油罐及管道强度设计复习题
060106油罐及管道强度设计-18
《油罐及管道强度设计》综合复习资料一、填空题1、罐壁板和管子的厚度负偏差是指。
2、罐壁厚度是根据荷载计算的。
3、立式圆柱形油罐罐壁开口补强原则是。
4、如果沿壁厚t为的立式油罐罐壁开一直径D为的人孔，需要补强的金属截面积是。
是指。
5、柔性系数ij6、立式油罐直径小于12.5米时，罐底宜采用的排版形式；而大于12.5米时，罐底宜采用的排版形式。
7、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为、、三大种油罐。
8、当立式油罐的容积超过时必须设计成变壁厚罐。
9、10万米3油罐的直径大约为米。
10、在材料和设计压力相同的条件下，曲管的壁厚比直管的壁厚。
11、拱顶罐的罐顶曲率半径为倍罐壁筒体直径。
12、当操作温度高于安装温度时，通过可以减小Π型补偿器内的热应力。
13、我国的标准风速是以一般平坦地区、离地面米高、30年一遇的分钟平均最大风速为依据的。
14、我国抗风圈一般设计在的位置上。
15、管路的跨度可根据条件和条件进行设计，根据条件确定的跨度在任何条件下都必须得到满足。
二、简述题1、回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义。
2、各种罐常采用哪些抗风措施？3、设计油罐时的最大和最小壁厚要求分别与哪些因素有关？4、分别说明拱顶罐的顶和罐壁的第一曲率半径和第二曲率半径。
5、简述无力矩假定的适用条件。
6、分别可采用哪些措施来提高拱顶罐和浮顶罐罐壁的稳定性，增强它们的抗风能力？7、浮顶的设计必须满足哪些要求？8、推导圆柱形油罐壁厚计算的定点法公式，并说明其使用范围。
9、简述回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，并以拱顶油罐的罐壁和罐顶为例分别说明。
10、浮顶罐和拱顶罐可分别采用哪些抗风措施？试说明理由。
11、平面管道热应力的大小与哪些因素有关，它们的变化如何影响热应力的大小？三、计算题1、一拱顶罐的拱顶为4mm 厚钢板，无加强筋，它与壁连接采用的包边角钢的横截面积F=7.28cm 2，包边角钢许用应力[σ]=160MPa ，油罐操作正压力200mm 水柱，真空度50mm 水柱，顶板自重340 N/m 2，活载荷（包括雪载）为800 N/m 2，油罐拱顶半径和罐壁直径R =D =7700mm ，顶板边缘切线与水平线的夹角ο30=α，焊缝系数η =0.85，弹性模量E =2.1×1011Pa 。
管道及储罐强度设计复习题
1.荷载包括：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。
P12.地下管道产生轴向应力的原因是温度变化和环向应力的泊松效应。
P83.固定支墩的设计主要是确定它的长宽高尺寸。
确定时主要从支墩的受力平衡、支墩不倾覆、支墩下面的土壤有足够的地耐压三个方面考虑。
P124.弯道使管道增大了柔性（也即弹性）或管系热胀的可能性。
P225.弯道之所以有较大的柔性，主要是由于在弯曲半径方向，管子截面上出现了扁率。
P226.三通的开孔补强设计方法采用等面积补强法。
P267.环向应力：由管道的内压产生，在有外压的情况下，管道外压也引起环向应力。
P288.轴向应力：内压、外压、热膨胀以及其他力和弯矩都可能产生轴向力。
P289.与地下管道一样，地上管道也是根据环向应力决定壁厚，再与轴向应力组合进行校核。
P4710.垂直载荷包括管道自重、保温结构重量、管内输送介质重量、管道附件重量。
P5111.通常管道的跨度可按管子的强度和刚度两个条件来确定。
P5512.常见的补偿方式是设置一些可伸缩的装置或弯曲管段。
常见的波纹式补偿器和填料函式补偿器。
弯曲管段的结构形式有L/Z/Π/Ω型补偿器、P7013.海水对海底管道线的作用力，包括垂直力（升力）和水平力两部分，其中水平力又有速度力（阻力）和惯性力两项。
P8914.将海底管道埋置于海底面以下，可以不再受波浪、潮流的直接作用，从而获得管道在海底的稳定性。
P9815.有时可确认利用锚杆将管道与岩盘基础锚固在一起，或是利用螺旋锚杆将管道与坚硬土基锚固在一起，用以保持管道在近岸区段海底面上的稳定性。
P10016.管道产生屈曲的原因，通常有外压作用下的弹性失稳、机械作用或管道本身缺陷造成的局部屈曲、弯曲屈曲和像“压杆”一样的纵向屈曲等。
