1、 1 过程设备设计复习题及答案 一、单选题 1. 压力容器导言 1.1 所谓高温容器是指下列哪一种：（ A ） A.工作温度在材料蠕变温度以上 B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上 C.工作温度在材料蠕变温度以下 D.工作温度高于室温 1.2 GB150 适用下列哪种类型容器：（ B ） A.直接火加热的容器 B.固定式容器 C.液化石油器槽车 D.受辐射作用的核能容器 1.3 一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则：（ B ） A 弹性失效 B 塑性失效 C 爆破失效 D 弹塑性失效 1.4 有关容规适用的压力说法正确的是：（ B ） A.最高工作压力大于 0.01MPa(
2、不含液体静压力 ) B.最高工作压力大于等于 0.1MPa(不含液体静压力 ) C.最高工作压力大于 1MPa(不含液体静压力 ) D.最高工作压力大于等于 1MPa(不含液体静压力 ) 1.5 毒性为高度或极度危害介质 PV=0.2MPa.m3 的低压容器应定为几类容器：（ C ） A. 类 B. 类 C. 类 D.不在分类范围 1.6 影响过程设备安全可靠性的因素主要有：材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。以下说法错误的是：（ B ） A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力 B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力 C.刚度是过程
3、设备在载荷作用下保持原有形状的能力 D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力 1.7 毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为： （ B ） A.0.1mg/m3 B.0.11.0mg/m3 C.1.010mg/m3 D.10mg/m3 1.8 内压容器中，设计压力大小为 50MPa 的应划分为：（ C ） A.低压容器 B.中压容器 C.高压容器 D.超高压容器 2 1.9 下列属于分离压力容器的是：（ C ） A.蒸压釜 B.蒸发器 C.干燥塔 D.合成塔 2. 压力容器应力分析 2.1 在厚壁圆筒中，如果由内压引起的应力与温差所引起的热应力同时存在，下列说法正确的是：（ D ）
4、A.内加热情况下内壁应力和外壁应力都有所恶化 B.内加热情况下内壁应力和外壁应力都得到改善 C.内加热情况下内壁应力有所恶化，而外壁应力得到改善 D.内加热情况下内壁应力得到改善，而外壁应力有所恶化 2.2 通过对最大挠度和最大应力的比较，下列关于周边固支和周边简支的圆平板说法正确的是：（ A） A.周边固支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边简支的圆平板 B.周边固支的圆平板仅在刚度方面均优于周边简支的圆平板 C.周边固支的圆平板仅在强度方面均优于周边简支的圆平板 D.周边简支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边固支的圆平板 2.3 下列有关受均布外压作用圆筒的失稳情况的叙述，错误的是：（
5、A ） A.失稳临界压力与材料屈服点无关 B.受均布周向外压的长圆筒的临界压力与 L 无关 C.很短的圆筒在受均布轴向压缩载荷时将出现对称失稳 D.圆筒的形状缺陷对圆筒的稳定性产生很大影响 2.4 下列 不属于提高厚壁圆筒屈服承载能力的措施为：（ D） A.增加壁厚 B.采用多层圆筒结构，对内筒施加外压 C.自增强处理 D.采用分析设计的方法 2.5 下列有关不连续应力的叙述，错误的为：（ C ） A.不连续应力是由于结构不连续引起变形不协调造成的 B.具有局部性与自限性的特征 C.其危害程度比总体薄膜应力大 D.脆性材料制造的壳体对不连续应力十分敏感 2.6 下列关于局部载荷说法正确的是：（
6、 B ） A.对管道设备附件设置支架，会增 加附件对壳体的影响 B.对接管附件加设热补偿元件，无明显意义 C.压力容器制造中出现的缺陷，会造成较高的局部应力 D.两连接件的刚度差大小与边缘应力无明显关系 2.7 外压的短圆筒，失稳时，出现的波形个数为：（ C ） A.两个 B.四个 C.大于两个 D.大于四个 2.8 下列关于薄壳应力分析中应用的假设，错误的是：（ D ） 3 A.假设壳体材料连续，均匀，各向同性 B.受载后的形变是弹性小变形 C.壳壁各层纤维在变形 后互不挤压 D.壳壁各层纤维在变形后互相挤压 2.9 关于薄圆平板的应力特点，下列表述错误的是：（ B ） A.板内为二向应力，
