過程設(shè)備設(shè)計全面復(fù)習

1、緒論1. 壓力容器主要由哪幾部分組成 ?分別起什么作用 ?答：壓力容器由筒體、封頭、密封裝置、開孔接管、支座、安全附件六大部件組成。2. GB150、JB4732 三個標準有何不同？它們的適用范圍是什么？答：GB150鋼制壓力容器 屬于常規(guī)設(shè)計標準； JB4732鋼制壓力容器分析設(shè)計標準是分析設(shè)計標準。 JB/T4735與 GB150 及 JB4732 沒有相互覆蓋范圍，但GB150 與 JB4732 相互覆蓋范圍較廣。GB150 的適用范圍： 設(shè)計壓力為0.1MPa p35MPa，真空度不低于 0.02MPa； 設(shè)計溫度為按鋼材允許的12使用溫度確定（最高為 700，最低為 -196 ）；對

2、介質(zhì)不限；采用彈性失效設(shè)計準則和失穩(wěn)失效設(shè)計準則；345應(yīng)力分析方法以材料力學、板殼理論公式為基礎(chǔ)，并引入應(yīng)力增大系數(shù)和形狀系數(shù)；6 采用最大應(yīng)力理論； 7不適用疲勞分析容器。JB4732 的適用范圍： 1設(shè)計壓力為20.1MPa p<100MPa，真空度不低于 0.02MPa； 設(shè)計溫度為低于以鋼材蠕變控制其設(shè)計應(yīng)力強度的相應(yīng)溫度（最高為475）； 對介質(zhì)不限；4采用塑性失效設(shè)計準則、失穩(wěn)失效設(shè)計準3則和疲勞失效設(shè)計準則，局部應(yīng)力用極限分析和安定性分析結(jié)果來評定；5 應(yīng)力分析方法是彈性有限元法、塑性分析、彈性理論和板殼理論公式、實驗應(yīng)力分析；6采用切應(yīng)力理論； 7適用疲勞分析容器，有免

3、除條件。3、過程設(shè)備的應(yīng)用： 加氫反應(yīng)器，儲氫容器，超高壓食品殺菌釜，核反應(yīng)堆，超臨界流體萃取裝置4、過程裝備的特點： （ 1）功能原理多種多樣（2）機電一體化（ 3）外殼多為壓力容器5、過程設(shè)備的基本要求： 安全可靠；滿足過程要求；綜合經(jīng)濟性好；優(yōu)良的環(huán)境性能1.壓力容器導(dǎo)言1、壓力容器基本組成：筒體、封頭、密封裝置、開孔與接管、支座、安全附件2、圓筒按其結(jié)構(gòu)可分為單層式和組合式3、封頭形式凸形封頭：球形、橢圓形、蝶形和球冠形封、錐殼、平蓋4、封頭與筒體的連接：不可拆式（焊接）可拆式（螺栓連接）5、安全附件主要有：安全閥、爆破片裝置、緊急切斷閥、安全聯(lián)鎖裝置、壓力表、液面計測溫儀表等6、介質(zhì)

4、危害性：指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等。其中影響壓力容器分類的主要是毒性和易燃性7、壓力容器分類：按壓力等級分：低壓 (L) 容器0.1 MPa p 1.6 Mpa ；中壓 (M) 容器1.6 MPa p 10.0 Mpa ；高壓 (H) 容器10 MPa p 100 Mpa ；超高壓 (U) 容器p 100MPa 按作用分： 反應(yīng)壓力容器(代號 R)；換熱壓力容器 （代號 E）；分離壓力容器 （代號 S）；儲存壓力容器 （代號 C，其中球罐代號B） 按安裝方式分：固定式壓力容器；移動式壓力容器2.壓力容器應(yīng)力分析1、載荷： 壓力、非壓力載荷、交變載荷非壓力載荷：整體載荷（重力、風、地

