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中国大学过程设备设计_3章节答案(mooc2023课后作业答案)

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中国大学过程设备设计_3章节答案(mooc2023课后作业答案)

第一章:压力容器导言

1.1 过程设备及其工程应用随堂测验

1、中国章节作业我们常说,大学答案答案过程装备与控制工程专业是过程“一体两翼”的知识结构,这里“一体”是设备设计指以____为主体。
A、课后过程工艺原理
B、中国章节作业过程装备技术
C、大学答案答案过程控制技术
D、过程材料加工工程

2、设备设计对过程设备特点的课后下列描述,哪种()是中国章节作业不恰当的?
A、过程设备是大学答案答案典型的非标设备,其功能因工艺原理的过程不同而异;
B、过程设备一般是设备设计由受压外壳(压力容器)与具有一定功能的内件构成的密闭结构;
C、过程设备涉及多个工业领域,课后结构不一、功能各异,特色不鲜明;
D、随着科学技术的发展,过程设备正向多功能、大型化、成套化和专业化方向发展;

1.2 过程设备设计的基本要求随堂测验

1、(多选题)过程设备的安全可靠性通常应包括
A、结构与材料应具有足够的强度、刚度及韧性;
B、材料与介质具有相容性;
C、结构简单、制造方便、价格低廉
D、具有良好的密封性能;

2、(多选题)过程设备的基本要求一般包括
A、足够的安全可靠性;
B、满足过程工艺要求;
C、具有良好的综合经济性能
D、易于操作、运行维护与控制;

1.3 压力容器的总体结构随堂测验

1、(多选题)压力容器通常由承压部件及其附件组成,这里承压部件一般包括
A、容器筒体与封头;
B、容器的密封装置;
C、容器的开孔与接管;
D、安全附件

2、(多选题)一台完整的过程设备通常是由一个受压外壳及满足工艺要求的内件组成,下列说法正确的是
A、搅拌设备是由受压容器加上相应的搅拌机构组成;
B、换热容器是由受压容器加上换热元件及相应部件组成;
C、塔设备是由塔体及相应的塔内件组成;
D、储运设备一般是由受压容器构成,有时有必要的附件;

1.4 压力容器的分类随堂测验

1、(多选题)工程上,为了便于对压力容器的设计、制造、检验检测进行有效管理,通常需要对压力容器进行分类,其分类方式一般包括()
A、按容器的承压方式及压力等级分类;
B、按容器在生产过程中的作用原理来分类;
C、按容器的安装方式来分类;
D、按容器的压力、压力与容器的乘积以及介质危害程度的综合分类;

2、(多选题)压力容器综合分类中,介质的危害性是一个重要分类依据。关于介质的危害性,下列哪种描述是正确的
A、指介质外泄与人体接触引起职业性慢性危害的严重程度;
B、对容器材料的腐蚀性越强,其介质的危害程度就越高;
C、常用介质的毒性程度及爆炸危害程度两个指标来表示;
D、根据介质的危害程度常把介质分为第一组介质和第二组介质;

1.5 压力容器的规范标准(1)随堂测验

1、(单选题)ASME锅炉压力容器标准规范体系建立了比较完备的压力容器设计、制造以及检验检测的相关规范;其中,与压力容器设计相关的( )为常规设计标准或经验设计标准,该标准不包括疲劳设计;
A、ASME Ⅷ-1篇:《压力容器建造规则》
B、ASME Ⅷ-2篇:《压力容器建造另一规则》
C、ASME Ⅵ篇《核电厂部件在用检验规则》
D、ASME Ⅷ-3篇:《高压容器另一规则》

2、(多选题)ASME锅炉压力容器标准规范体系,是国际上最早制订也是最为成熟的压力容器规范体系,它包含了( )多个层次,涵盖了锅炉、压力容器、核动力装置、焊接、材料、无损检测等相关内容;
A、规范 (Code)
B、规范案例 (Code Case)
C、条款解释 (Interpretation)
D、规范增补 (Addenda)

1.5 压力容器的规范标准(2)随堂测验

1、(多选题)为了确保对特种设备实施全过程的安全监察,我国先后建立了从法律、行政法规、部门规章、安全技术规范及引用标准五个层次的法规法律体系构架,其中引用标准是压力容器产品的设计、制造的重要依据。下面( )规范属于安全技术规范;
A、JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》
B、TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》
C、GB150《压力容器》
D、HG/T20592-20635《钢制管法兰、垫片和紧固件》

2、(多选题)TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》对固定式压力容器从材料、设计、制造、安装、改造、修理、监督检验、使用管理、在用检验等环节提出了基本的安全要求,但它仅适用于同时具备( )条件的固定式压力容器;
A、工作压力≥0.1MPa(不含液体静压力);
B、容积V≥0.03m3并且内直径(非圆形截面指其最大尺寸)≥150mm;
C、工作温度≥20°C(常温条件);
D、盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度≥标准沸点的液体;

第一章 单元测验

1、(单选题)根据《固定式压力容器安全技术监察规程》的有关规定,下列容器中,_____是反应容器。
A、烘缸;
B、聚合釜;
C、干燥塔;
D、液化石油气储罐;

2、(单选题)《固定式压力容器安全技术监察规程》规定:压力容器的介质为混合介质时,应以介质组分并按HG20660规范中毒性程度或易燃介质的划分原则,由_____提供介质毒性程度是否属于毒性或易燃介质的依据,无法提供依据时,则需按毒性危害程度或爆炸危险督促最高的介质确定。
A、压力容器设计单位的工艺设计技术部门;
B、压力容器使用单位的生产技术部门;
C、压力容器的检验单位;
D、压力容器设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门;

3、(单选题)根据《固定式压力容器安全技术监察规程》的有关规定,对于多腔压力容器,下列说法那个是错误的?
A、按照类别高的压力腔确定的类别作为该容器的类别,并且按该类别对容器进行使用管理;
B、在按最高类别对容器进行使用管理的同时,按照容器每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求;
C、多腔容器中的各腔均应按确定的最高类别提出设计、制造技术要求;
D、对各压力腔进行类别划分时,设计压力及容积均应取本压力腔的相关参数;

4、(多选题)介质的危害性是压力容器综合分类中的一个重要依据。介质的危害性主要采用( )指标来表示。
A、介质的毒性危害程度;
B、介质的腐蚀性;
C、介质的爆炸危害程度;
D、介质的工作压力高低;

5、(多选题)为了确保对特种设备实施全过程的安全监察,我国先后建立了从法律、行政法规、部门规章、安全技术规范及引用标准五个层次的法规法律体系构架。其中引用标准是压力容器产品的设计、制造的重要依据。下面( )标准属于压力容器产品设计与制造的引用标准;
A、JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》
B、TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》
C、GB150《压力容器》
D、HG/T20592-20635《钢制管法兰、垫片和紧固件》

6、(多选题)GB150《压力容器》与JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》是我国压力容器产品的两个设计标准,下面哪种说法是正确的( );
A、JB4732的基本设计思想与ASMEⅧ-2基本相同,为分析设计标准;
B、GB150《压力容器》的设计思想与ASMEⅧ-1大致相同,为常规设计标准;
C、与GB150相比,JB4732允许采用较高的设计应力强度,在相同的设计条件下,设计的容器厚度可以显著减薄,且对材料、制造、检验及验收的要求与GB150基本不变,因而,JB4732是一个更为先进的设计规范;
D、设计者可以根据容器的设计要求,在GB150和JB4732中进行选择,但两者不可混用;

单元测验第5小题练习

1、(多选题)为了确保对特种设备实施全过程的安全监察,我国先后建立了从法律、行政法规、部门规章、安全技术规范及引用标准五个层次的法规法律体系构架。其中引用标准是压力容器产品设计、制造的重要依据。下面( )标准属于压力容器产品设计与制造的引用标准;
A、JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》
B、TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》
C、GB150《压力容器》
D、HG/T20592-20635《钢制管法兰、垫片和紧固件》

第一章 作业

1、TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》对压力容器采用了所谓的综合分类方法。该分类方法在进行压力容器分类时,综合考虑了哪三方面的主要因素?为什么?

