2025年化工設(shè)備結(jié)構(gòu)與性能中級考試熱點(diǎn)預(yù)測題一、單選題（共20題，每題1分）1.化工設(shè)備中，承受靜載荷的主要承載部件通常是（）。A.閥門密封面B.殼體法蘭C.螺栓連接D.傳動齒輪2.高溫高壓反應(yīng)釜的封頭常用（）。A.平板封頭B.橢圓形封頭C.球形封頭D.錐形封頭3.殼體強(qiáng)度計算中，當(dāng)內(nèi)壓作用時，應(yīng)力最大的部位是（）。A.螺栓孔區(qū)域B.法蘭連接處C.管板區(qū)域D.筒體中段4.蒸汽管道系統(tǒng)中，為減少熱應(yīng)力通常采用（）。A.焊接連接B.法蘭連接C.卡箍連接D.熱脹冷縮補(bǔ)償裝置5.化工設(shè)備中，防止應(yīng)力集中的措施不包括（）。A.增加過渡圓角B.減小孔徑尺寸C.提高材料屈服強(qiáng)度D.設(shè)置切口結(jié)構(gòu)6.壓力容器的安全泄壓裝置通常選用（）。A.閘閥B.安全閥C.球閥D.蝶閥7.高溫設(shè)備中，為防止熱變形通常采用（）。A.硬質(zhì)合金襯里B.膨脹節(jié)C.雙層壁結(jié)構(gòu)D.高強(qiáng)度螺栓8.化工設(shè)備中，法蘭連接的墊片材料通常選用（）。A.不銹鋼板B.石墨墊片C.鑄鐵件D.銅合金9.殼體開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計中，當(dāng)孔徑較小且內(nèi)壓較低時，可采用（）。A.全焊透補(bǔ)強(qiáng)圈B.螺栓補(bǔ)強(qiáng)C.帶加強(qiáng)筋的補(bǔ)強(qiáng)板D.增厚殼體壁厚10.設(shè)備振動監(jiān)測中，頻率響應(yīng)函數(shù)主要用于（）。A.位移測量B.速度測量C.加速度測量D.阻尼系數(shù)計算11.化工設(shè)備焊接后，為消除殘余應(yīng)力通常采用（）。A.熱處理B.噴丸處理C.預(yù)應(yīng)力加固D.增加焊縫厚度12.薄壁容器設(shè)計中，當(dāng)長徑比大于10時，主要考慮（）。A.扭轉(zhuǎn)載矩B.扁曲失穩(wěn)C.局部屈曲D.彎曲變形13.設(shè)備疲勞壽命計算中，循環(huán)應(yīng)力幅主要取決于（）。A.設(shè)備材料B.工作溫度C.載荷波動范圍D.設(shè)備重量14.化工設(shè)備中，密封面常用的表面粗糙度Ra值范圍是（）。A.0.1-0.8μmB.1.6-3.2μmC.6.3-12.5μmD.25-50μm15.高溫設(shè)備中，為防止石墨化通常采用（）。A.低溫回火B(yǎng).高溫合金材料C.增加壁厚D.添加抗氧化涂層16.設(shè)備振動分析中，功率譜密度主要用于（）。A.頻率識別B.幅值分析C.相位判斷D.轉(zhuǎn)移函數(shù)計算17.化工設(shè)備中，壓力測試的目的是（）。A.檢查外觀缺陷B.驗證強(qiáng)度和剛度C.測量泄漏量D.校準(zhǔn)儀表18.設(shè)備腐蝕防護(hù)中，陰極保護(hù)法主要適用于（）。A.強(qiáng)酸性環(huán)境B.中性或堿性環(huán)境C.硫化物腐蝕D.應(yīng)力腐蝕19.化工設(shè)備中，熱應(yīng)力計算中，熱膨脹系數(shù)越大，熱應(yīng)力（）。A.越小B.越大C.不變D.無法確定20.設(shè)備疲勞破壞中，疲勞裂紋擴(kuò)展速率主要取決于（）。A.裂紋長度B.應(yīng)力比C.環(huán)境溫度D.材料韌性二、多選題（共10題，每題2分）1.化工設(shè)備中，影響疲勞壽命的因素包括（）。A.應(yīng)力幅B.應(yīng)力比C.材料缺陷D.工作溫度E.載荷頻率2.壓力容器設(shè)計中，安全泄壓裝置應(yīng)滿足的要求有（）。A.泄壓速率可調(diào)B.動作可靠C.自動復(fù)位D.無泄漏E.響應(yīng)時間短3.設(shè)備振動監(jiān)測中，常用的振動參數(shù)包括（）。A.位移B.速度C.加速度D.頻率E.幅值4.化工設(shè)備中，熱應(yīng)力產(chǎn)生的條件包括（）。A.溫度變化B.結(jié)構(gòu)約束C.材料不均勻D.載荷波動E.焊接殘余應(yīng)力5.設(shè)備腐蝕防護(hù)中，常用的陰極保護(hù)方法包括（）。A.外加電流法B.犧牲陽極法C.涂層保護(hù)D.內(nèi)壁襯里E.焊接返修6.化工設(shè)備中，法蘭連接的密封失效原因包括（）。A.墊片損壞B.法蘭變形C.螺栓預(yù)緊力不足D.殼體應(yīng)力集中E.溫度變化7.設(shè)備疲勞破壞的特征包括（）。A.突發(fā)性B.預(yù)兆明顯C.破壞突然D.破壞區(qū)有疲勞條紋E.破壞前無異常8.化工設(shè)備中，壓力測試的方法包括（）。A.水壓試驗B.氣壓試驗C.液壓測試D.超聲檢測E.氣密性測試9.設(shè)備振動分析中，常用的信號處理方法包括（）。A.快速傅里葉變換B.小波分析C.自相關(guān)分析D.時域分析E.譜分析10.化工設(shè)備中，焊接殘余應(yīng)力的影響包括（）。A.降低疲勞壽命B.引起應(yīng)力腐蝕C.