5、震、運輸、波動載荷）；局部載荷：管系載荷、支座反力、吊裝力2、載荷工況 |：正常操作工況、特殊載荷工況（壓力試驗、開停車及檢修）、意外載荷工況（緊急狀態(tài)下快速啟動、緊急狀態(tài)下突然停車）3、殼體： 以兩個曲面為界，且曲面之間的距離遠比其它方向尺寸小得多的構(gòu)件。殼體中面： 與殼體兩個曲面等距離的點所組成的曲面。薄殼： 殼體厚度 t 與其中面曲率半徑R 的比值（ t/R ） max 1/10。薄壁圓筒： 外直徑與內(nèi)直徑的比值Do/Di 1.11.2厚壁圓筒：外直徑與內(nèi)直徑的比值Do /Di 1.24、回轉(zhuǎn)薄殼應(yīng)力分析基本假設(shè)：a.殼體材料連續(xù)、均勻、各向同性；b.受載后的變形是彈性小變形；c.殼壁各

6、層纖維在變形后互不擠壓pD軸向平衡：pD=2t4t5、無力矩理論: 只考慮薄膜內(nèi)力, 忽略彎曲內(nèi)力的殼體理論。有力矩理論 : 同時考慮薄膜內(nèi)力和彎曲內(nèi)力的殼體理論。1 / 7無力矩理論所討論的問題都是圍繞著中面進行的。因壁很薄，沿壁厚方向的應(yīng)力與其它應(yīng)力相比很小，其它應(yīng)力不隨厚度而變，因此中面上的應(yīng)力和變形可以代表薄殼的應(yīng)力和變形。p6、拉普拉斯方程：R1R2t7、熱應(yīng)力： 因溫度變化引起的自由膨脹或收縮受到約束，在彈性體內(nèi)所引起的應(yīng)力，稱為熱應(yīng)力。熱應(yīng)力的特點：a. 熱應(yīng)力隨約束程度的增大而增大b. 熱應(yīng)力與零外載相平衡，是自平衡應(yīng)力c. 熱應(yīng)力具有自限性，屈服流動或高溫蠕變可使熱應(yīng)力降低8

7、、不連續(xù)效應(yīng)： 回轉(zhuǎn)殼的不連續(xù)效應(yīng)：附加力和力矩產(chǎn)生的變形在組合殼連接處附近較大，很快變小，對應(yīng)的邊緣應(yīng)力也由較高值很快衰減下來，稱為“不連續(xù)效應(yīng)”或“邊緣效應(yīng)”。不連續(xù)應(yīng)力有兩個特征：局部性和自限性。局部性： 隨著里邊緣距離的增加，各內(nèi)力呈指數(shù)函數(shù)迅速衰減以致消失。自限性： 不連續(xù)應(yīng)力是由彈性變形受到約束所致，因此對于用塑性材料制造的殼體，當連接邊緣的局部區(qū)產(chǎn)生塑變形，這種彈性約束就開始緩解，變形不會連續(xù)發(fā)展，不連續(xù)應(yīng)力也自動限制，這種性質(zhì)稱不連續(xù)應(yīng)力的自限性。9、厚壁圓筒應(yīng)力特征：三向應(yīng)力狀態(tài)；應(yīng)力沿壁厚分布不均勻；需要考慮內(nèi)外壁間的溫差10、殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因： 當厚壁圓筒進入彈塑性狀態(tài)