2、请对GB150《压力容器》与JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》两个设计标准从设计思想、适用范围以及相互关系等方面做一个简要的比较。

第二章 压力容器应力分析(Part 1)

2.1 回转薄壳的无力矩理论随堂测验

1、(多选题)一壳体成为回转薄壳的轴对称问题的条件是()。
A、壳体必须是轴对称回转薄壳;
B、气体所受载荷必须是轴对称载荷;
C、壳体的约束条件必须是轴对称的;
D、在一定的条件下,仅考虑壳体所受的薄膜内力的作用,不考虑弯曲内力的作用;

2、(多选题)关于回转薄壳的无力矩理论,下面正取的表达是()。
A、壳体仅受经向和周向二向应力的作用;
B、壳体所受的二向应力沿壁厚是均匀分布的;
C、壳体需同时考虑薄膜内力和弯曲内力的作用;
D、壳体就像薄膜一样,只能承受拉伸应力,无法承受弯曲应力的作用;

2.2 无力矩理论的应用随堂测验

1、(多选题)下列条件中,下面( )是确保无力矩理论应用的必要条件:
A、壳体的厚度、中面曲率和载荷连续,没有突变;
B、构成壳体的材料的物理性能相同;
C、壳体的边界处不受横向剪力、弯矩和扭矩的作用;
D、壳体的边界处的约束沿经线的切线方向,不得限制边界处的转角与挠度。

2、(多选题)承受气体内压作用的椭圆形封头,以下( )是正确的说法。
A、
B、
C、
D、

2.3 回转薄壳的不连续分析随堂测验

1、(多选题)关于回转薄壳的不连续效应,以下( )说法是正确的。
A、工程实际中的壳体结构均是由简单壳体组合而成,因此,沿壳体轴线方向的几何尺寸通常会发生突变,加之可能存在的载荷、温度和材料的突变,因此不连续效应在容器结构中广泛存在;
B、不连续效应之所以发生,其根本原因是壳体在连接边缘处的薄膜变形(薄膜位移和转角)不协调而导致的;
C、不连续效应将在壳体的连接边缘导致产生较大的局部应力,为确保结构的安全性,这些局部应力应与壳体中的薄膜应力一样,须严格控制在材料的许用应力范围内;
D、变形协调方程是求解不连续效应边缘力系(边缘力和边缘弯矩)的基本方程,该方程的物理含义是两连接边缘处由边缘载荷及薄膜载荷产生的总变形相等;

2、(多选题)不连续效应产生的边缘应力具有多个显著的特性。下面( )是关于边缘应力及其对容器安全性影响的正确的描述;
A、边缘应力仅存在于容器连接边缘的局部区域,当离开连接边缘一定距离后,应力很快衰减并趋于与薄膜应力一致。
B、边缘应力是壳体连接边缘的薄膜变形不协调,变形受到弹性约束所致。因此,当连接边缘在较高的边缘应力作用下产生塑性变形后,这种弹性约束就自动缓解,边缘应力也得以自动限制;
C、对于受静载作用的塑性材料制容器,工程设计中一般并不计算连接边缘的局部应力,仅对连接边缘的局部结构作加强处理,以限制其应力水平;
D、对于脆性材料制容器,当经受疲劳载荷或在低温条件下运行时,由于其对高的局部应力较为敏感,因此,在设计中应按相关设计标准计算并限制其连接边缘的局部应力,以避免容器的疲劳失效或脆性断裂;

第二章 Part1 单元测验

1、卧式圆筒形容器,容器其内无介质压力,仅充满液体。由于圆筒内液体静载荷沿轴线不是对称分布的,所以不能用薄膜理论应力公式对其应力进行求解。

2、由于圆锥形容器锥顶部分应力最小,所以开孔一般宜在锥顶部分。

3、凡薄壁壳体,只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴,则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是其真实的应力。

4、椭球壳的长、短轴之比a/b越小,其形状越接近球壳,其应力分布也就越趋于均匀。

5、从受力分析角度来说,半球形封头的应力强度最高,最为省材。所以,在任何情况下,都必须首先考虑采用半球形封头。

6、

第二章 Part1 作业

1、

2、(简答题)边缘应力产生的根本原因及其基本特性是什么?

3、

第二章 压力容器应力分析(Part 2)

2.4 厚壁圆筒的弹性应力分析随堂测验

1、(多选题)与薄壁圆筒相比,厚壁圆筒的几何结构、应力特征以及求解方法均有不同。以下( )是关于厚壁圆筒筒壁应力的正确描述。
A、
B、
C、
D、

2、(多选题)关于厚壁圆筒的热应力,下面()描述是正确的。
A、热应力是由于在筒壁中存在的温度差引起的变形(自由膨胀或收缩)受到约束而在弹性体内所产生的自平衡应力;
B、热应力的大小仅与内外壁的温度差有关,而与筒体的径比K值(或筒体的厚度)无关;
C、热应力沿筒体壁厚方向是变化的,其在筒壁上的分布与筒体的加热方式(内部加热还是外部加热)密切相关;内部加热时产生的热应力可显著改善受内压作用时筒体的筒壁应力分布;
D、热应力具有明显的自限性。因此,对于塑性材料制容器,热应力不会导致容器的断裂,但可能导致容器发生疲劳失效或塑性变形累积;

2.5 厚壁圆筒的弹塑性应力分析随堂测验

1、(多选题)对于受内压的单层厚壁圆筒,以下()的描述是正确的。
A、随着内压的增大,由于筒体内壁面应力水平较高,筒体首先在内层材料进入屈服应力状态并形成屈服区,外层材料则处于弹性应力状态形成弹性区;
B、与弹性区的应力求解方法相同,塑性区的应力求解同样可以采用与弹性区相同的微元平衡方程,只需注意到塑性区材料还应符合Mises或Tresca屈服失效判据;
C、进入弹塑性状态后的圆筒,当内压载荷全部卸除后,筒壁中的弹性区和塑性区将产生自平衡的残余应力和残余应变;
D、厚壁圆筒筒壁残余应力在弹性区和塑性区的分别规律明显不同,外壁弹性区力求恢复原来的形状而受到内壁塑性区的阻碍。因而,外壁弹性区呈现为压缩应力,而内壁塑性区表现为拉伸应力;

