過程設(shè)備設(shè)計(jì)題庫

過程設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題及答案

一、單選題

1.壓力容器導(dǎo)言

1.1所謂高溫容器是指下列哪一種：（A）

A.工作溫度在材料蠕變溫度以上

B.工作溫度在容器材料的無塑性轉(zhuǎn)變溫度以上

C.工作溫度在材料蠕變溫度以下

D.工作溫度高于室溫

1.2GB150適用下列哪種類型容器：（B）

A.直接火加熱的容器

B.固定式容器

C.液化石油器槽車

D.受輻射作用的核能容器

1.3一個(gè)載荷穩(wěn)定均勻的內(nèi)壓厚壁圓筒最好采用哪種設(shè)計(jì)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

1.4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O.OIMPa（不含液體靜壓力）

B.最高工作壓力大于等于O.IMPa（不含液體靜壓力）

C.最高工作壓力大于IMPa（不含液體靜壓力）

D.最高工作壓力大于等于IMPa（不含液體靜壓力）

1.5C）

A.I類

B.II類

C.III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(qiáng)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(cuò)誤的是：（B）

A.材料強(qiáng)度是指在載荷作用下材料抵抗永久變形和斷裂的能力

B.沖擊吸收功是指材料斷裂過程中吸收變形能量的能力

C.剛度是過程設(shè)備在載荷作用下保持原有形狀的能力

D.密封性是指過程設(shè)備防止介質(zhì)或空氣泄漏的能力

1.7毒性為中度危害的化學(xué)介質(zhì)最高容許質(zhì)量濃度為：（）C

A.<O.lmg/m3

D.10mg/m3

1.8內(nèi)壓容器中，設(shè)計(jì)壓力大小為50Mpa的應(yīng)劃分為：（C）

A.低壓容器

B.中壓容器

C.高壓容器

D.超高壓容器

1.9下列屬于分離壓力容器的是：（C）

A.蒸壓釜

B.蒸發(fā)器

C.干燥塔

D.合成塔

2.壓力容器應(yīng)力分析

2.1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(shí)存在，下列說法正確的是：（D）

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

2.2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）

A.周邊固支的圓平板在剛度和強(qiáng)度兩方面均優(yōu)于周邊簡支的圓平板

B.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

C.周邊固支的圓平板僅在強(qiáng)度方面均優(yōu)于周邊簡支的圓平板

D.周邊簡支的圓平板在剛度和強(qiáng)度兩方面均優(yōu)于周邊固支的圓平板

2.3下列有關(guān)受均布外壓作用圓筒的失穩(wěn)情況的敘述，錯(cuò)誤的是：（A）

A.失穩(wěn)臨界壓力與材料屈服點(diǎn)無關(guān)

B.受均布周向外壓的長圓筒的臨界壓力與L無關(guān)

C.很短的圓筒在受均布軸向壓縮載荷時(shí)將出現(xiàn)對稱失穩(wěn)

D.圓筒的形狀缺陷對圓筒的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響

2.4下列不屬于提高厚壁圓筒屈服承載能力的措施為：（D）

A.增加壁厚

B.采用多層圓筒結(jié)構(gòu)，對內(nèi)筒施加外壓

C.自增強(qiáng)處理

D.采用分析設(shè)計(jì)的方法

2.5下列有關(guān)不連續(xù)應(yīng)力的敘述，錯(cuò)誤的為：（C）

A.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

B.具有局部性與自限性的特征

C.其危害程度比總體薄膜應(yīng)力大

D.脆性材料制造的殼體對不連續(xù)應(yīng)力十分敏感

2.6下列關(guān)于局部載荷說法正確的是：（）C

A.對管道設(shè)備附件設(shè)置支架，會(huì)增加附件對殼體的影響

B.對接管附件加設(shè)熱補(bǔ)償元件，無明顯意義

C.壓力容器制造中出現(xiàn)的缺陷，會(huì)造成較高的局部應(yīng)力

D.兩連接件的剛度差大小與邊緣應(yīng)力無明顯關(guān)系

2.7外壓的短圓筒，失穩(wěn)時(shí)，出現(xiàn)的波形個(gè)數(shù)為：（C）

A.兩個(gè)

B.四個(gè)

C.大于兩個(gè)

D.大于四個(gè)

2.8下列關(guān)于薄殼應(yīng)力分析中應(yīng)用的假設(shè)，錯(cuò)誤的是：（D）

A.假設(shè)殼體材料連續(xù)，均勻，各向同性

B.受載后的形變是彈性小變形

C.殼壁各層纖維在變形后互不擠壓

D.殼壁各層纖維在變形后互相擠壓

2.9關(guān)于薄圓平板的應(yīng)力特點(diǎn)，下列表述錯(cuò)誤的是：（B）

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

3.壓力容器材料及環(huán)境和時(shí)間對其性能的影響

3.1在壓力容器制造過程中應(yīng)用最廣的焊接方法是：（A）

A.熔焊

B.壓焊

C.釬焊

D.點(diǎn)焊

3.2一般高壓容器的平蓋制造用的鋼材是：（C）

A.鋼板

B.鋼管

C.鍛件

D.鑄件

3.3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）

A.過熱區(qū)

B.正火區(qū)

C.融合區(qū)

D.焊縫

3.4下列不屬于壓力容器焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則的是：（D）

A.盡量采用對接接頭結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷

B.盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷

C.盡量減少焊縫處的應(yīng)力集中

D.盡量選用好的焊接材料

3.5下列焊接接頭中可能出現(xiàn)的缺陷，最危險(xiǎn)的是：（A）

A裂紋

B.夾渣

C.氣孔

D.未熔透

3.6下列金屬會(huì)產(chǎn)生低溫變脆的是：（B）

A.銅

B.碳素鋼

C.鋁

D.奧氏體不銹鋼

3.7磁粉檢測屬于：（D）

A.破壞性檢驗(yàn)

