参考答案和解析
答案:A,B,D,E
解析:
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  • 第1题:

    ( )压力容器与其他结构形式的压力容器相比,受力状态最好。
    A.球形 B.圆筒形
    C.箱形 D.锥形


    答案:A
    解析:
    球形容器的本体是一个球壳,受力时其应力分布均匀。在相同的压力载荷下,球壳体的应力仅为直径相同的圆筒形壳体的1/2,即如果容器的直径、工作压力、制造材料相同时,球形容器所需的计算壁厚仅为圆筒形容器的1/2;另外,相同的容积,球形的表面积最小。球形容器与相同容积工作压力、材料的圆筒形容器相比,可节省材料30% ~40%。

  • 第2题:

    压力容器的破裂形式及原因有哪些?


    正确答案: 压力容器的破裂形式主要有下列原因。
    (l)过度的塑性变形
    压力载荷大大超过设计数值时,将引起容器的过度塑性变形。随着压力的增加,在筒壁内表面首先发生屈服并逐渐遍及整个截面。压力增加到更高时,筒体的直径增大,同时壁变薄。最后,达到不稳定性,稍许增加压力,周向应变大大增加,容器就发生爆破。除了压力的影响以外,金属材料在高温下的蠕变也是引起过度塑性变形的一个重要原因。在蠕变过程中,材料发生连续的塑性变形,在相当长的时间内,将以破裂而告终。有一些用在高温的材料,在其总的蠕变变形远远低于室温时的延伸率就发生破坏。
    (2)过度的弹性变形
    在有的压力容器中筒体的弹性变形不能过大,以免密封件发生泄漏。在高压容器中很少发生弹性失稳的现象。
    (3)应变疲劳
    容器在使用期间,由于下列原因而引起交变应力作用。
    l)操作压力的波动或频繁的间歇操作。
    2)周期性的温度波动。
    3)在正常的温度变化时,容器及其部件的膨胀和收缩受到约束。
    4)强烈振动。
    5)外载荷的变化。
    如果循环应力的最大值超过钢材的疲劳极限.在使用中就会发生疲劳破坏。容器在使用期间的这种交变载荷的次数比较少,一般为10~105次左右,故疲劳强度往往被忽视。但压力容器的焊缝加强部分、开孔和接管或支承部位所产生的局部应力,往往比容器的设计应力大好几倍(应力集中系数一般在1.5~3范围内)。由于内压反复作用的结果.在应力集中的地方有可能出现疲劳裂纹。
    (4)腐蚀疲劳
    容器受到腐蚀介质作用时,往往表面出现腐蚀麻点或凹坑,使筒壁表面粗糙,或使截面减薄,从而增大了筒壁的应力,出现应力集中现象,结果使容器的疲劳强度下降。这种腐蚀和疲劳同时出现,称为腐蚀疲劳。
    (5)应力腐蚀
    在应力、环境(包括介质)及材料三个主要影响因素下,裂纹传播很快,而且几乎每种金属或合金在一定条件下,均可能产生应力腐蚀,例如,碳钢的碱脆(或苛性脆化),奥氏体钢处在高氯化物或苛性浓缩物之类的电解液中就会产生应力腐蚀裂纹。
    应力是产生应力腐蚀的必要条件之一。外加应力和残余内应力均可产生应力腐蚀,且后者无论设备运转或停工都经常起作用,是产生应力腐蚀的主要因素。
    氯根能引起应力腐蚀。在有残余应力的奥氏体钢容器或管道中,如存在氯化物水溶液,就可能产生应力腐蚀。许多应力腐蚀破坏实例表明,多数裂纹靠近焊缝,这说明焊接残余应力是主要原因。值得注意的是,无论是高浓度的抓化物,或是高温高压水中含有微量氯,都可能产生应力腐蚀,且两者没有本质的差别。
    CO、CO2、N2混合气体与空气中的湿气共同作用,也能产生应力腐蚀。有时,在正常操作条件下没有应力腐蚀,但在操作不良或停工期间却能导致应力腐蚀破坏。这是由于氯化物的冷凝、浓缩或从垫片和绝缘材料中析出来的其他盐类,或者其他含杂质的水溶液在热壁上产生局部浓缩的结果。
    有时,腐蚀产物本身往往又造成应力腐蚀条件。例如,钢形成的氧化物.其容积变大能造成附加应力甚至破坏,它还能使壁厚减薄,以及使材料脆化(如某些合金的晶间氧化)。如果腐蚀的产物为氢,则它能涌人金属并造成氢脆和氢腐蚀。
    长期的湿气作用,氯化物和湿气共同作用都能产生应力腐蚀。
    潮湿的硫化氢气休,尤其在高压下也会引起危险的作用。
    (6)脆裂
    所谓脆性破坏,是指在许可设计应力水平以下产生的急速破裂。因此,又称之为低应力(脆性)破坏。其特征表现为断裂开始时,变形很小;断口平直而光亮,一般称为解理型断口。在铁素体钢中一般为穿晶断裂;在大尺寸结构中出现人字形纹路,其尖端指向断裂起点,作为断裂的起点往往是结构中的缺陷或几何形状的突变处。从大量的压力容器破坏事故中看到,不少是脆性破坏事故口。