2.6 厚壁圆筒的自增强理论及其应用随堂测验

1、(多选题)关于厚壁圆筒的自增强处理,下面()的描述是正确的。
A、厚壁圆筒自增强处理是在筒体投入使用前的一种超压(必须大于筒体的初始屈服压力)条件下形成的预应力处理技术。因此,为了得到更大的残余应力,自增强处理的压力越大越好;
B、自增强处理技术其本质是在超压条件下,筒壁形成的塑性区和弹性区之间的相互约束,从而在筒壁产生了残余应力;
C、自增强处理技术由于残余应力的存在,可有效地改善筒壁的应力分布,从而有效地提高了筒壁的弹性承载能力;
D、厚壁圆筒的自增强处理技术同样适用于薄壁圆筒,因为它可以显著地改善筒壁的应力分布状态;

2.7 厚壁圆筒的屈服承载能力随堂测验

1、(多选题)对于塑性材料制成的厚壁圆筒,受压变形时压力与容积变化量的关系曲线表征了圆筒的受压变形特性。以下( )阶段为圆筒从受压变形开始直至容器爆破的全过程。
A、弹性变形阶段,此时筒体处于弹性变形,未发生屈服,压力与容积变化量成正比;
B、弹塑性变形阶段,此时筒体随着压力的增加,屈服层从内壁向外壁扩展;在此阶段,材料的强化效应与变形减薄效应共存,直至筒体达到它的最大承载能力;
C、应变强化阶段,此时筒体因塑性变形导致材料产生强化效应,导致承压能力不断提升;
D、爆破阶段,此时筒体变形急剧增大,筒壁发生显著的鼓胀现象,壁厚不断减薄,承压能力下降,直至爆破压力,筒体发生爆破;

2、(多选题)关于内压厚壁圆筒的屈服压力和爆破压力,下面( )描述是正确的。
A、初始屈服压力为圆筒内表面开始屈服时对应的压力,表明圆筒开始进入弹塑性应力状态;
B、全屈服压力是指筒壁达到整体屈服状态时所承受的压力;因此,不管圆筒材料是实际材料(具有硬化效应)还是理想弹塑性材料,都存在一个对应的全屈服压力;
C、塑性垮塌压力是圆筒所能承受的最大压力,它是圆筒进入弹塑性变形阶段材料强化效应与变形减薄效应共同作用的结果;
D、爆破压力是圆筒经过鼓胀变形后发生爆破时的压力;通常,圆筒的塑性垮塌压力要大于爆破压力,但工程上往往把塑性垮塌压力视为爆破压力。

第二章 Part2 单元测验

1、(多选题)对于受内压作用下的厚壁圆筒,其筒壁弹性应力分布规律,下面( )描述是正确的。
A、
B、
C、
D、

2、(多选题)下列有关热应力的说法正确的有( )。
A、热应力随约束程度的增大而增大,同样条件下,三维约束与一维约束所产生的约束要大得多;
B、热应力与零外载相平衡,它是由热变形受约束引起的自平衡应力。
C、厚壁圆筒径向温度不均匀引起热应力时,在温度较高处产生拉伸应力,温度低处产生压缩应力。
D、热应力具有自限性,屈服流动和高温蠕变可使热应力降低。

3、根据厚壁圆筒的筒壁应力分布特征,工程上有多种方法提高圆筒的屈服承载能力,下面哪些说法是正确的。( )
A、内压作用下的厚壁圆筒,通过增加筒壁厚度可显著地提高筒壁强度,即使在压力很高的时候,也不失为一种有效的方法;
B、采用多层结构的高压厚壁圆筒,既可实现高压条件下所需较大的筒壁厚度,又可以有效地改善厚壁圆筒筒壁中的预应力分布;
C、通过对圆筒进行超工作压力下的自增强处理,可显著提高圆筒的屈服承载能力;
D、目前工程上尚未充分考虑多层结构中的预应力对筒壁应力分布的有利影响,是因为其预应力影响因素太多,难以精确计算,因此设计时仅将其作为前度储备之用。

第二章 Part2 单元作业

1、单层厚壁圆筒承受内压时,其应力分析有哪些特征?若承受的内压很高时,能否仅用增加壁厚来提高圆筒的承载能力?为什么?

2、预应力发提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么?试以具体的预应力法圆筒实例说明之。

3、

第二章 压力容器应力分析(Part 3)

2.8 平板应力分析(1)随堂测验

1、(单选题)圆平板对称弯曲微分方程是求解平板应力的基本方程,下面( )建立了平板所受载荷与其挠度之间的关系。
A、平衡方程;
B、几何方程;
C、弯曲微分方程;
D、物理方程;

2、(多选题)平板应力分析的小挠度理论是建立在克希霍夫(Kirchhoff)假设的基础上,该假设包括以下( )几个方面的内容。
A、中性面建设;
B、小变形假设;
C、互不挤压假设;
D、直法线假设;

2.8 平板应力分析(2)随堂测验

1、(多选题)圆平板在压力容器中有广泛的应用。关于圆平板的受力与变形,下面()的描述是正确的。
A、周边简支与周边固支支承是圆平板周边支承的两种极限情形,工程实际中的圆平板周边支承条件往往介于这两种支承形式之间;
B、受均布载荷圆平板中的应力分布与纯弯梁相似,均是沿板(梁)的厚度方向呈线性,在板(梁)的上、下两个表面有最大值;
C、周均布载荷的圆平板,其最大的挠度及最大的弯矩均发生在圆平板的中心,且与周边支承方式无关;
D、从提高圆平板的刚度和强度考虑,工程上应尽可能使平板的周边支承条件接近与固支支承条件;

2、
A、
B、
C、
D、

2.9 壳体的屈曲分析(1)随堂测验

1、(多选题)关于外压壳体的屈曲(失稳)问题,以下( )描述是正确的。
A、外压壳体的屈曲是指外压载荷增加到一定值时,壳体突然失去原有的形状而呈现出有规则的波纹,外压载荷卸除后,壳体不能恢复原有形状的一种现象;
B、屈曲现象仅发生在承受外压的壳体中,内压壳体在任何情况下是不可能发生屈曲现象的;
C、外压壳体的屈曲失效机理与初等力学中的压杆失稳机理是相同的,只是前者为三维结构,后者为一维结构;
D、外压作用下的壳体,屈曲失效是其主要的失效形式。但在一定的条件下,外压壳体也将发生强度破坏。

2、(多选题)影响外压壳体稳定性的因素很多,以下哪些因素将对外压壳体的稳定性及其临界载荷产生直接的影响()。
A、
B、
C、
D、

2.9 壳体的屈曲分析(2)随堂测验

1、(单选题)有一台真空蒸馏塔设备,塔体材质拟采用为S30408不锈钢材料。设计过程中,发现圆筒的临界压力远小于其设计外压力。请问,面对这种情形,你会采用哪种有效方法来提高圆筒的临界压力()。
A、牺牲工艺要求,改变筒体结构尺寸,降低筒体总长度,以提高其临界压力;
B、直接增加筒体壁厚,以提高其临界压力(该方法简单便捷,但成本大幅提高);
C、通过增设碳钢加强圈,降低筒体的计算长度,以提高其临界压力;
D、采用强度更高(如S31608等)的高强材料,以提高其临界压力;

