若设置的加强圈不能使长圆筒变为短圆筒（L≥Lcr）,则所设置的加强圈并不能提高圆筒的临界压力。
设置加强圈将增加制造成本；而且，当L/Do很小时，短圆筒可能变为刚性圆筒，此时圆筒的失效形式已不是失稳而是压缩强度破坏，此时再设置额外的加强圈已无济于事。
因此，加强圈的数量并不是越多越好，应当设计合理的间距。
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薄壁壳体的承载能力的原因是什么
答：
受轴对称均布载荷薄圆板的应力有以下特点
①板内为二向应力
、
。
平行于中面各层相互之间的正应力
及剪力
引起的切应力
均可予以忽略。
②正应力
、
沿板厚度呈直线分布，在板的上下表面有最大值，是纯弯曲应力。
③应力沿半径的分布与周边支承方式有关，工程实际中的圆板周边支承是介于两者之间的形式。
④薄板结构的最大弯曲应力
与
成正比，而薄壳的最大拉（压）应力
与
成正比，故在相同
条件下，薄板的承载能力低于薄壳的承载能力。
试述承受均布外压的回转壳破坏的形式，并与承受均布内压的回转壳相比有何异同
答：
承受均布外压的回转壳的破坏形式主要是失稳，当壳体壁厚较大时也有可能出现强度失效；承受均布内压的回转壳的破坏形式主要是强度失效，某些回转壳体，如椭圆形壳体和碟形壳体，在其深度较小，出现在赤道上有较大压应力时，也会出现失稳失效。
试述有哪些因素影响承受均布外压圆柱壳的临界压力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
答：
影响承受均布外压圆柱壳的临界压力的因素有：
壳体材料的弹性模量与泊松比、长度、直径、壁厚、圆柱壳的不圆度、局部区域的折皱、鼓胀或凹陷。
提高圆柱壳弹性失稳的临界压力，采用高强度材料不正确，因为高强度材料的弹性模量与低强度材料的弹性模量相差较小，而价格相差往往较大，从经济角度不合适。
但高强度材料的弹性模量比低强度材料的弹性模量还量要高一些，不计成本的话，是可以提高圆柱壳弹性失稳的临界压力的。
圆柱壳除受到压力作用外，还有哪些从附件传递过来的外加载荷
答：
还有通过接管或附件传递过来的局部载荷，如设备自重、物料的重量、管道及附件的重量、支座的约束反力、温度变化引起的载荷等。
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
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。
外加热时则相反，内壁应力恶化，而外壁应力得到很大改善。
首先屈服点需要通过具体计算得出，可能是任意壁厚上的点。
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
微元体的平衡方程是从力的平衡角度列出的，不涉及材料的性质参数（如弹性模量，泊松比），不涉及应力与应变的关系，故在弹塑性应力分析中仍然适用。
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
不相同。
采用多层圆筒结构，使内层材料受到压缩预应力作用，而外层材料处于拉伸状态。
当厚壁圆筒承受工作压力时，筒壁内的应力分布由按Lamè（拉美）公式确定的弹性应力和残余应力叠加而成。
内壁处的总应力有所下降，外壁处的总应力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的应力分布。
从而提高圆筒的初始屈服压力，也提高了爆破压力。
预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么
通过压缩预应力，使内层材料受到压缩而外层材料受到拉伸。
当厚壁圆筒承受工作压力时，筒壁内的应力分布由按拉美公式确定的弹性应力和残余应力叠加而成，内壁处的总应力有所下降，外壁处的总压力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的应力分布，从而提高圆筒的初始屈服压力。
