压力容器应力分析和设计说明.docx

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压力容器应力分析和设计说明

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多选题

第1章压力容器导言

1.1介质危害性

  介质危害性有多种，其中影响压力容器分类的是：

（  ）

  A. 毒性  

  B. 腐蚀性  

  C. 氧化性    

  D. 易燃性

1.2压力容器分类

  下列属于第三类压力容器的是：

（ c ）

  A.毒性程度为极度和高度危险介质的低压容器；

  B.毒性程度为极度和高度危险介质且PV大于等于0.2MPa.m3的低压容器；

  C.易燃或毒性程度为为中度危险介PV大于等于10MPa.m3的中压储存容器；

  D. 中压管壳式余热锅炉；

  E.高压容器

1.3《容规》

  《容规》适用于具备下列哪些条件的压力容器：

（ ABCD ）    

  A. 最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液体静压力）；

  B .直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m；

  C .容积（V）大于等于0.025m3；

  D. 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。

1.4 过程设备

  过程设备在生产技术领域中应用十分广泛，是化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必须的关键设备。

下列属于过程设备在实际生产中应用的是：

（  ）

A . 加氢反应器

B . 超高压食品杀菌釜

C . 核反应堆

D .压缩机

1.5压力容器分类

  凡属于下列情况之一者为一类压力容器（  ）；凡属于下列情况之一者为二类压力容器（  ）；凡属于下列情况之一者为三类压力容器（  ）；

  A .压力 0.1MPa≤p＜1.6MPa 的容器；

  B .压力 0.1MPa＜p≤1.6MPa 的容器；

  C .压力 1.6MPa＜p≤10.0MPa 的容器；

  D .压力 1.6MPa≤p＜10.0MPa 的容器；

  E .高压容器；

  F .极度毒性和高度危险介质的中压容器；

  G .极度毒性和高度危险介质的低压容器；

  H .真空容器。

1.6压力容器分类

  下列关于压力容器的分类错误的是：

（  ）

  A .装高度危害介质的中压容器是第一类压力容器。

  B .低压搪玻璃压力容器是第二类压力容器。

  C .真空容器属低压容器。

  D .高压容器都是第三类压力容器。

1.7无力矩理论

 下列哪些是无力矩理论的应用条件：

（  ）

  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饶度。

1.8《压力容器安全技术监察规程》

  《压力容器安全技术监察规程》适用于同时具备下类条件的压力容器：

（  ）

  A .最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（含液体静压力）；

  B.最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液体静压力）；

  C .直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m，且容积（V）大于等于0.025m3；

  D .盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。

1.9设计标准

  下列对GB150，JB4732和JB/T4735三个标准的有关表述中，正确的有：

（  ）

  A .当承受压时，JB4732规定的设计压力围为0.1MPa≤P≤35MPa .

  B .GB150采用弹性失效设计准则，而TB/T4735采用塑性失效设计准则。

  C .GB150采用基于最大主应力的设计准则，而JB4732采用第三强度理论。

  D .需做疲劳分析的压力容器设计，在这三个标准中，只能选用GB150.

  E .GB150的技术容与ASME  VIII—1大致相当，为常规设计标准；而JB4732基本思路与ASME  VIII—2相同，为分析设计标准。

  F .GB150中规定钢材许用应力时，低碳钢的屈服点及抗拉强度的材料设计系数分别为1.6与3.0。

1.10力容器分类

 下列属于第三类压力容器的是：

（  ）

  A.中压搪玻璃压力容器.

  B.中压容器

  C.球形储罐

  D.低温液体储存容器（容积大于5m3）

  E.移动式压力容器.