2、(多选题)关于外压圆筒临界压力的解析计算,下面正确的说法是()。
A、外压圆筒临界压力的解析计算方法与公式(如Bresse和Pamm公式等)不仅适用于弹性失稳,也适合于非弹性失稳;
B、外压圆筒的临界压力是基于理想壳体的小挠度理论导出的,它是圆筒失稳时所能承受的最大压力。因此,外压圆筒的设计许用外压力必须在其临界压力的基础上考虑一定的安全欲量;
C、利用外压圆筒临界压力解析计算公式进行设计时,由于拟设计的圆筒壁厚未知,因此其设计过程需要反复试差;
D、圆筒的临界长度Lcr是划分圆筒属性(长圆筒或短圆筒)的一个特征尺寸,对于确定的圆筒,临界长度Lcr是确定的,圆筒属性也是确定的;

2.10 容器的局部应力分析(1)随堂测验

1、(多选题)关于容器的局部应力的产生及其对容器的影响,以下( )描述是正确的。
A、由设备自重或管道支反力等局部载荷产生的局部应力须与外载荷相平衡,因此,其产生的局部应力是非自限的,它将随着外载荷的增大而增大,直到破坏为止;
B、由不连续效应产生的局部应力源于连接边缘的变形不协调,具有自限性特征,一般对结构不产生直接破坏,但局部的高应力去会导致疲劳裂纹的萌生;
C、对于采用韧性较好的材料制成的压力容器,由于结构局部的高应力将导致应力的再分配,高应力得以缓解,结构趋于安定,因此结构局部的高应力是允许的;
D、容器的局部应力是相对于容器整体应力而言的。由于其影响的区域较小,对容器的整体强度几乎没有影响,因此,提出在容器的强度与结构设计中不以考虑;

2、(多选题)由于容器局部应力的复杂性,对其进行精确的理论计算往往是困难的。关于容器局部应力的分析方法以下( )描述是正确的。
A、基于经典力学的理论分析方法仅对简单结构的容器(如球壳及其接管部位、园平板与圆柱壳连接部位等)适用,对于复杂结构的容器往往难以求解;
B、以电测法和光弹性法为代表的实验应力分析方法具有直观性强的特点,适用面广,在工程实际中已有广泛的应用;
C、以有限元法为代表的数值分析方法适合于任何复杂结构的容器局部应力分析,它可以方便地通过改变结构与载荷参数,得到其应力应变的相关变化规律;
D、对复杂结构的局部应力一般需要采用多种方法进行分析,为了确保其准确性,对其分析结果往往还需要进行相互验证;

2.10 容器的局部应力分析(2)随堂测验

1、应力集中系数法是受内压的壳体与开孔接管连接处局部应力计算的基本方法,关于应力集中系数Kt及其影响因素,以下( )描述是正确的。
A、应力集中系数Kt是壳体与接管连接处的最大弹性应力与圆柱壳在未开孔状态下的最大薄膜应力之比;
B、开孔系数表示了开孔大小与壳体局部应力衰减长度的比值,是影响壳体局部应力集中系数Kt的主要因素;开孔系数越大,Kt值越高,应力集中越严重;
C、工程实际中,通过增大接管壁厚以及壳体厚度、减小开孔直径均有利于降低开孔接管处的应力集中系数Kt;
D、不任壳体的开孔与接管大小,都可以采用应力集中系数曲线(法)来估算容器开孔接管处的局部应力集中系数Kt值;

2、由于压力容器的结构等原因,局部应力及集中现象不可避免。工程上除了尽可能准确估算其应力值外,还须采取必要的措施以尽可能降低存在的局部应力。在容器设计中,以下( )措施可用以降低局部应力。
A、采用单面削薄或双面削薄的方法,设法减小容器两连接件的刚度差,减小不连续效应的作用;
B、在结构不连续处尽量采用圆弧过渡或变径段过渡,尽量降低不连续效应;
C、在局部载荷作用的区域,尽量进行局部区域的补强处理,以降低其局部应力;
D、通过设置波纹管膨胀节等热补偿装置,释放容器支座与接管处的约束,减小附件对容器壳体作用的载荷,以降低局部应力;

第二章 Part3 单元测验

1、
A、
B、
C、
D、

2、(多选题)关于轴对称均布载荷薄圆平板的受力特性及应力分布规律,下面()描述是正确的。
A、圆平板的受力状态主要为二向应力状态,其层间应力及板内剪应力均忽略不计;
B、板内二向正应力沿板厚方向呈线性分布,在板的上下表面有最大值;在板的半径方向的应力分布则与周边支承方式有关;
C、
D、工程实际中的圆平板与筒体的连接尽可能采用全焊透结构,是因为全焊透结构既可保证焊接质量,又可使平板的周边支承条件尽量接近固支支承条件,以提高其刚度和强度;

3、(多选题)外压壳体的结构特征不同,其屈曲(失稳)特征也不同。下列哪些特征符合受均布外压短圆筒的结构与屈曲失效特征()。
A、
B、
C、
D、

4、(多选题)根据壳体结构及受载特点,选择合适的开孔位置(或方位)也是降低容器局部应力的有效措施之一。以下对壳体的开孔方式及其应力集中的影响,()是正确的描述。
A、对拟开椭圆孔的圆筒体,若椭圆孔的长轴方向与筒体轴线平行时,所产生的应力集中系数最小;
B、对拟开椭圆孔的圆筒体,若椭圆孔的长轴方向与筒体轴线垂直时,所产生的应力集中系数最小;
C、若在球体上开椭圆孔,不管椭圆孔的长轴平行还是垂直于球体轴线,所产生的应力集中系数均相同;
D、锥形壳体常在锥顶开孔,是因为锥顶的应力水平最低,同时也便于物料的进出;

第二章 Part3 单元测验

1、承受横向均布载荷的圆形薄板,其受力特征是什么?在相同的结构尺寸及受载条件下,为何薄板所需的厚度要远小于薄壁回转壳体所需的厚度?

2、试述有哪些因素影响承受均布外压圆柱壳的临界压力?欲提高圆柱壳弹性失稳的临界压力,采用高强度材料是否正确,为什么?