P12117.在海洋管道敷设过程中，特别是深水管道，选定合理的δD(径厚比)是极为重要的，有时可以通过物理模型实验取得有关参数。
P13718.地震主要通过断层错动、土壤液化和地面振动影响管道。
2020年中国石油大学网络教育060106油罐及管道强度设计-20考试试题及参考答案
《油罐及管道强度设计》课程综合复习资料
一、填空题
1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为、、三大种油罐。
2、罐壁板和管子的厚度负偏差是指。
3、5万米3油罐的直径大约为米（40米、60米、80米）。
4、立式圆柱形油罐罐壁开口补强原则是。
5、如果沿壁厚t为的立式油罐罐壁开一直径D为的人孔，需要补强的金属截面积是。
6、我国抗风圈一般设计在的位置上。
7、拱顶罐的罐顶曲率半径为倍罐壁筒体直径。
8、我国的标准风速是以一般平坦地区、离地面米高、30年一遇的分钟平均最大风速为依据的。
是指。
9、柔性系数
ij
10、管路的跨度可根据条件和条件进行设计，根据条件确定的跨度在任何条件下都必须得到满足。
11、Π型补偿器可采用或的办法来提高其补偿能力。
二、选择题
1、管道热应力计算的弹性中心法求出的弹性力是在（）。
A、管系的形心
B、固定支座处
C、管系的弹性中心
2、对管道热应力进行判断的经验公式如果得到满足，则管道（）。
A、不用校核其热应力；
B、也要校核其热应力；
C、不一定要校核其热应力
三、简答题
1、各种罐常采用哪些抗风措施？
2、简述回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，并以拱顶油罐的罐壁和罐顶为例分别说明。
3、油罐罐壁为什么有最大和最小壁厚的要求，它们各与哪些因素有关。
4、浮顶罐和拱顶罐可分别采用哪些抗风措施？试说明理由
5、平面管道热应力的大小与哪些因素有关？
6、分别举出2种以上人工管路补偿器和自然管路补偿器。
油罐及管道强度设计第1页共4页。
060106油罐及管道强度设计期末考试复习资料
《油罐及管道强度设计》课程综合复习资料一、单选题1．“管道和储罐的失效判据具有通用性，也就是说任一判据都可以适用于任意场合。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B2．“管道和储罐设计应遵循“先爆后漏”原则而不是“未爆先漏”原则。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B3．“基于应变的设计方法是一种先进的设计方法，适用于一切管道任意工况的设计。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：A4．“高风险地区的管道设计时应具有更高的可靠度，实际设计时采用更大的安全系数。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B5．“无力矩理论微元平衡方程中的曲率半径一定是正值。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B6．下列说法中（）是正确的。
A．浮船的稳定性校核仅包括浮船的侧向稳定性校核和截面稳定性校核两部分B．根据“浮顶处于漂浮状态时，下表面应与储液全面接触”设计单盘板安装高度时，只要单盘板安装位置不超过其上限位置C max即可C．在计算浮顶积水时的抗沉性时，只要满足浮船的下沉深度不超过外边缘板高度，且留有一定裕量即可答案：C7．进行下节点强度校核时，下节点处的计算应力不宜超过（）。
A．2σsB．σsC．0.9σsD．[σ]答案：C8．圆柱形储罐罐壁下节点处的环向应力为（）。
A．接近于零B．C．约等于该处的弯曲应力D．约等于该处的剪切应力答案：A9．Π型补偿器可采用（）的办法来提高其补偿能力。
A．预先拉伸或预先压缩B．预先弯曲答案：A10．下列（）补偿器补偿能力最大。
A．L形补偿器B．Π型补偿器C．波纹管式补偿器D．球形补偿器答案：B11．下列（）补偿器可用于大压力的油气管道。
A．L形补偿器B．Π型补偿器C．波纹管式补偿器D．球形补偿器答案：B12．储罐和管道的连接一般使用（）补偿器。
A ．L 形补偿器 B ．Π型补偿器 C ．波纹管式补偿器 D ．球形补偿器 答案：C13．当[]cr P P >时，将式cr[]PP 按（）方法取整之后得到的的数值即为需要设置的中间抗风圈的数量。
油罐与管道强度试题库
32. 焊接的圆筒压力容器，其横向焊缝的强度应高于纵向焊缝的强度。
（×）
