压力容器设计人员综合考试题及答案一2013/7/15压力容器设计人员综合考试题（闭卷） 姓名：得分 一、填空（本题共25分，每题0.5 分）1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有 形状和尺寸的这种性质称为弹性。点评：这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应 该具有这个性质。2、压力容器失效常以三种形式表现出来：强度；刚度； 稳定性。点评：该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。3 、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。4、有限元法单元基本方程Fe二K6e所表示的是单元 节点力与单元节点位移之间的关系。 点评：这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。 该题是有限元数值分析中最基本概念。5、厚度16mm的Q235C钢板，其屈服强度ReL的下限值为 235MPa。点评：该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并 不是考查对具体数字的记忆。6 、在正常应力水平的情况下， Q245R 钢板的使用温度下限为- 20弋。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。7 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。点评：考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的 金相组织的知识深度。8、用于壳体的厚度大于36 mm的Q245R钢板，应在正火状态 下使用。点评：该题出自GB150，4.1.4条款，考查对常用压力容器材料订 货技术条件掌握的熟练程度。9 、GB16749 规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力 oR2oS t _时，可不考虑疲劳问题。10、波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、 _疲劳试验 _。点评：考查波纹管的基础知识的掌握，11、GB150规定的圆筒外压周向稳定安全系数是3.0球壳及成形 封头的外压稳定安全系数是15。点评：GB150释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌 握。12、对于盛装液化气体的容器，设计压力除应满足GB150中其值 不得低于工作压力的规定外，还应满足固容规中的相应规定。 点评：对于盛装液化气体的容器，固容规第 3.9.3条有明确的 规定。13、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。14、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。15、对于不能以 GB150.3 来确定结构尺寸的容器或受压元 件,.GB150允许用应力分析一验证性实验分析, 对比经验设计方法设计.点评：标准对结构是没有限制的，设计应符合标准的基本安全要求，具体的手段由设计者根据GB150 .1 4.1.6来确定。),其适用范围为(P C0.4ot?).16、内压圆筒厚度计算公式为二P C D i2ot?P C点评：考查对GB150最基本的公式的掌握。在这道题的错误多为 Pc不明确。17、GB150 规定，钢材许用应力的确定 ,应同时考虑材料的抗拉 强度, 屈服强度, 持久强度,和蠕变极限.。点评：考查对许用应力确定时所要考虑的因素。18、圆筒中径公式假设圆筒中的应力沿壁厚都是均匀分布的。实 际上高压厚壁圆筒中的环向应力沿壁厚是不均匀分布的，最大环向应力位于圆筒的_内_壁。点评：这是一个厚壁圆筒中最常见的应力分布，考查设计人员对 基本应力分布的了解和基本概念的掌握。19、周边简支的圆平板，在内压作用下最大应力发生于 _中心_。 周边固支的圆平板，最大应力发生于_边缘_ 。点评：考查在平封头与筒体连接的几种情况下，边界条件对平封 头应力分布的影响。20、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21、壳体圆形开孔时，开孔直径是指接管内径加 _2_倍厚度_附 加量。点评：明确开孔补强计算时开孔直径的概念。GB150.3 6.33122、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 )，开孔位于封头过渡区内时，封头厚度计算公式按6- 2(P156)。23、垫片起到有效密封作用的宽度位于垫片的_外径侧。 点评：考查在螺栓力的作用下，垫片哪部分是有效密封面积。24、当螺栓中心圆直径D b受法兰径向结构要求控制时，为紧缩 D b 宜改选直径较小_的螺栓。点评：考查对法兰设计的理解。25、垫片系数m是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足 够大的流体阻力，而需作用在垫片单位_密封面积上的压紧力与流体 _压力的比值，垫片愈硬， m 愈_ 。点评：见 GB150.3 7.5.126、法兰按其整体性程度可分为：松式法兰、整体法兰、任意_法 兰。点评：见GB150.3 7.4,法兰的设计计算方法是与其整体程度有关 的。27、压力容器无损检测的方法包括射线、超声、磁粉、渗透和电 磁检测等。点评：见固容规的第 4.5.2条。