压力容器设计知识点及基本概念_OK

由于结构不连续，组合壳在连接处附近的局部区域出 现衰减很快的应力增大现象，称为“不连续效应”或 “边缘效应”。
22. 由边缘力和弯矩产生的边缘应力具有 ___局__部__性、__自__限__性__等基本特性。
23．由边缘力和弯矩产生的边缘应力，影响的
范围为
（A）
（A） Rt （B） 2Rt （C）2 Rt （D）Rt 21
最小壁厚： (1) 对碳钢和低合金钢容器不小于3mm。 (2) 对高合金钢容器不小于2mm。
p67 34
第二章 中低压容器的规则设计
38．碳素钢制容器，液压试验时液体温度不
得低于
( )B
(A) 0oC；(B) 5 oC； (C) 10 oC；(D) 15 oC
39．低合金钢容器，液压试验时液体温度不
pT 1.25p[ ] t
其中：PT为内压试验的压力，p为试验内压，[]为试 验温度下的许用应力，[]t为设计温度下的许用应力。
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第二章 中低压容器的规则设计
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？
(2) 奥氏体不锈钢为防止氯离子的腐蚀，应控 制Cl— ≤25 mg/L
(3) 为防止试验时发生低温脆性破坏，碳素钢、 16MnR、正火15MnVR温度不能低于5oC， 其他低合金钢，温度不低于15oC
假设求解薄膜内力的理论，称为“无力矩理论”或“薄膜理 14
第二章 中低压容器的规则设计
14．球形容器的第一曲率半径为__球__半__径__R_，第 二曲率半径为____球__半_径__R。
15．圆柱形容器的第一曲率半径为__无__穷_大___， 第二曲率半径为__圆_柱__体__半__径_R__。
若设计厚度超过10毫米，则下列碳素钢材中能
够使用的为：
（D ）
(A) Q235AF； (B) Q235B；
(C) Q235C； (D) 20R。
Q235类钢是屈服强度为235MPa的碳素结构钢，强 度不高，化学成分不满足“固定容规”要求。通常 不作为压力容器标准中的容器专用钢。
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第一章 化工容器设计概论
压力容器设计复习 知识点及基本概念
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第一章 化工容器设计概论
1．我国压力容器设计规范名称是 _G__B_1_5_0_-_2_01_1__压__力__容__器__。________。
2. 欧盟压力容器规范名称为 __E_N__1_3_4_4_5 _非__直__接__着__火__压__力__容__器_____。
16．圆锥形容器的第一曲率半径为__无__穷_大___， 第二曲率半径为__R_2_=_x_t_an_____。
p28 15
第二章 中低压容器的规则设计
17．受均匀内压作用的球形容器，经向薄膜应
力和周向薄膜应力的关系为（ C ）
（A） < ；
（B） > ；
（C）＝＝pR/2t （D）＝＝pR/t
(2-12) p28
9．我国“固定式压力容器安全技术监察规程”把容器 分为三类：
第Ⅰ类压力容器 第Ⅱ类压力容器
第Ⅲ类压力容器
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第一章 化工容器设计概论
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第二章 中低压容器的规则设计
13．什么叫无力矩理论？什么叫有力矩理论？
在壳体上作用有两类内力，法向力N和N，及横向力Q、 弯矩M和M。法向力来自中面的拉伸和压缩变形，横向力、
p19
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第一章 化工容器设计概论
7．对强压度力容器用钢的综塑合性要求是足够的韧性、 良好的 、 优可良焊的性 、以及良好的 。
综上所述，保证强度又要有良好的塑性、韧性和
可焊性，以致低温韧性，这是对压力容器用钢的基
本要求。
p7
7
第一章 化工容器设计概论
8. 空气贮罐，操作压力为0.6MPa，操作温度为常温，
36．液压试验时的应力不得超过该试验温度下 材料屈服强度的___9_0_%__；气压试验，不得超 过屈服强度的__8_0_%__。
对液压试验，此应力值不得超过该试验温度下材料 屈服强度的90%，对气压试验，则不得超过屈服强度 的80%。
p68 33
第二章 中低压容器的规则设计
37．按照我国压力容器标准，最小壁厚，对于 碳钢和低合金钢容器不小于__3_mm，对高合金 钢容器不小于___m2 m。
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第一章 化工容器设计概论
3. 美国压力容器设计规范中的常规设计在 ASME锅炉与压力容器设计规范第__V_I_I_I_卷， 第_____分1册。名称为 __R_ul_es_fo_r C_o_ns_tru_c_tio_n _of_Pr_es_su_re_V_ess_el_s ____。 分析设计规范在第_V__II_I_卷，第__2_分册。名
