设计审核开卷考题点评.docx

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设计审核开卷考题点评

2005年压力容器设计审核人试题

（答案及点评）

一．填空（本题共25分，50道题，每题0.5分）

1.结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有形状和尺寸的这种性质称为弹性。

点评：

这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应该具有这个性质。

2.压力容器失效常以三种形式表现出来：

①强度；②刚度；③稳定性。

点评：

该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。

3.当载荷作用时，在截面突变的附近某些局部小范围内，应力数值急剧增加，而离开这个区域稍远时应力即大为降低，趋于均匀，这种现象称为__应力集中。

点评：

这是弹性力学的基本概念。

常见于压力容器的受压元件。

4.有限元法单元基本方程｛F｝e=[K]｛δ｝e所表示的是单元节点力与单元节点位移之间的关系。

点评：

这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。

该题是有限元数值分析中最基本概念。

5.厚度16mm的Q235—C钢板，其屈服强度ReL的下限值为235MPa。

点评：

该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并不是考查对具体数字的记忆。

6.在正常应力水平的情况下，20R钢板的使用温度下限为-20℃。

点评：

该题出自GB150，第1号修改单，表4—2，考查设计人员对标准更改信息的掌握

7.16MnR在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。

点评：

考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的金相组织的知识深度。

8.用于壳体的厚度大于30mm的20R钢板，应在正火状态下使用。

点评：

该题出自GB150，4.2.5条款，考查对常用压力容器材料订货技术条件掌握的熟练程度。

9.GB16749规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力_σR≤2σSt_时，可不考虑疲劳问题。

点评：

考查波纹管的基础知识的掌握，同时这里包含一个结构安定性的力学概念

9+制图标准中对图纸幅面尺寸规定，幅面代号A1为（594）mm×（841）mm。

点评：

考查对基本基础标准得的掌握

10.

波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、__疲劳试验__。

点评：

考查波纹管的基础知识的掌握，

11.GB150规定的圆筒外压周向稳定安全系数是__3.0__。

点评：

GB150释义。

考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。

本题趣味答案例：

10.5那么此安全系数是怎样在GB150的公式和图表中体现的呢？

请大家思考，可参阅任何一本压力容器教材。

12.对于盛装液化气体的容器，设计压力除应满足GB150中其值不得低于工作压力的规定外，还应满足《容规》中的相应规定。

点评：

对于盛装液化气体的容器，《容规》第34条有明确的规定。

13.对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其设计参数中的计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。

点评：

考查设计压力与计算压力的概念，GB1503.5.1已经提出修改。

14.焊接接头系数的取值取决于焊接接头型式_和无损检测长度比例。

点评：

考查设计人员对焊接接头系数选取的理解。

15.对于不能以GB150来确定结构尺寸的受压元件,.GB150允许用应力分析_,验证性实验分析,对比经验设计方法设计.

点评：

标准对结构是没有限制的，设计应符合标准的基本安全要求，具体的手段由设计者根据GB1501.4来确定。

16.内压圆筒厚度计算公式为　

点评：

考查对GB150最基本的公式的掌握。

在这道题的错误多为Pc不明确。

17.GB150规定，钢材许用应力的确定,应同时考虑材料的抗拉强度,_屈服强度,持久强度,和蠕变极限.。

点评：

考查对许用应力确定时所要考虑的因素。

18.圆筒中径公式假设圆筒中的应力沿壁厚都是均匀分布的。

实际上高压厚壁圆筒中的环向应力沿壁厚是不均匀分布的，最大环向应力位于圆筒的___内___壁。

点评：

这是一个厚壁圆筒中最常见的应力分布，考查设计人员对基本应力分布的了解和基本概念的掌握。

19.周边简支的圆平板，在内压作用下最大应力发生于中心。

周边固支的圆平板，最大应力发生于_边缘。

点评：

考查在平封头与筒体连接的几种情况下，边界条件对平封头应力分布的影响。

20.整体补强的型式有：

a.增加壳体的厚度，b.__厚壁_管，c.整体补强__锻件__。

点评：

GB1508.4.2的规定

21.壳体圆形开孔时，开孔直径是指接管内径加__2__倍厚度__附加量_。

点评：

明确开孔补强计算时开孔直径的概念。

GB1508.1

22.椭圆封头在过渡区开孔时，所需补强面积A的计算中，壳体的计算厚度是指椭圆封头的_计算_厚度。

点评：

明确开孔部位不同，开孔补强计算所用的厚度不同。

23.垫片起到有效密封作用的宽度位于垫片的___外径侧。

点评：

考查在螺栓力的作用下，垫片哪部分是有效密封面积。

24.当螺栓中心圆直径Db受法兰径向结构要求控制时，为紧缩Db宜改选直径较__小______的螺栓。

点评：

考查对法兰设计的理解。

25.垫片系数m是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足够大的流体阻力，而需作用在垫片单位_密封面积上的压紧力与流体_压力的比值，垫片愈硬，m愈_大____。

