07级“化工设备”课程学习与复习指导提纲

07级化工设备维修技术专业“化工设备”学习指导提纲
说明
本“提纲”是为配合07级化工设备维修技术专业《化工设备》课程教学需要而编写的，仅作为平时学习参考使用。

本“提纲”是编者在教学过程中，结合教学的实际情况而编写的，旨在帮助学习者加深对课程中一些基本概念的理解，进一步梳理课程内容，巩固所学知识，帮助学习者提高分析和解决工程问题的能力。

本“提纲”编写过程中不仅提出了课程学习的基本要求，难点、重点，而且结合学习特点，加入了有针对性的思考题和部分有代表性的计算题，力求突出重点，注重核心知识的总结、归纳以及解题方法和工程概念的训练。

本“提纲”与《化工设备》规划教材中相关教学内容基本对应。

第一章化工设备概述
一、主要内容：1.1压力容器和化工设备基本概念，1.2压力容器分类及材料，1.3压力容器
规范标准
二、基本要求：了解化工设备的概念、应用特点及其基本要求；学习压力容器的分类、组成
和常用材料的使用原则；初步认识压力容器的常用规范。

三、自测题
——思考题（1）
1.1.压力容器主要有哪几部分组成？分别起什么作用？
1.2.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？
1.3.《压力容器安全技术监察规程》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？
1.4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用范围是否相同？为什么？
1.5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？他们的适用范围是什么？
1.6.化工容器和一般压力容器相比较有哪些异同点？为什么压力容器的安全问题特别重要？
1.7.从容器的安全、制造、使用等方面说明对压力容器机械设计有哪些基本要求？
1.8.为什么对压力容器分类时不仅要根据压力高低，还要考虑压力乘容积PV的大小?
1.9.毒性为高度或极度危害介质PV＞0.2MPa·m3的低压容器应定为几类容器？
1.10.所谓高温容器是指哪一种情况?
1.11.过程设备的基本要求有哪些？要求的因素有哪些？
1.1
2. 在我们做压力容器爆破实验时发现，容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方，而并非处于理论上应力集中的连接处的地方，请问原因何在？
1.13.压力容器用钢有哪些基本要求?改善钢材性能的途径有哪些？
1.14.简述压力容器选材的基本原则。

1.15.什么是应变硬化?应变硬化对钢材的常温力学性能有何影响?
1.16.影响压力容器钢材性能的环境因素有哪些?
1.17.简述短期静载下温度对钢材力学性能的影响
1.18.为什么要控制压力容器钢中的磷、硫含量？
——单项选择题
1.19.高温容器
所谓高温容器是指下列哪一种：（）
A.工作温度在材料蠕变温度以上
B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上
C.工作温度在材料蠕变温度以下
D.工作温度高于室温
1.20.GB150
GB150适用下列哪种类型容器：（）
A.直接火加热的容器
B.固定式容器
C.液化石油器槽车
D.受辐射作用的核能容器
1.21.设计准则
一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则：（）
A弹性失效
B 塑性失效
C 爆破失效
D 弹塑性失效
1.2
2.《容规》
有关《容规》适用的压力说法正确的是：（）
A.最高工作压力大于0.01MPa(不含液体静压力)
B.最高工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压力)
C.最高工作压力大于1MPa(不含液体静压力)
D.最高工作压力大于等于1MPa(不含液体静压力)
1.23.压力容器分类
毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPa.m3的低压容器应定为几类容器：（）
A.Ⅰ类
B.Ⅱ类
C.Ⅲ类
D.不在分类范围
1.24.材料性质
影响过程设备安全可靠性的因素主要有：材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。

以下说法错误的是：（）
A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力
B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力
C.刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力
D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力
1.25.介质毒性
毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为：（）
A.<0.1mg/m3
B.0.1~<1.0mg/m3
C.1.0~<10mg/m3
D.10mg/m3
1.26.压力容器分类
内压容器中，设计压力大小为50MPa的应划分为：（）
A.低压容器
B.中压容器
C.高压容器
D.超高压容器
1.27.压力容器分类
下列属于分离压力容器的是：（）
A.蒸压釜
B.蒸发器
C.干燥塔
D.合成塔
——思考题（2）
1.28.压力容器用钢有哪些基本要求？
1.29.影响压力容器钢材性能的环境因素主要有哪些？
1.30.为什么要控制压力容器用钢中的硫、磷含量？
1.31.为什么说材料性能劣化引起的失效往往具有突发性？工程上可采取哪些措施来预防这种失效？
1.3
2.压力容器选材应考虑哪些因素？
1.33.对于压力容器用钢的冶炼方法、化学成分、力学性能等方面有哪些基本要求？
1.34..指出下列钢号按化学成分和用途分属哪类钢材，并注明各代号的意义：
Q235—A，Q235—A.F，Q235—B，Q235—C，20HP，16MnR，15MnVR，09MnNiDR，18MnMoNbR，15CrMoR，0Crl8Ni9，00Crl9Nil1，00Cr17Ni14Mo2。