導(dǎo)致熱變形D.增加設(shè)備重量E.影響熱應(yīng)力計算三、判斷題（共15題，每題1分）1.化工設(shè)備中，所有開孔都需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計。（×）2.殼體法蘭的密封面通常采用平面或凹凸型。（√）3.設(shè)備振動分析中，共振頻率越高，設(shè)備越容易損壞。（×）4.化工設(shè)備中，高溫設(shè)備通常采用奧氏體不銹鋼材料。（√）5.壓力容器的安全閥應(yīng)定期校驗。（√）6.設(shè)備腐蝕防護(hù)中，陽極保護(hù)法適用于所有金屬。（×）7.化工設(shè)備中，法蘭連接的螺栓預(yù)緊力越大越好。（×）8.設(shè)備疲勞破壞通常有明顯的預(yù)兆。（√）9.化工設(shè)備中，熱應(yīng)力只能通過熱處理消除。（×）10.殼體開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計中，當(dāng)孔徑較大時，必須采用全焊透補(bǔ)強(qiáng)。（√）11.設(shè)備振動監(jiān)測中，位移傳感器主要用于測量振動幅值。（√）12.化工設(shè)備中，所有壓力容器都必須設(shè)置安全泄壓裝置。（√）13.設(shè)備腐蝕防護(hù)中，涂層保護(hù)適用于所有環(huán)境。（×）14.化工設(shè)備中，焊接殘余應(yīng)力可以通過增加焊縫厚度消除。（×）15.殼體法蘭的密封性能主要取決于墊片材料。（√）四、簡答題（共5題，每題5分）1.簡述化工設(shè)備中應(yīng)力集中的危害及預(yù)防措施。2.解釋壓力容器安全泄壓裝置的工作原理及選型原則。3.分析化工設(shè)備振動監(jiān)測的必要性及主要方法。4.比較化工設(shè)備中常用密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。5.說明化工設(shè)備焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因及消除方法。五、計算題（共5題，每題10分）1.某化工設(shè)備殼體直徑1m，壁厚10mm，承受內(nèi)壓1.5MPa，試計算其環(huán)向應(yīng)力。2.某設(shè)備法蘭連接，法蘭外徑500mm，內(nèi)徑400mm，壁厚20mm，螺栓孔直徑20mm，孔數(shù)為8，螺栓預(yù)緊力為100kN，試計算法蘭連接的軸向應(yīng)力。3.某高溫設(shè)備殼體材料熱膨脹系數(shù)為12×10^-6/℃，溫度變化40℃，殼體長度5m，試計算其熱應(yīng)力。4.某設(shè)備振動監(jiān)測中，測得振動頻率為100Hz，幅值為0.02mm，試計算其振動速度和加速度。5.某化工設(shè)備法蘭連接，墊片材料為石墨，墊片厚度3mm，接觸寬度50mm，試計算其密封比壓。答案一、單選題答案1.B2.B3.B4.D5.B6.B7.B8.B9.A10.A11.A12.B13.C14.A15.B16.A17.B18.B19.B20.B二、多選題答案1.ABCDE2.BCDE3.ABCD4.ABCE5.AB6.ABCD7.BD8.ABE9.ABCDE10.ABC三、判斷題答案1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.√11.√12.√13.×14.×15.√四、簡答題答案1.應(yīng)力集中的危害：導(dǎo)致局部應(yīng)力遠(yuǎn)高于平均應(yīng)力，易引發(fā)疲勞裂紋和脆性斷裂。預(yù)防措施：增大過渡圓角、避免尖角、減少孔洞、合理設(shè)計結(jié)構(gòu)。2.工作原理：通過機(jī)械或熱力作用，在壓力超過設(shè)定值時自動泄壓，保護(hù)設(shè)備安全。選型原則：根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)選擇；考慮泄放量、響應(yīng)時間、安裝方式。3.必要性：監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)防故障，延長壽命。主要方法：位移、速度、加速度傳感器，振動分析軟件，頻譜分析。4.密封結(jié)構(gòu)：-墊片密封：優(yōu)點(diǎn)密封可靠，缺點(diǎn)易磨損；-活塞環(huán)密封：優(yōu)點(diǎn)耐高溫，缺點(diǎn)安裝復(fù)雜；-機(jī)械密封：優(yōu)點(diǎn)密封性能好，缺點(diǎn)成本高。5.產(chǎn)生原因：焊接時材料不均勻冷卻導(dǎo)致。消除方法：預(yù)熱、后熱處理、合理的焊接順序、熱應(yīng)力消除技術(shù)。五、計算題答案1.環(huán)向應(yīng)力計算：σ=PD/(2(πt))=1.5×1/(2×3.14×0.01)=23.9MPa2.軸向應(yīng)力計算：σ=8F/(π(Do^2-Di^2))=8×100/(3.14×(0.5^2-0.4^2))=1273MPa3.熱應(yīng)力計算：σ=αΔT/