压力容器分析设计习题

压力容器分析设计习题
压力容器分析设计习题

第一章

1、固体力学有那几个基本假设?有何意义?

答:a、均匀性假设

b、各向同性假设

c、连续性假设

d、小变形假设

e、完全弹性假设

2、什么叫弹性、弹性变形?

答、结构受外载荷后产生变形,这些变形在载荷除去后又能回复到原状的特性称为弹性;

产生的这种能够回复的变形称为弹性变形!

3、什么是载荷?什么是交变载荷?

答:物体之间的相互机械作用叫做载荷,随时间做交替变换的载荷称作交变载荷

4、举出作用在压力容器上的表面力与体积力、约束反力是否是外力?

答:

5、内力和应力有什么区别?求解应力的目的是什么?

答:应力是用来衡量内力分布规律,求解应力就是为了控制它的大小,使结构不至发生破坏

6、什么是全应力、正应力和剪应力?给出确切的定义、并以图示之。

答:

7、截面法的含义与用途是什么?

答:用截面法求出截面上与外力相平衡的内力素,再求出应力在该截面上各点的应力分布规律

8、在用截面法之前是否可以把外力沿力的作用线移动?试举例说明。

答:不可以

9、仅有位移是否能够描述某点的变形状态?为什么?

答:不能,还需要转角,还有线应变和角应变

10、角位移和角应变有什么不同?

答:角位移即转角,指物体内某一截面或者线段在物体变形后相对于初始形状所转过的角度称为角位移,角应变的定义是在物体变形前交与某点的两条互为90°的直线在变形后的所改变的角度。

11、通过截面内力素情况,定义杆件受载形式

12、内力系存在并且是唯一的条件是什么

答:需要满足平衡方程和变形连续条件。

第二章

1、在轴向拉伸与压缩时,垂直于杆轴截面上的应力如何分布?

答:均匀分布。

2、对于比较细长的杆件,拉伸与压缩是否就意味着轴力N的符号相反?

3、何谓平截面假定?它将导致截面上应力如何分布。

答:变形前物体界面上的所有特征变形后还是处于同一个平面,这个假设能保证界面上的应力为线性分布。

4、什么是本构关系?胡克定律是不是本构关系?

答:描述材料本身的应力与应变,应力率与应变率之间的关系称为本构关系,胡克定律是本构关系。

5、弹性模量与泊松系数的含义是什么?量纲是什么?

答:材料抵抗弹性变形的能力,量纲为MPa,泊松系数的含义是材料受单向拉伸或者压缩时垂直于力作用方向的变形率与沿力作用方向的变形率的比值。

6、什么是应变能?什么是虚位移原理?请叙述该原理的内容。

答:外力作用在物体上使物体产生变形,外力在这个变形位移上累积的功就称为应变能,

7、什么是静定问题?什么是静不定问题?请举例。解静不定问题时还需要引入什么条件?

答:依靠静力平衡就可以解决的问题称为静定问题,其余为静不定问题,静不定问题还需要引入几何方程或变形协调方程。

8、说明什么是材料的弹性极限、屈服极限和强度极限,并以曲线示之

答:

9、蠕变和应力松弛有何相同与不同?本质是否一样?

答:蠕变是随时间而形成的变形越来越大,应力越来越低的现象,二应力松弛是指变形不变,而应力逐渐减小的现象,其本质都是一样的,弹性变形转变为塑性变形。

10、热应力问题是静定问题还是超静定问题?

答:超静定问题。

11、什么是冷作硬化?它对材料的屈服极限值有无影响?

答:材料经过一超过的屈服极限的冷加工变形后材料本身的屈服极限提高而塑性和韧性降低了的现象。

12、什么是许用应力法?什么是极限载荷法?而这在设计思想上有什么不同?

答:根据结构和所受载荷求出最大应力,再将最大应力控制在某个大小内的方法称为许用应力法;而极限载荷法是根据结构求出其承载极限,取适当安全系数后,再控制其所承受的载荷在安全载荷范围内的方法称为极限载荷法。

13、根据强度条件可以解决哪些问题?

答:截面设计;许用载荷的计算;强度校核。

14、决定安全系数的主要因素是什么

答:取决于应力计算的方法与准确程度;材料性质与载荷性质;介质特性;破坏后的严重程度等。

第三章

1、何谓纯剪切?

2、铆钉的挤压应力如何计算?与剪应力的作用面是否相同?

答:应力的作用面不同。

3、剪应力互等定理是什么?如果不是纯剪切情况这个定理是否还成立?

答:剪应力成对出现,使其总力和总的力矩均为零;始终成立。

4、当轴受扭转时,横截面上的扭矩如何计算?

5、什么是截面的极惯性矩?它的单位是什么?

答:量纲为长度的四次方。

6、什么是抗扭截面系数?它的单位是什么?

答:结构抵抗扭转变形的能力;量纲为长度的三次。

7、同样材料的空心轴为什么比实心轴的抗扭强度好?

答:空心轴抗扭截面系数大。

8、在计算圆杆扭转应力时做了哪些假设?

答:平截面假设。

9、拉伸时的平截面假定与扭转时平截面假定的含义各是什么?

答:

第四章

1、梁的支座主要有哪几种形式?试画出固定端的约束反力。

答:简支、固支;

2、什么是一个截面上的剪力与弯矩?如何计算?

答:截面法

3、何谓纯弯曲?何谓中性层与中性轴?

答:只存在弯矩的叫纯弯曲,既不拉伸也不压缩的层称作中性层。

4、什么是抗弯刚度?它和什么有关?其值大小说明梁的何种能力?

答:跟梁的截面尺寸有关,衡量梁的抗弯曲的能力

5、什么是梁的弹性曲线?什么是梁的挠度与转角?二者有何关系?

答:挠度求导为转角。

6、弹性基础梁的挠度与基础反力之间有什么关系?压力容器哪些部件计算时采用了弹性基础梁的模型?

答:成正比,卡扎密封,物的密封等结构中。

7、压力容器计算中在什么地方使用了梁弯曲模型?具体是什么模型?

答:在卧式容器、波形膨胀节中使用了梁弯曲模型,波形膨胀节为两端固支梁,卧式容器为两端外伸简支梁。

8、简述叠加原理使用的前提、内容及用途。

答:小变形前提。

9、写出梁弯曲时,挠度与弯矩之间的关系。

答:

10、梁在纯弯曲情况,截面上的弯矩与剪力各有何特点?

答:所有截面弯矩相等,剪力为零。

11、写出正应力的强度条件。

答:上下表面处的最大正应力小于许用拉伸应力。

12、截面惯性矩与抗弯截面系数W之间有什么关系?

答:

13、假定截面x处的挠度为y=y(x),请问该处的转角表达式是什么?

答:求导

14、通过材料力学外伸简支梁的计算,对卧式容器设计有何启示?

第五章

1、什么是一点的应力状态?研究它的意义是什么?一点的应力状态是由几个应力分量决定?答:通过一点处所有截面的应力集合;点的各个应力分量称为应力状态,六个

2、何谓主平面?通过受力物体内某点有几个主平面?

答:在一点处的所有截面当中,有三个互相垂直的截面上剪应力为零,这三个截面称为主平面。

第六章

1、在解决弹性力学问题时,为什么不能用材料力学中的“截面法”来求应力?

答:材料力学所解决的问题基本都是一维的力学问题,其内力基本只在长度方向上有变化,而在其他方向可认为是一样的,所以可以使用截面法求解内力,但是弹性力学解决的多是三维问题,截面上的内力应力分量都是变化的,所以不能使用截面法。

2、弹性力学中对微元进行无穷小量分析时认为应力在微元各面上如何分布?

答:均匀分布。

3、请画出在(x、y、z)坐标系中,微元六面体上的应力正向分布情况。

4、在三维问题中,有几个独立的应力分量、位移分量?

答:六个应力分量,三个位移分量。

5、变形协调方程描述哪种变形量之间的关系?不满足变形协调方程在物体内将出现什么情况?

答:应变之间的关系,将会出现裂开或者重叠,是通过结构必须满足连续条件推倒而来。平衡方程是研究的应力之间的关系,依靠力平衡推倒而来;几何方程是描述应变与位移的关系,应变与位移是描述同一变形状态的两种物理量;物理方程是材料的本质关系,应力与应变之间的关系。

6、何谓应力集中现象?应力集中系数是如何定义的?

答:在结构突变处应力数值相比其它部位有一个很大的变化而在稍远的地方又衰退到正常水平的现象称作应力集中,把最大局部应力与危险截面上得平均应力比值即为应力集中系数。

7、为什么容器筒体上开椭圆孔时,椭圆孔的长轴要垂直于筒体轴线?