点评：

见GB150—19989.5.1

26法兰从结构上可分为：

松式法兰、整体法兰、任意_法兰。

点评：

见GB150—19989.4，法兰的设计计算方法是与其整体程度有关的。

27.压力容器无损检测的方法包括射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。

点评：

见《容规》的第83条。

28.奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验时，应严格控制水中的氯离子含量不超过25mg/L。

试验合格后，应立即将水渍去除干净。

点评：

见GB15010.9.4.1

29.最大允许工作压力是根据容器壳体的有效厚度计算所得，且取各受压元件的最小值。

点评：

考察设计者对最大允许工作压力概念的掌握。

最大允许工作压力是压力容器标准中的一个重要概念，涉及安全泄放装置、压力试验等相关内容。

见GB150B2.1

30.压力容器的对接焊接接头的无损检测比例，一般分为全部（100%）和局部（大于等于20%）两种。

对钢制低温容器，局部无损检测的比例应大于等于50%。

点评：

《容规》第84条。

GB150C4.6.2。

31.换热器设计中强度胀中开槽是为了增加管板与换热管之间的拉脱力而对管孔的粗糙度要求是为了密封。

点评：

考察设计者对标准的理解和结构设计要求的目的。

32.立式管壳式换热器外导流筒应在内衬筒的下端开泪孔。

点评：

GB1515.11.5,工程基本概念。

33.不锈钢堆焊管板的复层中的过渡层应采用超低碳不锈钢焊条或焊带来堆焊。

点评：

不锈钢管板堆焊设计人在选择焊条时会经常出现错误，本题的目的在于使大家有一个清晰的概念。

34.在卧式容器计算中圆筒的许用轴向压缩应力取设计温度下材料的许用应力[σ]与B值的较小值。

点评：

这是许用轴向压缩应力的基本概念。

35.卧式管壳式换热器壳程为气液共存或液相中含有固体颗粒时，折流缺口应

垂直左右布置。

点评：

GB1515.9.5.1。

该条为折流板在各种介质条件下结构布置的要求。

36.塔式容器液压试验时允许采用立试或卧试。

点评：

做过塔式容器设计的地球人都知道。

37.设计基本地震加速度取值，对设防烈度为七度时为0.1g；八度时为0.2g；九度时为0.4g。

点评：

载荷规范要求，考查设计者对除压力载荷以外的其它载荷的理解和掌握程度。

38.塔式容器下封头的设计温度大于或等于4000C时，在裙座上部靠近封头处应设置隔气圈。

点评：

温度高是，裙座与封头连接处会出现很大的局部应力，因此规范对400℃以上时的结构做了规定。

39.按JB4710的规定，在计算自振周期时，如加大塔壳和裙座壳的厚度，则该塔的自振周期将变小。

点评：

考查设计者对自振周期与壁厚关系的理解程度，设计者除了正确使用计算机软件外，还应对基本的原理和规律要烂熟于心，特别是审核人，应该对计算结果运用原理和规则进行判断并合理的调节参数。

40.球罐可视为_一个单质点__体系，对其进行基本自振周期计算。

点评：

球罐的在地震、风载荷下的计算模型。

40＋.一般来说压力容器的热处理按目的（作用）分为四种：

焊后热处理、恢复力学性能热处理、改善力学性能热处理及消氢处理。

点评：

压力容器制造基本常识，本题错误常出现于“恢复力学性能热处理、改善力学性能热处理”常常混淆，其实这两种热处理的目的不同。

41.球壳的焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝，应选用低氢型药皮焊条，开按批号进行扩散氢复验。

点评：

球罐最基本的焊接要求。

41＋.JB4730所述各种无损检测方法，适用于（金属材料）制压力容器的（原材料、零部件和焊缝）。

点评：

JB4730适用范围,包涵铝及铝合金、钛及钛合金。

42.球罐支柱底板中心应设置通孔，地脚螺栓孔应为径向长圆孔。

点评：

见GB12337-5.4.55.4.6球罐结构基本要求，很多人错在没有写“径向”径向长圆孔，才真正体现了开长圆孔的意义，支腿才可以沿径向滑动，减少了应力集中。

趣味答案：

“球罐支柱地板中心应设置人孔，”专家们认真研究了该怎样从人孔爬进去。

42＋.JB4708规定了钢制压力容器焊接工艺评定规则、（试验方法）和（合格指标）。

点评：

JB4708范围。

43.按GB150规定，超压泄放装置不适用于操作过程中可能产生压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器。

