過程設(shè)備設(shè)計試卷

PAGE過程設(shè)備設(shè)計試卷目錄單項選擇題 1多項選擇題 13判斷題 28思考題 34單項選擇題答案 40多項選擇題答案 42判斷題答案 44思考題參考答案 48單項選擇題壓力容器導言高溫容器所謂高溫容器是指以下哪一種：〔GB150GB150適用以下哪種類型容器：〔設(shè)計準則一個載荷穩(wěn)定均勻的內(nèi)壓厚壁圓筒最好采用哪種設(shè)計準則：〔〕

A彈性失效

B塑性失效

C爆破失效

D彈塑性失效《容規(guī)》有關(guān)《容規(guī)》適用的壓力說法正確的選項是：〔〕

A.最高工作壓力大于0.01MPa(不含液體靜壓力)

B.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)

D.最高工作壓力大于等于1MPa(不含液體靜壓力)壓力容器分類毒性為高度或極度危害介質(zhì)PV>=0.2MPa.m3的低壓容器應(yīng)定為幾類容器：〔〕

A.Ⅰ類

B.Ⅱ類

C.Ⅲ材料性質(zhì)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)能力和密封性能。以下說法錯誤的選項是：〔介質(zhì)毒性毒性為中度危害的化學介質(zhì)最高容許質(zhì)量濃度為：〔壓力容器分類內(nèi)壓容器中，設(shè)計壓力大小為50MPa的應(yīng)劃分為：〔壓力容器分類以下屬于別離壓力容器的是：〔壓力容器應(yīng)力分析熱應(yīng)力在厚壁圓筒中，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，以下說法正確的選項是：〔〕

A.內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力和外壁應(yīng)力都有所惡化

B.內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力和外壁應(yīng)力都得到改善

C.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

D.內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力得到改善，而外壁應(yīng)力有所惡化圓平板應(yīng)力通過對最大撓度和最大應(yīng)力的比較，以下關(guān)于周邊固支和周邊簡支的圓平板說法正確的選項是：〔穩(wěn)定性以下有關(guān)受均布外壓作用圓筒的失穩(wěn)情況的表達，錯誤的選項是：〔厚壁圓筒以下不屬于提高厚壁圓筒屈服承載能力的措施為：〔不連續(xù)應(yīng)力以下有關(guān)不連續(xù)應(yīng)力的表達，錯誤的為：〔局部載荷以下關(guān)于局部載荷說法正確的選項是：〔穩(wěn)定性失穩(wěn)外壓的短圓筒，失穩(wěn)時，出現(xiàn)的波形個數(shù)為：〔薄殼應(yīng)力以下關(guān)于薄殼應(yīng)力分析中應(yīng)用的假設(shè)，錯誤的選項是：〔平板應(yīng)力關(guān)于薄圓平板的應(yīng)力特點，以下表述錯誤的選項是：〔〕

A.板內(nèi)為二向應(yīng)力，切應(yīng)力可予以忽略

B.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)境和時間對其性能的影響焊接方法在壓力容器制造過程中應(yīng)用最廣的焊接方法是：〔材料一般高壓容器的平蓋制造用的鋼材是：〔焊接接頭在焊接中力學性能得到明顯改善，是焊接接頭中組織和性能最好的區(qū)域是：〔壓力容器焊接以下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：〔焊接接頭以下焊接接頭中可能出現(xiàn)的缺陷，最危險的是：〔壓力容器材料以下金屬會產(chǎn)生低溫變脆的是：〔壓力容器檢測磁粉檢測屬于：〔鋼材化學成分以下關(guān)于硫化學成分在鋼材中的作用說法正確的選項是：〔〕

A.硫元素不是鋼材中的有害元素。

B.硫元素能提高鋼的強度，但會增加鋼的脆性。

C.硫元素能促進非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。

D.壓力容器用鋼對硫的限制和一般結(jié)構(gòu)鋼相當。鋼材可焊性鋼材的可焊性主要取決于它的化學成分，其中影響最大的是：〔塑性變形金屬塑性變形可分為熱變形和冷變形，其中分界線是：〔氫腐蝕氫脆以下關(guān)于氫腐蝕與氫脆的說法錯誤的選項是：〔壓力容器設(shè)計密封平墊密封屬于：〔設(shè)計準則同一承載能力下，僅受內(nèi)壓作用的圓筒按哪種計算方法計算的壁厚最?。骸矇毫θ萜魇问揭韵掠嘘P(guān)壓力容器失效形式的表達，正確的選項是：〔〕

A.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。

B.脆性斷裂屬于疲勞斷裂。

C.只有在交變載荷的作用下，才可能發(fā)生疲勞斷裂。D.蠕變斷裂按斷裂前的應(yīng)力來劃分，具有韌性斷裂的特征。設(shè)計準則以下有關(guān)壓力容器失效判據(jù)與設(shè)計準則的表達，錯誤的選項是：〔〕

A.失效判據(jù)是判別壓力容器失效狀態(tài)的依據(jù)

B.失效判據(jù)是基于力學分析結(jié)果與簡單實驗測量結(jié)果相比較得出的。

C.失效判據(jù)不能直接用于壓力容器設(shè)計計算。

D.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)計準則。設(shè)計準則在按彈性失效設(shè)計準則進行內(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，以下表達錯誤的選項是：〔〕

A.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。

B.在厚度較大即壓力較高時各種設(shè)計準則差異不大。

C.在同一承載能力下，中徑公式算出的厚度最薄。

D.在同一承載能力下，最大切應(yīng)力準則算出的厚度最厚。圓筒設(shè)計以下有關(guān)圓筒設(shè)計的表達，正確的選項是：〔〕

A.中徑公式的適用范圍僅限于薄壁圓筒即K<=1.2時。

B.對單層厚壁圓筒常采用塑性失效設(shè)計準則或爆破失效設(shè)計準則設(shè)計。

C.在厚壁圓筒的設(shè)計過程中，一般都考慮預應(yīng)力的影響。

D.常規(guī)設(shè)計中需對圓筒的熱應(yīng)力進行校核計算。設(shè)計技術(shù)參數(shù)以下有關(guān)壓力容器設(shè)計技術(shù)參數(shù)的表達，正確的選項是：〔〕

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。

B.設(shè)計壓力引入安全系數(shù)后得到計算壓力。

C.設(shè)計溫度不得低于元件金屬可能到達的最高溫度。

D.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。焊接接頭系數(shù)以下有關(guān)焊接接頭系數(shù)和材料設(shè)計系數(shù)的表述錯誤的選項是：〔密封裝置以下有關(guān)壓力容器密封裝置的表達錯誤的選項是：〔〕

A.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。

B.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。

C.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。

D.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”。開孔補強以下有關(guān)開孔補強設(shè)計的表達正確的選項是：〔

儲存設(shè)備雙鞍座設(shè)計臥式儲存罐雙鞍座支承時，兩支座的狀態(tài)應(yīng)采用：〔柱式支座低溫球罐的支柱與球殼連接處最好采用：〔扁塌現(xiàn)象臥式儲罐發(fā)生扁塌現(xiàn)象的根本原因是：〔球罐隨著石油業(yè)的發(fā)展，在大型球罐上最常采用的罐體組合方式是：〔換熱設(shè)備換熱器根據(jù)結(jié)構(gòu)來分，下面各項中那個不屬于管殼式換熱器：〔〕板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：〔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：〔管式換熱器以下關(guān)于管式換熱器的描述中，錯誤的選項是：〔〕

A.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。

B.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。

C.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。

D.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。換熱器防振以下措施中，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。

B.改變管子的固有頻率。

C.在殼程插入平行于管子軸線的縱向隔板或多孔板。

D.在管子的外邊面沿周向纏繞金屬絲或沿軸向安裝金屬條。多項選擇題壓力容器導言介質(zhì)危害性

介質(zhì)危害性有多種，其中影響壓力容器分類的是：〔

〕

A.

毒性

B.

腐蝕性

C.

氧化性

D.

