2013/7/15 压力容器设计人员综合考试题 (闭卷) 姓名： 得分
一、 填空（本题共 25 分，每题 0.5 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。
点评：这是材料力学的基本定义，压力容器的受压元件基本上应该具有这个性质。 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。
点评：该失效形式是压力容器标准所要控制的几种失效形式。
3 、当载荷作用时，在截面突变的附近某些局部小范围内，应力数值急剧增加，而离开这个区域稍远时应力即大为降低，趋于均匀，这种现象称为_应力集中。
点评：这是弹性力学的基本概念。常见于压力容器的受压元件。
4 、有限元法单元基本方程｛F｝e = [K]｛δ｝e 所表示的是 单元节点力 与 单元节点位移 之间的关系。
点评：这是一道拉开分数档次的题，考查所掌握的基础理论深度。该题是有限元数值分析中最基本概念。
5 、厚度 16mm 的 Q235—C 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。
点评：该题主要是考察对压力容器常用材料钢号含义的掌握，并不是考查对具体数字的记忆。 6 、在正常应力水平的情况下，Q245R 钢板的使用温度下限为 -20℃。
点评：该题出自 GB150.2，表 4，考查设计人员对材料温度使用范围的掌握 。
7 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为 铁素体加珠光体。
点评：考查设计人员的综合知识，提示大家应该掌握常用材料的金相组织的知识深度。 8 、用于壳体的厚度大于 36 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度。
9 、GB16749 规定，对于奥氏体不锈钢材料波纹管，当组合应力_ σR≤2σSt _时，可不考虑疲劳问题。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握，同时这里包含一个结构安定性的力学概念
10、 波纹管的性能试验包括刚度试验、稳定性试验、__疲劳试验__。 点评：考查波纹管的基础知识的掌握， 11、 GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是 3.0 ,球壳及成形封头的外压稳定安全系数是 15 。
点评：GB150 释义P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌握。 12、 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。 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。 13、 对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其设计参数中的
计算压力应考虑两室间 可能出现的最大压力差。 点评：考查设计压力与计算压力的概念，GB150 .1 4.3.3 规定。
14、焊接接头系数的取值取决于焊接接头型式_和无损检测长度比例 。
点评：考查设计人员对焊接接头系数选取的理解。
15、 对于不能以 GB150.3 来确定结构尺寸的容器或受压元件,.GB150允许用应力分析_,验证性实验分析, 对比经验设计方法设计.
点评：标准对结构是没有限制的，设计应符合标准的基本安全要求，具体的手段由设计者根据 GB150 .1 4.1.6 来确定。
16、 内压圆筒厚度计算公式为 , 其适用范围为.
点评：考查对 GB150 最基本的公式的掌握。在这道题的错误多为 Pc 不明确。 17、GB150 规定，钢材许用应力的确定,应同时考虑材料的抗拉强度, 屈服强度, 持久强度,和蠕变
极限.。 点评：考查对许用应力确定时所要考虑的因素。
18、圆筒中径公式假设圆筒中的应力沿壁厚都是均匀分布的。实际上高压厚壁圆筒中的环向应力
沿壁厚是不均匀分布的，最大环向应力位于圆筒的_内_壁。
点评：这是一个厚壁圆筒中最常见的应力分布，考查设计人员对基本应力分布的了解和基本概念的掌握。
19、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。 20、整体补强的型式有：a. 增加壳体的厚度，b.厚壁管，c. 整体补强锻件__ 。 点评：GB150.3 6.3.2.2 的规定
21、壳体圆形开孔时，开孔直径是指接管内径加__2_倍厚度__附加量。
点评：明确开孔补强计算时开孔直径的概念。GB150.3 6.3.3.1
22、 椭圆封头在过渡区开孔时，所需补强面积 A 的计算中，壳体的计算厚度是指 椭圆封头的
_计算_厚度。
点评：明确开孔部位不同，开孔补强计算所用的厚度不同，见公式5-1（P116），开孔位
