊接接頭系數(shù)的大小主要與焊接接頭形式和焊縫無損檢測的要求及長度比例有關(guān)。料設(shè)計系數(shù)是為了保證受壓元件強度有足夠的安全儲備

11、量。 TOC o 1-5 h z 抗拉強度安全系數(shù)一般小于屈服強度安全系數(shù)，我國目前前者取1.6，后者取3.0下列有關(guān)壓力容器密封裝置的敘述錯誤的是：（ C）螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)是一種可拆密封結(jié)構(gòu)，由法蘭、螺栓和墊片組成。根據(jù)獲得密封比壓力的不同，密封可分為強制式密封和自緊式密封，高壓容器盡可能采用自緊式密封。墊片密封基本寬度與壓緊面的形狀無關(guān)，取墊片的實際寬度。形成初始密封條件時墊片單位面積上所受的最小壓緊力，稱為“墊片比壓力”。儲存設(shè)備設(shè)計臥式儲存罐雙鞍座支承時，兩支座的狀態(tài)應(yīng)采用：（ C）兩個都固定兩者均可移動一個固定，一個移動以上均可低溫球罐的支柱與球殼連接處最好采用：（C）接連接結(jié)構(gòu)形式

12、加托板結(jié)構(gòu)C.U 型柱結(jié)構(gòu)形式D. 支柱翻邊結(jié)構(gòu)臥式儲罐發(fā)生扁塌現(xiàn)象的根本原因是：（ A ）支座處截面受剪力作用而產(chǎn)生周向彎矩圓筒上不設(shè)置加強圈支座的設(shè)置位置不適合設(shè)計壓力過高隨著石油業(yè)的發(fā)展，在大型球罐上最常采用的罐體組合方式是：（ C ）純桔瓣罐體足球瓣式罐體混合式罐體兩個半球組成的罐體換熱設(shè)備根據(jù)結(jié)構(gòu)來分，下面各項中那個不屬于管殼式換熱器：（ B ）A. 固定管板式換熱器C. 浮頭式換熱器D.U 形管式換熱器常見的管殼式換熱器和板式換熱器屬于以下哪種類型的換熱器：（ C ）直接接觸式換熱器蓄熱式換熱器間壁式換熱器中間載熱體式換熱器下面那種類型的換熱器不是利用管程和殼程來進行傳熱的：（ B

13、 ）蛇管式換熱器套管式換熱器管殼式換熱器纏繞管式換熱器下列關(guān)于管式換熱器的描述中，錯誤的是：（ C ）在高溫、高壓和大型換熱器中，管式換熱器仍占絕對優(yōu)勢，是目前使用最廣泛的一類換熱器。蛇管式換熱器是管式換熱器的一種，它由金屬或者非金屬的管子組成，按需要彎曲成所需的形狀。套管式換熱器單位傳熱面的金屬消耗量小，檢測、清洗和拆卸都較為容易。套管式換熱器一般適用于高溫、高壓、小流量流體和所需要的傳熱面積不大的場合。下列措施中，不能起到換熱器的防振效果的有：（ A）增加殼程數(shù)量或降低橫流速度。改變管子的固有頻率。在殼程插入平行于管子軸線的縱向隔板或多孔板。在管子的外邊面沿周向纏繞金屬絲或沿軸向安裝金屬條

14、。二、多選題壓力容器導(dǎo)言介質(zhì)危害性有多種，其中影響壓力容器分類的是：（ AD ）毒性腐蝕性氧化性易燃性A . 毒性程度為極度和高度危險介質(zhì)的低壓容器；C .易燃或毒性程度為為中度危險介PV 大于等于10MPa.m3 的中壓儲存容器；中壓管殼式余熱鍋爐；E .高壓容器容規(guī)適用于具備下列哪些條件的壓力容器：（ ABCD ）A.最高工作壓力（Pw）大于等于0.1MPa （不含液體靜壓力）；B .內(nèi)直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m；C .容積（V）大于等于 0.025m3;D. 盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體。過程設(shè)備在生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，是化工、

15、煉油、輕工、交通、食品、制藥、冶金、紡織、城建、海洋工程等傳統(tǒng)部門所必須的關(guān)鍵設(shè)備。下列屬于過程設(shè)備在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的是：（ ABC ）A . 加氫反應(yīng)器B . 超高壓食品殺菌釜C . 核反應(yīng)堆D . 壓縮機凡屬于下列情況之一者為一類壓力容器（A） ；凡屬于下列情況之一者為二類壓力容器（DG ） ；凡屬于下列情況之一者為三類壓力容器（EF ） ；A .壓力 O.IMPaWH l.6MPa 的容器；B .壓力 O.IMPavpW l.6MPaB勺容器；C .壓力 1.6MPavpW l0.0MPa勺容器；D .壓力 1.6MPaW lO.OMPa 的容器；E .高壓容器；F .極度毒性和高度危險

16、介質(zhì)的中壓容器；G .極度毒性和高度危險介質(zhì)的低壓容器；H .真空容器。下列關(guān)于壓力容器的分類錯誤的是：（ AC ）A .內(nèi)裝高度危害介質(zhì)的中壓容器是第一類壓力容器。B .低壓搪玻璃壓力容器是第二類壓力容器。C .真空容器屬低壓容器。D .高壓容器都是第三類壓力容器。下列哪些是無力矩理論的應(yīng)用條件：（ ABCD ）A .殼體的厚度、中面曲率和載荷連續(xù)，沒有突變；B.構(gòu)成殼體的材料的物理性能相同；C. 殼體的邊界處不受橫向剪力、彎矩和扭矩的作用；D.殼體的邊界處的約束沿經(jīng)線的切線方向，不得限制邊界處的轉(zhuǎn)角與饒度。壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程適用于同時具備下類條件的壓力容器：（ BCD ）A .最高工

17、作壓力（Pw）大于等于0.1MPa （含液體靜壓力）；B .最高工作壓力（Pw）大于等于0.1MPa （不含液體靜壓力）；C.內(nèi)直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m,且容積（V）大于等于0.025m3;D .盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體。下列對 GB150， JB4732 和 JB/T4735 三個標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)表述中，正確的有：（ CEF ）A .當(dāng)承受內(nèi)壓時，JB4732規(guī)定的設(shè)計壓力范圍為 O.IMPaW P0.1MPa ,且Pw0.1MPa,或真空度0.02MPa；且 Pd 0.15m,容積 V0.025m3內(nèi)徑 D0.15m介質(zhì)氣體、液化氣體或