点评：

见GB150附录B1.3，GB150提供的安全泄放装置在反应达到爆轰时，不能瞬时泄放，保证容器安全。

是超压泄放装置的最基本概念。

很多设计人员对附录B较生疏，安全泄放装置是压力容器的重要组成部分，作为压力容器设计人员应该准确掌握其概念，计算。

不应只是按照工艺条件，写上安全阀型号即可，安装在设备上的安全泄放装置是压力容器设计人员的职责范围。

44.容器用金属材料中，钛_材及其容器不应在空气中接触明火，以免易产生金属的燃烧。

点评：

见JB/T4745—2000标准释义第一章。

JB/T4734-2002《铝制焊接容器》和JB/T4745-2002《钛制焊接容器》于2003年3月1日开始实施，作为压力容器设计人员应及时了解标准动态，很多单位不涉及有色金属的设计，因此我们只考了最基本的内容，占很少的分数，意在告诉设计人员对行业发展的动向要有所掌握。

45.铝、钛的常压容器一般可不进行容器的压力试验，通常进行盛水试验。

点评：

同上

45＋.奥氏体不锈钢在400～850℃范围内缓慢冷却时，在晶界上有高的碳化物Cr23C6沉淀析出，造成碳化物邻近部分贫铬，引起（晶间腐蚀）倾向，400～850℃这一温度范围称为（敏化）。

点评：

晶间腐蚀概念

46.外压及真空容器的圆度要求严于内压容器,主要是为了防止失稳。

点评：

外压容器结构的基本要求，意在让设计人员掌握技术条件制定的根本原因，掌握处理问题最基本的出发点。

47.容器制造时应先完成标记移植才能进行受压元件材料的分割。

点评：

压力容器制造的基本常识。

设计人员需掌握基本的制造工序。

48.依封头规格大小不同其制作方式有整板成形、先拼板后成形、分辨成形后组焊等三种。

点评：

封头基本制作方式，依制作方式不同应该有不同的技术要求。

49.产品焊接试板的用材应与容器用材具有相同的钢号、规格和热处理状态。

点评：

压力容器制造基本常识。

GB10.5.6.1

50.铝容器的最高设计压力为8MPa；钛容器的最高设计压力为35MPa。

点评：

见JB/T4734-2002《铝制焊接容器》和JB/T4745-2002《钛制焊接容器》。

同44题。

二．选择（本题共25分，50道题，每题0.5分，以下答案中有一个或几个正确，少选按比例得分，选错一个不得分）

1.设计温度为400℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有（b）（c）.

a.Q235-Bb.20Rc.16MnR

点评：

见[GB150,表4-1]此几种材料为压力容器最常用的碳钢和低合金钢材料，对其适用的基本范围应熟记于心。

并不是要求所有的材料必须背下所有的技术参数。

2.设计温度为600℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有ab____.

a.OCr18Ni9,b.OCr17Ni12Mo2,c.OOCr17Ni14Mo2

点评：

奥氏体不锈钢当温度超过525℃时，含碳量应不小于0.04%，超低碳不锈钢不可能适用，此题是考查此概念。

3.设计温度为-50℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号有_（c）。

点评：

见[GB150,表4-1]此几种材料为压力容器最常用的低温材料，对其适用的基本范围应熟记于心。

并不是要求所有的材料必须背下所有的技术参数。

[GB150,表4-2]

a.16MnDR,b.15MnNiDR,C.09MnNiDR

4.按钢板标准，16mm厚的Q235-B钢板，在20℃时的一组冲击功（J）数值为___c___的是合格产品。

.

a.17，30，32；b.17,40,50,c.28,30,31.