3、

4、

第三章 压力容器的材料及其行为(Part 1)

第三章Part1 单元测验

1、(多选题)下列压力容器用钢材牌号中,()属于压力容器用低合金钢材料;
A、Q235-A/B/C(系列)
B、Q345R
C、0Cr18Ni9(S30408)
D、09MnNiDR

2、(多选题)高温环境下,钢材的金相组织和力学性能将发生材料的劣化现象。下列选项中,( )属于高温环境下材料性能的劣化。
A、回火脆化
B、应变硬化
C、石墨化
D、氢腐蚀(氢脆)

3、金属材料在和特定的腐蚀介质的共同作用下导致的脆性开裂称为应力腐蚀开裂。下列()特征属于应力腐蚀开裂的特征。
A、一般为延迟脆性断裂,断裂前没有明显的宏观变形
B、拉伸应力的作用
C、压缩应力的作用
D、特定合金和介质的组合

4、蠕变是钢结构在一定条件下发生的一种缓慢的塑性变形的现象,对容器或构件的强度将产生一定的影响。以下()是容器或构件发生蠕变的必要条件。
A、一定程度的高温环境
B、长期静载荷作用
C、一定循环次数的疲劳载荷的作用
D、足够长的时间

5、容器焊接接头性能的检验有破坏性检验和非破坏性检验。下列属于非破坏性检验的有( )。
A、从焊件或试板中进行取样以检验其物理化学及力学性能为主的取样试验
B、对焊缝外观形貌及结头形式进行检验为主的外观检查
C、以渗透性液体或气体为主要检测手段的密封性检查
D、以超声波、射线或磁粉检测为代表的无损检测(NDT)

6、对于材料的均匀腐蚀、氢腐蚀和晶间腐蚀等腐蚀形式,采取增加腐蚀裕量的方法,均能有效地解决设备在使用寿命内的腐蚀问题。

7、材料的屈强比越高,越有利于充分发挥材料的潜力,因此,应设法提高材料的屈强比。

8、在高温和恒定载荷作用下,金属材料会产生随时间而缓慢的塑性变形,称为蠕变现象。

9、蠕变强度表示材料在高温下抵抗产生缓慢塑性变形的能力;持久强度表示材料在高温下抵抗断裂的能力;而冲击韧性则表示材料在外加载荷突然袭击时及时和迅速塑性变形的能力。

10、在焊接中要注意,焊缝不要布置在高应力区,焊缝要尽可能避免交叉。

11、应变硬化将使材料的比例极限提高而塑性降低。

第三章Part1 单元作业

1、韧性破坏和脆性破坏各有什么特征?哪种破坏的危险性更大?

2、简述应力腐蚀过程及预防措施?

第三章 压力容器的材料及其行为(Part 2)

第三章Part2 单元测验

1、(多选题)下列压力容器用钢材牌号中,()属于压力容器用超低碳不锈钢材料;
A、0Cr18Ni9(S30408)
B、00Cr18Ni5Mo3Si2(S21953)
C、00Cr19Ni10(S30403)
D、0Cr13(S11306)

2、相对于全面腐蚀而言,局部腐蚀更为复杂,也更难以发现,对容器的危害性更大。下列腐蚀中( )属于局部腐蚀形式。
A、晶间腐蚀
B、小孔腐蚀
C、缝隙腐蚀
D、电化学腐蚀

3、根据其目的的不同,压力容器的热处理可分为焊后热处理以及恢复和改善性能热处理两大类。以下( )热处理方式为恢复或改善性能热处理为目的。
A、筒体卷制或封头冲压成形后的去应力退火或再结晶退火处理
B、热加工后以改善性能为目的的正火处理或调质处理
C、容器焊后以降低产生延迟裂纹可能性的消氢处理
D、对高合金钢制容器进行的以稳定其性能为目的的固溶处理或稳定化处理

4、蠕变是钢结构在高温、长期载荷作用下产生的一种缓慢的塑性变形的现象。蠕变现象的发生将导致容器或构件产生以下()失效形式。
A、蠕变脆化
B、应力松弛
C、蠕变变形
D、蠕变断裂

5、材料的韧脆转变温度(No Ductile Temperature)体现了温度对材料性能的影响。关于材料韧脆转变温度的下列说法中()是正确的;
A、当温度低于其韧脆转变温度时,材料的冲击吸收功大幅度下降而表现为脆性;
B、考虑到碳素钢、低合金钢材料的韧脆转变温度,液压试验时要特别注意其水温环境,不得低于相关标准规定的最低温度;
C、对于确定的材料,其韧脆转变温度为一个的温度带,而不是一个具体的温度值;
D、低温变脆现象仅发生于碳素钢、低合金钢等体心立方晶格的金属中,如不锈钢等面心立方晶格的金属则在很低的温度下仍具有较高的韧性;

6、容器中只要有应力存在,就会发生应力腐蚀。

7、弹性模量E和泊松比μ是材料的重要力学性能,一般材料的E和μ都不随温度的变化而变化,所以可以取为定值。

8、从金属学的观点来区分,冷、热加工的分界线是金属的再结晶温度。

9、钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响,提高含碳量可使其强度和可焊性增加。

10、固溶处理和稳定化处理都属于改善综合性能的热处理。

11、对压力容器常用的碳素钢、低合金钢以及不锈钢材料,随着温度的降低,均存在一个所谓的韧脆转变温度

第三章Part2 单元作业

1、为什么说材料性能劣化引起的失效往往具有突发性?工程上可采取哪些措施来预防这种失效?

2、钢中常存的杂质有哪些?为什么要控制压力容器用钢中的磷、硫含量?

第四章 压力容器设计(Part 1)

第四章 Part1 单元测验

1、常规设计是当前我国规范标准采用的一种压力容器设计方法。下列选项中( )体现了压力容器常规设计思想。
A、仅考虑容器单一的最大静力载荷工况,不考虑交变载荷的影响;
B、容器受压元件的应力求解方法主要采用传统的材料力学和板壳理论进行;
C、按弹性失效设计准则,总体上控制受压元件的应力强度在材料的许用应力范围内;
D、对结构不连续部位的边缘应力,则采用分析设计思想中的有关规定进行设计,同时对结构进行相应的处理;

2、压力容器设计的基本要求是安全性与经济性的统一。下面关于压力容器的设计的基本要求,( )说法是正确的。
A、压力容器设计的基本要求是在确保安全的前题下,实现经济的目标;
B、压力容器设计在确保容器结构的完整性和密封性等安全性的前提下,尽量使设计的容器具有较好的综合经济性能;
C、为充分保证容器的安全,设计人员可根据自己的需要提高设计压力或增加壁厚;
D、对一些大型或重要的压力容器,采用分析设计方法进行设计,更能保证容器的安全性和经济性;

3、设计条件是进行压力容器设计重要的原始依据。关于设计条件的描述,下列( )是正确的。
A、设计条件通常以设计条件图或设计任务书的形式给出,并经委托方签字盖章确认;
B、设计条件修改时一般应该是由委托方书面通知,但也可以口头通知设计人员;
C、设计条件因容器的类型不同而异,不同类型的容器设计条件也不相同;
D、设计人员应该认真审查设计委托方提供的设计条件,确认设计条件的合理性和完整性;

4、中径公式是压力容器常规设计中采用的强度计算公式,下列( )说法是正确的。
A、中径公式是基于内压薄壁圆筒的平均直径(中径)处的薄膜应力导出的;
B、中径公式是根据弹性失效准则的第一强度理论导出的;
C、与其它几个强度理论计算式相比,在压力容器常用的径比范围(≤1.5)内,中径公式不仅形式最为简单,且偏于保守;
D、中径公式仅适用于中低压薄壁圆筒;

5、关于容器的设计压力,下面正确的说法是( )。
A、设计压力是指相应的设计温度下,设定的容器顶部的最高压力(表压);
B、设计压力不得低于容器的最高工作压力,具体可根据容器的受压特性及设定的安全泄放装置而定;
C、通常,容器设计时的计算压力取值与设计压力是相同的;
D、设计压力与设计温度互为容器的设计载荷条件;

