(错)3.5 热变形中无再结晶出现,因而有加工硬化现象。
(对)3.6 一般说来,具有体心立方晶格的金属,如碳素钢和低合金钢,都会低温变脆。
(对)3.7 在常温下工作的零件,在发生弹性变形后,如果变形总量保持不变,则零件内的应力将保持不变。 (对)3.8 应变硬化将使材料的比例极限提高而塑性降低。
(错)3.9 钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响,提高含碳量可使其强度和可焊性增加。 (对)3.10 压力容器材料含碳量要小于0.25%.
(错)3.11 为了保护在高温高氢分压环境下工作的压力容器,在停车时我们应先把装置降温,使氢在金属中的溶解度下降,以利于析氢,然后在降压。
(对)3.12 经过冷加工塑性变形的碳素钢、低合金钢,在室温下停留较长时间或在较高温度下停留一定时间后,会出现屈服点和抗拉强度提高,塑性和韧性降低的现象,称为应变时效。
(错)3.13 熔合区是焊接接头中最薄弱的环节之一,部分正火区是焊接接头中组织和性能最好的区域 (对)3.14 压力容器设计时,应尽可能使零件工作时产生的最大正应力与纤维组织方向重合。 (对)3.15 在焊接中要注意,焊缝不要布置在高应力区,焊缝要尽可能避免交叉 (对)3.16 固溶处理和稳定化处理都属于改善综合性能的热处理。
(对)3.17 在高温和恒定载荷作用下,金属材料会产生随时间而发展的塑性变形,称为蠕变现象。 4.压力容器设计
(错)4.1 承受均布周向外压力的圆筒,只要设置加强圈均可提高其临界压力。
(对)4.2 二次应力是指由相邻部件的约束或结构的自身约束所引起的正应力或切应力。 (错)4.3 有效厚度为名义厚度减去钢材负偏差。
(对)4.4 确定外压计算长度时,对于椭圆形封头,应计入直边段及封头曲面深度的三分之一 。 (对)4.5 咬边不仅会减少母材的承载面积,还会产生应力集中,危害较为严重,较深时应予消除。 (错)4.6 由于韧性断裂时容器的实际应力值往往很低,爆破片、安全阀等安全附件不会动作,其后果要比脆性断裂严重得多。
(错)4.7 检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹变形、腐蚀等缺陷产生,所以,所有壳体上必须开设检查孔。
(对)4.8 爆破片的工作原理相当于用局部破坏换取整体安全。相比安全阀来说,通常使用的环境更为恶劣。 (错)4.9 刚度失效是指由于构件过度的塑性变形而引起的失效。 (错)4.10 失效判据可以直接用于压力容器的设计计算。
(错)4.11 爆破失效设计准则以整个危险截面屈服作为失效状态。
(对)4.12 影响焊接接头系数的因素较多,主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求和长度比例有关。
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(对)4.13 加工时压紧界面上凹凸不平的间隙以及压紧力不足是造成“界面泄露”的直接原因。 (错)4.14 非金属垫片的密封比压一般大于金属垫片的密封比压。
(对)4.15 为了均匀压紧垫片,应保证压紧面的平面度和法兰中心轴线的垂直度。
(对)4.16 凹凸压紧面安装时易于对中,还能有效防止垫片被挤压出压紧面,适用与管法兰和容器法兰。 (错)4.17 安全泄放装置的额定泄放量可以小于容器的安全泄放量。
(错)4.18 影响疲劳寿命的因素仅有材料本身的抗疲劳性能以及交变载荷作用下的应力幅。
(对)4.19 当开孔直径超过标准允许的开孔范围时,对于内压容器,不能采用等面积补强法进行计算。 (错)4.20 容器和管道的相同的公称直径表示它们的直径相同。 5.储存设备
(对)5.1 储罐的形式主要有卧式,立式和球形储罐,储存介质的性质是选择储罐形式和储存系统的一个 重要因素。
(错)5.2 鞍座包角越小,鞍角重量越轻,且储罐——支座系统的中心降低。 (对)5.3 工程上可以将双鞍座卧式储存罐简化为均布载荷的外伸简支梁。 (错)5.4 球罐支座中裙式支座用得最为广泛。
(对)5.5 柱式支座的主要缺点是球罐的重心高,稳定性差。
(对)5.6 需要开检查孔时,由于特殊原因而不能开设时,应相应缩短检查周期,或者对全部纵向环向焊缝作100%无损检测。
(对)5.7 球罐接管除工艺特殊要求外,应尽量集中在上下极板上。 (对)5.8 在用水压测试容器壁厚时,校合压力一般取1.25P.
