过程设备设计复习题及答案
《过程设备设计》期末复习题及答案
《过程设备设计》期末复习题及答案第一章规程与标准1-1 压力容器设计必须遵循哪些主要法规和规程？答：1．国发[1982]22号：《锅炉压力容器安全监察暂行条例》（简称《条例》）；2．劳人锅[1982]6号：《锅炉压力容器安全监察暂行条例》实施细则；3．劳部发[1995]264号：关于修改《〈锅炉压力容器安全监察暂行条例〉实施细则》"压力容器部分"有关条款的通知；4．质技监局锅发[1999]154号：《压力容器安全技术监察规程》（简称《容规》）；5．劳部发[1993]370号：《超高压容器安全监察规程》；6．劳部发[1998]51号：《压力容器设计单位资格管理与监督规则》；7．劳部发[1995]145号：关于压力容器设计单位实施《钢制压力容器-分析设计标准》的规定；8．劳部发[1994]262号：《液化气体汽车罐车安全监察规程》；9．化生字[1987]1174号：《液化气体铁路槽车安全管理规定》；10．质技监局锅发[1999]218号：《医用氧舱安全管理规定》。
1-2 压力容器设计单位的职责是什么？答：1．设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责；2．容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样；3．容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。
1-3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用与不适用范围是什么？答：适用范围：1．设计压力不大于35MPa的钢制容器；2．设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。
不适用范围：1．直接用火焰加热的容器；2．核能装置中的容器；3．旋转或往复运动的机械设备（如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等）中自成整体或作为部件的受压器室；4．经常搬运的容器；5．设计压力低于0.1MPa的容器；6．真空度低于0.02MPa的容器；7．内直径（对非圆形截面，指宽度、高度或对角线，如矩形为对角线、椭圆为长轴）小于150mm的容器；8．要求作废劳分析的容器；9．已有其他行业标准的容器，诸如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。
过程设备-5
32 d 其中： D
D 1 32
4 4
W
I D/2
D 3 1 4
16
5-5 圆轴扭转时的应力和变形
5.5.3 圆轴扭转变形
T
d T dx GI T d dx GI T 扭转角： d L GI l
平面假设： 变形前为圆形截面，变形后仍保持为同样大小的圆 形平面，且半径仍为直线。
5-5 圆轴扭转时的应力和变形
5.5.2 圆轴扭转的剪应力
AA dx R d
d R dx
m
A
剪应变与半径成正比
d
G max min
（
A’
dx
d R G GR dx 0 0
ρ
I
A
2 dA 2 2 d
4 0
D
D
32
W
I R
I D/2
D 3
16
5-5 圆轴扭转时的应力和变形
空心圆轴的极惯性矩和抗扭截面模量
I
dρ
D 2
A
2 dA 2 2 d
d 2
D ρ d
D4 d 4
5 剪切和扭转
5-1 剪切构件的特点和实例
5.1.1 剪切的概念
5-1 剪切构件的特点和实例
P P
受力特点：大小相等、方向相反、作用 线距离很小。 变形特点：两相邻截面间发生错动。
5-1 剪切构件的特点和实例
P
{
}P
Q Q’
过程设备-3
3.6 材料拉伸和压缩时的力学性能 及测试
3. 强化阶段 c-d 段
该段的最高应力
强度极限 b
d
e p
s
b
b c a
0
3.6 材料拉伸和压缩时的力学性能 及测试
4. 局部变形阶段 d-e 段 试件被拉断
d e b c a e p s
b
0
3.6 材料拉伸和压缩时的力学性能 及测试
许用应力[σ]
构件开始破坏时的应力。
[ ]
0
n
n>1 安全系数
考虑实际情况及必要强度储备取： N [ ] A 满足强度条件的构件面积： 杆件所能承受的最大载荷：
A N [ ]
N max [ ] A
3.4 直杆拉伸或压缩时的强度条件
例3-4： 已知（如图），载荷G=1200N，螺纹根径 d= 6.4mm，材料为Q235，许用应力[] = 115 Pa 试校核起吊时吊环螺钉是否安全？
3. 2 拉伸和压缩
例3-3：已知（如图），斜杆AB的直径d=20mm，载 荷Q=15kN，求AB 杆上的正应力。
A
0.8 m
B
C
1.9 m
Q
3. 2 拉伸和压缩
解：1. 取研究对象
NBA A
B
C
Rcx Rcy
NAB
B Q
NAB’
3. 2 拉伸和压缩
2. 列平衡方程，求轴力NAB
C
NAB
B
f cos cos 2
f sin cos sin
过程设备设计复习题及答案——
过程设备设计复习题及答案换热设备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 ）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。
