3.10 压力容器材料含碳量要小于0.25%.
3.11 为了保护在高温高氢分压环境下工作的压力容器,在停车时我们应先把装置降温,使氢在金属中的溶解度下降,以利于析氢,然后在降压。
3.12 经过冷加工塑性变形的碳素钢、低合金钢,在室温下停留较长时间或在较高温度下停留一定时间后,会出现屈服点和抗拉强度提高,塑性和韧性降低的现象,称为应变时效。 3.13 熔合区是焊接接头中最薄弱的环节之一,部分正火区是焊接接头中组织和性能最好的区域
3.14 压力容器设计时,应尽可能使零件工作时产生的最大正应力与纤维组织方向重合。 3.15 在焊接中要注意,焊缝不要布置在高应力区,焊缝要尽可能避免交叉 3.16 固溶处理和稳定化处理都属于改善综合性能的热处理。
3.17 在高温和恒定载荷作用下,金属材料会产生随时间而发展的塑性变形,称为蠕变现象。
第4章 压力容器设计
4.1 承受均布周向外压力的圆筒,只要设置加强圈均可提高其临界压力。
4.2 二次应力是指由相邻部件的约束或结构的自身约束所引起的正应力或切应力。 4.3 有效厚度为名义厚度减去钢材负偏差。
4.4 确定外压计算长度时,对于椭圆形封头,应计入直边段及封头曲面深度的三分之一 。 4.5 咬边不仅会减少母材的承载面积,还会产生应力集中,危害较为严重,较深时应予消除。 4.6 由于韧性断裂时容器的实际应力值往往很低,爆破片、安全阀等安全附件不会动作,其后果要比脆性断裂严重得多。
4.7 检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹变形、腐蚀等缺陷产生,所以,所有壳体上必须开设检查孔。
4.8 爆破片的工作原理相当于用局部破坏换取整体安全。相比安全阀来说,通常使用的环境更为恶劣。
4.9 刚度失效是指由于构件过度的塑性变形而引起的失效。 4.10 失效判据可以直接用于压力容器的设计计算。
4.11 爆破失效设计准则以整个危险截面屈服作为失效状态。
4.12 影响焊接接头系数的因素较多,主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求和长度比例有关。
4.13 加工时压紧界面上凹凸不平的间隙以及压紧力不足是造成“界面泄露”的直接原因。 4.14 非金属垫片的密封比压一般大于金属垫片的密封比压。
4.15 为了均匀压紧垫片,应保证压紧面的平面度和法兰中心轴线的垂直度。
4.16 凹凸压紧面安装时易于对中,还能有效防止垫片被挤压出压紧面,适用与管法兰和容器法兰。
4.17 安全泄放装置的额定泄放量可以小于容器的安全泄放量。
4.18 影响疲劳寿命的因素仅有材料本身的抗疲劳性能以及交变载荷作用下的应力幅。 4.19 当开孔直径超过标准允许的开孔范围时,对于内压容器,不能采用等面积补强法进行计算。
4.20 容器和管道的相同的公称直径表示它们的直径相同。
第5章 储存设备
5.1 储罐的形式主要有卧式,立式和球形储罐,储存介质的性质是选择储罐形式和储存系统的一个 重要因素。
5.2 鞍座包角越小,鞍角重量越轻,且储罐——支座系统的中心降低。 5.3 工程上可以将双鞍座卧式储存罐简化为均布载荷的外伸简支梁。 5.4 球罐支座中裙式支座用得最为广泛。
5.5 柱式支座的主要缺点是球罐的重心高,稳定性差。
5.6 需要开检查孔时,由于特殊原因而不能开设时,应相应缩短检查周期,或者对全部纵向环向焊缝作100%无损检测。
5.7 球罐接管除工艺特殊要求外,应尽量集中在上下极板上。 5.8 在用水压测试容器壁厚时,校合压力一般取1.25P.