8、为什么对在容器筒体上开圆孔的孔径大小加以限制?

答:因为筒体上开孔所使用的力学模型是无限大平板上开小孔,当开孔较大时,筒体的曲率印象必须考虑到,此模型不再适用。

9、圣维南原理的含义是什么?

答:对于作用在物体边界上一小块表面上的外力系可以用静力等效(主矢量、主矩相同)并且作用于同一小块表面上的外力系替换,这种替换造成的区别仅在离该小块表面的近处是显著的,而在较远处的影响可以忽略。

10、厚壁圆筒与薄壁圆筒在承受内压时应力分布有什么不同?

答:厚壁圆筒环向应力在壁厚上非线性分布,薄壁圆筒是用无力矩理论得出的,其环向应力在壁厚方向均匀分布,厚壁圆筒径向应力从内到外由-Pi到0,二薄壁圆筒忽略径向应力。

11、厚壁圆筒在承受内压时,环向应力、径向应力轴向应力的分布沿壁厚有什么特点?

12、对压力容器筒体存在着哪几个主要的失效准则?写出三种失效准则的名称。

答:弹性失效准则,塑性失效准则,弹塑性失效准则,爆破失效准备,刚度失效准则,泄露失效准则等。

13、中径公式的由来是什么?为什么可以用在壁厚较厚的容器上?

14、塑性力学的主要特点是什么?

答:应力应变非线性;同一应力值可以对应不同的应变大小,应力的大小不仅跟应变有关系,和加载历史也有关系。

15、固体力学中有几种非线性?

答:几何非线性,材料非线性

16、如果应力应变是非线性的,那么是否一定是塑性力学问题?

答:是,这是塑性力学基本特点,也是它与弹性力学的基本区别。

17、目前对于塑性力学的应力应变关系存在哪两种理论?

答:增量理论,全量理论。

18、在塑性力学中常用的屈服条件主要有哪两个?请写出它们的表达式。

答:特雷斯卡和米塞斯屈服条件。

19、简述压力容器自增强原理。

20、解决塑性力学问题有哪两种途径?

答:简化的弹塑性分析和极限载荷分析(不考虑具体应力分布)。

21、何谓极限载荷?当结构处于塑性极限状态时,结构变形将出现什么情况?

答:在加载过程中,结构中的高应力区首先进入塑性,此时载荷继续增加时塑性区不断扩大,同时还出现应力的重新分布,当载荷达到某一值时结构变成了机构,塑性流动不可控制,此时结构就已经失去了承载能力,这个载荷就叫做极限载荷。

22、极限分析中假定材料是理想刚塑性的,这个假定的含义是什么?

答:塑性变形中不产生应变硬化现象,且弹性阶段的弹性变形忽略

23、什么是塑性铰?它与普通铰有什么不同?

答:梁弯曲时最大应力数值发生在弯矩最大截面的上下边缘,当载荷慢慢增加,上下边缘将会首先出现屈服,外载荷继续增大,塑性变形区域渐渐增大,直到整个截面都进入到塑性变形阶段,此时,这个截面的曲率便可以任意增大,曲率变化出现了不连续,该截面就形成了塑性铰,

24、求极限载荷有哪两种方法?它们所求出的极限载荷与真实的极限载荷有什么差别?

答:详尽的弹塑性分析与极限分析

25、极限载荷的实验测定常用的有哪几种方法?欧盟容器标准与美国ASME标准所采用的方法是否一样?

答:两倍弹性斜率法;双切线相交法;零曲率法。

26、极限载荷是根据极限状态下结构的平衡要求确定出来的,那么焊接应力、装配应力对极限载荷有无影响?

答:无影响,这是极限分析的基本特点之一。

其它几个特点:a、极限载荷和加载历史无关,只要前面所施加载荷未达到极限,则取决于最后一次加载是否能够承受,会不会达到极限;

b、在理想塑性和小变形的情况下,达到极限状态时至少会引起大量的塑性变形甚至导致结构破坏。

C、对理想塑性材料来说应力达到屈服应力后不会再增加,因此不能用许用应力控制应力的办法

d、采用米塞斯屈服准则求出的极限载荷大于等于有特雷斯卡准则求出的极限载荷,但不会超过倍

27、当材料的屈服极限提高K倍时,极限载荷是否也提高k倍?

答:是

28、极限载荷取决于结构几何形状、材料性质以及加载历史这种说法是否正确?

答:只要历史加载没有达到过极限载荷,那极限载荷就跟历史加载没有关系。

29、在进行极限分析时,能不能得出达到极限状态以前结构中的应力与应变分布规律?

答:不能,只要做弹塑性分析才能够得到

30、对于

第七章

1、与弹性力学中小变形假设相似,在板壳中类似的假设是什么?对于解决平板问题有什么好处?

答:小挠度假设,挠度与板壳厚度相比小得多。在小挠度情况下,板壳的面内受力与弯曲互不影响,可以分开求解,面内受力问题可当做弹性力学中的平面受力问题求解,而法向载荷下板壳的挠度和弯曲应力可以用弯曲理论求解。

2、什么是薄板?什么是薄壳?请用厚度与其他某参数给出一个数量范围。

答:厚度方向的尺寸比另外两个方向的尺寸小得多,壳厚与中面最小曲率半径比值小于成为薄壳。

3、板和壳满足弹性力学的基本假设外,本身又规定了哪些假设?

答:a、直法线假设:变形前垂直于中面的直线,在变形后仍为直线,且垂直于变形后的中面,可以去掉两个剪应力;

b、各层互不挤压假设:即忽略沿板厚方向的应力;

c、略去法向位移沿厚度的变化:

4、有了基本假设后板壳中的应力沿厚度将如何分布?

答:沿厚度线性分布。

5、板和壳的求解方程都是以什么为基本未知量?

答:内力

6、在解未知量的微分方程后,解中的待定常数用什么方法来确定?

答:通过边界条件

7、板中的弯曲应力、壳体中的薄膜应力分别与半径厚度比呈什么关系?

答:板中弯曲应力呈线性非均匀分布,而壳体中的应力分布可近似认为是均匀的。

8、壳体理论中的小挠度理论含义是什么?请用简单的不等式表示出来。

答:挠度与板壳厚度相比小得多。在小挠度情况下,板壳的面内受力与弯曲互不影响,

可以分开求解,面内受力问题可当做弹性力学中的平面受力问题求解,而法向载荷下板壳的挠度和弯曲应力可以用弯曲理论求解。各个方向挠度都远小于厚度尺寸。

9、回转壳如何形成的?若母线为半圆,那生成的回转壳是什么?

答:一母线绕中性轴旋转而成;球壳

10、何谓壳中内力?在无矩理论中,微元的界面上有哪些内力?

答:薄膜内力

11、在有矩理论中,在微元界面上有哪些内力?

答:薄膜内力与弯曲内力

12、壳体处于无矩应力状态时,为什么材料会得到充分利用?

答:无矩应力状态时结构截面应力分布均匀,一旦某点屈服就可认为整个截面均已达到承载极限。

13、实现无矩应力状态需要些什么条件?

答:壳体中面曲率改变非常小,由此产生的弯曲内力基本可以忽略,

14、圆柱壳与锥壳中薄膜应力分布有什么特点?

15、为什么规定半顶角不应超过60°?

16、椭圆封头底边处环向应力会出现什么情况?与长短轴之比有什么关系?

17、椭圆形封头工程设计中是以哪一点的应力为基点?

18、标准中椭圆形封头的形状系数K是反映一种什么影响?

19、什么是“边缘效应”?什么是简单边缘效应?

20、在封头与筒体连接后,边缘效应区的内力与内力矩起了什么作用?

21、在考虑筒体的边缘效应时为什么要假定筒比较长?假若筒比较短时会出现什么情况?

22、边缘效应的影响范围大约是多少?

23、在筒体边缘效应区用什么来衡量应力集中情况?

24、在考虑封头与筒体连接处位移连续时,位移中包括不包括薄膜位移值?

25、在壳体边缘效应问题中,边缘效应影响区域是较小的,是否说明边缘效应本身影响也就比较小?试举例说明。

26、从力学角度考虑,那一种封头与筒体连接较好?若再考虑制造加工因素那又应选哪一种封头?

27、边缘效应问题,除封头与筒体相连问题外,请在举出两个。

28、弹性力学中的微元体、板的微元体,壳体的微元体有什么不同?在分析微元体时又有什么相同之处?

29、在求解边缘内力的过程中,边缘处的位移与转角有什么重要作用?

30、壳体理论为什么求不出沿壁厚非线性应力成分?弹性力学为什么能够做到?