6.1??按照换热设备热传递原理或传递方式进行分类可以分为以下几种主要形式：（ABC）A. 直接接触式换热器B. 蓄热式换热器C. 间壁式换热器D. 管式换热器6.2 下面属于管壳式换热器结构的有：（ABCD）A. 换热管B. 管板C. 管箱D. 壳体6.3 引起流体诱导振动的原因有：（ACD）A. 卡曼漩涡B. 流体密度过大C. 流体弹性扰动D. 流体流速过快6.4 传热强化的措施有：（BCD）A. 提高流量B. 增加平均传热温差C. 扩大传热面积D. 提高传热系数6.5 下列关于管壳式换热器的描述中，错误的是：（CD）A.管壳式换热器结构简单、紧凑、能承受较高的压力。
B.管壳式换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗的场合。
精细化工过程与设备期末复习题库
1．根据几何形式的不同可以把化工生产中用到的反应器分为：锅式、塔式、管式、固定床或流化床反应器等。
2．选择釜式反应器的搅拌器时，需要考虑的主要因素有：搅拌目的、化学反应要求和物料物性等。
3．根据传热过程方程式，欲强化搅拌反应釜的传热，可以采取提高传热面积，提高传热系数和增大传热温差等措施。
4．反应器中流体微元在流动方向（即轴向）上的混合，称做返混。
这种现象的存在会使反应物的浓度降低，造成反应速度也降低。
5．物料衡算的理论基础是：质量守衡定律。
6．要控制一定的反应温度，可采用间壁传热式、直接传热式、蒸发式传热、外循环传热或绝热式传热等传热形式对反应器进行换热。
7．液体从轴向流入叶轮，并从轴向流出的叶轮，称为轴向流叶轮；液体从轴向流入，径向流出的叶轮，称为径向流叶轮。
8．在理想置换反应器中，所有流体微元的停留时间相同，同一横截面上各处物料的组成和温度都是相同的，反应时间也相同。
9．确定搅拌反应器的搅拌功率时，反映物料的流动特性的准数为：Re，反映重力影响的准数为：Fr。
10．间歇反应器内反应物料的浓度是时间的函数，与其在反应器内的空间位置无关；并且物料中的所有流体微元在反应器内的反应时间都是相同的。
11．确定搅拌反应器的搅拌功率时，准数Fr反映了重力对功率的影响，准数Re反映了物料的流动特性对功率的影响。
12．对于理想混合反应器来说，反应器内部各处的物料组成和温度都是相同的，且等于出口处的组成和温度。
13．间歇反应器内反应物料的浓度是时间的函数，与其在反应器内的空间位置无关；并且物料中的所有流体微元在反应器内的反应时间都是相同的。
14．对于理想混合反应器来说，反应器内部各处和出口处的物料的组成和温度都是相同的。
15. 精细化学品的特点：多品种、化学反应复杂、反应物料相态多样化、反应介质腐蚀性强、高技术密集度。
16. 精细化率=精细化工总产值/化工总产值17.一般说来，对于互不相溶的非均相体系，通常采用涡轮式或推进式搅拌器作强烈的混合；对于不太强烈的混合，如固态或悬浮态物料，不要求剧烈的搅拌，大多采用桨式或锚式搅拌器。
过程设备设计复习题及答案
过程设备设计复习题及答案一、单选题1.压力容器导言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(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于(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)毒性为高度或极度危害介质PV>=的低压容器应定为几类容器: （C ）A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围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毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为: （B ）A.<m3m3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.下列属于分离压力容器的是: （ C ）3. A.蒸压釜 B.蒸发器4. C.干燥塔 D.合成塔5.压力容器应力分析在厚壁圆筒中, 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 ）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：（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下列关于局部载荷说法正确的是：（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.大于四个下列关于薄壳应力分析中应用的假设, 错误的是：（D ）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6.关于薄圆平板的应力特点, 下列表述错误的是：（B ）7. A.板内为二向应力, 切应力可予以忽略 B.正应力沿板厚分布均匀8. 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9.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响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。
《化学反应过程及设备》期末复习题
