化工容器試題

填充化工容器的基本是安全性與經(jīng)濟(jì)性，安全是核心問題，在充分保證安全的前提下盡可能做到經(jīng)濟(jì)。受內(nèi)壓的容器其主要失效形式屬于彈塑性失效，而外壓容器的失效形式則主要是整體失穩(wěn)。化工容器采用合金鋼的目的主要是抗腐蝕、抗高溫氧化或耐特高的溫度。容器的應(yīng)力分析有兩種基本的研究方法：解析法和實驗應(yīng)力分析法。按無力矩理論假設(shè)，軸對稱條件下的薄殼中只有薄膜應(yīng)力，沒有彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力。容器由于這種總體結(jié)構(gòu)的不連續(xù)而在連接邊緣的局部地區(qū)出現(xiàn)衰減很快的應(yīng)力升高現(xiàn)象稱為邊緣應(yīng)力。在殼體的不連續(xù)區(qū)域由內(nèi)壓和邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力由兩部分組成薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。園板周邊簡支表示周邊不允許有撓度，但可以自由轉(zhuǎn)動，因而不存在彎矩，最大撓度發(fā)生在圓板中心。最大撓度和最大應(yīng)力與圓板的材料、半徑、厚度有關(guān)，減小半徑或增加厚度都可減小撓度和降低最大正應(yīng)力。容器的設(shè)計壓力其值不得小于容器得最大工作壓力得1.05～1.3倍，在相應(yīng)設(shè)計壓力下設(shè)定得受壓元件得金屬溫度，其值不得低于金屬可能達(dá)到得最高金屬溫度。厚度附加量由兩部分組成：鋼板厚度的負(fù)偏差和腐蝕裕度。最常見的容器封頭包括半球形、橢圓形、碟形和無折邊球形等凸形封頭以及圓錐形、平板封頭等數(shù)種。大多數(shù)中低壓容器采用橢圓形封頭，常壓或直徑不大的高壓容器常用平板封頭，半球形封頭一般用于低壓。對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其壁厚計算公式為流體在墊片處的泄漏以兩種形式出現(xiàn)，即滲透泄漏和界面泄漏。墊片系數(shù)m是指操作時，達(dá)到緊密不漏，墊上所必須維持的比壓于介質(zhì)壓力的比值。常用的壓緊面形狀有突面、凹凸面、榫槽面和梯形槽等幾種。法蘭的設(shè)計必須考慮兩個不同的問題：一是法蘭連接結(jié)構(gòu)中的各部件必須有足夠的強(qiáng)度，二是連接本身必須保證密封。應(yīng)力集中常發(fā)生在容器上有過渡圓角的地方，分布范圍很小，只是在極局部的地方產(chǎn)生一個比薄膜應(yīng)力大許多倍的應(yīng)力峰值。開孔直徑越大時應(yīng)力集中系數(shù)越高，減小孔徑，增大殼壁厚度均可降低應(yīng)力集中系數(shù)。開孔部位的應(yīng)力集中將引起殼體局部的強(qiáng)度削弱。常用臥式容器支座形式主要有鞍式支座、圈座和支腿三種。當(dāng)厚度不等的兩部分回轉(zhuǎn)殼體對接時必須使接頭兩側(cè)的厚度加工得基本相等，以盡量減少剛度差，降低應(yīng)力集中，并便于焊接。容器有兩種可能得失效形式：壓縮屈服破壞和外壓容器得失穩(wěn)。外壓容器發(fā)生失穩(wěn)時得最低外壓力，稱為臨界壓力。當(dāng)圓筒得長度與直徑之比較大時，其中間部分將不受兩端封頭或加強(qiáng)圈的支持作用，彈性失穩(wěn)時形成n＝2的波數(shù)，這種圓筒稱為長圓筒。外壓容器的設(shè)計壓力應(yīng)取不小于正常工作過程中可能產(chǎn)生的最大內(nèi)外壓力差。圓筒的計算長度是指剛性構(gòu)件，如封頭、法蘭、加強(qiáng)圈等之間的最大距離。