化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)試題庫

一、填空

力學(xué)基礎(chǔ)部分

1．在外力的作用下,桿件可產(chǎn)生變形的基本形式為軸向拉、壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。

2．就所受外力而言,受剪切直桿與受彎的梁二者之間的區(qū)別是受剪橫向外力作用線相距很近、受彎橫向外力作用線相距很遠(yuǎn)。

3．從工程意義上講,材料的破壞可分為二類,一類是脆性斷裂破壞,應(yīng)采用第一或二強(qiáng)度理論解釋其破壞原因；另一類是屈服流動破壞,應(yīng)采用第三或四強(qiáng)度理論解釋其破壞原因。

化工設(shè)備常用材料及防腐

4．碳鋼和鑄鐵都是鐵

塑性材料；而鑄鐵是典型的脆性材料。和碳組成的合金,但是它們卻有非常明顯的性能差別,低碳鋼是典型的5．

碳鋼和鑄鐵都是鐵和碳組成的合金。一般來說,對鋼材性能有害的元素是硫和磷,其有害作用主要表現(xiàn)在硫使鋼材發(fā)生熱脆,磷使鋼材發(fā)生冷脆。

6．碳鋼和鑄鐵中的主要化學(xué)元素除鐵外還有碳2.11%

時為碳鋼；如果組成的合金中碳含量大于2.11%

時為鑄鐵。,如果組成的合金中碳含量小于

7．就鋼材的含碳量而言,制造壓力容器用鋼與制造機(jī)器零件用鋼的主要區(qū)別是制造容器用低碳鋼,而制造機(jī)器零件用中碳鋼。其主要原因是低碳鋼有良好的塑性與焊接性能,中碳鋼可以通過調(diào)質(zhì)提高其綜合機(jī)械性能。

薄膜理論

8．從應(yīng)力角度看,等壁厚、內(nèi)徑和內(nèi)壓均相同的球形容器比圓筒形容器具有優(yōu)越性,二者經(jīng)向應(yīng)力相同,而周向（環(huán)向）2倍。應(yīng)力不同,圓筒形容器是球形容器

9．受氣體內(nèi)壓的錐形殼體,殼體上的薄膜應(yīng)力隨距錐頂經(jīng)向距離的增大而增大,錐頂處應(yīng)力為零,最大應(yīng)力位于錐底處。

10．標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的長、短半軸之比等于2,這種封頭的最大拉應(yīng)力位于橢圓殼體的頂點(diǎn)處,最大壓應(yīng)力位于殼體的赤道。

11．標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭最大拉應(yīng)力位于橢圓殼體的頂點(diǎn)處,位于殼體的赤道出現(xiàn)經(jīng)向的最大壓應(yīng)力,其絕對值與最大拉應(yīng)力值相等。

12．邊緣應(yīng)力的兩個基本特征是局部性,自限性。

13．圓錐殼與圓柱殼的連接點(diǎn)A處圓錐殼的第一主曲率半徑為,第二主曲率半徑為。

錐頂處B點(diǎn)的第一主曲率半徑為,第二主曲率半徑為。

壓力容器設(shè)計

14．我國鋼制壓力容器常規(guī)設(shè)計所遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB150-1998《鋼制壓力容器》。的名稱是《鋼制壓力容器》GB150-1998。,標(biāo)準(zhǔn)號是

16．對于用鋼板卷焊

15．我國鋼制壓力容器常規(guī)設(shè)計所遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)的壓力容器筒體,用它的內(nèi)徑作為其公稱直徑,如果壓力容器筒體是用無縫鋼管直接截取的,規(guī)定用鋼管的外徑作為其公稱直徑。

17．鋼板卷制的容器的公稱直徑是其內(nèi)徑,鋼管制作的容器的公稱直徑是其外徑；管子的公稱直徑既不是管子的內(nèi)徑也不是管子的外徑,而是與管子外徑相對應(yīng)的一個數(shù)值。

