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管道设计审核试题答案

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管道 设计 审核 试题答案
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1中 国 特 种 设 备 检 测 研 究 院第 五 期 全 国 压 力 管 道 审 核 人 员 资 格 考 试 卷 题申请范围: 成绩: 题号 一 二 三 总分得分一、判断题,请在后面的括号内打“√正确,×错误” (15 分)1.爆炸危险区域是:爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。 (√) 用无约束金属波纹管膨胀节时应注意:两个固定支座之间的管道应具有同样的直径并成一条直线,且仅能布置一个波纹管膨胀节。 ( √ )布置在室内时,两排泵净距不应小于 端与泵侧与墙之间的净距应满足操作、检修要求且不宜小于 2m。 ( × ) 燃气体、液体烃、可燃液体的塔区平台应设置不少于两个通往地面的梯子作为安全疏散通道,但长度不大于 15m 的甲类气体或甲、乙 A 类液体设备的平台或长度不大于 8m 的乙 B、丙类液体设备的平台,可只设一个梯子。 ( × ) 于奥氏体不锈钢的隔热材料制品的氯离子含量不应大于 25应符合 9《工业设备及管道绝热工程施工验收规范》有关规定。(√))门应进行壳体压力试验和密封试验的要求有:用于 管道的阀门应每批抽查 5%,且不少于一个。 ( × ) 规定,承受内压的地上管道及有色金属管道试验压力应为准考证号码: 2设计压力的 ,且不低于 (√) 属加工残余应力的存在会给材料的性能带来一系列不利的影响:它会使材料的强度略有下降,但塑性和韧性略有升高。 (×)介质构成湿硫化氢应力腐蚀开裂的环境条件时,应用的材料的使用状态应为正火、正火加回火、退火或调质状态。 ( √ )体的密度随压力的变化而变化,属于可压缩流体范畴。但当气体管道进出口端的压差小于进口端压力的 20%时,仍可近似地按不可压缩流体计算管径,其误差在工程允许范围之内。 ( √ )高工作压力大于等于 压) ,输送介质为气(汽)体、液化气体的管道均属于安全监察的压力管道。 (×)12.蒸汽管道或可凝性气体管道的支管宜从主管的下方接出(入) ,以便于排凝。 ( × )13.任意工作压力下输送火灾危险为甲、乙类介质的管道均属于安全监察的范围。 (√)14.装置的控制室、变配电室、化验室、办公室等应位于爆炸危险区以外,且位于甲类设备全年最小频率风向的上风侧。 (√ )15.压力荷载和持续载荷作用下产生的应力为一次应力,一次应力太大导致疲劳破坏。 ( )16.蠕变和应力松弛两种现象的实质是相同的,都是高温下随时间发生的弹性变形的积累过程。 (√)17.冷紧的目的是将管道的热应变一部分集中在冷态,从而降低管道在热态下的热胀应力和对端点的推力和力矩,同时改变热胀应力的范围。 ( )18.对于敏感设备相连的管道,宜采用冷紧,冷紧比宜取 ( )19.管道柔性设计是保证管道是足够的柔性以吸收由于热胀、冷缩及端点位移产生的变形;防振设计是保证管系有一定的刚度;两者的关系是一致的。3( )20.振动管道的支架的基础应尽量生根在厂房的梁柱上。 ( )21.为了约束风载、地震、温度变化等引起的位移,沿直立设备布置的立管应设置限位支架。 ( )22.应力集中系数是指同一弯矩值作用在管件和直管后,所产生的最大应力值之比称为应力集中系数 算中二次应力范围校验时考虑 次应力校验时可不考虑 (√) 23.弯管的柔性系数表示弯管相对于直管在承受弯矩时柔性增大的程度。(√ )24.改变支座形式、数量、位置改变管道的结构固有频率。但对管道上的热应力没有影响。 ( )25.极限载荷法认为,一旦在某结构单元的一点发生屈服,就达到极限状态,该结构就不能再承担任何附加载荷。 ( )25.二次应力产生的破坏,是在反复加载卸载及多次重复冷热交变作用下引起的疲劳破坏。对这类应力的限定,并不是一个时期的应力水平,而是采用许用应力范围和控制一定的交变循环次数。 (√ )26.自然补偿器是在布置管道时自然形成的,不必多费管材,因此应尽量采用自然补偿器,只有在自然补偿器不能满足要求时,才采用人工补偿器。(√ )27.改变管道内气柱固有频率主要可以通过改变缓冲器容积或管道直径与长度。 (√ )28.敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管,尽量减少焊缝,并对焊缝进行 5%的抽样无损探伤。 ( × ) 7《工业金属管道工程施工及验收规范 》适用于设计压力不大于 100计温度不超过材料允许的使用温度的工业金属管道工程的施工及验收。 (×)般疏水阀均要求安装在水平管道上,并直立安装。液体膨胀式恒温疏水阀可卧放安装。当疏水阀管口上下方向时,管道应由水平向变为垂直向与其直接。 ( √ )择题,在 中填上正确内容项的字母;单项或多项。 (做 1B、做 1) (20 分)1. 在剧毒及易爆介质管道中严禁采用 C 补偿器。A:∏型补偿器; B:波形补偿器; C:套管式或球形补偿器 P-3362. 管道上承受的位移荷载包括 B、C、D 。A:支承沉降 B:端点附加位移 C:管道自重及介质重量 D:管道热胀冷缩 一次应力的特点是没有 D ,即当管道内的塑性区扩展达到 C 状态,使之变成几何可变的机构时,即使 B 不再增加,管道仍将产生不可限制的 A 流动,直至破坏。A:塑性; B:外力荷载; C:极限; D:自限性 在管道的现场施工中,除设计另有规定外,下列哪些部位不应进行涂漆:B, C,D, E 。A:施工现场组装的管道组成件及其附属钢结构; B:名牌及其它标志板或标签;C:奥氏体不锈钢表面; D:已精加工的金属表面; E:镀锌金属表面。管道上可能承受到荷载中,安全阀启跳或阀门的快速启闭时的压力冲击属于 D 。A:机械振动荷载;B:压力脉动荷载;C:两相流脉动荷载;D :瞬间流冲击荷载 可以增加管道的自然补偿能力的方法有: A、 B、D 。 A:改变管道的走向 B:改变管道的直径 C:利用弹簧支架放松约束 D:改变设备布置 温度测量仪表:热电偶、热电阻、双金属温度计宜安装直管段上,其安装要求最小管径规定是: B 。A: B: C: 火灾危险性为甲类的可燃气体与空气混合物的爆炸下限是 A (体积) ,火灾危险性为乙类的可燃气体与空气混合物的爆炸下限是 C (体积) 。A:<10% ; B:<15%; C:≥10%; D:≥15% 安全阀应直立安装并靠近被保护的设备或管道,如不能靠近布置,则从被保护的设备或管道到安全阀入口的管道总压降,不应超过安全阀定压值的 A 。A:3% ; B:4% ; C:5% ; D:6% 1)管道取样管的布置中,一般气体取样管引出位置:从立管上取样时,气体自下而上流动时,取样口应从立管 B 引出。A:垂直 90O ; B:向上 45°倾斜; C:向下 45°倾斜。液化烃、可燃液体的火灾危险性分类中,甲 B 可燃液体的闪点应 B 。A:≥28℃至≤45℃; B:<28℃; C:>45℃至<60℃; D:≥60℃ 管廊上管道布置的原则有:对于双层管廊,一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等宜布置在 B 。A:上层; B:下层;C:两侧; D:一侧 )流量测量仪表的布置要求有:为了保证孔板流量计量准确,孔板前宜 C ~D 倍管子内径的直管段,孔板后有不小于 A 倍管子内径的直管段。6A:5; B:10; C:15 ; D:20。 石油化工管道布置设计的要求有:布置固体物料或含固体物料的管道时,固体物料管道上弯管的弯曲半径不应小于管道公称直径的 A 。A:6 倍; B:4 倍; C:2 倍 为了约束由风载、地震、温度变化等引起的横向位移,沿直立设备布置的立管应设置 A 。A:导向支架; B:弹簧支架; C:固定支架 D:限位支架。管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度。管廊的宽度一般不宜大于 D 。A:5m; B: C:6m; D:10m 管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的压力称为 D 压力。A: 计算;B: 设计;C: 操作;D: 公称。 管件的布置一般要求是:弯头宜选用曲率半径等于 B 倍公称直径的长半径弯头;输送气固、液固两相流物料的管道应选用大曲率半径弯管。A:1; B: C: 2; D:3。 常见的腐蚀环境里,在含盐酸的甲醇或乙醇、熔融氯化钠等介质中,可产生应力腐蚀破坏的金属材料是 B 。A:碳钢; B:钛; C:黄铜; D:铝。 