于封头过渡区内时，封头厚度计算公式按6-2（P156）。
23、 垫片起到有效密封作用的宽度位于垫片的___外径 侧。
点评：考查在螺栓力的作用下，垫片哪部分是有效密封面积。
24、 当螺栓中心圆直径D b 受法兰径向结构要求控制时，为紧缩D b 宜改选直径较小__的螺
栓。 点评：考查对法兰设计的理解。
25、 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____。 点评：见 GB150.3 7.5.1
26、 法兰按其整体性程度可分为：松式法兰、整体 法兰、任意_法兰。
点评：见 GB150.3 7.4，法兰的设计计算方法是与其整体程度有关的。
27、 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。
点评：见《固容规》的第 4.5.2 条。
28、 奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验时，应严格控制水中的氯离子含量不超过
25mg/L 。试验合格后，应立即将水渍去除干净。 点评：见 GB150.4 11.4.9.1
29、 最高允许工作压力是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑了该元件承受的所有载荷而计算得到，且取各受压元件的 最小值。 点评：考察设计者对最大允许工作压力概念的掌握。最大允许工作压力是压力容器标准中的一个重要概念，涉及安全泄放装置、压力试验等相关内容。见GB150.1 3.1.6
30、 压力容器的对接焊接接头的无损检测比例，一般分为全部（100%）和局部（大于等20%）两种。对碳钢和低合金钢制低温容器，局部无损检测的比例应大于等于50% 。 点评：《固容规》第 4.5.3.2.1 条。
31、 换热器设计中强度胀中开槽是为了增加管板与换热管之间的拉脱力 而对管孔的粗糙度要
求是为了 密封 。 点评：考察设计者对标准的理解和结构设计要求的目的。
32、 立式管壳式换热器外导流筒应在内衬筒的下端开泪孔。
点评：GB151 5.11.5,工程基本概念。
33、 焊接接头由 焊缝 、 熔合区 、 热影响 三部分组成。 34、 在卧式容器计算中圆筒的许用轴向压缩应力取设计温度下材料的 许用应力 [σ]与 B 值的较小 值。 点评：这是许用轴向压缩应力的基本概念。
35、 卧式管壳式换热器壳程为气液共存或液相中含有固体颗粒时，折流缺口应 垂直左右布置。
点评：GB151 5.9.5.1。该条为折流板在各种介质条件下结构布置的要求。 36、 塔式容器液压试验时允许采用 立 试或 卧 试。
点评：做过塔式容器设计的地球人都知道。 37、 设计基本地震加速度取值，对设防烈度为七度时为 0.1g 、0.15g；八度时为 0.2g 、0.3g ；
九度时为 0.4g 。
点评：载荷规范要求，考查设计者对除压力载荷以外的其它载荷的理解和掌握程度。
JB/T4710 P21.
38、 塔式容器下封头的设计温度大于或等于 400℃ 时，在裙座上部靠近封头处应设置隔气圈。
点评：温度高是，裙座与封头连接处会出现很大的局部应力，因此规范对 400℃以上时的
结构做了规定。
39、 按 JB/T4710 的规定，在计算自振周期时，如加大塔壳和裙座壳的厚度，则该塔的自振周
期将变 小 。
点评：考查设计者对自振周期与壁厚关系的理解程度，设计者除了正确使用计算机软件外，还应对基本的原理和规律要烂熟于心，应该对计算结果运用原理和规则进行判断并合理的调节参数。
40、 球罐可视为一个单质点体系，对其进行基本自振周期计算。
点评：球罐的在地震、风载荷下的计算模型。
41、 边缘应力的特点自限性 、局部性 。
42、 压力容器壳体采用接管补强后一般会引起局部薄膜应力、弯曲应力、峰值应力 三种应
力。
43、 按 GB150 规定，超压泄放装置不适用于操作过程中可能产生压力剧增，反应速度达到
爆轰时 的压力容器。
点评：见 GB150.1 附录 B1.3，GB150 提供的安全泄放装置在反应达到爆轰时，不能瞬时泄放，保证容器安全。是超压泄放装置的最基本概念。安全泄放装置是压力容器的重要组成部分，作为压力容器设计人员应该准确掌握其概念，计算。不应只是按照工艺条件，写上安全阀型号即可，安装在设备上的安全泄放装置是压力容器设计人员的职责范围。
44、 容器用金属材料中，钛 材及其容器不应在空气中接触明火，以免易产生金属的燃烧。
点评：见 JB/T 4745—2000 标准释义 第一章。JB/T4734-2002《铝制焊接容器》和 JB/T4745-2002《钛制焊接容器》于 2003年3月1日开始实施，作为压力容器设计人员应及时了解标准动态，很多单位不涉及有色金属的设计，因此我们只考了最基本的内容，占很少的分数，意在告诉设计人员对行业发展的动向要有所掌握。
45、 铝、钛的常压容器一般可不进行容器的压力试验，通常进行盛水试验。
点评：同上
46、 外压及真空容器的圆度要求严于内压容器,主要是为了防止 失稳 。