2013年壓力容器設(shè)計人員綜合考試題姓名：得分一、填空（本題共20分，每題2分）1、當載荷作用時，在截面突變的附近某些局部小范圍內(nèi)，應力數(shù)值急劇增加，而離開這個區(qū)域稍遠時應力即大為降低，趨于均勻，這種現(xiàn)象稱為—應力集中點評：這是彈性力學的基本概念常見于壓力容器的受壓元件2、在正常應力水平的情況下，Q245R鋼板的使用溫度下限為-20°C點評：該題出自GB150.2，表4,考查設(shè)計人員對材料溫度使用范圍的掌握3、對于同時承受兩個室壓力作用的受壓元件,其設(shè)計參數(shù)中的計算壓力應考慮兩室間可能出現(xiàn)的最大壓力差點評：考查設(shè)計壓力與計算壓力的概念，GB150.14.3.3規(guī)定4、焊接接頭系數(shù)的取值取決于焊接接頭型式—和無損檢測長度比例點評：考查設(shè)計人員對焊接接頭系數(shù)選取的理解5、整體補強的型式有：a.增加殼體的厚度,b.厚壁管，c.整體補強鍛件—點評：GB150.36.322的規(guī)定6、橢圓封頭在過渡區(qū)開孔時，所需補強面積A的計算中，殼體的計算厚度是指橢圓封頭的_計算_厚度點評：明確開孔部位不同，開孔補強計算所用的厚度不同，見公式5-1（P116），開孔位于7、奧氏體不銹鋼制壓力容器用水進行液壓試驗時，應嚴格控制水中的氯離子含量不超過25mg/L。

試驗合格后，應立即將水漬去除干凈點評：見GB150.411.4.9.18、壓力容器的對接焊接接頭的無損檢測比例，一般分為全部（100%）和局部（大于等20%）兩種對碳鋼和低合金鋼制低溫容器，局部無損檢測的比例應大于等于50%點評：《固容規(guī)》第4.5.3.2.1條9、換熱器設(shè)計中強度脹中開槽是為了增加管板與換熱管之間的拉脫力而對管孔的粗糙度要求是為了密封點評：考察設(shè)計者對標準的理解和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的目的10、壓力容器專用鋼中的碳素鋼和低合金鋼鋼材的PW、SW%二、選擇（本題共20分，每題2分，以下答案中有一個或幾個正確，少選按比例得分，選錯一個不得分）1、設(shè)計溫度為600C的壓力容器，其殼體材料可選用的鋼板牌號有a、b.a.S30408,b.S31608,c.S31603點評：奧氏體不銹鋼當溫度超過525C時，含碳量應不小于0.04%，超低碳不銹鋼不能適用，因熱強性下降，此題是考查此概念2、外壓球殼的許用外壓力與下述參數(shù)有關(guān)b，da. 腐蝕裕量b.球殼外直徑c.材料抗拉強度d.彈性模量點評：本題為基本概念試題，考查影響許用外壓力的的有關(guān)因素3、外壓計算圖表中，系數(shù)A是（a，c，d）a.無量綱參數(shù)b.應力c.應變d應力與彈性模量的比值4、以下哪些元件是受壓元件a,b,c。

a.殼體錐形封頭；b.人孔平蓋；c.加強圈；d支座墊板點評：本題為壓力容器設(shè)計基礎(chǔ),必須掌握的內(nèi)容見GB150.11.6及GB/T26929壓力容器術(shù)語的定義5、Q低于-2OCo的碳素鋼及低合金鋼制低溫壓力容器稱之為低溫容器.a操作溫度b鋼材的使用溫度環(huán)境溫度c設(shè)計溫度d大氣極端溫度.點評：本題為基本壓力容器設(shè)計概念，見GB150.3附錄E6、法蘭設(shè)計壓力較高時，一般應選用m和y—c—的墊片當墊片的預緊載荷遠大于操作載荷時,宜改選__ab___較小的墊片a.mb.yc.較大d.較小點評：本題為法蘭設(shè)計基本概念很多設(shè)計者由于計算軟件的應用，不再重視各種參數(shù)的意義，針對計算的結(jié)果，應準確判斷出參數(shù)選擇的是否合理，法蘭的設(shè)計是由何種因素來控制，從而選擇更加合理的結(jié)構(gòu)壓力容器設(shè)計的優(yōu)劣，不僅是安全性，還有結(jié)構(gòu)的合理性7、管殼式換熱器雙管板結(jié)構(gòu)型式適用于_b—的場合.a管程設(shè)計壓力比殼程高b管殼程介質(zhì)嚴禁混合C管殼程溫差大點評：不同的換熱器類型適合不同的場合很多人沒有設(shè)計過雙管板的結(jié)構(gòu)，但是作為壓力容器設(shè)計者，應該對不同的類型有最基本的了解8、H/D大于5中的D對于不等直徑的塔式容器是指_d_a各塔段中最小直徑；b各塔段中最大直徑；c各塔段直徑的算術(shù)平均值；d各塔段直徑的加權(quán)平均值。