28、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 11.4.9.129、最高允许工作压力是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑 了该元件承受的所有载荷而计算得到，且取各受压元件的最小值。 点评：考察设计者对最大允许工作压力概念的掌握。最大允许工 作压力是压力容器标准中的一个重要概念，涉及安全泄放装置、压力试验等相关内容。见GB150.1 3.1.630、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。31、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。32、立式管壳式换热器外导流筒应在内衬筒的下端开泪孔。点评：GB151 5.11.5，工程基本概念。33、焊接接头由焊缝、熔合区、热影响三部分组成。34、在卧式容器计算中圆筒的许用轴向压缩应力取设计温度下材料的许用应力6与B值的较小值。 点评：这是许用轴向压缩应力的基本概念。35、卧式管壳式换热器壳程为气液共存或液相中含有固体颗粒时， 折流缺口应垂直左右布置。点评：GB151 5.9.5.1。该条为折流板在各种介质条件下结构布置 的要求。36、塔式容器液压试验时允许采用立试或卧试。 点评：做过塔式容器设计的地球人都知道。37、设计基本地震加速度取值，对设防烈度为七度时为 0.1g 、0.15g ；八度时为 0.2g、0.3g ；九度时为0.4g。点评：载荷规范要求，考查设计者对除压力载荷以外的其它载荷 的理解和掌握程度。JB/T4710 P21.38、塔式容器下封头的设计温度大于或等于400弋时，在裙座上 部靠近封头处应设置隔气圈。点评：温度高是，裙座与封头连接处会出现很大的局部应力，因 此规范对400弋以上时的结构做了规定。39、按 JB/T4710 的规定，在计算自振周期时，如加大塔壳和裙 座壳的厚度，则该塔的自振周期将变小。点评：考查设计者对自振周期与壁厚关系的理解程度，设计者除 了正确使用计算机软件外，还应对基本的原理和规律要烂熟于心，应 该对计算结果运用原理和规则进行判断并合理的调节参数。40、球罐可视为一个单质点体系，对其进行基本自振周期计算。 点评：球罐的在地震、风载荷下的计算模型。41、边缘应力的特点自限性、局部性。42、压力容器壳体采用接管补强后一般会引起局部薄膜应力、弯 曲应力、峰值应力三种应力。43、按GB15 0规定，超压泄放装置不适用于操作过程中可能产生 压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器。点评：见 GB150.1 附录 B1.3，GB150 提供的安全泄放装置在反 应达到爆轰时，不能瞬时泄放，保证容器安全。是超压泄放装置的最 基本概念。安全泄放装置是压力容器的重要组成部分，作为压力容器 设计人员应该准确掌握其概念，计算。不应只是按照工艺条件，写上 安全阀型号即可，安装在设备上的安全泄放装置是压力容器设计人员 的职责范围。44、容器用金属材料中，钛材及其容器不应在空气中接触明火， 以免易产生金属的燃烧。点评：见 JB/T 47452000 标准释义第一章。 JB/T4734-2002 铝制焊接容器和JB/T4745-2002钛制焊接容器于2003年3 月 1 日开始实施，作为压力容器设计人员应及时了解标准动态，很多 单位不涉及有色金属的设计，因此我们只考了最基本的内容，占很少 的分数，意在告诉设计人员对行业发展的动向要有所掌握。45、铝、钛的常压容器一般可不进行容器的压力试验，通常进行 盛水试验。点评：同上46、外压及真空容器的圆度要求严于内压容器,主要是为了防止失 稳。点评：外压容器结构的基本要求，意在让设计人员掌握技术条件 制定的根本原因，掌握处理问题最基本的出发点。47、容器制造时应先完成标记移植才能进行受压元件材料的分割。 点评：压力容器制造的基本常识。设计人员需掌握基本的制造工 序。48、依封头规格大小不同其制作方式有整板成形、先拼板后成形、 分辨成形后组焊等三种。点评：封头基本制作方式，依制作方式不同应该有不同的技术要 求。49、产品焊接试件的用材应与容器用材具有相同标准、相同牌号、 相同厚度和相同热处理状。点评：压力容器制造基本常识。GB150.4 9.12250、铝容器的最高设计压力为8 MPa ；钛容器的最高设计压力为35 MPa。点评：见JB/T4734-2002铝制焊接容器和JB/T4745-2002 钛制焊接容器。同44题。二、选择（本题共25 分，每题0.5 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350弋的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号 有 b、c.a. Q235-Bb. Q245Rc. Q345R点评：见GB150.2表2及附录D,压力容器最常用的碳钢和低合 金钢材料，对其适用的基本范围应熟记于心。并不是要求所有的材料 必须背下所有的技术参数。2、设计温度为600弋的压力容器，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弋时，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。3、设计温度为-50弋的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌号 有_“）。点评：见GB150.2表4，其中几种材料为压力容器最常用的低温材 料，对其适用的基本范围应熟记于心。并不是要求所有的材料必须背 下所有的技术参数。a. 16MnDR,b. 15MnNiDR, C.09MnNiDR4、按钢板标准，1