1.35.压力容器专用的低合金钢板如16MnR与一般合金钢钢板如16Mn有什么主要区别?
1.36.为什么压力容器选用Q235—A.F钢板时，对温度、压力范围及介质需加以限制?
1.37.在低温(-20℃)以下工作的压力容器对材料有哪些特殊要求?
1.38.选择高温容器用钢时主要考虑高温对材料哪些性能的影响?
1.39.设计压力为0.6MPa，设计温度为300℃，厚度为12mm的容器，正确选用哪个钢材?
第二章化工设备强度计算基础
一、主要内容：2.1 载荷分析，2.2几何概念、回转薄壳应力分析计算，2.3 厚壁圆筒应力分
析计算，2.4 承受气液薄壁容器受力分析与计算，2.5 边缘应力
二、基本要求：了解典型薄壁壳体和厚壁圆筒的基本结构和几何特征；通过圆筒形、球形、
圆锥形和椭圆形等多种壳体的受力分析，掌握典型薄壁壳体和厚壁圆筒的应
力计算方法以及应力分布对其强度的影响。

三、自测题
——思考题
2.1.试分析标准椭圆形封头采用长短轴之比a/b=2的原因。

2.2.何谓回转壳的不连续效应？不连续应力有哪些重要特征，其中与两个参数的物理意义是什么？
2.3.对壳体进行应力分析有哪两种理论?它们分别考虑壳体中哪些应力?为什么工程实际中可以用无矩理论？
2.4.试分析说明出各回转壳体中给定点的第一曲率半径和第二曲率半径，以及平行圆半径。

2.5.试解释下列名词术语：母线，经线，平行圆，第一主曲率半径，第二主曲率半径，平行圆半径。

2.6.为什么推导一般回转壳体的应力时不能采用材料力学中的截面法?对一般回转壳体取壳单元的假想截面采用垂直于轴线的横载面为什么是不正确的?应该如何取才是正确的?
2.7.实际的薄壁壳体，当承受均匀内压，其沿器壁厚度的各点上有否弯曲应力?若有则为什么无矩理论中不予考虑?
2.8.使用无矩理论有什么限制?为什么说壳体边界上的外力只能沿壳体经线的切线方向?
2.9.薄壁容器，容器内充满液体，液体密度为γ，分别悬挂在支座上，试问应力大小和分布
2.10.何谓边缘效应?使容器产生边缘效应有哪些因素?不连续应力有哪些重要特征?在何种情况下可以不作详细计算?对结构进行合理设计有哪些基本措施?
2.11.为什么总的应力可以将薄膜应力与边缘载荷引起的附加应力叠加?最大应力是否一定在连接边缘上?为什么?
2.12.单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有哪些特征？当承受的内压很高时，能否仅用增加壁厚来提高承载能力，为什么？
2.1
3.单层厚壁圆筒在内压于温度差同时作用时，其综合应力沿壁厚如何分布？筒壁屈服发生在何处？为什么？
2.14.一厚壁圆筒，两端封闭且能可靠地承受轴向力，试问轴向、环向、径向三应力之关系式，对于理想弹塑性材料，在弹性、塑性阶段是否都成立，为什么？
2.15.厚壁圆筒与薄壁圆筒受力后筒壁上的应力有何主要区别？
2.16.单层厚壁圆筒受温差作用时，其热应力分布有哪些规律？加热方式对其有何影响？
2.17.为什么厚壁圆筒与薄壁圆筒在工程上一般规定=1.2为其界限？
2.18.预应力法增强厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么？试以双层热套圆筒为例加以说明。

2.19.何谓自增强处理？确定自增强压力的原则是什么？对于理想塑性材料，当塑性层扩展到圆筒的整个壁厚时，增加自增强压力能否继续提高承载能力？
——判断题
2.20.壳体失稳时的临界压力随壳体材料的弹性模量E、泊松比的增大而增大，而与其他因素无关。