8、后， 將內(nèi)壓卸除， 塑性區(qū)因純在殘余變形不能恢復(fù)原來尺寸，而彈性區(qū)由于本身彈性收縮， 力圖恢復(fù)原來的形狀， 但受到塑性區(qū)殘余變形的阻擋， 從而在塑性區(qū)中出現(xiàn)壓縮應(yīng)力，在彈性區(qū)內(nèi)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，這種自平衡的應(yīng)力就是殘余應(yīng)力。與殘余應(yīng)力有關(guān)的因素：應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系簡化模型；屈服失效判據(jù)；彈塑性交界面的半徑。11、失穩(wěn)： 承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，殼體會突然失去原來的形狀，被壓扁或出現(xiàn)波紋，載荷卸去后，殼體不能恢復(fù)原狀的現(xiàn)象叫外壓殼體的失穩(wěn)12、局部應(yīng)力計算方法：應(yīng)力集中系數(shù)法；數(shù)值解法；實驗測試法；經(jīng)驗公式降低局部應(yīng)力的措施： 1、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計（減少兩連接件的剛度差、盡量采用圓弧過

9、渡、局部區(qū)域補強、選擇合適的開孔方位） 2、減少附件傳遞的局部載荷 3、盡量減少結(jié)構(gòu)中的缺陷3.壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響1、壓力容器 本體主要采用板材、管材和鍛件，其緊固件采用棒材。2、壓力容器用剛可分為碳素鋼、低合金鋼和高合金鋼。碳素鋼：強度低，塑性和可焊性較好價格低廉；常用于常壓或中、低壓容器；也做墊板、支座等零部件材料。低合金鋼：是一種低碳低合金鋼，合金元素含量較少（總量一般不超過3%），具有優(yōu)良的綜合力學性能，其強度、韌性、耐腐蝕性、低溫和高溫性能等均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼。采用低合金鋼，不僅可以減薄容器的壁厚，減輕重量，節(jié)約鋼材，而且能解決大型壓力容器在制造、檢驗、運輸

10、、安裝中因壁厚太厚所帶來的各種困難。3、焊接： 通過加熱或（和）加壓使工件達到結(jié)合的一種方法。有熔焊，壓焊和釬焊。焊接接頭： 焊縫、融合區(qū)和熱影響區(qū)。焊接缺陷： 裂紋、夾渣、未熔透、未熔合、焊瘤、氣孔、咬邊焊接接頭檢驗：1、破壞性檢驗2、非破壞性檢驗（外觀檢驗、密封性檢驗、無損檢測）4、環(huán)境因素對壓力容器的性能影響：溫度高低；載荷波動；介質(zhì)性質(zhì)；加載速率5、金屬腐蝕分類：1、按腐蝕的機理來分：電化學腐蝕、化學腐蝕2、按金屬腐蝕的形勢來分：全面腐蝕、局部腐蝕局部腐蝕： 晶間腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕晶間腐蝕： 腐蝕沿著金屬的晶粒邊界及其鄰近區(qū)域發(fā)生或擴展的局部腐蝕形態(tài)。6、應(yīng)力腐蝕的預(yù)防措施：合理

11、選擇材料；減少或消除殘余拉應(yīng)力；改善介質(zhì)條件；涂層保護；合理設(shè)計7、壓力容器用鋼的基本要求：有較高的強度，良好的塑性、韌性、制造性能和與介質(zhì)相容性。壓力容器用鋼的含碳量一般不大于0.25%8、硫和磷 是鋼中最主要的有害元素：硫能促進非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。磷能提高鋼的強度，但會增加鋼的脆性，特別是低溫脆性。將硫和磷等有害元素含量控制在很低水平，即大大提高鋼材的純凈度，可提高鋼材的韌性、抗中子輻照脆化能力，改善抗應(yīng)變時效性能、抗回火脆性性能和耐腐蝕性能2 / 79、機械產(chǎn)品通常希望提高材料的 曲強比 ，壓力容器對材料的要求則相反，一般情況下應(yīng)避免采用調(diào)質(zhì)熱處理等方法不恰當?shù)奶岣卟牧?/p>