点评：

见[GB/700-88],本题考查设计人对冲击功结果评定的基本概念，前两组数据中因为有“17”的数据，小于合格指标的70%，不可能是合格的产品。

5.外压球壳的许用外压力与下述参数有关b，d。

a.腐蚀裕量b.球壳外直径c.材料抗拉强度d.弹性模量

点评：

本题为基本概念试题，考查影响许用外压力的的有关因素

6.在GB150外压圆筒校核中，是以Do/δeb为界线区分薄壁圆筒和厚壁圆筒的。

a.≥10b.≥20c.≥4.0

点评：

本题为基本概念试题，由于薄壁圆筒和厚壁圆筒所采用的计算方法不同，因此两者的区分非常重要，否则将引起很大的误差，GB150的计算公式是针对薄壁圆筒的计算公式（GB1506.2.1）

7.一台外压容器直径φ1200mm，圆筒壳长2000mm，两端为半球形封头，其外压计算长度为b

a.2000mmb.2400mmc.2600mm

点评：

本题为基本概念试题，考查设计者对外压容器中基本参数的掌握

8.外压计算图表中，系数A是（a，c，d）。

a.无量纲参数b.应力c.应变d应力与弹性模量的比值

点评：

本题为基本概念试题，加深设计者对GB150中图表的物理意义的理解

9.在圆筒壳体中由轴向温度梯度引起的应力属于___b____。

a一次弯曲应力b二次应力c峰值应力

点评：

本题为力学基本概念试题，不同类别的应力对安全性的影响是不同的。

10.分布力是表面力的一种，下面哪些力属于表面力__a___b_____。

a.雪载荷b.风载荷c.容器自重

点评：

本题为基本概念试题

11.GB150不适用下列容器b，d

a.操作压力为0.05,设计压力为0.1MPa的容器；

b.石油液化气钢瓶；c.立式容器；d.火焰加热消毒锅。

点评：

本题为压力容器设计基础，是GB150总论的重要内容，设计人应牢牢掌握。

见GB150

（1）

12.以下哪些元件是受压元件a，b，c。

a.壳体锥形封头；b.人孔平盖；c.加强圈；d支座垫板

点评：

本题为压力容器设计基础，必须掌握的内容。

见GB150（3.3）

13.压力容器元件的金属温度是指该元件的金属的C

a表面温度的较高者b内外表面温度的平均值c截面温度的平均值

点评：

本题为压力容器设计概念，见GB150（3.4.6）

14.椭圆封头计算式中的K称为形状系数，其意义是封头上的__c_应力与对接圆筒的_d_薄膜应力的比值。

a.最大薄膜b.最大弯曲c.最大总d.环向e.轴向

点评：

本题为基本理论试题。

加深对标准的理解

15.C低于或等于一200C的钢制低温压力容器称之为低温容器.

a操作温度b钢材的使用温度环境温度c设计温度d大气极端温度.

点评：

本题为基本压力容器设计概念，见GB150（3.5.2）

16.压力容器设计时一般情况下不考虑b，c载荷.

a液体静压力b雨、雪载荷c惯性力d设计压差

点评：

本题为基本压力容器设计概念，见GB150（3.5.4）

17.加工成形后的圆筒壳体最小厚度，对碳素钢低合金钢制容器不小于3mm，这其中不包括ac。

a腐蚀裕量b钢材厚度负偏差c加工减薄量

点评：

本题为基本压力容器设计概念，见GB150（3.5.6）

18.在校核膨胀节平面失稳压力时，所用的屈服极限值应是b的实际值。

a材料冷作硬化前；b材料冷作硬化后

点评：

本题考查膨胀节的基本知识，稍有些偏，但膨胀节也是压力容器的一个重要元件，希望设计人对其有所了解，本部分试题仅占1分

19.法兰设计压力较高时，一般应选用m和y____c____的垫片。

当垫片的预紧载荷远大于操作载荷时，宜改选__ab___较小的垫片。

a.mb.yc.较大d.较小

点评：

本题为法兰设计基本概念。

很多设计者由于计算软件的应用，不再重视各种参数的意义，做为审批人，针对计算的结果，应准确判断出参数选择的是否合理，法兰的设计是由何种因素来控制，从而选择更加合理的结构。

压力容器设计的优劣，不仅是安全性，还有结构的合理性。

本题很多人出现了错误，以此希望审核人对自己提出更高的要求。

20.法兰设计压力较高时，如选用强度较低的螺栓，会因所需螺栓面积_a__增大，使螺栓中心圆直径__a_，导致法兰力矩的力臂__a_，造成法兰设计的不合理

a.增大b.减小

点评：

同上题GB150—19989.5.2.3

21.压力面积补强法与等面积补强的补强的区别是壳体的有效补强范围不同，前者为圆柱壳___a__应力的衰减范围，后者为均匀受拉伸的__f__应力的衰减范围。

a.环向薄膜b.环向弯曲c.轴向薄膜d.轴向弯曲e.平板开大孔孔边f.平板开小孔孔边

点评：

本题出的不是很合适，压力面积补强法已经在GB150中取消。

大家作为常识性的了解即可。

22.在下列管壳式换热器元件中,应考虑腐蚀裕量的元件为b

a换热管b管板c折流板d支持板

点评：

换热器基本设计概念，见GB151

23.管壳式换热器双管板结构型式适用于b的场合.