易燃性壓力容器分類

以下屬于第三類壓力容器的是：〔

〕

A.毒性程度為極度和高度危險介質(zhì)的低壓容器；

B.毒性程度為極度和高度危險介質(zhì)且PV大于等于0.2MPa.m3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；

D.

中壓管殼式余熱鍋爐；

E.高壓容器《容規(guī)》

《容規(guī)》適用于具備以下哪些條件的壓力容器：〔

〕

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準沸點的液體。

過程設(shè)備

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、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。以下屬于過程設(shè)備在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的是：〔

〕

A

.

加氫反應(yīng)器

B

.

超高壓食品殺菌釜

C

.

核反應(yīng)堆

D

.壓縮機壓力容器分類

凡屬于以下情況之一者為一類壓力容器〔

〕；凡屬于以下情況之一者為二類壓力容器〔

〕；凡屬于以下情況之一者為三類壓力容器〔

〕；

A

.壓力

0.1MPa≤p＜1.6MPa

的容器；

B

.壓力

0.1MPa＜p≤1.6MPa

的容器；

C

.壓力

1.6MPa＜p≤10.0MPa

的容器；

D

.壓力

1.6MPa≤p＜10.0MPa

的容器；

E

.高壓容器；

F

.極度毒性和高度危險介質(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。壓力容器分類

以下關(guān)于壓力容器的分類錯誤的選項是：〔

〕

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。無力矩理論

以下哪些是無力矩理論的應(yīng)用條件：〔

〕

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?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》

《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：〔

〕

A

.最高工作壓力〔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準沸點的液體。設(shè)計標準

以下對GB150，JB4732和JB/T4735三個標準的有關(guān)表述中，正確的有：〔

〕

A

.當承受內(nèi)壓時，JB4732規(guī)定的設(shè)計壓力范圍為0.1MPa≤P≤35MPa

.

B

.GB150采用彈性失效設(shè)計準則，而TB/T4735采用塑性失效設(shè)計準則。

C

.GB150采用基于最大主應(yīng)力的設(shè)計準則，而JB4732采用第三強度理論。

D

.需做疲勞分析的壓力容器設(shè)計，在這三個標準中，只能選用GB150.

E

.GB150的技術(shù)內(nèi)容與ASME

VIII—1大致相當，為常規(guī)設(shè)計標準；而JB4732基本思路與ASME

VIII—2相同，為分析設(shè)計標準。

F

.GB150中規(guī)定鋼材許用應(yīng)力時，低碳鋼的屈服點及抗拉強度的材料設(shè)計系數(shù)分別為1.6與3.0。力容器分類

以下屬于第三類壓力容器的是：〔

〕

A.中壓搪玻璃壓力容器.

B.中壓容器

C.球形儲罐

D.低溫液體儲存容器〔容積大于5m3〕

E.移動式壓力容器.

F.低壓容器〔僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)〕安全附件

以下哪些是壓力容器的安全附件：〔

〕

A.爆破片裝置

B.壓力表

C.人孔

D.測溫儀

壓力容器分類

按承載方式分類，壓力容器可分為：〔

〕

A.

內(nèi)壓容器

B.

外壓容器

C.

反應(yīng)壓力容器

D.

真空容器壓力容器分類

以下壓力容器分類正確的選項是：〔

〕

A.

蒸壓釜屬于反應(yīng)壓力容器

B.

蒸發(fā)器屬于別離壓力容器

C.

干燥塔屬于別離壓力容器

D.

冷凝器屬于換熱壓力容器壓力容器應(yīng)力分析局部應(yīng)力

為降低局部應(yīng)力，以下結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的是：〔

〕

A.

減少兩聯(lián)接件的剛度差

B.

盡量采用圓弧過度

C.

局部區(qū)域補強

D.

選擇合理的開孔方位橢球殼應(yīng)力應(yīng)力分析失效形式

深水容器由于長期工作于水底并承受較大的外壓，常會出現(xiàn)以下幾種失效方式：〔

〕A.腐蝕

B.泄露

C.失穩(wěn)

邊緣應(yīng)力

厚壁圓筒應(yīng)力內(nèi)壓作用下，以下關(guān)于單層厚壁圓筒中應(yīng)力分部規(guī)律的表述正確的有：〔

〕

A.周向應(yīng)力及軸向應(yīng)力均為拉應(yīng)力，徑向應(yīng)力為壓應(yīng)力。

B.內(nèi)壁徑向應(yīng)力絕對值最大，而內(nèi)壁的周向應(yīng)力最小。

C.軸向應(yīng)力為一常量，沿壁厚均勻分布，且為周向應(yīng)力與徑向應(yīng)力和的一半。

D.除軸向應(yīng)力外，其他應(yīng)力沿厚度的不均勻程度與徑比K有關(guān)，K值愈大不均勻程度愈大。熱應(yīng)力

以下有關(guān)熱應(yīng)力的說法正確的有：〔

〕

A.熱應(yīng)力隨約束程度的增大而增大。

B.熱應(yīng)力于零外載平衡，是由熱變形受約束引起的自平衡應(yīng)力

C.厚壁圓筒徑向溫度不均勻引起熱應(yīng)力時，在溫度高處產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，溫度低處產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。

D.熱應(yīng)力具有自限性，屈服流動和高溫蠕變可使熱應(yīng)力降低。穩(wěn)定性

以下關(guān)于形狀缺陷對圓筒穩(wěn)定性影響說法正確的選項是：〔

〕

A.圓筒的形狀缺陷主要有不圓和局部區(qū)域的折皺，鼓脹或凹陷。

B.在內(nèi)壓作用下，圓筒有消除不圓度的趨勢。

C.形狀缺陷對內(nèi)壓容器強度的影響不大。

D.形狀缺陷對外壓容器強度的影響不大。局部應(yīng)力

通過合理地設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以降低局部應(yīng)力，例如以下措施正確的有：〔

〕

A.減少兩連接件的剛度差。

B.盡量采用圓弧過渡。

C.局部區(qū)域補強。

D.選擇合理的開孔方位。厚壁圓筒應(yīng)力分析

以下關(guān)于厚壁圓筒應(yīng)力分析正確的選項是：〔

〕

A.厚壁圓筒的應(yīng)力分析應(yīng)采用三向應(yīng)力分析。

B.厚壁圓筒周向應(yīng)力沿壁厚分布均勻。

C.厚壁圓筒徑向應(yīng)力沿壁厚分布均勻。

D.內(nèi)外壁間溫差加大，熱應(yīng)力相應(yīng)增大。無力矩理論

以下哪些是無力矩理論的應(yīng)用條件：〔

〕

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)角與撓度。壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響材料性能劣化局部腐蝕應(yīng)力腐蝕高溫蠕變壓力容器檢驗

以下屬于非破壞性檢驗的有：〔

〕

A.取樣試驗

B.外觀檢查

C.密封性檢查

D.無損檢測

焊接接頭材料鋼材化學成分

以下關(guān)于鋼材化學成分的說法正確的選項是：〔

〕

A.提高碳含量可能使強度增加，且使可焊性提高。

B.壓力容器用鋼的含碳量一般不大于0.25%。

C.在鋼中加入釩，鈦，鈮等元素，可提高鋼的強度和韌性。

D.硫磷是鋼中的最主要的有害元素。壓力容器鋼材

以下關(guān)于壓力容器常用鋼材形狀說法正確的選項是：〔

〕

A.圓筒一般由鋼板卷焊而成，鋼板通過沖壓或旋壓可制成封頭等。

B.壓力容器的接管，換熱管等常用無縫鋼管制造。

C.中國壓力容器鍛件標準中，將鍛件分為四個級別，級別高價格低。

D.壓力容器的平蓋常用鋼板制造。壓力容器環(huán)境因素焊接應(yīng)力和變形

以下關(guān)于焊接應(yīng)力和變形的說法正確的有：〔

〕

A.焊接過程的局部加熱導致焊接件的較大溫度梯度，引起焊接應(yīng)力和變形。

B.焊接應(yīng)力和外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力疊加，易造成局部區(qū)域應(yīng)力過高。