33. 基础顶部采用 100mm 以上的沥青砂层。
（√）
34. 采用等截面补强法对储罐的开孔进行补强后，开口位置的应力约为开口前的 1.3 倍。（√）
35. 基础锥面坡度：一般地基为 15‰；软弱地基应不大于 35‰，基础沉降基本稳定后的锥面
圈设在离上口 1.0m处，壁板自上而下的厚度分别为l0mm、10mm、10mm、12mm、15mm、 18mm、21mm、24mm、26mm 、29mm。建罐地区基本参数：空气密度ρ=1.25Kg/m3，
9. 为什么储罐壁板有最大厚度的限制：
10. 简述规范设计及其优缺点
11. 简述薄膜应力理论的适用条件
12. 为什么在压力容器设计中要考虑最小壁厚？
13. 油罐抗震加固措施有哪些？
14. 油罐基础的设计与施工必须满足以下基本要求
15. 改善地基承载力的方法有哪些？
16. 油罐罐底结构主要包括哪几个方面？其中边缘板设计又应注意哪几个方面？为什么对边
2、球形容器如图示，半径为 R，壁厚为 t，试求下述两种情况下 A、B 两点的径向和环向薄
膜应力（30 分） （1）容器仅受气体内压 P 作用。（5 分） （2）容器充有高度为 2R-H高度的储液，同时液面上方具有气体内压P0作用，已知储液密 度为ρ。（15 分）
（3）充液情况下容器支座处的约束反力。（10 分）
（×）
28．地震烈度是地震对某一地区影响的强烈程度，与震级是不同的概念。
（√）
29．材料强度是指载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力。用材料强度大的材料加工的
设备抗变形的能力强。
（×）
30．单盘式外浮顶储罐单盘只需满足强度和刚度要求，其安装高度没有要求。
油气储运工程管道和油罐强度设计复习资料
绪论：失效机理：1材料：A塑性失稳 B断裂 C应力腐蚀开裂 D氢致开裂 E裂纹的动态扩展。
2结构--丧失稳定性。
A塑性失稳：由于变形引起的截面几何尺寸的改变导致的丧失平衡的现象。
B断裂：由裂纹的不稳定扩展造成的，裂纹残生的原因：制造--焊缝，母材缺陷（气孔，夹渣，未焊透，分层）施工--机械损伤（表面划度，凹坑）运行--腐蚀环境。
C疲劳：材料在交变作用下的破坏，原因：内压变化--间歇输送，正反输送，输气：外力变化--风载荷（跨越管段），卡曼涡游震动（悬空管段），埋于公路下未夹套管管道。
D应力腐蚀开裂：基本条件：局部环境，敏感援建：应力条件：114MM--1067MM，t：3.2MM--9.4MM。
强度等级241μPa--480μPa 电阻焊:双面埋弧焊E氢致开裂:H2S--酸性环境,腐蚀产生氢侵入钢内而产生的裂纹.F:裂纹的动态扩展，输气管道特有的现象，脆性断裂：平断口，塑形区尺寸小，低韧性，多焊接缺陷，延性断裂：宏观塑性变形大，焊缝母材的缺陷部位。
止裂原理：止裂还是快速，持续扩展，取决于裂纹的扩扎速度V1，馆内介质在管道破裂的时候的减压波的速度V2，V1＞V2是快速扩展，V1＜V2止裂。
减压波380--440MM/S。
油1500MM/S管道的结构失稳：1轴向载荷--轴向失稳。
2外压--径向失稳。
3弯曲--径向失稳。
4联合载荷--径向失稳地下管道：地下敷设的好处：施工简单，占地面积小，节省投资，埋于地下的管道容易保护，不影响交通和农耕，因此被长距离油气管道和矿场集输管道普遍采用1：地下敷设管道的埋设深度综合考虑农耕深度，地面负荷，热油管你到对土壤保温与约束等因素，一般情况下管顶覆盖土层厚度为1--1.2M，热油管道管顶埋深取为1.2M，管道顶部距铁轨不小于1.3M。
距公路不小于1M，管道埋在略低于冰冻线处。
2：当要求管道平面走向或高度发生变化时，采用弹性敷设或弯头。
3：弹性敷设是利用管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形来改变管道的走向或适应高程的变化。
油罐及管道强度设计复习题
《油罐及管道强度设计》综合复习资料一、 选择，将选择项画“√”。
（10分）（1）、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（高度 直径 壁厚）有关。
（2）、立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（罐壁最下端 罐壁最下端以上0.3m 处 不确定）。
（3）、使用一个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P ，如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（ 是P/2 是P/3 重新计算）。