點評：掌握標準中對不等直徑塔的處理方法JB471019、下列有關(guān)壓力容器耐壓試驗的要求，哪些是不正確的？aca. 一臺壓力容器制造完畢后是進行液壓試驗，還是氣壓試驗，由設(shè)計者任意選擇；b. 氣壓試驗所用氣體不能任意選擇；c. 碳素鋼和低合金鋼制壓力容器的試驗用氣體溫度不得低于5°C；d. 氣壓試驗合格的要求是，試驗過程中，壓力容器無異常響聲，經(jīng)檢漏，無漏氣，無可見的變形10、多腔壓力容器（如換熱器、夾套容器等）按照類別高的壓力腔來作為該容器類別，其設(shè)計制造技術(shù)要求按ca、較低類別b、較高類別c、每個壓力腔各自類別點評：見《固容規(guī)》A1.3.2三、是非題（本題共10分，每題0.5分）1、設(shè)計溫度為-25C的壓力容器，其殼體用鋼板可選用Q345R.（X）點評：材料是有使用溫度下限的，見GB150.2，我們并不要求設(shè)計者記住所有材料的溫度范圍，但是對最基本的材料的使用范圍應該有一個清醒的概念2、凡需經(jīng)熱處理達到材料力學性能要求的壓力容器，應制備母材熱處理試件V）點評：GB150.49.2.13、主要受壓元件系指壓力容器中主要承受總體一次薄膜應力的元件X）點評：還有承受一次彎曲應力的元件如平蓋，受力件如M36以上的設(shè)備主螺栓等。

4、某夾套容器，內(nèi)容器操作條件為真空，夾套內(nèi)為0.25MPa加熱蒸汽，現(xiàn)設(shè)定內(nèi)容器設(shè)計壓力為一0.4MPa（外壓）夾套設(shè)計壓力為0.3MPaX）點評：GB150參數(shù)確定的基本概念設(shè)計壓力和計算壓力是不同的概念5、強度焊適用于換熱器承受振動或疲勞的場合X）點評：審核人應當掌握結(jié)構(gòu)的適用性6、厚60mm的Q345R制碟形封頭與多層包扎筒節(jié)相焊的B類接頭應作焊后熱處理（X）點評：制造知識應用多層包扎容器的特殊性，見GB150.412.37、容器受壓元件之間的焊接接頭分為A、B、C、D、E五類X）8、開孔補強材料宜與殼體材料相同若補強材料作用許用應力大于殼體材料許用應力，則所需補強面積可以減少X）9、壓力容器制造單位對主要受壓元件的材料代用，應當事先取得原設(shè)計單位的書面批準，并且在竣工圖上做詳細記錄V）10、鐵磁性材料制的壓力容器焊接接頭表面檢測應優(yōu)先采用滲透檢測X）四、問答（本題共40分，每題105分）5 、“大開孔”為什么不能應用等面積補強法?應采用什么辦法解決?答：等面積補強法是基于開孔大平板的薄膜應力狀態(tài)假設(shè)大開孔的孔邊會存在較大的彎曲應力，受力狀況偏離薄膜狀態(tài)過大，故不能適用應采用分析法或應力分析方法計算，如有限元分析等。

點評：該題為理論基礎(chǔ)問題對該題的掌握有助于設(shè)計者對標準規(guī)定的理解和對設(shè)計計算方法的選用的正確性只有明確了基本的概念，才可以在設(shè)計中靈活運用標準中所提供的各種計算方法，從而設(shè)計選用合理更適合工藝條件的結(jié)構(gòu)，同時也澄清“大開孔”結(jié)構(gòu)應選用應力分析方法計算的概念6 、有一只需局部射線或超聲檢測的大直徑低壓容器，其封頭為先拼焊后成形的碟形封頭，成形后經(jīng)100%射線檢測合格，由于運輸困難封頭被切割成兩半，運抵使用現(xiàn)場后再焊成一體，問最后這道焊縫的無損檢測長度是多少？為什么？答：只需局部檢測，最后這道焊縫與封頭其他拼接焊縫不同，焊后不再經(jīng)受大的彎曲變形，因此其無損檢測長度和容器其他A、B類焊縫一致即可點評：該題為實際工程設(shè)計中所涉及的制造問題，考察設(shè)計者對標準的理解程度和正確的掌握7 、如果想改變塔式容器的自振周期，應該采取什么辦法？為什么？答：改變自振周期的辦法，可以用改變塔式容器的抗彎剛度（例如壁厚，H/D值）和質(zhì)量來達到目的原因是自振周期T=2n,其中的m為質(zhì)量，y為頂端位移（撓度），從公式可以看出，其中y值與塔式容器抗彎剛度有關(guān)點評：該題為塔式容器計算的題目，該題的提出是針對設(shè)計者目前廣泛采用設(shè)計計算軟件計算后，不在對計算的基本原理進行深入的了解，因此在設(shè)計中如果出現(xiàn)計算不通過的現(xiàn)象，無從下手調(diào)整參數(shù)，或調(diào)整的參數(shù)不合理造成工程的浪費。

在計算軟件高速發(fā)展的今天，我們并不要求設(shè)計者能夠完全的手工計算復雜的工程計算，但是對基本的計算原理應該牢牢的掌握，這樣才能設(shè)計出合理、安全、經(jīng)濟的設(shè)計產(chǎn)品8、固定管板換熱器在什么組合載荷下，可能無法滿足強度條件，而不得不采用其他型式的換熱器（如U型管式）？答：在很高的管程壓力和很大的管殼程溫差載荷聯(lián)合作用下，可使固定管板換熱器，無法滿足強度要求因為要降低很大的溫差應力就要設(shè)置膨脹節(jié)，但這樣又會使管子和管板在很高的管程壓力作用下引起極大的應力，使其無法滿足強度條件，因而選用其它換熱器型式點評：該題為換熱設(shè)備的選型問題，該題為換熱器在結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度設(shè)計時選型的基本情況，掌握了固定管板換熱器的基本受力原理，該問題迎刃而解。