B.外觀檢查

C.密封性檢查

D.無損檢測

3.8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）

A.硫元素不是鋼材中的有害元素。

B.硫元素能提高鋼的強(qiáng)度，但會(huì)增加鋼的脆性。

C.硫元素能促進(jìn)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(dāng)。

3.9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）

A.含碳量

B.含硫量

C.含磷量

D.含氫量

3.10金屬塑性變形可分為熱變形和冷變形，其中分界線是：（A）

A.金屬再結(jié)晶溫度

B.金屬熔點(diǎn)

C.常溫

D.100攝氏度

3.11下列關(guān)于氫腐蝕與氫脆的說法錯(cuò)誤的是：（D）

A.氫腐蝕指高溫高壓下氫與鋼中的碳化合生成甲烷

B.奧氏體不銹鋼可以很好地抵抗氫腐蝕

C.氫脆是指鋼吸收氫而導(dǎo)致韌性下降的現(xiàn)象

D.碳素鋼在500攝氏度以上的高壓環(huán)境下才發(fā)生氫腐蝕

4.壓力容器設(shè)計(jì)

4.1平墊密封屬于：（A）

A.強(qiáng)制密封

B.自緊式密封

C.半自緊式密封

D.以上三種都不是

4.2同一承載能力下，僅受內(nèi)壓作用的圓筒按哪種計(jì)算方法計(jì)算的壁厚最?。海ˋ）

A.中徑公式

B.最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則？

C.形狀改變比能準(zhǔn)則

D.最大切應(yīng)力準(zhǔn)則

4.3下列有關(guān)壓力容器失效形式的敘述，正確的是：（C）

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。

4.4下列有關(guān)壓力容器失效判據(jù)與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的敘述，錯(cuò)誤的是：（D）

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(xué)分析結(jié)果與簡單實(shí)驗(yàn)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(jì)計(jì)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(jì)準(zhǔn)則。

4.5在按彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行內(nèi)壓厚壁圓筒設(shè)計(jì)時(shí)，采用不同的強(qiáng)度理論會(huì)得到不同的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的

是：（B）

A.按形狀改變比能屈服失效判據(jù)計(jì)算出的內(nèi)壁初始屈服壓力和實(shí)測值最為接近。

B.在厚度較大7,即壓力較高時(shí)各種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則差別不大。

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(zhǔn)則算出的厚度最厚。

4.6下列有關(guān)圓筒設(shè)計(jì)的敘述，正確的是：（B）

A.中徑公式的適用范圍僅限于薄壁圓筒即K<=1.2時(shí)。

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

C.在厚壁圓筒的設(shè)計(jì)過程中，一般都考慮預(yù)應(yīng)力的影響。

D.常規(guī)設(shè)計(jì)中需對圓筒的熱應(yīng)力進(jìn)行校核計(jì)算。

4.7下列有關(guān)壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的敘述，正確的是：（A）

A.設(shè)計(jì)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(jì)壓力引入安全系數(shù)后得到計(jì)算壓力。

C.設(shè)計(jì)溫度不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高溫度。

D.只要容器成形后厚度滿足大于計(jì)算厚度就能滿足設(shè)計(jì)要求。

4.8下列有關(guān)焊接接頭系數(shù)和材料設(shè)計(jì)系數(shù)的表述錯(cuò)誤的是：（D）

A.為彌補(bǔ)焊縫對容器整體強(qiáng)度的消弱，在強(qiáng)度計(jì)算中需引入焊接接頭系數(shù)。

B.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)。

C.料設(shè)計(jì)系數(shù)是為了保證受壓元件強(qiáng)度有足夠的安全儲(chǔ)備量。

D.抗拉強(qiáng)度安全系數(shù)一般小于屈服強(qiáng)度安全系數(shù)，我國目前前者取1.6,后者取3.0

4.9下列有關(guān)壓力容器密封裝置的敘述錯(cuò)誤的是：（C）

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(qiáng)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(shí)際寬度。

D.形成初始密封條件時(shí)墊片單位面積上所受的最小壓緊力，稱為“墊片比壓力”。

5.儲(chǔ)存設(shè)備

5.1設(shè)計(jì)臥式儲(chǔ)存罐雙鞍座支承時(shí)，兩支座的狀態(tài)應(yīng)采用：（C）

A.兩個(gè)都固定

B.兩者均可移動(dòng)

C.一個(gè)固定，一個(gè)移動(dòng)

D,以上均可

5.2低溫球罐的支柱與球殼連接處最好采用：（C）

A.接連接結(jié)構(gòu)形式？

B.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)

5.3臥式儲(chǔ)罐發(fā)生扁塌現(xiàn)象的根本原因是：（A）

A.支座處截面受剪力作用而產(chǎn)生周向彎矩

B.圓筒上不設(shè)置加強(qiáng)圈

C.支座的設(shè)置位置不適合

D.設(shè)計(jì)壓力過高

5.4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）

A.純桔瓣罐體

B.足球瓣式罐體

C.混合式罐體

D.兩個(gè)半球組成的罐體

6.換熱設(shè)備

6.1根據(jù)結(jié)構(gòu)來分，下面各項(xiàng)中那個(gè)不屬于管殼式換熱器：（B）

A.固定管板式換熱器

B.蓄熱式換熱器

C.浮頭式換熱器

D.U形管式換熱器

6.2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）

A.直接接觸式換熱器

B.蓄熱式換熱器

C.間壁式換熱器

D.中間載熱體式換熱器

6.3下面那種類型的換熱器不是利用管程和殼程來進(jìn)行傳熱的：（B）

A.蛇管式換熱器

B.套管式換熱器

C.管殼式換熱器

D.纏繞管式換熱器

6.4下列關(guān)于管式換熱器的描述中，錯(cuò)誤的是：（C）

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。

6.5下列措施中，不能起到換熱器的防振效果的有：（A）

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。

二、多選題

1.壓力容器導(dǎo)言

1.1??介質(zhì)危害性有多種，其中影響壓力容器分類的是：（AD??）

??A.?毒性?？

??B.?腐蝕性?？

??C.?氧化性???？

??D.?易燃性

1.2??下列屬于第三類壓力容器的是：（??BCDE）

??A.毒性程度為極度和高度危險(xiǎn)介質(zhì)的低壓容器；

??B

??C.易燃或毒性程度為為中度危險(xiǎn)介PV大于等于10MPa.m3的中壓儲(chǔ)存容器；

??D.?中壓管殼式余熱鍋爐；

??E.高壓容器

1.3??《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O.IMPa（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(diǎn)的液體。