2.21.由于边缘应力出现在不连续处，因此它的危险性远远大于薄膜应力。

2.22.内加热情况下内壁应力叠加后得到改善，而外壁应力有所恶化。

外加热情况下则刚好相反，内壁应力恶化，而外壁应力得到很大改善。

2.2
3.对于受内压壳体，其上面各点一定是受到拉应力的作用，而不会受到压应力的作用。

2.24.筒体是压力容器最主要的受压元件之一，制造要求高，因此筒体的制造必须用钢板
卷压成圆筒并焊接而成。

2.25.外直径与内直径之比2/1.5的圆柱壳体属于薄壁圆筒。

2.26.工程上常用的标准椭圆形封头，其a/b 为2。

2.27.在仅受内压的厚壁圆筒中，轴向应力沿壁厚分布是不均匀的。

2.28.周边固支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边简支圆平板。

2.29.短圆筒在受外压失稳时，将呈现两个波纹。

——问答题
2.30 单层薄壁圆筒同时承受内压Pi 和外压Po 作用时，能否用压差代入仅受内压或仅受外压的厚壁圆筒筒壁应力计算式来计算筒壁应力？为什么？
2.31工程上采取什么措施来减少热应力？
2.32圆柱壳除受到介质压力作用外，还有哪些从附件传递来的外加载荷？
2.33何谓回转壳的不连续效应？不连续应力有那些重要特征？
2.34单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有那些特征？当承受的内压很高时，能否仅用增加壁厚来提高承载能力，为什么？
2.35一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么？
2.36试分析标准椭圆封头采用长短轴之比a/b=2的原因。

2.37单层厚壁圆筒承受内压时，其应力分布有那些特征？当承受内压很高时，能否仅增加壁厚来提高承载能力？
——计算题
2.38对一标准椭圆形封头（见教材）进行应力测试。

该封头中面处的长轴D ＝1000mm,厚度t=10mm,测得E 点（x=0）处的周向应力为50MPa 。

此时，压力表A 指示数为1MPa ，压力表B 的指示数为2MPa ，试问哪一个压力表已失灵，为什么？
2.39试推导薄壁半球形封头厚度计算公式。

2.40有一压力容器，一端为球形封头，另一端为椭圆形封头，如图所示。

已知圆筒的平均直径为2000 mm D = ，封头和筒体壁厚均为20 mm ，最高工作压力 2 MPa p =，试确定：
（1）筒身经向应力
ϕσ和环向应力θσ ；
（2）球形封头的 ϕσ和 θσ
（3）椭圆形封头 /a b 值分别为 2、3时，封头的最大应力所在位置。

试画出应力分布图。

参考公式：42221/2
[(]2p a x a b t b
ϕσ--= 42221/24
4222[(][2]2()
p a x a b a t b a x a b θσ--=--- 2.41 可参看“教材”中相关习题和例题。

2.42.试应用无力矩理论的基本方程，求解圆柱壳中的应力（壳体承受气体内压，壳体中面半径为D ，壳体厚度为δ）。

若壳体材料由20R （s σ=400MPa ，[]σ=245MPa ）改为16MnR （s σ=510MPa ，[]σ=345MPa ）时，圆柱壳中的应力如何变化？为什么？
2.4
3.一等厚度的圆柱形贮罐，中面半径为R ，厚度为δ，其中充满密度为γ，高度为H 之液体。

假设罐底固定，顶部敞开。

试求下部器壁中的应力。

第三章内压薄壁容器
一、主要内容：3.1内压圆筒、球课壳的强度计算，3.2设计参数（计算压力、设计压力、设
计温度、壁厚附加量、焊接接头系数、计算厚度、设计厚度、名义厚度等等），
3.3内压封头计算（球、椭圆、碟型、锥形封头），3.4压力试验
二、基本要求：在应力分析的基础上，了解内压薄壁壳体和内压封头强度计算公式建立的主
要依据，掌握内压薄壁壳体及封头强度计算的基本方法；理解内压薄壁容器
进行压力试验的目的和有关规范要求。