  • 第3题:

    下列哪种结构形式不属于压力容器法兰常用的密封结构的是()

    • A、平面
    • B、凹凸形
    • C、榫槽型
    • D、突面

    正确答案:D

  • 第4题:

    压力容器有几种破坏形式?分别是什么?


    正确答案: 压力容器有5种破坏形式,分别是
    ①韧性破裂;
    ②脆性破裂;
    ③疲劳破裂;
    ④腐蚀破裂;
    ⑤蠕变破裂。

  • 第5题:

    压力容器广泛采用的封头结构形式是()。


    正确答案:凸形封头

  • 第6题:

    压力容器常用的接管形式有()、法兰短管和平法兰等三种形式。


    正确答案:螺纹短管

  • 第7题:

    换热压力容器有哪几种不同的结构形式?


    正确答案: 1、固定管板式换热器
    2、U形管式换热器
    3、浮头式换热器
    4、填料函式换热器

  • 第8题:

    焊接缺陷对压力容器结构有哪些危害?


    正确答案: (1)减少焊缝隙的有效截面积,削弱焊接接头的强度。
    (2)引起应力集中:焊缝存在缺陷时,使接头的截面不连续或间断,存在突变部位,在个作用力下将产生应力集中,当应力超过金属材料断裂强度时,材料就开裂。
    (3)缩短使用寿命:容器使用过程承受低周疲劳载荷,焊缝存在缺陷,超过一定界限时,环一定周次后,缺陷会不断扩展长大,直至引起结构发生疲劳断裂。
    (4)造成脆断:脆性断裂是低应力断裂,就是结构在没有塑性变形情况下产生快速突发性断裂。脆性总是从焊接接头中缺陷开始。

  • 第9题:

    问答题
    压力容器设计有哪些设计准则?它们和压力容器失效形式有什么关系?

    正确答案: 将力学分析结果与简单实验测量结果相比较,就可判别压力容器是否会失效。这种判据,称为失效判据。
    因为压力容器存在许多不确定因素,失效判据一般不能直接用于压力容器的设计计算。为有效地利用现有材料的强度或刚度,工程上在考虑上述不确定因素时,较为常用的方法是引入安全系数,得到与失效判据相对应的设计准则。
    压力容器设计准则大致可分为强度失效设计准则、刚度失效设计准则、稳定失效设计准则和泄漏失效设计准则。对于不同的设计准则,安全系数的含义并不相同。
    压力容器设计时,应先确定容器最有可能发生的失效形式,选择合适的失效判据和设计准则,确定适用的设计规范标准,再按规范要求进行设计和校核。
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  • 第10题:

    多选题
    用于压力容器的密封结构形式有()。
    A

    平垫密封

    B

    双锥密封

    C

    楔形密封

    D

    B形环密封


    正确答案: A,D
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  • 第11题:

    填空题
    压力容器常用的接管形式有()、法兰短管和平法兰等三种形式。

    正确答案: 螺纹短管
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    填空题
    压力容器广泛采用的封头结构形式是()。

    正确答案: 凸形封头
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    压力容器有哪几种失效形式?