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薄壁壳体的承载能力的原因是什么
①壳体的厚度、曲率及载荷连续，没有突变，构成壳体的材料的物理性能相同。
壳体的厚度发生突变处，曲率突变及开孔处和垂直于壳面的集中载荷作用区域附近，无力矩理论是不适用的。
②壳体的边界处不受法向力和力矩作用。
③壳体的边界处约束的支承反力必须作用在经线的切线方向，边界处的变形，转角与挠度不受到限制。
单层薄壁圆筒同时承受内压Pi和外压Po作用时，能否用压差代入仅受内压或仅受外压的厚壁圆筒筒壁应力计算式来计算筒壁应力为什么
试比较承受横向均布载荷作用的圆形薄板，在周边简支和固支情况下的最大弯曲应力和挠度的大小和位置。
不能。
材料在承受内外压的同时与单独承受时，材料内部的力学形变与应力是不一样的。
例如，筒体在承受相同大小的内外压时，内外压差为零，此时筒壁应力不等于零。
工程上采取什么措施来减少热应力
热应力是由温度变化引起的自由膨胀或收缩受到约束所引起的。
要减少热应力从两个方面考虑：
1、减少温度变化；2、减少约束。
要严格控制热壁设备的加热、冷却速度。
必要是要采取保温层措施来减少温度变化。
工程上应尽量避免外部对热变性的约束、设置膨胀节（或柔性元件），同样容器得形状也对约束有关系，球形由于其关于球心完全对称，其膨胀受到容器本身的约束就小的多了。
但由于球形加工的难度，工程上应尽量采用椭球形。
求解内压壳体与接管连接处的局部应力有哪几种方法
（1）应力集中系数法:
a.应力集中系数曲线；b.应力指数法。
（2）数值计算;（3）应力测试。
圆柱壳除受到介质压力作用外，还有哪些从附件传递来的外加载荷
除受到介质压力作用外，过程设备还承受通过接管或其它附件传递来的局部载荷，如设备的自重、物料的重量、管道及附件的重量、支座的约束反力、温度变化引起的载荷等。
这些载荷通常仅对附件与设备相连的局部区域产生影响。
此外，在压力作用下，压力容器材料或结构不连续处，如截面尺寸、几何形状突变的区域、两种不同材料的连接处等，也会在局部区域产生附加应力。
组合载荷作用下，壳体上局部应力的求解的基本思路是什么试举例说明。
答：
组合载荷作用下，壳体上局部应力的求解的基本思路是：
在弹性变形的前提下，壳体上局部应力的总应力为组合载荷的各分载荷引起的各应力分量的分别叠加，得到总应力分量。
如同时承受内压和温度变化的厚壁圆筒内的综合应力计算。
何谓回转壳的不连续效应不连续应力有那些重要特征，其中β与（Rt）平方根两个参数量的物理意义是什么
由于壳体的总体结构不连续，组合壳在连接处附近的局部区域出现衰减很快的的应力增大现象，称为“不连续效应”。
不连续应力具有局部性和自限性两种特性。
单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有那些特征当承受的内压很高时，能否仅用增加壁厚来提高承载能力，为什么
由单层厚壁圆筒的应力分析可知，在内压力作用下，筒壁内应力分布是不均匀的，内壁处应力最大，外壁处应力最小，随着壁厚或径比K值的增大，内外壁应力差值也增大。
如按内壁最大应力作为强度设计的控制条件，那么除内壁外，其它点处，特别是外层材料，均处于远低于控制条件允许的应力水平，致使大部分筒壁材料没有充分发挥它的承受压力载荷的能力。
同时，随壁厚的增加，K值亦相应增加，但应力计算式分子和分母值都要增加，因此，当径比大到一定程度后，用增加壁厚的方法降低壁中应力的效果不明显。
一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么
1.假设壳体材料连续、均匀、各向同性；受载后变形是小变形；壳壁各层纤维在变形后互不挤压。
2.所受载荷轴对称。
3.边界条件轴对称。
推导无力矩理论的基本方程时，在微元截取时，能否采用两个相邻的垂直于轴线的横截面代替教材中于经线垂直、同壳体正交的圆锥面为什么
