《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)

《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)工程力學(xué)基礎(chǔ)1.1.2.3.4.強(qiáng)度：構(gòu)件抵抗破壞的能力剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力穩(wěn)定性：構(gòu)件保持原有平衡形態(tài)能力強(qiáng)度性能：抵抗破壞的能力，用σs和σbE表示塑性性能：塑性變形的能力，用延伸率δ和截面收縮率ψ表示5.6.7.8.9.什么叫強(qiáng)度？直桿拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度條件是什么？低碳鋼的拉伸試驗(yàn)中，從開始加載至斷裂經(jīng)過哪幾個(gè)階段？鋼材的機(jī)械性能主要包含哪些指標(biāo)？工程設(shè)計(jì)中有哪幾種常用的強(qiáng)度理論？材料破壞有哪幾種主要形式？化工設(shè)備設(shè)計(jì)1.內(nèi)壓薄壁圓筒設(shè)計(jì)1.內(nèi)壓薄壁圓筒設(shè)計(jì)什么叫強(qiáng)度失效準(zhǔn)則？什么叫腐蝕余量？腐蝕余量與哪些參數(shù)有關(guān)？為何引入焊縫系數(shù)？焊縫系數(shù)與哪些參數(shù)有關(guān)？關(guān)系如何？水壓試驗(yàn)的目的是什么？容器如何進(jìn)行壓力試驗(yàn)？定？水壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核公式2.外壓容器設(shè)計(jì)什么是外壓容器？什么叫臨界壓力？臨界壓力與什么因素有關(guān)？什么叫計(jì)算長度？什么叫長圓筒？什么叫短圓筒？什么叫失穩(wěn)？外壓容器的穩(wěn)定性條件是什么？設(shè)置加強(qiáng)圈的目的是什么？加強(qiáng)圈的類型有哪些？3.壓力容器開孔與接管開孔補(bǔ)強(qiáng)的目的是什么？等面積補(bǔ)強(qiáng)法的設(shè)計(jì)原則是什么？2.外壓容器設(shè)計(jì)什么是外壓容器？什么叫臨界壓力？臨界壓力與什么因素有關(guān)？什么叫計(jì)算長度？什么叫長圓筒？什么叫短圓筒？什么叫失穩(wěn)？外壓容器的穩(wěn)定性條件是什么？設(shè)置加強(qiáng)圈的目的是什么？加強(qiáng)圈的類型有哪些？3.壓力容器開孔與接管開孔補(bǔ)強(qiáng)的目的是什么？等面積補(bǔ)強(qiáng)法的設(shè)計(jì)原則是什么？在內(nèi)壓薄壁圓筒上開一橢圓孔，橢圓孔的長軸應(yīng)如何放置？為什么？4.容器零部件標(biāo)準(zhǔn)的選用法蘭聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)一般是由哪三個(gè)部分組成？法蘭的公稱壓力與哪些因素有關(guān)？鞍座有哪些型式？一臺(tái)臥式容器的鞍座型式如何選擇？為什么？5.化工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本要求力；密封性能好滿足過程要求：功能要求；壽命要求（20年，塔、反應(yīng)設(shè)備：15年）裝易于操作、維護(hù)和控制：操作簡單、可維護(hù)性好和可修理性好、便于控制優(yōu)良的環(huán)境性能：防污染、防噪聲等6.壓力容器的一般分類方法常見的按下列等進(jìn)行分類壓力大小用途受壓方式制造方法5) 5) 殼體結(jié)構(gòu)形式7.失效的最終表現(xiàn)形式：泄漏、過度變形和斷裂。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先確定容器最有可能發(fā)生的失效形式，選擇合適的失效判據(jù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定適用的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，再按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。8.失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則分類1) 強(qiáng)度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、彈塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、疲勞失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則蠕變失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、脆性斷裂失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則）剛度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則7.失效的最終表現(xiàn)形式：泄漏、過度變形和斷裂。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先確定容器最有可能發(fā)生的失效形式，選擇合適的失效判據(jù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定適用的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，再按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。8.