第八章

1、请举出压力容器及其部件刚度问题的例子。

2、失稳现象是如何产生的?并举例说明。

3、压杆失稳时其临界压力与两端的支撑条件有无关系?欧拉公式是在什么支撑条件下导出的?

4、什么是压杆的当量长度?

5、凡是压杆的失稳临界载荷都可以用欧拉公式计算,这种提法是否正确?

6、中等柔度压杆的临界载荷计算公式是什么?它是理论推导出的还是实验归纳出的?

7、稳定性条件是如何表述的?稳定性安全系数取值为什么比强度安全系数高?

8、压力容器筒体失稳有几种主要形式?

9、壳体失稳问题从受力状态讲出现了什么变化?

10、在外压作用下会出现失稳现象,在内压作用下是否会出现失稳?举例。

11、压力容器失稳公式来源于什么力学模型?

12、所谓的长圆筒、短圆筒是否是指筒体的绝对长度?举例说明。

13、长圆筒与短圆筒它们使用的临界压力公式是否一样?

14、外压容器设计使用图算法的优点。

15、图算法中,系数A与B的物理意义是什么?针对筒体环向受压情况予以说明。

16、求出许用外压以后,应当如何限定设计中的计算压力?

17、我国标准GB150-1998中,外压圆筒的薄厚以什么为分界线?请用公式说明。

18、在推倒圆环外压失稳的临界压力时用了微元分析,请思考这个微元与弹性力学其它微元分析的共同点与不同之处。

19、是否可以用高强度钢代替低强度钢来改善容器筒体的弹性稳定性?若对塑性失稳又如何?

20、在图算法中,建立A与B关系时,有没有近似假设含在其中?

第九章

1、压力容器采用的应力分析方法有哪几种?

2、解析方法的特点是什么?举出三个压力容器设计计算公式是用解析方法求出来的。

3、数值方法主要有哪两大类?

4、差分法与有限元法主要不同点是什么?

5、位移有限元法是以哪一个能量原理为基础?

6、节点力的涵义是什么?它在有限元法中有什么作用?

7、位移函数符合什么条件时所得到的解才收敛于真实解?

8、有限元法所得到的结果有无通用性?

9、有限元基本方程及其各个矩阵的含义。

10、试验应力分析常用的方法主要有哪几种?

11、在应变电测时,布置应变片的原则是什么?

12、为什么不能在应变梯度较大的区域使用标距较大的应变片?

13、应变电测法测出的应力的结构表面的还是内部的?

14、应变电测时,温度变化引起的虚假应变是如何消除的?

15、在对容器内壁进行应变测量时,有哪些问题需要注意?

16、光弹性方法对测定什么问题最具优势?

第十章

1、常规设计在实践中发现有哪些不足?请举例。

2、压力容器失效模式主要有几个?

3、分析设计与常规设计都涉及到哪些失效模式?

4、分析设计与常规设计采用的失效准则分别是什么?

5、常规设计与分析设计分别采用什么强度理论?

6、什么是弹性名义应力?

7、分析设计基本上采用什么方法?标准中是否允许直接进行塑性应力分析?

8、在分析设计中应用了哪两个塑性力学原理?

9、请讲出安定性的含义。

10、当外载荷超过安定载荷是否会立即引起垮塌现象?

11、什么情况下,结构内的塑性变形才是局部的、可控制的?

12、棘轮现象是在什么情况下出现的?

13、棘轮现象和低周疲劳在塑性变形的积累上有什么不同?

14、分析设计对应力进行分类的依据是什么?

15、应力重分布是什么含义?它与承载能力有关吗?

16、把一次应力说成是“可用静力平衡条件确定的应力”,这种说法正确吗?

17、把一次应力说成是由外载荷引起的对吗?

18、说二次应力是满足变形协调的,一次应力是满足平衡方程的,这种说法毛病在哪?

19、什么是自限性?自限性是否就是自己限制自己?

20、一次应力与二次应力对容器的危险性有何不同?

21、一次局部薄膜应力可能具有哪两种限制?标准中对一次局部薄膜应力的控制是否是保守的?

22、峰值应力的两大特点是什么?能否说非线性分布的应力就是峰值应力?

23、用板壳理论或板壳元能否求出峰值应力?

24、峰值应力是否是局部高应力区中的最大应力?

25、在什么时候需要考虑峰值应力强度?

26、什么是等效线性化处理?

27、等效线性化处理之后得到的弯曲应力就是二次应力吗?

28、为什么在局部薄膜应力区只有一次局部薄膜应力而没有一次总体薄膜应力?

29、应力强度在分析设计中是如何定义的?

30、一次加二次应力的计算。

31、对于容器计算,常规设计公式与分析设计公式有什么区别

答:所使用的强度理论与失效准则均不同。

32、容器中一次应力与二次应力的实例。

33、简述二次应力的自限性,请以容器中的例子说明。

34、热应力问题只用静力平衡条件能否求解?

答:不能,热应力问题是静不定问题。必须要引入几何方程或者变形协调方程才可以解。

35、请举出总体结构不连续与局部结构不连续的例子。

答:总体结构不连续有筒体上开孔,筒体与封头连接等,局部结构不连续有焊缝的未焊透,气孔等。

36、局部薄膜应力有没有应力重分布现象?它和弯曲应力的应力重分布有什么不同?

答:一次局部薄膜应力处当应力超过材料屈服限后会发生局部地区的塑性流动,使应力重分布;

37、一次局部薄膜应力的局部区是怎么划定的

答:轴向影响距离小于等于半径壁厚乘积的开方。

38、举出容器中一次总体薄膜应力与一次弯曲应力的例子

答:一次总体薄膜应力,筒体中沿壁厚均匀分布应力分量,一次弯曲应力,平封头中沿厚度方向线性分布的弯曲应力。

39、对与分析设计,标准中是否明确要求提交应力分析报告?

第十一章

1、什么是交变载荷?

2、什么是循环特性?r=-1是什么循环?

3、任何一个应力循环可分解为哪两种应力循环

4、疲劳强度与应力在最大应力与最小应力间隔中的变化规律是否有关?

5、什么是高周疲劳?什么是低周疲劳?工程上如何把二者分界?

6、何谓疲劳极限?

7、低周疲劳与低频是不是一个概念?

8、低周疲劳曲线的纵坐标代表什么应力?

9、什么是平均应力影响?压力容器疲劳设计时,在使用标准中的S-N曲线前,要不要计算平均应力的影响?

10、标准中的S-N曲线是如何考虑平均应力的影响?

11、在循环中不变化的任何载荷或温度引起的应力在疲劳设计中是否应当考虑?

12、什么是理论应力集中系数?什么是疲劳强度减弱系数?二者有什么不同?

13、在容器疲劳设计中,疲劳强度减弱系数是否可以大于5/

14、用理论应力集中系数代替疲劳减弱系数,得出的结果是否偏于安全?为什么?

15、疲劳分析中的应力指数有什么用途?使用应力指数有哪些前提?

16、什么叫疲劳损伤?什么叫累积损伤?

17、在容器疲劳分析中使用的是什么累积损伤理论?请用表达式给出。

18、容器疲劳分析免除条件A组中,它假设的条件与累积损伤有无关系?

19、什么叫显著循环?

20、考虑带接管的容器疲劳设计时,有效系数是如何定义的?

21、我国压力容器疲劳设计曲线S-N,对应力幅和对寿命的安全系数取为多少?都包括了哪些影响?