a管程设计压力比壳程高b管壳程介质严禁混合C管壳程温差大

点评：

不同的换热器类型适合不同的场合。

很多人没有设计过双管板的结构，但是作为压力容器设计者，应该对不同的类型有最基本的了解。

24.管壳式换热器计算传热面积是以换热管c为基准计算的。

a内径b中径c外径

点评：

换热器设计基本概念。

见GB151

25.奥氏体不锈钢焊管用作换热管时,其设计压力不得大于b

a4.0MPab6.4MPaC10MPa

点评：

现在对焊管的特殊要求，以后会调整焊管的适用范围。

GB1514.4.2

26.H/D大于5中的D对于不等直径的塔式容器是指d

a各塔段中最小直径；

b各塔段中最大直径；

c各塔段直径的算术平均值；

d各塔段直径的加权平均值。

点评：

掌握标准中对不等直径塔的处理方法JB47101

27.等直径、等壁厚塔式容器的自振周期是将其简化成d

a单自由度体系；b双自由度体系；c多自由度体系；d弹性连续体。

点评：

塔式容器设计基本概念。

28.基本风压的重现期为d

a20年；b30年；c40年；d50年

点评：

塔式容器设计载荷选取中《建筑结构荷载规范》的新规定GB50009—20017.1.2

29.基本风压值按“建筑结构荷载规范”选取，但均不应小于b

a250N/m2b300N/m2c350N/m2d400N/m2

点评：

塔式容器设计载荷选取中《建筑结构荷载规范》的新规定。

GB50009—20017.1.2；（以上两条考题为2001年载荷规范中要求与原JB4710-92不同的地方，由于很多设计人员对新的载荷规范不了解，在此引起大家计算中的注意）

30.计算垂直地震力时，应先计算出总垂直地震力，然后再分配至各质点，其分配原则为c。

a平均分配；b三角形分配；c倒三角形分配；d全部分配至底部质点。

点评：

塔式容器设计基本概念。

31.GB12337-1998适用于设计压力不大于c的球罐。

a.30.0MPab.10.0Pac.4.0MPad.1.0MPa

点评：

球形容器设计范围。

GB123371.1

31＋.下列条件（b、c）满足JB/T4736-2002补强圈补强基本设置要求。

a.1.0MPa，400℃b.4.0MPa，350℃c.6.4MPa，300℃d.8.0MPa，250℃

点评：

JB/T4736应同时具备的五个条件

32.GB12337规定球壳板的最大宽度应不小于amm。

a.500b.600c.700d.800

点评：

球形容器设计基本规定。

GB123373.4.6

32＋.按JB/T4736-2002设置补强圈补强时，合适的母材壁厚δn与接管壁厚δnt匹配关系是（b、d）。

a.δn＝12mm，δnt＝4mmb.δn＝12mm，δnt＝6mmc.δn＝18mm，δnt＝6mmd.δn＝18mm，δnt＝8mm

点评：

JB/T4736的使用范围δnt≥δn/2（当δn≤16时）或δnt≥8（当δn＞16时）。

33.对充装LPG的球罐，计算物料质量m2时所用的物料密度ρ2应使用d下的液体密度。

a.常温b.操作温度c.最高设计温度d.最低设计温度

点评：

LPG容器设计计算要求。

《容规》第36条。

在设计计算中，设计人员常常疏忽的取值，这是设计人员应该牢牢掌握的概念。

33＋.在下述厚度中，满足强度（刚度、稳定性）及使用寿命要求的最小厚度是（a）。

a.设计厚度b.最小厚度c.计算厚度d.名义厚度

点评：

LPG容器设计计算要求。

《容规》第36条。

在设计计算中，设计人员常常疏忽的取值，这是设计人员应该牢牢掌握的概念。

34.用有延迟裂纹倾向的钢材制造的球罐，应在焊接完成至少经c小时后，方可进行焊缝的无损检测。

a.12b.24c.36d.48

点评：

球形容器设计制造基本规定。

GB123373.4.6

34＋.不能选择超声波探伤检查的焊缝是，（c）。

a.50mm20R制容器的B类焊缝

b.26mm16MnR制容器的B类焊缝

c.20mm0Cr18Ni11Ti制容器的A类焊缝

点评：

不锈钢焊缝问题

35.下列有关压力容器耐压试验的要求，哪些是不正确的？

ac

a.一台压力容器制造完毕后是进行