C.焊接形變使焊件形狀和尺寸發(fā)生變化，需要進行矯形。

D.在進行焊接后，焊接變形較大的，焊接應(yīng)力也較大。焊接應(yīng)力和變形

為減少焊接應(yīng)力和變形，可采取的措施有：〔

〕

A.減少焊接接頭數(shù)量。

B.焊縫不要布置在高壓區(qū)。

C.使焊縫交叉。

D.使用十字焊。壓力容器腐蝕壓力容器設(shè)計分析設(shè)計

以下說法中，正確的有：〔

〕

A.相同大小的應(yīng)力對壓力容器失效的危害程度不一定相同。

B.設(shè)計壽命為10年、操作周期為2小時的壓力容器應(yīng)按分析設(shè)計標準設(shè)計。

C.校核一次加二次應(yīng)力強度的目的是防止壓力容器發(fā)生過度彈性變形。

D.壓縮應(yīng)力不需要進行應(yīng)力分類限制。壓力容器失效高壓密封封頭

橢圓形封頭是目前中、低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一，以下關(guān)于橢圓形封頭說法正確的有：〔

〕

A.封頭的橢圓部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，應(yīng)力分布比較均勻

B.封頭深度較半球形封頭小的多，易于沖壓成型

C.橢圓形封頭常用在高壓容器上

D.直邊段的作用是防止封頭和圓筒的連接處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。設(shè)計參數(shù)

以下說法正確的選項是：〔

〕

A.影響焊接接頭系數(shù)的因素主要為焊接接頭形式和無損檢測的要求及長度比例

B.壓力容器的設(shè)計壓力不得小于安全閥的開啟壓力

C.設(shè)計溫度是指容器在正常情況下，設(shè)定元件的外表最大溫度。

D.確定外壓計算長度時，對于橢圓形封頭，應(yīng)計入直邊段及封頭曲面深度的三分之一。補強應(yīng)力分類交變載荷設(shè)計準則

以下有關(guān)壓力容器設(shè)計準則的表達，正確的有：〔

〕

A.彈性失效設(shè)計準則以容器整個危險面屈服作為實效狀態(tài)。

B.彈塑性失效設(shè)計準則認為只要載荷變化范圍到達安定載荷，容器就失效。

C.彈性失效設(shè)計準則較塑性失效設(shè)計準則更保守。

D.爆破失效設(shè)計準則認為壓力到達全屈服壓力時容器失效。加強圈封頭

壓力容器封頭較多，以下表達正確的有：〔

〕

A.凸形封頭包括半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、球冠形封頭和錐殼。

B.由筒體與封頭連接處的不連續(xù)效應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力增強影響以應(yīng)力增強系數(shù)的形式引入厚度計算式。

C.半球形封頭受力均勻，因其形狀高度對稱，整體沖壓簡單。

D.橢圓形封頭主要用于中、低壓容器。高壓密封安全閥應(yīng)快

支座韌性斷裂

換熱設(shè)備

換熱器

按照換熱設(shè)備熱傳遞原理或傳遞方式進行分類可以分為以下幾種主要形式：〔〕

A.

直接接觸式換熱器

B.

蓄熱式換熱器

C.

間壁式換熱器

D.

管式換熱器換熱器

下面屬于管殼式換熱器結(jié)構(gòu)的有：〔〕

A.

換熱管

B.

管板

C.

管箱

D.

殼體流體誘導振動

引起流體誘導振動的原因有：〔〕

A.

卡曼漩渦

B.

流體密度過大

C.

流體彈性擾動

D.

流體流速過快傳熱強化

傳熱強化的措施有：〔〕

A.

提高流量

B.

增加平均傳熱溫差

C.

擴大傳熱面積

D.

提高傳熱系數(shù)

管殼式換熱器以下關(guān)于管殼式換熱器的描述中，錯誤的選項是：〔〕

A.管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、能承受較高的壓力。

B.管殼式換熱器適用于殼側(cè)介質(zhì)清潔且不易結(jié)垢并能進行清洗的場合。

C.管殼式換熱器適用于管、殼程兩側(cè)溫差較大或者殼側(cè)壓力較高的場合。

D.在管殼式換熱器中，當管束與殼體的壁溫或材料的線膨脹系數(shù)相差不大時，殼體和管束中將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力判斷題第1章壓力容器導言

壓力容器主要是由筒體、封頭、開孔與接管、支座以及安全附件組成。

易燃介質(zhì)是指與空氣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％的氣體。

高壓容器〔代號H〕和超高壓容器〔代號U〕是典型的第一類壓力容器。

壓力容器中，封頭與筒體之間一定要有密封裝置。

壓力容器在設(shè)計時只要滿足企業(yè)要求就行了，不需要滿足GB150.

盛裝毒性程度為高度危害介質(zhì)的容器制造時，容器上的A、B類焊接接頭應(yīng)進行100%射線或超聲檢測。

壓力容器分為三類：第一類壓力容器，第二類壓力容器，第三類壓力容器，其中低壓的具有極度毒性的壓力容器屬于第一類壓力容器。

16MnR的含碳量約為0.016%.

毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于0.2MPa?m3

的低壓容器屬于第三類壓力容器。

所有毒性為高度危險的容器都屬于第三類壓力容器。

壓力容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用可分為：反應(yīng)壓力容器，換熱壓力容器，別離壓力容器，儲存壓力容器。其中反應(yīng)壓力容器最危險，而儲存壓力容器最安全。

某化工容器嚴格按照國際最新標準生產(chǎn)制造出來，當然它是滿足企業(yè)的標準的。

所謂的高溫容器是指工作溫度在材料蠕變溫度以上。

易燃介質(zhì)壓力容器的所有焊縫均應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。

在過程裝備設(shè)計中，為充分利用材料的強度，節(jié)省材料，減輕重量，應(yīng)采用等強度設(shè)計。

Q235-B鋼板可以用來制造毒性程度為高度危害介質(zhì)的壓力容器。

Q235－A鋼板可以用來制造壓力容器。

過程設(shè)備各零件的強度并不相同，整體強度往往取決于強度最弱的零部件的強度。壓力容器應(yīng)力分析

殼體失穩(wěn)時的臨界壓力隨殼體材料的彈性模量E、泊松比的增大而增大，而與其他因素無關(guān)。

由于邊緣應(yīng)力出現(xiàn)在不連續(xù)處，因此它的危險性遠遠大于薄膜應(yīng)力。

內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力疊加后得到改善，而外壁應(yīng)力有所惡化。外加熱情況下則剛好相反，內(nèi)壁應(yīng)力惡化，而外壁應(yīng)力得到很大改善。

對于受內(nèi)壓殼體，其上面各點一定是受到拉應(yīng)力的作用，而不會受到壓應(yīng)力的作用。

承受均布載荷時，周邊簡支圓平板和周邊固支圓平板的最大應(yīng)力都發(fā)生在支承處。

壓力容器爆破實驗中，橢圓形封頭和容器連接處有應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以爆破口一般會出現(xiàn)在接頭處。

筒體是壓力容器最主要的受壓元件之一，制造要求高，因此筒體的制造必須用鋼板卷壓成圓筒并焊接而成。

塑性失效設(shè)計準則一般用于應(yīng)力分布均勻的構(gòu)件。

外直徑與內(nèi)直徑之比2/1.5的圓柱殼體屬于薄壁圓筒。

工程上常用的標準橢圓形封頭，其a/b為2。

在僅受內(nèi)壓的厚壁圓筒中，軸向應(yīng)力沿壁厚分布是不均勻的。

周邊固支的圓平板在剛度和強度兩方面均優(yōu)于周邊簡支圓平板。

短圓筒在受外壓失穩(wěn)時，將呈現(xiàn)兩個波紋。第3章壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響加工硬化在冷加工和熱加工中都會存在。

只要有應(yīng)力存在，就會發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

脆性斷裂的特征是斷裂時容器沒有膨脹，斷口齊平，并與最大應(yīng)力方向平行，斷裂的速度快，常使容器斷裂成碎片。

從金屬學的觀點來區(qū)分，冷、熱加工的分界線是金屬的再結(jié)晶溫度。

熱變形中無再結(jié)晶出現(xiàn)，因而有加工硬化現(xiàn)象。

一般說來，具有體心立方晶格的金屬，如碳素鋼和低合金鋼，都會低溫變脆。

在常溫下工作的零件，在發(fā)生彈性變形后，如果變形總量保持不變，則零件內(nèi)的應(yīng)力將保持不變。

應(yīng)變硬化將使材料的比例極限提高而塑性降低。

鋼材化學成分對其性能和熱處理有較大影響，提高含碳量可使其強度和可焊性增加。

壓力容器材料含碳量要小于0.25%.

