压力容器设计人员综合考试题及答案

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。 8、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。 9、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____。 10、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。 二、选择（本题 20 分，每题 2 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. 点评：见表 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 2 、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
压力容器设计人员综合考试题及答案
姓名：得分 一、填空（本题共 20 分，每题 2 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。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③ 稳定性。 3 、厚度 16mm 的 Q235—B 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。 4 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。 5 、用于壳体的厚度大于 3 6 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 6、GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是,球壳及成形封头 的外压稳定安全系数是。 点评：GB150 释义 P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌 握。 7、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。
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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。 3 、一台外压容器直径φ1200mm，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.2600mm 点评：本题为基本概念试题，考查设计者对外压容器中基本参数 的掌握 4、分布力是表面力的一种，下面哪些力属于表面力__a___b__。 a.雪载荷 b.风载荷 c.容器自重 5、椭圆封头计算式中的 K 称为形状系数，其意义是封头上的 __c___应力与对接圆筒的
点评：设计温度的确定的基本概念。 4.3.4 9、最大允许工作压力是按 b 计算而得。 ａ.设计厚度；ｂ.有效厚度ｃ.计算厚度。 10、下列哪些容器的 A 和 B 类焊接接头应进行 100%射线或超声 检测. a.厚 度 34mmQ235-C 制 容器；b 厚 28mmQ345R 制容器； c.厚 36mmQ245R 制容器 三、是非题（本题共 20 分，每题 2 分） 1 、设计温度为 310℃的压力容器，其壳体用钢板可选用Ｑ235-B. （╳） 点评：材料是有使用温度上限的，见。我们并不要求设计者记住 所 有材料的温度范围，但是对最基本的材料的使用范围应该有一个 清醒的概念。 2、制定《特种设备安全监察条例》的目的是为了加强特种设备 的安全监察，防止和减少事故， 保证人民群众生命和财产安全，促进经济发展。（√） 3 、固定式管板换热器，只要管壁与壳壁的温差大于 50℃就应 该考虑设置膨胀节。( ×) 点评：筒体及换热管的轴向应力、换热管的拉脱力其中有一项不 合格时就应加膨胀节。 4、确定压力试验的试验压力时，式中 P 应为容器的设计压力或
进行这种分析计算时，其设计应力强度应如何选取？该元件或该 局部的制造技术要求如何确定？ 答：在局部参照 JB4732 规定进行分析计算时，其设计应力强度 应该按中的许用应力选取，但其制造要求应按 JB4732 中的相应 要求。 点评：这道题主要是考设计者对附录 E 内容的掌握，该条为设计 者的结构设计提供了一个可行的计算方法的依据。但是在实际设 计中，出现了部分设计者将分析设计与局部应力分析相混淆的情 况，有的设计者在进行局部应力分析计算时，设计应力强度按照 JB4732 的选取，产生了计算结论的错误。该题即考察的是设计 人员遇到这种设计情况时对法规和标准掌握和运用的程度。 3 、一台容器其壳体焊缝为双面焊对接接头，要求 20%射线检测， 标准中同时要求椭圆形封头的拼接缝进行 100%检测，试问封头 厚度计算公式中的接头系数取多少？ 答：应取 点评：即使是 100%RT，由于合格级别不一致，因此焊接接头系 数仍然取总体容器的数值，该题为实际工程问题，考察设计者对 标准的理解程度。 4 、低温压力容器结构设计时应考虑哪些 答：由于钢材随着使用温度的降低，会由延性状态向脆性状态转 变，材料的塑性和韧性的下降，当存在应力集中时，或存在缺陷 时，在低于脆性转变温度下受力，裂纹迅速扩展，从而导致脆性
___d_____薄膜应力的比值。 a. 最大薄膜 b. 最大弯曲 c .最大总 d. 环向 e. 轴向 6、加工成形后的圆筒壳体最小厚度，对碳素钢低合金钢制容器 不小于 3mm，这其中不包括 a c。 a 腐蚀裕量 b 钢材厚度负偏差 c 加工减薄量 点评：本题为基本压力容器设计概念，见（4.3.7） 7、在下列管壳式换热器元件中,应考虑腐蚀裕量的元件为 b a 换热管 b 管板 c 折流板 d 支持板 点评：换热器基本设计概念，见 GB151 8、对于金属温度在 C 的容器，其设计温度不得高于壳体金属可 能达到的最低金属温度。 A.≤-20℃ B.<-20℃ C.<0℃ D.≥0℃
最大允许工作压力。（√） 点评：GB150 参数确定的基本概念，见 4.6.2.2 5、法兰的螺栓通孔应与壳体主轴线或铅垂线对中布置（╳） 点评：应为跨中布置，这是结构设计常识。 6、JB4710 可以用于带拉牵装置塔式容器设计（╳） 7、设计温度低于是-20℃的压力容器就是低温容器（╳） 8、GB150-2011 将压力容器上开孔率适用范围可达（√） 9、法兰连接的螺栓公称直径应不小于 M12，当公称直径大于 M48 时，应采用细牙螺纹。（√） 10、当设计压力大于或者等于的第Ⅲ类压力容器，A、B 类焊接 接头应进行全部无损检测。（√） 四、问答（本题共 40 分，每题 10 分） 1 、一台承压设备，压力为低压；温度：70℃；介质：清水。请 问：该设备如何分类？依据是什 么？ 答：因温度为 70℃，且介质为清水，故不属于《固容规》监察 范围。 点评：这道题主要是考设计者对《固容规》管辖范围的掌握程度， 该题有很多考生出现错误，也是实际工程中的咨询问题，出该题 的目的就是让设计者澄清概念。 2 、“对某些结构特殊的受压元件按常规标准无法解决强度计算 时，局部可以参照 JB4732 规定的方法进行分析计算，……”在
断裂。所以，低温容器除对材料提出严格要求，如提出较高低温 冲击功，低温用钢须镇静钢且采用炉外精炼工艺等，还对结构设 计做出防脆断的措施，须考虑如下问题： 1）结构尽量简单，减少约束； 2）避免产生过大的温度梯度； 3）尽量避免结构形状的突然变化，以减少局部高应力； 4）接管与壳体连接部位应圆滑过渡，接管端部内壁处倒圆； 5）容器的支座或支腿不得直接焊在壳体上，须设置垫板 6）接管开孔补强应尽量采用整体补强或厚壁管补强； 7）附件的连接焊缝不应采用间断焊或点焊。 点评：该题为低温容器结构设计的基本要求，因低温容器的破坏 的主要形式为低温脆断，危害极大，除了选材外，结构设计非常 重要，具体细致要求见附录 E 规定。