1.4???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。下列屬于過程設(shè)備在實(shí)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(jī)

1.5??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?0.1MPaSp<1.6MPa?的容器；

??B?.壓力?0.1MPa<pWl.6MPa?的容器；

??C?.壓力？1.6MPa<pW10.0MPa?的容器；

??D?.壓力？1.6MPaWp<10.0MPa?的容器；

??E?.高壓容器；

??F?.極度毒性和高度危險(xiǎn)介質(zhì)的中壓容器；

??G?.極度毒性和高度危險(xiǎn)介質(zhì)的低壓容器；

??H?.真空容器。

1.6??下列關(guān)于壓力容器的分類錯(cuò)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。

1.7?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。

1.8??《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》適用于同時(shí)具備下類條件的壓力容器：（BCD??）

??A?.最高工作壓力（Pw）大于等于O.IMPa（含液體靜壓力）；

??B.最高工作壓力（Pw）大于等于O.IMPa（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(diǎn)的液體。

1.9??下歹U對GB150,JB4732和JB/T4735三個(gè)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(shí)，JB4732規(guī)定的設(shè)計(jì)壓力范圍為O.IMPaWPW35Mpa?.

??B?.GB150采用彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，而TB/T4735采用塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

??C?.GB150采用基于最大主應(yīng)力的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，而JB4732采用第三強(qiáng)度理論。

??D?.需做疲勞分析的壓力容器設(shè)計(jì)，在這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，只能選用GB150.

??E?.GB150的技術(shù)內(nèi)容與ASME??VIII—1大致相當(dāng)，為常規(guī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；而JB4732基本思路與ASME??VIII—2

相同，為分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

??F?.GB150中規(guī)定鋼材許用應(yīng)力時(shí)，低碳鋼的屈服點(diǎn)及抗拉強(qiáng)度的材料設(shè)計(jì)系數(shù)分別為1.6與3.0。

1.10?下列屬于第三類壓力容器的是：（?ADE?）

??A.中壓搪玻璃壓力容器.

??B.中壓容器

??C.球形儲(chǔ)罐

??D.低溫液體儲(chǔ)存容器（容積大于5m3）

??E.移動(dòng)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)）

1.11??下列哪些是壓力容器的安全附件：（??ABD）

A.爆破片裝置?？

B.壓力表?？

C.人孔??？

D.測溫儀？

1.12??按承載方式分類，壓力容器可分為：（??AB）

??A.?內(nèi)壓容器？

??B.?外壓容器?？

??C.?反應(yīng)壓力容器?？

??D.?真空容器

1.13??下列壓力容器分類正確的是：（??CD）

A.?蒸壓釜屬于反應(yīng)壓力容器

B.?蒸發(fā)器屬于分離壓力容器

C.?干燥塔屬于分離壓力容器

D.?冷凝器屬于換熱壓力容器

2.壓力容器應(yīng)力分析

2.1??為降低局部應(yīng)力，下列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的是：（??ABCD）?

??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(bǔ)強(qiáng)

??D.?選擇合理的開孔方位

2.2??承受內(nèi)壓的薄橢球殼應(yīng)力的大小與哪些因素有關(guān)：（??ABC）

??A.內(nèi)壓的大??？

??B.球殼的壁厚

??C.長短軸之比？

??D.球殼的材料

2.3??下列哪些是較常用的實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法：（??AC）

??A.電測法??

??B.差分法?？

??C.光彈性法??？

???D.破壞實(shí)驗(yàn)

2.4深水容器由于長期工作于水底并承受較大的外壓，常會(huì)出現(xiàn)以下幾種失效方式：（?ABC）

A.腐蝕???？

B.泄露??????

C.失穩(wěn)？

D.脆性斷裂

2.5?不同結(jié)構(gòu)組合殼的連接邊緣處存在有邊緣應(yīng)力，邊緣應(yīng)力的特性有：（AC??）

??A.局部性??

??B.均勻性?？

??C.自限性?？

??D.連續(xù)性

??2.6內(nèi)壓作用下，下列關(guān)于單層厚壁圓筒中應(yīng)力分部規(guī)律的表述正確的有：(?ACD?)

??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。

2.7??下列有關(guān)熱應(yīng)力的說法正確的有：(?ABD?)

??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(shí)，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(dòng)和高溫蠕變可使熱應(yīng)力降低。

2.8?下列關(guān)于形狀缺陷對圓筒穩(wěn)定性影響說法正確的是：(??ABC)

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(qiáng)度的影響不大。

D.形狀缺陷對外壓容器強(qiáng)度的影響不大。

2.9??通過合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可以降低局部應(yīng)力，例如以下措施正確的有：(ABCD??)

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(bǔ)強(qiáng)。

D.選擇合理的開孔方位。

2.10??下列關(guān)于厚壁圓筒應(yīng)力分析正確的是：(??AD)

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。

2.11?下列哪些是無力矩理論的應(yīng)用條件：(7ABCD?)

??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。

3.壓力容器材料及環(huán)境和時(shí)間對其性能的影響

3.1??下列選項(xiàng)中，那些屬于高溫下材料性能的劣化：(?ACD?)?