    正确答案: 强度失效;刚度失效;失稳失效;泄漏失效

  • 第14题:

    压力容器结构检验的重点部位有哪些?


    正确答案: 压力容器的结构检验的重点部位有封头形式、筒体与封头的连接、筒节与筒节的连接、对接接头的接头形式、开孔及其补强、不等厚件对接接头。

  • 第15题:

    什么是腐蚀破裂?压力容器的腐蚀破裂有哪几种形式?


    正确答案: 压力容器的腐蚀破裂是指容器壳体由于受到腐蚀介质的腐蚀而产生的一种破裂形式。钢的腐蚀破坏形式从它的破坏现象来分,可以分为均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳。

  • 第16题:

    按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定,压力容器类别划分与()有关。 ①设计压力; ②结构形式; ③容积; ④介质的危害性

    • A、①②④
    • B、①③④
    • C、①②③
    • D、②③④

    正确答案:C

  • 第17题:

    用于压力容器的密封结构形式有()。

    • A、平垫密封
    • B、双锥密封
    • C、楔形密封
    • D、B形环密封

    正确答案:A,B,C,D

  • 第18题:

    压力容器中最常用的结构形式是()。

    • A、球形容器
    • B、圆筒形容器
    • C、锥形容器

    正确答案:B

  • 第19题:

    压力容器发生事故的危害形式有哪些?


    正确答案: 压力容器发生事故的危害主要有震动危害、碎片的破坏危害、冲击波危害、有毒液化气体容器破裂时的毒害、二次爆炸燃烧等。

  • 第20题:

    单选题
    按照《固定式压力容器安全技术监察规程》规定,压力容器类别划分与()有关。 ①设计压力; ②结构形式; ③容积; ④介质的危害性
    A

    ①②④

    B

    ①③④

    C

    ①②③

    D

    ②③④


    正确答案: A
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  • 第21题:

    问答题
    压力容器发生事故的危害形式有哪些?

    正确答案: 压力容器发生事故的危害主要有震动危害、碎片的破坏危害、冲击波危害、有毒液化气体容器破裂时的毒害、二次爆炸燃烧等。
    解析: 暂无解析

  • 第22题:

    问答题
    压力容器有哪些主要破坏形式及其分类?