18、最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體未作規(guī)定是否適用于需作疲勞分析的容器適用不適用材料鋼，鑄鐵和有色金屬鋼容器安裝方式固定式，移動式固定式GB150、JB4732和JB/T4735三個標(biāo)準(zhǔn)有何不同？它們的適用范圍是什么？GB150:鋼制壓力容器中國第一部壓力容器國家標(biāo)準(zhǔn)，適用于壓力不大于35Mpa的鋼制壓力容器的設(shè)計,制造，檢驗和驗收。設(shè)計溫度根據(jù)鋼材允許的溫度確定。以彈性失效和失穩(wěn)失效為設(shè)計準(zhǔn)則。只是用于固定的承受載荷的壓力容器JB4732:鋼制壓力容器一一分析設(shè)計準(zhǔn)則是分析設(shè)計準(zhǔn)則，適用壓力低于100Mpa。設(shè)計溫度以鋼材儒變控制設(shè)計應(yīng)力的相應(yīng)溫度。采用塑性失效，失穩(wěn)失效，疲勞失效為設(shè)計準(zhǔn)則

19、。JB/T4735:鋼制焊接常壓容器屬于常規(guī)設(shè)計準(zhǔn)則。適用壓力-0.02Mpa0.1Mpa的低壓容器。不適用于盛裝高度毒性或極度危害介質(zhì)的容器。采用彈性失效和失穩(wěn)失效準(zhǔn)則過程設(shè)備的基本要求有哪些？要求的因素有哪些？安全可靠滿足過程要求綜合經(jīng)濟性好易于操作、維護和控制優(yōu)良的環(huán)境性能（具體內(nèi)容參照課本緒論）在我們做壓力容器爆破實驗時發(fā)現(xiàn)，容器首先破壞的地方一般在離封頭與筒體連接處一段距離的地方，而并非處于理論上應(yīng)力集中的連接處的地方，請問原因何在？理論上應(yīng)力集中的地方，是假設(shè)材料在彈性區(qū)域內(nèi)計算出來的，而壓力容器破壞時材料已經(jīng)處于塑性區(qū)域，不再滿足彈性理論的條件，而應(yīng)力按照塑性規(guī)律重新分布，此時應(yīng)

20、力最大的地方已經(jīng)不再是連接處的地方。所以首先破壞不在離連接處而是處于封頭與筒體連接處一段距離的地方。2壓力容器應(yīng)力分析試述承受均布外壓的回轉(zhuǎn)殼破壞的形式，并與承受均布內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼作比較，它們有何異同？. 在內(nèi)壓作用下，這些殼體將產(chǎn)生應(yīng)力和變形，當(dāng)此應(yīng)力超過材料的屈服點，殼體將產(chǎn)生顯著變形，直至斷裂。.殼體在承受均布外壓作用時，殼壁中產(chǎn)生壓縮薄膜應(yīng)力，其大小與受相等內(nèi)壓時的拉伸薄膜應(yīng)力相同。但此時殼體有兩種可能的失效形式：一種是因強度不足，發(fā)生壓縮屈服失效；另一種是因剛度不足，發(fā)生失穩(wěn)破壞。試述影響承受均布外壓圓柱殼的臨界壓力因素有哪些？為提高圓柱殼彈性失穩(wěn)的臨界壓力，應(yīng)采用高強材料。對否，為什

21、么？對于給定外直徑Do 和殼壁厚度t 的圓柱殼，波紋數(shù)和臨界壓力主要決定于，圓柱殼端部邊緣或周向上約束形式和這些約束處之間的距離，即臨界壓力與圓柱殼端部約束之間距離和圓柱殼上兩個剛性元件之間距離L 有關(guān)。臨界壓力還隨著殼體材料的彈性模量E、泊松比科的增大而增加。非彈性失穩(wěn)的臨界壓力，還與材料的屈服點有關(guān)。彈性失穩(wěn)的臨界壓力與材料強度無關(guān)，故采用高強度材料不能提高圓柱殼彈性失穩(wěn)的臨界壓力。兩個直徑、壁厚和材質(zhì)相同的圓筒，承受相同的周向均布外壓。其中一個為長圓筒，另一個為短圓筒，試問它們的臨界壓力是否相同，為什么？在失穩(wěn)前，圓筒中周向壓應(yīng)力是否相同，為什么？隨著所承受的周向均布外壓力不斷增加，兩個

22、圓筒先后失穩(wěn)時，圓筒中的周向壓應(yīng)力是否相同，為什么？承受周向壓力的圓筒，只要設(shè)置加強圈均可提高其臨界壓力。對否，為什么？且采用的加強圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄，故經(jīng)濟上愈合理。對否，為什么？對于承受周向外壓的圓筒，短圓筒的臨界壓力比長圓筒的高，且短圓筒的臨界壓力與其長度成 反比。故可通過設(shè)置合適間距的加強圈， 使加強圈和筒體一起承受外壓載荷，并使長圓筒變?yōu)槎虉A筒（加強圈之間或加強圈與筒體封頭的間距LLcr）,則所設(shè)置的加強圈并不能提高圓筒的臨界壓力。設(shè)置加強圈將增加制造成本；而且，當(dāng) L/Do很小時，短圓筒可能變?yōu)閯傂詧A筒，此時圓筒 的失效形式已不是失穩(wěn)而是壓縮強度破壞，此時再設(shè)置額外的加強圈

23、已無濟于事。因此，加強圈的數(shù)量并不是越多越好，應(yīng)當(dāng)設(shè)計合理的間距。試確定和劃分短圓筒與剛性圓筒的界限，并導(dǎo)出其臨界長度 短圓筒最小臨界壓力近似計算式：對于鋼質(zhì)長圓筒，臨界壓力計算式為：對于給定的D和t的圓筒，有一特征長度作為區(qū)分n=2的長圓筒和n2的短圓筒的界限，此特性尺寸稱為臨界長度，以Lcr表示。當(dāng)圓筒的計算長度 LLcr時屬長圓筒；當(dāng)L3Fe+C（ 石墨）,稱為石墨化或析墨現(xiàn)象。石墨化現(xiàn)象只出現(xiàn)在高溫下。對碳素鋼和碳錳鋼，當(dāng)在溫度425oC 以上長期工作時都有可能發(fā)生石墨化。溫度升高，使石墨化加劇，但溫度過高，非但不出現(xiàn)石墨化現(xiàn)象，反而使己生成的石墨與鐵化合成滲碳體。要阻止石墨化現(xiàn)象，可

