压力容器设计人员综合考试题(12页).doc
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1、-压力容器设计人员综合考试题-第 12 页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:
2、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 = Ke 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。 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
3、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_ R2St _时,可不考虑疲劳问题。 点评:考查波纹管的基础知识的掌握,同时这里包含一个结构安定性的力学概念 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
4、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 。
5、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_,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。16、 内压圆筒厚度计算公式为 (=PCD i2 tPC ), 其适用范围为(P C0.4 t ). 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
6、.。 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
7、 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 6.3.3.1 22、 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
8、 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_大_。 点评:见 GB150.3 7.5.1 26、 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 。
9、试验合格后,应立即将水渍去除干净。 点评:见 GB150.4 11.4.9.1 29、 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 3.1.6 30、 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
10、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 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
11、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 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
12、,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 GB150 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
13、.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
14、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:
15、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 9.1.2.2 50、 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的压力容器,其壳体材料可选用的钢板牌号有b、c. a.Q235-B b.Q
16、245R c.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。 3 、设计温度为-50的压力容器,其壳体材料可选用的钢板牌号有_(c) 。 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
17、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.09MnNiDR 4 、按钢板标准,16mm 厚的 Q345R 钢板,在 0时的一组冲击功(J)数值为_d_的是合 格产品。. a. 22,35,38; b. 25, 38, 38, c. 22, 45, 45, d. 25, 39, 39. 点评:见GB713-2008,本题考查设计人对冲击功结果评定的基本概念,前两组数据中因为有“22”的数据,小于合格指标的 70%,不可能是合格的产品,另一组的三个试样算术平均值低于合格指标。 5 、外压球壳的许用外压力与下述参数有关 b,d 。
18、 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 6 、在 GB150 外压圆筒校核中,是以 Do / e b 为界线区分薄壁圆筒和厚壁圆筒的。 a. 10 b. 20 c. 4.0 点评:本题为基本概念试题,由于薄壁圆筒和厚壁圆筒所采用的计算方法不同,因此两者的区分非常重要,否则将引起很大的误差,GB150 的计算公式是针对薄壁圆筒的计算公式( GB150.3 4.3.2) 7 、一台外压容器直径1200mm,圆筒壳长 2000mm,两端为半球形封头,其外压计算长度为 b a. 2000mm b.2400mm c.260
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