22、提高容器疲劳寿命应从哪两方面考虑?请举出几个提高压力容器疲劳寿命的措施。

考题

1、JB4732与GB150在制造检验验收如无损检测、焊接接头等方面的区别。

2、画出封头笑端与筒体连接处的内力简图,简述求解思路。

3.求出柱壳斜接管的内角点的应力指数。

4.给出四种不同幅度的脉动循环,求叠加后的循环次数。

5.有一敞口圆筒油罐,底部嵌入地基,已知液体密度,储罐高度Z,向上为正,求边界条件。

1、《压力容器安全技术监察规定》中规定压力容器专用钢板成分(熔炼成分)中含磷含量不得大于____,硫含量不得大于_____。

2、JB4732规定09MnNiDR钢板的冲击功温度为______,冲击功指标为______。

3、应力集中系数的定义为:______。

4、某容器设计压力为P,现采用液压和气压混合试验,其试验压力为____。

5、二次应力与峰值应力均为________应力,且后者具有不同于前者的____。

6、截面积为100cm2构件,承受纯剪切载荷,剪应力为τ

7、一点的应力状态由_____个应力分量确定。

8、理想弹性体的基本假设主要有:均质性、连续性、____、_____、______。

9、全应力定义的方程式为:,正应力为_____方向分量,剪应力为_____方向分量。

10、固体力学中的非线性问题是__________和__________。

11、静不定问题是_______的个数大于________的个数。

12、有限元……,每个单元是一个_______。

13、应力分析方法的主要方法有______、_______、_______。

压力容器设计校核人员考试试题及答案

压力容器设计校核人员考试试题及答案(C) 单位姓名得分 一、填空题:(每题2,共44分) 1、《固定式压力容器安全技术监察规程》规定板厚δ≥12mm的碳素钢和低合金钢钢板(不包括多层压力容器的层板)用于制造压力容器壳体时,凡符合下列条件之一的,应当逐张进行超声检测:(1)盛装介质毒性程度为极度、高度危害; (2)在湿H2S腐蚀环境中使用;(3)设计压力大于或者等于10MPa;(4)引用标准中要求逐张进行超声检测。钢板超声检测应当按JB/T 4730 《承压设备无损检测》的规定进行,第(1)、第(2)、第(3)款的钢板,合格等级不低于Ⅱ级,第(4)款的钢板,合格等级应当符合相应引用标准的规定。 2、压力容器用灰铸铁,设计压力不大于0.8MPa,设计温度范围为10-200℃。 3、压力容器设计单位基于设计条件,应当综合考虑所有相关因素、失效模式和足够的安全裕量,以保证压力容器具有足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性,同时还应当考虑裙座、支腿、吊耳等与压力容器主体的焊接接头的强度要求,确保压力容器在设计寿命内的安全。 4、对第三类压力容器,设计时应当出具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。 5、简单压力容器主要受压元件的壁厚采用试验方法或者计算方法确定。 6、壳体成形后的实际厚度,奥氏体不锈钢制简单压力容器不小于1 mm,碳素钢制简单压力容器不小于2 mm。

7、D级压力容器设计单位专职设计人员总数一般不得少于5 名,其中审批人员不得少于2 名。 8、设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。 9、在采用钢板制造带颈法兰时,圆环的对接接头应采用全焊透结构型式,焊后进行热处理及100% 射线或超声波检测。 10、压力容器锥体设计时,其大端折边锥壳的过渡段转角半径r应不小于封头大端内直径D i的10% 、且不小于该过渡段厚度的 3 倍。 11、确定真空容器的壳体厚度时,设计压力按外压设计,当装有安全控制装置(真空泄放阀)时,设计压力取 1.25倍最大内外压力差或0.1 MPa两者中的较低值;当没有安全控制装置时,取0.1 MPa 。 12、焊接接头系数φ应根据容器受压元件的焊接接头型式和无损检测的长度比例确定,对双面焊局部无损探伤的全焊透对接焊接接头φ= 0.85 。 13、压力容器开孔补强计算中圆孔开孔直径取接管内直径加上两倍厚度附加量。 14、碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向;奥氏体钢的使用温度高于525℃时钢中含碳量应不小于0.04% 。 15、低温容器受压元件用钢必须是镇静钢,钢的许用应力应取20 ℃时的许用应力。 16、GB150-1998《钢制压力容器》标准中,内压圆筒厚度计算公式为δ=P c D i/(2[σ]tφ-P c),适用范围为P c≤0.4[σ]tφ;内压球壳厚度计算公式为δ=P c D i/

压力容器设计取证试题.doc(有答案)2011.12.26易.doc1

特种设备(压力容器)设计许可证取证〔换证)鉴定评审模拟考试姓名:分数: 一、填空(共24分,每题1.5分) 1、国务院颁发的,2003年6月1日起实施的《特种设备安全监察条例》所指的 特种设备是:涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场(厂)内机动车辆。(《条例》第二条,)2、特种设备(压力容器)设计单位的设计资格划分为有哪几类:_A、C、D、SAD________,各级分为哪几个级别_A1、A2、A3、A4 , C1、C2、C3 , D1、D2 ,SAD 。 (新《规则》附件A)3、你单位申请的压力容器设计类别、级别是A1、A2、A3、SAD。所需的压力容器专职设计 人员一般不得少于___10___名。(新《规则》第12条) 4、对外发送的压力容器设计文件需在压力容器图样〔总图)上加盖"特种设备设计许可印章 "。(新《规则》第31条) 5、压力容器中化学介质毒性程度分级为:极度危害最高容许浓度小于0.1 mg/m3 ; 高度危害最高容许浓度0.1~1.0 mg/m3 ;中度危害最高容许浓度1.0~10.0 mg/m3 ; 轻度危害最高容许浓度≥10mg/m3。(《固容规》附件A) 6、压力容器的主要受压元件有筒体、封头(端盖〕、膨胀节、设备法兰,球罐的球壳壳板,换热器的管板和换热管,M36以上(含M36)的设备主螺栓以及公称直径大于等于 250mm的接管和管法兰(《固容规》第 1.6.1 条) 7、焊制压力容器筒体的纵向接头、筒节与筒节〔封头)连接的环向接头、封头的拼接接头,以及球壳板间的焊接接头,应当采用全截面焊透的对接接头型式。球形储罐球壳板不得拼接。(《固容规》第3.14.1条) 8、换热器管板与换热管的胀接可采用柔性胀接方法或者机械胀接方法,施胀前应当制定胀接工艺规程,操作人员按照胀接工艺规程施胀。(《固容规》第4.10条) 9、对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。 (GB150 3.5.1)

压力容器设计基础

压力容器设计基础 压力容器设计基础 一、基本概念 压力容器的设计,就是根据给定的性能要求、工艺参数和操作条件,确定容器的结构型式,选择合适的材料,计算容器主要受压元件的尺寸,最后给出容器及其零部件的图纸,并提出相应的技术条件。正确完整的设计应达到保证完成工艺生产。正确完整的设计应达到保证完成工艺生产,运行安全可靠,保证使用寿命、制造、检验、安装、操作及维修方便易行,经济合理等要求。压力容器设计中的关键问题是力学问题,即强度、刚度及稳定性问题。在本节中,主要讨论压力容器设计中的有关强度问题。 所谓强度,就是结构在外载荷作用下,会不会因应力过大而发生破裂或由于过度性变形而丧失其功用。具体来讲,就是在外载荷作用下,容器结构内产生的应力不大于材料的许用 应力值,即: ζ≤K〔ζ〕t (1) 这个式子就是强度问题的基本表达式。压力容器的设计计算就是围绕这一关系式而进行 的。 公式(1)中的左端项是结构内的应力,它是人们最为关心的问题。求解结构的应力状态,它们的大小,是一个十分复杂的问题,常用的方法有解法(如弹性力学法、弹型性分析法等)、试验法(如电阻应变计测量法、光弹法、云纹法等)及数值解法(如有限元法、边界元法等)。应用这些方法可以精确或近似地求出结构的应力,然而,每一种结构的应力都有其特殊性,目前可求解的只是问题的绝大部分,仍有许多复杂结构的应力分析有等人们进一步探讨。求出结构内任一点的应力后,所遇到的问题就是怎样处理这些应力。一点的应力状态最多可含有6个应力分量,哪个应力起主要作用,这些应力对失效起什么作用,对它们如何控制才不致发生破坏,解决这一问题,就要选择相应的强度理论计算当量应力,以便与单向拉伸试验得到的许用应力相比较,将应力控制在许可的范围内。 公式(1)中的右端项是强度控制指标,即材料的许用应力。它涉及到材料强度指标(如抗拉强度ζb、屈服强度ζs 等)的确定及安全系数的选用等问题。当采用常规设计法,且只考虑静载问题时,系数K=1.0;如果考虑动载荷,或采用应力分析设计法,K≥1.0,此时 设计计算将更加复杂。 把强度理论(公式(1))具体应用到压力容器专业,就称这为压力容器的强度理论,它又增加了一些具体的规定和特殊要求,由此产生了一系列容器的设计规定和标准等。 1、强度理论及其应用 在对结构进行强度分析时,要对危险点处于复杂应力状态的构件进行强度计算,首先要知道是什么因素使材料发生某一类型破坏的。长期以来,人们根据对材料破坏现象的分析,提出了各种各样的假说,认为材料的某一类型破坏现象是由哪些因素所引起的,这种假说通常就称为强度理论。一种类型的破坏是脆性断裂破坏,第Ⅰ、Ⅱ强度理论依据于它;一种类型的破坏是型性流动破坏,第Ⅲ、Ⅳ强度理论以此为依据。 建立强度理论的目的就是要找出一种材料处于复杂应力状态下强度条件,即使是什么样的条件材料不会破坏失效。根据不同的强度理论可以得到复杂应力状况下三个元应力的某种组合,这种组合应力ζxd和轴向拉伸时的单向拉应力在安全程度上是相当的,具有可比性,可以与单向屈服应力相比较而得出强度条件,因此,通常称ζxd为相当应力或当量应力。