24、在鋼中加入與碳結(jié)合能力強的合金元素，如銘、歙、鈕等，但硅、鋁、饃等卻起促進石墨化的作用。 TOC o 1-5 h z 壓力容器長期在高溫下工作其材料的性能，金相組織會發(fā)生什么變化?但在高溫下，鋼材的金相組織和力學(xué)性能發(fā)生變化，即發(fā)生材料性能的劣化。在高溫下長期工作的鋼材，材料性能的劣化主要有：蠕變脆化、珠光體球化、石墨化、回火脆化、氫腐蝕和氫脆。（具體內(nèi)容見教材3.3環(huán)境對壓力容器用鋼性能的影響）影響壓力容器鋼材性能的環(huán)境因素有哪些?壓力容器的工作環(huán)境對壓力容器材料性能也有著顯著的影響。環(huán)境的影響因素很多，主要有溫度高低、載荷波動、介質(zhì)性質(zhì)、加載速率等。這些影響因素往往不是單獨存在，而是同時存

25、在、交互影響的。（具體內(nèi)容見3.3 環(huán)境對壓力容器用鋼性能的影響）試列舉三種壓力容器韌性破壞的原因。壁厚過薄和內(nèi)壓過高是引起壓力容器韌性斷裂的主要原因。壁厚過薄大致有兩種情況：壁厚未經(jīng)設(shè)計計算和壁厚因腐蝕而減薄。操作失誤、液體受熱膨脹、化學(xué)反應(yīng)失控等會引起超壓。例如，壓力較高的氣體進入設(shè)計壓力較小的容器、容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體無法排出等。韌性破壞和脆性破壞有什么區(qū)別？哪種破壞的危險性更大？韌性斷后有肉眼可見的宏觀變形，斷口處厚度顯著減??；沒有碎片，或偶爾有碎片；按實測厚度計算的爆破壓力與實際爆破壓力相當(dāng)接近。脆性斷裂時容器沒有鼓脹，即無明顯的塑性變形；在較低應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生,其斷口齊平，并與最大應(yīng)力方

26、向垂直；斷裂的速度極快，常使容器斷裂成碎片。產(chǎn)生的危害較韌性斷裂更大。壓力容器鋼材選擇時要考慮到的一個很大的因素是材料的價格。試問影響材料價格的因素主要有哪些？一般情況下，為較好的符合經(jīng)濟要求，該怎么選擇材料？（參考答案：影響材料價格的因素主要有冶煉要求（如化學(xué)成分、檢驗項目和要求等）、尺寸要求（厚度及其偏差、長度等）和可獲得性等一般情況下，相同規(guī)格的碳素鋼的價格低于低和合金鋼，不銹鋼的價格高于低合金鋼。當(dāng)所需不銹鋼的厚度較大時，應(yīng)盡量采用復(fù)合板、襯里、堆焊或多層結(jié)構(gòu)。與介質(zhì)接觸的復(fù)層、襯里、堆焊層或內(nèi)層，用耐腐蝕材料，而外層用一般壓力容器用鋼。）減少焊接應(yīng)力和變形的措施有哪些？焊接接頭常見缺

27、陷有哪幾種？試畫圖表示。1為減少焊接應(yīng)力和變形，應(yīng)從設(shè)計和焊接工藝兩方面采取措施，如盡量減少焊接接頭數(shù)量，相鄰焊縫間保持足夠間距，盡可能避免交叉，焊縫不要布置在高應(yīng)力區(qū)，避免十字焊縫，焊前預(yù)熱等。2常見缺陷有：裂紋，夾渣，未熔透，未熔合，焊瘤，氣孔和咬邊。簡述短期靜載下溫度對鋼材力學(xué)性能的影響在高溫情況下，彈性模量和屈服點隨溫度升高而降低，而抗拉強度先隨溫度升高而升高，但當(dāng)溫度達到一定值時，反而很快下降。在低溫下，隨著溫度降低，碳素鋼和低合金鋼的強度提高，而韌性降低。當(dāng)溫度低于某一界限時，鋼的沖擊吸收功大幅度地下降，從韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。這一溫度通常被稱為韌脆性轉(zhuǎn)變溫度或脆性轉(zhuǎn)變溫度。低溫變

28、脆現(xiàn)象是低溫壓力容器經(jīng)常遇到的現(xiàn)象。為什么要控制壓力容器鋼中的磷、硫含量？硫和磷是鋼中最主要的有害元素。硫能促進非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。磷能提高鋼的強度，但會增加鋼的脆性，特別是低溫脆性。將硫和磷等有害元素含量控制在很低水平，即大大提高鋼材的純凈度，可提高鋼材的韌性、抗中子輻射脆化能力，改善抗應(yīng)變時效性能、抗回火脆化性能和耐腐蝕性能。高溫下材料性能的劣化主要有哪些形式？選擇其中一種說說如何消除或防止劣化。 TOC o 1-5 h z 珠光體球化（已發(fā)生球化的鋼材采用熱處理的方法使之恢復(fù)原來的組織）石墨化（要阻止石墨化,可在鋼中加入與碳結(jié)合能力強的合金元素）回火脆化（一方面應(yīng)嚴(yán)格控

29、制微量雜質(zhì)元素的含量;另一方面應(yīng)使設(shè)備升降溫度的速度盡量緩慢）氫腐蝕（鋼中加入鉻釩鎢鈦等能形成穩(wěn)定的化合物的元素）氫脆（容易造成氫脆的容器,應(yīng)先降壓, 保溫消氫后,再降至常溫） 3.16 簡述應(yīng)力腐蝕過程及預(yù)防措施應(yīng)力腐蝕破壞過程分為三個階段，即孕育階段；裂紋穩(wěn)定擴展階段；裂紋失穩(wěn)階段。第三階段不一定總會發(fā)生，在第二階段形成的裂紋與可能使壓力容器泄漏，導(dǎo)致應(yīng)力下降，而不出現(xiàn)第三階段，即發(fā)生未爆先漏。預(yù)防措施：合理選擇材料減少或消除殘余拉應(yīng)力改善介質(zhì)條件涂層保護合理設(shè)計3.17 請列舉焊接接頭檢驗的主要方法。焊接接頭的檢驗方法有破壞性檢驗和非破壞性檢驗兩類。其中非破壞性檢驗方法有：外觀檢查密封性

