在线考试(主观题)化工过程设备设计

中国石油大学（北京）远程教育学院
期末考试
《化工过程设备设计》
学习中心：奥鹏_______ 姓名：许飞苹________ 学号：_943897______
关于课程考试违规作弊的说明
1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、简答题（每题10分，共60分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）
1．写出计算厚度与名义厚度的区别？
2.写出计算厚度与设计厚度的区别？
3．什么是压力容器的公称直径？
4.什么是无缝钢管的公称直径？
5．压力容器进行水压试验的目的是什么？
6. 为什么要限定压力容器水压试验时的试验温度？
7．外压圆筒中设置加强圈的目的是什么？
8. 哪些因数影响外压容器临界压力的大小？
9．对于薄壁容器，规定容器的最小厚度的目的是什么？
10. 等面积补强法的补强原则是什么？
11.什么叫基本风压值？
12.什么叫公称压力？
二、计算题（共20分）
1. 沿顶部支承的储罐如图。

已知其中径mm D 2000=，储水高4000H mm =，有效壁厚mm 10=δ，顶部气压MPa P
2.00=，A 点离储罐底面之距离mm x 3000=，求A 点的两
向薄膜应力？(32=9.810N m γ⨯水)
三、工程应用题（20分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2题进行作答）
1. 现设计一内压圆筒形容器，已知其设计压力P=1.2MPa ，设计温度为200℃，圆筒体的内径D i =2000mm 。

材料选用Q245R ，[]123MPa t
=σ245s MPa σ=，壁厚附加量C=2mm 。

要求采用双面对接焊缝，局部探伤，容器的焊缝系数取ψ=0.8。

试：
①确定该容器筒体壁厚（10分）
②进行水压试验强度校核（10分）
2. 某化工厂欲设计一台卧式化工容器。

已知此容器的内径Di=800mm ，设计压力P=2.5MPa ，材料用Q345R ，设计温度为20℃,许用应力为[]t
σ=170MPa ，屈服极限为s σ=345MPa 。

容器的焊缝系数取ψ=0.8，壁厚附加量为C=1.6mm 。

试：
①确定此卧式容器的壁厚。

（10分）
②并进行水压试验强度校核。

（10分）
---------------------------------------The End-------------------------------------试卷要求
（1）抄录题目，即每道题先抄录题目，再做答；
（2）用word文档格式；尽量不上传照片，避免阅卷时看不清楚。

（3）不要与他人共享答案。

如有雷同试卷，均以零分计。

思考题按答出的要点给分。

分析、计算题按步骤给分。

一、简答题（每题10分，共60分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）
1．写出计算厚度与名义厚度的区别？
答：GB150-98规定，计算厚度是指按各章公式计算得到的厚度；
设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和；
名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度，即标注在图样上的厚度；
有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。

我们这里讨论的厚度是名义厚度。

从定义中可以看出，名义厚度不包括加工减薄量，元件的加工减薄量由制造单位根据各自的加工工艺和加工能力自行选取，只要保证产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差就可以。

这样可以使制造单位根据自身条件调节加工减薄量，从而更能主动地保证产品强度所要求的厚度，更切合实际地符合制造要求。

名义厚度就是计算厚度加上腐蚀裕量加上材料负偏差再向上圆整至钢材标准规格厚度
3．什么是压力容器的公称直径？
答：《压力容器公称直径(GB/T 9019-2001)》是在已实施的GB/T 9019—1988《压力容器公称直径》的基础上，总结了多年来压力容器在各行业的使用情况，本着满足需要的原则加以充实、完善而修订的。

本标准有下列变动：——标准适用范围包括常压容器。

——增加850 mm，950 mm两个直径档次。

——DN1000以上的压力容器公称直径，每增加100 mm为一个直径档次。

5．压力容器进行水压试验的目的是什么？
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
压力容器的压力试验目的是其安全性能和密封性能。

高温承压的容器在常温打压，也可以称压力试验，但是即使试验通过了，容器也只能在常温下使用，不能作为高温承压容器的全性能有效检验。

7．外压圆筒中设置加强圈的目的是什么？
答：外压圆筒上设置加强圈，就是为了变长圆筒为短圆筒或缩短圆筒的计算长度，目的均为提高圆筒的稳定性。

该法较直接增加圆筒厚度节省材料，约可减少重量1/3。

对不锈钢圆筒，通过在外部设置碳钢加强圈则更为经济。

此外，加强圈尚可减少大直径薄壁容器的形状缺陷的影响，提高结构的可靠性。

9．对于薄壁容器，规定容器的最小厚度的目的是什么？
答：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。

除了要满足使用条件外，还要足够的强度和刚性，否则会给制造、运安装造成影响。

11.什么叫基本风压值？
答：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。

二、计算题（共20分）
1. 沿顶部支承的储罐如图。

已知其中径mm D 2000=，储水高4000H mm =，有效壁厚mm 10=δ，顶部气压MPa P
2.00=，A 点离储罐底面之距离mm x 3000=，求A 点的两
向薄膜应力？(32=9.810N m γ⨯水)
三、工程应用题（20分。

注：学号末尾数为奇数的考生请对1题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2题进行作答）
1. 现设计一内压圆筒形容器，已知其设计压力P=1.2MPa ，设计温度为200℃，圆筒体的内径D i =2000mm 。

材料选用Q245R ，[]123MPa t
=σ245s MPa σ=，壁厚附加量C=2mm 。

要求采用双面对接焊缝，局部探伤，容器的焊缝系数取ψ=0.8。

试：
①确定该容器筒体壁厚（10分）
②进行水压试验强度校核（10分）。