5.9 按形状改变比能屈服失效判剧计算出的内壁初始屈服压力和实际测量值最为接近。
第6章 换热设备
6.1 套管式换热器具有结构简单,工作适应范围大,传热面积增减方便的特点
6.2 通过增加管程流量或增加横流速度可以改变卡曼漩涡频率,从而消除散热器的振动。 6.3 余热锅炉是在工业中用来回收余热的一种锅炉,它的基本结构和一般锅炉相似。 6.4 余热锅炉的使用会增加对环境的污染
6.5 使用余热锅炉能够提高热能总利用率,节约一次能源消耗。 6.6 在换热设备中,采用大直径的换热管可以增大传热面积。 6.7 在换热设备中,换热管的管径愈小,耐压愈高。
6.8 管内翅片虽然增加了传热面积,但是也改变了流体在管内的流动形势和阻力分布,泵功率的损失也会相应增加。
6.9 管子的固有频率可以通过精确的计算获得。
6.10 板式换热器可用于处理从水到高黏度的液体的加热、冷却、冷凝、蒸发等过程,适用
于经常需要清洗,工作环境要求十分紧凑的场合。
思考题
第1章 压力容器导言
1.1 介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响? 1.2 压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?
1.3 《容规》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类?
1.4 《容规》与GB150的适用范围是否相同?为什么?
1.5 GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同?它们的适用范围是什么? 1.6 过程设备的基本要求有哪些?要求的因素有哪些?
1.7 在我们做压力容器爆破实验时发现,容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方,而并非处于理论上应力集中的连接处的地方,请问原因何在?
第2章 压力容器应力分析
2.1 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作比较,它们有何异同?
2.2 试述影响承受均布外压圆柱壳的临界压力因素有哪些?为提高圆柱壳弹性失稳的临界压力,应采用高强材料。对否,为什么?
2.3 两个直径、壁厚和材质相同的圆筒,承受相同的周向均布外压。其中一个为长圆筒,另一个为短圆筒,试问它们的临界压力是否相同,为什么?在失稳前,圆筒中周向压应力是否相同,为什么?随着所承受的周向均布外压力不断增加,两个圆筒先后失稳时,圆筒中的周向压应力是否相同,为什么?
2.4 承受周向压力的圆筒,只要设置加强圈均可提高其临界压力。对否,为什么?且采用的加强圈愈多,壳壁所需厚度就愈薄,故经济上愈合理。对否,为什么? 2.5 试确定和划分短圆筒与刚性圆筒的界限,并导出其临界长度
2.6 承受横向均布载荷的圆形薄板,其力学特征是什么?它的承载能力低于薄壁壳体的承载
能力的原因是什么?
2.7 承受横向均布载荷作用的圆平板,试比较周边简支和固支情况下,圆板中的最大弯曲应力和挠度的大小和位置
2.8 承受周向压力的圆筒,只要设置加强圈均可提高其临界压力。对否,为什么?且采用的加强圈愈多,壳壁所需厚度就愈薄,故经济上愈合理。对否,为什么?
2.9 已知一环板,外周边简支、内周边受均布剪力f,其任意半径处的转角?、挠度w和弯曲应力?r、??表达式均为已知。现求几何尺寸不变时,内周边简支、外周边受均布剪力f的环板的转角、挠度和应力的表达式。
2.10 单层厚壁圆筒在内压与温差同时作用时,其综合应力沿壁厚如何分布?筒壁屈服发生在何处?为什么?
2.11为什么厚壁圆筒微元体的平衡方程????r?rd?r,在弹塑性应力分析中同样适用? dr2.12一厚壁圆筒,两端封闭且能可靠地承受轴向力,试问轴向、环向、径向三应力之关系式
?z?????r2,对于理想弹塑性材料,在弹性、塑性阶段是否都成立,为什么?
2.13 有两个厚壁圆筒,一个是单层,另一个是多层圆筒,二者径比K和材料相同,试问这两个厚壁圆筒的爆破压力是否相同?为什么?
2.14预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么?
2.15承受横向均布载荷的圆形薄板,其力学特征是什么?其承载能力低于薄壁壳体的承载能力的原因是什么?
2.16 单层薄壁圆筒同时承受内压Pi和外压Po作用时,能否用压差代入仅受内压或仅受外压的厚壁圆筒筒壁应力计算式来计算筒壁应力?为什么?
试比较承受横向均布载荷作用的圆形薄板,在周边简支和固支情况下的最大弯曲应力和挠度的大小和位置。
2.17 工程上采取什么措施来减少热应力?
2.18 试分别在内压和外压作用下分析圆筒形状缺陷对圆筒稳定性的影响。
试述有哪些因素影响承受均布外压圆柱壳的临界压力?提高圆柱壳弹性失稳的临界压力,采用高强度材料是否正确,为什么?
2.19 求解内压壳体与接管连接处的局部应力有哪几种方法?
2.20 圆柱壳除受到介质压力作用外,还有哪些从附件传递来的外加载荷?