12、的強度，以留有一定的塑性儲備量。4.壓力容器設(shè)計1、壓力容器失效：壓力容器在規(guī)定的使用環(huán)境和時間內(nèi)，因尺寸、形狀或者材料性能變化而危及安全或者喪失正常功能的現(xiàn)象。失效表現(xiàn)形式：泄漏、過度變形、斷裂2、失效形式： 1）強度失效2）剛度失效3）失穩(wěn)失效 4）泄漏失效3、強度失效： 因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效，稱為強度失效，包括（a）韌性斷裂、（ b）脆性斷裂、（ c）疲勞斷裂、（ d）蠕變斷裂、 （e）腐蝕斷裂等。韌性斷裂 韌性斷裂是壓力容器在載荷作用下，產(chǎn)生的應(yīng)力達到或接近所用材料的強度極限而發(fā)生的斷裂。4、設(shè)計準則： 強度失效設(shè)計準則、剛度失效設(shè)計準則（在載荷作用下，要求構(gòu)件的彈性位移

13、和或轉(zhuǎn)角不超過規(guī)定的數(shù)值）、失穩(wěn)失效設(shè)計準則（防止失穩(wěn)的發(fā)生，小于臨界壓力值）、泄漏失效設(shè)計準則5、組合式圓筒的類型：多層包扎式、熱套式、繞板式、整體多層包扎式、繞帶式6、壓力容器設(shè)計技術(shù)參數(shù)：設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、厚度及其附加量、焊接接頭系數(shù)、許用應(yīng)力設(shè)計壓力： 指設(shè)定的容器頂部的最高壓力與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷的條件，其值不得低于工作壓力。7、計算厚度 ：按有關(guān)公式采用計算壓力得到的厚度設(shè)計厚度： 計算厚度與腐蝕裕量之和d度i厚n名義厚度： 設(shè)計厚度加上鋼材厚度負偏差后向上圓整至鋼材標準度nm算規(guī)格的厚度，即標注在圖樣上的厚度。厚計計度度有效厚度： 為名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材負偏差

14、腐蝕裕量 C2厚厚設(shè)小碳素鋼、低合金鋼制造的容器最小厚度不小于3mm,高合金鋼最義名最小厚度不小于 2mm厚度負偏差 C18、焊接接頭系數(shù)： 表示焊縫金屬與母材強度的比值，反映容器第一次厚度圓整腐蝕裕量強度受削弱的程度。值C9、許用應(yīng)力： 容器殼體、封頭等受壓元件的材料許用強度，取材料強度失效判據(jù)的極限值與相應(yīng)的材料設(shè)計系數(shù)比。10、外壓容器的設(shè)計參數(shù)：設(shè)計壓力、穩(wěn)定性安全系數(shù)、外壓計算長度11、加強圈的作用： 在外壓圓筒上設(shè)置加強圈，將長圓筒轉(zhuǎn)化為短圓筒，可以有效的減少圓筒厚度、提高圓筒穩(wěn)定性。加強圈主要確定： 加強圈的間距、截面尺寸、結(jié)構(gòu)設(shè)計，以保證有足夠的穩(wěn)定性。12、封頭種類： 凸形封

15、頭（半球形、橢圓形、蝶形、球冠形）、錐殼、變徑段、平蓋13、螺栓法蘭連接主要由法蘭、螺栓和墊片組成。螺栓的作用： 提供預(yù)緊力實現(xiàn)初始密封，并承擔內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向力；使螺栓法蘭連接變成可拆連接。14、流體在密封口泄露兩條途徑：滲透泄漏通過墊片材料本體毛細管的滲透泄露；界面泄露沿著墊片與壓緊面之間的泄露（密封失效的主要途徑）15、密封機理： 防止流體泄露的基本方法是在密封口增加流體的流動阻力，當介質(zhì)通過密封口的阻力大于密封口兩側(cè)的介質(zhì)壓力差時，介質(zhì)就被密封。而介質(zhì)通過密封口的阻力是借施加于壓緊面上的比壓力來實現(xiàn)的，作用在壓緊面上的密封比壓力越大，則介質(zhì)通過密封口的阻力越大，越有利于密封。16、密封分