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第二章 中低压容器的规则设计
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？
(4) 不宜作液压试验的容器，可用清洁的干空 气、氮气或者其他惰性气体，气压试验的压
力为：pT 1.25p t MPa。
(5) 气压试验时，介质温度不得低于15 oC。
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第二章 中低压容器的规则设计
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？ （6）也可采用气、液组合试验 (7)液压或者气压试验时，液压试验压力如果采
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第二章 中低压容器的规则设计
p51
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第二章 中低压容器的规则设计
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第二章 中低压容器的规则设计
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第二章 中低压容器的规则设计
25.要使圆板在均布载荷下有较小的挠度和应力， 应使圆板处于简支边界条件下。（ ）
26．受轴对称横向均布载荷的圆形薄板，周边 固定时，最大弯曲应力在___板__边_处缘，最大挠度 在_____板_处中。心当周边简支时，最大弯曲应力在 _______板处中，心最大挠度在_______处板。中心
弯矩是由中面的弯曲变形产生的，将法向力称为薄膜应力， 而将横向力、弯矩称为弯曲应力。在壳体理论中，如果考虑 上述全部内力，称为“有力矩理论”或“弯曲理论”。但对 部分容器，在特定的壳体形状、载荷和支撑条件下，弯曲应 力与薄膜应力相比很小，可以略去不计，使壳体计算大大简
化，这时壳体的应力状态仅由法向力N和N确定，基于这一
的作用。 (3) 壳体边界处只可有沿经线切线方向的约束，
边界处转角与扰度不应受到约束。 p34 19
第二章 中低压容器的规则设计
21．承受均匀内压时，椭圆形封头是否会失稳？
在椭圆形封头的长短轴之比大于2时，在封头的转角处和赤
道处的周向应力成为负值，会产生局部失稳。
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p30
❖ 横截面（即垂直于轴线的截面）为椭圆形的容器 可以用薄膜理论分析应力。（ ）
得低于
( )D
(A) 0 oC；(B) 5 oC；(C) 10 oC；(D) 15 oC
40．液压试验用水应控制氯离子≤_2_5_m__g/_L_。
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第二章 中低压容器的规则设计
41．在进行容器压力试验时，需要考虑哪些 问题？为什么？
(1)压力试验一般用水，进行液压试验。液压试验压 力为：
。 称为___A_lte_rn_ati_ve_R_ule_s _fo_r C_on_st_ru_ct_ion_o_f P_re_ss_ur_e V_e_ss_els
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第一章 化工容器设计概论
4．我国钢制压力容器设计规范《GB150-98》采 用的强度理论为： （ ） A
（A）Ⅰ；（B）Ⅱ；（C）Ⅲ；（D）Ⅳ。 GB压力容器标准中以第一强度理论为设计
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第二章 中低压容器的规则设计
29．压力容器的设计压力通常取最高工作压力 的__1_.0_5_~_1_._1_0_倍。
30．容器的壁厚附加量包括：钢板负偏差C1 _腐__蚀__裕__量__C_2__________。
31．焊接接头系数是：_焊__缝__金__属__与__母__材__强_的度
比值。
p17 5
第一章 化工容器设计概论
6. 按设计压力大小，容器分为四个等级： （1）低压容器：__0_.1_≤ p ＜ 1.6 MPa; （2）中压容器：_1_._6_≤ p ＜ 10.0MPa; （3）高压容器：_1_0_.0_≤ p ＜ 100MPa; （4）超高压容器：p ≥ 100 MPa;
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第二章 中低压容器的规则设计
32．安全系数的选取方法，用抗拉强度b时， 为_____；2.7用屈服强度y时，为_____；1用.5 蠕 变强度tn时，为_____；1.用0 持久强度tD时，
为_____；1.5
33．承压容器材料的许用应力取 __σ_ _σn_bb__、