压力容器设计人员考试试题2016

压力容器设计人员考试试题 单位:姓名:分数: 一、填空(每小题2分,共计20分) 1、压力容器制造单位的基本法规《特种设备安全监察条例》; 2、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》使用范围包括压力容器本体和安全附件,其本体 界定在下述范围内: ⑴压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一 个螺纹接头的端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面; ⑵压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件; ⑶非受压元件与压力容器的连接焊缝。 3、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中规定:压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢 钢材(钢板、钢管和钢锻件),其磷、硫含量应当符合以下要求: (1)碳素钢和低合金钢钢材基本要求,P ≤0.030%,S ≤0.020%; (2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材,P ≤0.025%,S ≤0.015%; (3)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材,P ≤0.025%,S ≤0.012%; (4)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材,P ≤0.030%,S ≤0.020%; 4、GB150—1998规定:Q235—B钢板的适用范围为:容器设计压力P≤1.6MPa;钢板使用温度为 0~350℃;用于壳体时,钢板厚度不大于20mm。 5、GB150—1998规定,容器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0.4~0.5MPa的压缩空气检查焊 接接头质量。 6、GB150—1998适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验

压力容器设计审核答辩的问题探讨

设计审核答辩的问题探讨 1.换热器气密性试验压力如何确定 换热器气密性试验基本程序 换热器气密性试验主要是检验换热器各连接部位的密封性能,以保证换热器在使用压力下没有泄漏。为了保证换热器在气密性试验过程中不发生破裂爆炸的危险,气密试验压力应为操作压力。 试验介质一般为空气,特殊要求惰性气体(如氮气)等也可以作为试验介质。升压应该分段缓慢进行,首先升至气密性试验压力的10%,保压5~10分钟,检查之后继续升压至试验压力的50%,无异常情况按每级10%的速度升压直至规定的试验压力,保压进行最终检查,保压时间应不少于30分钟。 充气升压的过程中,即可对所有焊缝和连接部位进行泄漏检查(涂肥皂水),待压力达到规定的试验压力后,密封面无连续蟹沫渗出为合格。一旦发现有泄漏应泄压进行处理,并重新作气密性试验。 固定管板式、U型管式和浮头式换热器的气密性试验程序及相关注意事项: 1、固定管板式换热器气密性试验程序 (1)拆除两端管箱,对壳程加压,涂肥皂水检查换热管与管板连接部位; (2)安装好两端管箱,对管程加压,涂肥皂水检查两端管箱法兰垫片。 2、U型管式换热器气密性试验程序 (1)拆除管箱,安装试压环,然后对壳程加压,涂肥皂水检查换热管与管板连接部位;

(2)拆除试压环,安装好管箱,对管程加压,涂肥皂水检查管箱法兰垫片(注意密封面有两道)。 3、浮头式换热器气密性试验程序(注意壳程要试两次) (1)拆除管箱、壳程封头及浮头盖,在管束两头装试压环,对壳程加压,涂肥皂水检查换热管与管板连接部位; (2)拆下试压环,安装管箱和浮头盖,对管程加压,涂肥皂水检查管箱法兰垫片(注意管箱法兰密封面有两道)和浮头法兰垫片; (3)安装壳程封头,再次对壳程加压,涂肥皂水检查壳程封头法兰垫片。 4、试压过程中注意事项 气密性试验压力不得超过设计压力,在升压的过程中即可进行气密性检查;试压前要准备好备用垫片;试压环及其它连接受压螺栓一定要全部上满,不允许图省事间隔安装,螺栓至少与螺帽持平,不允许缺扣。 2.管板锻件何时选用 a)管板本身具有凸肩并与圆筒(或封头)对接连接时,应采用锻件[如GB151-1999附录G中图G1(d)、(e)和图G2(b)、(c)、(d)、(f)]。 b)厚度大于60mm的管板,宜采用锻件 3.管板弯曲应力控制值 4.管板计算压力的确定

压力容器审核取证考试题-1

压力容器设计单位资格考核试题 单位:姓名:分数: 一、填空题(每题2分,共20分) 1.两个不同的垫片,他们的形状和尺寸均相同且度能满足密封要求,则选用m(垫片系数)值的垫片较好。 2.计算时将卧式容器简化为承受均布载荷的双支承外伸梁,附加载荷是指由附属设备的及所产生的作用在梁上的。 3.卧式容器圆筒轴向应力校核时对操作状态和水压试验状态进行校核,对于水压试验状态应满足时计算得到的最大压应 力,计算得到的最大拉应力。 4.奥氏体不锈钢有两组许用应力:一组适用 于,另一组可用 于场合。 5.椭圆形或蝶形封头开孔所需补强面积计算公式中δ由下列公式确定 K1PcDi/(2[σ]tΦ-0.5Pc),其中K1由决定的系数,对于标准椭圆封头K1等于。 6.刚才的使用温度低于或等于-20℃时应按规定作试验,奥氏体不锈钢使用温度≥-196℃时可试验。 7.对于两个压力室组成的压力容器,应在图样上分别注明的试验压力,并校核相邻壳壁在试验压力下的。

8.压力容器制成后,耐压试验分为、以及试验三种。 9.《固定式压力容器安全技术监察规程》压力容器类别划分 由、和 三个因素决定。 10.常温下储存液化气体压力容器的设计压力,应当以规定温度下 的为基础确定。 二、选择题(每题2分,共30分) 1.多腔压力容器按照类别高的压力腔来作为该容器类别,其设计制造技术要求按 。 A)较低类别 B)较高类别 C)每个压力腔各自类别 2.低温容器是指。 A)金属温度低于或等于-20℃的容器 B)设计温度低于或等于-20℃的容器 C)工作温度低于或等于-20℃的容器 3.在下列厚度中能满足强度(刚度、稳定性)及使用寿命要求的最小厚度是。 A)设计厚度 B)最小厚度 C)计算厚度 D)名义厚度

D类压力容器设计人员考试题库_部分答案

D类压力容器设计人员考试题库——上海市2016年 01GB150受压椭圆形封头计算厚度的公式是什么?对椭圆形封头的有效厚度有何限制? 02对于夹套容器,在确定夹套耐压试验压力时,是否应对内筒进行稳定性校核?如内筒稳定性不清楚,如何处理? 答:①需要进行稳定性校核。②一般要求夹套水压时,内筒保压,使整个水压试验过程(升压、保压和卸压)中任一时间内,各压力舱的压差不超过允许压差,并在图样上说明这一要求和允许压差值。 03压力试验的目的是什么?为什么要尽可能采用液压试验? 答:压力容器耐压试验的目的是通过观察承压部件有无明显变形和破裂,检验承压部件的强度,来验证压力容器是否具有设计压力下安全运行必须的承压能力。同时通过观察焊缝、法兰等连接处有无泄漏,来检验锅炉压力容器的严密性或发现容器潜在的局部缺陷。 压力容器的耐压试验时,在一般情况下加压介质只能用水或其他适宜的液体,要求介质具有挥发性小、易流动、不燃和无毒等特性。而不用气体。因为耐压试验主要是检验强度,试验时应考虑容器在试验时有破裂的可能性,由于气体爆破时的能量比液体大数百倍甚至上万倍,故较少采用。 04设计压力0.3MPa,设计温度50摄氏度,容积5.5m3,充装系数0.9,介质为水的储罐。该设备如何分类?为什么? 答:按介质,水属于第二类介质。按照《固容规》图A-2划分方法,属于I类压力容器。 05什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度? 答:计算厚度指按有关公式计算得到的厚度。需要时,尚应计入其他载荷所需厚度。对于外压元件,系指满足稳定性要求的最小厚度。 设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和。 名义厚度指设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。 06什么情况需下需要制备产品焊接试件? 答:GB150.4-2011第9.1.1.1条,凡符合以下条件之一的、有A类纵向焊接接头的容器,应逐台制备产品焊接试件: a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器; b)材料标准抗拉强度Rm>=540MPa的低合金钢制容器; c)低温容器; d)制造过程中,通过热处理改善或者恢复材料性能的钢制容器; e)设计文件要求制备产品焊接试件的容器。 07压力容器设计时对焊接接头系数是如何规定的?