??A.蠕變脆化???？

??B.應(yīng)變硬化???？

??C.石墨化??????

??D.氫腐蝕

3.2??局部腐蝕有哪些形式：（??ABC）??

??A.晶間腐蝕；

??B.小孔腐蝕；

??C.縫隙腐蝕；

??D.電化學(xué)腐蝕

3.3??屬于應(yīng)力腐蝕開裂的特征的有：（ABC??）

??A.一般為延遲脆性斷裂

??B.由拉伸應(yīng)力引起

??C.斷裂發(fā)生前沒有明顯塑性變形

??D.由壓縮應(yīng)力引起

3.4??蠕變的結(jié)果是使壓力容器材料產(chǎn)生如下哪些變化：（?ABCD?）

??A.蠕變脆化？

??B.應(yīng)力松弛

??C.蠕變變形？

??D.蠕變斷裂

3.5??下列屬于非破壞性檢驗(yàn)的有：（?BCD）

A.取樣試驗(yàn)?？

B.外觀檢查?？

C.密封性檢查?？

D.無損檢測？

3.6??焊接接頭的組成一般有：（?ABD?）

??A.焊縫?？

??B.融合區(qū)?？

??C.部分正火區(qū)?？

??D.熱影響區(qū)

3.7??按化學(xué)成份分類，壓力容器用鋼可分為：（ABC??）

??A.碳素鋼?？

??B.低合金鋼?？

??c.高合金鋼?？

??D.鑄鋼

3.8??下列關(guān)于鋼材化學(xué)成分的說法正確的是：（？?BCD）

A.提高碳含量可能使強(qiáng)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.在鋼中加入帆，鈦，銀等元素，可提高鋼的強(qiáng)度和韌性。

D.硫磷是鋼中的最主要的有害元素。

3.9??下列關(guān)于壓力容器常用鋼材形狀說法正確的是：（AB??）

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(biāo)準(zhǔn)中，將鍛件分為四個(gè)級別，級別高價(jià)格低。

D.壓力容器的平蓋常用鋼板制造。

3.10??壓力容器的工作環(huán)境對材料性能的影響因素，主要有：（?ABCD?）

A.溫度高低

B.載荷波動(dòng)

C.介質(zhì)性質(zhì)

D.加載速率

3.11??下列關(guān)于焊接應(yīng)力和變形的說法正確的有：（??ABC）

A.焊接過程的局部加熱導(dǎo)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(jìn)行矯形。

D.在進(jìn)行焊接后，焊接變形較大的，焊接應(yīng)力也較大。

3.12??為減少焊接應(yīng)力和變形，可采取的措施有：（??AB）

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。

3.13??壓力容器局部腐蝕的主要形式有：（?ABD?）

A.晶間腐蝕

B.小孔腐蝕

C.化學(xué)腐蝕

D.縫隙腐蝕

4.壓力容器設(shè)計(jì)

4.1?下列說法中，正確的有：（ABC）

??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(jì)壽命為10年、操作周期為2小時(shí)的壓力容器應(yīng)按分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

??C.校核一次加二次應(yīng)力強(qiáng)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(jìn)行應(yīng)力分類限制。

4.2??壓力容器失效的最終表現(xiàn)形式均為：（ABC??）???

??A.泄漏??？

??B.過度變形?？

??C.斷裂??？

??D.腐蝕

4.3??高壓密封的特點(diǎn)有（AC??）???

??A.一般采用金屬密封元件?？

??B.應(yīng)增大密封元件和密封面的接觸面積？

??C.盡可能采用自緊或半自緊式密封？

??D.盡可能采用強(qiáng)制式密封

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

??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.直邊段的作用是避免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。

4.5?下列說法正確的是：（ABD??）

??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(jì)壓力不得小于安全閥的開啟壓力

??C.設(shè)計(jì)溫度是指容器在正常情況下，設(shè)定元件的表面最大溫度。??

??D.確定外壓計(jì)算長度時(shí)，對于橢圓形封頭，應(yīng)計(jì)入直邊段及封頭曲面深度的三分之一。

4.6??壓力容器接管補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)通常采用局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，主要有：（??ABC）

??A.補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)?？

??B.厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)？

??C.整鍛件補(bǔ)強(qiáng)?？

??D.增加殼體壁厚補(bǔ)強(qiáng)

4.7?關(guān)于壓力容器應(yīng)力中二次應(yīng)力說法錯(cuò)誤的是：（??ABD）

??A.二次應(yīng)力是指平衡外加機(jī)械載荷所必需的應(yīng)力。

??B.二次應(yīng)力可分為總體薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、局部薄膜應(yīng)力。

??C.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。

??D.二次應(yīng)力是局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)性和局部熱應(yīng)力的影響而疊加道一次應(yīng)力之上的應(yīng)力增量

4.8??以下載荷屬于交變載荷的有：（7ABCD??）

A.壓力波動(dòng)

B.開車停車

C.加熱或冷卻時(shí)溫度變化引起的熱應(yīng)力變化

D.振動(dòng)或容器接管引起的附加載荷

4.9??下列有關(guān)壓力容器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的敘述，正確的有：（?BC??）

??A.彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以容器整個(gè)危險(xiǎn)面屈服作為實(shí)效狀態(tài)。

??B.彈塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則認(rèn)為只要載荷變化范圍達(dá)到安定載荷，容器就失效。

??C.彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則較塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則更保守。

??D.爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則認(rèn)為壓力達(dá)到全屈服壓力時(shí)容器失效。

4.10??為提高外壓圓筒穩(wěn)定性，需設(shè)置加強(qiáng)圈，下列有關(guān)加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)，正確的有：（?ABC??）