  F.低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）

1.11安全附件

  下列哪些是压力容器的安全附件：

（  ）

A.爆破片装置  

B.压力表  

C.人孔   

D.测温仪 

1.12压力容器分类

  按承载方式分类，压力容器可分为：

（  ）

  A. 压容器 

  B. 外压容器  

  C. 反应压力容器  

  D. 真空容器

1.13压力容器分类

  下列压力容器分类正确的是：

（  ）

A. 蒸压釜属于反应压力容器

B. 蒸发器属于分离压力容器

C. 干燥塔属于分离压力容器

D. 冷凝器属于换热压力容器

第2章压力容器应力分析

2.1局部应力

  为降低局部应力，下列结构设计合理的是：

（  ） 

  A. 减少两联接件的刚度差

  B. 尽量采用圆弧过度

  C. 局部区域补强

  D. 选择合理的开孔方位

2.2椭球壳应力

  承受压的薄椭球壳应力的大小与哪些因素有关：

（  ）

  A.压的大小 

  B.球壳的壁厚

  C.长短轴之比 

  D.球壳的材料

2.3应力分析

  下列哪些是较常用的实验应力分析方法：

（  ）

  A.电测法  

  B.差分法  

  C.光弹性法   

   D.破坏实验

2.4失效形式

  深水容器由于长期工作于水底并承受较大的外压，常会出现以下几种失效方式：

（  ）

A.腐蚀    

B.泄露      

C.失稳 

D.脆性断裂

2.5边缘应力

 不同结构组合壳的连接边缘处存在有边缘应力，边缘应力的特性有：

（  ）

  A.局部性  

  B.均匀性  

  C.自限性  

  D.连续性

  2.6厚壁圆筒应力

压作用下，下列关于单层厚壁圆筒中应力分部规律的表述正确的有：

（  ）

  A.周向应力及轴向应力均为拉应力，径向应力为压应力。

  B.壁径向应力绝对值最大，而壁的周向应力最小。

  C.轴向应力为一常量，沿壁厚均匀分布，且为周向应力与径向应力和的一半。

  D.除轴向应力外，其他应力沿厚度的不均匀程度与径比K有关，K值愈大不均匀程度愈大。

2.7热应力

  下列有关热应力的说确的有：

（  ）

  A.热应力随约束程度的增大而增大。

  B.热应力于零外载平衡，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。

2.8稳定性

 下列关于形状缺陷对圆筒稳定性影响说确的是：

（  ）

A.圆筒的形状缺陷主要有不圆和局部区域的折皱，鼓胀或凹陷。

B.在压作用下，圆筒有消除不圆度的趋势。

C.形状缺陷对压容器强度的影响不大。

D.形状缺陷对外压容器强度的影响不大。

2.9局部应力

  通过合理地设计结构，可以降低局部应力，例如以下措施正确的有：

（  ）

A.减少两连接件的刚度差。

B.尽量采用圆弧过渡。

C.局部区域补强。

D.选择合理的开孔方位。

2.10厚壁圆筒应力分析

  下列关于厚壁圆筒应力分析正确的是：

（  ）

A.厚壁圆筒的应力分析应采用三向应力分析。

B.厚壁圆筒周向应力沿壁厚分布均匀。

C.厚壁圆筒径向应力沿壁厚分布均匀。

D.外壁间温差加大，热应力相应增大。

2.11无力矩理论

  下列哪些是无力矩理论的应用条件：

（  ）

  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。

第3章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响

3.1材料性能劣化

  下列选项中，那些属于高温下材料性能的劣化：

（  ） 

  A.蠕变脆化    

  B.应变硬化    

  C.石墨化      

  D.氢腐蚀

3.2局部腐蚀

  局部腐蚀有哪些形式：

（  ）  

  A.晶间腐蚀；

  B.小孔腐蚀；

  C.缝隙腐蚀；

  D.电化学腐蚀

3.3应力腐蚀

  属于应力腐蚀开裂的特征的有：

（  ）