压力容器设计审批人员考核模拟试题(13)-答案

压力容器设计审批人员考核模拟试题(13) (综合部分3) 一、填空题 1、按《固定容规》划分下列压力容器压力等级范围, B 是低压容器; D 是中压容器; C 是高压容器; A 是超高压容器。 A、P≥100.0MPa B、0.1MPa≤P<1.6MPa C、10.0MPa≤P<100.0MPa D、1.6MPa≤P<10.0MPa E. -0.1MPa≤P<1.6MPa 2、确定压力容器是否适用于《固定容规》管辖范围的压力条件指的是 E 。 A、设计压力 B、最高工作压力 C、最大允许工作压力 E、工作压力 3、在下列厚度中,满足强度及使用寿命要求的最小厚度是 A 。 A、设计厚度 B、计算厚度 C、名义厚度 D、计算厚度+C2 4、《固定容规》要求用于焊接的碳素钢和低合金钢中的C含量 A ;S含量 D ;P含量 D 。 A、≤0.25% B、≤0.20% C、≤0.030% D、≤0.035% E、≤0.020% 5、GB151—1999中要求,除 C 材料之外,拼接后管板应作消除应力热处理。 A、碳钢 B、低合金钢 C、不锈钢 6、压力试验时的试验温度是指压力试验时 A 。 A、试验介质温度 B、容器壳体的金属温度 C、环境温度 7、《固定容规》规定,用于焊接压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢P、S含量基本要求不应大于 D 。 A、0.025%、 0.030% B、0.030% 、0.025% C、0.030% 、0.025% D、0.030% 、0.020% 8、超低碳不锈钢的含碳量不大于 C 。 A、0.08% B、0.04% C、0.03% 9、盛装液化气体的容器设计储存量不得超过计算式W=φVρ t ,式中φ为装量系数,一般取φ为 B 。 A、0.8 B、0.9 C、0.95 10、壳体的最大允许工作压力是按壳体的 C 计算而得。 A、设计厚度 B、计算厚度 C、有效厚度 11、用于壳体厚度大于 D 的Q245R和Q345R板材应在正火状态下使用。 A、20 B、30 C、40 D、36 12、GB150规定,采用补强圈补强的适用范围是 A 。 A、壳体名义厚度小于等于38mm B、补强圈厚度小于等于壳体名义厚度 C、设计压力大于10MPa 13、压力容器主要受压部分的焊接接头类型分为 C 。 A、 A、B两类 B、A、B、C三类 C、A、B、C、D四类 14、《固定容规》中确定碳素钢和低合金钢压力容器材料许用应力的最小安全系数 n b B 、 n s D 。 A、3.0 B、2.7 C、1.6 D、1.5 15、《固定容规》规定接管与壳体之间接头设计在下列情况下应当采用全焊透结构 ABCD 。 A、介质为易爆或者介质为极度危害和高度危害 B、低温压力容器 C、第III类压力容器 D、进行疲劳分析的压力容器 16、下列碳素钢和低合金钢板应逐张进行拉伸和夏比V型缺口冲击(常温或低温)试验的有 ABC 。 A、调质状态供货的钢板 B、多层包扎容器内筒用钢板 C、用于壳体厚度大于60mm的钢板 17、某压力容器由四个受压元件组成。经计算四个元件的最大允许工作压力分别如下,该容器的最大允许工作压力为 A 。 A. Pw=2.14MPa; B. Pw=2.15MPa; C. Pw=2.25MPa; D. Pw=2.41MPa。 18、用于法兰、管板、平盖等受压元件的厚度大于 C 的Q245R和Q345R钢板应在正火状态下使用。 A 30mm B 40mm C 50mm D 60mm 19、当换热器设计温度≥300℃时,接管法兰应采用 A 。 A 带颈对焊法兰 B 带颈平焊法兰 C 板式平焊法兰 D 螺纹法兰 20、下列说法正确的是 CD 。 A换热器的分程隔板厚度按表选取即可,不必进行强度校核;B换热器的分程隔板厚度必须进行强度校核; C换热器的分程隔板厚度必要时进行强度校核;D腐蚀较严重时,换热器的分程隔板应考虑双面腐蚀。 21、有防腐要求的不锈钢容器,在压力试验及气密性试验合格后,表面需做 C 。 A喷砂处理; B 酸洗处理 C 酸洗、钝化处理 22、管壳式换热器双管板结构型式适用于的场合是 B 。 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。 23、GB150适用于设计压力是 A 。

压力容器操作证取证试题答案【最新版】

压力容器操作证取证试题答案 判断题 1、 ( )反应容器安全操作与投料顺序的先后有关。正确答案: 对 2、( )压力容器一般不得采用贴补的方法进行修理。正确答案: 对 3、( )蒸汽的饱和温度和压力之间的关系一般用绝对压力表示。正确答案: 对 4、 ( )硬度是表征材料性能的强度指标。正确答案: 错 5、 ( )低碳钢可用退火热处理提高其可切削性。正确答案: 对 6、 ( )等离子弧切割不受物性的限制,可切割各种金属、非金属物质。正确答案: 对 7、 ( )大多数压力容器的封头采用半球形封头。正确答案:

错 8、 ( )易燃液体是指闪点高于45℃的液体。正确答案: 错 9、 ( )压力容器的安全管理人员和操作人员必须取得《特种设备作业证书》,方可上岗作业。正确答案: 对 10、( )我国压力容器事故分类是完全按照事故造成死亡的人数确定的。正确答案: 错 11、( )对于在苛性条件工作的爆破片,应当于1~2年进行更换。正确答案: 错 12、 ( )凡是监察范围内的压力容器,装设安全泄放装置是为了保障压力容器的安全运行。正确答案: 对 13、( )安全阀、爆破片、紧急切断阀等安全附件应当经过国家质检总局核准的型式试验机构进行型式试验后方可开始制造,故其制造单位不需要取得制造许可证。正确答案: 错 14、 ( )压力容器停止运行时,操作人员时应快速打开或关闭阀门。正确答案: 错

15、 ( )压力容器紧急停运时,操作人员必须严格按照规定的程序操作。正确答案: 对 16、 ( )铸铁可以进行普通气割。正确答案: 错 17、 ( )裂纹是压力容器使用过程常见的缺陷,是导致压力容器发生塑性破坏的主要因素。正确答案: 错 18、( )压力容器在内部存在压力时,任何情况下均不得进行维修密封作业。正确答案: 对 19、 ( )容器破裂时,气体膨胀所释放的能量与气体压力、容器容积、介质的物理性质有关。正确答案: 对 20、 ( )对容器内产生压力的反应容器超压时,应迅速切断电源,停止搅拌。正确答案: 错 单选题 21、液化石油气在空气中的体积百分数超过( )时,会使人窒息。A. 1% B. 5% C.10% 正确答案: C

浅析压力容器分析设计的塑性措施

引言 《压力容器》“压力容器应力分析设计方法的进展和评述”中曾介绍和评述了压力容器分析设计的弹性应力分析方法(又称应力分类法)的最新进展。本文将进一步介绍和评述压力容器分析设计的塑性分析方法,包括ASME的极限载荷分析方法、弹塑性应力分析方法和欧盟的直接方法等。 压力容器设计是一个创新意识非常活跃的工程领域,它紧跟着科学技术的发展而不断地更新设计方法。随着弹性理论、板壳理论和线性有限元分析方法的成熟,20世纪60年代,压力容器界提出了基于弹性应力分析和塑性失效准则的“弹性应力分析设计方法”。进入21世纪后,由于塑性理论和非线性有限元分析方法的日趋成熟,欧盟标准和ASME规范又先后推出了压力容器的塑性分析设计方法。其中涉及许多新的基本概念和新的分析方法,需要我们及时学习领会和消化吸收,以提高我们的分析设计水平,并结合国情进一步修订我国的压力容器设计规范。 ASME和欧盟的新规范都是以失效模式为主线来编排的。ASME考虑了以下4种模式: (1)防止塑性垮塌。对应于欧盟的“总体塑性变形(GPD)”失效模式。 (2)防止局部失效。 (3)防止屈曲(失稳)垮塌。对应于欧盟的“失稳(I)”失效模式。 (4)防止循环加载失效。对应于欧盟的“疲劳(F)”和“渐增塑性变形(PD)”2种失效模式。 欧盟还考虑了“静力平衡(SE)”失效模式,即防止设备发生倾薄。 文中讨论的塑性分析设计方法主要应用于防止塑性垮塌和防止局部失效2种情况。 1、极限载荷分析法 在一次加载情况下,结构的失效是一个加载历史过程,即随着载荷的增加从纯弹性状态到局部塑性状态再到总体塑性流动的失效状态。对无硬化的理想塑性材料和小变形情况,结构进入总体塑性流动时的状态称为极限状态,相应的载荷称为极限载荷。此时,结构变成几何可变的垮塌机构,将发生不可限制的塑性变形,因而失去承载能力。 一般的弹塑性分析方法都要考虑上述复杂的加载历史过程,但极限载荷分析法(简称极限分析)则另辟蹊径,跳过加载历史,直接考虑在最终的极限状态下结构的平衡特性,由此求出结构的承载能力(即极限载荷)。它是塑性力学的一个

