化工制图模拟试题含答案

化工制图模拟试题含答案1.读图判断题图1为某常压精馏塔设备装配图（A2幅面，比例1:50）。请回答下列问题：(1)塔体筒节纵向焊缝采用何种接头形式？(2)图中件号7为“裙座”，其底板地脚螺栓孔中心圆直径标注为φ2260，请换算出实际加工尺寸。(3)人孔法兰密封面型式为MFM，请写出该缩写对应的完整名称。(4)塔顶吊柱（件号15）旋转角度限位块焊接位置在俯视图上如何表达？(5)图中件号24为“液体分布器”，其安装方位与塔轴线夹角为几度？答案与解析(1)接头形式为“对接接头，带垫板单面焊，背面清根熔透”。图中焊缝符号为“┬”加圆圈，表示带垫板；焊缝标注高度6mm，背面有清根符号“⌒”。(2)比例1:50，图上尺寸2260mm即为实际尺寸，无需换算；地脚螺栓孔中心圆直径为2260mm。(3)MFM为“Male-FemaleMale”，即凸凹面法兰中的凸面法兰。(4)俯视图中用细双点划线画出旋转轨迹，限位块焊接位置用局部剖视图A-A表示，剖切符号位于吊柱旋转中心右侧30°。(5)液体分布器安装方位与塔轴线夹角0°，即水平安装；图中用标高“EL+12300”与“EL+12320”两点定位，两点连线与塔轴线垂直。2.剖面符号补画题图2为某反应器下封头局部剖视图，比例1:10。已知封头材料为16MnDR，壁厚22mm，内表面堆焊3mm厚E347不锈钢。请在下表空白格内补画正确的剖面符号，并注明材料代号。答案与解析16MnDR剖面符号为“45°等距细实线，间距2mm”；E347堆焊层剖面符号为“交叉网格线，夹角60°，间距1.5mm”。图中应沿内表面连续画出交叉网格，再在其外侧画45°细实线，两符号之间留0.5mm间隙，表示复层与基层分界。3.尺寸链计算题图3为某换热器管板与壳程筒节连接局部图。设计给定：壳程圆筒内径Di=800mm，壁厚δs=12mm；管板名义厚度δt=48mm；密封面凸台高度c=3mm；垫片厚度g=1.5mm；螺栓孔深L=25mm。请计算：(1)螺栓有效长度Leff；(2)管板密封面至壳程外表面距离A；(3)若管板密封面平面度要求0.1mm，请写出检验工具名称及精度等级。答案与解析(1)螺栓有效长度需贯穿管板、垫片、法兰、螺母，并留2牙余量：Leff=δt+g+c+螺母厚度+2P=48+1.5+3+18+4=74.5mm，圆整为75mm。(2)A=δt+c+δs=48+3+12=63mm。(3)采用“0级刀口尺+0.01mm塞尺”检验；刀口尺长度≥密封面直径的2/3，即≥533mm，选600mm规格。4.管口方位表补全题图4为某立式储罐管口方位图，北向基准已给出。请补全下表：|件号|管口名称|公称直径|方位角(°)|标高(m)||10|进料口|DN150|135|1.2||11|出料口|DN200|?|0.3||12|放空口|DN80|315|?||13|液位计口|DN25|?|1.5|已知：出料口与进料口成180°对称；液位计口与进料口成90°夹角，且位于西侧；放空口标高比液位计口高0.5m。答案与解析出料口方位角=135°+180°=315°；液位计口方位角=135°+90°=225°（西侧）；放空口标高=1.5+0.5=2.0m。补全后：|11|出料口|DN200|315|0.3||12|放空口|DN80|315|2.0||13|液位计口|DN25|225|1.5|5.焊缝节点放大图改错题图5为某加氢反应器主焊缝节点放大图，比例1:2。图中存在5处画法错误，请用序号①～⑤标出，并在右侧空白处给出正确画法。答案与解析①焊缝符号引出线箭头指向非焊缝侧，应指向坡口；②焊脚尺寸6mm标注在虚线侧，应标注在实线侧；③垫板厚度4mm未标注；④背面清根符号“⌒”缺失；⑤坡口角度30°未标注。正确画法：箭头指向坡口，焊脚尺寸“6”置于实线侧，垫板厚度“4”注在垫板轮廓内，清根符号置于焊缝背面，坡口角度“30°”注在坡口上方。6.材料统计题图6为某常压塔装配图明细栏（部分）。