三、自测题
——思考题(1)
3.1.为保证安全，压力容器设计时应综合考虑哪些因素？具体有哪些要求？
3.2.压力容器设计有哪些设计准则？它们和压力容器失效形式有什么关系？
3.3.压力容器的失效模式有哪些？
3.4.什么叫设计压力？液化气体储存压力容器的设计压力如何确定？
3.5.一容器壳体的内壁温度为，外壁温度为，通过传热计算得出的元件金属截面的温度平均值为，请问设计温度取哪个？选材以哪个温度为依据？
3.6.根据定义，用图标出计算厚度、设计厚度、名义厚度和最小厚度之间的关系；在上述厚度中，满足强度及使用寿命要求的最小厚度是哪一个？为什么？
3.7.压力容器的常规设计法和分析设计法有何主要区别？
3.8.薄壁圆筒和厚壁圆筒如何划分？其强度设计的理论基础是什么？有何区别？
3.9.为什么GB150中规定内压圆筒厚度计算公式仅适用于设计压力≤？
3.10.试分析标准椭圆形封头采用a／b＝2的原因?为什么容器设计现在对碟形封头要规定最小允许过渡半径?
3.11.为什么球壳是一种理想的压力容器或端盖?
3.12.从受力和制造两方面比较半球形、椭圆形、碟形、锥壳和平盖封头的特点，并说明其主要应用场合。

——单项选择题
3.13.设计准则。

在按弹性失效设计准则进行内压厚壁圆筒设计时，采用不同的强度理论会得到不同的结果，下列叙述错误的是：（）
A.按形状改变比能屈服失效判据计算出的内壁初始屈服压力和实测值最为接近。

B.在厚度较大即压力较高时各种设计准则差别不大。

C.在同一承载能力下，中径公式算出的厚度最薄。

D.在同一承载能力下，最大切应力准则算出的厚度最厚。

3.1
4.圆筒设计
下列有关圆筒设计的叙述，正确的是：（）
A.中径公式的适用范围仅限于薄壁圆筒即K<=1.2时。

B.对单层厚壁圆筒常采用塑性失效设计准则或爆破失效设计准则设计。

C.在厚壁圆筒的设计过程中，一般都考虑预应力的影响。

D.常规设计中需对圆筒的热应力进行校核计算。

3.15.设计技术参数
下列有关压力容器设计技术参数的叙述，正确的是：（）
A.设计压力不得低于最高工作压力。

最高工作压力不包括液柱静压力。

B.设计压力引入安全系数后得到计算压力。

C.设计温度不得低于元件金属可能达到的最高温度。

D.只要容器成形后厚度满足大于计算厚度就能满足设计要求。

3.16.焊接接头系数
下列有关焊接接头系数和材料设计系数的表述错误的是：（）
A.为弥补焊缝对容器整体强度的消弱，在强度计算中需引入焊接接头系数。

B.焊接接头系数的大小主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求及长度比例有关。

C.料设计系数是为了保证受压元件强度有足够的安全储备量。

D.抗拉强度安全系数一般小于屈服强度安全系数，我国目前前者取1.6，后者取3.0
3.17.压力容器失效形式
下列有关压力容器失效形式的叙述，正确的是：（）
A.韧性断裂是在容器整体应力水平较高状态下发生的，因而比脆性断裂更具危害性。

B.脆性断裂属于疲劳断裂。

C.只有在交变载荷的作用下，才可能发生疲劳断裂。

D.蠕变断裂按断裂前的应力来划分，具有韧性断裂的特征。

——思考题(2)
3.18 试比较安全阀和爆破片各自的优缺点？在什么情况下必须采用爆破片装置？
3.19 压力试验的目的是什么？为什么要尽可能采用液压试验？
——计算题
习题3.18.一内压容器，设计（计算）压力为0.85MPa，设计温度为50℃；圆筒内径=1200mm，对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率≤0.1mm/a，设计寿命B=20年，试在Q235-A•F、Q235-A、16MnR三种材料中选用两种作为圆筒材料，并分别计算圆筒厚度。

习题 3.19.一顶部装有安全阀的卧式圆筒形储存容器，两端采用标准椭圆形封头，没有保冷措施；内装混合液化石油气，经测试其在50℃时的最大饱和蒸汽压小于1.62MPa（即50℃时丙烷的饱和蒸汽压）；圆筒内径=2600mm，筒长=8000mm；材料为16MnR，腐蚀裕量=2mm，焊接接头系数=1.0，装量系数为0.9。