（4）、罐底边缘板厚度与（油罐内径、板材强度、底圈罐壁厚度）有关。
（5）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。
（6）、当拱顶罐呼吸阀中真空阀开启进气时，包边角钢内承受（拉应力、压应力）。
（7）、罐壁下节点处的00θ与M 呈（线性、非线性）关系，而罐底下节点处的0M 与0θ呈（线性、非线性）关系。
（8）、对管道热应力进行判断的经验公式如果得到满足，则管道（1、不用校核其热应力；2、也要校核其热应力；3、不一定要校核其热应力）。
（9）、对于容积超过20003m 的油罐，其直径与高度的比值随容积的增大而（基本不变、增大、减小）。
（10）、罐底中幅板厚度与（油罐内径、地基状况、底圈罐壁厚度）有关。
（11）、一般埋地管线敷设在（地下水位线以上、地下水位线以下 、冰冻线以上）。
（12）、 下列（罐壁设加强圈、罐顶设加强筋、罐顶设置呼吸阀）措施可增强拱顶罐的抗风能力。
（13）、平面管道热应力计算时，弹性中心法求出的弹性力的作用点在（管系的形心、固定支座处、管系的弹性中心）。
（14）、门型补偿器可采用（预先拉伸或预先压缩、预先弯曲、预先扭转）的办法来提高其补偿能力。
（15）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。
二、填空题（2’×15=30’）1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为、、三大种油罐。
2、为满足强度要求，罐壁下节点处的轴向应力σ与其材料屈服极σ的关系为。
中石油华东《油罐及管道强度设计》2021年春学期在线作业(二)【标准答案】
《油罐及管道强度设计》2021年春学期在线作业（二）
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 5 道试题,共 50 分)
1.题目和选项如下图所示：
{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:B
2.立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（）。
A.罐壁最下端
B.罐壁最下端以上0.3m处
C.不确定
答案:C
3.下列（）措施可增强拱顶罐的抗风能力。
A.罐壁设加强圈
B.罐顶设加强筋
C.罐顶设置呼吸阀
答案:A
4.油罐最小壁厚与（）有关。
A.油罐高度
B.油罐直径
C.材质
答案:B
5.拱顶的曲率半径约等于（）。
A.油罐半径
B.油罐直径
C.油罐高度
D.超过油罐半径即可
答案:B
二、判断题 (共 5 道试题,共 50 分)
6.管道架设于坡道上时，支架间的计算跨度比架设于平地上时小。
答案:错误
7.弯管内的应力状态不但与内压有关，而且与弯管的弯曲程度有关。
答案:正确
8.两固定端之间的直管道若温度应力（也叫热应力）过大，则设计时应增加管道壁厚。
答案:错误
9.按强度条件设计管道跨度时，可按塑性抗弯截面系数进行设计，此时计算出的跨度稍短，更有利于管道安全。
答案:错误
10.地下管道应埋设在地下水位线以上，冰冻线以下。
答案:正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《油罐及管道强度设计》综合复习资料
一、 选择，将选择项画“√”。
（10分）
（1）、立式油罐罐壁筒体的抗弯刚度与它的（高度 直径 壁厚）有关。
（2）、立式油罐罐壁最大环向应力的位置是在（罐壁最下端 罐壁最下端以上0.3m 处 不确定）。
（3）、使用一个加强圈以后罐壁可以承受的风压力是P ，如果不使用加强圈，则它能承受的风压力应（ 是P/2 是P/3 重新计算）。
（4）、罐底边缘板厚度与（油罐内径、板材强度、底圈罐壁厚度）有关。
（5）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。
（6）、当拱顶罐呼吸阀中真空阀开启进气时，包边角钢内承受（拉应力、压应力）。
（7）、罐壁下节点处的00θ与M 呈（线性、非线性）关系，而罐底下节点处的0M 与0θ呈（线性、非线性）关系。
（8）、对管道热应力进行判断的经验公式如果得到满足，则管道（1、不用校核其热应力；2、也要校核其热应力；3、不一定要校核其热应力）。