《化学反应过程及设备》期末复习题一、单项选择题1.在反应设备内，任取一尺度远小于反应器内物料体积的微元单位，在微元内不存在组成和温度的差异，且整个反应器内的物料均达到分子尺寸的均匀，这种体系称为（）体系。
（）。
A．均相体系 B．液相体系C．恒温体系 D．绝热体系2.一反应关键组分A的转化率为96%，对A产物的选择性为75%，则该反应中A的收率为（）。
A．0.77 B．0.75C．0.74 D．0.723.某反应的温度由300K上升10K时，反应速率常数增大为原来的4倍，如果此反应的温度由400K上升10K时，反应速率常数增大为400K时的（）4倍A．＜ B．=C．＞ D．无法判断4.可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应的速率的关系为：r正（）r逆。
A．＜ B．=C．＞ D．无法判断5.等温恒容条件下，某不可逆反应的达到一定转化率所需的反应时间与初始浓度有关，初始浓度越高，所需时间越短，那么该反应为（）。
A．零级B．一级C．二级 D．三级6.不同停留时间的质点之间的混合称为（）。
A．返混B．混合C．扩散 D．凝聚7.对于反应 A+B→R+S，对于A、B都是一级反应，当配料比大到反应中消耗的B组分可以忽略，该反应可以视为（）。
A．零级 B．一级C．二级 D．三级8.物料围绕搅拌轴做圆周运动，称为切向流或环向流，特别是切线流严重时，釜内液体在离心力的作用下，会沿着釜内壁上升，中心液面下降，形成一个大的漩涡，即出现（）。
A．扩散 B．打漩C．对流 D．涡流9.气固相催化剂反应的7个步骤里，可能存在最难进行的一步，即其阻力最大、速度最慢，其它步骤的速度都很大，可瞬间达到平衡状态。
速度最慢的这一步称为（）。
A．扩散步骤B．控制步骤C．表面反应步骤 D．吸附步骤10.以颗粒（非球形颗粒）体积相等的球体的直径表示的颗粒直径，称为（）直径。
A．体积相当 B．外表面积相当C．比表面积相当 D．平均11.均相反应的基本特点是反应体系已达到（ ）尺度上的均匀混合（ ）。
过程设备机械设计基础
。
10 直杆拉伸时，下面有关直杆横截面上的应力的说法 哪些是正确的？
A 正应力不等于零； C 正应力等于零； B 剪应力不等于零； D 剪应力等于零。
力矩是用来描述一个外力使物体绕某一点转动的效果。 由于选择点不同，力矩的大小也不相同。 力偶矩是用来描述力偶（两个力）使物体转动效果的物 理量。由于这两个力大小相等，方向相反，所以这一对 力使物体的转动效果（力偶矩）等于两个力分别对平面 上任意一点的力矩之代数和。 因此，力偶矩的大小与矩心无关，事实上，在讨论力偶 矩时，一般不涉及矩心。
判断题
（ ）1、力偶无合力，因此它是平衡力系。 （ ）2、二力杆件所受力的方向沿着杆线。
（ ）3、二力杆件是指受到一对平衡力作用的直杆。
（ ）4、梁的一端为固定端约束，在该约束处的挠度等于零、但是 转角不等于零。
（ ）5、如果梁的某一段上没有载荷作用，那么这段梁上的剪力必 然为0。
（√）6、梁的抗弯截面模量反映了梁的抗弯能力，抗弯截面模量愈 大，能承受的弯矩愈大。
d） GPa
b） KPa
b）0.3
c） MPa
c）0.4
14. 钢材的泊松比约为
。
d）0.5
钢材主要力学性能：弹性模量200GPa。泊松比0.3， 屈服强度150~600MPa，
铝材主要力学性能：弹性模量71GPa。泊松比0.33， 屈服强度100~400MPa， 学习时注意单位和数量级。 泊松比通常小于0.5,橡胶的泊松比较大，通常在0.45 以上。 正确理解和把握材料的拉伸曲线和应力应变曲线
a） 增加 b） 减小 c） 不变 d）不确定
欧拉公式
E cr 2
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《化工过程设备设计》期末复习题及答案一、名词解释1．外压容器内外的压力差小于零的压力容器叫外压容器。
2．边缘应力由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。
3．基本风压值以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。
4．计算厚度由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。
5．低压容器对内压容器当其设计压力为 1.6MPa P 1MPa 0<≤.时为低压容器。
6．等面积补强法在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。
7．回转壳体一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。
8．公称压力将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准等级就是公称压力。
9．计算压力在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。
10．20R20表示含碳量为%，R 表示容器用钢。
11．设计压力设定在容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。
12．强制式密封完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。
13．强度构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。
