一、概况

这次分享压力容器设计基础知识的答辩思考题,总共167道,所有题目都有标准答案,内容主要是压力容器的基础知识,问题比较基础,稍微有点理论。

题目来源:

1、答辩人回忆整理;

2、《化工压力容器设计技术问答》[化工部基建司、五环公司][氮肥设计编辑部][1993][内部发行];

3、《压力容器技术问答》[陈庆,王海波,张天阳][化学工业出版社][2015][第一版];

4、《承压设备设计典型问题精解》[戴季煌][化学工业出版社][2010][第一版];

题库目录:

  • 什么是压力容器的失效?其表现形式有哪几种?
  • 什么是压力容器的常规设计法和分析设计法?
  • 什么是极限分析法?
  • 薄壁容器和厚壁容器如何划分?其强度设计的理论基础是什么?有何区别?
  • 法兰螺栓许用应力的安全系数为什么取得比容器的大?
  • 什么是无力矩理论?其适用范围有何限制?
  • 什么是薄壳的“不连续效应”或“边缘效应”?解决边缘问题的理论基础是什么?
  • 边缘应力有何特点?GB150中如何对待?
  • 降低局部应力的措施有哪些?
  • 在GB150中,为什么规定当半顶角α≤30°时,锥形封头大端可用无折边结构?而α>30°时要采用带过渡段的折边结构?
  • 设计内压无折边锥形封头时,大端和小端主要控制应力的性质及其强度限制条件有何区别?对大端的连接结构有何要求?
  • 内压无折边球面封头与半球形封头的结构和应力有何区别?
  • 椭圆和碟形等封头,为什么均带有直边?
  • 高压容器是否一定是厚壁容器?
  • 关于厚壁容器有哪几种失效观点?基于这些失效准则的强度设计有何异同?
  • 什么是厚壁筒体的“自增强”?
  • 热套式筒体的“最佳过盈量”是根据什么原则取定的?
  • 什么是外压容器的稳定性和临界压力?内压容器是否存在稳定性问题?
  • 容器失稳有哪些类型?各有何特点?
  • 什么是弹性失稳和非弹性失稳?用高强度钢代替低强度钢可否提高容器的弹性稳定性?
  • 外压长圆筒和外压短圆筒有何区别?在设计外压圆筒时,为什么广泛采用加强圈结构?
  • 法兰连接用双头螺栓的中部光杆为什么往往取略小于螺纹根径的细光杆?
  • 双锥密封设计中,其端盖的支承圆柱面与双锥环内圆柱面之间为什么要控制一定的径向间隙?此间隙大小的控制依据是什么?
  • 双锥环的密封压紧力由哪两部分组成?
  • 什么是垫片的有效密封宽度和基本密封宽度?
  • 垫片性能参数y和m是如何定义的?其物理意义是什么?
  • 设计整体法兰时,若强度不能满足要求,应如何调整?
  • 在GB150的等面积补强法中,为什么外压容器和平板的开孔补强面积公式中均需乘以0.5系数,而将补强面积减半?
  • 容器大开孔与小开孔有何异同?
  • 为什么各国规范对容器上不作另行补强的最大孔径均有限制?
  • 容器开孔接管处的应力集中系数有哪些影响因素?
  • 容器开孔接管处的应力集中有何特点?对补强有什么要求?
  • 容器开孔后,为什么需要补强?
  • GB150中,对外压圆筒和球壳等进行稳定性设计时,为什么要取不同的安全系数?
  • 为什么外压凸形封头均规定按外压球壳进行稳定性设计?
  • 仅受轴向压缩或弯曲的圆筒与仅受径向外压的圆筒和复合载荷同时作用的圆筒壳,其稳定性有何区别?设计时有何要求?
  • GB150中,为什么在外压圆筒设计计算时将Do/δe≥20与Do/δe<20两种情况区别对待?
  • GB150中,对于Do/δe<20的圆筒,为什么对其中Do/δe<4.0者又区别对待?
  • 圆筒壳、圆锥壳和球壳在仅受液压时或仅受气压时的薄膜应力分布及大小有何区别?
  • 在均布内压作用下,碟形壳、椭圆壳和球壳中的薄膜应力各有何特点?
  • 在仅受气压时,圆锥壳与圆筒壳中的薄膜应力有何异同?为什么半顶角不宜大于60°?
  • 什么是有限单元法?在压力容器设计中有何意义?
  • 什么是金属的蠕变?其影响因素有哪些?
  • 压力容器在什么情况下需考虑蠕变问题?如何进行蠕变设计?
  • 金属构件高温下应力松弛与蠕变有何异同?
  • 什么是一次应力、二次应力和峰值应力?其特征各如何?
  • 应力分类设计方法中对各类应力是如何限制的?