下列管道哪些宜进行详细柔性设计,哪些可以不进行详细柔性设计。选择其中宜进行柔性设计的管道是 A、C、E. 。 认有足够柔性的管道。 00 管道。 复式压缩机的7工艺管道。21. 热力网管道工作压力≥ A 且公称直径≥500管道上的闸阀应安装旁通阀。旁通阀的直径可按阀门直径的十分之一选用。A: B: C: 在设置城镇燃气调压装置时,要求设置在地上单独的调压箱(悬挂式)内时,对居民和商业用户燃气进口压力不应大于 B ;对工业用户(包括锅炉)燃气进口压力不应大于 C 。A: B: C: 城镇燃气应具有可以察觉的臭味,燃气中加臭剂的最小量应符合:无毒燃气泄漏到空气中,达到爆炸下限的 A 时,应能察觉、A: 20%;B: 30%;C: 40%;D: 10%。 燃气管道防腐绝缘层一般应有良好的电绝缘性能,涂层电阻不应小于 C Ω·击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电压标准。A: 100; B: 1000; C: 10000; D: 100000。 进行热力网管道应力计算时,管道工作循环最低温度,对全年运行的管道,地下敷设时取 D ,地上敷设时取 B 。A:10℃ B:15℃ C:20℃ D:30℃ 城镇燃气管道敷设在车行道下时,埋设深度不得小于 D 米。A、 B、 C、 D、高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的 C 倍。A: B:4 C: 528. 压力管道膨胀节的波纹管 A 。A、必须用整体成形的方法成形 B、可以用分瓣冲压、整体拼焊的方法制作成形C、可以用波纹板卷制后焊接的方法制作成形829. 耐氢腐蚀最差的材料是 C 。A、 B、 C、碳钢 D、0造成碳钢管道产生孔蚀的是 B 。A、海水 B、蒸汽系统 C、盐酸 D、冷却水31. 对于穿越铁路、公路、河流、城市主要道路及人口稠密地区的管道焊接所需进行无损检测比例为 A 。A、100% B、15% C、10%32. 1《石油化工企业设计规范》对耐火保护有具体要求,对可能发生火灾危险的设备和在可能发生火灾危险地区的工艺设备、管道及其支承结构框架、管架、支耳、托架、支腿、鞍座等都需考虑耐火保护。标准规定耐火层的耐火极限 D 。A、不应低于 B、不应低于 1h C、不应低于 D、不应低33. 按 范要求需进行 100%验的是 A、B、C 。A、输送介质是剧毒流体 B、输送设计压力大于 10燃流体介质C、设计温度小于管道 34. 长输管道一般采用埋地敷设,它利用了地下空间。缺点是: A 。A、有腐蚀,检查和维修困难 B、成本高,投入大 C、施工困难 D、不能吸收管道的热膨胀35. 保温层经济厚度是指管道采用保温结构后, C 的保温厚度。A、 热损失为最小值 B、 保温工程投资费的年分摊率价值为最小值 C、 年热损失值与保温工程投资费的年分摊率价值之和为最小值D、年热损失值小于保温工程投资费的年分摊率价值36. 易燃、易爆管道的接地电阻不得超过 A Ω。9A、100 B、10 C、 D、介质内压、管道自重产生的载荷是 B 。A、活载荷 B、非自限性载荷C、热载荷 D、自限性载荷38. 热应力大小与 D ,仅与材料热膨胀系数和温度变化有关。A、长度成正比 B、截面积成正比C、截面积成反比 D、管道长度和截面积无关39. 三通的应力加强系数是以 B 作为比较基础来计算三通应力增加的程度,它取决于三通的结构型式和加强元件的尺寸。A、热压三通的尺寸 B、与三通相连接的管子尺寸C、焊制三通的尺寸 D、弯管40. 地上管道与其它构筑物和设备的连接段或管道与另外一条管道成某一角度相连接处最适宜 B 。A、刚性连接 B、采用波纹伸缩节C、焊接 D、法兰连接三、填空题(做 1;C 类做 1) (20 分)1. 对于高温管道,用较厚的管子代替较薄的管子,管道对固定支座的推力将 增加 。2. 法兰用螺栓的强度安全系数比其它受压元件的安全系数 大 。3. 防 止 管 道 振 动 的 方 法 有 合理设置缓冲口和支架、避开共振管长、减少弯头数量 ,管道的布置及支架设置应同时满足 柔性设计和防振设计 。4. 管道柔性表示管道通过自身变形吸收 热胀 、 冷缩 和其它 位移变形 的能力。5. 奥氏体不锈钢有两组许用应力,低值适用场合为 为微量永久变形就会形10起泄漏和故障均合,如法兰。 。6. 压力管道的应力一般可分为 一次应力,二次应力和峰值应力 。 7. 