请根据图中件号，统计下列材料总重量：(1)Q345R板材总重；(2)06Cr19Ni10锻件总重；(3)35CrMoA合金钢紧固件总重。已知：塔体筒节φ2000×20mm，高度8000mm，共3段；封头为EHA型，内径2000mm，直边40mm，壁厚20mm，2件；裙座筒节φ2040×14mm，高度2500mm；法兰盖DN800，材料06Cr19Ni10，1件，图纸给出净重185kg；M36×3×220螺栓，35CrMoA，48套，单套理论质量3.2kg。答案与解析(1)Q345R：筒节体积=π×(2.02²－1.96²)/4×8×3=π×0.1584×24=11.94m³；封头体积按EHA近似=1.37×2²×0.02×2=0.219m³；裙座体积=π×(2.068²－2.04²)/4×2.5=π×0.114×2.5=0.895m³；总重=(11.94+0.219+0.895)×7.85t/m³=12.054×7.85=94.6t。(2)06Cr19Ni10：仅法兰盖185kg。(3)35CrMoA：48×3.2=153.6kg。7.轴测图补线题图7为某管道轴测图（正等测），已给出北向箭头及管口A、B、C三点坐标：A(0,0,0)，B(0,4,0)，C(3,4,2)（单位：m）。请补画阀门D，要求：(1)阀门位于AB管段中点，手柄朝正上方；(2)阀门出口接异径管，缩径至DN50，方向指向C；(3)用粗实线画出阀门及异径管，并标注流向箭头。答案与解析AB中点坐标(0,2,0)；阀门手柄朝+Z方向，用30°等轴测符号画“T”形手柄；异径管大端与阀门同径DN80，小端DN50，长度取0.3m，方向向量(3,0,2)，按比例缩小画成30°斜线；流向箭头从阀门指向C，箭头头部涂黑。8.公差配合题图8为某磁力驱动泵叶轮轴与轴套配合段，标注为“φ40H7/g6”。请回答：(1)该配合制为基孔制还是基轴制？(2)计算极限间隙；(3)若实际测得轴径φ39.985mm，孔径φ40.015mm，判断该配合是否合格；(4)在图8下方用极限偏差法标注出上下偏差数值。答案与解析(1)基孔制，H为基准孔。(2)IT7=25μm，IT6=16μm；孔：ES=+25μm，EI=0；轴：es=-9μm，ei=-25μm；极限间隙：Xmax=ES-ei=25-(-25)=50μm；Xmin=EI-es=0-(-9)=9μm。(3)实测轴径39.985mm，即-15μm，介于-9～-25μm之外，超下差0.006mm，不合格；孔径40.015mm，即+15μm，在0～+25μm内，合格；因轴超差，配合整体不合格。(4)标注：孔“φ40+0.0250”，轴“φ40-0.009-0.025”。9.流程图改错题图9为某甲醇合成工段管道仪表流程图（P&ID），图中含有6处违反HG/T20559-2011标准，请用云线标出并给出正确画法。答案与解析①调节阀未标注故障位置，应加“FO/FC/FL”符号；②安全阀排放口未画向大气符号“⌒”；③泵入口过滤器未标注滤网目数；④换热器循环水进出口箭头方向反；⑤压力变送器取压口未画根部阀；⑥塔顶冷凝器回流管线未标注“重力回流”坡度符号“↗”。正确画法：在调节阀旁写“FC”，安全阀排放口加“⌒”并注“TOATM”，过滤器旁写“20MESH”，箭头反向，根部阀画“▏▔”，回流线画坡度1:100箭头。10.三维建模题根据图10给出的某醋酸储罐罐顶平台栏杆三视图，使用SolidWorks或Creo完成三维建模，并生成工程图。要求：(1)栏杆立柱间距≤1200mm，立柱采用φ48×3mm钢管，顶部加球形封头；(2)扶手采用φ42×2.5mm钢管，转角处加三通连接；(3)踢脚板高度150mm，厚度3mm，材料Q235B；(4)工程图需含BOM表，数量统计到个位数。答案与解析建模步骤：1.新建零件“立柱”，拉伸φ48×3×1100mm管体，顶端倒角1×45°，球形封头拉伸φ55mm半球；2.新建零件“扶手”，扫描φ42×2.5mm路径，水平段与倾斜段用三通接头拼接；3.新建零件“踢脚板”，拉伸150mm×3mm轮廓，长度随平台；4.