化工设备

1. 蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。 2. 弹性模数(E)：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε,比例系数E为弹性模数。

3. 硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。

4. 化学腐蚀：金属遇到干燥的气体和非电解质溶液发生化学作用引起的腐蚀。化学腐蚀在金属表面上，腐蚀过程没有电流产生。 5. 电化学腐蚀：金属与电解质溶液间产生电化学作用而引起的破坏，其特点是在腐蚀过程中有电流产生。 6. 应力腐蚀：金属在腐蚀性介质和拉应力的共同作用下产生的一种破坏形式。 7. 薄壁容器：容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于0.1的容器。 8. 薄膜理论：薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态，也称为无力矩理论。 9. 边缘应力：内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。 10. 容器钢：化工生产所用容器与设备的操作条件较复杂，制造技术要求比较严格，对压力容器用钢板有比较严格的要求。

二、（填空）

1、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的（ 内）径。

2、无缝钢管做筒体时，其公称直径是指它们的（ 外）径。 3、不锈钢的主要合金元素是 铬 、 镍 ，450~850℃间停留

较长时间，使晶粒边缘造成 晶间腐蚀 现象

4、碳钢热处理是将钢材经过 加热 、 保温 、 冷却 过程，以

改变其组织结构，实现改变其性能的工艺。 5、 边缘应力的两个基本特征是 局部性 、 自限性 。 6、 对于用钢板卷焊的压力容器筒体,用它的 内径 作为其公

称直径,如果压力容器筒体是用无缝钢管直接截取的,规定用钢管的 外径 作为其公称直径。

7、压力容器用法兰有 甲型平焊 、 乙型平焊 、 长颈对

焊 三种结构型式。

8、压力容器开孔补强结构主要有 补强圈补强 、 厚壁管补强整锻件补强 三种。

9、有一带夹套的反应釜,釜内为真空,夹套内的工作压力为0.5MPa,工作温度<200℃,试确定:

(1)釜体的计算压力(外压)pc= -0.6 MPa;釜体水压试验压力pT=0.75 MPa.

(2)夹套的计算压力(内压)pc= 0.5 MPa;夹套的水压试验压力pT=0.625 MPa.

10、计及 加强圈 和 加强圈和圆筒有效段组合截面。

三、判断

( × )1、图纸标注的容器壳体厚度指的是名义厚度δn,即可

以作为依靠来承受介质压力的厚度。

× )2、对同一公称直径和公称压力的标准法兰,材料不同,

法兰的尺寸也不同,但法兰实际承压能力不变。

( × )3、在中低压容器设计中,由于半球形封头受力情况好,

因此常常作为最佳的凸形封头被选用。

、

( ( √ )4、 因为封头的尺寸不能太多,压力容器筒体的直径必

须按一定的公称直径系列来选取,而不是单纯按化工工艺要求来确定。

( √ )5、薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径

RR12，则该点的两向应力。

m( × )6、因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材

质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总是小于壁厚小的容器。

( × )7、在法兰设计中，如欲减薄法兰的厚度t，则应加大

法兰盘外径D0,加大法兰长径部分尺寸和加大臂长度。

( X )8、假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精

度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。

( × )9、厚度为60mm和6mm的16MnR热轧钢板,其屈服点是

不同的,且60mm厚钢板的σs大于6mm厚钢板的σs。

( × )10、10、18MnMoNbR钢板的屈服点比Q235-AR钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR钢板制造的外压容器，要比

用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。 11卧式圆筒形容器，其内介质压力，只充满液体，因为圆筒内液体静载荷不是沿轴线对称分布的，所以不能用薄膜理论应力公式求解。（√） 12. 由于圆锥形容器锥顶部分应力最小，所以开空宜在锥顶部分。（√）

13. 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真实的。（×） 14. 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。（√） 15. 因为从受力分析角度来说，半球形封头最好，所以不论在任何情况下，都必须首先考虑采用半球形封头。（×）

四．简答

1. 指出下列压力容器温度与压力分级范围（任选三种） 温度分级 常温容器 温度范围（ºC） －20ºC ~200ºC 压力分级 低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器 真空容器 — 压力范围(Mpa) 0.1≤P＜1.6 1.6≤P＜10 10≤P＜100 P≥100 器外一个大气压，内部为真空或低于常压 — 中温容器 壁温在常温和高温之间 高温容器 壁温达到材料蠕变温度 低温容器 浅冷容器 深冷容器 壁温低于－20ºC 壁温在－20ºC至－40ºC之间 壁温低于－40ºC 2、弹性失稳：承受外压载荷的壳体，当外压载荷增大到某一值时，壳体会突然失去原来的形状，被压扁或出现波纹，载荷卸去后，壳体不能恢复原状，这种现象称为外压壳体的失稳。 3、屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。 4、薄壁容器：容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于0.1的容器。 5、正火：将加热到临界点以上的一定温度，保温一段时间后的工件从炉中取出置于空气中却下来，冷却速度比退火快，因而晶粒细化。

6等面积补强原则：局部补强的金属面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积，其实质在于补强壳壁的平均强度，即用与开孔等截面积的外加金属来补偿所减弱的壳壁强度。 7缘应力的自限性：当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时，弹性约束开始缓解，原来不同的薄膜变形便趋于协调，边缘应力就自动。 选择

五．计算

1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为2.5Mpa，汽包圆筒的平均直径为816 mm，壁厚为16 mm，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力和。

m【解】 P=2.5Mpa D=816mm S=16mm

S160.01960.1 属薄壁容器 D816mmPD2.581631.875MPa 4S416PD2.581663.75MPa 2S2162、有一平均直径为10020 mm的球形容器，其工作压力为0.6Mpa，厚度为20 mm，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。 【解】 P=0.6Mpa D=10020mm S=20mm

S200.0019960.1 属薄壁容器 D10020mPD0.61002075.15MPa4S420

六、填图题

1-管箱(A,B,C,D型); 2-接管法兰; 3-设备法兰; 4-管板; 5-壳程接管; 6-拉杆; 7-膨胀节; 8-壳体; 9-换热管; 10-排气管; 11-吊耳; 12-封头; 13-顶丝; 14-双头螺柱; 15-螺母; 16-垫片; 17-防冲板; 18-折流板或支承板; 19-定距管; 20-拉杆螺母; 21-支座; 22-排液管; 23-管箱壳体; 24-管程接管; 25-分程隔板; 26-管箱盖

1—塔盘板 2—降液管 3—拉杆 4—定距管 5—塔盘圈 6—吊耳 7—螺栓 8—螺母 9—压板 10 —压圈 11—石棉绳