為了保護在高溫高氫分壓環(huán)境下工作的壓力容器，在停車時我們應(yīng)先把裝置降溫，使氫在金屬中的溶解度下降，以利于析氫，然后在降壓。

經(jīng)過冷加工塑性變形的碳素鋼、低合金鋼，在室溫下停留較長時間或在較高溫度下停留一定時間后，會出現(xiàn)屈服點和抗拉強度提高，塑性和韌性降低的現(xiàn)象，稱為應(yīng)變時效。

熔合區(qū)是焊接接頭中最薄弱的環(huán)節(jié)之一，部分正火區(qū)是焊接接頭中組織和性能最好的區(qū)域

壓力容器設(shè)計時，應(yīng)盡可能使零件工作時產(chǎn)生的最大正應(yīng)力與纖維組織方向重合。

在焊接中要注意，焊縫不要布置在高應(yīng)力區(qū)，焊縫要盡可能防止交叉

固溶處理和穩(wěn)定化處理都屬于改善綜合性能的熱處理。

在高溫和恒定載荷作用下，金屬材料會產(chǎn)生隨時間而發(fā)展的塑性變形，稱為蠕變現(xiàn)象。第4章壓力容器設(shè)計

承受均布周向外壓力的圓筒，只要設(shè)置加強圈均可提高其臨界壓力。

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)力或切應(yīng)力。

有效厚度為名義厚度減去鋼材負偏差。

確定外壓計算長度時，對于橢圓形封頭，應(yīng)計入直邊段及封頭曲面深度的三分之一

。

咬邊不僅會減少母材的承載面積，還會產(chǎn)生應(yīng)力集中，危害較為嚴重，較深時應(yīng)予消除。

由于韌性斷裂時容器的實際應(yīng)力值往往很低，爆破片、安全閥等安全附件不會動作，其后果要比脆性斷裂嚴重得多。

檢查孔是為了檢查壓力容器在使用過程中是否有裂紋變形、腐蝕等缺陷產(chǎn)生,所以,所有殼體上必須開設(shè)檢查孔。

爆破片的工作原理相當于用局部破壞換取整體安全。相比安全閥來說，通常使用的環(huán)境更為惡劣。

剛度失效是指由于構(gòu)件過度的塑性變形而引起的失效。

失效判據(jù)可以直接用于壓力容器的設(shè)計計算。

爆破失效設(shè)計準則以整個危險截面屈服作為失效狀態(tài)。

影響焊接接頭系數(shù)的因素較多，主要與焊接接頭形式和焊縫無損檢測的要求和長度比例有關(guān)。

加工時壓緊界面上凹凸不平的間隙以及壓緊力不足是造成“界面泄露”的直接原因。

非金屬墊片的密封比壓一般大于金屬墊片的密封比壓。

為了均勻壓緊墊片，應(yīng)保證壓緊面的平面度和法蘭中心軸線的垂直度。

凹凸壓緊面安裝時易于對中，還能有效防止墊片被擠壓出壓緊面，適用與管法蘭和容器法蘭。

安全泄放裝置的額定泄放量可以小于容器的安全泄放量。

影響疲勞壽命的因素僅有材料本身的抗疲勞性能以及交變載荷作用下的應(yīng)力幅。

當開孔直徑超過標準允許的開孔范圍時，對于內(nèi)壓容器，不能采用等面積補強法進行計算。

容器和管道的相同的公稱直徑表示它們的直徑相同。第5章儲存設(shè)備

儲罐的形式主要有臥式，立式和球形儲罐，儲存介質(zhì)的性質(zhì)是選擇儲罐形式和儲存系統(tǒng)的一個

重要因素。

鞍座包角越小，鞍角重量越輕，且儲罐——支座系統(tǒng)的中心降低。

工程上可以將雙鞍座臥式儲存罐簡化為均布載荷的外伸簡支梁。

球罐支座中裙式支座用得最為廣泛。

柱式支座的主要缺點是球罐的重心高，穩(wěn)定性差。

需要開檢查孔時，由于特殊原因而不能開設(shè)時，應(yīng)相應(yīng)縮短檢查周期，或者對全部縱向環(huán)向焊縫作100%無損檢測。

球罐接管除工藝特殊要求外，應(yīng)盡量集中在上下極板上。

在用水壓測試容器壁厚時，校合壓力一般取1.25P.

按形狀改變比能屈服失效判劇計算出的內(nèi)壁初始屈服壓力和實際測量值最為接近。換熱設(shè)備

套管式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單，工作適應(yīng)范圍大，傳熱面積增減方便的特點

通過增加管程流量或增加橫流速度可以改變卡曼漩渦頻率，從而消除散熱器的振動。

余熱鍋爐是在工業(yè)中用來回收余熱的一種鍋爐，它的基本結(jié)構(gòu)和一般鍋爐相似。

余熱鍋爐的使用會增加對環(huán)境的污染

使用余熱鍋爐能夠提高熱能總利用率，節(jié)約一次能源消耗。

在換熱設(shè)備中，采用大直徑的換熱管可以增大傳熱面積。

在換熱設(shè)備中，換熱管的管徑愈小，耐壓愈高。

管內(nèi)翅片雖然增加了傳熱面積，但是也改變了流體在管內(nèi)的流動形勢和阻力分布，泵功率的損失也會相應(yīng)增加。

管子的固有頻率可以通過精確的計算獲得。

板式換熱器可用于處理從水到高黏度的液體的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等過程，適用于經(jīng)常需要清洗，工作環(huán)境要求十分緊湊的場合。思考題壓力容器導言

介質(zhì)的毒性程度和易燃特性對壓力容器的設(shè)計、制造、使用和管理有何影響？

壓力容器主要由哪幾部分組成？分別起什么作用？

《容規(guī)》在確定壓力容器類別時，為什么不僅要根據(jù)壓力高低，還要視壓力與容積的乘積pV大小進行分類？

《容規(guī)》與GB150的適用范圍是否相同？為什么？

GB150、JB4732和JB/T4735三個標準有何不同？它們的適用范圍是什么？

過程設(shè)備的基本要求有哪些？要求的因素有哪些？

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？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？

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，為什么？

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？

試確定和劃分短圓筒與剛性圓筒的界限，并導出其臨界長度

承受橫向均布載荷的圓形薄板，其力學特征是什么？它的承載能力低于薄壁殼體的承載能力的原因是什么？

承受橫向均布載荷作用的圓平板，試比較周邊簡支和固支情況下，圓板中的最大彎曲應(yīng)力和撓度的大小和位置

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？

已知一環(huán)板，外周邊簡支、內(nèi)周邊受均布剪力f，其任意半徑處的轉(zhuǎn)角、撓度和彎曲應(yīng)力、表達式均為已知?，F(xiàn)求幾何尺寸不變時，內(nèi)周邊簡支、外周邊受均布剪力的環(huán)板的轉(zhuǎn)角、撓度和應(yīng)力的表達式。

