2026年球形储罐设计要点试题含答案

2026年球形储罐设计要点试题含答案一、单选题（共10题，每题2分）说明：以下题目主要针对国内石油化工行业，结合现行《固定式压力容器》（GB150）及《球形储罐设计规范》（GB50094）要求出题。1.球形储罐的主要承压部件是（）。A.支柱B.球壳C.人孔D.仪表接口2.球形储罐的支柱形式不包括（）。A.内柱式B.外柱式C.悬臂式D.桁架式3.当球壳厚度较大时，为减少焊接变形，宜采用（）。A.坡口全熔透对接焊缝B.角焊缝C.气孔焊缝D.焊条不熔透焊缝4.球形储罐焊后热处理的主要目的是（）。A.提高焊缝强度B.消除残余应力C.增加焊缝塑性D.改善焊缝外观5.球形储罐的液位计接口应布置在（）。A.球壳顶部B.球壳底部C.球壳水平切线位置D.支柱附近6.球形储罐的支柱间距一般不大于（）。A.6mB.8mC.10mD.12m7.当球壳材料为Q345R时，其碳当量计算公式中的碳含量应取（）。A.0.02%B.0.03%C.0.04%D.0.05%8.球形储罐的腐蚀裕量一般取（）。A.1mmB.2mmC.3mmD.4mm9.球形储罐的应力腐蚀开裂风险最高的部位是（）。A.球壳焊缝附近B.支柱连接处C.人孔边缘D.接管法兰处10.球形储罐的抗震设计应遵循（）。A.《建筑抗震设计规范》（GB50011）B.《石油化工企业设计防火标准》（GB50160）C.《固定式压力容器安全技术监察规程》D.《石油化工管道设计规范》（GB50316）二、多选题（共5题，每题3分）说明：以下题目侧重于球形储罐的结构设计及安全附件配置。1.球形储罐常用的支柱形式包括（）。A.内柱式B.外柱式C.悬臂式D.桁架式E.独立式2.球形储罐的焊缝质量检测方法包括（）。A.超声波检测B.射线检测C.磁粉检测D.渗透检测E.色谱检测3.球形储罐的安全附件通常包括（）。A.压力表B.安全阀C.爆破片D.液位计E.温度传感器4.球形储罐的腐蚀防护措施包括（）。A.外部防腐涂层B.内部防腐衬里C.阴极保护D.恒电位仪E.定期检测5.球形储罐的应力集中部位主要包括（）。A.支柱连接处B.人孔边缘C.接管法兰处D.球壳焊缝E.球壳拼接缝三、判断题（共10题，每题1分）说明：以下题目主要考察对球形储罐设计规范的掌握程度。1.球形储罐的焊缝系数通常取0.85。（×）2.球形储罐的支柱基础应进行抗震验算。（√）3.球形储罐的球壳厚度计算中，材料强度设计值应考虑温度修正。（√）4.球形储罐的腐蚀裕量与储存介质的腐蚀性无关。（×）5.球形储罐的焊后热处理温度应根据材料确定，一般不低于500℃。（√）6.球形储罐的支柱形式对球壳应力分布无影响。（×）7.球形储罐的抗震设计应采用反应谱方法。（√）8.球形储罐的焊缝表面质量要求不低于二级。（√）9.球形储罐的爆破片应定期更换。（√）10.球形储罐的支座形式不影响球壳的应力分布。（×）四、简答题（共5题，每题5分）说明：以下题目侧重于球形储罐的设计计算及安全要求。1.简述球形储罐球壳厚度的计算步骤。答案：球壳厚度计算步骤：（1）根据设计压力、球壳直径、材料许用应力，确定基本厚度；（2）考虑腐蚀裕量、焊接接头系数；（3）校核厚度附加量是否满足规范要求；（4）根据温度修正材料强度设计值；（5）最终厚度应取各部分叠加值的最小值。2.简述球形储罐焊后热处理的目的及工艺要求。答案：目的：消除焊接残余应力，防止应力腐蚀开裂。