7、切应力可予以忽略 B.正应力沿板厚分布均匀 C.应力沿半径分布与周边支承方式有关 D.最大弯曲应力与（ R/t）的平方成正比 3. 压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 3.1 在压力容器制造过程中应用最广的焊接方法是：（ A ） A.熔焊 B.压焊 C.钎焊 D.点焊 3.2 一般高压容器的平盖制造用的钢材是：（ C ） A.钢板 B.钢管 C.锻件 D.铸件 3.3 在焊接中力学性能得到明显改善，是焊接接头中组织和性能最好的区域是：（ B ） A.过热区 B.正火区 C.融合区 D.焊缝 3.4 下列不属于压力容器焊接结构的设计应遵循的原 则的是：（ D） A.尽量采用对接接头结构，不允
8、许产生未熔透缺陷 B.尽量采用全熔透的结构，不允许产生未熔透缺陷 C.尽量减少焊缝处的应力集中 D.尽量选用好的焊接材料 3.5 下列焊接接头中可能出现的缺陷，最危险的是：（ A ） A.裂纹 B.夹渣 C.气孔 D.未熔透 3.6 下列金属会产生低温变脆的是：（ B ） A.铜 B.碳素钢 C.铝 D.奥氏体不锈钢 3.7 磁粉检测属于：（ D ） A.破坏性检验 B.外观检查 C.密封性检查 D.无损检测 3.8 下列关于硫化学成分在钢材中的作用说法正确的是：（ C ） A.硫元素不是钢材中的有害元素。 B.硫元素能提高钢的强度，但会增加钢的脆性。 C.硫元素能促进非金属夹杂物的形成，使塑
9、性和韧性降低。 D.压力容器用钢对硫的限制和一般结构钢相当。 3.9 钢 材的可焊性主要取决于它的化学成分，其中影响最大的是：（ A ） A.含碳量 B.含硫量 4 C.含磷量 D.含氢量 3.10 金属塑性变形可分为热变形和冷变形，其中分界线是：（ A ） A.金属再结晶温度 B.金属熔点 C.常温 D.100 摄氏度 3.11 下列关于氢腐蚀与氢脆的说法错误的是：（ D ） A.氢腐蚀 指高温高压下氢与钢中的碳化合生成甲烷 B.奥氏体不锈钢可以很好地抵抗氢腐蚀 C.氢脆是指钢吸收氢而导致韧性下降的现象 D.碳素钢在 500 摄氏度以上的高压环境下才发生氢腐蚀 4. 压力容器设计 4.1 平
10、垫密封属于：（ A ） A.强制密封 B.自紧式密封 C.半自紧式密封 D.以上三种都不是 4.2 同一承载能力下，仅受内压作用的圆筒按哪种计算方法计算的壁厚最薄：（ A ） A.中径公式 B.最大拉应力准则 C.形状改变比能准则 D.最大切应力准则 4.3 下列有关压力容器失效形式的叙述，正确的是：（ C ） A.韧性断裂是在容器整体应力水平较高状态下发生的，因而比脆性断裂更具危害性。 B.脆性断裂属于疲劳断裂。 C.只有在交变载荷的作用下，才可能发生疲劳断裂。 D.蠕变断裂按断裂前的应力来划分，具有韧性断裂的特征。 4.4 下列有关压力容器失效判据与设计准则的叙述，错误的是：（ D ） A
11、.失效判据是判别压力容器失效状态的依据 B.失效判 据是基于力学分析结果与简单实验测量结果相比较得出的。 C.失效判据不能直接用于压力容器设计计算。 D.为考虑压力容器制造过程中很多不确定因素，引入焊接接头系数得到与失效判据相对应的设计准则。 4.5 在按弹性失效设计准则进行内压厚壁圆筒设计时，采用不同的强度理论会得到不同的结果，下列叙述错误的是：（ B） A.按形状改变比能屈服失效判据计算出的内壁初始屈服压力和实测值最为接近。 B.在厚度较大即压力较高时各种设计准则差别不大。 C.在同一承载能力下，中径公式算出的厚度最薄。 D.在同一承载能力下，最大切应力 准则算出的厚度最厚。 4.6 下列
12、有关圆筒设计的叙述，正确的是：（ B） A.中径公式的适用范围仅限于薄壁圆筒即 K=1.2 时。 B.对单层厚壁圆筒常采用塑性失效设计准则或爆破失效设计准则设计。 5 C.在厚壁圆筒的设计过程中，一般都考虑预应力的影响。 D.常规设计中需对圆筒的热应力进行校核计算。 4.7 下列有关压力容器设计技术参数的叙述，正确的是：（ A） A.设计压力不得低于最高工作压力。最高工作压力不包括液柱静压力。 B.设计压力引入安全系数后得到计算压力。 C.设计温度不得低于元件金属可能达到的最高温 度。 D.只要容器成形后厚度满足大于计算厚度就能满足设计要求。 4.8 下列有关焊接接头系数和材料设计系数的表述错
13、误的是：（ D） A.为弥补焊缝对容器整体强度的消弱，在强度计算中需引入焊接接头系数。 B.焊接接头系数的大小主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求及长度比例有关。 C.料设计系数是为了保证受压元件强度有足够的安全储备量。 D.抗拉强度安全系数一般小于屈服强度安全系数，我国目前前者取 1.6，后者取 3.0 4.9 下列有关压力容器密封装置的叙述错误的是：（ C） A.螺栓法兰连接结构是一种可拆密封结构 ，由法兰、螺栓和垫片组成。 B.根据获得密封比压力的不同，密封可分为强制式密封和自紧式密封，高压容器尽可能采用自紧式密封。 C.垫片密封基本宽度与压紧面的形状无关，取垫片的实际宽度。 D.形成