  A.一般为延迟脆性断裂

  B.由拉伸应力引起

  C.断裂发生前没有明显塑性变形

  D.由压缩应力引起

3.4高温蠕变

  蠕变的结果是使压力容器材料产生如下哪些变化：

（  ）

  A.蠕变脆化 

  B.应力松弛

  C.蠕变变形 

  D.蠕变断裂

3.5压力容器检验

  下列属于非破坏性检验的有：

（  ）

A.取样试验  

B.外观检查  

C.密封性检查  

D.无损检测 

3.6焊接接头

  焊接接头的组成一般有：

（  ）

  A.焊缝  

  B.融合区  

  C.部分正火区  

  D.热影响区

3.7材料

  按化学成份分类，压力容器用钢可分为：

（  ）

  A.碳素钢  

  B.低合金钢  

  C.高合金钢  

  D.铸钢

3.8钢材化学成分

  下列关于钢材化学成分的说确的是：

（  ）

A.提高碳含量可能使强度增加，且使可焊性提高。

B.压力容器用钢的含碳量一般不大于0.25%。

C.在钢中加入钒，钛，铌等元素，可提高钢的强度和韧性。

D.硫磷是钢中的最主要的有害元素。

3.9压力容器钢材

  下列关于压力容器常用钢材形状说确的是：

（  ）

A.圆筒一般由钢板卷焊而成，钢板通过冲压或旋压可制成封头等。

B.压力容器的接管，换热管等常用无缝钢管制造。

C.中国压力容器锻件标准中，将锻件分为四个级别，级别高价格低。

D.压力容器的平盖常用钢板制造。

3.10压力容器环境因素

  压力容器的工作环境对材料性能的影响因素，主要有：

（  ）

A.温度高低

B.载荷波动

C.介质性质

D.加载速率

3.11焊接应力和变形

  下列关于焊接应力和变形的说确的有：

（  ）

A.焊接过程的局部加热导致焊接件的较大温度梯度，引起焊接应力和变形。

B.焊接应力和外载荷产生的应力叠加，易造成局部区域应力过高。

C.焊接形变使焊件形状和尺寸发生变化，需要进行矫形。

D.在进行焊接后，焊接变形较大的，焊接应力也较大。

3.12焊接应力和变形

  为减少焊接应力和变形，可采取的措施有：

（  ）

A.减少焊接接头数量。

B.焊缝不要布置在高压区。

C.使焊缝交叉。

D.使用十字焊。

3.13压力容器腐蚀

  压力容器局部腐蚀的主要形式有：

（  ）

A.晶间腐蚀

B.小孔腐蚀

C.化学腐蚀

D.缝隙腐蚀

第4章压力容器设计

4.1分析设计

 下列说法中，正确的有：

（  ）

  A.相同大小的应力对压力容器失效的危害程度不一定相同。

  B.设计寿命为10年、操作周期为2小时的压力容器应按分析设计标准设计。

  C.校核一次加二次应力强度的目的是防止压力容器发生过度弹性变形。

  D.压缩应力不需要进行应力分类限制。

4.2压力容器失效

  压力容器失效的最终表现形式均为：

（  ）   

  A.泄漏   

  B.过度变形  

  C.断裂   

  D.腐蚀

4.3高压密封

  高压密封的特点有（  ）   

  A.一般采用金属密封元件  

  B.应增大密封元件和密封面的接触面积 

  C.尽可能采用自紧或半自紧式密封 

  D.尽可能采用强制式密封

4.4封头

  椭圆形封头是目前中、低压容器中应用较多的封头之一，下列关于椭圆形封头说确的有：

（  ）

  A.封头的椭圆部分经线曲率变化平滑连续，应力分布比较均匀 

  B.封头深度较半球形封头小的多，易于冲压成型 

  C.椭圆形封头常用在高压容器上

  D.直边段的作用是避免封头和圆筒的连接处出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。

4.5设计参数

 下列说确的是：

（  ）

  A.影响焊接接头系数的因素主要为焊接接头形式和无损检测的要求及长度比例   

  B.压力容器的设计压力不得小于安全阀的开启压力

  C.设计温度是指容器在正常情况下，设定元件的表面最大温度。

  D.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。

4.6补强