18．殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度,對于碳素鋼、、低合金鋼制壓力容器,不小于3mm；對于高合金鋼制壓力容器不小于2mm。

19．金屬材料的腐蝕按破壞的形式分為均勻腐蝕與非均勻腐蝕,其中均勻腐蝕在容器設(shè)計階段考慮腐蝕裕量即可保證容器強(qiáng)度。

20．計算壓力Pc,設(shè)計壓力P,最大工作壓力Pw與安全閥的起跳壓力Pk,四者之間的關(guān)系應(yīng)該是Pc≥P≥Pk≥Pw。

21．設(shè)計壓力P,最大工作壓力Pw,安全閥的起跳壓力Pk與允許最大工作壓力[P],四者之間的關(guān)系應(yīng)是[P]≥P≥Pk≥Pw。

22．壓力容器的主要受壓元件有壓力容器筒體、封頭（端蓋）、人孔法蘭、人孔接管、開孔補(bǔ)強(qiáng)圈、設(shè)備法蘭、換熱器的管板和換熱管、膨脹節(jié)、M36以上的設(shè)備主螺栓、公稱直徑大于250mm的接管及管法蘭等。（選5個）

23．進(jìn)行壓力容器零部件的機(jī)械設(shè)計應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、氣密性、節(jié)約材料和便于制造、運(yùn)輸、安裝、操作及維修均應(yīng)方便等要求。（選5個）

24．鋼制圓筒形容器Di=2000mm,內(nèi)壓P=0.2Mpa,材料[σ]t=113Mpa,φ=1,則容器的最小壁厚δmin應(yīng)為3mm。

25．圖紙標(biāo)注的容器殼體壁厚指的是名義厚度δn,可以用來承受介質(zhì)壓力的厚度是有效厚度δe。

標(biāo)準(zhǔn)零部件選用

26．壓力容器用法蘭有甲型平焊、乙型平焊、長頸對焊三種結(jié)構(gòu)型式。

27．壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)主要有補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁管補(bǔ)強(qiáng)、整鍛件補(bǔ)強(qiáng)三種。

28．中低壓法蘭密封面形式常用的有平面型、凹凸型、榫槽型三種。

29．中壓容器的壓力范圍是1.6MPa≤P<10Mpa。

二、回答下列問題

1.加強(qiáng)圈和補(bǔ)強(qiáng)圈的作用有什么不同？

加強(qiáng)圈用來縮短外壓容器的計算長度,提高外壓容器的抗失穩(wěn)能力,而補(bǔ)強(qiáng)圈用來

進(jìn)行開孔撲強(qiáng),降低開孔接管處的應(yīng)力集中系數(shù)。

2.標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭在承受內(nèi)壓時規(guī)定其δe≥0.15%Di,為什么？

標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭在承受內(nèi)壓時,在赤道處產(chǎn)生環(huán)向壓縮薄膜應(yīng)力,如封頭的厚度過薄,封頭在赤道處可能被壓出褶皺,發(fā)生失穩(wěn)。為避免失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生,規(guī)定其δe≥0.15%Di。

3.什么是金屬材料的高溫蠕變現(xiàn)象？

金屬材料在高溫時,在一定的應(yīng)力下,應(yīng)變隨時間延續(xù)而增加,逐漸產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。

4.等面積補(bǔ)強(qiáng)法的原則是什么？

處于有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的可起補(bǔ)強(qiáng)作用的金屬截面積等于或大雨開孔所削去的殼體承壓所需的理論截面積。

5.什么是“18-8”鋼的晶間腐蝕？

“18-8”鋼在450℃-850℃短時加熱時,晶間處C與Cr發(fā)生反應(yīng),而晶粒內(nèi)部的Cr來不及向晶界擴(kuò)散,使晶界成為

“貧Cr區(qū)”,其含量低于鈍化所需的最低含Cr量（12.5%）,從而在腐蝕介質(zhì)中,晶界處被腐蝕。這種現(xiàn)象稱為“18-8”鋼的晶間腐蝕。