失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則分類1) 強(qiáng)度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、彈塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、疲勞失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則蠕變失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、脆性斷裂失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則）剛度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則穩(wěn)定失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則泄漏失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則9. 公稱直徑——DNmm用鋼板卷制成的筒體，DN為內(nèi)徑用無縫鋼管制作的筒體，DN為外徑注意：設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將工藝計(jì)算初步確定的設(shè)備內(nèi)徑，調(diào)整為符合表2-3或表2-4所規(guī)定的公稱直徑。公稱壓力——PNMPa容器及管道的操作壓力經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化以后的壓力承壓設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)名錄6)7)8)9)10)11)12)13)GB150-1998鋼制壓力容器JB4710-2000（92）鋼制塔式容器JB4731-2000GB151-1999JB/T4715-92JB/T4714-92JB/T4717-92JB/T4722-92鋼制臥式容器管殼式換熱器固定管板式換熱器型式與基本參數(shù)浮頭式換熱器和冷凝器型式與基本參數(shù)U型管式換熱器型式與基本參數(shù)管殼式換熱器用螺紋換熱管基本參數(shù)與技術(shù)條件12. 有力矩理論殼壁雖薄，但仍有一定厚度和剛度，故除拉應(yīng)力外，還存在由彎矩引起的彎曲應(yīng)力。13. 無力矩理論假定殼體很薄，其斷面不能承受彎矩，殼體中只有拉或壓應(yīng)力，不存在彎曲應(yīng)力14. 微體平衡方程PRR1 215. 區(qū)域平衡方程Pr15. 區(qū)域平衡方程Pr2cos試解釋橢形人孔的短軸總與筒體縱軸平行的原因？筒體強(qiáng)度計(jì)算1)2)3)4)5)6)7)8)9)據(jù)失效準(zhǔn)則：腐蝕余量示向上圓整至鋼板標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格厚度18. 設(shè)計(jì)參數(shù)確定P設(shè)計(jì)溫度焊縫系數(shù)許用應(yīng)力壁厚附加量19. 外壓圓筒設(shè)計(jì)Pcr與什么因素有關(guān)？Pcr與什么因素有關(guān)？與材質(zhì)有關(guān) （E）與粗細(xì)有關(guān)（與材質(zhì)有關(guān) （E）與粗細(xì)有關(guān)（?）與長短有關(guān) （L）失穩(wěn)的實(shí)質(zhì):是容器筒壁內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)由單純的壓應(yīng)力平衡躍變?yōu)橹饕軓澢鷳?yīng)力的新平衡臨界壓力：Pcr的數(shù)值與筒體的幾何尺寸、材質(zhì)及結(jié)構(gòu)有關(guān)，是每個(gè)容器固有的。這種關(guān)系是怎樣的？臨界壓力計(jì)算公式P 2.19Et e3crD0L 1.17Dcr0Doe化工設(shè)備常用材料1)金屬材料中碳，硫，磷，錳，硅對(duì)材料性能各有何影響？2)什么叫熱處理？什么叫調(diào)質(zhì)處理？3)碳鋼按質(zhì)量如何分類？碳鋼的牌號(hào)如何規(guī)定？4)指出Q235B中各符號(hào)的含義？指出20R中各符號(hào)的含義？5)合金鋼按用途如何分類？6)指出0Cr18Ni9Ti及16MnR中各符號(hào)的含義？4塔設(shè)備1)外壓操作的塔設(shè)備，最大組合軸向拉應(yīng)力應(yīng)出現(xiàn)在什么工況？什么風(fēng)面？2)塔設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，除了有操作壓力作用外，還應(yīng)考慮哪些載荷的作用？3)填料塔常用液體分布裝置主要有什么？4)按照傳熱方式的不同，換熱設(shè)備的分類5)管殼式換熱器結(jié)構(gòu)型式6)載荷以不同方式作用于桿件會(huì)產(chǎn)生不同變形，桿件變形的基本方式7)低碳鋼材料在拉伸時(shí)，彈性階段應(yīng)力與應(yīng)變成正比，該比例常數(shù)稱為什么？8)工程上塑性指標(biāo)通常指什么？9)設(shè)備選材時(shí)必須考慮的加工工藝性能主要指標(biāo)10)設(shè)備材料的普通熱處理的分類11)臥式容器支座主要形式12)立式容器支座主要形式13)塔設(shè)備按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類可分為幾類？反應(yīng)釜攪拌器主要類型反應(yīng)釜攪拌器主要類型試分析內(nèi)壓薄壁容器設(shè)計(jì)中，常用的幾種壁厚之間的大小關(guān)系。0Cr18Ni9Ti16MnR中各字母和數(shù)字的含義設(shè)備設(shè)計(jì)的失效準(zhǔn)則有哪些？