2020 过程设备设计(河北工业大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-02-15到2020-06-30
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【作业】第一章：压力容器导言 第一章 作业

1、 问题:TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》对压力容器采用了所谓的综合分类方法。该分类方法在进行压力容器分类时，综合考虑了哪三方面的主要因素？为什么？
评分规则: 【 答题要点：一、压力容器综合分类方法对压力容器进行分类时，综合考虑了下面三个方面的因素：1、介质性能：包括介质的毒性危害程度和介质的爆炸危险性程度两个方面；根据介质的毒性和爆炸危险性程度，通常把介质分为第一组介质和第二组介质；2、设计压力：容器设计压力的高低直接影响到容器的安全性；3、容积：容器的容积也直接影响到容器的安全性；有时，还需要综合考虑容器设计压力与容积的乘积大小，及PV值；PV值代表容器爆炸时的能量；
二、容器的安全性不是简单地用容器的单一参数来决定的，如仅根据容器的单一参数，如设计压力的高低、容器在生产过程中的作用以及安装方式对容器进行分类均是片面的，不能真实全面反映个参数对容器安全性能的影响。容器的综合分类方法较好地解决了这一问题。
】

2、 问题:请对GB150《压力容器》与JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》两个设计标准从设计思想、适用范围以及相互关系等方面做一个简要的比较。
评分规则: 【 答题要点一：1、两个标准的设计思想不同：GB150是基于常规设计思想的设计规范，而JB4732是基于应力分析设计思想的设计规范；2、两个标准的适用的范围是不同的：GB150具有明确的适用范围，如设计压力不能大于35MPa，对容器结构尺寸，如开孔尺寸等也都有一定的限制；一般情况下，也不适用与疲劳载荷设计的容器；而JB4732则没有明确的设计压力限制，更没有对结构尺寸的限制和载荷的限制；后者的适用面更广；3、压力容器设计人员可根据容器产品的要求，在两个标准中确定选用其一。两者是不能混用的。
】

3、 问题:按照《中华人民共和国特种设备安全法》规定都有哪些特种设备？
评分规则: 【 锅炉
压力容器（含气瓶）
压力管道
电梯
起重机械
客运索道
大型游乐设施
场（厂）内专用机动车辆
以及法律、行政法规规定适用本法的其他特种设备
】

4、 问题:按照TSG 21-2016压力容器本体是如何界定的？
评分规则: 【 （1）压力容器与外部管道或者装置焊接（粘接）连接的第一道环向接头的坡口面
螺纹连接的第一个螺纹接头端面
法兰连接的第一个法兰密封面
专用连接件或者管件连接的第一个密封面；
（2）压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；
（3）非受压元件与受压元件的连接焊缝。
】

5、 问题:按照TSG 21-2016压力容器本体的主要受压元件有哪些？
评分规则: 【 压力容器本体中的主要受压元件，包括筒节（含变径段）
球壳板
非圆形容器的壳板
封头
平盖
膨胀节
设备法兰
热交换器的管板和换热管
M36以上（含M36）螺柱
以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。
】

6、 问题:按照TSG 21-2016压力容器的安全附件有哪些？
评分规则: 【 压力容器的安全附件，包括直接连接的压力容器上的安全阀
爆破片装置
易熔塞
紧急切断装置
安全联锁装置。
】

7、 问题:压力容器划类时，第一组介质是指哪些介质？
评分规则: 【 毒性危害程度为极度、高度危害的化学介质
易爆介质
液化气体。
】

8、 问题:按照TSG 21-2016如何对压力容器划类？
评分规则: 【 根据介质的危害程度（毒性、易爆特性等）对介质分组；
2. 选择相应的压力容器分类图；
3.根据设计压力和容器的容积在压力容器分类图上描点，按其所处的位置确定压力容器的类别为I、II或III类；如果点落在线上按较高类别划类。
】

9、 问题:按照《锅炉压力容器制造监督管理办法》压力容器制造是如何分级的？
评分规则: 【 A、超高压容器、高压容器（A1）；第三类低、中压容器（A2）；球形储罐现场组焊或球壳板制造（A3）；非金属压力容器（A4）；医用氧舱（A5） A1应注明单层、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板、无缝、锻造、管制等结构形式
B、无缝气瓶（B1）；焊接气瓶（B2）；特种气瓶（B3） B2 注明含（限）溶解乙炔气瓶或液化石油气瓶。B3 注明机动车用、缠绕、非重复充装、真空绝热低温气瓶等
C、铁路罐车（C1）；汽车罐车或长管拖车（C2）；罐式集装箱（C3）
D、第一类压力容器（D1）；第二类低、中压容器（D2）
】

10、 问题:TSG 21-2016对多腔压力容器类别的划分有哪些规定？
评分规则: 【 多腔压力容器（如热交换器的管程和壳程、夹套压力容器等）应当分别对各压力腔进行分类，划分时设计压力取本压力腔的设计压力，容器取本压力腔的几何容积；
以各压力腔的最高类别作为该多腔压力容器的类别并且按照该类别进行使用管理，
但是应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。
】

第一章：压力容器导言 第一章 单元测验

1、 问题:（单选题）根据《固定式压力容器安全技术监察规程》的有关规定，下列容器中，_____是反应容器。
选项：
A:烘缸；
B:聚合釜；
C:干燥塔；
D:液化石油气储罐；
答案: 【聚合釜；】

