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1、判断题第1章 压力容器导言1.1压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。1.2易燃介质是指与空气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的气体。1.3高压容器（代号H）和超高压容器（代号U）是典型的第一类压力容器。1.4压力容器中，封头与筒体之间一定要有密封装置。1.5压力容器在设计时只要满足企业要求就行了，不需要满足GB150.1.6盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的A、B类焊接接头应进行100%射线或超声检测。1.7压力容器分为三类：第一类压力容器，第二类压力容器，第三类压力容器，其中低压的具有极度毒性的压力容器属于第一类压力容器。1.81
2、6MnR的含碳量约为0.016%.1.9毒性程度为极度和高度危害介质，且PV乘积大于等于0.2MPam3的低压容器属于第三类压力容器。1.10所有毒性为高度危险的容器都属于第三类压力容器。1.11压力容器在生产工艺过程中的作用可分为：反应压力容器，换热压力容器，分离压力容器，储存压力容器。其中反应压力容器最危险，而储存压力容器最安全。1.12某化工容器严格按照国际最新标准生产制造出来，当然它是满足企业的标准的。1.13所谓的高温容器是指工作温度在材料蠕变温度以上。1.14易燃介质压力容器的所有焊缝均应采用全焊透结构。1.15在过程装备设计中，为充分利用材料的强度，节省材料，减轻重量，应采用等强
3、度设计。1.16Q235-B钢板可以用来制造毒性程度为高度危害介质的压力容器。1.17Q235A钢板可以用来制造压力容器。1.18过程设备各零件的强度并不相同，整体强度往往取决于强度最弱的零部件的强度。第2章 压力容器应力分析2.1壳体失稳时的临界压力随壳体材料的弹性模量E、泊松比的增大而增大，而与其他因素无关。2.2由于边缘应力出现在不连续处，因此它的危险性远远大于薄膜应力。2.3内加热情况下内壁应力叠加后得到改善，而外壁应力有所恶化。外加热情况下则刚好相反，内壁应力恶化，而外壁应力得到很大改善。2.4对于受内压壳体，其上面各点一定是受到拉应力的作用，而不会受到压应力的作用。2.5承受均布载
4、荷时，周边简支圆平板和周边固支圆平板的最大应力都发生在支承处。2.6压力容器爆破实验中，椭圆形封头和容器连接处有应力集中现象，所以爆破口一般会出现在接头处。2.7筒体是压力容器最主要的受压元件之一，制造要求高，因此筒体的制造必须用钢板卷压成圆筒并焊接而成。2.8塑性失效设计准则一般用于应力分布均匀的构件。2.9外直径与内直径之比2/1.5的圆柱壳体属于薄壁圆筒。2.10工程上常用的标准椭圆形封头，其a/b为2。2.11在仅受内压的厚壁圆筒中，轴向应力沿壁厚分布是不均匀的。2.12周边固支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边简支圆平板。2.13短圆筒在受外压失稳时，将呈现两个波纹。第3章 压力容
5、器材料及环境和时间对其性能的影响3.1加工硬化在冷加工和热加工中都会存在。3.2只要有应力存在，就会发生应力腐蚀。3.3脆性断裂的特征是断裂时容器没有膨胀，断口齐平，并与最大应力方向平行，断裂的速度快，常使容器断裂成碎片。3.4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。3.5热变形中无再结晶出现，因而有加工硬化现象。3.6一般说来，具有体心立方晶格的金属，如碳素钢和低合金钢，都会低温变脆。3.7在常温下工作的零件，在发生弹性变形后，如果变形总量保持不变，则零件内的应力将保持不变。3.8应变硬化将使材料的比例极限提高而塑性降低。3.9钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响，提高
6、含碳量可使其强度和可焊性增加。3.10压力容器材料含碳量要小于0.25%.3.11为了保护在高温高氢分压环境下工作的压力容器，在停车时我们应先把装置降温，使氢在金属中的溶解度下降，以利于析氢，然后在降压。3.12经过冷加工塑性变形的碳素钢、低合金钢，在室温下停留较长时间或在较高温度下停留一定时间后，会出现屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性降低的现象，称为应变时效。3.13熔合区是焊接接头中最薄弱的环节之一，部分正火区是焊接接头中组织和性能最好的区域3.14压力容器设计时，应尽可能使零件工作时产生的最大正应力与纤维组织方向重合。3.15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3
7、.16固溶处理和稳定化处理都属于改善综合性能的热处理。3.17在高温和恒定载荷作用下，金属材料会产生随时间而发展的塑性变形，称为蠕变现象。第4章 压力容器设计4.1承受均布周向外压力的圆筒，只要设置加强圈均可提高其临界压力。4.2二次应力是指由相邻部件的约束或结构的自身约束所引起的正应力或切应力。4.3有效厚度为名义厚度减去钢材负偏差。4.4确定外压计算长度时，对于椭圆形封头，应计入直边段及封头曲面深度的三分之一。4.5咬边不仅会减少母材的承载面积，还会产生应力集中，危害较为严重，较深时应予消除。4.6由于韧性断裂时容器的实际应力值往往很低，爆破片、安全阀等安全附件不会动作，其后果要比脆性断裂