6、关于容器的厚度及厚度附加量,下面正确的说法是( )。
A、有效厚度是指可用于承压的有效筒体厚度,其值为名义厚度减去厚度负偏差和腐蚀裕量;
B、制造完毕的容器壁厚是否合格,只需确保容器的成形厚度不小于名义厚度;
C、设计阶段的第一次厚度园整量是由设计人员给出的,但容器制造厂可以将其用作为制造容器的加工减薄量;
D、在设计阶段,通过腐蚀裕量C2考虑介质对材料的影响,不仅适用于均匀腐蚀情形,同样也适用于点蚀、晶间腐蚀等非均匀腐蚀情形;

7、关于容器的焊接接头系数,下面正确的说法是( )。
A、焊接接头系数是用以表征焊接接头对容器整体强度的削弱而引入的;
B、焊接接头系数的取值与焊接接头的结构形式有关;
C、对于双面焊对接接头,经100%无损检测时,其焊接接头系数可取0.85;
D、对同一焊接接头,焊接接头系数还与其无损检测的比例有关;

8、材料的许用应力是受压容器重要的设计参数之一。关于容器材料的许用应力,下面正确的说法是( )。
A、许用应力是容器受压元件的材料许用强度,是由材料的极限强度除以相应的材料设计系数(安全系数)确定的;
B、当容器的设计温度低于材料的蠕变温度时,容器通常发生的是强度失效。因此,其许用应力仅需考虑常温和设计温度下的抗拉强度和屈服强度;
C、当容器的设计温度高于材料的蠕变温度时,其许用应力的确定除了强度失效外,还需要考虑蠕变失效;
D、对确定的材料,其许用应力的取值仅与容器的设计温度有关,与钢板的厚度无关;

第四章 Part1 单元作业

1、压力容器设计的基本要求是什么?何为压力容器的安全性和经济性?

2、简述压力容器常规设计思想和分析设计思想及其主要区别?

3、何为压力容器的设计压力?液化气体储存容器的设计压力如何确定?

4、

第四章 压力容器设计(Part 2)

第四章 Part2 单元测验

1、关于外压圆筒的解析设计方法,下面( )是正确的。
A、它是以外压圆筒屈曲理论导出的经典计算公式为基础的一种解析设计方法;
B、它需要反复试差计算,计算过程比较繁琐;
C、其计算公式仅适用于弹性失稳;
D、计算公式既适用于弹性失稳,也适用于非弹性失稳;

2、图算法是我国规范主要采用的外压容器设计方法。关于外压圆筒的图算法,下面正确的说法是( )。
A、外压圆筒设计的图算法克服了解析法的不足,具有更广泛的适用性,既适用于弹性失稳,也适用于非弹性失稳;
B、外压应变系数A曲线建立了圆筒几何特征参量与临界应变之间的关系;仅与外压圆筒的几何特征参量有关,与圆筒的材料无关;
C、B-A曲线中的直线段对应于圆筒的弹性失稳,但其中大部分的直线段被截除,说明图算法不适用于弹性失稳;
D、外压应力系数B曲线建立了失稳时的临界应变与圆筒许用外压的关系,其本质是材料的应力应变关系;因此,B曲线因材料因温度的不同而异;

3、一台夹套反应釜,内筒为真空操作,未设置真空泄放阀,夹套为0.80MPa的蒸汽加热,下面正确的说法是( )。
A、内筒可能的失效形式包括内压强度失效和外压稳定性失效两种形式;
B、内筒可能的失效形式主要是失稳失效;
C、内筒的设计外压力应取为0.80MPa;
D、内筒的设计外压力应取为0.90MPa;

4、关于外压圆筒的加强圈设计,下面叙述中( )是正确的。
A、外压圆筒加强圈是指设置在外压圆筒上具有足够抗弯截面模量的刚性构件;
B、设置的加强圈与筒体的组合截面惯性矩必须大于其保持稳定所需的理论最小惯性矩,方能起到加强的作用;
C、加强圈的设置可显著地提高外压圆筒的承载能力。如设置一个加强圈,外压圆筒的临界压力即可提高一倍;
D、设置的加强圈的数量越多,圆筒的承压能力就越强;因此,设置的加强圈数量越多越好;

5、封头是压力容器的重要组成部件,关于容器的封头,下面叙述中( )是正确的。
A、从封头的受力状况来说,半球形封头最好,平板封头最差,椭圆形封头和蝶形封头次之;因此,同等条件下,平板封头所需的厚度最大;
B、从制造的难易程度来看,平板封头便于制造,半球形封头制造加工比较困难;
C、由于其受力状态较好,又便于制造,在中低压容器中,大量采用了椭圆形封头,尤其是标准椭圆形封头;
D、对于直径不大的高压或超高压容器,则多采用平板封头,此时便于制造是平板封头突出的优点;

6、关于封头的内压强度计算方法,下面正确的说法是( )。
A、封头的强度计算公式是以封头中间部位的内压薄膜应力作为强度判据中的基本应力而导出的;
B、封头与筒体连接部位的不连续应力,由于其求解困难而不予以考虑,仅对其连接部位的结构做局部加强处理;
C、封头与筒体连接的不连续应力,以应力增强系数的方式引入强度计算式进行考虑;
D、相对于封头中的薄膜应力,封头与筒体连接处的不连续应力太小,可以忽略不计;

第四章 Part2 单元作业

1、简述外压容器设置加强圈的目的意义,并说明设置的外压容器加强圈应满足什么条件才能真正起到加强圈的作用。

2、从封头的受力状况和制造的难易程度两个方面比较半球形、椭圆形、蝶形、锥壳和平板封头的特点,并说明其主要的应用场合。

3、试说明真空容器和夹套容器设计外压力确定的基本原则。

4、今需制造一台分馏塔,塔的内径Di=2000mm,塔身长(指圆筒长+两端椭圆形封头直边高度)L1=6000mm,封头曲面深度hi=500mm,塔在370℃及真空条件下操作,现库存有8mm,12mm,14mm厚的Q235-A钢板,问能否用这三种钢板来制造这台设备?

第四章 压力容器设计(Part3)

第四章 Part3 单元测验

1、关于垫片性能参数(y和m),下面错误的说法是( )。
A、垫片预紧比压y和垫片系数m的物理含义是描述垫片密封难易程度的特性参数;
B、对于特定材料的垫片,其厚度越厚,y和m的值就越大,垫片也越难密封;
C、对于特定尺寸的垫片,金属材料的垫片与非金属材料的垫片具有更大的y和m值,垫片也越难密封;
D、垫片性能参数y和m值因垫片的材质和厚度不同而异;

2、在压力容器与管道的密封结构中,下列( )主要适用于中低压容器与管道的密封。
A、螺纹连接密封结构;
B、螺栓法兰连接结构;
C、透镜垫密封结构;
D、双锥环密封结构;

3、通常,流体泄漏主要包括界面泄漏和渗透泄漏两个途径,关于流体泄漏,下面正确的说法是( )。
A、渗透泄漏是流体通过垫片材料本体毛细管的渗透,主要与垫片的结构及材质有关;
B、界面泄漏是流体沿垫片与压紧面之间的泄漏,垫片表面质量差、压紧力不足是引起界面泄漏的直接原因;
C、渗透泄漏可以通过改良垫片材料来避免,而界面泄漏则与法兰刚度、压紧面及压紧力等密切相关;两者相比,界面泄漏是密封失效的主要形式;
D、密封流体的特性,如流体阻力、温度、粘度、分子结构等流体性质对流体泄漏几乎没有影响;