在理论上是可以的.微元体的取法不影响应力分析的结果,但对计算过程的复杂程度有很大影响。
单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有那些特征当承受内压很高时，能否仅增加壁厚来提高承载能力
提高屈服强度的措施
适当增加壁厚；对圆筒施加外压；自增强：
通过工作压力处理，由筒壁自身外层材料的弹性收缩引起残余应力（在工程上常用）。
热应力的特点
（1）、热应力随约束程度的增大而增大；
（2）热应力与零件外载相平衡，是自平衡应力，在温度高处发生收缩，温度低处发生拉伸变形。
（3）热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低。
（4）热应力在构件内是变化的。
减少热应力的措施
除严格控制设备的加热、冷却速度外,a、避免外部对热变形的约束；b、设置膨胀节（或柔性元件）；c、采用良好保温层。
降低局部应力的措施
（1）合理的结构设计；
（2）减少附件传递的局部载荷；（3）尽量减少结构中的缺陷。
压力容器设计
1.为保证安全，压力容器设计时应综合考虑哪些条件具体有哪些要求
答：
压力容器设计时应综合考虑：
材料、结构、许用应力、强度、刚度、制造、检验等环节。
压力容器设计的具体要求：
压力容器设计就是根据给定的工艺设计条件，遵循现行的规范标准规定，在确保安全的前提下，经济、正确地选择材料，并进行结构、强（刚）度和密封设计。
结构设计主要是确定合理、经济的结构形式，并满足制造、检验、装配、运输和维修等要求；强（刚）度设计的内容主要是确定结构尺寸，满足强度或刚度及稳定性要求；密封设计主要是选择合适的密封结构和材料，保证密封性能良好。
2.压力容器失效形式有哪些》
（1）强度失效：
韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂；
（2）刚度失效；（3）失稳失效；（4）泄露失效。
3.压力容器设计有哪些设计准则它们和压力容器失效形式有什么关系
（1）强度失效设计准则：
弹性失效设计准则、塑性失效设计准则、爆破失效设计准则、弹塑性失效设计准则、疲劳失效设计准则、蠕变失效设计准则、脆性断裂失效设计准则；
（2）刚度失效设计准则；（3）稳定失效设计准则；（4）泄漏失效设计准则。
弹性失效设计准则将容器总体部位的初始屈服视为失效，以危险点的应力强度达到许用应力为依据；
塑性失效设计准则以整个危险面屈服作为失效状态；
爆破失效设计准则以容器爆破作为失效状态；
弹塑性失效设计准则认为只要载荷变化范围达到安定载荷，容器就失效；
疲劳失效设计准则以在载荷反复作用下，微裂纹于滑移带或晶界处形成，并不断扩展，形成宏观疲劳裂纹并贯穿容器厚度，从而导致容器发生失效；
蠕变失效设计准则以在高温下压力容器产生蠕变脆化、应力松驰、蠕变变形和蠕变断裂为失效形式；
脆性断裂失效设计准则以压力容器的裂纹扩展断裂为失效形式；
刚度失效设计准则以构件的弹性位移和转角超过规定值为失效；
稳定失效设计准则以外压容器失稳破坏为失效形式；
泄漏失效设计准则以密封装置的介质泄漏率超过许用的泄漏率为失效。
4.什么叫设计压力液化气体储存压力容器的设计压力如何确定
为压力容器的设计载荷条件之一，其值不低于最高工作压力。
而最高工作压力系指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。
对于盛装液化气体的容器，由于容器内介质压力为液化气体的饱和蒸气压，在规定的装量系数范围内，与体积无关，仅取决于温度的变化，故设计压力与周围的大气环境温度密切相关。
此外，还要考虑容器外壁有否保冷设施，可靠的保冷设施能有效地保证容器内温度不受大气环境温度的影响，即设计压力应根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。
5.
