过程设备设计课后习题答案

过程设备设计课后习题答案

过程设备设计（第二版）

1.压力容器导言

思考题

1. 压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?

答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。

安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。

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？

答：介质毒性程度越高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。如Q235-A 或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容器制造时，碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测，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得进行气密性试验。而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如内部介质为中度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.0MPa；内部介质为高度或极度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于

1.6MPa，且还应尽量选用带颈对焊法兰等。

易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。如Q235-A·F不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。

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？

答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。

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

答：不相同。

1最高工作压力≥0.1MPa2内《压力容器安全技术监察规程》的适用范围：○（不含液体静压力）；○3盛装介质为气体、液化气体或最高直径（非圆形截面指其最大尺寸）≥0.15m，且容积

≥0.025m3；○

工作温度高于等于标准沸点的液体。

10.1MPa≤p≤35MPa，真空度不低于0.02MPa；○2按钢材允许的使用温度确GB150的适用范围：○

3对介质不限；○4弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；○5以定（最高为700℃，最低为-196℃）；○6最大应力理论；○7不适用疲劳材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；○

分析容器。

GB150是压力容器标准是设计、制造压力容器产品的依据；《压力容器安全技术监察规程》是政府对压力容实施安全技术监督和管理的依据，属技术法规范畴。

5. GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？它们的适用范围是什么？

答：JB/T4735《钢制焊接常压容器》与GB150《钢制压力容器》属于常规设计标准；JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》是分析设计标准。JB/T4735与GB150及JB4732没有相互覆盖范围，但GB150

与JB4732相互覆盖范围较广。

1设计压力为0.1MPa≤p≤35MPa，2设计温度为按钢材GB150的适用范围：○真空度不低于0.02MPa；○3对介质不限；○4采用弹性失效设计准则和失稳失允许的使用温度确定（最高为700℃，最低为-196℃）；○5应力分析方法以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；○6采效设计准则；○

7不适用疲劳分析容器。用最大应力理论；○

1设计压力为0.1MPa≤p