30、檢驗無損檢測：如射線透照檢測，超聲檢測，表面檢測（包括磁粉檢測，滲透檢測和渦流檢測等）。3.18 高溫，高氫分壓環(huán)境下工作的壓力容器在停車時，應(yīng)先降壓，保溫消氫后，再降至常溫，切不可先降溫后降壓。試述其原因。在高溫，高氫分壓環(huán)境下工作的壓力容器，氫會以原子形式滲入到鋼中，被鋼的基體所溶解吸收。當(dāng)容器冷卻后，氫的溶解度大為降低，形成分子氫的富集，造成氫脆。4壓力容器設(shè)計為保證安全，壓力容器設(shè)計時應(yīng)綜合考慮哪些因素？具體有哪些要求？壓力容器設(shè)計應(yīng)綜合考慮材料、結(jié)構(gòu)、許用應(yīng)力、強（剛）度、制造、檢驗等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)予以高度重視。壓力容器設(shè)計就是根據(jù)給定的工藝設(shè)計條件，遵循現(xiàn)行的

31、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在確保安全的前提下，經(jīng)濟、正確地選擇材料，并進行結(jié)構(gòu)、強（剛）度和密封設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定合理、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)形式，并滿足制造、檢驗、裝配、運輸和維修等要求；強（剛）度設(shè)計的內(nèi)容主要是確定結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強度或剛度及穩(wěn)定性要求，以確保容器安全可靠地運行；密封設(shè)計主要是選擇合適的密封結(jié)構(gòu)和材料，保證密封性能良好。壓力容器的設(shè)計文件應(yīng)包括哪些內(nèi)容？壓力容器的設(shè)計文件，包括設(shè)計圖樣、技術(shù)條件、強度計算書，必要時還應(yīng)包括設(shè)計或安裝、使用說明書。若按分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，還應(yīng)提供應(yīng)力分析報告。壓力容器設(shè)計有哪些設(shè)計準(zhǔn)則？它們和壓力容器失效形式有什么關(guān)系？將力學(xué)分析結(jié)果與簡單實驗測量結(jié)果相比較，就

32、可判別壓力容器是否會失效。這種判據(jù)，稱為失效判據(jù)。因為壓力容器存在許多不確定因素,失效判據(jù)一般不能直接用于壓力容器的設(shè)計計算。為有效地利用現(xiàn)有材料的強度或剛度，工程上在考慮上述不確定因素時，較為常用的方法是引入安全系數(shù)，得到與失效判據(jù)相對應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則。壓力容器設(shè)計準(zhǔn)則大致可分為強度失效設(shè)計準(zhǔn)則、剛度失效設(shè)計準(zhǔn)則、穩(wěn)定失效設(shè)計準(zhǔn)則和泄漏失效設(shè)計準(zhǔn)則。對于不同的設(shè)計準(zhǔn)則，安全系數(shù)的含義并不相同。壓力容器設(shè)計時，應(yīng)先確定容器最有可能發(fā)生的失效形式，選擇合適的失效判據(jù)和設(shè)計準(zhǔn)則，確定適用的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，再按規(guī)范要求進行設(shè)計和校核。什么叫設(shè)計壓力？液化氣體儲存壓力容器的設(shè)計壓力如何確定？為壓力容器的設(shè)計

33、載荷條件之一，其值不低于最高工作壓力。而最高工作壓力系指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的最高表壓。對于盛裝液化氣體的容器，由于容器內(nèi)介質(zhì)壓力為液化氣體的飽和蒸氣壓，在規(guī)定的裝量系數(shù)范圍內(nèi)，與體積無關(guān)，僅取決于溫度的變化，故設(shè)計壓力與周圍的大氣環(huán)境溫度密切相關(guān)。此外，還要考慮容器外壁有否保冷設(shè)施， 可靠的保冷設(shè)施能有效地保證容器內(nèi)溫度不受大氣環(huán)境溫度的影響，即設(shè)計壓力應(yīng)根據(jù)工作條件下可能達到的最高金屬溫度確定。容器殼體的內(nèi)壁溫度為Ti,外壁溫度為To,通過傳熱計算得出的元件金屬截面的溫度平均值為T,請問設(shè)計溫度取哪個？選材以哪個溫度為依據(jù)？設(shè)計溫度取溫度平均值選材以設(shè)計溫度為準(zhǔn).根據(jù)定義，用圖

34、標(biāo)出計算厚度、設(shè)計厚度、名義厚度和最小厚度之間的關(guān)系；在上述厚度中，滿足強度（剛度、穩(wěn)定性）及使用壽命要求的最小厚度是哪一個？為什么？計算厚度（領(lǐng)是按有關(guān)公式采用計算壓力得到的厚度。必要時還應(yīng)計入其它載荷對厚度的影響。設(shè)計厚度（M系計算厚度與腐蝕裕量之和。名義厚度（M 指設(shè)計厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度，即標(biāo)注在圖樣上的厚度。有效厚度（8。為名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材負(fù)偏差。（見課本圖4-5）滿足強度（剛度、穩(wěn)定性）及使用壽命要求的最小厚度是設(shè)計厚度影響材料設(shè)計系數(shù)的主要因素有哪些？材料設(shè)計系數(shù)是一個強度“保險 ”系數(shù)，主要是為了保證受壓元件強度有足夠的安全儲備量，其大

35、小與應(yīng)力計算的精確性、材料性能的均勻性、載荷的確切程度、制造工藝和使用管理的先進性以及檢驗水平等因素有著密切關(guān)系。壓力容器的常規(guī)設(shè)計法和分析設(shè)計法有何主要區(qū)別？常規(guī)設(shè)計:常規(guī)設(shè)計將容器承受的“最大載荷”按一次施加的靜載荷處理，不涉及容器的疲勞壽命問題，不考慮熱應(yīng)力。常規(guī)設(shè)計以材料力學(xué)及彈性力學(xué)中的簡化模型為基礎(chǔ)，確定筒體與部件中平均應(yīng)力的大小，只要此值限制在以彈性失效設(shè)計準(zhǔn)則所確定的許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，則認(rèn)為筒體和部件是安全的。(3)常規(guī)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定了具體的容器結(jié)構(gòu)形式。分析設(shè)計：(1)將各種外載荷或變形約束產(chǎn)生的應(yīng)力分別計算出來，包括交變載荷，熱應(yīng)力，局部應(yīng)力等。(2)進行應(yīng)力分類，再按不同