试确定：①各设计参数；②该容器属第几类压力容器；③圆筒和封头的厚度（不考虑支座的影响）；④水压试验时的压力，并进行应力校核。

习题 3.20.今欲设计一台乙烯精馏塔。

已知该塔内径=600mm，厚度=7mm，材料选用16MnR，计算压力=2.2MPa，工作温度=-20~-3℃。

试分别采用半球形、椭圆形、碟形和平盖作为封头计算其厚度，并将各种形式封头的计算结果进行分析比较，最后确定该塔的封头形式与尺寸。

习题3.21.一装有液体的罐形容器，罐体为=2000mm的圆筒，上下为标准椭圆封头，材料Q235-A，腐蚀裕量=2mm，焊缝接头系数=0.85，罐体总高度(含封头)3200mm，罐体内液体高度2500mm，液面上气体压力不超过0.15MPa，罐内最高工作温度50℃，液体密度(1160kg/)随温度变化很小。

试设计罐体及封头厚度，并确定水压试验压力及校核水压试验应力。

习题3.22.某化工厂一反应釜，釜体为圆筒，内直径=1500mm，工作温度5～105℃，工作压力1.5MPa，介质无毒且非易燃易爆，材料0Cr18Ni11Ti，腐蚀裕量=0，双面对接焊、局
部无损探伤，其凸形封头上装有安全阀，开启压力1.6MPa。

(1)试设计釜体壁厚，并说明本题采用局部探伤是否符合要求？(2)试确定分别采用半球形、标准椭圆形、标准碟形封头的封头壁厚。

习题 3.23.一圆筒容器内径=400mm，筒高1500mm，设计压力为8MPa，设计温度T=200℃，材料为16MnR，腐蚀裕量=2mm，焊缝接头系数=1。

试选择一种焊接平板结构作端盖，并设计筒体、平盖厚度，并确定焊缝等局部结构尺寸(画图标注)。

第四章外压容器
一、主要内容：4.1稳定性及临界压力计算，4.2外压圆筒和球壳设计计算（图算法），4.3
外压封头计算（图算法），4.4加强圈及设计计算，4.5压力试验，4.6轴向受
压圆筒计算
二、基本要求：了解外压容器的失效形式、临界压力的概念，掌握承受外压典型壳体与封头
的基本计算方法，理解加强圈设置的作用和掌握加强圈的图算方法。

三、自测题
——思考题
4.1.试述承受均布外压的回转壳破坏的形式，并与承受均布内压的回转壳相比有何异同？
4.2.试述有哪些因素影响承受均布外压圆柱的临界压力？提高圆柱壳弹性失稳的临界压力，采用高强度材料是否正确，为什么？
4.3.提高材料强度对钢制外压容器的稳定性有何影响？
4.4.为什么轴向外压圆筒的临界载荷通常以临界应力表征，而不用临界压力？
4.5.何谓长、短、刚性圆筒，如何计算？临界压力与
4.6为什么GB150中规定内压圆筒厚度计算公式仅适用于设计压力≤？
4.7.外压圆筒容器为什么采用图算法进行稳定性设计？
4.8.外压椭圆形封头和外压锥形封头的设计思路是什么？
4.9.外压圆筒几何参数计算图是否与材料有关？
4.10.从长钢管上锯下长度为1m的一段，该段外径及有效厚度，且计算出临界长度1.5m，试问该段管子属于长圆筒还是短圆筒？
4.11.加强圈设置应满足哪些要求？试分析这些要求不同时满足时会出现什么情况？
4.12 加强圈设计算的基本思路是什么？试列出其计算步骤（可用计算示意说明）。

——计算题
4.13今需制造一台分馏塔，塔的内径=2000mm，塔身长（指圆筒长+两端椭圆形封头直边高度）=6000mm，封头曲面深度=500mm，塔在370℃及其真空条件下操作，现在库存有8mm、12mm、14mm厚的Q235-A钢板，问能否用这三种钢板来制造这台设备。

4.14.一减压塔，为一圆筒容器，两端为标准椭圆形封头，筒体长度24600mm(包含封头直边段长度)，内直径2400mm，壁厚附加量=2mm，塔筒体、封头材料均为Q235-A。

塔的设计外压0.1MPa，设计温度150℃，此时弹性模量=2×105MPa。

试计算当塔筒体、封头的有效壁厚=8mm时：塔筒体、封头稳定性是否满足要求？若要满足稳定性要求，筒体、封头的设计名义厚度应为多少？
若采用加加强圈的方法保证筒体的有效壁厚=8mm时满足稳定性要求，应加多少个加强圈？采用等边角钢(100×100×10厚)(Q235-A)做加强圈，能否满足惯性矩要求？
4.1
5.已知某减压塔内直径为5000mm，长20000mm（切线间长度），两端均为球形封头，
材料20R，壁厚附加量4mm，=220MPa，=2.1×105MPa，μ=0.3，当塔内操作压力为0.01MPa，（绝压）时，由稳定性计算塔的最小壁厚。

