压力容器设计人员综合考试题及答案

压力容器设计人员综合考试题及答案
姓名：得分 一、填空（本题共 20 分，每题 2 分） 1 、结构具有抵抗外力作用的能力，外力除去后，能恢复其原有 形状和尺寸的这种性质称为弹 性。 2 、压力容器失效常以三种形式表现出来：①强度；②刚度；③ 稳定性。 3 、厚度 16mm 的 Q235—B 钢板，其屈服强度 ReL 的下限值为 235MPa 。 4 、Q345R 在热轧状态下的金相组织为铁素体加珠光体。 5 、用于壳体的厚度大于 3 6 mm 的 Q245R 钢板，应在正火状态下使用。 点评：该题出自 GB150，4.1.4 条款，考查对常用压力容器材料 订货技术条件掌握的熟练程 6、GB150 规定的圆筒外压周向稳定安全系数是,球壳及成形封头 的外压稳定安全系数是。 点评：GB150 释义 P41。考查设计人的基础知识和标准的理解掌 握。 7、对于盛装液化气体的容器，设计压力除应满足 GB150 中其值 不得低于工作压力的规定外， 还应满足《固容规》中的相应规定。
格产品。. a. 22，35，38； b. 25, 38, 38, c. 22, 45, 45, d. 25, 39, 39. 点评：见 GB713-2008,本题考查设计人对冲击功结果评定的基本 概念，前两组数据中因为有“22” 的数据，小于合格指标的 70%，不可能是合格的产品,另一组的 三个试样算术平均值低于合格指标。 3 、一台外压容器直径φ1200mm，圆筒壳长 2000mm，两端为半 球形封头，其外压计算长度为 b a. 2000mm b.2400mm c.2600mm 点评：本题为基本概念试题，考查设计者对外压容器中基本参数 的掌握 4、分布力是表面力的一种，下面哪些力属于表面力__a___b__。 a.雪载荷 b.风载荷 c.容器自重 5、椭圆封头计算式中的 K 称为形状系数，其意义是封头上的 __c___应力与对接圆筒的
点评：设计温度的确定的基本概念。 4.3.4 9、最大允许工作压力是按 b 计算而得。 ａ.设计厚度；ｂ.有效厚度ｃ.计算厚度。 10、下列哪些容器的 A 和 B 类焊接接头应进行 100%射线或超声 检测. a.厚 度 34mmQ235-C 制 容器；b 厚 28mmQ345R 制容器； c.厚 36mmQ245R 制容器 三、是非题（本题共 20 分，每题 2 分） 1 、设计温度为 310℃的压力容器，其壳体用钢板可选用Ｑ235-B. （╳） 点评：材料是有使用温度上限的，见。我们并不要求设计者记住 所 有材料的温度范围，但是对最基本的材料的使用范围应该有一个 清醒的概念。 2、制定《特种设备安全监察条例》的目的是为了加强特种设备 的安全监察，防止和减少事故， 保证人民群众生命和财产安全，促进经济发展。（√） 3 、固定式管板换热器，只要管壁与壳壁的温差大于 50℃就应 该考虑设置膨胀节。( ×) 点评：筒体及换热管的轴向应力、换热管的拉脱力其中有一项不 合格时就应加膨胀节。 4、确定压力试验的试验压力时，式中 P 应为容器的设计压力或
点评：对于盛装液化气体的容器，《固容规》第 3.9.3 条有明 确的规定。 8、周边简支的圆平板，在内压作用下最大应力发生于_中心_。 周边固支的圆平板，最大应力发 生于__边缘_ 。 点评：考查在平封头与筒体连接的几种情况下，边界条件对平封 头应力分布的影响。 9、垫片系数 m 是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足 够大的流体阻力，而需作用在 垫片单位_密封面积上的压紧力与流体_压力的比值，垫片愈硬， m 愈_大____。 10、压力容器无损检测的方法包括射线、超声、磁粉、渗透和电 磁检测等。 二、选择（本题 20 分，每题 2 分，以下答案中有一个或几个正 确，少选按比例得分，选错一 个不得分） 1 、设计温度为 350℃的压力容器，其壳体材料可选用的钢板牌 号有 b、c. 点评：见表 2 及附录 D, 压力容器最常用的碳钢和低合金钢材 料，对其适用的基本 2 、按钢板标准，16mm 厚的 Q345R 钢板，在 0℃时的一组冲击 功（J）数值为___d___的是合