合金钢管道液压试验时,对液体温度有限制是为了防止 在低温下发生脆断 。8. 进入离心分离机的工艺管道应进行 详细柔性 设计。9. 固定支座必须具有足够的 强度 ,以承受内 压推力作用 。10. 第一强度理论认为引起材料断裂破坏的主要因素是 最大主应力 。在管道强度设计中主要采用 最大剪应力强度 理论。即 第三强度 理论。11. 应力可分为 一次总体薄膜应力、一次弯曲应力、一次局部薄膜应力 12. 柔性系数和应力增强系数是在进行 管道柔性 设计中考虑弯头、三通等管位柔性 和应力的影响所采用的系数。13. 管道上法兰的受力计算的目的是:防止 法兰泄漏 。14. 一般压力管道二次应力的验算,主要考虑的是由于 热胀冷缩以及其它 位移受约束 而 产 生 的 应 力 , 该 应 力 通 常 称 为 热 胀 二 次 应 力 。15. 带约束的金属波纹管膨胀节的共同特点是 管道的内压控力没有作用于固定点限位点处,而是由约束被纹膨胀节的金属部位承受 。16. 低温压力管道材料的许用应力取 20℃时材料许用应力 。17. 蠕 变 和 应 力 松 驰 两 种 现 象 的 实 质 是 相 同 的 , 都 是 高 温 下 随 时 间 发 生 的非弹性变形 的积累过程。18. 一般压力管道的静力分析,主要考虑内压、持续外载 包括自重和支吊架反力等 和热膨胀载荷的作用。其中由 内压和持续外载 在管道中引起的应力属于一次应力,它的基本特征是 没有自限性 。19. 套管式或球形 补偿器在剧毒及易燃易爆介质管道中严禁采用。1120. 管道工作温度大于安装温度时,热应力为 压应力 ;若工作温度小于安装温度,则热应力为 拉应力 。21. 管道的热应力是因 管道膨胀受到约束 而产生,管系的柔性愈大,热胀变形的可能性 愈大 ,热应力就 愈小 。22. 对 平 面 管 道 系 , 热 胀 在 管 路 中 主 要 产 生 轴 向 弯 曲 应 力 ; 对 于 立 体管 系 , 热 胀 在 管 路 中 主 要 产 生 扭 转 剪 应 力 和 弯 曲 应 力 。23. 管道中的弯管在弯矩作用下与直管相比较,其刚度降低柔性增大,同时应力也将增大。因此,在计算管件时就要考虑它的柔性系数 和应力增大系数 。 选择法兰连接用紧固件材料时,应同时考虑管道操作压力、操作温度 、介质种类和垫片类型等因素。垫片类型和操作压力、操作温度一样,都直接对紧固件 材料强度提出了要求。环焊缝距支、吊架边缘净距不应小于 50 需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的最小净距离应大于焊缝宽度的 5 倍,且不得小于 100 (20)-3) 管道支吊架的选用应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移 情况、工作温度 、是否保温或保冷、管道的材质等条件选用合适的支吊架等原则。管道系统压力试验合格后,应进行吹扫。公称直径小于 600气体管道宜采用空气 吹扫;蒸汽管道应采用蒸汽 吹扫;非热力管道 不得 采用蒸汽吹扫。工 艺 装 置 之 间 的 防 火 间 距 是 指 工 艺 装 置 最 外 侧 的 设 备 外 缘 或 建 筑 物 、构 筑 物 的 最 外 轴 线 间 的 距 离 ; 设 备 之 间 的 防 火 间 距 是 指 设 备 外 缘 之 间 的 距 离 。 泵的保护线有 6 种,其作用是为了使泵体不受损害和正常运转。它们有(1)暖泵线、 (2)小流量线(3)平衡线(4)旁通线(5)防凝线(6)12安全阀线。高温 、应力 和时间 是金属蠕变发生的三要素。 管道布置中蒸汽管道布置的一般要求有,蒸汽支管应自蒸汽主管的顶 部接出,支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平 管段上,以避免存液。蒸汽用安全阀材料:根据压力、温度条件选用铸铁 或碳钢 阀体,内件为青铜 或不锈钢 。空气用安全阀材料:一般采用铸铁 阀体,内件为青铜 。 蒸汽疏水阀,根据疏水阀的动作原理分类,通常分为机械 型、热静力 型和热动力 型三大类。此外还有特殊型疏水阀。疲劳破坏是指,在循环荷载 的作用下,发生在构件某点处局部的、永久性的损伤积累 过程,经过足够多的循环后,可使材料产生裂纹,或使裂纹进一步扩展至完全断裂。 工艺管道常用的伴热介质有四种:热水、蒸汽 、热载体 、电热 。