36、的設(shè)計準(zhǔn)則來限制，保證容器在使用期內(nèi)不發(fā)生各種形式的失效。(3)可應(yīng)用于承受各種載荷、任何結(jié)構(gòu)形式的壓力容器設(shè)計，克服了常規(guī)設(shè)計的不足。薄壁圓筒和厚壁圓筒如何劃分？其強度設(shè)計的理論基礎(chǔ)是什么？有何區(qū)別？按照殼體的厚度t與其中面曲率半徑 R的比值大小，可分為薄殼和厚殼，工程上一般把t與R之比小于或等于0.1的殼體歸為薄殼，反之為厚殼。對于圓柱殼體，它們的外徑與內(nèi)徑的比值小于或等于1.2時，稱為薄壁圓筒。其強度計算以薄膜理論為基礎(chǔ)，采用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則。厚壁圓筒的強度計算以拉美公式為基礎(chǔ)，采用塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則或爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計。高壓容器的筒體有哪些結(jié)構(gòu)形式？它們各有什么特點和適用范圍？多層包扎式

37、熱套式繞板式整體多層包扎式繞帶式：又分型槽繞帶式和扁平鋼帶傾角錯繞式高壓容器筒體的對接深環(huán)焊縫有什么不足？如何避免？焊接缺陷的消除與檢測較困難.采用組合式圓筒對于內(nèi)壓厚壁圓筒，中徑公式也可按第三強度理論導(dǎo)出，試作推導(dǎo)。為什么GB150中規(guī)定內(nèi)壓圓筒厚度計算公式僅適用于設(shè)計壓力pW0.4 b?t。按形狀改變比能屈服失效判據(jù)計算出的內(nèi)壓厚壁筒體初始屈服壓力與實測值較為吻合，因而與形狀改變比能準(zhǔn)則相對應(yīng)的應(yīng)力強度eq4能較好地反映厚壁筒體的實際應(yīng)力水平。由表(4-1)知， eq4為與中徑公式相對應(yīng)的應(yīng)力強度eqm為eq4/ eqm隨徑比K的增大而增大。當(dāng) K=1.5時，比值為eq4eqm 弋 1.2

38、5這表明內(nèi)壁實際應(yīng)力強度是按中徑公式計算的應(yīng)力強度的1.25 倍。 由于 GB150 取ns=1.6， 若筒體徑比不超過1.5，仍可按式(4-13)計算筒體厚度。因為在液壓試驗(PT=1.25p)時，筒體內(nèi)表面的實際應(yīng)力強度最大為許用應(yīng)力的1.25X1.25=1.56倍，說明筒體內(nèi)表面金屬仍未達到屈服點，處于彈性狀態(tài)。當(dāng) K=1.5 時，8 =Di (K-1) /2=0.25Di,代入式(4-13)得即Pc=0.4 b t。這就是將式(4-13)的適用范圍規(guī)定為pcW 0.4 bte的依據(jù)所在。對計算壓力大于 0.4 b t。的單層厚壁筒體，常采用塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則或爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則進行設(shè)計。橢

39、圓形封頭、碟形封頭為何均設(shè)置直邊段？直邊段的作用是避免封頭和筒體的連接焊縫處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。從受力和制造兩方面比較半球形、橢圓形、碟形、錐殼和平蓋封頭的特點，并說明其主要應(yīng)用場合。(1) 半球形封頭在均勻內(nèi)壓作用下，薄壁球形容器的薄膜應(yīng)力為相同直徑圓筒體的一半。但缺點是深度大，直徑小時，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。半球形封頭常用在高壓容器上。(2)橢圓形封頭橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓形封頭深度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中、低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。(3)碟形封頭是一不連續(xù)曲面，在經(jīng)線曲率半徑突變

40、的兩個曲面連接處，由于曲率的較大變化而存在著較大邊緣彎曲應(yīng)力。該邊緣彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力疊加，使該部位的應(yīng)力遠遠高于其它部位，故受力狀況不佳。但過渡環(huán)殼的存在降低了封頭的深度，方便了成型加工，且壓制碟形封頭的鋼模加工簡單，使碟形封頭的應(yīng)用范圍較為廣泛。(4)錐殼結(jié)構(gòu)不連續(xù)，錐殼的應(yīng)力分布并不理想，但其特殊的結(jié)構(gòu)形式有利于固體顆粒和懸浮或粘稠液體的排放，可作為不同直徑圓筒體的中間過渡段，因而在中、低壓容器中使用較為普遍。(5)平蓋平蓋厚度計算是以圓平板應(yīng)力分析為基礎(chǔ)的,主要用于直徑較小、壓力較高的容器。螺栓法蘭連接密封中，墊片的性能參數(shù)有哪些？它們各自的物理意義是什么？墊片比壓力形成初始密封條件時

41、墊片單位面積上所受的最小壓緊力，稱為“墊片比壓力”，用 y 表示，單位為MPa.墊片系數(shù)為保證在操作狀態(tài)時法蘭的密封性能而必須施加在墊片上的壓應(yīng)力，稱為操作密封比壓。操作密封比壓往往用介質(zhì)計算壓力的m 倍表示，這里m 稱為 “墊片系數(shù)”，無因次。法蘭標(biāo)準(zhǔn)化有何意義？選擇標(biāo)準(zhǔn)法蘭時，應(yīng)按哪些因素確定法蘭的公稱壓力？為簡化計算、降低成本、增加互換性，制訂了一系列法蘭標(biāo)準(zhǔn)。法蘭標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)用途分管法蘭和容器法蘭兩套標(biāo)準(zhǔn)。法蘭應(yīng)根據(jù)容器或管道的公稱直徑、公稱壓力、工作溫度、工作介質(zhì)特性以及法蘭材料進行選用。在法蘭強度校核時，為什么要對錐頸和法蘭環(huán)的應(yīng)力平均值加以限制？當(dāng)法蘭錐頸有少量屈服時，錐頸部分和法蘭