___d_____薄膜应力的比值。 a. 最大薄膜 b. 最大弯曲 c .最大总 d. 环向 e. 轴向 6、加工成形后的圆筒壳体最小厚度，对碳素钢低合金钢制容器 不小于 3mm，这其中不包括 a c。 a 腐蚀裕量 b 钢材厚度负偏差 c 加工减薄量 点评：本题为基本压力容器设计概念，见（4.3.7） 7、在下列管壳式换热器元件中,应考虑腐蚀裕量的元件为 b a 换热管 b 管板 c 折流板 d 支持板 点评：换热器基本设计概念，见 GB151 8、对于金属温度在 C 的容器，其设计温度不得高于壳体金属可 能达到的最低金属温度。 A.≤-20℃ B.<-20℃ C.<0℃ D.≥0℃
进行这种分析计算时，其设计应力强度应如何选取？该元件或该 局部的制造技术要求如何确定？ 答：在局部参照 JB4732 规定进行分析计算时，其设计应力强度 应该按中的许用应力选取，但其制造要求应按 JB4732 中的相应 要求。 点评：这道题主要是考设计者对附录 E 内容的掌握，该条为设计 者的结构设计提供了一个可行的计算方法的依据。但是在实际设 计中，出现了部分设计者将分析设计与局部应力分析相混淆的情 况，有的设计者在进行局部应力分析计算时，设计应力强度按照 JB4732 的选取，产生了计算结论的错误。该题即考察的是设计 人员遇到这种设计情况时对法规和标准掌握和运用的程度。 3 、一台容器其壳体焊缝为双面焊对接接头，要求 20%射线检测， 标准中同时要求椭圆形封头的拼接缝进行 100%检测，试问封头 厚度计算公式中的接头系数取多少？ 答：应取 点评：即使是 100%RT，由于合格级别不一致，因此焊接接头系 数仍然取总体容器的数值，该题为实际工程问题，考察设计者对 标准的理解程度。 4 、低温压力容器结构设计时应考虑哪些 答：由于钢材随着使用温度的降低，会由延性状态向脆性状态转 变，材料的塑性和韧性的下降，当存在应力集中时，或存在缺陷 时，在低于脆性转变温度下受力，裂纹迅速扩展，从而导致脆性
最大允许工作压力。（√） 点评：GB150 参数确定的基本概念，见 4.6.2.2 5、法兰的螺栓通孔应与壳体主轴线或铅垂线对中布置（╳） 点评：应为跨中布置，这是结构设计常识。 6、JB4710 可以用于带拉牵装置塔式容器设计（╳） 7、设计温度低于是-20℃的压力容器就是低温容器（╳） 8、GB150-2011 将压力容器上开孔率适用范围可达（√） 9、法兰连接的螺栓公称直径应不小于 M12，当公称直径大于 M48 时，应采用细牙螺纹。（√） 10、当设计压力大于或者等于的第Ⅲ类压力容器，A、B 类焊接 接头应进行全部无损检测。（√） 四、问答（本题共 40 分，每题 10 分） 1 、一台承压设备，压力为低压；温度：70℃；介质：清水。请 问：该设备如何分类？依据是什 么？ 答：因温度为 70℃，且介质为清水，故不属于《固容规》监察 范围。 点评：这道题主要是考设计者对《固容规》管辖范围的掌握程度， 该题有很多考生出现错误，也是实际工程中的咨询问题，出该题 的目的就是让设计者澄清概念。 2 、“对某些结构特殊的受压元件按常规标准无法解决强度计算 时，局部可以参照 JB4732 规定的方法进行分析计算，……”在
断裂。所以，低温容器除对材料提出严格要求，如提出较高低温 冲击功，低温用钢须镇静钢且采用炉外精炼工艺等，还对结构设 计做出防脆断的措施，须考虑如下问题： 1）结构尽量简单，减少约束； 2）避免产生过大的温度梯度； 3）尽量避免结构形状的突然变化，以减少局部高应力； 4）接管与壳体支腿不得直接焊在壳体上，须设置垫板 6）接管开孔补强应尽量采用整体补强或厚壁管补强； 7）附件的连接焊缝不应采用间断焊或点焊。 点评：该题为低温容器结构设计的基本要求，因低温容器的破坏 的主要形式为低温脆断，危害极大，除了选材外，结构设计非常 重要，具体细致要求见附录 E 规定。