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压力容器安全运行与管理
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压力容器设计基本知识.doc54页
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压力容器设计基本知识
二零零六年三月制订
1．1 压力容器设计应遵循的法规和规程
1．2 标准和法规（规程）的关系。
1．3 压力容器的含义（定义）
1．4 压力容器设计标准简述
1．5 D1级和D2级压力容器说明
二．GB150-1998《钢制压力容器》
3．1 设计单位的资格和职责
3．3 GB150管辖的容器范围
3．4 定义及含义
3．5 设计参数选用的一般规定
3．6 许用应力
3．7 焊接接头系数
3．8 压力试验和试验压力
4．对材料的要求
选择压力容器用钢应考虑的因素
D类压力容器受压元件用钢板
采用国外钢材的要求
钢材的代用规定
特殊工作环境下的选材
5．内压圆筒和内压球体的计算
内压圆筒和内压球体计算的理论基础
内压圆筒计算
6．外压圆筒和外压球壳的设计
受均匀外压的圆筒（和外压管子）
受外压圆筒和球壳计算图的来源简介
外压圆筒加强圈的计算
7．封头的设计和计算
椭圆形封头
球冠形封头
8．开孔和开孔补强
开孔的作用
开检查孔的要求
开孔的形状和尺寸限制
有效补强范围及补强面积
多个开孔的补强
9 法兰连接
法兰连接密封原理
法兰密封面的常用型式及优缺点
法兰连接计算要点
管法兰连接
10．压力容器的制造、检验和验收
10．1 制造许可
10．2 材料验收及加工成形
10. 3 焊接
10．4 D类压力容器热处理
10．5 试板和试样
10．8 无损检
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＞＞＞下列实验操作中，不正确的是A．过滤时，用玻璃棒引流B．蒸馏过程中..
下列实验操作中，不正确的是A．过滤时，用玻璃棒引流B．蒸馏过程中，冷却水上口进，下口出C．实验室制备氢氧化亚铁时，滴加氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下D．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿烧杯壁慢慢地倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌
题型：单选题难度：偏易来源：不详
B试题分析：过滤时，需要用玻璃棒引流，A正确；蒸馏过程中，冷却水下口进，上口出，B不正确；由于氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁，所以实验室制备氢氧化亚铁时，滴加氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下，C正确；浓硫酸的密度大于水的，且浓硫酸溶于水放热，所以稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿烧杯壁慢慢地倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，D正确，答案选B。点评：化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作，所以该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
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据魔方格专家权威分析，试题“下列实验操作中，不正确的是A．过滤时，用玻璃棒引流B．蒸馏过程中..”主要考查你对&&化学实验的基本操作，化学实验安全，危险化学品的标志，化学药品的变质&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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化学实验的基本操作化学实验安全危险化学品的标志化学药品的变质
化学实验的基本操作：