??A.加強(qiáng)圈的最小間距應(yīng)小于失穩(wěn)臨界長度。

??B.在設(shè)計(jì)過程中，有可能通過增加加強(qiáng)圈的數(shù)量使圓筒厚度減薄。

??C.加強(qiáng)圈與圓筒的連接可采用連續(xù)的或間斷地焊接。

??D.加強(qiáng)圈不可設(shè)置在筒體內(nèi)部

4.11?壓力容器封頭較多，下列敘述正確的有：（BD??）

??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(qiáng)影響以應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)的形式引入厚度計(jì)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。

4.12??下列屬于提高高壓密封性能的措施有：（?ABC??）

??A.改善密封接觸表面

??B.改進(jìn)墊片結(jié)構(gòu)

??C.采用焊接密封元件

??D.增加預(yù)緊螺栓數(shù)量

4.13??安全閥的優(yōu)點(diǎn)包括：（BD）

A.完全密封????？

B.多次使用?？

C.泄壓反應(yīng)快?？

D.只排出高于規(guī)定壓力的部分壓力

4.14??在立式容器支座中，中小型直立容器常采用（??）高大的塔設(shè)備則廣泛采用（??）,大型臥式儲(chǔ)存采用（?ABC?）

??A.耳式支座?？

??B.裙式支座??？

??C.鞍式支座??？

??D.腿式支座

4.15?韌性斷裂的原因包括：（AC）

??A.厚度過薄??？

??B.材料缺陷??？

??C.內(nèi)壓過高???？

??D.材料脆性

6.換熱設(shè)備

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

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

6.2??下面屬于管殼式換熱器結(jié)構(gòu)的有：（ABCD）

A.?換熱管

B.?管板

C?管箱

D.?殼體

6.3?引起流體誘導(dǎo)振動(dòng)的原因有：（ACD）

A.?卡曼漩渦

B.?流體密度過大

C.?流體彈性擾動(dòng)

D.?流體流速過快

6.4?傳熱強(qiáng)化的措施有：（BCD）

A.?提高流量

B.?增加平均傳熱溫差

C.?擴(kuò)大傳熱面積

D.?提高傳熱系數(shù)

6.5??下列關(guān)于管殼式換熱器的描述中，錯(cuò)誤的是：（CD）

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(jìn)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(dāng)管束與殼體的壁溫或材料的線膨脹系數(shù)相差不大時(shí)，殼體和管束中將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力

三、判斷題

1.壓力容器導(dǎo)言

（錯(cuò)）?1.1?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。

（錯(cuò)）?1.2?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。

（錯(cuò)）1.3??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。

（錯(cuò)）1.4?壓力容器中，封頭與筒體之間一定要有密封裝置。

（錯(cuò)）1.5?壓力容器在設(shè)計(jì)時(shí)只要滿足企業(yè)要求就行了，不需要滿足GB150.

（對）1.6??盛裝毒性程度為高度危害介質(zhì)的容器制造時(shí)，容器上的A、B類焊接接頭應(yīng)進(jìn)行100%（錯(cuò)）射線或超聲檢

測。

（錯(cuò)）1.7??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。

（錯(cuò)）L8??16MnR的含碳量約為0.016%.

（對）1.9??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。

（錯(cuò)）1.10?所有毒性為高度危險(xiǎn)的容器都屬于第三類壓力容器。

（錯(cuò)）1.11??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，分離壓力容器，儲(chǔ)存壓力

容器。其中反應(yīng)壓力容器最危險(xiǎn)，而儲(chǔ)存壓力容器最安全。

（錯(cuò)）1.12??某化工容器嚴(yán)格按照國際最新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造出來，當(dāng)然它是滿足企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)的。

（對）1.13??所謂的高溫容器是指工作溫度在材料蠕變溫度以上。

（對）1.14??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)。

（對）1.15??在過程裝備設(shè)計(jì)中，為充分利用材料的強(qiáng)度，節(jié)省材料，減輕重量，應(yīng)采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

（錯(cuò)）1.16??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。

（錯(cuò)）1.17??Q235—A鋼板可以用來制造壓力容器。

（對）1.18??過程設(shè)備各零件的強(qiáng)度并不相同，整體強(qiáng)度往往取決于強(qiáng)度最弱的零部件的強(qiáng)度。

2.壓力容器應(yīng)力分析

（錯(cuò)）2.1?殼體失穩(wěn)時(shí)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?zé)o關(guān)。

（錯(cuò)）2,2?由于邊緣應(yīng)力出現(xiàn)在不連續(xù)處，因此它的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于薄膜應(yīng)力。

（對）2.3??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。

（錯(cuò)）2.4?對于受內(nèi)壓殼體，其上面各點(diǎn)一定是受到拉應(yīng)力的作用，而不會(huì)受到壓應(yīng)力的作用。

（錯(cuò)）2.5?承受均布載荷時(shí)，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。

（錯(cuò)）2.6??壓力容器爆破實(shí)驗(yàn)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(huì)出現(xiàn)在接頭處。

（錯(cuò)）2.7??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。

（錯(cuò)）2.8??塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般用于應(yīng)力分布均勻的構(gòu)件。

（錯(cuò)）2.9??外直徑與內(nèi)直徑之比2/1.5的圓柱殼體屬于薄壁圓筒。

（錯(cuò)）2.10??工程上常用的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其a/b為2。

（錯(cuò)）2.11??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。

（對）2.12?周邊固支的圓平板在剛度和強(qiáng)度兩方面均優(yōu)于周邊簡支圓平板。

（錯(cuò)）2.13??短圓筒在受外壓失穩(wěn)時(shí)，將呈現(xiàn)兩個(gè)波紋。

3.壓力容器材料及環(huán)境和時(shí)間對其性能的影響

（錯(cuò)）3.1加工硬化在冷加工和熱加工中都會(huì)存在。

（錯(cuò)）?3.2?只要有應(yīng)力存在，就會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

（錯(cuò)）3.3?脆性斷裂的特征是斷裂時(shí)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。

（對）3.4??從金屬學(xué)的觀點(diǎn)來區(qū)分，冷、熱加工的分界線是金屬的再結(jié)晶溫度。

（錯(cuò)）3.5?熱變形中無再結(jié)晶出現(xiàn)，因而有加工硬化現(xiàn)象。

（對）3.6??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(huì)低溫變脆。

（對）3.7??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。

（對）3.8?應(yīng)變硬化將使材料的比例極限提高而塑性降低。

（錯(cuò)）3.9??鋼材化學(xué)成分對其性能和熱處理有較大影響，提高含碳量可使其強(qiáng)度和可焊性增加。

（對）3.10??壓力容器材料含碳量要小于0.25%.