42、環(huán)所承受的力矩將重新分配，錐頸已屈服部分不能再承受載荷，其中大部分需要法蘭環(huán)來承擔(dān)，這就使法蘭環(huán)的實際應(yīng)力有可能超過原有的法蘭環(huán)強度條件。因此為使法蘭環(huán)不產(chǎn)生屈服，保證密封可靠，尚需對錐頸部分和法蘭環(huán)的平均應(yīng)力加以限制。簡述強制式密封，徑向或軸向自緊式密封的機理，并以雙錐環(huán)密封為例說明保證自緊密封正常工作的條件。制式密封在預(yù)緊和工作狀態(tài)下都只依靠主螺栓的預(yù)緊作用，使金屬平墊片產(chǎn)生一定的塑性變形，填滿壓緊面的高低不平處，從而達到密封目的。自緊式密封盡量利用操作壓力壓緊密封元件實現(xiàn)自緊密封。預(yù)緊螺栓僅提供初始密封所需的力，壓力越高，密封越可靠，因而比強制式密封更為可靠和緊湊。按 GB150 規(guī)定，

43、在什么情況下殼體上開孔可不另行補強？為什么這些孔可不另行補強？壓力容器常常存在各種強度裕量，例如接管和殼體實際厚度往往大于強度需要的厚度；接管根部有填角焊縫；焊接接頭系數(shù)小于1 但開孔位置不在焊縫上。這些因素相當(dāng)于對殼體進行了局部加強，降低了薄膜應(yīng)力從而也降低了開孔處的最大應(yīng)力。因此，對于滿足一定條件的開孔接管，可以不予補強。GB150 規(guī)定，當(dāng)在設(shè)計壓力小于或等于2.5MPa 的殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于89mm 時，只要接管最小厚度滿足表4-14（見課本 ）要求，就可不另行補強。采用補強圈補強時，GB150 對其

44、使用范圍作了何種限制，其原因是什么？補強圈結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，使用經(jīng)驗豐富。但補強圈與殼體金屬之間不能完全貼合，傳熱效果差，在中溫以上使用時，二者存在較大的熱膨脹差，因而使補強局部區(qū)域產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力；另外，補強圈與殼體采用搭接連接，難以與殼體形成整體，所以抗疲勞性能差。這種補強結(jié)構(gòu)一般使用在靜載、常溫、中低壓、材料的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度低于540MPa、補強圈厚度小于或等于1.5 8磯殼體名義厚度8 n不大于38mm的場合。在什么情況下，壓力容器可以允許不設(shè)置檢查孔？容器若符合下列條件之一，則可不必開設(shè)檢查孔：筒體內(nèi)徑小于等于300mm 的壓力容器；容器上設(shè)有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開關(guān)的蓋子，

45、其封頭、蓋板或蓋子的尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸；無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器；制冷裝置用壓力容器；換熱器。試比較安全閥和爆破片各自的優(yōu)缺點？在什么情況下必須采用爆破片裝置？全閥安全閥的作用是通過閥的自動開啟排出氣體來降低容器內(nèi)過高的壓力。其優(yōu)點是僅排放容器內(nèi)高于規(guī)定值的部分壓力，當(dāng)容器內(nèi)的壓力降至稍低于正常操作壓力時，能自動關(guān)閉，避免一旦容器超壓就把全部氣體排出而造成浪費和中斷生產(chǎn)；可重復(fù)使用多次，安裝調(diào)整也比較容易。但密封性能較差，閥的開啟有滯后現(xiàn)象，泄壓反應(yīng)較慢。破片爆破片是一種斷裂型安全泄放裝置，它利用爆破片在標(biāo)定爆破壓力下即發(fā)生斷裂來達到泄壓目的，泄壓后爆破片不能

46、繼續(xù)有效使用，容器也被迫停止運行。雖然爆破片是一種爆破后不重新閉合的泄放裝置，但與安全閥相比，它有兩個特點：一是密閉性能好，能做到完全密封；二是破裂速度快，泄壓反應(yīng)迅速。因此，當(dāng)安全閥不能起到有效保護作用時，必須使用爆破片或爆破片與安全閥的組合裝置。以下場合應(yīng)優(yōu)先選用爆破片作為安全泄放裝置。介質(zhì)為不潔凈氣體的壓力容器；由于物料的化學(xué)反應(yīng)壓力可能迅速上升的壓力容器；毒性程度為極度、高度危害的氣體介質(zhì)或盛裝貴重介質(zhì)的壓力容器；介質(zhì)為強腐蝕性氣體的壓力容器，腐蝕性大的介質(zhì)，用耐腐蝕的貴重材料制造安全閥成本高，而用其制造爆破片，成本非常低廉。壓力試驗的目的是什么？為什么要盡可能采用液壓試驗？對于內(nèi)壓容

47、器，耐壓試驗的目的是：在超設(shè)計壓力下，考核缺陷是否會發(fā)生快速擴展造成破壞或開裂造成滲漏，檢驗密封結(jié)構(gòu)的密封性能。對于外壓容器，在外壓作用下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與容器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，跟缺陷無關(guān)，一般不用外壓試驗來考核其穩(wěn)定性，而以內(nèi)壓試驗進行“試漏 ”，檢查是否存在穿透性缺陷。由于在相同壓力和容積下，試驗介質(zhì)的壓縮系數(shù)越大，容器所儲存的能量也越大，爆炸也就越危險，故應(yīng)選用壓縮系數(shù)小的流體作為試驗介質(zhì)。常溫時， 水的壓縮系數(shù)比氣體要小得多，且來源豐富，因而是常用的試驗介質(zhì)。簡述帶夾套壓力容器的壓力試驗步驟，以及內(nèi)筒與夾套的組裝順序。夾套容器

48、是由內(nèi)筒和夾套組成的多腔壓力容器，各腔的設(shè)計壓力通常是不同的，應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗壓力值。內(nèi)筒根據(jù)實際情況按外壓容器或內(nèi)壓容器確定試驗壓力；夾套按內(nèi)壓容器確定試驗壓力。先做內(nèi)筒壓力試驗，壓力試驗安全后組裝夾套。在確定了夾套試驗壓力后，還必須校核內(nèi)筒在該試驗壓力下的穩(wěn)定性。如不能滿足外壓穩(wěn)定性要求，則在作夾套的液壓試驗時，必須同時在內(nèi)筒保持一定的壓力，以確保夾套試壓時內(nèi)筒的穩(wěn)定性。為什么要對壓力容器中的應(yīng)力進行分類？應(yīng)力分類的依據(jù)和原則是什么？、熱載荷壓力容器所承受的載荷有多種類型，如機械載荷（包括壓力、重力、支座反力、風(fēng)載荷及地震載荷等）等。它們可能是施加在整個容器上（如壓力），