2、 问题:（单选题）《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：压力容器的介质为混合介质时，应以介质组分并按HG20660规范中毒性程度或易燃介质的划分原则，由_____提供介质毒性程度是否属于毒性或易燃介质的依据，无法提供依据时，则需按毒性危害程度或爆炸危险督促最高的介质确定。
选项：
A:压力容器设计单位的工艺设计技术部门；
B:压力容器使用单位的生产技术部门；
C:压力容器的检验单位；
D:压力容器设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门；
答案: 【压力容器设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门；】

3、 问题:（单选题）根据《固定式压力容器安全技术监察规程》的有关规定，对于多腔压力容器，下列说法那个是错误的？
选项：
A:按照类别高的压力腔确定的类别作为该容器的类别，并且按该类别对容器进行使用管理；
B:在按最高类别对容器进行使用管理的同时，按照容器每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求；
C:多腔容器中的各腔均应按确定的最高类别提出设计、制造技术要求；
D:对各压力腔进行类别划分时，设计压力及容积均应取本压力腔的相关参数；
答案: 【多腔容器中的各腔均应按确定的最高类别提出设计、制造技术要求；】

4、 问题:（多选题）介质的危害性是压力容器综合分类中的一个重要依据。介质的危害性主要采用（ ）指标来表示。
选项：
A:介质的毒性危害程度；
B:介质的腐蚀性；
C:介质的爆炸危害程度；
D:介质的工作压力高低；
答案: 【介质的毒性危害程度；;
介质的爆炸危害程度；】

5、 问题:（多选题）为了确保对特种设备实施全过程的安全监察，我国先后建立了从法律、行政法规、部门规章、安全技术规范及引用标准五个层次的法规法律体系构架。其中引用标准压力容器产品的设计、制造的重要依据。下面（ ）标准属于压力容器产品设计与制造的引用标准；
选项：
A:JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》
B:TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》
C:GB150《压力容器》
D:HG/T20592-20635《钢制管法兰、垫片和紧固件》
答案: 【JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》;
GB150《压力容器》;
HG/T20592-20635《钢制管法兰、垫片和紧固件》】

6、 问题:（多选题）GB150《压力容器》与JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》是我国压力容器产品的两个设计标准，下面哪种说法是正确的（ ）；
选项：
A:JB4732的基本设计思想与ASMEⅧ-2基本相同，为分析设计标准；
B:GB150《压力容器》的设计思想与ASMEⅧ-1大致相同，为常规设计标准；
C:与GB150相比，JB4732允许采用较高的设计应力强度，在相同的设计条件下，设计的容器厚度可以显著减薄，且对材料、制造、检验及验收的要求与GB150基本不变，因而，JB4732是一个更为先进的设计规范；
D:设计者可以根据容器的设计要求，在GB150和JB4732中进行选择，但两者不可混用；
答案: 【JB4732的基本设计思想与ASMEⅧ-2基本相同，为分析设计标准；;
GB150《压力容器》的设计思想与ASMEⅧ-1大致相同，为常规设计标准；;
设计者可以根据容器的设计要求，在GB150和JB4732中进行选择，但两者不可混用；】

【作业】第二章 压力容器应力分析（Part 1） 第二章 Part1 作业

1、 问题:
评分规则: 【 与壳体正交的圆锥面
为了求得任意纬线上的经向应力，必须以该纬线为锥底作一圆锥面，其顶点在壳体轴线上，圆锥面的母线长度即是回转壳体曲面在该纬线上的第二曲率半径。
如果采用垂直于轴线的横截面，而不是与壳体正交的横截面，那么建立的平衡方程的内力与此截面正交，而不是与正交壳体表面的平面正交，在该截面上存在正应力和剪应力，而不是只有正应力，使问题复杂化。 
】

2、 问题:（简答题）边缘应力产生的根本原因及其基本特性是什么？
评分规则: 【 几何形状不连续、材料不连续、载荷不连续 
局限性和自限性
】

3、 问题:
评分规则: 【

不相同，锥形封头的最大薄膜应力在锥体大端的纵截面内，标准椭圆形封头的最大拉伸薄膜应力在顶点的纵截面内，最大压缩薄膜应力在赤道处的纵截面内椭圆形封头：由计算可知，椭圆形封头边缘处应力为负值，封头有向内收缩的趋势，而圆筒体的应力为正值，有向外扩展的趋势，内力作用下，各自产生变形不一致，产生不连续应力。锥形封头：应力值都为正值有向外扩展的趋势。
】

第二章 压力容器应力分析（Part 1） 第二章 Part1 单元测验

1、 问题:卧式圆筒形容器，容器其内无介质压力，仅充满液体。由于圆筒内液体静载荷沿轴线不是对称分布的，所以不能用薄膜理论应力公式对其应力进行求解。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

2、 问题:由于圆锥形容器锥顶部分应力最小，所以开孔一般宜在锥顶部分。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

3、 问题:凡薄壁壳体，只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴，则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是其真实的应力。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

4、 问题:椭球壳的长、短轴之比a/b越小，其形状越接近球壳，其应力分布也就越趋于均匀。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

5、 问题:从受力分析角度来说，半球形封头的应力强度最高，最为省材。所以，在任何情况下，都必须首先考虑采用半球形封头。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】