  • 承受均布载荷薄圆平板的应力分布有什么特点?为什么平板盖比相同条件下的凸形封头的厚度要大得多?
  • 对于厚平板盖为什么要校核其危险环断面的组合应力?
  • 受均载矩形平板的应力是如何分布的?
  • 法兰的设计分析方法所依据的理论基础有哪几类?GB150—2011中的法兰设计方法采用哪一类?
  • 为什么圆筒中径公式可以适用到径比K≤1.5?
  • 椭圆封头和碟形封头的结构尺寸有何限制规定?
  • 外压圆筒设计为什么要用图算法?说明GB150外压算图中A和B的意义及算图的由来和应用范围。
  • 在什么情况下两种壳的连接边缘会产生横推力?有何危害?如何控制或防止?
  • 什么是安定性? 
  • 厚壁筒体的应力状况与薄壁筒体有何不同?其沿壁厚方向的应力分布有什么特征?
  • 高压筒体端部受到哪些力的作用?为什么要校核其直径断面的弯曲应力?
  • 根据Waters法说明高颈法兰中作用的应力及其许用应力的差异
  • 什么是米赛斯(Mises)屈服准则?
  • 对于内压内加热的圆筒体,为什么要求校核其外壁的组合应力?而内压外加热时,则要求校核其内壁的组合应力?
  • 超高压容器是否可以采用弹性失效准则确定壁厚?
  • 法兰螺栓许用应力的安全系数为什么取得比容器的大?
  • 法兰连接用双头螺栓的中部光杆为什么往往取略小于螺纹根径的细光杆?
  • 什么是压力容器的失效?其表现形式有哪几种?
  • 什么是压力容器的常规设计法和按应力分类设计法?GB150是采用哪种设计法?
  • 什么是极限分析法?
  • 什么是安定性概念?
  • 什么是一次应力、二次应力和蜂值应力?其特征和强度条件各如何?
  • 应力分类设计方法中对各类应力是如何限制的?
  • 压力容器疲劳失效的特点及其影响因素是什么?
  • 压力容器在什么条件下须进行疲劳设计?
  • 什么是金属的蠕变?其影响因素有哪些?
  • 压力容器在什么情况下须考虑蠕变问题?如何进行蠕变设计?
  • 高温下密封螺栓的应力松弛与蠕变有何异同?
  • 什么是断裂力学?在压力容器安全工程中有哪些应用?我国的《压力容器缺陷评定规范》(CVDA)可以解决哪些安全问题?
  • 什么是应力强度因子和裂纹尖端张开位够?
  • 什么是有限单元法?在压力容器设计中有何意义?
  • 薄壁容器和厚壁容器如何划分?其强度设计的理论基础是什么?有何区别?
  • 什么是无力矩理论?其适用范围有何限制?
  • 在均匀压力下,圆筒壳与球壳中的薄膜应力有何异同?
  • 在仅受内压时,圆锥壳与圆筒壳中的薄膜应力有何异同?为什么半顶角α不宜大于60°?
  • 圆筒壳、圆锥壳和球壳在仅受液压时或仅受气压时的薄膜应力分布及大小有何区别?
  • 在均布内压作用下,蝶形壳、椭圆壳和球壳中的薄膜应力各有何特点?
  • 什么是薄壳的边缘效应?解决边缘问题的理论基础是什么?
  • 边缘应力有何特点?GB150中如何对待?
  • 椭圆封头和蝶形封头的结构与应力有何特点?其结构尺寸有何限制规定?
  • 在什么情况下两种壳的连接边缘会产生横推力?有何危害?如何控制或防止?
  • 在GB150中,为什么规定当半顶角α≤30°时,可用无折边结构?而α>30°时要采用带过渡段的折边结构?
  • 设计内压无折边锥形封头时,大端和小端主要控制应力的性质及其强度限制条件有何区别?对大端的连接结构有何要求?
  • 内压无折边球面封头与半球形封头的结构和应力有何区别?
  • 椭圆和蝶形等封头,为什么均带有直边?
  • 高压容器是否一定是厚壁容器?
  • 厚壁筒体的应力状况与薄壁筒体有何不同?其沿壁厚方向的应力分布有什么特征?
  • 关于厚壁容器有哪几种失效观点?基于这些失效准则的强度设计有何异同?
  • 材料力学有哪4个强度理论?其适用范围如何?
  • 什么是米赛斯(Mises)屈服准则?
  • 对于内压内加热的圆筒体,为什么要求校核其外壁的组合应力?而内压外加热时,则要求校核其内壁的组合应力?
  • 在考虑热应力的组合应力计算中,由操作压力引起的应力为什么要用拉美公式的当量应力?
  • 超高压容器是否可以采用弹性失效准则确定壁厚?
  • 什么是厚壁筒体的“自增强”?
  • 热套式筒体的“最佳过盈量”是根据什么原则取定的?
  • 何谓薄板?在压力容器中薄板应力分析的理论基础是什么?