單層厚壁圓筒在內(nèi)壓與溫差同時作用時，其綜合應(yīng)力沿壁厚如何分布？筒壁屈服發(fā)生在何處？為什么？，在彈塑性應(yīng)力分析中同樣適用？2.12一厚壁圓筒，兩端封閉且能可靠地承受軸向力，試問軸向、環(huán)向、徑向三應(yīng)力之關(guān)系式，對于理想彈塑性材料，在彈性、塑性階段是否都成立，為什么？

有兩個厚壁圓筒，一個是單層，另一個是多層圓筒，二者徑比和材料相同，試問這兩個厚壁圓筒的爆破壓力是否相同？為什么？2.14預應(yīng)力法提高厚壁圓筒屈服承載能力的基本原理是什么？2.15承受橫向均布載荷的圓形薄板，其力學特征是什么？其承載能力低于薄壁殼體的承載能力的原因是什么？

單層薄壁圓筒同時承受內(nèi)壓Pi和外壓Po作用時，能否用壓差代入僅受內(nèi)壓或僅受外壓的厚壁圓筒筒壁應(yīng)力計算式來計算筒壁應(yīng)力？為什么？試比較承受橫向均布載荷作用的圓形薄板，在周邊簡支和固支情況下的最大彎曲應(yīng)力和撓度的大小和位置。

工程上采取什么措施來減少熱應(yīng)力？

試分別在內(nèi)壓和外壓作用下分析圓筒形狀缺陷對圓筒穩(wěn)定性的影響。試述有哪些因素影響承受均布外壓圓柱殼的臨界壓力？提高圓柱殼彈性失穩(wěn)的臨界壓力，采用高強度材料是否正確，為什么？

求解內(nèi)壓殼體與接管連接處的局部應(yīng)力有哪幾種方法？

圓柱殼除受到介質(zhì)壓力作用外，還有哪些從附件傳遞來的外加載荷？

組合載荷作用下，殼體上局部應(yīng)力的求解的基本思路是什么？試舉例說明。

何謂回轉(zhuǎn)殼的不連續(xù)效應(yīng)？不連續(xù)應(yīng)力有那些重要特征，其中β與(Rt)平方根兩個參數(shù)量的物理意義是什么？

單層厚壁圓筒承受內(nèi)壓時，其應(yīng)力分布有那些特征？當承受的內(nèi)壓很高時，能否僅用增加壁厚來提高承載能力，為什么？

一殼體成為回轉(zhuǎn)薄殼軸對稱問題的條件是什么？

試分析標準橢圓封頭采用長短軸之比a/b=2的原因。

推導無力矩理論的基本方程時，在微元截取時，能否采用兩個相鄰的垂直于軸線的橫截面代替教材中于經(jīng)線垂直、同殼體正交的圓錐面？為什么？

單層厚壁圓筒承受內(nèi)壓時，其應(yīng)力分布有那些特征？當承受內(nèi)壓很高時，能否僅增加壁厚來提高承載能力？壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響壓力容器用鋼有哪些基本要求?改善鋼材性能的途徑有哪些？

簡述壓力容器選材的基本原則。

什么是應(yīng)變硬化?應(yīng)變硬化對鋼材的常溫力學性能有何影響?

什么是環(huán)境氫脆?環(huán)境氫脆是由什么原因引起的?

疲勞破壞有哪些特征？

什么是石墨化現(xiàn)象?怎樣預防?

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?

影響壓力容器鋼材性能的環(huán)境因素有哪些?

試列舉三種壓力容器韌性破壞的原因。

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？

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？

減少焊接應(yīng)力和變形的措施有哪些？焊接接頭常見缺陷有哪幾種？試畫圖表示。

簡述短期靜載下溫度對鋼材力學性能的影響

為什么要控制壓力容器鋼中的磷、硫含量？

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。

簡述應(yīng)力腐蝕過程及預防措施請列舉焊接接頭檢驗的主要方法。

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。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？

壓力容器的設(shè)計文件應(yīng)包括哪些內(nèi)容？

壓力容器設(shè)計有哪些設(shè)計準則？它們和壓力容器失效形式有什么關(guān)系？

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？

一容器殼體的內(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)？

根據(jù)定義，用圖標出計算厚度、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？

影響材料設(shè)計系數(shù)的主要因素有哪些？

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？

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？

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？

高壓容器筒體的對接深環(huán)焊縫有什么不足？如何防止？

對于內(nèi)壓厚壁圓筒，中徑公式也可按第三強度理論導出，試作推導。

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p≤0.4[σ]tφ？

橢圓形封頭、碟形封頭為何均設(shè)置直邊段？

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。

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？

法蘭標準化有何意義？選擇標準法蘭時，應(yīng)按哪些因素確定法蘭的公稱壓力？

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？

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。

按GB150規(guī)定，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？

采用補強圈補強時，GB150對其使用范圍作了何種限制，其原因是什么？

在什么情況下，壓力容器可以允許不設(shè)置檢查孔？

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？

壓力試驗的目的是什么？為什么要盡可能采用液壓試驗？

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。

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？

一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的區(qū)別是什么？

分析設(shè)計標準劃分了哪五組應(yīng)力強度？許用值分別是多少？是如何確定的？

在疲勞分析中，為什么要考慮平均應(yīng)力的影響？如何考慮？

化工壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則是什么？

強度失效是因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效，強度失效有哪些形式？并選擇其一簡述其特征和產(chǎn)生的原因

簡述應(yīng)力腐蝕過程及預防措施

簡述爆破片的作用，并與安全閥相比照，簡述其特點

常見的局部開孔補強結(jié)構(gòu)有那幾種？試畫圖說明

簡述計算厚度、設(shè)計厚度、名義厚度、有效厚度之間的關(guān)系

什么是焊接應(yīng)力？減少焊接應(yīng)力有什么措施？

高壓密封的結(jié)構(gòu)形式有哪些？

請列舉出幾種常見的組合式圓筒設(shè)計形式，并分別簡述其各自的優(yōu)點

為什么要考慮開孔的補強問題？

簡述安全泄放裝置的作用.

壓力容器的失效判據(jù)和設(shè)計準則是什么?

平封頭與筒體相連，通常平封頭較厚，所以焊接工藝上通常要求在平封頭焊接區(qū)附近開一個環(huán)行槽，其目的是什么，根據(jù)是什么？請列舉焊接接頭檢驗的主要方法。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。簡述過程設(shè)備的基本設(shè)計步驟。儲存設(shè)備

設(shè)計雙鞍座臥式容器時，支座位置應(yīng)該按照那些原則確定？試說明理由。

雙鞍座臥式容器受力分析與外伸梁承受均布載荷有何相同何不同，試用剪力圖和彎距圖比較。

“扁塌”現(xiàn)象的原因是什么？如何防止這一現(xiàn)象出現(xiàn)？

雙鞍座臥式容器設(shè)計中應(yīng)計算那些應(yīng)力？如何產(chǎn)生的？

鞍座包角對臥式容器筒體應(yīng)力和鞍座自身強度有何影響？

在什么情況下應(yīng)對臥式容器進行加強圈加強？

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？

球形儲灌采用赤道正切柱式支座時，應(yīng)遵循那些準則？

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？換熱設(shè)備換熱設(shè)備有哪幾種主要形式？間壁式換熱器有哪幾種主要形式？各有什么特點？管殼式換熱器主要有哪幾種形式？換熱器流體誘導震動的主要原因有哪些？相應(yīng)采取哪些防震措施？換熱管與管板有哪幾種連接方式？各有什么特點？換熱設(shè)備傳熱強化可采用哪些途徑來實現(xiàn)？塔設(shè)備塔設(shè)備由那幾部分組成？各部分的作用是什么？填料塔中液體分布器的作用是什么？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荷？簡述塔設(shè)備設(shè)計的基本步驟。塔設(shè)備振動的原因有哪些？如何預防振動？塔設(shè)備設(shè)計中，哪些危險界面需要校核軸向強度和穩(wěn)定性？第8章反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備有哪幾種分類方法？簡述幾種常見的反應(yīng)設(shè)備的特點。機械攪拌反應(yīng)器主要由哪些零部件組成？攪拌容器的傳熱元件有哪幾種？各有什么特點？