（錯(cuò)）3.11??為了保護(hù)在高溫高氫分壓環(huán)境下工作的壓力容器，在停車時(shí)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。

（對）3.12?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(shí)間或在較高溫度下停留一定時(shí)間后，會(huì)

出現(xiàn)屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低的現(xiàn)象，稱為應(yīng)變時(shí)效。

（錯(cuò)）3.13?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

（對）3.14??壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能使零件工作時(shí)產(chǎn)生的最大正應(yīng)力與纖維組織方向重合。

（對）3.15??在焊接中要注意，焊縫不要布置在高應(yīng)力區(qū)，焊縫要盡可能避免交叉

（對）3.16??固溶處理和穩(wěn)定化處理都屬于改善綜合性能的熱處理。

（對）3.17??在高溫和恒定載荷作用下，金屬材料會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間而發(fā)展的塑性變形，稱為蠕變現(xiàn)象。

4.壓力容器設(shè)計(jì)

（錯(cuò)）4.1??承受均布周向外壓力的圓筒，只要設(shè)置加強(qiáng)圈均可提高其臨界壓力。

（對）4.2??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。

（錯(cuò)）4.3??有效厚度為名義厚度減去鋼材負(fù)偏差。

（對）4.4?確定外壓計(jì)算長度時(shí)，對于橢圓形封頭，應(yīng)計(jì)入直邊段及封頭曲面深度的三分之一？。

（對）4.5??咬邊不僅會(huì)減少母材的承載面積，還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，危害較為嚴(yán)重，較深時(shí)應(yīng)予消除。

（錯(cuò)）4.6??由于韌性斷裂時(shí)容器的實(shí)際應(yīng)力值往往很低，爆破片、安全閥等安全附件不會(huì)動(dòng)作，其后果要比脆性斷

裂嚴(yán)重得多。

（錯(cuò)）4.7??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。

（對）4.8??爆破片的工作原理相當(dāng)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。

（錯(cuò)）4.9??剛度失效是指由于構(gòu)件過度的塑性變形而引起的失效。

（錯(cuò)）4.10?失效判據(jù)可以直接用于壓力容器的設(shè)計(jì)計(jì)算。

（錯(cuò)）4.11??爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以整個(gè)危險(xiǎn)截面屈服作為失效狀態(tài)。

（對）4.12??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)。

（對）4.13??加工時(shí)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。

（錯(cuò)）4.14??非金屬墊片的密封比壓一般大于金屬墊片的密封比壓。

（對）4.15??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。

（對）4.16??凹凸壓緊面安裝時(shí)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。

（錯(cuò)）4.17??安全泄放裝置的額定泄放量可以小于容器的安全泄放量。

（錯(cuò)）4.18??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。

（對）4.19?當(dāng)開孔直徑超過標(biāo)準(zhǔn)允許的開孔范圍時(shí)，對于內(nèi)壓容器，不能采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行計(jì)算。

（錯(cuò)）4.20??容器和管道的相同的公稱直徑表示它們的直徑相同。

5.儲(chǔ)存設(shè)備

（對）5.1?儲(chǔ)罐的形式主要有臥式，立式和球形儲(chǔ)罐，儲(chǔ)存介質(zhì)的性質(zhì)是選擇儲(chǔ)罐形式和儲(chǔ)存系統(tǒng)的一個(gè)?重要因素。

（錯(cuò)）5.2??鞍座包角越小，鞍角重量越輕，且儲(chǔ)罐一支座系統(tǒng)的中心降低。

（對）5.3??工程上可以將雙鞍座臥式儲(chǔ)存罐簡化為均布載荷的外伸簡支梁。

（錯(cuò)）5.4??球罐支座中裙式支座用得最為廣泛。

（對）5.5??柱式支座的主要缺點(diǎn)是球罐的重心高，穩(wěn)定性差。

（對）5.6??需要開檢查孔時(shí)，由于特殊原因而不能開設(shè)時(shí)，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。

（對）5.7??球罐接管除工藝特殊要求外，應(yīng)盡量集中在上下極板上。

（對）5.8??在用水壓測試容器壁厚時(shí)，校合壓力一般取L25P.

（對）5.9??按形狀改變比能屈服失效判劇計(jì)算出的內(nèi)壁初始屈服壓力和實(shí)際測量值最為接近。

6.換熱設(shè)備

（對）6.1??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(diǎn)

（錯(cuò)）6.2??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(dòng)。

（對）6.3?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。

（錯(cuò)）6.4??余熱鍋爐的使用會(huì)增加對環(huán)境的污染

（對）6.5??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。

（錯(cuò)）6.6?在換熱設(shè)備中，采用大直徑的換熱管可以增大傳熱面積。

（錯(cuò)）6.7??在換熱設(shè)備中，換熱管的管徑愈小，耐壓愈高。

（對）6.8??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(dòng)形勢和阻力分布，泵功率的損失也會(huì)相

應(yīng)增加。

（錯(cuò)）6.9??管子的固有頻率可以通過精確的計(jì)算獲得。

（對）6.10??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。

四、思考題00

1.壓力容器導(dǎo)言

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

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(jìn)行分類。壓力容器破裂爆炸時(shí)產(chǎn)生的危害

愈大，對壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理的要求也愈高。

設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，依據(jù)化學(xué)介質(zhì)的最高容許濃度，我國將化學(xué)介質(zhì)分為極度危害（I級）、高度危害（H級）、