压力容器设计人员综合考试题及答案(二)

2013年压力容器设计人员综合考试题姓名:得分 一、填空(本题共20 分,每题2 分) 1 、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。 2、在正常应力水平的情况下,Q245R 钢板的使用温度下限为-20℃。 点评:该题出自GB150.2,表4,考查设计人员对材料温度使用范围的掌握。 3、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,GB150 .1 4.3.3 规定。 4、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。 5、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:GB150.3 6.3.2.2 的规定 6、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,见公式5-1(P116),开孔位于。 7、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GB150.4 11.4.9.1 8、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20%)两 种。对碳钢和低合金钢制低温容器,局部无损检测的比例应大于等于50% 。 点评:《固容规》第4.5.3.2.1 条。 9、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。 10、压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材的P≤%、S ≤% 二、选择(本题共20 分,每题 2 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600℃的压力容器,其壳体材料可选用的钢板牌号有a、b. a.S30408, b.S31608, c.S31603 点评:奥氏体不锈钢当温度超过525℃时,含碳量应不小于0.04%,超低碳不锈钢不能适用,因热强性下降,此题是考查此概念。 2 、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 3、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

2018-RQ-1压力容器设计习题

2018 RQ-1压力容器设计习题 一、单选题【本题型共63道题】 1.对于锥壳的大端,可以采用无折边结构,锥壳半顶角()。 A.α≤30° B.α≤45° C.α≤60° D.α≤75° 正确答案:[A] 用户答案:[A] 得分:1.30 2.根据《压力容器封头》(GB/T25198-2010)和《压力容器》GB150.4-2011的规定,()封头的拼接焊接接头不需要进行表面检测。 A.要求局部射线或超声检测的容器中先拼板后成形凸形封头上所有拼接接头 B.Q345R材料制,旋压(冷成形)封头拼接的焊接接头 C.复合钢板制封头的复合层焊接接头 D.标准抗拉强度下限值大于540MPA.钢板制封头缺陷的修磨处 正确答案:[B] 用户答案:[B] 得分:1.30 3.等直径、等壁厚塔式容器的自振周期是将其简化成()。 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 正确答案:[D] 用户答案:[D] 得分:1.30

4.在下列管壳式换热器元件中,应考虑腐蚀裕量的元件为()。 A.换热管 B.管板 C.折流板 D.支持板 正确答案:[B] 用户答案:[B] 得分:1.30 5. 根据GB12337-2014《钢制球形储罐》的规定,铁磁性材料球罐内侧表面检测时,宜采用()。 A.黑磁粉检测 B.荧光磁粉检测 C.渗透检测 D.射线检测 正确答案:[B] 用户答案:[B] 得分:1.30 6.容器内的压力若有可能小于大气压力,该容器又不能承受此负压条件时,容器上应装设()。 A.拱形防爆片 B.正拱形防爆片 C.防负压的泄放装置 D.非直接载荷式安全阀 正确答案:[C] 用户答案:[C] 得分:1.30

压力容器设计人员考试试题

设计人员考试试题 编制:答卷:得分:评卷 ?判断题(正确划V、错误划"X〃)〈每小题3分〉 1.GB151规定,折流板不考虑腐蚀裕量。 (X ) 2.压力容器的热处理应在压力试验之前进行。 (V) 3.绝不允许16Mn材料制作压力容器受压元件,而必须采用 16MnF材料。 (X ) 4.设计厚度系指计算厚度与厚度附加量之和。(X ) 5.压力容器总图上,必须盖有“压力容器设计资格印章”(V) 6.《容规》适用于压力容器的设计、制造、安装、使用、检 验、修理和改造等单位 (V ) 7.IH 系列单级单吸离心泵的轴向密封件石棉盘根。() 8.SH系列单级双吸离心泵的结构按壳体分为分段式。() 9.输电线路钢管杆的表面处理为喷砂后刷漆。() 10.泵的配用功率和所输送介质的密度无关。( ) .选择题〈每小题3 分〉 1.低温容器是指 -- b. a.金属温度w -20 C的容器; b.设计温度w -20 C的容 器; b.工作温度w -20 C的容器; 2.压力容器的试验温度是指 --- c a. 环境温度; b. 试验介质温度; c. 容器壳体的金属温 度; 3.固定管板换热器压力试验的试验循序是 ---- b. a. 先管程后壳程; b. 先壳程后管程; 4.GB150标准规定.压力容器的有效厚度是指 ----- a. a.名义厚度减去厚度附加量; b. 计算厚度与腐蚀裕量之 和;

b.设计厚度加上钢板厚度的负偏差; 5.射线检测压力容器对接接头取II 级合格者.若用超声波检 验选取的相当级别是----- b. a.II 级; b.I 级; c.III 级; 6.代号为110-10SZ 输电线路钢管杆是指---- . a.110KV带10KV单柱双回转角钢管杆; b.110KV带10KV单柱双回直线钢管杆; 7.IH 系列化工泵按吸入方式分为----- . A. 单吸式; b. 双吸式; c. 轴向吸入式; 8. ----------------------------------------------- WL系列排污泵按泵体形式应为------------------------------- . a. 蜗壳式; b. 透平式; c. 圆筒式; 9.单级单吸水泵的比转数计算公式应为------- . a. n s= ^^ b. n s=」-'器)^C n s=:囂孕 10.离心泵铭牌上的参数有哪些------- .e a.流量、扬程、转速; b. 流量、扬程、轴功率 c.流量、扬程、转速、轴功率、效率、汽蚀余量; 三.问答题<每小题8分> 1.现准备设计一台非标容器法兰,材料为0Cr18Ni9锻件,设计温 度为270C .其许用应力取多少? 答:88MPa 2.有一低压不锈钢容器.C2=0,其筒体上有唯一的①45X 3.5接管, 该开孔是否可不另行补强? 3.有一水槽,最高工作压力为1.6MPa,最高工作温度为95C,内径 1000mm容积2.5m3,该容器划为几类?为什么? 答:

压力容器设计方法分析对比.docx

压力容器设计方法分析对比 目前我国压力容器设计所采用的标准规范有两大类:一类是常规设计标准,以GB150-2011《压力容器》标准为代表;另一类是分析设计,以JB4732-1995《钢制压力容器--分析设计标准》为代表。两类标准是相互独立的、自成体系的、平行的压力容器规范, 绝对不能混用, 只能依据实际的工程情况而选其一。 设计准则比较 常规设计主要依据是第一强度理论,认为结构中主要破坏应力为拉应力,限定最大薄膜应力强度不超过规定许用应力值,当结构中某最大应力点一旦进入塑性, 结构就丧失了纯弹性状态即为失效。常规设计是基于弹性失效准则,以壳体的薄膜理论或材料力学方法导出容器及其部件的设计计算公式。一般情况它仅考虑壁厚中均布的薄膜应力,对于边缘应力及峰值应力等局部应力一般不作定量计算,如对弯曲应力。 分析设计的主要依据是第三强度理论,认为结构中主要破坏应力为剪切力。采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与“弹塑性失效”的设计准则,对容器的各种应力进行精确计算和分类。对不同性质的应力, 如:总体薄膜应力、边缘应力、峰值应力等;同时还考虑了循环载荷下的疲劳分析, 在设计上更合理。 标准适用范围对比 常规设计标准GB150-2011适用于设计压力大于或等于且小于35MPa,及真空度高于。对于设计温度,GB150-2011规定为-269℃-900℃,是按钢材允许的使用温度确定设计温度范围, 可高于材料的蠕变温度范围。 " 分析设计标准JB4732-1995适用于设计压力大于或等于且小于100MPa,及真空度高于。对于设计温度,JB4732-1995 将最高的设计许用温度限制在受钢材蠕变极限约束的温度。 应力评定对比 常规设计标准GB150-2011,采用统一的许用应力,如容器筒体,是采用“中径公式”进行应力校核,最大应力满足许用应力即可。 分析设计标准JB4732-1995的核心是将压力容器中的各种应力加以分类,根据所考虑的失效模式比较详细地计算了容器及受压元件的各种应力。根据各种应力本身的性质及对失效模式所起的不同作用予以分类如下: 一次应力