16、類： 強制式密封、自緊式密封、半自緊式密封17、密封性能的主要因素：螺栓預(yù)緊力、墊片性能、壓緊面的質(zhì)量、法蘭剛度、操作條件18、高壓密封的基本特點：一般采用金屬密封元件；采用窄面或線接觸密封；盡可能采用自緊或半自緊式密封高壓密封的結(jié)構(gòu)形式：平墊密封、卡扎里密封、雙錐密封、伍德密封、高壓管道密封提高高壓密封性能的措施：改善密封接觸表面；改進墊片結(jié)構(gòu)；采用焊接密封元件19、開孔局部補強結(jié)構(gòu)：補強圈補強、厚壁接管補強、整體鍛件補強20、開孔補強設(shè)計準則：等面積補強法、壓力面積補強法、極限載荷補強法A1：殼體有效厚度減去計算厚度之外的多余面積3 / 7A2：接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積A3：

17、有效補強區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積A4：有效補強區(qū)內(nèi)另外在增加的補強元件的金屬截面積若 Ae=A1+A2+A3>=A，開孔后不需加強；若Ae=A1+A2+A3<A，需補強，增加面積A4>=A-Ae21、支座類型： 臥式容器支座和立式容器支座（耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座；中小型直立容器常采用前三種，高大的塔設(shè)備則廣泛采用裙式支座）22、焊接接頭的形式：對接接頭、角接接頭、T 字接頭、搭接接頭坡口形式： I 、 V、單邊 V、 U 、 J 形23、耐壓試驗： 在超設(shè)計壓力下進行的，有液壓試驗、氣壓試驗及氣液組合壓力試驗壓力試驗的目的：在超設(shè)計壓力下，考核缺陷是否會發(fā)生快速

18、擴展造成破壞或開裂造成泄漏，檢驗密封結(jié)構(gòu)的密封性能。對外壓容器，在外壓作用下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與容器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，與缺陷無關(guān)，一般不用外壓試驗來考核其穩(wěn)定性，而以內(nèi)壓試驗進行“試漏 ”，檢查是否存在穿透性缺陷。24、泄露試驗?zāi)康模嚎己巳萜髅芊庑阅?，檢查的重點是可拆的密封裝置和焊接接頭等部位。泄露試驗方法：氣密性試驗、氨泄露試驗、鹵素檢漏試驗、氦檢漏試驗25、應(yīng)力分類的依據(jù)：應(yīng)力對容器強度失效所起的作用大小。兩個因素： 應(yīng)力產(chǎn)生原因； 應(yīng)力作用區(qū)域與分布形式。應(yīng)力的分類：一次應(yīng)力“非自限性” ；二次應(yīng)力塑性材料時具有“自限性”；峰值應(yīng)

19、力“局部性”5. 儲運設(shè)備1、儲罐： 臥式圓柱形儲罐（地面臥式儲罐、底下臥式儲罐）；立式平底筒形儲罐（固定頂儲罐、浮頂儲罐）；球形儲罐（支座類型：柱式，裙式）；低溫儲罐2、臥式儲罐支座形式有鞍式和圈座。采用雙鞍座時，應(yīng)遵循：雙鞍座臥式儲罐的受力狀態(tài)可簡化為受均布載荷的外伸簡支梁。當鞍座鄰近封頭時，封頭對支座處的筒體有局部加強作用。3、鞍座包角： 小時則鞍座重量輕，但是儲罐 - 支座系統(tǒng)的重心較高，且鞍座處筒體上的應(yīng)力較大。(120'/135'/150')4、扁塌現(xiàn)象：如果圓筒上不設(shè)置加強圈，支座的位置A>0.5Ri 時，由于支座處截面受剪力作用而產(chǎn)生周向彎矩，在該