外壓圓筒上設(shè)置加強(qiáng)圈藉以縮短計算長度，達(dá)到減少壁厚的目的。工程上一般將設(shè)計壓力在10—100MPa之間的壓力容器稱為高壓容器，而將壓力在100MPa以上的稱為超高壓容器。高壓容器在結(jié)構(gòu)上形成一些特點：結(jié)構(gòu)細(xì)長、采用平蓋或球形封頭、密封結(jié)構(gòu)特殊多樣、高壓筒身限制開孔。自增強(qiáng)處理就是將厚壁筒在使用前進(jìn)行大于工作壓力的超壓處理。重新加載到工作壓力時，筒壁內(nèi)重新建立由Lame式所確定的彈性應(yīng)力，與殘留的預(yù)應(yīng)力疊加厚內(nèi)層的總應(yīng)力有所下降，外層的總應(yīng)力有所上升，沿整個筒壁的應(yīng)力分布就比較均勻，即應(yīng)力分布得到改善。

針對強(qiáng)度失效的設(shè)計準(zhǔn)則一般有三種，即彈性失效設(shè)計準(zhǔn)則、塑性失效設(shè)計準(zhǔn)則和爆破失效設(shè)計準(zhǔn)則。平墊密封的缺點是主螺栓直徑過大，使法蘭與平蓋的外徑也隨之增大，變得笨重，裝拆主螺栓都極不方便，不適合溫度與壓力波動較大的場合，對墊片壓緊力變化敏感易引起泄漏。高壓螺栓設(shè)計采用中部較細(xì)的雙頭細(xì)牙螺栓，因為細(xì)牙螺紋有利于自鎖，且根徑比粗牙螺紋大。高壓容器開孔與補(bǔ)強(qiáng)的特殊性在于不采用補(bǔ)強(qiáng)圈形式而采用接管補(bǔ)強(qiáng)或整鍛件補(bǔ)強(qiáng)，使補(bǔ)強(qiáng)更有效，補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計的強(qiáng)度準(zhǔn)則除仍采用等面積法以外更加重視采用極限分析的準(zhǔn)則和安定性設(shè)計準(zhǔn)則?；じ邷厝萜饔捎陂L期在高溫下運行和受載，金屬材料會隨時間而不斷發(fā)生蠕變損傷的現(xiàn)象叫蠕變失效。應(yīng)力分類法將容器中的應(yīng)力分為三大類：一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、峰值應(yīng)力。峰值應(yīng)力最主要的特點是高度的局部性，其有害性緊僅是可能引起疲勞裂紋或脆性斷裂。判斷1、GB150—89壓力容器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計壓力≥0.1MPa,且小于100MPa的容器。（）2、毒性程度為極高和高度危害介質(zhì)的低壓容器屬于第二類壓力容器。（）3、周邊固支圓板的最大應(yīng)力是板周邊表面上的徑向彎曲應(yīng)力，其大小與材料物理性質(zhì)（E,μ）完全無關(guān)。（）4、對于裝有液體的容器，最大工作壓力是指在正常操作情況下容器底部可能出現(xiàn)的最高表壓力。（）5、壓力容器制成后都必須進(jìn)行強(qiáng)度和致密性的壓力實驗。（）6、直立容器臥置進(jìn)行液壓實驗時，實驗壓力應(yīng)為立置時實驗壓力加上液柱靜壓力。（）7、在開孔補(bǔ)強(qiáng)問題中，當(dāng)兩孔中心之間的間距大于兩孔直徑之和時，則每一孔均可視為單個開孔。（）8、長圓筒的臨界壓力除與材料的E、μ有關(guān)外，還與圓筒的壁厚、長度、直徑有關(guān)。（）9、對于承受交變載荷的超高壓筒體來說，進(jìn)行事先的自增強(qiáng)處理是很有必要的，它可以在一定程度上提高筒體的爆破壓力，使其更加安全。（）10、平蓋比凸形封頭更易于制造，但因主要受彎曲應(yīng)力作用，力學(xué)性能較差，故主要用于常壓或小直徑高壓容器。