根据定义，用图标出计算厚度、设计厚度、名义厚度和最小厚度之间的关系；在上述厚度中，满足强度（刚度、稳定性）及使用寿命要求的最小厚度是哪一个为什么
6.影响材料设计系数的主要因素有哪些
影响材料设计系数的主要因素有：
应力计算的准确性、材料性能的均匀必、载荷的确切程度、制造工艺和使用管理的先进性以及检验水平等因素。
7.压力容器的常规设计法和分析设计法有何主要区别
压力容器的常规设计法和分析设计法的主要区别：
（1）常规设计法只考虑承受“最大载荷”按一次施加的静载，不考虑热应力和疲劳寿命问题；
（2）常规设计法以材料力学及弹性力学中的简化模型为基础，确定筒体与部件中平均应力的大小，只要此值限制在以弹性失效设计准则所确定的许用应力范围内，则认为筒体和部件是安全的；（3）常规设计法只解决规定容器结构形式的问题，无法应用于规范中未包含的其他容器结构和载荷形式，不利于新型设备的开发和使用；（4）分析设计法对承受各种载荷、任何结构形式的压力容器进行设计时，先进行详细的应力分析，将各种外载荷或变形约束产生的应力分别计算出来，然后进行应力分类，再按不同的设计准则来限制，保证容器在使用期内不发生各种形式的失效。
8.薄壁圆筒和厚壁圆筒如何划分其强度设计的理论基础是什么有何区别
1 按照壳体的厚度t与其中面曲率半径R的比值大小，可分为薄壳和厚壳，工程上一般把t与R之比小于或等于 的壳体归为薄壳，反之为厚壳。
对于圆柱壳体，它们的外径与内径的比值小于或等于时 ，称为薄壁圆筒。
2 其强度计算以薄膜理论为基础,采用最大拉应力准则。
3 厚壁圆筒的强度计算以拉美公式为基础,采用塑性失效设计准则或爆破失效设计准则设计。
9.高压容器圆筒的对接深环焊缝有什么不足如何避免
高压容器圆筒的对接深环焊缝的不足：
无损检测困难，环焊缝的两侧均有层板，无法使用超声检测，仅能依靠射线检测；焊缝部位存在很大的焊接残余应力，且焊缝晶粒变粗大而韧性下降，因而焊缝质量较难保证；环焊缝的坡口切削工作量大，且焊接复杂。
采用整体多层包扎式、绕带式方法避免。
10.椭圆形封头、碟形封头为何均设置直边段
短圆筒的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝处出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。
11. 螺栓法兰连接密封中，垫片的性能参数有哪些它们各自的物理意义是什么
1 垫片比压力：
形成初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力，称为“垫片比压力”，用y表示，单位为MPa.
2 垫片系数：
为保证在操作状态时法兰的密封性能而必须施加在垫片上的压应力，称为操作密封比压。
操作密封比压往往用介质计算压力的m倍表示，这里m称为“垫片系数”，无因次。
12.法兰标准化有何意义选择标准法兰时，应按哪些因素确定法兰的公称压力
（1）为简化计算、降低成本、增加互换性，制订了一系列法兰标准。
法兰标准根据用途分管法兰和容器法兰两套标准；
（2）法兰应根据容器或管道的公称直径、公称压力、工作温度、工作介质特性以及法兰材料进行选用。
13.在法兰强度校核时，为什么要对锥颈和法兰环的应力平均值加以限制
当法兰锥颈有少量屈服时，锥颈部分和法兰环所承受的力矩将重新分配，锥颈已屈服部分不能再承受载荷，其中大部分需要法兰环来承担，这就使法兰环的实际应力有可能超过原有的法兰环强度条件。
因此为使法兰环不产生屈服，保证密封可靠，尚需对锥颈部分和法兰环的平均应力加以限制。
14.一次应力、二次应力和峰值应力的区别是什么
1 一次应力是指平衡外加机械载荷所必须的应力。
一次应力必须满足外载荷与内力及内力矩的静力平衡关系，它随外载荷的增加而增加，不会因达到材料的屈服点而自行限制，所以，一次应力的基本特征是“非自限性”。
另外，当一次应力超过屈服点时将引起容器总体范围内的显著变形或破坏，对容器的失效影响最大。
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剪应力。
二次应力不是由外载荷直接产生的，其作用不是为平衡外载荷，而是使结构在受载时变形协调。
这种应力的基本特征是它具有自限性，也就是当局部范围内的材料发生屈服或小量的塑性流动时，相邻部分之间的变形约束得到缓解而不再继续发展，应力就自动地限制在一定范围内。
3 峰值应力是由局部结构不连续和局部热应力的影响而叠加到一次加二次应力之上的应力增量，介质温度急剧变化在器壁或管壁中引起的热应力也归入峰值应力。
峰值应力最主要的特点是高度的局部性，因而不引起任何明显的变形。
其有害性仅是可能引起疲劳破坏或脆性断裂。
