2025年大学本科一年级（过程装备与控制工程）压力容器设计基础测试题及答案.doc

2025年大学本科一年级（过程装备与控制工程）压力容器设计基础测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）

答题要求：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种材料通常不用于压力容器制造？
A. Q345R
B. 16MnDR
C. 20g
D. 45号钢

2. 压力容器的设计压力是指？
A. 正常工作压力
B. 最高工作压力
C. 安全阀开启压力
D. 容器所能承受的最大压力

3. 压力容器的壁厚计算公式主要基于以下哪种理论？
A. 弹性力学
B. 塑性力学
C. 断裂力学
D. 材料力学

4. 对于圆筒形容器，其周向应力与轴向应力的关系是？
A. 周向应力是轴向应力的2倍
B. 轴向应力是周向应力的2倍
C. 周向应力与轴向应力相等
D. 两者无固定关系

5. 压力容器的补强圈补强属于哪种补强方式？
A. 整体补强
B. 局部补强
C. 厚壁圆筒补强
D. 薄壁圆筒补强

6. 以下哪种封头形式受力最均匀？
A. 半球形封头
B. 椭圆形封头
C. 碟形封头
D. 锥形封头

第II卷（非选择题 共70分）

7. （1本题10分）简述压力容器设计的基本步骤。

8. （本题15分）说明压力容器选材的基本原则。

9. （本题15分）已知一圆筒形容器内径Di=1000mm，设计压力p=2MPa，材料许用应力[σ]=170MPa，焊接接头系数φ=0.85，厚度附加量C2=2mm，试计算该容器的最小壁厚。

10. （本题15分）阅读材料：某化工厂有一储存液态烃类的压力容器，设计压力为1.6MPa，采用Q345R材料制造。在运行过程中，发现容器焊缝处出现轻微泄漏。经过检查，发现焊缝存在夹渣缺陷。请分析该事故产生的可能原因，并提出相应的预防措施。

11. （本题15分）阅读材料：某炼油厂的减压塔属于压力容器，在一次检修过程中，发现塔体局部腐蚀严重。已知该塔设计压力为0.5MPa，工作温度为300℃，介质为油气混合物。请分析导致塔体腐蚀的可能因素，并提出防止腐蚀的建议。

答案：1. D 2. B 3. D 4. A 5. B 6. A 7. 首先确定容器的设计条件，包括工艺参数等；然后进行结构设计，选择合适的封头、筒体等形式；接着计算壁厚，考虑各种应力和系数；再进行强度校核；之后进行密封设计等；最后绘制设计图纸并编写设计文件。 8. 满足工艺要求，具有良好的力学性能，耐腐蚀性好，制造工艺性良好，经济合理性，符合标准规范要求等。 9. 根据公式δmin=pDi/2[σ]φ - C2，代入数据可得：δmin = 2×1000 / (2×170×0.85) - 2 ≈ 6.8mm。所以最小壁厚约为6.8mm。 10. 事故原因可能是焊接工艺不良导致夹渣缺陷，材料质量可能也有一定影响。预防措施：严格控制焊接工艺，加强焊接过程质量控制；对原材料进行严格检验。 11. 腐蚀因素可能有介质的腐蚀性、温度影响、流速冲刷等。建议：选择耐腐蚀材料；控制介质流速；定期检测和维护；采用防腐涂层等。