中度危害（III級）、輕度危害（IV級）等四個(gè)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(yán)

重。壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指易燃?xì)怏w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(shí)，往往會(huì)

引起火災(zāi)或二次爆炸，造成更為嚴(yán)重的財(cái)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(jì)、制造、使用和管理也提出了更加嚴(yán)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(shí)，碳素鋼

和低合金板應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測，整體必須進(jìn)行焊后熱處理，容器上的A、B類焊接接頭還應(yīng)進(jìn)行100%射線或

超聲檢測，且液壓試驗(yàn)合格后還應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。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)

1.2??壓力容器主要由哪幾部分組成？分別起什么作用？

筒體：壓力容器用以儲(chǔ)存物料或完成化學(xué)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(yùn)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(jì)、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(jìn)行。

1.3?《容規(guī)》在確定壓力容器類別時(shí)，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(jìn)行分類？

《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(jìn)行分類，若壓力容器發(fā)生事故時(shí)的危害性越高，

則需要進(jìn)行安全技術(shù)監(jiān)督和管理的力度越大，對容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、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(chǔ)藏的能量越大，發(fā)

生破裂爆炸時(shí)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(shí)，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(jìn)行分類。

1.4??《容規(guī)》與GB150的適用范圍是否相同？為什么？

《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》與GB150適用范圍的相異之處見下表：

項(xiàng)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^O.lMPa,且設(shè)計(jì)壓力PdBO.lMPa,或

Pw<lOOMPa真空度20.02MPa；且P.W35Mpa

溫度

未作規(guī)定Td：—196℃?材料蠕變溫度

幾何尺寸內(nèi)徑220.15m,容積VNO.O25m3內(nèi)徑〃?20.15m

介質(zhì)氣體、液化氣體或最高工作溫度未作規(guī)定

高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體

是否適用于需作適用不適用

疲勞分析的容器

材料鋼，鑄鐵和有色金屬鋼

容器安裝方式固定式，移動(dòng)式固定式

1.5?GB150>JB4732和JB/T4735三個(gè)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(jì)，

制造，檢驗(yàn)和驗(yàn)收。設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)準(zhǔn)則》是分析設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，適用壓力低于lOOMpa。設(shè)計(jì)溫度以鋼材儒變

控制設(shè)計(jì)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(jì)準(zhǔn)則。

JB/T4735：《鋼制焊接常壓容器》屬于常規(guī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。適用壓力-0.02Mpa?O.IMpa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

1.6??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(jì)性好

易于操作、維護(hù)和控制

優(yōu)良的環(huán)境性能

（具體內(nèi)容參照課本緒論）

1.7??在我們做壓力容器爆破實(shí)驗(yàn)時(shí)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(jì)算出來的，而壓力容器破壞時(shí)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(shí)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。

2.壓力容器應(yīng)力分析

2.1??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？

1.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(diǎn)，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(shí)，殼壁中產(chǎn)生壓縮薄膜應(yīng)力，其大小與受相等內(nèi)壓時(shí)的拉伸薄膜應(yīng)力相同。但此

時(shí)殼體有兩種可能的失效形式：一種是因強(qiáng)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。

2.2??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(qiáng)材

料。對否，為什么？

對于給定外直徑D。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(gè)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□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(diǎn)有

關(guān)。

彈性失穩(wěn)的臨界壓力與材料強(qiáng)度無關(guān)，故采用高強(qiáng)度材料不能提高圓柱殼彈性失穩(wěn)的臨界壓力。

2.3??兩個(gè)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(gè)為長圓筒，另一個(gè)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(gè)圓筒先后失穩(wěn)時(shí)，圓筒中的周向壓應(yīng)力是否相同，為什么？

2.4??承受周向壓力的圓筒，只要設(shè)置加強(qiáng)圈均可提高其臨界壓力。對否，為什么？且采用的加強(qiáng)圈愈多，殼壁

所需厚度就愈薄，故經(jīng)濟(jì)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(qiáng)圈，使加強(qiáng)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(qiáng)圈之間或加強(qiáng)圈與筒體封頭的間距L〈Lcr）,或使短圓筒的長度進(jìn)一步降低，從而提高圓筒

的臨界壓力。若設(shè)置的加強(qiáng)圈不能使長圓筒變?yōu)槎虉A筒（L>Lcr），則所設(shè)置的加強(qiáng)圈并不能提高

圓筒的臨界壓力。

??設(shè)置加強(qiáng)圈將增加制造成本；而且，當(dāng)L/Do?很小時(shí)，短圓筒可能變?yōu)閯傂詧A筒，此時(shí)圓筒的失

效形式已不是失穩(wěn)而是壓縮強(qiáng)度破壞，此時(shí)再設(shè)置額外的加強(qiáng)圈已無濟(jì)于事。因此，加強(qiáng)圈的數(shù)量

并不是越多越好，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)合理的間距。

2.5?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(jì)算式：

對于鋼質(zhì)長圓筒，臨界壓力計(jì)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〃表示。當(dāng)圓筒的計(jì)算長度/〉心時(shí)屬長圓筒；當(dāng)LCJ時(shí)屬短圓筒。如圓

筒的計(jì)算長度￡0時(shí)，上述兩式相等即

,2.6?承受橫向均布載荷的圓形薄板，其力學(xué)特征是什么？它的承載能力低于薄壁殼體的承載能力

得

的原因是什么？

受軸對稱均布載荷薄圓板的應(yīng)力有以下特點(diǎn)

①板內(nèi)為二向應(yīng)力與、—平行于中面各層相互之間的正應(yīng)力展及剪力2引起的切應(yīng)力7均可予以忽

略。

②正應(yīng)力巴?、與沿板厚度呈直線分布，在板的上下表面有最大值，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(shí)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°max與%『成正比，而薄殼的最大拉（壓）應(yīng)力0max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。