15.强度失效是因材料屈服或断裂引起的压力容器失效，强度失效有哪些形式并选择其一简述其特征和产生的原因。
1 强度失效包括韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂等。
2 其中韧性断裂的特征为断后有可见的宏观变形，断口处厚度显著减薄，没有碎片，或偶尔有碎片，按实测厚度计算的爆破压力与实际爆破压力相当接近。
厚度减薄和内压过高是引起压力容器韧性断裂的主要原因。
16.简述应力腐蚀过程及预防措施
应力腐蚀破坏过程分为三个阶段，即孕育阶段；裂纹稳定扩展阶段；裂纹失稳阶段。
第三阶段不一定总会发生，在第二阶段形成的裂纹与可能使压力容器泄漏，导致应力下降，而不出现第三阶段，即发生未爆先漏。
预防措施：
1.合理选择材料2.减少或消除残余拉应力3.改善介质条件4.涂层保护5.合理设计。
17.为什么要考虑开孔的补强问题
由于各种工艺和结构上的要求，不可避免地要在容器上开孔并安装接管。
开孔以后，除削弱器壁的强度外，在壳体和接管的连接处，因结构的连续性被破坏，产生很高的局部应力，给容器的安全操作带来隐患，因此压力容器设计必须充分考虑开孔的补强问题。
18.压力容器的失效判据和设计准则是什么
a.失效判据：
应力,应变或与他们相关的量可以用来衡量压力容器受力和变形的程度。
压力容器之所以按某种方式失效,就因为应力,应变或与他们相关的量中某个量过大或过小。
按照这种假说,无论是简单或复杂的应力状态,只要这个量达到某一数值,压力容器就失效。
这个数值可用简单的实验测量,如拉伸实验中的屈服点和抗拉强度等。
将力学分析结果与简单实验测量结果相比较,就可判别压力容器是否会失效，这种判据,称为失效判据。
b.为有效利用现有材料的强度或刚度,工程上在考虑一些不确定因素时,较为常用的方法是引入安全系数,得到与失效判据相应的设计准则。
压力容器设计准则大致可分为强度失效设计准则,刚度失效设计准则,稳定失效设计准则和泄露失效设计准则。
19压力容器设计时为什么必须要考虑开孔的补强问题压力容器接管补强结构主要有哪几种形式试画图说明。
答：
（1）开孔以后，除削弱器壁的强度外，在壳体和接管的连接处，因结构的连续性被破坏，会产生很高的局部应力，给容器的安全操作带来隐患。
（2）补强圈补强、厚壁接管补强和整锻件补强。
补强圈补强厚壁接管补强
储存设备
1.设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定试说明理由。
根据JB4731规定，取A小于等于，最大不得超过，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。
因为当A＝时，双支座跨距中间截面的最大弯距和支座截面处的弯距绝对值相等，使两个截面保持等强度。
考虑到除弯距以外的载荷，所以常取外圆筒的弯距较小。
所以取A小于等于。
2.“扁塌”现象的原因是什么如何防止这一现象出现
由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯距，在周向弯距的作用下，导致支座处圆筒的上半部发生变形，产生所谓“扁塌”现象。
可以设置加强圈，或者使支座靠近封头布置，利用加强圈或封头的加强作用。
3.鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响
鞍座包角的大小不仅影响鞍座处圆筒截面上的应力分布，而且也影响卧式储罐的稳定性和储罐－支座系统的重心高低。
包角小，鞍座重量轻，但重心高，且鞍座处圆筒上的应力较大。
4.在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强
如卧式储罐支座因结构原因不能设置在靠近封头处（A>），且圆筒不足以承受周向弯距时，就需在支座截面处的圆筒上设置加强圈，以便与圆筒一起承载。
5.双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力如何产生的
①圆筒上的轴向应力。
由轴向弯矩引起。
②支座截面处圆筒和封头上的切向切应力和封头的附加拉伸应力。
由横向剪力引起。
③支座截面处圆筒的周向弯曲应力。
由截面上切向切应力引起。
④支座截面处圆筒的周向压缩应力。
通过鞍座作用于圆筒上的载荷所导致的。
反应设备
1.常见的搅拌器有哪几种简述各自特点。
1 浆式搅拌器用于低粘度，转速较高，小容积；
2 推进式搅拌器用于低粘度，转速高，循环能力强，可用于大容积搅拌；
3 涡轮式用于中粘度达，范围较广，转速较高，中容积
4 锚式用于高粘最高达，转速较低。
2.流型与搅拌器分类
径向流、轴向流、切向流
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