4、关于密封装置的密封结构及其特点,下列说法( )是正确的。
A、强制密封结构完全依靠螺栓的作用力强制挤压密封元件实现密封,因此往往需要较大的预紧力,螺栓显得较为粗大;
B、自紧密封结构主要依靠容器内部的介质压力压紧密封元件实现密封,密封比压随工作压力的增加而增加;但结构较为复杂,一般也只用于高压容器的密封;
C、半自紧密封结构既依靠主螺栓实现预紧,同时又利用内压实现自紧作用,一般也只适用于高压高温条件下的密封;
D、强制密封只能适用于中低压容器的密封,不能用于高压容器的密封;

5、公称直径和公称压力是选择法兰的主要依据,下列正确的说法是( )。
A、法兰公称直径是指容器或管道标准化后的尺寸系列,通常是指容器或管道的内径;
B、法兰公称压力是标准化后的压力数值,是由Q345R(或16Mn、16MnD)材料的法兰在200°C时的最高工作压力为依据制定的;
C、法兰的公称压力就是法兰的最高允许工作压力,如PN1.6MPa的法兰,其最高允许工作压力即为1.6MPa;
D、法兰的最高允许工作压力与法兰的公称压力在数值上不同的,因法兰材质和工作温度的不同而异;

6、关于法兰及其强度设计,下列正确的说法是( )。
A、GB150是通过控制法兰主要部位的应力强度进行法兰设计的,这是因为螺栓法兰连接系数的失效形式主要是强度失效;
B、尽管螺栓法兰连接系统的主要失效形式是因法兰刚度不足而引起的密封失效,但工程上多数标准的法兰设计仍然是直接控制法兰的强度而不是法兰的刚度;
C、GB150法兰设计的Waters法是一个以弹性分析为基础的设计方法,即将法兰环中的主要应力严格控制在弹性范围内;
D、Waters法对远离垫片的法兰锥颈的应力强度则引用了应力分析设计理念中的极限设计准则,允许将其最大轴向应力控制在1.5倍的法兰材料许用应力范围;

第四章 Part3 单元作业

1、简要说明三种典型密封(强制密封、自紧密封以及半自紧密封)结构的原理及特点。

2、简要说明法兰标准化的意义,选择标准法兰时,应考虑那些因素来确定法兰的公称压力?

3、在法兰强度校核时,为何要对法兰锥颈和法兰环的应力平均值加以限制?

4、某精馏塔,设计参数为塔体内径800mm,设计压力为0.60MPa,设计温度为300°C,介质有轻微腐蚀,无毒非易燃,塔体材料选用Q345R。试设计选择该精馏塔塔节与封头的连接法兰;

第四章 压力容器设计(Part4)

第四章 Part4 单元测验

1、(多选题)相对于中低压容器的密封装置,高压密封装置具有下列( )显著的特点。
A、由于要实现高比压的要求,一般以采用大直径的强制密封结构为主;
B、密封元件一般采用铝、铜或软钢等金属材料,以适应高比压的要求;
C、密封面型式一般以采用窄面密封或线接触密封为主;
D、尽可能采用具有自紧或半自紧作用的密封结构;

2、(多选题)下列高压密封结构中,()是具有经向自紧作用的高压容器或管道密封结构。
A、伍德密封结构;
B、双锥环密封结构;
C、高压透镜垫密封结构;
D、高压平垫密封结构;

3、(多选题)双锥密封结构是一种常用的高压密封结构形式。下列条件中,()是确保双锥环具有最大的自紧效果,在进行螺栓载荷设计时应满足的条件;
A、预紧时,螺栓载荷应保证密封面上的软金属垫片比压力达到初始密封比压y;
B、预紧时,除满足初始密封比压要求外,还应使双锥环产生足够的径向弹性压缩,以实现双锥环最大的压缩回弹;
C、操作状态下,螺栓载荷应确保双锥环在内压载荷、环的径向自紧力及环的压缩回弹力的联合作用下,实现密封表面达到工作密封比压的要求;
D、操作状态下,螺栓载荷仅需考虑内压轴向载荷的作用,双锥环的径向自紧和压缩回弹力产生的轴向载荷无须考虑;

4、(多选题)关于压力容器壳体开孔对容器强度的影响,下列正确的说法是();
A、容器壳体开孔后,在孔边一定会产生应力集中现象,且最大集中应力往往可达到壳体薄膜应力的数倍;
B、壳体开孔产生的应力集中仅出现于孔边附近的局部区域,具有明显的局部性;
C、鉴于壳体开孔及其应力集中的特性,因此经济而有效的补强结构是局部补强;
D、壳体开孔与连接结构的根部是容器的薄弱环节,往往成为容器发生疲劳破坏的根源;

5、多选题)补强圈补强是工程上广泛采用的一种局部补强结构,关于补强圈补强,下面描述正确的是();
A、补强圈补强具有结构简单、制造方便、使用经验丰富的显著优点,因而得以广泛应用且不受压力、温度及载荷条件限制;
B、补强圈补强结构存在“搭接不易贴合、抗疲劳性能差”等缺陷,因而GB150等相关标准对其应用有一定的限制;
C、补强圈上一般开有M10的螺纹孔,其主要作用是通入压缩空气以检查补强圈与壳体连接焊缝致密性;
D、补强圈结构补强设计的基本准则是等面积补强,即补足因开孔削弱的圆的表面积;

6、(多选题)容器焊接接头与焊接结构的合理设计是确保容器安全的关键环节。关于焊接接头与焊接结构,下面描述中()是正确的;
A、为便于管理,GB150根据焊接接头所处的位置及受力特性的不同,将容器焊接接头划分为A、B、C、D及E五类;
B、焊接接头是指焊件经焊接所形成的结合部分,即焊缝,它不包括其热影响区和焊接融合线;
C、对于压力容器中的纵向及环向等重要部位的焊接接头,原则上必须采用对接接头;
D、为保证容器的焊接质量,对于重要容器中结构不连续、应力集中比较严重的角接接头尽可能采用全焊透结构;

第四章 Part4 单元作业

1、补强圈是工程上广泛应用的一种补强结构,其结构特点是什么?GB150《压力容器》对其使用范围做了何种限制?为什么?

2、根据GB150《压力容器》规定,在什么情况下壳体上开孔可不另行补强?为什么?

3、根据TSG R0004《固定式压力容器安全技术监察规程》的相关要求,什么条件下的压力容器可不开设检查孔?