    正确答案: 韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、蠕变破裂
    韧性破裂
    1、原因
    ①容器超压:如过量充装;操作失误;未设置超压泄放装置或泄放装置选用不当或失灵;
    ②容器的承载能力降低:容器未正常维护,设计中的材料选择不当或结构不合理。在其器壁上产生的应力超过材料的抗拉强度,而发生破裂。
    2、特征:容器发生显著塑性变形,破裂时一般不会产生碎块,而是沿容器轴向撕开较长裂缝。韧性越好、壁厚越薄的容器,破裂的断口宏观特征为无金属光泽、暗灰色的纤维状当壁厚较厚或材料强度较高而韧性较差时,断口出现纤维区、放射纹与人字纹区、剪切唇区等三部分
    3、预防压力容器韧性破裂的措施
    ①正确设计和规范操作压力容器;
    ②正确设置超压泄放装置,保持其状态完好;
    ③加强压力容器的检查维护工作,及时发现容器可能表现出来的如宏观变形等爆破预兆。
    脆性破裂:
    容器总体薄膜应力低于制造容器材料的抗拉强度,在不发生或未发生充分塑性变形下发生的破裂类型。
    1、原因
    ①容器材料的问题,即材料本身的脆性
    ②容器材料或其结构部件存在严重缺陷
    ③容器存在较高的附加应力
    2、特征:脆性破裂在发生断裂前外观没有明显的预兆和塑性变形,断裂时器壁内的应力较低,且破坏的容器常断裂成碎块飞出。
    3.预防脆性破裂的措施
    ①防止发生脆性破裂条件的存在,即防止高应力场、防止采用有脆性倾向的材料和防止脆裂引发源的存在,如裂口或裂纹等。
    ②合理选材,规范制造,正确操作,定期检查疲劳破裂:
    压力容器常在交变载荷下运行,经受长期作用后,容器的承压部件发生了破裂或泄漏。
    1、按机理分为:
    ①高应力低循环疲劳:指材料所受的交变载荷循环次数在102-l05,而相应的应力水平较高,接近或超过材料的屈服点。
    ②低应力高循环疲劳:发生疲劳破坏的构件的应力值在材料的弹性极限以下,材料所受的交变载荷循环次数在105以上。
    2.疲劳破裂的特征
    ①疲劳破裂常发生在结构局部应力较高或存在材料(包括焊缝及其热影响区)缺陷处,容器没有明显的塑性变形。压力容器材料强度偏高而韧性较差时,则要发生爆破事故;当用强度较低而韧性较好的材料制造容器时,不一定发生破裂,而是疲劳裂纹穿透壁厚发生泄漏。
    ②疲劳破裂的断口:裂纹萌生、裂纹扩展区和最终断裂三个区。
    3、疲劳破裂的预防
    ① 对新设计的容器,选择抗疲劳材料,采用抗疲劳结构
    ② 严格控制容器的制造和检验,减少附加的应力集中
    ③ 减小频繁开停车、压力或温度波动,维持设备稳定运行
    应力腐蚀破裂。
    1、应力腐蚀破裂:容器材料在特定介质环境中,并在拉应力作用下,经过一定时间后发生开裂和破断的现象① 特定腐蚀介质与材料的组合,例如碳钢与苛性碱溶液、奥氏体不锈钢与含氯离子溶液才发生应力腐蚀。应力腐蚀与介质种类、浓度、环境温度和湿度等有关,介质浓度、环境温度越高 ,越容易发生应力腐蚀。
    ② 拉应力的存在。拉应力包括装配应力、残余应力或腐蚀产物引起的内应力等。通常应力越大,发生应力腐蚀开裂的时间越短。
    ③ 材料纯度和组织状态的影响。
    2、特征
    ① 无宏观的塑性变形,断口可见到腐蚀产物;
    ② 发生在结构的应力集中部位或腐蚀介质富集区
    ③ 断口存在两个区域,一是腐蚀裂纹扩展区;二是快速断裂区。3、预防措施
    ①选择对介质不敏感的材料
    ②设计时避免应力集中
    ③加缓蚀剂(循环冷却水 
    蠕变破裂
    1.原因:在高温下工作的压力容器,当操作温度超过一定极限,材料在应力的作用下发生缓慢的塑性变形,这种塑性变形经过长期的累积后,最终会导致材料破裂。如低碳钢和低合金钢发生蠕变温度为300-350℃,合金钢发生蠕变温度为400-450℃。
    2.特征:有明显塑性变形和蠕变小裂纹,断口无金属光泽,呈粗糙颗粒状,表面有高温氧化层或腐蚀物
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  • 第23题:

    问答题
    压力容器的破坏形式有哪几种?

    正确答案: 压力容器的破坏,通常有政面几种形式:
    (1)延性破坏(或称塑性破坏);
    (2)脆性破坏;
    (3)疲劳破坏;
    (4)蠕变破坏;
    (5)腐蚀破坏。
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  • 第24题:

    问答题
    换热压力容器有哪几种不同的结构形式?

    正确答案: 1、固定管板式换热器
    2、U形管式换热器
    3、浮头式换热器
    4、填料函式换热器
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