（9）、对于容积超过20003m 的油罐，其直径与高度的比值随容积的增大而（基本不变、增大、减小）。
（10）、罐底中幅板厚度与（油罐内径、地基状况、底圈罐壁厚度）有关。
（11）、一般埋地管线敷设在（地下水位线以上、地下水位线以下 、冰冻线以上）。
（12）、 下列（罐壁设加强圈、罐顶设加强筋、罐顶设置呼吸阀）措施可增强拱顶罐的抗风能力。
（13）、平面管道热应力计算时，弹性中心法求出的弹性力的作用点在（管系的形心、固定支座处、管系的弹性中心）。
（14）、门型补偿器可采用（预先拉伸或预先压缩、预先弯曲、预先扭转）的办法来提高其补偿能力。
（15）、两端固定的直管段的热应力要比同样条件下非直线布置的管段的热应力（大、小、不确定）。
二、填空题（2’×15=30’）
1、常用的立式圆柱形油罐按其顶的结构可分为、、三
大种油罐。
2、为满足强度要求，罐壁下节点处的轴向应力σ与其材料屈服极σ的关系为。
限
s
2、我国在设计油罐时，一般根据原则来
计算其直径和高度。
一般说来，等壁厚油罐的公称容积不超
过米3。
3、如果在壁厚为t的罐壁上开一直径为D的人孔，需用截面积
为的金属来进行补强。
当罐壁开孔接管的直径不超
过时，可不进行补强。
5、根据原则，拱顶油罐的罐顶曲率半径约
为倍罐壁筒体直径。
6、我国将抗风圈一般设计在的
m浮位置上。
某地区的瞬时风速为60s
m/，则在该地区建10,0003
cm。
一般顶罐时，所用抗风圈的最小截面系数为3
说来，抗风圈与罐壁连接处上下各倍壁板厚度能与抗风圈同时工作。
7、设计浮顶罐时，浮船外径比油罐内径小毫米。
W的关8、一般说来，管道的弹性截面系数W与其塑性截面系数,
系为，通常采用截面系数来进行管路跨度设计，使其满足强度要求。
9、直角弯管的柔性要比相同直径相同壁厚曲管的柔性。
10、Π型补偿器可采用或的办法来提高其补偿能力。
11、通常，管道的跨度可按管子的和两个条
件来确定。
12、某水平铺设的管道其中间跨度计算值为10米，则其边跨的计算值为 米；若将该管道铺设在30度斜坡上，则其中间跨的计算值为 米。
13、受均匀内压作用下的等壁厚曲管，其中最大应力发生在曲管 的 侧，该应力比同样状况下直管内的应力 。
14、某平面管系按正常方法铺设于两固定约束端之间，在某一温差 t 下，用弹性中心法求得约束端的作用力比值为P x /P y =5,若将温差改变为2 t ，则P x /P y = 。
15、一般地，公称容积5万3m 的浮顶罐，其直径约为 m 。
16、柔性系数ij 是指 。
三、简答题(4’×5=20’)
1、设计油罐罐壁为什么有最大和最小壁厚的要求，它们各与哪些因素有关？
2、简述回转薄壳的第一、第二曲率半径的定义，并以拱顶油罐的罐壁和罐顶为例分别说明。
3、简述无力矩假定的适用条件。
4、分别可采用哪些措施来提高拱顶罐和浮顶罐罐壁的稳定性，增
强它们的抗风能力？试说明理由
5、浮顶的设计必须满足哪些要求？
四、推导圆柱形油罐壁厚计算的定点法公式，并说明其使用范围。
(10’)
五、某拱顶油罐的正操作压力为200mm水柱，真空度50mm水柱，油罐壁的内直径D=14.5m，罐壁共八层，各层高度均为1.6m，上部六层壁厚都是5mm，第二圈壁板厚度6mm，底圈板厚度7mm，该罐罐壁的设计腐蚀裕量为0.5 mm，K z=1，如果不设加强圈，该罐适合在标准风速多大的地区建造？(10’)
六、一拱顶罐的拱顶为4mm厚钢板，无加强筋，它与壁连接采用的包边角钢的横截面积F=7.28cm2，包边角钢许用应力
[σ]=1600kgf/cm2，油罐操作正压力200mm 水柱，真空度50mm 水柱，顶板自重34kgf/m2，活载荷（包括雪载）为80kgf/m2，油罐拱顶半径和罐壁直径R=D=7700mm ，顶板边缘切线与水平线的
夹角 30=α，焊缝系数η=0.85，弹性模量E=2.1×106kgf/cm2。
（1）验算拱顶的稳定性；（5分）
（2）包边角钢是否满足强度要求。
（10分）
七、Φ159×4.5的A 3钢管铺设的L 平面管路，两端为固定端，几
何尺寸为m m 55⨯，不计曲管柔性；已知安装温度为-10℃，操作温度为85℃，管材的线膨胀系数为α=12×10-4cm/m ℃，弹性模量E=2×106kgf/cm 2，I=652cm 4，W=82cm 3，截面积F=21.7cm 2，已知[σ]η=1600kgf/cm 2。
（1） 计算A 点B 点的弯矩，并校核管路强度。
（2） 若要进一步提高管系的补偿能力，可采取哪些措施？
(10’)
C。