49、也可能是施加在容器的局部部位（如支座反力）。因此，載荷在容器中所產(chǎn)生的應(yīng)力與分布以及對容器失效的影響也就各不相同。就分布范圍來看，有些應(yīng)力遍布于整個容器殼體，可能會造成容器整體范圍內(nèi)的彈性或塑性失效；而有些應(yīng)力只存在于容器的局部部位，只會造成容器局部彈塑性失效或疲勞失效。從應(yīng)力產(chǎn)生的原因來看，有些應(yīng)力必須滿足與外載荷的靜力平衡關(guān)系，因此隨外載荷的增加而增加，可直接導(dǎo)致容器失效；而有些應(yīng)力則是在載荷作用下由于變形不協(xié)調(diào)引起的，因此具有“自限性 ”。因此有必要對應(yīng)力進行分類，再按不同的設(shè)計準(zhǔn)則來限制。壓力容器應(yīng)力分類的依據(jù)是應(yīng)力對容器強度失效所起作用的大小。這種作用又取決于下列兩個因素：（ 1）

50、應(yīng)力產(chǎn)生的原因。即應(yīng)力是外載荷直接產(chǎn)生的還是在變形協(xié)調(diào)過程中產(chǎn)生的，外載荷是機械載荷還是熱載荷。（ 2）應(yīng)力的作用區(qū)域與分布形式。即應(yīng)力的作用是總體范圍還是局部范圍的，沿厚度的分布是均勻的還是線性的或非線性的。一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的區(qū)別是什么？.一次應(yīng)力是指平衡外加機械載荷所必須的應(yīng)力。一次應(yīng)力必須滿足外載荷與內(nèi)力及內(nèi)力矩的靜力平衡關(guān)系，它隨外載荷的增加而增加，不會因達到材料的屈服點而自行限制，所以，一次應(yīng)力的基本特征是“非自限性”。另外，當(dāng)一次應(yīng)力超過屈服點時將引起容器總體范圍內(nèi)的顯著變形或破壞，對容器的失效影響最大。.二次應(yīng)力是指由相鄰部件的約束或結(jié)構(gòu)的自身約束所引起的正應(yīng)力或剪應(yīng)

51、力。二次應(yīng)力不是由外載荷直接產(chǎn)生的，其作用不是為平衡外載荷，而是使結(jié)構(gòu)在受載時變形協(xié)調(diào)。這種應(yīng)力的基本特征是它具有自限性，也就是當(dāng)局部范圍內(nèi)的材料發(fā)生屈服或小量的塑性流動時，相鄰部分之間的變形約束得到緩解而不再繼續(xù)發(fā)展，應(yīng)力就自動地限制在一定范圍內(nèi)。.峰值應(yīng)力是由局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)和局部熱應(yīng)力的影響而疊加到一次加二次應(yīng)力之上的應(yīng)力增量，介質(zhì)溫度急劇變化在器壁或管壁中引起的熱應(yīng)力也歸入峰值應(yīng)力。峰值應(yīng)力最主要的特點是高度的局部性，因而不引起任何明顯的變形。其有害性僅是可能引起疲勞破壞或脆性斷裂。4.28 分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)劃分了哪五組應(yīng)力強度？許用值分別是多少？是如何確定的？（1）一次總體薄膜應(yīng)力強度SI

52、許用值以極限分析原理來確定的。SI =KSm一次局部薄膜應(yīng)力強度S n S n =1.5KSm一次薄膜（總體或局部）加一次彎曲應(yīng)力強度sm Sm=1.5KSm一次加二次應(yīng)力強度 SW根據(jù)安定性分析，一次加二次應(yīng)力強度SIV許用值為3Sm（5）峰值應(yīng)力強度SV按疲勞失效設(shè)計準(zhǔn)則，峰值應(yīng)力強度應(yīng)由疲勞設(shè)計曲線得到的應(yīng)力幅Sa進行評定，即S0.5Ri ) ，且圓筒不足以承受周向彎距時，就需在支座截面處的圓筒上設(shè)置加強圈，以便與圓筒一起承載。球形儲罐有哪些特點？設(shè)計球罐時應(yīng)考慮那些載荷？各種罐體型式有何特點？球形儲罐應(yīng)力分布均勻。設(shè)計時要考慮壓力載荷、重量載荷、風(fēng)載荷、雪載荷、地震載荷和環(huán)境溫度變化引

53、起的載荷。純桔瓣式的特點是球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施焊組裝比較容易，加快組裝進度并可對其實施自動焊。但是球瓣在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶內(nèi)或上，下對稱的帶間互換；下料成型復(fù)雜，板材利用率低，板材較小，不易設(shè)計人孔和接管。且不易錯開焊縫。足球瓣式，由于每塊的尺寸相同，下料規(guī)格化，材料利用率好，互換性好，組裝焊縫短。但是焊縫排布比較困難，組裝困難，且此類罐的適用容積較小?；旌鲜焦摅w基本結(jié)合了前面兩種的有點，現(xiàn)在的應(yīng)用比較廣泛。球形儲灌采用赤道正切柱式支座時，應(yīng)遵循那些準(zhǔn)則？支柱在球殼赤道帶等距離布置，支柱中心線和球殼相切或相割而焊接起來。若相割，支柱中心線和球殼交點同球心連線與赤道平面的夾角為1

54、0。20。為了能承受風(fēng)載荷和地震載荷，保證穩(wěn)定性，還必須在支柱間設(shè)置連接拉桿。液化氣體存儲設(shè)備設(shè)計時如何考慮環(huán)境對它的影響？不僅要考慮環(huán)境溫度、風(fēng)載荷、雪載荷和地震載荷，還要注意液化氣體的膨脹性和壓縮性。6換熱設(shè)備換熱設(shè)備有哪幾種主要形式？按換熱設(shè)備熱傳遞原理或傳熱方式進行分類，可分為以下幾種主要形式：直接接觸式換熱器利用冷、熱流體直接接觸，彼此混合進行換熱。蓄熱式換熱器借助于由固體構(gòu)成的蓄熱體與熱流體和冷流體交替接觸，把熱量從熱流體傳遞給冷流體。間壁式換熱器利用間壁（固體壁面）冷熱兩種流體隔開，熱量由熱流體通過間壁傳遞給冷流體。中間載熱體式換熱器載熱體在高溫流體換熱器和低溫流體換熱器之間循環(huán)

