《化工》考试题及答案.doc

2010/2011学年第一学期化工考试题 一填空题(37%)：按压力容器的设计压力划分，可将其分为 、 、 、 等四个等级2化工设备在设计时，除了要满足 之外，还必须保证在使用年限内能 ；必须便于 、 、 与 ；必须有比较高的 。3在制造圆筒形容器时， 焊缝的质量要求应比 焊缝高，以保证安全；在筒壁上开设椭圆形人孔或手孔时，必须使短轴在 ，长轴在 ，以尽量减少开孔对壳体强度的削弱（填纵向或环向）。4在使用无力矩理论时，壳体截面只考虑承受 ，完全不考虑承受 的影响所以这种理论又称为 5在内压的作用下，壳体的半径由18mm变到20mm，则其曲率的改变应为 6 称为公称直径，公称直径为300mm的容器，表示为 7 称为公称压力，例如公称压力为10MPa，则可表示为 8压力容器或设备制成以后或经过长期使用后进行检修时，在交付使用前都必须进行 ，试验的目的是检查 结构和 以及容器的 。试验通常有两种方法： 和 9各种容器的封头中，最省材料的是 最简单的是 二判断题(10%)：1搪玻璃压力容器属于第二类压力容器。( )2第一曲率半径通常都比第二曲率半径大。( )3旋转体的法截线只有两条。( )4锥形壳体的1及 2是随着r 改变的。( )5如容器壳体的曲率半径有突变，则无力矩理论不能适用。三试分析内压钢制容器工作时可能会受到的应力，并比较各应力的异同。(23%) 四计算题(30%)：某化工厂现有一用16MnR制造的内径为600mm、厚度为7.5mm的双面焊接圆筒塔，该塔的封头是整体冲压而成的厚度为7.5mm的标准碟形封头（M=1.4)。现欲用该塔作为石油分离中的乙烯精馏塔，已知生产时的最大压力为2.2MPa，试确定该塔是否可用。（已知操作条件下16MnR的t=176MPa，=343MPa）2010/2011学年第一学期化工设备答案 一填空题：1按压力容器的设计压力划分，可将其分为低压、中压、高压、超高压等四个等级2化工设备在设计时，除了要满足工艺要求之外，还必须保证在使用年限内能安全运行；必须便于制造、安装、维修与操作；必须有比较高的技术经济指标3在制造圆筒形容器时，纵向焊缝的质量要求应比环向焊缝高，以保证安全；在筒壁上开设椭圆形人孔或手孔时，必须使短轴在纵向，长轴在环向，以尽量减少开孔对壳体强度的削弱4在使用无力矩理论时，壳体截面只考虑承受拉应力，完全不考虑承受弯曲应力的影响所以这种理论又称为薄膜理论5在内压的作用下，壳体的半径由18mm变到20mm，则其曲率的改变应为 0.00555 6压力容器或设备的直径标准化以后的标准直径称为公称直径，公称直径为300mm的容器，表示为DN3007经过标准化后的压力数值称为公称压力，例如公称压力为10MPa，则可表示为PN108压力容器或设备制成以后或经过长期使用后进行检修时，在交付使用前都必须进行超过工作压力条件下的压力试验，试验的目的是检查密封性结构和焊缝有无渗漏以及容器的强度。试验通常有两种方法：液压试验和气压试验9.各种容器的封头中，最省材料的是球形封头最简单的是平盖封头二判断题(10%)：1搪玻璃压力容器属于第二类压力容器。( )2第一曲率半径通常都比第二曲率半径大。( )3旋转体的法截线只有两条。( )4锥形壳体的1及 2是随着r 改变的。( )5如容器壳体的曲率半径有突变，则无力矩理论不能适用。三试分析内压钢制容器工作时可能会受到的应力，并作比较。分析：内压容器可能会受到的应力有环向应力径向应力弯曲应力边缘应力。(4分)环向应力是容器受环向拉力，径向应力是容器受纵向的拉力，两者是由无力矩理论推导出来的，只与容器厚度和曲率半径有关；(7分)弯曲应力是容器自由彭胀而产生，是应用有力矩理论推导出来的，只与容器内压有关；(6分)边缘应力是指连接的两部分受力后变形不同而产生的相互约束(如两端盖处及支座处)，受所处位置及材料有关。(6分)三计算题：某化工厂现有一用16MnR制造的内径为600mm、厚度为7.5mm的双面焊接圆筒塔，该塔的封头是厚度为7.5mm的标准碟形封头。现欲用该塔作为石油分离中的乙烯精馏塔，已知生产时的最大压力为2.2MPa，试确定该塔是否可用。（已知操作条件下16MnR的t=176MPa，=343MPa）解：1检验塔体厚度(8分)取p=2.2MPa =1.0 则可根据公式计算塔体厚度=pD（2tP）+C =2.2600（2176 1-2.2)+1 =4.77mm取=7mm7.5mm2检验封头厚度(8分)取p=2.2MPa =1.0 C=1 则封头的厚度为=pDM（2tP）+C =2.26001.4（2176 1-2.2)+1 =6.28mm取=7mm7.5mm3压力试验(14分)采用水压试验试验压力为：1.25t 1.252.2