14、初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力，称为 “垫片比压力 ”。 5. 储存设备 5.1 设计卧 式 储存罐双鞍座支 承 时，两支座的状态应采用：（ C） A.两个都固定 B.两者均可移动 C.一个固定，一个移动 D.以上均可 5.2 低温球 罐的支柱与球壳连接处最好采用：（ C） A.接连接结构形式 B.加托板结构 C.U 型柱结构形式 D.支柱翻边结构 5.3 卧式储罐发生扁塌现象的根本原因是：（ A ） A.支座处截面受剪力作用而产生周向弯矩 B.圆筒上不设置加强圈 C.支座的设置位置不适合 D.设计压力过高 5.4 随着石油业的发展，在大型球罐上最常采用的罐体组合方式是：（ C
15、） A.纯桔瓣罐体 B.足球瓣式罐体 C.混合式罐体 D.两个半球组成的罐体 6. 换热设备 6.1 根据结构来分，下面各项中那个不属于管壳式换热器 ：（ B ） A.固定管 板 式换热器 B.蓄热式换热器 C.浮头式换热器 D.U 形管式换热器 6.2 常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器：（ C ） 6 A.直接接触式换热 器 B.蓄热式换热器 C.间壁式换热器 D.中间载热体式换热器 6.3 下面那种类型的换热器 不 是利用管程和壳程来进行传热的：（ B ） A.蛇管式换热器 B.套管式换热器 C.管壳式换热器 D.缠绕管式换热器 6.4 下列关于管式换热器的描述中，错
16、误的是：（ C ） A.在高温、高压和大型换热器中，管式换热器仍占绝 对优势，是目前使用最广泛的一类换热器。 B.蛇管式换热器是管式换热器的一种，它由金属或者非金属的管子组成，按需要弯曲成所需的形状。 C.套管式换热器单位传热面的金属消耗量小，检测、清洗和拆卸都较为容易。 D.套管式换热器一般适用于高温、高压、小流量流体和所需要的传热面积不大的场合。 6.5 下列措施中，不能起到换热器的防振效果的有：（ A） A.增加壳程数量或降低横流速度。 B.改变管子的固有频率。 C.在壳程插入平行于管子轴线的纵向隔板或多孔板。 D.在管子的外边面沿周向缠绕金属丝或沿轴 向安装金属条。 二、 多选题 1压
17、力容器导言 1.1 介质危害性有多种，其中影响压力容器分类的是：（ AD ） A. 毒性 B. 腐蚀性 C. 氧化性 D. 易燃性 1.2 下列属于第三类压力容器的是：（ BCDE） A .毒性程度为极度和高度危险介质的低压容器； B .毒性程度为极度和高度危险介质且 PV 大于等于 0.2MPa.m3 的低压容器； C .易燃或毒性程度为为中度危险介 PV 大于等于 10MPa.m3 的中压储存容器； D. 中压管壳式余热锅炉； E .高压容器 1.3 容规适用于具备下列哪些条件的压力容器：（ ABCD ） A. 最高工作压力（ Pw）大于等于 0.1MPa（不含液体静压力）； B .内直径
18、（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于 0.15m； C .容积（ V）大于等于 0.025m3； D. 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 1.4 过程设备在生产技术领域中应用十分广泛， 是化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必须的关键设备。下列属于过程设备在实际生产中应用的是：（ ABC） A . 加氢反应器 B . 超高压食品杀菌釜 7 C . 核反应堆 D .压缩机 1.5 凡属于下列情况之一者为一类压力容器（ A）；凡属于下列情况之一者为二类压力容器（ DG ）；凡属于下列情况之一者为三类压力容器（ EF ）； A .压力
19、 0.1MPap 1.6MPa 的容器； B .压力 0.1MPa p1.6MPa 的容器； C .压力 1.6MPa p10.0MPa 的容器； D .压力 1.6MPap 10.0MPa 的容器； E .高压容器； F .极度毒性和高度危险介质的中压容器； G .极度毒性和高度危险介质的低压容器； H .真空容器。 1.6 下列关于压力容器的分类错误的是：（ AC ） A .内装高度危害介质的中压容器是第一类压力容器。 B .低压搪玻璃压力容器是第二类压力容器。 C .真 空容器属低压容器。 D .高压容器都是第三类压力容器。 1.7 下列哪些是无力矩理论的应用条件：（ ABCD） A .