20、彎矩下，導(dǎo)致支座處圓筒的上半部發(fā)生形變，即為扁塌。6.換熱設(shè)備1、換熱設(shè)備分類（作用原理）：直接接觸式；儲熱式；間壁式；中間載熱體式換熱器2、管殼式換熱器：固定管板式；浮頭式；U形管式；填料函式；釜式重沸器。3、換熱管與管板的連接方法：強度脹接，強度焊接和脹焊并用。4、折流板的目的：提高殼層流體的流速，增加湍動程度，并使殼層流體垂直沖刷管束，以改善傳熱，增大殼層流體的傳熱系數(shù)，同時減少結(jié)垢。常用的折流板形式有弓形 和圓盤 - 圓環(huán)形兩種。5、流體誘導(dǎo)振動：換熱器管束受殼程流體流動的激發(fā)而產(chǎn)生的振動（縱向流誘振和橫向流誘振）橫向流誘振的原因：漩渦脫落、流體彈性擾動、湍流顫振、聲振動、射流轉(zhuǎn)換防振

21、措施： 改變流速；改變管子固有頻率；增設(shè)消聲版；抑制周期性漩渦；設(shè)置防沖板或?qū)Я魍?、提高傳熱系數(shù)的方法：主動強化（有源強化） 、被動強化（無源強化）7、擴展表面強化傳熱主要包括槽管和翅片管。8、換熱設(shè)備殼程強化傳熱途徑：改變管子外形或在管外加翹片；改變殼程擋板或管束支承結(jié)構(gòu)7.塔設(shè)備1、塔設(shè)備的作用：實現(xiàn)氣（汽） - 液相或液 - 液相之間的充分接觸，從而達到相際進行傳質(zhì)及傳熱的目的。2、填料塔的基本特點：結(jié)構(gòu)簡單，壓力降小，傳質(zhì)效率高，便于采用耐腐蝕材料制造。對于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯其優(yōu)越性。3、散裝填料 是指安裝以亂堆為主的填料，也可以整砌?？煞譃榄h(huán)形，鞍形，環(huán)鞍形。4、液體分布

22、器按結(jié)構(gòu)形式可分為：管式、槽式、噴灑式、盤式。5、板式塔分類：按結(jié)構(gòu)分：泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔；按氣液兩相流動方式分：錯流板式塔、逆流板式塔；按流體流動形式分：單溢流型、雙溢流型6、裙座： 圓筒形、圓錐形。4 / 77、塔設(shè)備除介質(zhì)壓力外，還承受各種重量、管道推力、偏心載荷、風載荷、地震載荷。8、三種工況： 正常操作、停車檢修、壓力試驗9、設(shè)備防振措施：增大塔的固有頻率；采用擾流裝置；增大塔的阻尼8. 反應(yīng)設(shè)備1、軸封的目的：避免介質(zhì)通過轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部雜質(zhì)滲入攪拌容器。2、填料密封：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。適用于非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)、密封要求不高、并允許定期維護的設(shè)備。3、機

23、械密封： 泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用壽命長。過程設(shè)備設(shè)計復(fù)習題一、填空1、 壓力容器基本組成：筒體、封頭、密封裝置、開孔與接管、支座、安全附件。2、 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重，對材料選用、制造、檢驗和管理的要求愈高。3、 壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指易燃氣體和液化氣體。4、 殼體中面：與殼體兩個曲面等距離的點所組成的曲面。5、 薄殼：殼體厚度t 與其中面曲率半徑R的比值（ t/R ） max1/10 。6、 厚壁圓筒中的熱應(yīng)力由平衡方程、幾何方程和物理方程，結(jié)合邊界條件求解。7、 改善鋼材性能的途徑：化學成分的設(shè)計、組織結(jié)構(gòu)的改變、零件表面改性。8、 鋼