工程上对奥氏不锈钢进行固溶化热处理是防止晶间腐蚀 的措施之一,钢中含铬量须在 11 %以上才有良好耐腐蚀性。安装“П”形补偿器应按设计文件规定进行预拉伸或预压缩,允许偏差为预伸缩量的 10% ,且不大于 10管沟内管道布置原则有:管道必须符合输送介质无腐蚀、无毒 以及非可燃易爆 管道。∏型补偿器宜设置在两固定点 中部,为防止管道横向位移过大,应在∏型补偿器两侧设置导向架 。 构件或物体在外力作用下产生变形,当外力除去后能够完全恢复其原有的形状,不遗留外力作用过的任何痕迹,这种变形称为弹性变形 。答题(20 分)1.判别下列管道哪些是压力管道,哪些是普通管道。将是压力管道的编号写于答案中。1) 最高工作压力低于等于 ) 最高工作压力为 N=32管道。3) 最高工作压力为 5水蒸汽管道。4) 工作压力低于 ) 最高工作压力为 00氯气管道。6) 最高工作压力为 00送液态酒精的管道。7) 工作压力低于 C 输送的液态氨水的管道。8) 最高工作压力低于等于 00N=100清水管道。答:压力管道为 2、5、6、8. 。2. 指出下列压力管道应划分在哪个类别、等级和品种,答案填写在每一个管道后的括号内。范例:输送 业性接触毒物危害程度分级》中,毒性程度为极度危害介质的管道。 (类 1 级(1) 品种)1、输送流体介质,设计压力 P<10MP a,且设计温度<400 工业管道。( 2 级(4)品种)2、城镇供热的热力公用管道 ( 2 级)3、输送可燃、有毒流体介质,设计压力 P<00 ( 2 级(2)品种)4、输送流体介质,设计压力 P≥10MP a,的工业管道。 ( 1 级(4)品种)5、输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质,设计压力14P≥( 1 级(2)品种)6、输送水蒸汽介质,设计压力 P<10MP a,且设计温度≥400 工业管道。( 2 级(3)品种)3. 管 道 柔 性 设 计 的 目 的 是 什 么 ? 设 计 时 一 般 采 用 哪 几 种 方 式 来 增 加 道 柔 性 ?答:管道柔性设计的目的是保证管道在设计条件下具有足够的柔性,防止管道因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因造成下列问题:(1)管道应力过大引起金属疲劳和(或)管道推力过大造成支架破坏;(2)管道连接处产生泄漏;(3)管道推力或力矩过大,使与其相连接的设备产生过大的应力或变形,影响设备正常运行。答:在校核管系柔性后,当发现其不足以吸收所受到的热膨胀时,应按照下面几种方式来增加管道柔性;1)采用弹簧支吊架;2)改变管道走向;3)设置 π 形被偿器;4)安装波形膨胀节;5)采用冷紧。4.低温管道用钢的冲击试验温度如何确定?答:(1)低天或等于受压元件的最低设计温度。(2)低温低应力工况:小于等于设计温度+50℃。 (若设计温度+50℃后,高于时,则不必遵守低温管道的要求。 )5. 简述压力管道设计质量控制环节、控制要素?15答:质量体系结构、组织机构及职责权限、文件和资料控制、合同管理、设计控制、内部质量审核、管理评审、持续改进、人员管理、执行设计许可规则。五、综合题(25 分)1.请找出下图中的 4 处错误,写出简要说明并在原图标注改正。答:1、两放空管应加阀。2、循环冷却水供水和回水方向反了,换向。3、蒸汽和冷结水方向反了,换向。164、离心机移至 . 画出泵的暖泵线(其中之一即可)及平衡线的流程简图。 答: 3.中压蒸汽无缝钢管,管道标准为 寸规格为 8”(外径为219质为 20G,最大操作温度 50℃,设计压力为P=腐蚀裕度取 .5 道制造公差取 试计算管道在该条件下的计算壁厚和最小壁厚:(20G 在 4500C 时许用应力[σ] t =614.装置内输送工艺气体管道,规格为57×道单重q=m,材料为 20 号钢,最大操作温度 00℃,设计压力为17P=不考虑管道内压影响,试根据三跨简支梁模型按刚度条件计算、按强度条件校核管道的允许跨度:(① 20 号钢、3000C 的弹性模量79×103 ②20 号钢、3000C 的许用应力[σ] t=101 。5.如图如示,管道外径为 Ф273质为碳钢,设计温度为 300℃,碳钢在 300℃下的线膨胀系数为 0。利用 别式判断柔性并确定是否需要进行详细的柔性分析。mm
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