20、壳体的厚度、中面曲率和载荷连续，没有突变； B.构成壳体的材料的物理性能相同； C.壳体的边界处不受横向剪力、弯矩和扭矩的作用； D.壳体的边界处的约束沿经线的切线方向，不得限制边界处的转角与饶度。 1.8 压力容器安全技术监察规程适用于同时具备下类条件的压力容器：（ BCD ） A .最高工作压力（ Pw）大于等于 0.1MPa（含液体静压力）； B .最高 工作压力（ Pw）大于等于 0.1MPa（不含液体静压力）； C .内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于 0.15m，且容积（ V）大于等于 0.025m3； D .盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 1
21、.9 下列对 GB150， JB4732 和 JB/T4735 三个标准的有关表述中，正确的有：（ CEF ） A .当承受内压时， JB4732 规定的设计压力范围为 0.1MPaP35MPa . B .GB150 采用弹性失效设计准则，而 TB/T4735 采用塑性失效设计准则。 C .GB150 采用基于最大主应力的设计准则，而 JB4732 采用第三强度理论。 D .需做疲劳分析的压力容器设计，在这三个标准中，只能选用 GB150. E .GB150 的技术内容与 ASME VIII1 大致相当，为常规设计标准；而 JB4732 基本思路与 ASME VIII2 相同，为分析设计标准。
22、 F .GB150 中规定钢材许用应力时，低碳钢的屈服点及抗拉强度的材料设计系数分别为 1.6与 3.0。 1.10 下列属于第三类压力容器的是：（ ADE ） 8 A.中压搪玻璃压力容器 . B.中 压容器 C.球形储罐 D.低温液体储存容器（容积大于 5m3） E.移动式压力容器 . F.低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质） 1.11 下列哪些是压力容器的安全附件：（ ABD） A.爆破片装置 B.压力表 C.人孔 D.测温仪 1.12 按承载方式分类，压力容器可分为：（ AB） A. 内压容器 B. 外压容器 C. 反应压力容器 D. 真空容器 1.13 下列压力容器分类正确的是
23、：（ CD） A. 蒸压釜属于反应压力容器 B. 蒸发器属于分离压力容器 C. 干燥塔属于分离压力容器 D. 冷凝器属于换热压力容器 2压力容器应力分析 2.1 为降低局部应力，下列结构设计合理的是：（ ABCD） A. 减少两联 接件的刚度差 B. 尽量采用圆弧过度 C. 局部区域补强 D. 选择合理的开孔方位 2.2 承受内压的薄椭球壳应力的大小与哪些因素有关：（ ABC） A.内压的大小 B.球壳的壁厚 C.长短轴之比 D.球壳的材料 2.3 下列哪些是较常用的实验应力分析方法：（ AC） A.电 测法 B.差分法 C.光弹性法 D.破坏实验 2.4 深水容器由于长期工作于水底并承受较大
24、的外压，常会出现以下几种失效方式：（ ABC） A.腐蚀 B.泄露 C.失稳 D.脆性断裂 2.5 不同结构组合壳的连接边缘处存在有边缘应 力，边缘应力的特性有：（ AC ） A.局部性 B.均匀性 C.自限性 D.连续性 2.6 内压作用下，下列关于单层厚壁圆筒中应力分部规律的表述正确的有：（ ACD ） A.周向应力及轴向应力均为拉应力，径向应力为压应力。 B.内壁径向应力绝对值最大，而内壁的周向应力最小。 C.轴向应力为一常量，沿壁厚均匀分布，且为周向应力与径向应力和的一半。 D.除轴向应力外，其他应力沿厚度的不均匀程度与径比 K 有关， K 值愈大不均匀程度愈大。 9 2.7 下列有关