新建装配体，按三视图定位，线性阵列立柱@1200mm；5.插入三通标准件GB/T14383，数量=转角数；6.生成工程图，插入BOM，立柱=平台周长/1.2+1，取整；扶手分直段、斜段分别统计；踢脚板长度=平台周长，除以2000mm板长，向上取整。示例BOM：|序号|代号|名称|材料|数量|单重kg|总重kg||1|ZL-01|立柱|20#|26|4.2|109.2||2|FS-01|扶手直段|20#|8|3.8|30.4||3|FS-02|扶手斜段|20#|4|2.1|8.4||4|TJ-01|三通|20#|4|0.35|1.4||5|TJB-01|踢脚板|Q235B|2|18.6|37.2|总重186.6kg。11.焊接节点强度校核题图11为某高压分离器筒体与锻管连接焊缝，设计压力12MPa，设计温度280℃，材料12Cr2Mo1R，锻管φ219×25mm，焊缝采用全熔透J形坡口，焊丝ER90S-G，焊后消氢处理。请按GB/T150.3-2011校核：(1)焊缝系数取1.0时，所需最小焊缝厚度；(2)若实际焊喉厚度18mm，判断强度是否满足；(3)写出无损检测比例及合格级别。答案与解析(1)按内压圆筒公式：δ=PDi/(2[σ]tφ-P)，[σ]t=137MPa（12Cr2Mo1R，280℃），φ=1.0，P=12MPa，Di=219-2×25=169mm；δ=12×169/(2×137×1-12)=2028/262=7.74mm。(2)实际焊喉18mm＞7.74mm，满足。(3)100%RT，Ⅱ级合格；或100%UT，Ⅰ级合格。12.管道应力分析题图12为某乙烯装置急冷油输送管道，规格φ355.6×25mm，材料A335P22，设计温度520℃，设计压力3.8MPa，管道布置含π型补偿段。使用CAESARⅡ完成应力分析，输出结果：(1)一次应力最大点位于节点N150，应力值S1=28.5ksi，判断是否通过；(2)二次应力最大点位于节点N320，应力值S2=42.3ksi，判断是否通过；(3)若设备管口允许载荷Fx=5kN，Fy=4kN，Fz=3kN，输出实际载荷并评价。答案与解析(1)一次应力限值Sh=17.8ksi（A335P22，520℃），28.5＞17.8，不通过；需增加支吊架或减小跨距。(2)二次应力限值SA=f(1.25Sc+0.25Sh)=1.25×17.8+0.25×17.8=26.7ksi，42.3＞26.7，不通过；需增加π型弯或膨胀节。(3)实际载荷：Fx=6.2kN＞5kN，Fy=3.1kN＜4kN，Fz=2.5kN＜3kN；Fx超限，需调整支架刚度或增加柔性。13.防腐涂层设计题图13为某海上平台海水提升泵出口管线，外径φ168mm，长度45m，处于飞溅区。请给出防腐涂层配套体系，并计算干膜总厚度及理论涂布量。答案与解析体系：①喷砂Sa2.5，粗糙度50-75μm；②环氧富锌底漆，锌粉含量≥80%，干膜80μm；③环氧云铁中间漆，干膜120μm；④聚氨酯面漆，干膜60μm；总干膜260μm。理论涂布量：底漆=80×10/(0.8×4.2)=238g/m²；中间漆=120×10/(0.7×3.8)=452g/m²；面漆=60×10/(0.6×3.5)=286g/m²；总面积=π×0.168×45=23.7m²；总用量=23.7×(0.238+0.452+0.286)=23.7×0.976=23.1kg。14.绝热设计题图14为某高温蒸汽管道，φ273×12mm，操作温度450℃，环境温度25℃，风速3m/s，要求表面温度≤50℃，采用硅酸铝纤维毡+铝皮防护。计算：(1)所需绝热层厚度；(2)铝皮外表面对流换热系数；(3)若管道长100m，计算年散热损失。答案与解析(1)按GB/T8175-2008，硅酸铝λ=0.056+0.0002tm，迭代得δ=150mm时，表面温度48℃，满足。(2)对流系数hc=5.6+3.9v=5.6+3.9×3=17.3W/(m²·K)。(3)散热损失Q=πDoLα(ts-ta)=π×0.573×100×(48-25