__σ__ _σnt_nn __或_σ___σn_tDD__三者中最小值。
用高于新《容规》规定的耐压试验压力时，应
当按照GB150规定对壳体进行强度校核。须按
下式校核圆筒的应力：T pT Di te 2te ，液压试 验时，此应力值不得超过试验温度下材料屈服
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点的90%，气压试验不得超过80%。
第二章 中低压容器的规则设计
圆筒形容器 球形容器 椭圆形封头 平板封头
薄膜应力和周向薄膜应力的关系为 ( A ) （A）＝；（B） < ；（C） > ； （D） > 1/2
(2-16) p29
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第二章 中低压容器的规则设计
20．无力矩理论使用的条件是什么？
(1) 壳体的厚度、曲率没有突变，构成同一壳体
的材料物理性能相同(如E, m 等)，对于集中载
荷区域附近无力矩理论不能适用。 (2) 壳体边界处不能有垂直于壳面法向力和力矩
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第二章 中低压容器的规则设计
18．受均匀内压作用的圆柱形容器，经向薄膜
应力和周向薄膜应力的关系为 （ B ） （A）=2＝pR/2t；（B）=2＝pR/t； （C）＝2=pR/t； （D）＝2＝pR/2t
(2-13) p28
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第二章 中低压容器的规则设计
19．均匀内压作用椭圆形封头的顶点处，经向
p67
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第二章 中低压容器的规则设计
34．液压试验的压力为设计压力的： （ D） (A)1.05倍；(B)1.10倍；(C)1.15倍；(D)1.25倍
p67
35．气压试验的压力为设计压力的： （ B） (A)1.05倍；(B)1.10倍；(C)1.15倍；(D)1.25倍
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第二章 中低压容器的规则设计
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第二章 中低压容器的规则设计
Байду номын сангаас
27．受均布横向载荷作用的周边固支圆形薄
平板，最大应力为周边径向弯曲应力，当载
荷一定时，降低最大应力的方法有 （ A ）
(A) 增加厚度；
(B) 采用高强钢；
(C) 加固周边支撑； (D) 增大圆板直径。
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第二章 中低压容器的规则设计
在相同介质压力p、材料和相同直径D下， 平板封头比凸形封头厚得多，这是因为（ ）。 28．设计压力指设定的容器顶部的最高压力，其值 不得低于容器的工作压力。
准则，将最大主应力限制在许用应力以内。 p18
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第一章 化工容器设计概论
5．我国钢制压力容器设计规范GB150-1998《 钢制压力
容器》适用于设计压力不大于_______MPa:（ C）
（A）100；（B）64；（C）35；（D）16。
GB-150压力容器标准适用于设计压力不大于 35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验与 验收。
设计中的考虑：可在结构上作局部处理，如：改变连 接边缘的刚性结构；边缘应力区局部加强；保证边缘 焊缝的质量；降低边缘区的残余应力；避免边缘区附 加局部应力、开孔等。
只要是塑性材料，即使边缘区局部点的应力超出材料 的屈服极限，周围尚未屈服的弹性区也能抑制塑性变 形的发展，使容器处于安定状态。故多数有塑性较好 材料制成的容器，除结构上做局部处理外，一般不对 边缘应力作特殊考虑。然而，对于由于边缘应力较大， 可能引起脆性破坏或疲劳破坏的容器，则需详细计算 边缘应力，按分析设计。
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第二章 中低压容器的规则设计
43．从设计角度，法兰可以分为以下三类： _松__式__法兰、__整__体_法兰和__任__意__式_法兰。
44．螺栓－垫片法兰连接的密封中两个重要 的工况是：_预__紧__工__况__、__操__作__工__况__。
由于边缘应力的自限性，其危害不如薄膜应力，应力 分析设计中可取较大需用应力值。
不 边论缘设 结计 构中 ，是 使否 边计 缘算应边力缘处应于力较，低都水要平尽 。可能改进p4连7 接22
第二章 中低压容器的规则设计
24．圆筒形容器承受内压时，在筒体与封头连 接处，除由内压引起的_薄__膜__应__力__应力外，还 存在满足_连__续__性_条件而产生的___边__缘_应力，后 者具有___局__部__性和_____自__限__性的特性。