第四章 压力容器设计(Part 5)

第四章 Part5 单元检测

1、由同一批次的爆破片抽样进行爆破片试验时实测得到的爆破压力(一般取其算术平均值)是指爆破片的( )。
A、设计爆破压力;
B、最高标定爆破压力;
C、标定爆破压力;
D、最大允许工作压力;

2、超压泄放装置是防止压力容器或系统发生超压破坏的一种安全附件。关于超压泄放装置,下面叙述正确的是( )。
A、容器或系统在正常工作条件下运行时,装置不发生动作并保持严密不漏;
B、容器或系统一旦超过设定的压力或温度,能迅速动作并能有效释放介质;
C、超压泄放装置能够安全泄放的条件是额定的泄放量G不得小于容器的安全泄放量Ws;
D、容器的设计压力仅与其工作压力有关,与其设置的安全泄放装置无关;

3、安全泄放装置的选用取决于容器的操作工况条件,如介质特性、容积大小以及压力温度的变化情况。下列条件中,一般()应优先采用爆破片装置。
A、铝土矿粉与稀硫酸反应的硫酸铝反应釜设备;
B、空气压缩机缓冲罐;
C、盛装极度或高度危害介质,不允许有泄漏的液化气体储罐;
D、蒸汽锅炉汽包或分汽缸设备;

4、关于容器压力试验的必要性及试验目的,下面描述正确的是( )。
A、压力试验的目的是考察可能存在的各类缺陷对容器整机安全性的影响;
B、对于主要部件经压力试验且检验合格后的容器,无需再进行整机的压力试验;
C、对于经过规定的无损检测并检验合格的容器无需再进行压力试验;
D、压力试验一般是在容器制造完毕投入使用前或定期检验过程中进行的;

5、耐压试验是容器在超设计压力下进行的液压(或气压)试验。关于耐压试验,下面描述中()是正确的。
A、对内压容器而言,耐压试验旨在考核容器在超设计压力下的宏观强度和致密性;
B、与内压容器不同,对外压容器而言,耐压试验则是以外压试验方式进行,以考核容器在超工作压力下的稳定性;
C、考虑到试验的经济性和安全性,容器的耐压试验一般应优先采用以水为试验介质的液压试验;
D、对于因结构或支承等原因不能充满液体的容器,一般则考虑采用气压试验;

6、耐压试验对试验介质有多方面的要求,下面叙述中正确的说法是()。
A、对奥氏体不锈钢制容器进行水压试验时,应控制水中的氯离子含量小于25mg/L,以免发生应力腐蚀;
B、液压试验时,一般优先采用洁净的水,也可以采用其它液体,但应确保实验时液体的温度应低于其闪点;
C、气压试验时;一般优先采用洁净的空气、氮气或其它惰性气体;当然,也可以采用可燃性气体做试验气体;
D、对于大多数的碳钢或低合金钢制容器,耐压试验介质的温度一般保持在常温即可;

第四章 Part5 单元作业

1、试比较安全阀和爆破片各自的优缺点?通常在什么情况下必须采用爆破片装置?

2、压力容器耐压试验的目的是什么?为什么要尽可能采用液压试验?

3、某容器最大(高)工作压力pw为1.5MPa,若选用反拱形爆破片,试确定容器设计压力P;

第四章 压力容器设计(Part 6)

第四章 Part6 单元检测

1、压力容器常规设计是基于弹性失效设计准则的设计方法,具有计算简便、工程使用经验丰富等显著特点,但也有其明显的局限性,其局限性表现为( )。
A、应力考虑不够全面,将容器的“最大载荷”按一次施加的静载荷处理,对特殊结构引起的应力未加考虑;
B、对不同载荷引起的应力对容器失效的影响不予区别,而是采用统一的强度判据;
C、不能适用于特殊的容器结构型式,如大开孔压力容器、快开门压力容器及高参数压力容器等;
D、仅适用于静载荷作用下的压力容器,不适用于温度、压力波动引起的疲劳载荷作用的容器;

2、压力容器的应力分析设计思想具有明确的内涵,通常它包括了()几方面的内容。
A、不同载荷产生的应力,对容器失效的影响是不同的;
B、作用在不同部位的应力,对容器失效的影响是不同的;
C、根据应力对容器失效的影响程度不同,对应力进行合理分类;
D、针对不同类别的应力,给出不同的应力强度控制条件;

3、关于压力容器的常规设计和应力分析设计,下面正确的描述是()。
A、常规设计的应力分析方法主要基于传统的材料力学和简化的弹性力学模型,而分析设计则可采用更为先进的数值分析和实验应力测试技术;
B、常规设计仅关注容器筒体或封头主体部位的应力,而分析设计则关注容器所有部位的应力;
C、常规设计和分析设计适用的载荷性质是相同的;
D、虽然两者具有互补性,但进行容器设计时,两者只能选其一作为其设计依据;

4、压力容器的应力分类综合考虑了多方面的因素。下面因素中()不是应力分类应考虑的因素。
A、应力产生的原因,如应力是外载荷直接产生的,还是在变形协调过程中产生的;
B、材料的特性,如结构材料是韧性材料还是脆性材料;
C、应力分布的区域,如应力分布在结构的总体范围还是局部范围;
D、对容器失效的影响,如是否会造成结构过度的变形,还是导致结构产生疲劳失效或韧性失效;

5、压力容器的分析设计把应力分为一次应力、二次应力和峰值应力。关于三类应力,下面正确的描述是()。
A、一次应力是平衡外载荷所需的应力,满足外载荷与内力之间的力平衡关系,具有“非自限性”;
B、二次应力是由相邻部件的约束或结构的自身约束所引起的,具有“自限性”;
C、一次局部薄膜应力(PL)与一次总体薄膜应力(Pm)的主要区别除了两者作用的区域不同外,前者还具有二次应力的特性;
D、峰值应力具有高度的局部性,不引起结构任何明显的变形,但可能引起结构发生疲劳裂纹或脆性断裂;

6、关于分析设计中应力强度限制条件,下面()说法是正确的。
A、一次总体薄膜应力Pm根据弹性失效准则将其严格控制在1.0Sm(Sm为结构的设计许用应力强度,下同)范围内;
B、一次局部薄膜应力(PL)根据极限载荷设计准则将其控制在1.5Sm范围内;
C、应力组合(PL+Pb+Q)根据结构安定性原理将其控制在3.0 Sm范围内;
D、应力组合(PL+Pb+Q+F)按疲劳设计准则,将其控制在2.0Sa(Sa为疲劳应力幅)的范围内;

第四章 Part6 单元作业

1、为何要对压力容器的应力进行分类?应力分类的依据和原则是什么?

2、请说明压力容器应力分析设计中,一次应力、二次应力和峰值应力的特点和区别所在?

3、分析设计标准划分了哪五组应力强度?许用值分别是多少?分别是如何确定的?

期末考试

客观题考试试卷

1、压力容器综合分类中,介质的危害性是一个重要分类依据。关于介质的危害性,下列哪种描述是正确的。
A、指介质外泄与人体接触引起职业性慢性危害的严重程度;
B、对容器材料的腐蚀性越强,其介质的危害程度就越高;
C、常用介质采用毒性程度及爆炸危害程度两个指标来表示介质的危害性;
D、根据介质的危害程度常把介质分为第一组介质和第二组介质;

2、下列压力容器用钢材牌号中,()属于压力容器用超低碳不锈钢材料;
A、0Cr18Ni9(S30408)
B、00Cr18Ni5Mo3Si2(S21953)
C、00Cr19Ni10(S30403)
D、0Cr13(S11306)

3、下列条件中,下面( )是确保无力矩理论应用的必要条件。
A、壳体的厚度、中面曲率和载