24、材的力學行為，不僅與鋼材的化學成分、組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與材料所處的應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境有密切的關(guān)系。9、 焊接接頭系數(shù) 焊縫金屬與母材強度的比值，反映容器強度受削弱的程度。10、介質(zhì)危害性：指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等；其中影響壓力容器分類的主要是毒性和易燃性。11、壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程根據(jù)容器壓力與容積乘積大小、介質(zhì)危害程度以及容器的作用將壓力容器分為三類。12、轉(zhuǎn)薄殼：中面是由一條平面曲線或直線繞同平面內(nèi)的軸線回轉(zhuǎn)而成。13、厚壁圓筒中熱應(yīng)力及其分布的規(guī)律為：熱應(yīng)力大小與內(nèi)外壁溫差成正比；熱應(yīng)力沿壁厚方向是變化的。14、壓力容器用鋼的基本要求：較高的強度；良好的塑性、韌性、制造性能

25、和與介質(zhì)相容性。15、壓力容器設(shè)計中，常用的強度判據(jù)：包括抗拉強度b、屈服點 s、持久極限、蠕變極限、疲勞極限-116、強度失效 因材料屈服或斷裂引起的壓力容器失效，稱為強度失效，包括（ a）韌性斷裂、（b）脆性斷裂、（c）疲勞斷裂、（d）蠕變斷裂、（e）腐蝕斷裂等。二、簡述題1、 無力矩理論及無力矩理論應(yīng)用條件？ 殼體的厚度、中面曲率和載荷連續(xù)，沒有突變，且構(gòu)成殼體的材料的物理性能相同。 殼體的邊界處不受橫向剪力、彎矩和扭矩作用。 殼體的邊界處的約束可沿經(jīng)線的切線方向，不得限制邊界處的轉(zhuǎn)角與撓度。2、 不連續(xù)效應(yīng)？由于結(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)衰減很快的應(yīng)力增大現(xiàn)象，稱為“

26、 不連續(xù)效應(yīng) ” 或“ 邊緣5 / 7效應(yīng) ”。3、 厚壁容器應(yīng)力特征與分析方法？應(yīng)力沿壁厚不均勻分布；若內(nèi)外壁間的溫差大，應(yīng)考慮器壁中的熱應(yīng)力；應(yīng)考慮徑向應(yīng)力，是三向應(yīng)力狀態(tài)；靜不定問題，需平衡、幾何、物理等方程聯(lián)立求解等。4、 失穩(wěn)現(xiàn)象？承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，殼體會突然失去原來的形狀，被壓扁或出現(xiàn)波紋，載荷卸去后，殼體不能恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為外壓殼體的屈曲（buckling）或失穩(wěn)（ instability）。5、 局部應(yīng)力的產(chǎn)生、危害性與降低局部應(yīng)力的措施？局部載荷：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；附加應(yīng)力：在壓力

27、作用下，壓力容器材料或結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，在局部區(qū)域產(chǎn)生的附加應(yīng)力，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。危害性：過大的局部應(yīng)力使結(jié)構(gòu)處于不安定狀態(tài)，在交變載荷下，易產(chǎn)生裂紋，可能導(dǎo)致疲勞失效。降低局部應(yīng)力的措施：（ 1）合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 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)域補強；（ d）選擇合適的開孔方位。（ 2）減少附件傳遞的局部載荷：如果對與殼體相連的附件采取一定的措施，就可以減少附件所傳遞的局部載荷對殼體的影響，從而降低局部應(yīng)力。例如：對管道、閥門等設(shè)備附件設(shè)置支撐或支架，可降低這些附件的重量對殼體的影響；對接管等附件加設(shè)熱補償元件可降低因熱脹冷縮所產(chǎn)生的熱載荷。（ 3）盡量減少結(jié)構(gòu)中的缺陷：在壓力容器制造過程中，由于制造工藝和具體操作等原因，可能在容器中留下氣孔、夾渣、未焊透等缺陷，這些缺陷會造成較高的局部應(yīng)力，應(yīng)盡量避免。6、壓力容器失效判據(jù)、設(shè)計準則？將力學分析結(jié)