14．临界压力导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。
15．主应力在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力，这样的平面为主平面。
在主平面上作用的正应力为主应力。
16．内压容器内外压力差大于零的压力容器叫内压容器。
17．强度构件抵抗外力作用不致发生过大变形或断裂的能力。
18．无力矩理论因为容器的壁薄，所以可以不考虑弯矩的影响，近似的求得薄壳的应力，这种计算应力的理论为无力矩理论。
19．压力容器内部含有压力流体的容器为压力容器。
20.薄膜应力由无力矩理论求得的应力为薄膜应力。
二、判断是非题（正确的划√，错误划×）1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。
（×）2．设计压力为4MPa的容器为高压容器。
（×）3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。
（×）4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。
（√）5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。
（×）6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。
（√）7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。
（√）8．边缘应力具有自限性和局限性。
（√）9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。
（×）10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。
（×）11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来（√）12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。
（×）13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小（×）14．塔的最大质量出现在其水压试验时（√）15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。
（×）16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。
（×）17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。
（×）18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。
（×）19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。
（√）20．法兰联结结构中，垫片是一个不可缺少的元件之一。
（√）三、填空题1、弹塑性材料从拉伸到断裂所经历的四个阶段是①弹性变形阶段 ②屈服阶段③强化阶段 ④缩颈断裂阶段。
2、一钢管由无缝钢管而成，则钢管的公称直径是指它们的 名义直径 。
3、边缘应力特征为① 自限性 ② 局限性 。
4、中压容器是指其设计压力为 Mpa P MPa 106.1<≤ 。
5、受外压作用的长圆筒发生的是 稳定性 破坏，而不是 强度 破坏。
6、设计温度在壁厚设计时与的选择① 材料 ② 许用应力 有关。
7．钢材中含有杂质硫会造成钢材的 热脆 性增加，含有杂质磷会造成 冷脆 性增加。
8．压力容器按其用途可分为① 换热设备 ，② 反应设备 ，③分离设备 ，④ 储存设备 等四类。
9．压力容器边缘应力具有 局限性 和 自限性 两个特点。
10．直立设备塔除承受工作介质压力作用外，一般还承受① 地震载荷 ，② 风载荷 ，③ 质量载荷 的作用。
四、简答题1．设置加强圈目的是什么答：设置加强圈的目的是减小计算长度，提高容器抗失稳的能力。
2．压力容器计算中壁厚名称有几种答：有计算厚度，设计厚度，名义厚度，有效厚度。
3．为何要限定水压试验时的试验温度答：限定水压试验的试验温度是为了使水温高于材料的转脆温度而低于水的沸点温度，确保水压试验正常进行。
4．为何在薄壁容器的壁厚设计公式中引入焊缝系数答：为了补偿焊接应力或焊接缺陷等因素对容器强度的削弱，所以引入焊缝系数。
5．设计某一钢制外压短圆筒时，发现20g 钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比20g 高35%的16MnR 钢板来满足设计要求答：不能。
因为临界压力与材料的强度无关。
6．一管法兰为碳钢。
操作温度为300℃，操作压力为，试选择法兰型式及公称压力 答：选平焊法兰，其公称压力为。
7．一外压钢制圆筒，已知其临界压力为，试问当外压为，内压为时能否使用该圆筒 答：不能。
因为Pcr=4MPa 00321...=，cr i 0P 501060P P >=-=-... 所以，不能满足稳定性要求。
8．管法兰按联接方式分有哪些类型答：管法兰按联接方式分有整体法兰、螺纹法兰、和活套法兰三种。