  压力容器接管补强结构通常采用局部补强结构，主要有：

（  ）

  A.补强圈补强  

  B.厚壁接管补强 

  C.整锻件补强  

  D.增加壳体壁厚补强

4.7应力分类

 关于压力容器应力中二次应力说法错误的是：

（  ）

  A.二次应力是指平衡外加机械载荷所必需的应力。

  B.二次应力可分为总体薄膜应力、弯曲应力、局部薄膜应力。

  C.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。

  D.二次应力是局部结构不连续性和局部热应力的影响而叠加道一次应力之上的应力增量

4.8交变载荷

  以下载荷属于交变载荷的有：

（   ）

A.压力波动

B.开车停车

C.加热或冷却时温度变化引起的热应力变化

D.振动或容器接管引起的附加载荷

4.9设计准则

  下列有关压力容器设计准则的叙述，正确的有：

（   ）

  A.弹性失效设计准则以容器整个危险面屈服作为实效状态。

  B.弹塑性失效设计准则认为只要载荷变化围达到安定载荷，容器就失效。

  C.弹性失效设计准则较塑性失效设计准则更保守。

  D.爆破失效设计准则认为压力达到全屈服压力时容器失效。

4.10加强圈

  为提高外压圆筒稳定性，需设置加强圈，下列有关加强圈的设计，正确的有：

（   ）

  A.加强圈的最小间距应小于失稳临界长度。

  B.在设计过程中，有可能通过增加加强圈的数量使圆筒厚度减薄。

  C.加强圈与圆筒的连接可采用连续的或间断地焊接。

  D.加强圈不可设置在筒体部

4.11封头

 压力容器封头较多，下列叙述正确的有：

（  ）

  A.凸形封头包括半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和锥壳。

  B.由筒体与封头连接处的不连续效应产生的应力增强影响以应力增强系数的形式引入厚度计算式。

  C.半球形封头受力均匀，因其形状高度对称，整体冲压简单。

  D.椭圆形封头主要用于中、低压容器。

4.12高压密封

  下列属于提高高压密封性能的措施有：

（   ）

  A.改善密封接触表面

  B.改进垫片结构

  C.采用焊接密封元件

  D.增加预紧螺栓数量

4.13安全阀

  安全阀的优点包括：

（）

A.完全密封     

B.多次使用  

C.泄压反应快  

D.只排出高于规定压力的部分压力

4.14支座

  在立式容器支座中，中小型直立容器常采用（  ）高大的塔设备则广泛采用（  ），大型卧式储存采用（  ）

  A.耳式支座  

  B.裙式支座   

  C.鞍式支座   

  D.腿式支座

4.15韧性断裂

 韧性断裂的原因包括：

（）

  A.厚度过薄   

  B.材料缺陷   

  C.压过高    

  D.材料脆性

第6章换热设备

6.1 换热器

 按照换热设备热传递原理或传递方式进行分类可以分为以下几种主要形式：

（）

A. 直接接触式换热器

B. 蓄热式换热器

C. 间壁式换热器

D. 管式换热器

6.2换热器

  下面属于管壳式换热器结构的有：

（）

A. 换热管

B. 管板

C. 管箱

D. 壳体

6.3流体诱导振动

 引起流体诱导振动的原因有：

（）

A. 卡曼漩涡

B. 流体密度过大

C. 流体弹性扰动

D. 流体流速过快

6.4传热强化

 传热强化的措施有：

（）

A. 提高流量

B. 增加平均传热温差

C. 扩大传热面积

D. 提高传热系数

6.5  管壳式换热器

下列关于管壳式换热器的描述中，错误的是：

（）

A.管壳式换热器结构简单、紧凑、能承受较高的压力。

B.管壳式换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗的场合。

C.管壳式换热器适用于管、壳程两侧温差较大或者壳侧压力较高的场合。

D.在管壳式换热器中，当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差不大时，壳体和管束中将产生较大的热应力