  • 受均载圆形平板的应力分布有什么特点?为什么平板盖比相同条件下的凸形封头的厚度要大得多?
  • 对于厚平板盖为什么要校核其危险环断面的组合应力?
  • 受均载矩形平板的应力是如何分布的?
  • 什么是容器的稳定性和临界压力?内压容器是否存在稳定性问题?
  • 容器失稳有哪些类型?各有何特点?
  • 什么是弹性失稳和非弹性失稳?用高强度钢代替低强度钢可否提高容器的弹性稳定性?
  • 外压长圆筒和外压短圆筒有何区别?在设计外压圆筒时,为什么广泛采用加强圈结构?
  • 外压圆筒设计为什么要用图算法?说明GB150外压算图中A和B的意义及算图的由来和应用范围。
  • GB150中,为什么在外压圆筒设计计算时将Do/δe≥10与Do/δe<10两种情况区别对待?
  • GB150中,对于Do/δe<10的圆筒,为什么对其中Do/δe<4.0者又区别对待?
  • 仅受轴向压缩或弯曲的圆筒与仅受径向外压的圆筒和复合载荷同时作用的圆筒壳,其稳定性有何区别?设计时有何要求?
  • 为什么外压凸形封头均规定按外压球壳进行稳定性设计?
  • GB150中,对外压圆筒和球壳等进行稳定性设计时,为什么要取不同的安全系数?
  • 容器开孔后,为什么需要补强?
  • 容器开孔接管处的应力集中系数有哪些影响因素?
  • 容器开孔接管处的应力集中有何特点?对补强有什么要求?
  • 容嚣大开孔与小开孔有何异同?
  • 为什么各国规范对容器上不作补强的最大孔径均有限制?
  • 在GB150的等面积补强法中,为什么外压容器和平板的开孔补强面积公式中均须乘以0.5系数,而将补强面积减半?
  • 法兰的设计分析方法所依据的理论基础有哪几类?GB150—89中的法兰设计方法采用哪一类?
  • 根据Waters法说明高颈法兰中作用的应力及其许用应力的差异?
  • 设计整体法兰时,若强度不能满足要求,应如何调整?
  • 垫片性能参数y和m是如何定义的?其物理意义是什么?
  • 什么是垫片的有效密封宽度和基本密封宽度?
  • 双锥环的密封压紧力由哪两部分组成?
  • 在双锥密封设计中,其端盖的支承圆柱面与双锥环内圆柱面之间为什么要控制一定的径向间隙?此间隙大小的控制依据是什么?
  • 高压筒体端部受到哪些力的作用?为什么要校核其直径断面的弯曲应力?
  • 介质毒性危害的程度分类
  • 介质的“易燃、易爆”
  • 设计压力与计算压力的区别
  • 盛装液化气体的固定式压力容器设计压力的确定
  • 最大允许工作压力
  • 设计温度
  • 受环境低温影响的压力容器设计温度的确定
  • 工作温度与设计温度
  • 管壳式换热器管、充程沿长度的平均温度与管、壳程设计温度
  • 设计中应考虑的载荷
  • 腐蚀裕量
  • 应力腐蚀的控制
  • 圆筒和封头焊接接头系数φ
  • 焊接接头系数的选取及焊接接头的视图表达
  • 装量系数
  • 压力试验和气密性试验
  • 真空容器进行内压试验的目的
  • 压力容器设计使用寿命
  • 搅拌设备电机的功率核定及选型
  • 《容规》与GB150的适用范围关于压力、介质限定的差异
  • 盛装最高工作温度低于标准沸点的液体而未完全充满的压力容器如何划类
  • 球罐容积的限制
  • 低温低应力工况
  • 设计文件中压力容器类别的表达
  • 《简单压力容器安全技术监察规程》适用的简单压力容器
  • 《简单压力容器安全技术监察规程》规定的“推荐使用寿命”
  • 简单压力容器中介质对含有少量油、干灰和细尘的规定
  • 简单压力容器的设计方法及相关规定
  • 简单压力容器“同一型号”的确定
  • 简单压力容器的组批
  • “新容规”对设计单位选用境外牌号材料的规定
  • “新容规”与“旧容规”对多腔的容积的规定
  • “新容规”与“旧容规”对产品焊接试件的要求
  • “新容规”与“旧容规”类别划分的差别
  • 固定式压力容器安全技术监察规程(以下简称“新容规”)与压力容器安全技术监察规程(以下简称“旧容规”)适用范围的主要区别
  • 超过推荐使用寿命的简单压力容器的使用
  • 简单压力容器爆破试验

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