8、严重得多。4.7检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹变形、腐蚀等缺陷产生,所以,所有壳体上必须开设检查孔。4.8爆破片的工作原理相当于用局部破坏换取整体安全。相比安全阀来说，通常使用的环境更为恶劣。4.9刚度失效是指由于构件过度的塑性变形而引起的失效。4.10失效判据可以直接用于压力容器的设计计算。4.11爆破失效设计准则以整个危险截面屈服作为失效状态。4.12影响焊接接头系数的因素较多，主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求和长度比例有关。4.13加工时压紧界面上凹凸不平的间隙以及压紧力不足是造成“界面泄露”的直接原因。4.14非金属垫片的密封比压一般大于金属垫片的密封比压。4.1
9、5为了均匀压紧垫片，应保证压紧面的平面度和法兰中心轴线的垂直度。4.16凹凸压紧面安装时易于对中，还能有效防止垫片被挤压出压紧面，适用与管法兰和容器法兰。4.17安全泄放装置的额定泄放量可以小于容器的安全泄放量。4.18影响疲劳寿命的因素仅有材料本身的抗疲劳性能以及交变载荷作用下的应力幅。4.19当开孔直径超过标准允许的开孔范围时，对于内压容器，不能采用等面积补强法进行计算。4.20容器和管道的相同的公称直径表示它们的直径相同。第5章 储存设备5.1储罐的形式主要有卧式，立式和球形储罐，储存介质的性质是选择储罐形式和储存系统的一个重要因素。5.2鞍座包角越小，鞍角重量越轻，且储罐支座系统的中心
10、降低。5.3工程上可以将双鞍座卧式储存罐简化为均布载荷的外伸简支梁。5.4球罐支座中裙式支座用得最为广泛。5.5柱式支座的主要缺点是球罐的重心高，稳定性差。5.6 需要开检查孔时，由于特殊原因而不能开设时，应相应缩短检查周期，或者对全部纵向环向焊缝作100%无损检测。5.7球罐接管除工艺特殊要求外，应尽量集中在上下极板上。5.8在用水压测试容器壁厚时，校合压力一般取1.25P.5.9按形状改变比能屈服失效判剧计算出的内壁初始屈服压力和实际测量值最为接近。第6章 换热设备6.1套管式换热器具有结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便的特点6.2通过增加管程流量或增加横流速度可以改变卡曼漩涡频率
11、，从而消除散热器的振动。6.3余热锅炉是在工业中用来回收余热的一种锅炉，它的基本结构和一般锅炉相似。6.4余热锅炉的使用会增加对环境的污染6.5使用余热锅炉能够提高热能总利用率，节约一次能源消耗。6.6在换热设备中，采用大直径的换热管可以增大传热面积。6.7在换热设备中，换热管的管径愈小，耐压愈高。6.8管内翅片虽然增加了传热面积，但是也改变了流体在管内的流动形势和阻力分布，泵功率的损失也会相应增加。6.9管子的固有频率可以通过精确的计算获得。6.10板式换热器可用于处理从水到高黏度的液体的加热、冷却、冷凝、蒸发等过程，适用于经常需要清洗，工作环境要求十分紧凑的场合。思考题第1章 压力容器导言
12、1.1介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？1.2压力容器主要由哪几部分组成？分别起什么作用？1.3容规在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？1.4容规与GB150的适用范围是否相同？为什么？1.5GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？它们的适用范围是什么？1.6过程设备的基本要求有哪些？要求的因素有哪些？1.7在我们做压力容器爆破实验时发现，容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方，而并非处于理论上应力集中的连接处的地方，请问原因何在？第2章 压力容器应力分析2.1试述承受均
13、布外压的回转壳破坏的形式，并与承受均布内压的回转壳作比较，它们有何异同？2.2试述影响承受均布外压圆柱壳的临界压力因素有哪些？为提高圆柱壳弹性失稳的临界压力，应采用高强材料。对否，为什么？2.3两个直径、壁厚和材质相同的圆筒，承受相同的周向均布外压。其中一个为长圆筒，另一个为短圆筒，试问它们的临界压力是否相同，为什么？在失稳前，圆筒中周向压应力是否相同，为什么？随着所承受的周向均布外压力不断增加，两个圆筒先后失稳时，圆筒中的周向压应力是否相同，为什么？2.4承受周向压力的圆筒，只要设置加强圈均可提高其临界压力。对否，为什么？且采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，故经济上愈合理。对否，为什么？
14、2.5试确定和划分短圆筒与刚性圆筒的界限，并导出其临界长度2.6承受横向均布载荷的圆形薄板，其力学特征是什么？它的承载能力低于薄壁壳体的承载能力的原因是什么？2.7承受横向均布载荷作用的圆平板，试比较周边简支和固支情况下，圆板中的最大弯曲应力和挠度的大小和位置2.8承受周向压力的圆筒，只要设置加强圈均可提高其临界压力。对否，为什么？且采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，故经济上愈合理。对否，为什么？2.9已知一环板，外周边简支、内周边受均布剪力f，其任意半径处的转角、挠度和弯曲应力、表达式均为已知。现求几何尺寸不变时，内周边简支、外周边受均布剪力的环板的转角、挠度和应力的表达式。2.10单层厚壁圆筒在内压与温差同时作用时，其综合应力沿壁厚如何分布？筒壁屈服发生在何处？为什么？2.11为什么厚壁圆筒微元体的平衡方程，在弹塑性应力分析中同样适用？2.12一厚壁圆筒，两端封闭且能可靠地承受轴向力，试问轴向、环向、径向三应力之关系式，对于理想弹塑性材料，在弹性、塑性阶段是否都成立，为什么？2.13有两个厚壁圆筒，一个是单层，另一个是多层圆筒，二者径比和材料相同，试问这两个厚壁圆筒的爆破压力是否相同？为什么？2.14预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么？2.15承受横向均布载荷的圆形薄板，其力学特征是什么？其承载能力低于