攪拌器在容器內(nèi)的安裝方法有哪幾種？對于攪拌機頂插式中心安裝的情況，其流型有什么特點？常見的攪拌器有哪幾種？簡述各自特點。渦輪式攪拌器在容器中的流型及其應(yīng)用范圍？

生物反應(yīng)容器中選用的攪拌器時應(yīng)考慮的因素？攪拌軸的設(shè)計需要考慮哪些因素？攪拌軸的密封裝置有幾種？各有什么特點？單項選擇題答案壓力容器導言A單項選擇題1.2B單項選擇題1.3B單項選擇題1.4B單項選擇題1.5C單項選擇題1.6B單項選擇題1.7B單項選擇題1.8C單項選擇題1.9C壓力容器應(yīng)力分析單項選擇題2.1D單項選擇題2.2A單項選擇題2.3A單項選擇題2.4D單項選擇題2.5C單項選擇題2.6B單項選擇題2.7C單項選擇題2.8D單項選擇題2.9B壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響A單項選擇題3.2C單項選擇題3.3B單項選擇題3.4D單項選擇題3.5A單項選擇題3.6B單項選擇題3.7D單項選擇題3.8C單項選擇題3.9A0A1D壓力容器設(shè)計A單項選擇題4.2A單項選擇題4.3C單項選擇題4.4D單項選擇題4.5B單項選擇題4.6B單項選擇題4.7A單項選擇題4.8D單項選擇題4.9C儲存設(shè)備單項選擇題5.1C單項選擇題5.2C單項選擇題5.3A單項選擇題5.4C換熱設(shè)備單項選擇題6.1B單項選擇題6.2C單項選擇題6.3B單項選擇題6.4C單項選擇題6.5A多項選擇題答案壓力容器導言1.1

AD

1.2

BCDE

1.3

ABCD

1.4

ABC

1.5

A；DG；EF1.6

AC

1.7

ABCD

1.8

BCD

1.9

CEF

1.10

ADE1.11

ABD

1.12

AB

1.13

CD壓力容器應(yīng)力分析2.1

ABCD

2.2

ABC

2.3

AC

2.4

ABC

2.5

AC2.6

ACD

2.7

ABD

2.8

ABC

2.9

ABCD

2.10

AD1

ABCD壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響3.1

ACD

3.2

ABC

3.3

ABC

3.4

ABCD

3.5

BCD3.6

ABD

3.7

ABC

3.8

BCD

3.9

AB

3.10

ABCD3.11

ABC

3.12

AB

3.13

ABD壓力容器設(shè)計4.1

ABC

4.2

ABC

4.3

AC

4.4

ABD

4.5

ABD4.6

ABC

4.7

ABD

4.8

ABCD

4.9

BC

4.10

ABC4.11

BD4.12

ABC3

BD4

ABC5

AC換熱設(shè)備6.1

ABC

6.2

ABCD

6.3

ACD

6.4

BCD

6.5

CD判斷題答案壓力容器導言判斷題1.1F

判斷題1.2F判斷題1.3F判斷題1.4F判斷題1.5F

T

判斷題1.7F判斷題1.8F判斷題1.9TFF

2F3T4T5T判斷題1.16F

7F8T壓力容器應(yīng)力分析F

判斷題2.2F

判斷題2.3T判斷題2.4F判斷題2.5F

F

判斷題2.7F判斷題2.8F判斷題2.9F判斷題2.10FF

2T3F壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響F

判斷題3.2F判斷題3.3F判斷題3.4T判斷題3.5F判斷題3.6T

判斷題3.7T判斷題3.8T判斷題3.9F

0T判斷題3.11F

2T3F4T5T

T

7T壓力容器設(shè)計判斷題4.1F

判斷題4.2T判斷題4.3

F判斷題4.4T

判斷題4.5T判斷題4.6F

判斷題4.7F判斷題4.8T判斷題4.9F0F判斷題4.11F

2T3T4F5TT

7F8F9T判斷題4.20F儲存設(shè)備判斷題5.1T

判斷題5.2F判斷題5.3T判斷題5.4F判斷題5.5TT

判斷題5.7T判斷題5.8T判斷題5.9T換熱設(shè)備判斷題6.1T

判斷題6.2F判斷題6.3T判斷題6.4F判斷題6.5T判斷題6.6

F

判斷題6.7F判斷題6.8T判斷題6.9F判斷題6.10T思考題參考答案壓力容器導言

我國《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》根據(jù)整體危害水平對壓力容器進行分類。壓力容器破裂爆炸時產(chǎn)生的危害愈大，對壓力容器的設(shè)計、制造、檢驗、使用和管理的要求也愈高。

設(shè)計壓力容器時，依據(jù)化學介質(zhì)的最高容許濃度，我國將化學介質(zhì)分為極度危害〔Ⅰ級〕、高度危害〔Ⅱ級〕、中度危害〔Ⅲ級〕、輕度危害〔Ⅳ級〕等四個級別。介質(zhì)毒性程度愈高，壓力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈嚴重。壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指易燃氣體或液化氣體，盛裝易燃介質(zhì)的壓力容器發(fā)生泄漏或爆炸時，往往會引起火災或二次爆炸，造成更為嚴重的財產(chǎn)損失和人員傷亡。

因此，品種相同、壓力與乘積大小相等的壓力容器，其盛裝介質(zhì)的易燃特性和毒性程度愈高，則其潛在的危害也愈大，相應(yīng)地，對其設(shè)計、制造、使用和管理也提出了更加嚴格的要求。例如，Q235-B鋼板不得用于制造毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)的壓力容器；盛裝毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)的壓力容器制造時，碳素鋼和低合金板應(yīng)逐張進行超聲檢測，整體必須進行焊后熱處理，容器上的A、B類焊接接頭還應(yīng)進行100％射線或超聲檢測，且液壓試驗合格后還應(yīng)進行氣密性試驗。而制造毒性程度為中度或輕度的容器，其要求要低得多。又如，易燃介質(zhì)壓力容器的所有焊縫均應(yīng)采用全熔透結(jié)構(gòu)

筒體：壓力容器用以儲存物料或完成化學反應(yīng)所需要的主要壓力空間，是壓力容器的最主要的受壓元件之一；

封頭：有效保證密封，節(jié)省材料和減少加工制造的工作量；

密封裝置：密封裝置的可靠性很大程度上決定了壓力容器能否正常、安全地運行；

開孔與接管：在壓力容器的筒體或者封頭上開設(shè)各種大小的孔或者安裝接管，以及安裝壓力表、液面計、安全閥、測溫儀等接管開孔，是為了工藝要求和檢修的需要。

支座：壓力容器靠支座支承并固定在基礎(chǔ)上。

安全附件：保證壓力容器的安全使用和工藝過程的正常進行。

《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》依據(jù)整體危害水平對壓力容器進行分類，假設(shè)壓力容器發(fā)生事故時的危害性越高，則需要進行安全技術(shù)監(jiān)督和管理的力度越大，對容器的設(shè)計、制造、檢驗、使用和管理的要求也越高。

壓力容器所蓄能量與其內(nèi)部介質(zhì)壓力和介質(zhì)體積密切相關(guān)：體積越大，壓力越高，則儲藏的能量越大，發(fā)生破裂爆炸時產(chǎn)生危害也越大。

因此，《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》在確定壓力容器類別時，不僅要根據(jù)壓力的高低，還要視壓力與容積的乘積pV大小進行分類?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》與GB150適用范圍的相異之處見下表：項目《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》GB150壓力最高工作壓力Pw≥0.1MPa，且Pw<100MPa設(shè)計壓力Pd≥0.1MPa，或真空度≥0.02MPa；且Pd≤35MPa溫度未作規(guī)定Td：－196℃～材料蠕變溫度幾何尺寸內(nèi)徑Di≥0.15m，容積V≥3內(nèi)徑Di≥介質(zhì)氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體未作規(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：《鋼制壓力容器》中國第一部壓力容器國家標準，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)計準則。只是用于固定的承受載荷的壓力容器