25、热应力的说法正确的有：（ ABD ） A.热应力随约束程度的增大而增大。 B.热应力于零外载平衡，是由热变形受约束引起的自平衡应力 C.厚壁圆筒径向温度不均匀引起热应力时，在温度高处产生拉伸应力，温度低处产生压缩应力。 D.热应力具有自限性，屈服流动和高温蠕变可使热应力降低。 2.8 下列关于形状缺陷对圆筒稳定性影响说法正确的是：（ ABC） A.圆筒的形状缺陷主要有不圆和局部区域的折皱，鼓 胀或凹陷。 B.在内压作用下，圆筒有消除不圆度的趋势。 C.形状缺陷对内压容器强度的影响不大。 D.形状缺陷对外压容器强度的影响不大。 2.9 通过合理地设计结构，可以降低局部应力，例如以下措施正确的有：
26、（ ABCD ） A.减少两连接件的刚度差。 B.尽量采用圆弧过渡。 C.局部区域补强。 D.选择合理的开孔方位。 2.10 下列关于厚壁圆筒应力分析正确的是：（ AD） A.厚壁圆筒的应力分析应采用三向应力分析。 B.厚壁圆筒周向应力沿壁厚分布均匀。 C.厚壁圆筒径向应力沿壁厚分布均匀。 D.内外壁间温差加大，热应力相应增大。 2.11 下列哪些是无力矩理论的应用条件：（ ABCD ） A 壳体的厚度、中面曲率和载荷连续，没有突变； B 构成壳体的材料的物理性能相同； C 壳体的边界处不受横向剪力、弯矩和扭矩的作用； D 壳体的边界处的约束沿经线的切线方向，不得限制边界处的转角与 挠 度。
27、3压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 3.1 下列选项中，那些属于高温下材料性能的劣化：（ ACD ） A.蠕变脆化 B.应变硬化 C.石墨化 D.氢腐蚀 3.2 局部腐蚀有哪些形式：（ ABC） A.晶间腐蚀； B.小孔腐蚀； C.缝隙腐蚀； D.电化学腐蚀 3.3 属于应力腐蚀开裂的特征的有：（ ABC ） A.一般为延迟脆性断裂 B.由拉伸应力引起 C.断裂发生前没有明显塑性变形 D.由压缩应力引起 3.4 蠕变的结果是使压力容器材料产生如下哪些变化：（ ABCD ） A.蠕变脆化 B.应力松弛 10 C.蠕变变形 D.蠕变断裂 3.5 下列属于非破坏性检验的有：（ BCD） A.取
28、样试验 B.外观检查 C.密封性检查 D.无损检测 3.6 焊接接头的组成一般有：（ ABD ） A.焊缝 B.融合区 C.部分正火区 D.热影响区 3.7 按化学成份分类，压力容器用钢可分为：（ ABC ） A.碳素钢 B.低合金钢 C.高合金钢 D.铸钢 3.8 下列关于钢材化学成分的说法正确的是：（ BCD） A.提高碳含量可能使强度增加，且使可焊性提高。 B.压力容器用钢的含碳量一般不大于 0.25%。 C.在钢中加入钒，钛，铌等元素，可提高钢的强度和韧性。 D.硫磷是钢中的最主要的有害元素。 3.9 下列关于压力容器常用钢材形状说法正确的是 ：（ AB ） A.圆筒一般由钢板卷焊而成
29、，钢板通过冲压或旋压可制成封头等。 B.压力容器的接管，换热管等常用无缝钢管制造。 C.中国压力容器锻件标准中，将锻件分为四个级别，级别高价格低。 D.压力容器的平盖常用钢板制造。 3.10 压力容器的工作环境对材料性能的影响因素，主要有：（ ABCD ） A.温度高低 B.载荷波动 C.介质性质 D.加载速率 3.11 下列关于焊接应力和变形的说 法正确的有：（ ABC） A.焊接过程的局部加热导致焊接件的较大温度梯度，引起焊接应力和变形。 B.焊接应力和外载荷产生的应力叠加，易造成局部区域应力过高。 C.焊接形变使焊件形状和尺寸发生变化，需要进行矫形。 D.在进行焊接后，焊接变形较大的，焊接应力也较大。 3.12 为减少焊接应力和变形，可采取的措施有：（ AB） A.减少焊接接头数量 B.焊缝不要布置在高压区 C.使焊缝交叉 D.使用十字焊 3.13 压力容器局部腐蚀的主要形式有：（ ABD ） A.晶间腐蚀 B.小孔腐蚀 C.化学腐蚀 D.缝隙腐蚀 4压力容器设计 4.1 下列说法中，正确的有：（ ABC）