工艺要求：（1）加热温度根据材料确定，如Q345R为600℃；（2）保温时间按厚度计算，一般10-15min/cm；（3）冷却速度控制，避免冷裂纹。3.简述球形储罐支柱的设计要点。答案：（1）支柱形式选择（内柱式或外柱式）；（2）支柱间距不大于8m；（3）基础抗震验算；（4）支耳与球壳连接强度校核。4.简述球形储罐安全阀的选型要求。答案：（1）泄放量计算，按公式Q=C×A×√ΔP；（2）公称通径不小于接管尺寸；（3）背压系数不低于0.9；（4）定期校验，有效期不超过1年。5.简述球形储罐的腐蚀防护措施。答案：（1）外部防腐：环氧富锌底漆+云母氧化铁中间漆+聚氨酯面漆；（2）内部防腐：玻璃钢衬里或橡胶衬里；（3）阴极保护：牺牲阳极或外加电流法；（4）定期检测涂层厚度及介质腐蚀性。五、计算题（共3题，每题10分）说明：以下题目基于实际工程案例，考察设计计算能力。1.某球形储罐直径30m，设计压力1.6MPa，储存介质为常温轻质油，材料Q345R，焊缝系数0.85，腐蚀裕量2mm，试计算球壳厚度（材料许用应力200MPa，温度修正系数1.0）。答案：基本厚度计算：t′=P×D/(4σ×η)=1.6×30/(4×200×0.85)=0.0576m=57.6mm考虑腐蚀裕量：t″=57.6+2=59.6mm最终厚度取整：60mm（按规范取值）。2.某球形储罐安全阀泄放量计算，设计压力1.6MPa，背压0.1MPa，接管尺寸DN200，安全系数1.1，试计算安全阀泄放量（C=0.67）。答案：Q=C×A×√ΔP=0.67×π×(0.1)^2×√(1.6-0.1)=0.0156m^3/s考虑安全系数：Q′=0.0156×1.1=0.0172m^3/s。3.某球形储罐支座为外柱式，间距8m，球壳厚度60mm，支柱采用Q235B，试计算支柱受力（球壳均布载荷按介质密度8kN/m³计算）。答案：载荷：F=8×30×8=1920kN支柱受力：F/N=1920/(4×60×0.85)=7.6kN/cm²（需校核强度）。六、论述题（共2题，每题10分）说明：以下题目考察对球形储罐设计规范及工程实践的深入理解。1.论述球形储罐焊缝质量检测的重要性及常见缺陷类型。答案：重要性：焊缝是承压部件的关键部位，缺陷可能导致泄漏、爆炸等事故。常见缺陷：（1）表面缺陷：裂纹、气孔、未熔合；（2）内部缺陷：夹渣、未焊透；检测方法：射线、超声波、磁粉、渗透，按规范选择比例。2.论述球形储罐抗震设计的关键点及措施。答案：关键点：（1）地震烈度确定；（2）支座形式选择（固定或滑动）；（3）抗震验算（强度、变形）；措施：（1）加强支柱基础；（2）设置减震器；（3）控制重心高度，避免偏心。答案与解析一、单选题答案1.B2.C3.A4.B5.C6.B7.A8.B9.A10.A解析：1.球壳是主要承压部件，其他选项为附属结构。4.热处理主要消除应力，提高韧性。6.支柱间距与稳定性相关，8m为常用值。二、多选题答案1.A,B,D2.A,B,C,D3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D5.A,B,C,D,E解析：1.悬臂式不适用于球形储罐。4.恒电位仪用于阴极保护系统。三、判断题答案1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.×解析：1.球壳厚度计算时考虑腐蚀裕量，但焊缝系数为0.70~0.85。6.支柱形式影响球壳应力分布。四、简答题解析1.厚度计算需考虑设计压力、直径、材料强度、焊缝系