2.7??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

1.撓度?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(shí)，最大撓度為

周邊簡支時(shí)，最大撓度為

二者之比為

對于鋼材，將〃=代入上式得

這表明，周邊簡支板的最大撓度遠(yuǎn)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

這表明周邊簡支板的最大正應(yīng)力大于周邊固支板的應(yīng)力。

2.8??承受周向壓力的圓筒，只要設(shè)置加強(qiáng)圈均可提高其臨界壓力。對否，為什么？且采用的加強(qiáng)圈愈多，殼壁

所需厚度就愈薄，故經(jīng)濟(jì)上愈合理。對否，為什么？

2.9??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)角夕、撓度w和彎曲應(yīng)力b,、表達(dá)

式均為已知?，F(xiàn)求幾何尺寸不變時(shí)，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(dá)式。

2.10??單層厚壁圓筒在內(nèi)壓與溫差同時(shí)作用時(shí)，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？

??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(shí)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(diǎn)需要通過具體計(jì)算得出，可能是任意壁厚上的點(diǎn)。

2.11為什么厚壁圓筒微元體的平衡方程-O-,.=廠里，在彈塑性應(yīng)力分析中同樣適用？

??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。

2.12—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6=十°’,對

2

于理想彈塑性材料，在彈性、塑性階段是否都成立，為什么？

??成立。

2.13??有兩個(gè)厚壁圓筒，一個(gè)是單層，另一個(gè)是多層圓筒，二者徑比K和材料相同，試問這兩個(gè)厚壁圓筒的爆破

壓力是否相同？為什么？

??不相同。采用多層圓筒結(jié)構(gòu)，使內(nèi)層材料受到壓縮預(yù)應(yīng)力作用，而外層材料處于拉伸狀態(tài)。當(dāng)厚壁圓筒承受工

作壓力時(shí)，筒壁內(nèi)的應(yīng)力分布由按Lam3（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。

2.14預(yù)應(yīng)力法提高厚壁圓筒屈服承載能力的基本原理是什么？

??通過壓縮預(yù)應(yīng)力，使內(nèi)層材料受到壓縮而外層材料受到拉伸。當(dāng)厚壁圓筒承受工作壓力時(shí)，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。

2.15承受橫向均布載荷的圓形薄板，其力學(xué)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？

??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。

2.16?單層薄壁圓筒同時(shí)承受內(nèi)壓Pi和外壓Po作用時(shí),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(jì)算式來計(jì)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。

??不能。材料在承受內(nèi)外壓的同時(shí)與單獨(dú)承受時(shí)，材料內(nèi)部的力學(xué)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(shí)，內(nèi)外壓差為零，此時(shí)筒壁應(yīng)力不等于零。

2.17?工程上采取什么措施來減少熱應(yīng)力？

??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(gè)方面考慮：1、減少溫度

變化；2、減少約束。

???要嚴(yán)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)盡量避免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。

2.18??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(qiáng)度材料是否正

確，為什么？

??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(qiáng)度的影響不大；對于外壓圓筒，在缺陷處會(huì)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。

2.19?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？

??(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(jì)算；

??⑶應(yīng)力測試

2.20??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？

??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(huì)在局部區(qū)域產(chǎn)生附加應(yīng)力。

2.21?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。

2.22??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p與(Rt)平方根兩個(gè)參數(shù)量的物理意義是什

么？

??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。

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

能力，為什么？

??(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(qiáng)度設(shè)計(jì)的控制條件,

那么除內(nèi)壁外，其它點(diǎn)處，特別是外層材料，均處于遠(yuǎn)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(shí)，隨壁厚的增加，K值亦相應(yīng)增加，但應(yīng)力計(jì)算式分子和分母值都要增加，因此，當(dāng)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。

2.24??一殼體成為回轉(zhuǎn)薄殼軸對稱問題的條件是什么？

??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。

2.25??試分析標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭采用長短軸之比a/b=2的原因。

??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(diǎn)的應(yīng)力是有變化的，頂點(diǎn)處應(yīng)力最大，在赤道上出現(xiàn)周向應(yīng)力，但整個(gè)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，橢圓形端蓋可以達(dá)到與筒體等強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)橢圓蓋。

2.26??推導(dǎo)無力矩理論的基本方程時(shí)，在微元截取時(shí)，能否采用兩個(gè)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？

??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(jì)算過程的復(fù)雜程度有很大影響。

2.27?單層厚壁圓筒承受內(nèi)壓時(shí)，其應(yīng)力分布有那些特征？當(dāng)承受內(nèi)壓很高時(shí)，能否僅增加壁厚來提高承載能力？

3.壓力容器材料及環(huán)境和時(shí)間對其性能的影響

3.1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？？

?壓力容器用鋼基本要求是有較高的強(qiáng)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(xué)成分的設(shè)計(jì)，組織結(jié)構(gòu)的改變和零件表面改性。

3.2??簡述壓力容器選材的基本原則。

??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(yàn)

4）材料價(jià)格

5）規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

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

??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(yù)拉到塑性變形，然后卸載，當(dāng)再次

加載時(shí)，材料的比例極限將提高而塑性降低。

3.4??什么是環(huán)境氫脆?環(huán)境氫脆是由什么原因引起的？

??氫脆指鋼因吸收氫而導(dǎo)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(shí)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(huì)以原子滲入到鋼中，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。

3.5??疲勞破壞有哪些特征？

??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(kuò)展和最后斷裂三個(gè)階段，因而疲勞斷口一般由裂紋源、裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)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(kuò)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(kuò)展過程中留下的痕跡。擴(kuò)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(shí)斷裂區(qū)為裂紋擴(kuò)展到一定程度時(shí)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(shí)發(fā)生，因而破壞時(shí)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(xiǎn)性很大。

3.6?什么是石墨化現(xiàn)象?怎樣預(yù)防？

??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