JB4732：《鋼制壓力容器――分析設(shè)計準則》是分析設(shè)計準則，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)計準則。

JB/T4735：《鋼制焊接常壓容器》屬于常規(guī)設(shè)計準則。適用壓力-0.02Mpa～0.1Mpa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)失效準則

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)

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)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。壓力容器應(yīng)力分析

1.在內(nèi)壓作用下，這些殼體將產(chǎn)生應(yīng)力和變形，當此應(yīng)力超過材料的屈服點，殼體將產(chǎn)生顯著變形，直至斷裂。

2.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。

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μ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。

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L<Lcr〕，或使短圓筒的長度進一步降低，從而提高圓筒的臨界壓力。假設(shè)設(shè)置的加強圈不能使長圓筒變?yōu)槎虉A筒〔L≥Lcr〕,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)置額外的加強圈已無濟于事。因此，加強圈的數(shù)量并不是越多越好，應(yīng)當設(shè)計合理的間距。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n>2的短圓筒的界限，此特性尺寸稱為臨界長度，以Lcr表示。當圓筒的計算長度L>Lcr時屬長圓筒；當L<Lcr時屬短圓筒。如圓筒的計算長度L=Lcr時，上述兩式相等即得

受軸對稱均布載荷薄圓板的應(yīng)力有以下特點①板內(nèi)為二向應(yīng)力、。平行于中面各層相互之間的正應(yīng)力及剪力引起的切應(yīng)力均可予以忽略。②正應(yīng)力、沿板厚度呈直線分布，在板的上下外表有最大值，是純彎曲應(yīng)力。③應(yīng)力沿半徑的分布與周邊支承方式有關(guān)，工程實際中的圓板周邊支承是介于兩者之間的形式。

④薄板結(jié)構(gòu)的最大彎曲應(yīng)力與成正比，而薄殼的最大拉〔壓〕應(yīng)力與成正比，故在相同條件下，薄板的承載能力低于薄殼的承載能力。

周邊固支和周邊簡支圓平板的最大撓度都在板中心。周邊固支時，最大撓度為

周邊簡支時，最大撓度為

二者之比為對于鋼材，將代入上式得這說明，周邊簡支板的最大撓度遠大于周邊固支板的撓度。2.應(yīng)力周邊固支圓平板中的最大正應(yīng)力為支承處的徑向應(yīng)力，其值為

周邊簡支圓平板中的最大正應(yīng)力為板中心處的徑向應(yīng)力，其值為

二者的比值為對于鋼材，將代入上式得這說明周邊簡支板的最大正應(yīng)力大于周邊固支板的應(yīng)力。

內(nèi)加熱情況下內(nèi)壁應(yīng)力疊加后得到改善，而外壁應(yīng)力有所惡化。外加熱時則相反，內(nèi)壁應(yīng)力惡化，而外壁應(yīng)力得到很大改善。

〔綜合應(yīng)力沿厚壁圓筒分布見課本2.3厚壁圓筒應(yīng)力分析〕

首先屈服點需要通過具體計算得出，可能是任意壁厚上的點。

微元體的平衡方程是從力的平衡角度列出的，不涉及材料的性質(zhì)參數(shù)〔如彈性模量，泊松比〕，不涉及應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系，故在彈塑性應(yīng)力分析中仍然適用。

成立。

不相同。采用多層圓筒結(jié)構(gòu)，使內(nèi)層材料受到壓縮預應(yīng)力作用，而外層材料處于拉伸狀態(tài)。當厚壁圓筒承受工作壓力時，筒壁內(nèi)的應(yīng)力分布由按Lamè〔拉美〕公式確定的彈性應(yīng)力和殘余應(yīng)力疊加而成。內(nèi)壁處的總應(yīng)力有所下降，外壁處的總應(yīng)力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的應(yīng)力分布。從而提高圓筒的初始屈服壓力，也提高了爆破壓力。

通過壓縮預應(yīng)力，使內(nèi)層材料受到壓縮而外層材料受到拉伸。當厚壁圓筒承受工作壓力時，筒壁內(nèi)的應(yīng)力分布由按拉美公式確定的彈性應(yīng)力和殘余應(yīng)力疊加而成，內(nèi)壁處的總應(yīng)力有所下降，外壁處的總壓力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的應(yīng)力分布，從而提高圓筒的初始屈服壓力。

①．殼體的厚度、曲率及載荷連續(xù)，沒有突變，構(gòu)成殼體的材料的物理性能相同。殼體的厚度發(fā)生突變處，曲率突變及開孔處和垂直于殼面的集中載荷作用區(qū)域附近，無力矩理論是不適用的。

②．殼體的邊界處不受法向力和力矩作用。

③．殼體的邊界處約束的支承反力必須作用在經(jīng)線的切線方向，邊界處的變形，轉(zhuǎn)角與撓度不受到限制。

不能。材料在承受內(nèi)外壓的同時與單獨承受時，材料內(nèi)部的力學形變與應(yīng)力是不一樣的。例如，筒體在承受相同大小的內(nèi)外壓時，內(nèi)外壓差為零，此時筒壁應(yīng)力不等于零。

熱應(yīng)力是由溫度變化引起的自由膨脹或收縮受到約束所引起的。要減少熱應(yīng)力從兩個方面考慮：1、減少溫度變化；2、減少約束。

要嚴格控制熱壁設(shè)備的加熱、冷卻速度。必要是要采取保溫層措施來減少溫度變化。

工程上應(yīng)盡量防止外部對熱變性的約束、設(shè)置膨脹節(jié)〔或柔性元件〕，同樣容器得形狀也對約束有關(guān)系，球形由于其關(guān)于球心完全對稱，其膨脹受到容器本身的約束就小的多了。但由于球形加工的難度，工程上應(yīng)盡量采用橢球形。

圓筒的形狀缺陷主要有不圓和局部區(qū)域中的折皺、鼓脹或凹陷，在內(nèi)壓作用下，圓筒有消除不圓度的趨勢，這些缺陷，對內(nèi)壓圓筒強度的影響不大；對于外壓圓筒，在缺陷處會產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力，使得圓筒中的壓縮應(yīng)力增大，臨界壓力降低，因此形狀缺陷對外壓圓筒的影響較大。

(1)應(yīng)力集中系數(shù)法:

a.應(yīng)力集中系數(shù)曲線

b.應(yīng)力指數(shù)法

(2)數(shù)值計算;

(3)應(yīng)力測試

除受到介質(zhì)壓力作用外，過程設(shè)備還承受通過接管或其它附件傳遞來的局部載荷，如設(shè)備的自重、物料的重量、管道及附件的重量、支座的約束反力、溫度變化引起的載荷等。這些載荷通常僅對附件與設(shè)備相連的局部區(qū)域產(chǎn)生影響。此外，在壓力作用下，壓力容器材料或結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，如截面尺寸、幾何形狀突變的區(qū)域、兩種不同材料的連接處等，也會在局部區(qū)域產(chǎn)生附加應(yīng)力。

由于殼體的總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)，組合殼在連接處附近的局部區(qū)域出現(xiàn)衰減很快的的應(yīng)力增大現(xiàn)象，稱為“不連續(xù)效應(yīng)”。不連續(xù)應(yīng)力具有局部性和自限性兩種特性。

〔應(yīng)力分布特征見課本2.3厚壁圓筒應(yīng)力分析〕

由單層厚壁圓筒的應(yīng)力分析可知，在內(nèi)壓力作用下，筒壁內(nèi)應(yīng)力分布是不均勻的，內(nèi)壁處應(yīng)力最大，外壁處應(yīng)力最小，隨著壁厚或徑比K值的增大，內(nèi)外壁應(yīng)力差值也增大。如按內(nèi)壁最大應(yīng)力作為強度設(shè)計的控制條件，那么除內(nèi)壁外，其它點處，特別是外層材料，均處于遠低于控制條件允許的應(yīng)力水平，致使大部分筒壁材料沒有充分發(fā)揮它的承受壓力載荷的能力。