（）11、法蘭設(shè)計方法很多，其中應(yīng)用較多的是Waters法，它是以彈性應(yīng)力分析為基礎(chǔ)的設(shè)計方法。（）12、臥式容器除操作壓力引起的薄膜應(yīng)力外，還因質(zhì)量載荷和支座反力作用，使筒體跨中截面存在軸向彎曲力，在支座截面既有軸向彎曲應(yīng)力，也有切向剪應(yīng)力和周向應(yīng)力。（）13、之所以要求鞍座鄰近封頭（A≤0.5Rm），是充分利用了封頭剛性對鞍座處筒體的加強(qiáng)作用，這對筒體在鞍座截面處的應(yīng)力分布和應(yīng)力降低都有利。（）14、對于厚壁圓筒，當(dāng)內(nèi)壓與溫差同時存在時，就周向應(yīng)力而言，當(dāng)內(nèi)壓內(nèi)加熱時，最大應(yīng)力在外壁處，外加熱時最大應(yīng)力在內(nèi)壁處。（）答案：1、4、5、7、8、9題是錯誤的。三．選擇1．化工容器的核心問題是：A安全性B經(jīng)濟(jì)性C運輸方便D操作性2．我國容器用鋼是在鋼號的末尾加上字母：AQBRCMDr3．在核裝置中，造成輻射脆化的主要因素是元素的存在，所以要嚴(yán)格控制它的含量。DAAlBMnCCDCu4．內(nèi)裝氰化鈉且為0.3MPa的壓力容器屬于：A第一類壓力容器B第二類壓力容器C第三類壓力容器D第四類壓力容器5．工程上一般把大于的殼體歸結(jié)為厚壁，反之為殼薄。A0.01B0.1C0.2D沒有確定范圍6．我國壓力容器常規(guī)設(shè)計依據(jù)GB150，在該標(biāo)準(zhǔn)中，以為設(shè)計準(zhǔn)則。A塑性失效B彈性失效C剪切失效D壓力失效7．在壓力容器的設(shè)計中，一般以壓力作為確定壁厚的基本載荷。A環(huán)境B外加C總體D介質(zhì)8。在容器內(nèi)裝有液體的時候，當(dāng)容器各部位或受壓元件所承受的液柱靜壓力達(dá)到設(shè)計壓力的時候，靜液柱壓力應(yīng)該計入該部件或元件的設(shè)計壓力內(nèi)。A3%B4%C4.5%D5%9．法蘭連接的實效主要表現(xiàn)為：A泄露B腐蝕C磨損D壓潰10．法蘭連接的主要泄露來源。A滲透泄露B界面泄露C流體泄露D密封泄露11．法蘭連接的核心是A墊片B螺栓C法蘭對D密封面12．在選用螺栓材料的時候，為了避免螺栓與螺母咬死，螺母的硬度與螺栓硬度的關(guān)系是。A兩者一樣B螺母比螺栓高C螺母比螺栓低D兩者沒有關(guān)系13．對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，值為，k值為。A2，1B1，2C1，0D0，114．在封頭的受力情況中，以下哪一種封頭受力情況最好。A半球形B橢圓形C碟形D錐形15．在封頭制造中，哪一種封頭制造最容易。A半圓形B錐形C平板D橢圓16．局部應(yīng)力過高可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部的過度變形而使結(jié)構(gòu)發(fā)生A塑性變形B彈性變形C剪切變形D彈塑性變形17．有如下四個選項：eq\o\ac(○,1)整鍛件補(bǔ)強(qiáng)eq\o\ac(○,2)接管補(bǔ)強(qiáng)eq\o\ac(○,3)補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)eq\o\ac(○,4).焊接補(bǔ)強(qiáng)。在補(bǔ)強(qiáng)元件中常采用的有：Aeq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4).Beq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)Ceq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)Deq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)18．