【落花时节又逢君系列】过程设备设计第三版(郑津洋)课后习题答案

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1、1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用？答：压力容器由筒体、封头、密封装罝、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。密封装置的作用：保证承压界器不泄漏。开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。安全附件的作用：保证压力界器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？答：介质毒性程度越商，压力

2、容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。如Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造吋，碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100%射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如内部介质为屮度毒性危害,选用的管法兰的公称压力应不小于l.OMPa;内部介质为高度或极度毒性危害

3、，选用的管法兰的公称压力应不小于1.6MPa,且还应尽量选用带颈对焊法兰等。易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。如Q235-A*F不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气界器；易燃介质压力界器的所有焊缝（包栝角焊缝）均应采用全焊透结构等。3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力髙低，还要视压力与容积的乘积PV大小进行分类？答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用范围是否相

4、同？为什么？答：小相同。《压力容器安全技术监察规程》的适用范围：①最高工作压力彡0.IMPa（不含液体静压力）；②内直径（非圆形截面指其最大尺T）^0.15m,M容税>0.025m③盛装介质力气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。GB150的适用范围：①0.IMPa彡p彡35MPa，真空度不低于0.02MPa;②按钢材允许的使用温度确定（最高为700DC,最低为-196°C）;③对介质不限；®弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；⑤以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；⑥最大应力现论；⑦不适用疲劳分析容器。GB150是压力容器

5、标准是设计、制造压力容器产品的依据；《压力容器安全技术监察规程》是政府对压力容实施安全技术监督和管理的依据，属技术法规范畴。5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？它们的适用范围是什么？答：JB/T4735《钢制焊接常压容器》与GB15O《钢制压力容器》属于常规设计标准；JB4732《钢制压力容器一分析设计标准》是分析设计标准。JB/T4735与GB15O及JB4732没有相互覆盖范围，侃GB150与JB4732相互覆盖范围较广。GB15O的适用范围：①设计压力为0.IMPa彡p彡35MPa,真空度不低于0.02MPa；②没计温度为按钢材允许

6、的使用温度确定（最岛为700°C,最低为-196°C）;③对介质不限；④采用弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；⑤应力分析方法以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；⑥采用最大应力理论；⑦不适用疲劳分析容器。JB4732的适用范围：①设计压力为0.IMPa彡p<100MPa，真空度不低于0.02MPa;②设计温度为低于以钢材蠕变控制其设计应力强度的相应温度（最岛为475°C）;③对介质不限；④采用塑性失效设计准则、失稳失效设计准则和疲劳失效设计准则，局部应力用极限分析和安定性分析结果来评定；⑤应力分析方法是弹性有限元法、塑性分析、弹性理论和板壳

7、理论公式、实验应力分析；⑥采用切应力现论；⑦适用疲劳分析容器，有免除条件。JB/T4735的适用范围：①没计压力为-0.02MPa^p<0.IMPa；©没计温度为大于-20〜350°C（奥氏体高合金钢制容器和设计温度低于-20DC，但满足低温低应力工况，且调整后的设计温度岛于-20°C的容器不受此限制）；③不适用于盛装高度毒性或极度危害的介质的容器；©采用弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；⑤应力分析方法以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；⑥采用最大应力理论；⑦不适用疲劳分析容器。2.压力容器应力分析1.一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条