55、，在高溫流體換熱器中吸收熱量，在低溫流體換熱器中把熱量釋放給低溫流體。間壁式換熱器有哪幾種主要形式？各有什么特點？管式換熱器按傳熱管的結(jié)構(gòu)形式不同大致可分為蛇管式換熱器、套管式換熱器、纏繞管式換熱器和管殼式換熱器。在換熱效率、結(jié)構(gòu)緊湊性和單位傳熱面積的金屬消耗量等方面不如其它新型換熱器，但它具有結(jié)構(gòu)堅固、可靠、適應(yīng)性強、易于制造、能承受較高的操作壓力和溫度等優(yōu)點。在高溫、高壓和大型換熱器中，管式換熱器仍占絕對優(yōu)勢，是目前使用最廣泛的一類換熱器。板面式換熱器按傳熱板面的結(jié)構(gòu)形式可分為：螺旋板式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板式換熱器。傳熱性能要比管式換熱器優(yōu)越，由于其結(jié)構(gòu)上的

56、特點，使流體能在較低的速度下就達到湍流狀態(tài)，從而強化了傳熱。板面式換熱器采用板材制作，在大規(guī)模組織生產(chǎn)時，可降低設(shè)備成本，但其耐壓性能比管式換熱器差。其他一些為滿足工藝特殊要求而設(shè)計的具有特殊結(jié)構(gòu)的換熱器，如回轉(zhuǎn)式換熱器、熱管換熱器、聚四氟乙烯換熱器和石墨換熱器等。管殼式換熱器主要有哪幾種形式？.固定管板式：結(jié)構(gòu)簡單，承壓高，管程易清潔，可能產(chǎn)生較大熱應(yīng)力；適用殼側(cè)介質(zhì)清潔；管、殼溫差不大或大但殼側(cè)壓力不高。. 浮頭式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無熱應(yīng)力、管間和管內(nèi)清洗方便，密封要求高。適用殼側(cè)結(jié)垢及大溫差。.U 形管式：結(jié)構(gòu)比較簡單，內(nèi)層管不能更換；適用管內(nèi)清潔、高溫高壓。. 填料函式：結(jié)構(gòu)簡單，管間和管內(nèi)

57、清洗方便，填料處易泄漏；適用4MPa 以下，溫度受限制。換熱器流體誘導(dǎo)震動的主要原因有哪些？相應(yīng)采取哪些防震措施？ TOC o 1-5 h z 強度脹（密封與抗拉脫弱，無縫隙）；強度焊（密封與抗拉脫強，有縫隙，存在焊接殘余熱應(yīng)力）；脹焊并用（先焊后脹，至少保證其中之一抗拉脫）。換熱管與管板有哪幾種連接方式？各有什么特點？橫向流誘導(dǎo)振動的主要原因有：卡曼漩渦、流體彈性擾動、湍流顫振、聲振動、射流轉(zhuǎn)換。在橫流速度較低時，容易產(chǎn)生周期性的卡曼漩渦，這時在換熱器中既可能產(chǎn)生管子的振動，也可能產(chǎn)生聲振動。當(dāng)橫流速度較高時，管子的振動一般情況下是由流體彈性不穩(wěn)定性激發(fā)振動，但不會產(chǎn)生聲振動。只有當(dāng)橫流速度

58、很高，才會出現(xiàn)射流轉(zhuǎn)換而引起管子的振動。為了避免出現(xiàn)共振，要使激振頻率遠離固有頻率?？赏ㄟ^改變流速、改變管子固有頻率、增設(shè)消聲板、抑制周期性漩渦、設(shè)置防沖板或?qū)Я魍驳韧緩絹韺崿F(xiàn)。換熱設(shè)備傳熱強化可采用哪些途徑來實現(xiàn)？要使換熱設(shè)備中傳熱過程強化，可通過提高傳熱系數(shù)、增大換熱面積和增大平均傳熱溫差來實現(xiàn)。提高對流傳熱系數(shù)的方法又可分為有源傳熱強化和無源傳熱強化：.有源傳熱強化應(yīng)用外部能量來達到傳熱強化目的，如攪拌換熱介質(zhì)、使換熱表面或流體振動、將電磁場作用于流體以促使換熱表面附近流體的混合等技術(shù)。.無源傳熱強化無需應(yīng)用外部能量來達到傳熱強化的目的。在換熱器設(shè)計中，用的最多的無源傳熱強化法是擴展表面

59、，它既能增加傳熱面積，又能提高傳熱系數(shù)。a.如槽管、翅片可增加近壁區(qū)湍流度，設(shè)計結(jié)構(gòu)時要注意優(yōu)先增強傳熱系數(shù)小的一側(cè)的湍流度。b.改變殼程擋板結(jié)構(gòu)（多弓形折流板、異形孔板、網(wǎng)狀整圓形板），減少死區(qū)。改變管束支撐結(jié)構(gòu)（桿式支撐） ，減少死區(qū)。7塔設(shè)備塔設(shè)備由那幾部分組成？各部分的作用是什么？無論是填料塔還是板式塔，除了各種內(nèi)件之外，均由塔體、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平臺等組成。（具體作用參考課本）填料塔中液體分布器的作用是什么？液體分布器安裝于填料上部，它將液相加料及回流液均勻地分布到填料的表面上，形成液體的初始分布。試分析塔在正常操作、停工檢修和壓力試驗等三種工況下的載

60、荷？. 質(zhì)量載荷塔體、裙座、塔內(nèi)件、塔附件、操作平臺及扶梯質(zhì)量、偏心載荷（再沸器、冷凝器等附屬設(shè)備）；操作時物料質(zhì)量；水壓試驗時充水質(zhì)量；.偏心載荷（彎矩）.風(fēng)載荷.地震載荷（垂直與水平）.內(nèi)壓或外壓.其他塔在正常操作、停工檢修和壓力試驗等三種工況下的載荷是上述各種載荷的組合，請讀者自己思考。簡述塔設(shè)備設(shè)計的基本步驟。根據(jù)內(nèi)壓計算塔體厚度后，對正常操作、停工檢修及壓力試驗工況分別進行軸向最大拉伸應(yīng)力與最大壓縮應(yīng)力的校核。如不滿足要求，則需調(diào)整塔體厚度，重新進行應(yīng)力校核。如何確定筒體軸向應(yīng)力？（思路）內(nèi)壓或外壓引起重力引起垂直地震力最大彎矩（風(fēng)載、水平地震力、偏心彎矩）塔設(shè)備振動的原因有哪些？如