(对)5.9 按形状改变比能屈服失效判剧计算出的内壁初始屈服压力和实际测量值最为接近。 6.换热设备
(对)6.1 套管式换热器具有结构简单,工作适应范围大,传热面积增减方便的特点
(错)6.2 通过增加管程流量或增加横流速度可以改变卡曼漩涡频率,从而消除散热器的振动。 (对)6.3 余热锅炉是在工业中用来回收余热的一种锅炉,它的基本结构和一般锅炉相似。 (错)6.4 余热锅炉的使用会增加对环境的污染
(对)6.5 使用余热锅炉能够提高热能总利用率,节约一次能源消耗。 (错)6.6 在换热设备中,采用大直径的换热管可以增大传热面积。 (错)6.7 在换热设备中,换热管的管径愈小,耐压愈高。
(对)6.8 管内翅片虽然增加了传热面积,但是也改变了流体在管内的流动形势和阻力分布,泵功率的损失也会相应增加。
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(错)6.9 管子的固有频率可以通过精确的计算获得。
(对)6.10 板式换热器可用于处理从水到高黏度的液体的加热、冷却、冷凝、蒸发等过程,适用于经常需要清洗,工作环境要求十分紧凑的场合。
四、思考题00
1.压力容器导言
1.1 介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响?
我国《压力容器安全技术监察规程》根据整体危害水平对压力容器进行分类。压力容器破裂爆炸时产生的危害愈大,对压力容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也愈高。
设计压力容器时,依据化学介质的最高容许浓度,我国将化学介质分为极度危害(Ⅰ级)、高度危害(Ⅱ级)、中度危害(Ⅲ级)、轻度危害(Ⅳ级)等四个级别。介质毒性程度愈高,压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重。压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体或液化气体,盛装易燃介质的压力容器发生泄漏或爆炸时,往往会引起火灾或二次爆炸,造成更为严重的财产损失和人员伤亡。
因此,品种相同、压力与乘积大小相等的压力容器,其盛装介质的易燃特性和毒性程度愈高,则其潜在的危害也愈大,相应地,对其设计、制造、使用和管理也提出了更加严格的要求。例如,Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器;盛装毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器制造时,碳素钢和低合金板应逐张进行超声检测,整体必须进行焊后热处理,容器上的A、B类焊接接头还应进行100%射线或超声检测,且液压试验合格后还应进行气密性试验。而制造毒性程度为中度或轻度的容器,其要求要低得多。又如,易燃介质压力容器的所有焊缝均应采用全熔透结构 1.2 压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?
筒体:压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间,是压力容器的最主要的受压元件之一;
封头:有效保证密封,节省材料和减少加工制造的工作量;
密封装置:密封装置的可靠性很大程度上决定了压力容器能否正常、安全地运行;
开孔与接管:在压力容器的筒体或者封头上开设各种大小的孔或者安装接管,以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪等接管开孔,是为了工艺要求和检修的需要。 支座:压力容器靠支座支承并固定在基础上。
安全附件:保证压力容器的安全使用和工艺过程的正常进行。
1.3 《容规》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类?
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《压力容器安全技术监察规程》依据整体危害水平对压力容器进行分类,若压力容器发生事故时的危害性越高,则需要进行安全技术监督和管理的力度越大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也越高。
压力容器所蓄能量与其内部介质压力和介质体积密切相关:体积越大,压力越高,则储藏的能量越大,发生破裂爆炸时产生危害也越大。
因此,《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时,不仅要根据压力的高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类。
1.4 《容规》与GB150的适用范围是否相同?为什么?
《压力容器安全技术监察规程》与GB150适用范围的相异之处见下表:
项 目 压 力 《压力容器安全技术监察规程》 最高工作压力Pw ≥0.1MPa,且 Pw < 100MPa 温 度 几何尺寸 介 质 未作规定 内径Di≥0.15m,容积V≥0.025m3 气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体 是否适用于需作疲劳分析的容器 材 料 容器安装方式
1.5 GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同?它们的适用范围是什么?
GB150:《钢制压力容器》中国第一部压力容器国家标准,适用于压力不大于35Mpa的钢制压力容器的设计,制造,检验和验收。设计温度根据钢材允许的温度确定。以弹性失效和失稳失效为设计准则。只是用于固定的承受载荷的压力容器
JB4732:《钢制压力容器――分析设计准则》是分析设计准则,适用压力低于100Mpa。设计温度以钢材儒变控制设计应力的相应温度。采用塑性失效,失稳失效,疲劳失效为设计准则。
JB/T4735:《钢制焊接常压容器》属于常规设计准则。适用压力-0.02Mpa~0.1Mpa的低压容器。不适用于盛装高度毒性或极度危害介质的容器。。采用弹性失效和失稳失效准则
钢,铸铁和有色金属 固定式,移动式 钢 固定式 适用 不适用 GB150 设计压力Pd ≥0.1MPa,或 真空度≥0.02MPa;且Pd ≤35MPa Td : -196℃~材料蠕变温度 内径Di≥0.15m 未作规定 24
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