圓筒型外壓容器的臨界壓力與哪些因素有關(guān)？塔設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，除了有操作壓力作用外，還應(yīng)考慮哪些載荷的作用？壓力容器常見的封頭有哪些形式？排出其受力的由好至差的順序。5計(jì)算題釜例題長期閑置的反應(yīng)釜體，不知道其為雙面焊接還是單面焊接以及對(duì)接焊參見習(xí)題下面題目供參考?jí)毫θ萜骰A(chǔ)知識(shí)考試題一、判斷題壓力容器的設(shè)計(jì)、制造（組焊）、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理和改造，均應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。 （√）內(nèi)壓圓筒強(qiáng)度計(jì)算公式的理論依據(jù)是第一強(qiáng)度理論。 （√）（×）壓力容器的設(shè)計(jì)文件至少應(yīng)包括設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖樣。材料抗拉強(qiáng)度sb>540MPa的鋼制壓力容器的CD類焊縫必須進(jìn)行磁粉或滲透探檢查。 （√）II、III級(jí)毒性的介質(zhì)，選用管法蘭的公稱壓力不得低于1MPa。（√）公稱直徑大于等于250mm接管的對(duì)接焊接接頭須20％無損探傷。 （×）外壓容器因開孔削弱，所須補(bǔ)強(qiáng)面積比內(nèi)壓容器開孔削弱所須的補(bǔ)強(qiáng)面大。 （×）金屬溫度是指受壓元件內(nèi)表面的最高溫度。 （×）10．壓力容器的補(bǔ)強(qiáng)圈，應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)直徑不小于M6的泄漏信號(hào)指示孔。11．壓力容器設(shè)計(jì)中，將主要受壓元件材料選錯(cuò)，屬設(shè)計(jì)技術(shù)性錯(cuò)誤。（×）懸掛式支座設(shè)計(jì)時(shí)僅須考慮重量載荷。 （×）工作壓力系指在正常操作情況下，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。（√）低溫容器是指工作溫度低于或等-20℃的容器。 （×）外壓容器圓筒體的不圓度是造成其失穩(wěn)的主要原因。 （√）（×）換熱器的接管法蘭在設(shè)計(jì)溫>300℃，必須采用整體法蘭。 （√）裙座殼的有效有效厚度應(yīng)不小于塔器的圓筒有效厚度。 （√）GB151-89規(guī)定當(dāng)換熱管為U型管的直管長度即為公稱長度?！蹋毫θ萜鲗Ｓ娩摪宓牧缀坎粦?yīng)大于0.03％，硫含量不應(yīng)大于0.02％。二、填空題1、 GB150-1998適用于設(shè)計(jì)壓力不大于35不低于0.1MPa的鋼制壓力容器的計(jì)制造檢驗(yàn)和驗(yàn)收GB150-1998管轄范圍是設(shè)計(jì)壓力不大于35Mpa不低于0.1MPa及_真空度≥0.02MPa。2、 GB151-1999適用的換熱器參數(shù)_DN≤2600mm，PN≤35MPa，PN*DN≤1.75×104。換熱器與管板的連接形式有固定管板_，_浮頭式_，U型管板和填料函。3Pt=1.25PdX[σ]/[σ]tσt≤0.9Φσs(σ0.2)。4、標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭的有效厚度不小于3mm主要原因是保證標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭的剛度要求。5、焊接接頭系數(shù)φ應(yīng)根據(jù)受壓元件焊接接頭型式及無損檢測的長度比例確定。6行氣密性試驗(yàn)。7、JB4710-92《鋼制塔式容器》標(biāo)準(zhǔn)適用于高度大于10m5的裙座自支承鋼制塔器。不適用于a）帶有拉牽裝置的塔式容器b）有操作平臺(tái)聯(lián)成一體的排塔或塔群。C）帶有夾套的塔式容器。8、奧氏體不銹鋼板許用應(yīng)力值有兩項(xiàng)，一項(xiàng)高值，一項(xiàng)低值，高值適用于允許產(chǎn)生微()9、壓力容器殼體上的開孔形狀應(yīng)為_，_或。10則應(yīng)按應(yīng)力分析的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。三、問答題1、 GB150-1998對(duì)壓力容器殼體開孔補(bǔ)強(qiáng)的孔徑有什么限制？為什么答：見P92頁8.2條在較大范圍內(nèi)破壞了殼體的薄膜應(yīng)力狀態(tài)。因此，小開孔的理論分析就不適用了。2、 《容規(guī)》中符合哪些條件的壓力容器為第二類壓力容器答：P4頁6.2條3、 換熱器管箱在什么情況下要進(jìn)行熱處理？為什么？1/3徑的管箱，應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。設(shè)備法蘭密封面熱處理后精加工。因?yàn)闊崽幚硎沟迷O(shè)備法蘭較大變形得以恢復(fù)，充分保證了設(shè)備法蘭的密封性。4、 換熱器的級(jí)別在GB151中是如何劃分的，在設(shè)計(jì)、制造上有何不同？答：以殼程和管程中最高級(jí)別的劃分作為換熱器級(jí)別的劃分?？梢园凑展艹毯蜌こ痰木唧w實(shí)際級(jí)別分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。。5、 應(yīng)力腐蝕的主要因素是什么，哪些介質(zhì)可引起碳素鋼和低合金鋼應(yīng)力腐蝕答：拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)（環(huán)境）存在。NaOH，濕H2S