9．指出球壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设球的半径为R答：球壳上任意点的第一与第二曲率半径均为R 。
10．塔在水压试验时，其合成应力的计算为何不考虑地震载荷的作用答：因为人们不会在地震时进行水压试验时，也就是说，水压试验时没有地震载荷，因此其合成应力的计算可以不考虑地震载荷的作用。
11．法兰联结中，影响法兰密封的因素有哪些答：影响法兰密封的因素有：①螺栓预紧力②密封面型式③法兰刚度④垫片性能⑤操作条件。
12．标准法兰公称压力如何选取答：法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三大因素有关。
当法兰材料一定时，法兰公称压力的选取满足法兰在最高操作温度下的最高允许压力大于等于法兰的最大操作压力。
13．等面积不强法的补强原则是什么答：局部补强的金属截面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积。
14．为何椭圆形封头一般带有一段直边答：使椭圆形封头与筒体焊接时光滑连接，减小此焊缝处的边缘应力。
15．外压容器的临界压力与那些因素有关答：①容器的长径比、厚径比有关②与容器所用材料的的弹性模量、泊松比有关③与容器的椭圆度有关。
16. Q235-B 属于哪一类钢并解释各符号的含义答：属于乙类普通碳素钢。
Q ——表示屈服限；235——表示屈服限为235MPa ；B ——表示乙类碳素钢；17. 水压试验的目的是什么为什么水压试验时必须限制其环境温度答：目的：降低开孔接管处的应力峰值，使这个应力峰值限定在一定许可范围内。
水压试验时必须限制环境温度，使环境温度小于水沸点温度以防止水转化为气体，高于材料的转脆温度以防止材料发生脆性破坏影响试验结果。
18. 内压容器强度设计时为什么要引入焊缝系数答：为了补偿由于焊接工艺造成的对容器强度、塑性及韧性的破坏，所以引入一小于等于的焊缝系数。
19. 何谓计算厚度δ何谓名义厚度n δ何谓有效厚度e δ答：计算厚度：有公式计算而得的厚度；名义厚度:计算厚度加上壁厚附加量再向上圆整至标准值；有效厚度：名义厚度减去壁厚附加量。
20．工程中常用的补强结构有哪些补强圈上一M10孔的作用是什么答：工程中常用的补强结构有：贴板补强，接管补强和整体补强。
贴板补强上一M10螺栓孔的作用是检查孔，以便焊后通压缩空气检查焊缝有无不紧密之处21．什么叫压力容器的最小厚度规定压力容器最小厚度的目的是什么答：为满足运输、制造和安装的刚度要求而规定的不包括腐蚀余量在内的厚度。
规定压力容器最小厚度的目的是在薄壁容器设计中满足运输、制造和安装的刚度要求。
22．压力容器何时要进行压力试验为何要限制水压试验时的环境温度答：容器制造完毕后或检修、安装完毕后投入使用之前，进行水压试验。
原因是防止水变为气体，同时确保在水压试验时不会发生材料突然变脆而造成强度破坏的现象，使水压试验能顺利进行，达到通过水压试验检验容器强度及有无渗透现象的目的。
23．20R属于何类型钢解释其中各符号的含义。
答：20R属于优质碳素钢。
20表示含碳量为%，R表示为容器钢。
25．无力矩理论应用范围是什么答:①压力容器几何形状应该是旋转体②压力容器的壁厚与直径的比值小于等于③忽略薄壁壳体中的弯矩。
26.试述承受均布外压的回转壳破坏的形式，并与承受均布内压的回转壳相比有何异同答：承受均布外压的回转壳的破坏形式主要是失稳，当壳体壁厚较大时也有可能出现强度失效；承受均布内压的回转壳的破坏形式主要是强度失效，某些回转壳体，如椭圆形壳体和碟形壳体，在其深度较小，出现在赤道上有较大压应力时，也会出现失稳失效。
27. 影响材料设计系数的主要因素有哪些答：影响材料设计系数的主要因素有：应力计算的准确性、材料性能的均匀必、载荷的确切程度、制造工艺和使用管理的先进性以及检验水平等因素。
28. 螺栓法兰连接密封中，垫片的性能参数有哪些它们各自的物理意义是什么答：○1有垫片比压力y和垫片系数m两个。
○2垫片比压力y的物理意义为形成初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力；垫片系数m的物理意义为保证在操作状态时法兰的密封性能而必须施加在垫片上的压应力。
29.什么是材料设计系影响材料设计系数的主要因素有哪些答：影响材料设计系数的主要因素有：应力计算的准确性、材料性能的均匀必、载荷的确切程度、制造工艺和使用管理的先进性以及检验水平等因素。
3. 现设计一内压圆筒形容器，已知设计压力=P ，设计温度为200℃，圆筒体的内=i D 2000mm 。
材料选用20R ，[]123MPa t =σMpa s 245=σ，壁厚附加量C=2mm 。
要求采用双面对接焊缝，局部探伤。
①确定该容器筒体壁厚，②进行水压试验强度校核。
解：因为采用双面对接焊缝，局部探伤：85.0=ϕ MPa P P c 2.1=≈① []mm 544.112.185.0123220001.2P 2D P c t i c =-⨯⨯⨯=-=ϕσδ m m 544.13211.544C n =+=+=δδ 再向上圆整得mm n 14=δ该的容器名义壁厚为14mm 。
②[][]MPa 5.10.12.125.125P .1P t T =⨯⨯==σσ m m 122-14C n e ==-=δδMPa 9.1471285.021220001.52)D (P e e i T T =⨯⨯+⨯=+=）（ϕδδσ MPa 5.2202459.09.0s =⨯=σs T 9.0σσ<∴所以该容器水压试验强度合格。