以下a.平墊密封b.卡扎里密封c.雙錐密封d.伍德密封,屬于強(qiáng)制式密封的是：AabBbcCadDcd19．在圓平板中重視的是最大撓度和最大正應(yīng)力，撓度反映的是應(yīng)力則反映的是。A柔度強(qiáng)度B剛度強(qiáng)度C剛度強(qiáng)度D剛度硬度20．在壓力容器設(shè)計中，設(shè)計壓力為10MPa的容器被劃為：A低壓容器B第二類容器C高壓容器D第三類容器21．GB150使用于下列類型容器。A直接火加熱容器B固定式容器C液化石油氣槽車D受輻射作用的的核能容器22．16MnR的含碳量為多少A．16%B．1.6%C0.16%D0.1623．指出下列正確的結(jié)論：A質(zhì)量保證與質(zhì)量監(jiān)督是同一概念B質(zhì)量保證就是質(zhì)量監(jiān)督C質(zhì)量監(jiān)督是達(dá)到質(zhì)保證的具體手段D質(zhì)量保證與質(zhì)量監(jiān)督是兩碼事。24．所謂高溫容器是指下列哪種情況A工作溫度大于室溫B工作溫度在容器材料的無塑性轉(zhuǎn)變溫度（DNT）以上C工作溫度在材料蠕變溫度以上D工作溫度很高的情況下25．在做氣密性試驗的時候，氣密性試驗壓力應(yīng)為設(shè)計壓力的倍。A1.05B1.05C1.10D1.1526．在圓形平板中，當(dāng)?shù)谋戎禐榈臅r候為薄板。A厚度與直徑小于等于1/5B厚度與直徑小于1/5C厚度與半徑小于等于1/5D厚度與半徑小于1/527．在壓力容器設(shè)計中，當(dāng)雙面焊的時候且要求無損探傷要求為100%，則的值為：A0.85B0.80C0.90D1.0028．對于不銹鋼容器最小壁厚，應(yīng)該A大于2mmB不小于3mmC等于2mmD不小于2mm29．毒性為高或極度危害介質(zhì)的低壓容器應(yīng)定為幾類容器？A第一類B第二類C第三類D第四類30．在液壓試驗中，對于奧氏體不銹鋼容器，由于結(jié)構(gòu)原因而不能將水除干凈時，為了防止離子的腐蝕，應(yīng)當(dāng)控制其溶度。ANaBMgCCuDCl31．對受均勻內(nèi)壓封頭的強(qiáng)度計算，由于封頭和圓筒形器身相連接，所以不僅需要考慮封頭本身因內(nèi)壓引起的，還要考慮與筒身連接處的。A薄膜應(yīng)力不連續(xù)應(yīng)力B不連續(xù)應(yīng)力薄膜應(yīng)力C壓應(yīng)力剪切應(yīng)力D拉應(yīng)力剪切應(yīng)力32．應(yīng)力集中常發(fā)生在容器。A有過渡圓角的地方B厚薄連接的地方C封頭處D螺栓孔處33．對于壁厚與直徑相比很小的薄壁圓筒，失穩(wěn)時器壁中的壓縮應(yīng)力通常材料的比例極限，這種失穩(wěn)稱為彈性失穩(wěn)。A高B低C等于D沒有關(guān)系34．圓筒彈性失穩(wěn)時，波數(shù)n滿足下列選項中的哪一個時，被稱為長圓筒。An=4Bn=3Cn=2Dn=135．薄壁容器中的應(yīng)力通常只考慮和，而忽略。A經(jīng)向應(yīng)力周向應(yīng)力徑向應(yīng)力B周向應(yīng)力經(jīng)向應(yīng)力徑向應(yīng)力C徑向應(yīng)力經(jīng)向應(yīng)力周向應(yīng)力D經(jīng)向應(yīng)力周向應(yīng)力橫向應(yīng)力36．自增強(qiáng)處理就是將厚壁圓筒在使用前進(jìn)行大于工作壓力的超壓處理，目的是形成：A適當(dāng)?shù)?/p>