6.利用彎曲正應(yīng)力的分布規(guī)律解釋為什么等橫截面積、等高的工字梁比矩形截面梁承彎更合理？

彎曲正應(yīng)力沿截面高度線性分布,在中性軸上各點(diǎn)的正應(yīng)力為零,離中性愈遠(yuǎn)處正應(yīng)力愈大,在等橫截面積、等高的前提下工字梁與矩形截面梁相比,中性軸附近的金屬截面積小,而離中性軸較遠(yuǎn)處的金屬截面積大。因此工字梁比矩形截面梁承彎更合理。

一、填空題

1、鋼板卷制的筒體和成型封頭的公稱直徑是指它們的（內(nèi)）徑。

2、無縫鋼管做筒體時，其公稱直徑是指它們的（外）徑。

3、受外壓的長圓筒，側(cè)向失穩(wěn)時波形數(shù)n=（2）；短圓筒側(cè)向失穩(wěn)時波形數(shù)為n>（2）的整數(shù)。

4、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)手孔的公稱直徑有DN（150）mm和DN（250）mm兩種。

5、防腐（發(fā)生什么腐蝕？有何措施）P37~446、薄膜理論：P697、自支撐式塔設(shè)備設(shè)計時，除了考慮操作壓力以外，還必須考慮（自重載荷）、（風(fēng)載荷）、（地震載荷）、（偏心載荷）等載荷。

8、橢圓形封頭（標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭怎樣定義？）K=1。P100-101

16Mn

R

16:

0.16%含碳量，Mn:合金元素

R：容器鋼

Q235-A·F

F：沸騰鋼

Q:鋼材屈服點(diǎn)

Q235-A

A:甲類鋼

20g

g:鍋爐鋼

二、判斷題

三、名詞解釋

1、薄壁容器：容器的壁厚與其最大截面圓的內(nèi)徑之比小于0.1的容器。

2、鎮(zhèn)靜鋼：

鎮(zhèn)靜鋼在用冶煉時用強(qiáng)脫氧劑

Si,Al等完全脫氧脫氧，是脫氧完全的鋼。把FeO中的氧還原出來，生成SiO2和Al2O3。鋼錠膜上大下小，澆注后鋼液從底部向上，向中心順序地凝固。鋼錠上部形成集中縮孔，內(nèi)部緊密堅實(shí)。

3、沸騰鋼：沸騰鋼在冶煉時用弱脫氧劑Mn脫氧，是脫氧不完全的鋼。其錠模上小下大，澆注后鋼液在錠模中發(fā)生自脫氧反應(yīng)，放出大量CO

氣體，造成沸騰現(xiàn)象。沸騰鋼錠中沒有縮孔，凝固收縮后氣體分散為很多形狀不同的氣泡，布滿全錠之中，因而內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松。

4、屈服點(diǎn)：金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象的應(yīng)力，即開始出現(xiàn)塑性變形的應(yīng)力。它代表材料抵抗產(chǎn)生塑性變形的能力。

5、薄膜理論：薄膜應(yīng)力是只有拉壓正應(yīng)力沒有彎曲正應(yīng)力的一種兩向應(yīng)力狀態(tài)，也稱為無力矩理論。

6、缺口敏感性：材料由于存在缺口所引起的局部應(yīng)力集中導(dǎo)致其名義“強(qiáng)度”降低的程度。

7、線膨脹系數(shù)：指溫度每變化1℃材料長度變化的百分率。

8、強(qiáng)度：是固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。

9、壓力容器：是一種能夠承受壓力載荷的密閉容器。（又分：固定式容器和移動式容器）

10、公稱直徑：指標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑。

四、簡答題

1、管子和管板連接方式有哪些？有何優(yōu)缺點(diǎn)？P1992、生產(chǎn)中采取什么措施進(jìn)行溫度補(bǔ)償？P2143、化工過程開發(fā)有哪些方法？

A、相似放大法

B、逐級經(jīng)驗(yàn)放大法C、數(shù)學(xué)模擬放大法D、部分解析法