同時，隨壁厚的增加，K值亦相應(yīng)增加，但應(yīng)力計算式分子和分母值都要增加，因此，當徑比大到一定程度后，用增加壁厚的方法降低壁中應(yīng)力的效果不明顯。

1.假設(shè)殼體材料連續(xù)、均勻、各向同性；受載后變形是小變形；殼壁各層纖維在變形后互不擠壓。

2.所受載荷軸對稱。

3.邊界條件軸對稱。

半橢圓形端蓋的應(yīng)力情況不如半球形端蓋均勻，但比碟形端蓋要好。對于長短軸之比為2的橢圓形端蓋，從薄膜應(yīng)力分析來看，沿經(jīng)線各點的應(yīng)力是有變化的，頂點處應(yīng)力最大，在赤道上出現(xiàn)周向應(yīng)力，但整個端蓋的應(yīng)力分布仍然比較均勻。與壁厚相等的筒體聯(lián)接，橢圓形端蓋可以到達與筒體等強度，邊緣附近的應(yīng)力不比薄膜應(yīng)力大很多，這樣的聯(lián)接一般也不必考慮它的不連續(xù)應(yīng)力。對于長短半軸之比為2的橢圓形端蓋，制造也容易，因此被廣泛采用，稱為標準橢圓蓋。

在理論上是可以的.微元體的取法不影響應(yīng)力分析的結(jié)果,但對計算過程的復雜程度有很大影響。壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響

壓力容器用鋼基本要求是有較高的強度，良好的塑性，韌性，制造性能和與介質(zhì)的相容性。改善鋼材性能的途徑有化學成分的設(shè)計，組織結(jié)構(gòu)的改變和零件外表改性。

材料選用是應(yīng)考慮以下的因素

1)壓力容器的使用條件

2)零件的功能和制造工藝

3)材料的使用經(jīng)驗

4)材料價格

5)標準標準

在常溫下鋼經(jīng)過塑性變形后，內(nèi)部組織將發(fā)生變化，晶粒沿變形最大的方向被伸長，晶格被扭曲，從而提高材料的抗變形能力。這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變硬化或加工硬化。例如，在常溫下把鋼預拉到塑性變形，然后卸載，當再次加載時，材料的比例極限將提高而塑性降低。

氫脆指鋼因吸收氫而導致韌性下降的現(xiàn)象。氫的來源有兩種途徑：一是內(nèi)部氫，指鋼在冶煉、焊接、酸洗等過程中吸收的氫；二是外部氫，指鋼在氫環(huán)境中使用時所吸收的氫。容器在外部氫環(huán)境中使用造成的氫脆稱為環(huán)境氫脆.

在高溫、高氫分壓環(huán)境下工作的壓力容器，氫會以原子滲入到鋼中，被鋼的基體所溶解吸收。當容器冷卻后，氫的溶解度大為降低，形成分子氫的富集，造成氫脆。

壓力容器在交變載荷作用下，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生斷裂失效的過程，稱為疲勞斷裂。

疲勞破壞有裂紋萌生、擴展和最后斷裂三個階段，因而疲勞斷口一般由裂紋源、裂紋擴展區(qū)和瞬時斷裂區(qū)組成。裂紋源往往位于高應(yīng)力區(qū)或有缺陷的部位。裂紋擴展區(qū)是疲勞斷口最重要的特征區(qū)域。常呈現(xiàn)貝紋狀，是疲勞裂紋擴展過程中留下的痕跡。擴展區(qū)的大小和形狀取決于壓力容器的應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力幅度及結(jié)構(gòu)形狀等因素。瞬時斷裂區(qū)為裂紋擴展到一定程度時的快速斷裂區(qū)。

由于疲勞破壞源于局部應(yīng)力較高的部位，如接管根部，往往在壓力容器工作時發(fā)生，因而破壞時容器總體應(yīng)力水平較低，沒有明顯的變形，是突發(fā)性破壞，危險性很大。

鋼在高溫、應(yīng)力長期作用下，由于珠光體內(nèi)滲碳體自行分解出石墨的現(xiàn)象，F(xiàn)e3C-->3Fe+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，可在鋼中加入與碳結(jié)合能力強的合金元素，如鉻、鈦、釩等，但硅、鋁、鎳等卻起促進石墨化的作用。

但在高溫下，鋼材的金相組織和力學性能發(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)

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)

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。

韌性斷后有肉眼可見的宏觀變形，斷口處厚度顯著減薄；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。

〔參考答案：影響材料價格的因素主要有冶煉要求〔如化學成分、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。當所需不銹鋼的厚度較大時，應(yīng)盡量采用復合板、襯里、堆焊或多層結(jié)構(gòu)。與介質(zhì)接觸的復層、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?！?/p>

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，但當溫度到達一定值時，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。低溫變脆現(xiàn)象是低溫壓力容器經(jīng)常遇到的現(xiàn)象。

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潔度，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。

1.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原來的組織)

2.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)

3.回火脆化(一方面應(yīng)嚴格控制微量雜質(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)

4.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)

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：

1.外觀檢查

2.密封性檢驗

3.無損檢測：如射線透照檢測，超聲檢測，外表檢測〔包括磁粉檢測，滲透檢測和渦流檢測等〕。

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。壓力容器設(shè)計

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)行的標準標準規(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，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。假設(shè)按分析設(shè)計標準設(shè)計，還應(yīng)提供給力分析報告。

將力學分析結(jié)果與簡單實驗測量結(jié)果相比較，就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)計準則。

壓力容器設(shè)計準則大致可分為強度失效設(shè)計準則、剛度失效設(shè)計準則、穩(wěn)定失效設(shè)計準則和泄漏失效設(shè)計準則。對于不同的設(shè)計準則，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)計準則，確定適用的設(shè)計標準標準，再按標準要求進行設(shè)計和校核。

為壓力容器的設(shè)計載荷條件之一，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)工作條件下可能到達的最高金屬溫度確定。

設(shè)計溫度取溫度平均值T,選材以設(shè)計溫度為準.

計算厚度〔δ〕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〔δd〕系計算厚度與腐蝕裕量之和。

名義厚度〔δn〕指設(shè)計厚度加上鋼材厚度負偏差后向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度，即標注在圖樣上的厚度。

有效厚度〔δe〕為名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材負偏差。

(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

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，其大小與應(yīng)力計算的精確性、材料性能的均勻性、載荷確實切程度、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。

常規(guī)設(shè)計:

(1)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。

(2)常規(guī)設(shè)計以材料力學及彈性力學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)計準則所確定的許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，則認為筒體和部件是安全的。

(3)常規(guī)設(shè)計標準中規(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，再按不同的設(shè)計準則來限制，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。

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)計準則或爆破失效設(shè)計準則設(shè)計。

多層包扎式

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

(具體特點見課本4.3.2圓筒設(shè)計)

焊接缺陷的消除與檢測較困難.

采用組合式圓筒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則相對應(yīng)的應(yīng)力強度能較好地反映厚壁筒體的實際應(yīng)力水平。由表〔4-1〕知，為

=

與中徑公式相對應(yīng)的應(yīng)力強度為

隨徑比K的增大而增大。當時，比值為

≈這說明內(nèi)壁實際應(yīng)力強度是按中徑公式計算的應(yīng)力強度的倍。由于GB150取ns，假設(shè)筒體徑比不超過，仍可按式〔4-13〕計算筒體厚度。因為在液壓試驗〔pT〕時，筒體內(nèi)外表的實際應(yīng)力強度最大為許用應(yīng)力的×倍，說明筒體內(nèi)外表金屬仍未到達屈服點，處于彈性狀態(tài)。當時，δ=Di〔K-1〕i，代入式〔4-13〕得

對計算壓力大于0.4[σ]tφ的單層厚壁筒體，常采用塑性失效設(shè)計準則或爆破失效設(shè)計準則進行設(shè)計。

直邊段的作用是防止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。

(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