過程設(shè)備設(shè)計期末考卷及答案

過程設(shè)備設(shè)計期末考卷一、選擇題（每題2分，共20分）1.過程設(shè)備設(shè)計的主要目的是（）。A.提高設(shè)備性能B.降低生產(chǎn)成本C.保證設(shè)備安全D.滿足生產(chǎn)工藝要求2.下列哪種設(shè)備不屬于過程設(shè)備？（）A.反應(yīng)釜B.蒸餾塔C.風機D.泵3.過程設(shè)備設(shè)計的基本原則不包括（）。A.安全性B.可靠性C.經(jīng)濟性D.實用性A.生產(chǎn)能力B.操作壓力C.設(shè)備材質(zhì)D.設(shè)備形狀5.下列哪種設(shè)備適用于高溫、高壓工況？（）A.球罐B.圓柱形儲罐C.立式儲罐D(zhuǎn).臥式儲罐6.過程設(shè)備設(shè)計中，下列哪種應(yīng)力屬于一次應(yīng)力？（）A.溫差應(yīng)力B.外壓應(yīng)力C.重力應(yīng)力D.裝飾應(yīng)力A.GB150B.ASMEC.JB4732D.API8.在過程設(shè)備設(shè)計中，下列哪種因素對設(shè)備的疲勞壽命影響最大？（）A.材料性能B.設(shè)備尺寸C.工作溫度D.工作壓力9.下列哪種設(shè)備密封形式適用于有毒、易燃介質(zhì)？（）A.填料密封B.墊片密封C.橡膠密封D.齒輪密封10.過程設(shè)備設(shè)計中，下列哪種結(jié)構(gòu)不利于設(shè)備的散熱？（）A.折流板B.擋板C.支承D.拉桿二、填空題（每題2分，共20分）1.過程設(shè)備設(shè)計的主要內(nèi)容包括：____、____、____、____和____。2.壓力容器的設(shè)計壓力分為三個等級：____、____和____。3.設(shè)備的公稱直徑是指____的直徑。4.過程設(shè)備設(shè)計中，常用的焊接方法有：____、____、____和____。5.在設(shè)備設(shè)計中，為了保證設(shè)備的強度和穩(wěn)定性，通常需要對____、____、____和____等部位進行加強。6.設(shè)備的腐蝕裕量應(yīng)根據(jù)____、____和____等因素確定。7.過程設(shè)備設(shè)計中，常用的法蘭標準有：____、____和____。8.設(shè)備的絕熱層分為____、____和____三個等級。9.設(shè)備的抗震設(shè)計應(yīng)考慮____、____和____等因素。10.過程設(shè)備設(shè)計中，為確保設(shè)備安全，應(yīng)定期對設(shè)備進行____、____和____等檢查。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述過程設(shè)備設(shè)計的基本原則。2.請列舉三種常見的壓力容器失效形式，并簡要說明原因。3.簡述過程設(shè)備設(shè)計中，如何考慮設(shè)備的腐蝕裕量。四、計算題（每題15分，共30分）1.某反應(yīng)釜內(nèi)徑為1200mm，設(shè)計壓力為1.6MPa，設(shè)計溫度為200℃，材料為Q345R。計算該反應(yīng)釜的壁厚，并確定是否需要加強圈。2.已知某儲罐的設(shè)計壓力為0.6MPa，設(shè)計溫度為50℃，直徑為3000mm，罐體高度為8000mm，材料為Q235B。計算該儲罐所需的最小壁厚，并選擇合適的罐底結(jié)構(gòu)。五、案例分析題（20分）某化工廠一臺反應(yīng)釜在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸，導(dǎo)致設(shè)備損壞和人員傷亡。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)釜在運行過程中存在超壓現(xiàn)象。請分析可能導(dǎo)致該事故的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。一、選擇題答案1.D2.C3.D4.D5.A6.C7.B8.A9.B10.D二、填空題答案1.設(shè)備選型、工藝計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度計算、絕熱防腐2.設(shè)計壓力、最高工作壓力、最低工作壓力3.設(shè)備殼體4.手工電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊、激光焊5.筒體、封頭、法蘭、開孔6.介質(zhì)腐蝕性、操作條件、設(shè)備壽命7.JB/T74、JB/T75、HG/T205928.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ9.地震烈度、設(shè)備質(zhì)量、支撐條件10.外觀、壁厚、無損檢測三、簡答題答案1.過程設(shè)備設(shè)計的基本原則：安全性、可靠性、經(jīng)濟性、先進性和合理性。2.常見壓力容器失效形式及原因：爆破（超壓）、裂紋（材料缺陷、應(yīng)力集中）、腐蝕（介質(zhì)腐蝕、環(huán)境因素）。3.設(shè)備腐蝕裕量的考慮：根據(jù)介質(zhì)腐蝕性、操作條件、設(shè)備壽命等因素確定，一般取13mm。四、計算題答案1.壁厚計算：δ=PD/（2[σ]tφP）=1.6×10^6×1200/（2×175×0.851.6×10^6）=12.3mm，需要加強圈。2.壁厚計算：δ=PD/（4[σ]tφ0.5P）=0.6×10^6×3000/（4×110×0.850.5×0.6×10^6）=10.7mm，選擇合適的罐底結(jié)構(gòu)。五、案例分析題答案可能導(dǎo)致事故的原因：操作失誤、設(shè)備超壓、安全附件失效、設(shè)備維護不當。預(yù)防措施：加強操作人員培訓、完善安全管理制度、定期檢查設(shè)備、提高設(shè)備安全附件可靠性。1.設(shè)備設(shè)計原則：安全性、可靠性、經(jīng)濟性、先進性、合理性。2.設(shè)備失效形式：爆破、裂紋、腐蝕。3.設(shè)備設(shè)計計算：壁厚計算、加強圈設(shè)計。4.設(shè)備安全：操作規(guī)程、安全管理、設(shè)備檢查。各題型知識點詳解及示例：1.選擇題：考察學生對過程設(shè)備設(shè)計基本概念、分類、設(shè)計原則及標準的掌握。示例：過程設(shè)備設(shè)計的主要目的是滿足生產(chǎn)工藝要求。2.填空題：考察學生對設(shè)備設(shè)計相關(guān)術(shù)語、標準、結(jié)構(gòu)及防腐知識的掌握。示例：設(shè)備的公稱直徑是指設(shè)備殼體的直徑。3.簡答題：考察學生對設(shè)備設(shè)計原則、失效形式及腐蝕裕量考慮的理解。示例：過程設(shè)備設(shè)計中，設(shè)備的腐蝕裕量應(yīng)根據(jù)介質(zhì)腐蝕性、操作條件、設(shè)備壽命等因素確定。4.計算題：考察學生對設(shè)備設(shè)計計算方法的掌握，包括壁厚計算、加強圈