4.16.一组合外压容器，筒体和锥壳采用同一材料，当圆筒=16mm时，刚能承受设计外压。

试计算锥壳厚度为多少时，锥壳不会发生失稳？
4.17.下图所示为一立式夹套反应容器，两端均采用椭圆形封头。

反应器筒体内反应液的最高工作压力pw=3.0MPa，工作温度Tw=50℃，反应液密度ρ=1000kg/m3，顶部设有爆破片，筒体内径Di=1000mm，筒体长度L=4000mm，材料为16MnR，腐蚀裕量C2=2mm，对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，且进行100%无损检测；夹套内为冷冻水，温度10℃，最高压力0.4MPa，夹套筒体内径Di=1100mm，腐蚀裕量C2=1mm，焊接接头系数φ=0.85。

试进行如下设计：
（1）确定各设计参数；
（2）计算并确定为保证足够的强度和稳定性，内筒和夹套的厚度；
原理及方法
二、基本要求：了解厚壁容器的基本特点，以及单层、多层厚壁圆筒的结构形式和适用范围；
理解常用失效设计准则的基本观点，并能利用弹性失效准则对厚壁圆筒进行
强度计算；理解厚壁圆筒自增强的基本原理、应用特点和常见的几种处理方
法；能够利用规范对厚壁容器的常用平盖和筒体进行计算。

三、自测题
——思考题
5.1.高压容器的圆筒有哪些结构形式？它们各有什么特点和适用范围？
5.2.高压容器圆筒的对接深环焊缝有什么不足？如何避免？
5.3.对于内压厚壁圆筒，中径公式也可按第三强度理论导出，试作推导。

5.4.内压厚壁圆筒，使用中径公式的条件？
5.5.单层和多层厚壁圆筒在设计方法有何不同？试简述计算过程。

5.6.厚壁圆筒在使用材料上有何特殊要求？例举几种常用材料。

5.7.厚壁容器的失效判据和设计准则是什么?
——计算题
5.8.一多层包扎式氨合成塔，内径=800mm，设计压力为31.4MPa，工作温度小于200℃，内筒材料为16MnR，层板材料为16MnR，取=1.0mm，试确定圆筒的厚度。

5.9.一高压容器，其筒体内径为1000mm，外径1250mm，材料许用应力=180MPa，用规范方法计算其允许的最大内压力。

5.10.一高压容器，筒体内径为=1850mm，设计压力=14MPa，设计温度为280℃，材料18MnMoNbR，[常温下=440MPa，=197MPa，280℃下，=197MPa，焊缝系数=1.0，壁厚附加量4mm，试确定筒体壁厚。

5.11.可以参考“教材”中的有关例题和习题。

——单项选择
5.12.同一承载能力下，仅受内压作用的圆筒按哪种计算方法计算的壁厚最薄：（）
A.中径公式
B.最大拉应力准则
C.形状改变比能准则
D.最大切应力准则
5.13. 下列有关压力容器失效形式的叙述，正确的是：（）
A.韧性断裂是在容器整体应力水平较高状态下发生的，因而比脆性断裂更具危害性。

B.脆性断裂属于疲劳断裂。

C.只有在交变载荷的作用下，才可能发生疲劳断裂。

D.蠕变断裂按断裂前的应力来划分，具有韧性断裂的特征。

5.14.下列有关压力容器失效判据与设计准则的叙述，错误的是：（）
A.失效判据是判别压力容器失效状态的依据
B.失效判据是基于力学分析结果与简单实验测量结果相比较得出的。

C.失效判据不能直接用于压力容器设计计算。

D.为考虑压力容器制造过程中很多不确定因素，引入焊接接头系数得到与失效判据相对应的设计准则。

5.15.在按弹性失效设计准则进行内压厚壁圆筒设计时，采用不同的强度理论会得到不同的结果，下列叙述错误的是：（）
A.按形状改变比能屈服失效判据计算出的内壁初始屈服压力和实测值最为接近。

B.在厚度较大即压力较高时各种设计准则差别不大。

C.在同一承载能力下，中径公式算出的厚度最薄。

D.在同一承载能力下，最大切应力准则算出的厚度最厚。

5.1
6.下列有关圆筒设计的叙述，正确的是：（）
A.中径公式的适用范围仅限于薄壁圆筒即K<=1.2时。