2020年压力容器设计人员考试大纲

(情绪管理)压力容器设计人员考试大纲

压力容器设计人员考核大纲 (2012) SummaryofCheckingContentforDesignerandApproverofPressu reVesselDesign 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 2012年02月20日 目录 第壹章总则 (1) 第二章常规设计审批人员考试内容 (1) 第三章分析设计人员考试内容 (4) 第四章附则 (5) 压力容器设计人员资格考试大纲 第一章总则 第壹条为规范压力容器设计人员资格考试工作,依据为国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁布的TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》(以下简称规则)及全国锅炉压力容器标准化技术委员会制定的《压力容器设计人员考试规则》(2012),制定本规则。 第二条本规则适用于A、C、D类压力容器设计(以下称常规设计)审批(含审核、审定人)人员及SAD类压力容器分析设计(以下称分析设计)设计人、审批人的考核工作。

第二章常规设计审批人员考试内容 第三条A、D类压力容器设计审批人考试内容: (壹)理论考试要求: 1.应熟悉压力容器设计关联的基本基础知识,包括材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、腐蚀、焊接、无损检测等; 2.应熟练掌握压力容器设计关联的法规、安全技术规范、标准、文件;3.能够正确解决压力容器设计、制造中常见的实际工程问题; 4.熟悉且及时掌握压力容器行业关联的标准信息 (二)关联的安全技术规范文件: TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》等 (三)关联的标准规范: GB150.1~GB150.4《压力容器》 GB151《管壳式换热器》 GB12337《钢制球形储罐》 GB50009《建筑结构载荷规范》 GB50011《建筑抗震设计规范》 JB/T4710《钢制塔式容器》

压力容器设计人员考试试题(标准版)

压力容器设计人员考试试题 (标准版) Without safety as a guarantee, it may be vanished in an instant! So the importance of safety is a subject that everyone must pay attention to. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0223

压力容器设计人员考试试题(标准版) 一、填空(每小题2分,共计20分) 1、压力容器制造单位的基本法规是 。 2、《压力容器安全技术监察规程》使用范围除压力容器本体外还包括: ⑴压力容器与外部管道或装置焊接连接的 、 、 、 ; ⑵压力容器开孔部分的 ;

⑶非受压元件与压力容器本体连接的 。 3、《容规》中规定:压力容器专用钢材的磷含量(熔炼分析),不应大于 ,硫含量不应大于 。 4、GB150—1998规定:Q235—B钢板的适用范围为:容器设计压力P≤ ;钢板使用温度为 ;用于壳体时,钢板厚度不大于 。 5、GB150—1998规定,容器的开孔补强圈应在压力试验以前通入 Mpa的压缩空气检查焊接接头质量。 6、GB150—1998适用于设计压力不大于 Mpa的钢制压力容器的

、 、 与验收。 7、内压圆筒计算厚度公式的理论依据是;考虑了 的差值而进行了修正,可用于 范围,其中设计压力P≤ 。 8、压力容器用安全附件包括 、 、 、 、 和 。 9、GB151—1999使用的换热器型式是

最新压力容器设计审核考题(含答案)复习进程

最新压力容器设计审核考题(含答案)

2***年度压力容器设计人员考核试卷 部门:姓名:岗位:成绩: 一、填空题(每题2分,共30分) 1、对于压力容器,GB150.1-2011适用的设计压力范围是(不大于35MPa)。 2、GB150.1-2011适用的设计温度范围是(-269℃~900℃)。 3、GB150标准直接或间接考虑了如下失效模式(脆性断裂)(韧性断裂)(接头泄漏)(弹性或塑性失稳)(蠕变断裂)(腐蚀破坏)。 17、GB/T151—2014使用的换热器型式是(固定管板式换热器)、(浮头式换 热器)、(U形管式换热器)、(釜式重沸器)、(填料函式换热器)和(高压管壳式换热器);换热管与管板连接的型式有(胀接)、(焊 接)、(胀焊并用)和(内孔焊)。 4、泄漏试验包括(气密性试验)、(氨检漏试验)、(卤素检漏试验)和 (氦检漏试验)。 5、焊接接头由(焊缝)、(熔合区)(热影响区)三部分组成。 6、GB/T17616规定S1表示(铁素体型)钢,S2表示(奥氏体-铁素体型)钢,S3表示(奥氏体型)钢,S4表示(马氏体型)钢。 7、壳体开孔处引起的应力可分为三种:(局部薄膜应力)(弯曲应力)和(峰值应力)。 8、对于(第III类)压力容器,设计时应当出具包括(主要失效模式)和 (风险控制)等内容的风险评估报告。 9、低温容器受压元件禁用硬印标记是为了降低(脆断)风险,而有耐腐蚀要 求的不锈钢以及复合钢板的耐腐蚀面则是为了降低(腐蚀失效)风险。

10、PWHT的意思是(焊后热处理)。 11、封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少为封头的钢材厚度的( 3) 倍,且不小于( 100mm)。 12、TSG 21-2016规定判断规程的适用范围用的是(工作)压力,在附录A压 力容器类别划分时采用的是(设计)压力。 13、压力容器的选材应当考虑材料的(力学性能)、(化学性能)、(物理 性能)和(工艺性能)。 14、当采用SA-516Gr70作为-40℃用钢时,P,S含量应作严格控制, (P≤0.020%)、(S≤0.010)。 15、容器需要进行泄露试验时,(试验压力)、(试验介质)和(相应的检验 要求)应在图样和设计文件中注明、。 、判断题(每小题1分,共20分) 1、(√)TSG 21-2016《大容规》于2016年2月22日颁布,2016年10月1日起施行。 2、(×)设计压力在低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器适用于 GB150.1-2011。 3、(√)GB/T151-2014中管板与换热管的内孔焊一般用于载荷交变、需要防止 缝隙腐蚀的场合。 4、(×)低温容器是设计温度低于-20℃的钢制容器。 5、(√)容器设计单位进行容器设计时应考虑容器在使用中可能出现的失效模式。

2014压力容器设计取证试题及答案

选择题 2.1 确定压力容器是否适用《压力容器安全技术监察规程》管辖范围的压力条件指的是(b. )。 a.设计压力 b.最高工作压力 c.最大允许工作压力 2.2 下述条款中哪条列出的压力容器全部属于《压力容器安全技术监察规程》第三章、第四章、第五章适用的压力容器。( ___a______) a.锅炉房内的分气缸、橡胶模具、热水锅炉用的膨胀箱、螺旋板换热器。 b.锅炉房内的分气缸、橡胶模具、热水锅炉用的膨胀箱、板式换热器。 c.锅炉房内的分气缸、橡胶模具、热水锅炉用的膨胀箱、压缩机气缸。 d.锅炉房内的分气缸、橡胶模具、热水锅炉用的膨胀箱、冷却排管。 2.3 下列压力容器中,哪种压力容器不适用《压力容器安全技术监察规程》监察范围? ( _____d____ ) a.水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器。 b.消防装置中的气体或气压给水(泡沫)压力罐。 c.水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐。 d.船舶上的附属压力容器。 2.4 下列压力容器中,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》第三章、第四章、第五章适用的压力容器。( _a b c________ ) a.深冷装置中非独立的压力容器。 b.空分设备中的冷箱。 c.直燃型吸收式制冷装置中的压力容器。 2.5 下列压力容器,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》第三章、第四章、第五章适用的压力容器。( __a b_______) a.橡胶行业使用的轮胎硫化机。 b.电力行业专用的全封闭式组合电器(电容压力容器)。 c.发电机的承压壳体。 2.6 下列压力容器中,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围?(_______b__ ) a.波纹板式换热器。 b.螺旋板式换热器。 c.空冷式换热器。 d.无壳体的套管换热器。 2.7 下列压力容器中,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围?( _____c____ ) a.核压力容器。 b.船舶和铁路机车上的附属压力容器。 c.内筒处于真空下工作的夹套(带压)压力容器。 d.国防或军事装备用的压力容器。 2.8 下列压力容器中,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围?( _____c d____ ) a.仅在进料过程中需要瞬时承受大于等于0.1Mpa压力的压力容器。 b.仅在出料过程中需要瞬时承受大于等于0.1Mpa压力的压力容器。 c.仅在消毒工艺过程中需要短时承受大于等于0.1Mpa压力的压力容器。 d.仅在冷却工艺过程中需要短时承受大于等于0.1Mpa压力的压力容器。 2.9 下列压力容器中,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围?( ____a_____ ) a.低温液体罐式集装箱。 b.超高压容器。 c.气瓶 d.非金属材料制造的压力容器。 2.10 下列压力容器中,哪些属于《压力容器安全技术监察规程》监察范围?(_____b c____ ) a.压缩机上的承压部件。 b.造纸烘缸。

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