1．药品的取用 (1)药品取用原则粉状不沾壁，块状防掉底，液体防污染，标签防腐蚀。 (2)固体药品的取用取用同体药品一般用药匙。有些块状的药品(如钠、钾、磷)可用镊子取用。用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净，以备下次使用。往试管里装入同体粉末时，先使试管倾斜，把盛有药品的药匙(如图 A)或用小纸条折叠成的纸槽(如图B)小心地送入试管的底部，然后使试管直立起来，让药品全部落到试管的底部。把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口以后，再把容器慢慢地竖立起来，使药品或金属颗粒缓慢地滑落到容器的底部，以免打破容器。 (3)液体药品的取用液体药品通常盛在细口瓶里。取用细口瓶里的液体药品时，先拿下瓶塞，倒放在桌上。然后右手握瓶，使瓶上的标签向着手心(防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签)，左手斜拿试管，使瓶口紧挨着试管口(如右图)将液体慢慢地倒入试管。倒完液体，立即盖紧瓶塞，把瓶子放回原处。&&&& 取用一定量的液体药品，可以用量简量出体积。量液体时，量筒必须放平稳，而且使视线与量筒内液体凹液面的最低点保持水平，或者说，视线与量筒内液体凹液面的最低点相切，再读出液体的体积。&&& 滴管是用来吸取或滴加少量试剂的一种仪器。滴管上部是橡胶乳头，下部是细长尖嘴的玻璃管。使用滴管时，用手指捏紧橡胶乳头，赶出滴管中的空气，然后把滴管伸入试剂瓶中，放开手指，试剂被吸入(如 A图)。取出滴管，把它悬空在容器(如烧杯、试管) 上方(不要接触器壁，以免沾污滴管或造成试剂的污染)，然后用拇指和食指轻轻挤橡胶乳头，试剂便滴入容器中(如B图)。 2．仪器的洗涤 (1)洗涤方法 ①冲洗法：往容器里注入少量水，振荡，倒掉，反复几次，再使容器口朝下，冲洗外壁后将容器放于指定位置晾干。如果是试管，则应倒扣在试管架上。 ②刷洗法：如果内壁附有不易洗掉的物质，可以往容器里倒入少量水，选择合适的毛刷配合去污粉、洗涤剂，往复转动，轻轻刷洗后用水冲洗几次即可。 ③药剂洗涤法：对于用水洗小掉的污物，可根据不同污物的性质用药剂处理。&(2)洗净标准内壁上附着均匀的水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。 3．试剂的溶解通常是指固体、液体或气体与液体相混合而形成溶液的过程。 (1)固体：用烧杯、试管溶解，振荡、搅拌、粉碎、升温等可加速溶解. (2)液体：一般将密度大的溶液注入密度小的溶液中，如稀释浓H2SO4时将浓H2SO4慢慢注入水中。 (3)气体：根据气体溶解度选择水下溶解或水面溶解。 4．物质的加热 5．仪器的装配和拆卸装配时，首先要根据装置图选择仪器和零件，然后进行仪器和零件的连接和全套仪器的总装配。 (1)零件的连接正确连接实验装置是进行化学实验的重要环节。在中学化学实验巾使用较多的是连接玻璃管、橡皮塞、橡胶管的操作。 ①把玻璃管插入带孔的橡皮塞左手拿橡皮塞，右手拿玻璃管。先把要插入塞子的玻璃管的一端用水润湿，然后稍稍用力转动，将它插入。 ②连接玻璃管和橡胶管左手拿橡胶管，右手拿玻璃管，先把玻璃管管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡胶管。&③在容器中塞橡皮塞左手拿容器，右手拿橡皮塞慢慢转动，旋进容器口。切不可把容器放在桌面上再使劲塞进塞子，这样做容易压破容器。 (2)全套仪器的总装配一般要遵循“由下而上、由左刮右”的原则。如根据酒精灯高度确定铁架台上铁阁的位置，由铁圈确定圆底烧瓶的位置。又如组装实验室制氯气的装置，先要把氯气发生装置安装好，然后再组装集气装置，最后组装尾气吸收装置。 (3)装置的拆卸实验结束后要拆卸装置，一般先将连接各部分装置的橡胶管拆开，这样使整套装置分成若干部分，然后再将各部分装置的仪器、零件按“由上到下”的顺序逐一拆卸。化学实验基本操作：(1)七个操作顺序的原则： ①“从下往上”原则。 ②“从左到右”原则。装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置→集气瓶→烧杯。&& ③先“塞”后“定”原则。 ④“固体先放”原则。 ⑤“液体后加”原则。 ⑥先验气密性(装入药口前进行)原则。 ⑦后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则。 实验操作中方法总结：(1)实验室里的药品，不能用手接触；不要鼻子凑到容器口去闻气体的气味，更不能尝结晶的味道。 (2)做完实验，用剩的药品不得抛弃，也不要放回原瓶（活泼金属钠、钾等例外）。 (3)取用液体药品时，把瓶塞打开不要正放在桌面上；瓶上的标签应向着手心，不应向下；放回原处时标签不应向里。 (4)如果皮肤上不慎洒上浓H2SO4，不得先用水洗，应根据情况迅速用布擦去，再用水冲洗；若眼睛里溅进了酸或碱，切不可用手揉眼，应及时想办法处理。 (5)称量药品时，不能把称量物直接放在托盘上；也不能把称量物放在右盘上；加法码时不要用手去拿。 (6)用滴管添加液体时，不要把滴管伸入量筒(试管)或接触筒壁(试管壁)。 (7)向酒精灯里添加酒精时，不得超过酒精灯容积的2/3，也不得少于容积的1/3。 (8)不得用燃着的酒精灯去对点另一只酒精灯；熄灭时不得用嘴去吹。 (9)给物质加热时不得用酒精灯的内焰和焰心。 (10)给试管加热时，不要把拇指按在短柄上；切不可使试管口对着自己或旁人；液体的体积一般不要超过试管容积的1/3。 (11)给烧瓶加热时不要忘了垫上石棉网。(12)用坩埚或蒸发皿加热完后，不要直接用手拿回，应用坩埚钳夹取。 (13)使用玻璃容器加热时，不要使玻璃容器的底部跟灯芯接触，以免容器破裂。烧得很热的玻璃容器，不要用冷水冲洗或放在桌面上，以免破裂。 (14)过滤液体时，漏斗里的液体的液面不要高于滤纸的边缘，以免杂质进入滤液。 (15)在烧瓶口塞橡皮塞时，切不可把烧瓶放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破烧瓶。化学实验中的先与后：(1)加热试管时，应先均匀加热后局部加热。 (2)用排水法收集气体时，先拿出导管后撤酒精灯。 (3)制取气体时，先检验气密性后装药品。 (4)收集气体时，先排净装置中的空气后再收集。 (5)稀释浓硫酸时，烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。 (6)点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时，先检验纯度再点燃。 (7)检验卤化烃分子的卤元素时，在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。 (8)检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)、H2S[用Pb(Ac)2试纸]等气体时，先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。 (9)做固体药品之间的反应实验时，先单独研碎后再混合。 (10)配制FeCl3，SnCl2等易水解的盐溶液时，先溶于少量浓盐酸中，再稀释。 (11)中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准掖；先用待测液润洗后再移取液体；滴定管读数时先等一二分钟后再读数；观察锥形瓶中溶液颜色的改变时，先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。 (12)焰色反应实验时，每做一次，铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时，再做下一次实验。 (13)用H2还原CuO时，先通H2流，后加热CuO，反应完毕后先撤酒精灯，冷却后再停止通H2。 (14)配制物质的量浓度溶液时，先用烧杯加蒸馏水至容量瓶刻度线1cm～2cm后，再改用胶头滴管加水至刻度线。 (15)安装发生装置时，遵循的原则是：自下而上，先左后右或先下后上，先左后右。 (16)浓H2SO4不慎洒到皮肤上，先迅速用布擦干，再用水冲洗，最后再涂上3％一5%的NaHCO3溶液。沾上其他酸时，先水洗，后涂NaHCO3溶液。 (17)碱液沾到皮肤上，先水洗后涂硼酸溶液。 (18)酸(或碱)流到桌子上，先加NaHCO3溶液(或醋酸)中和，再水洗，最后用布擦。 (19)检验蔗糖、淀粉、纤维素是否水解时，先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4，再加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液。 (20)用pH试纸时，先用玻璃棒沾取待测溶液涂到试纸上，再把试纸的颜色跟标准比色卡对比，定出pH。 (21)配制和保存Fe2+，Sn2+等易水解、易被空气氧化的盐溶液时；先把蒸馏水煮沸赶走O2，再溶解，并加入少量的相应金属粉末和相应酸。 (22)称量药品时，先在盘上各放二张大小，重量相等的纸(腐蚀药品放在烧杯等玻璃器皿)，再放药品。加热后的药品，先冷却，后称量。实验中导管和漏斗的位置的放置方法：在许多化学实验中都要用到导管和漏斗，因此，它们在实验装置中的位置正确与否均直接影响到实验的效果，而且在不同的实验中具体要求也不尽相同。 (1)气体发生装置中的导管；在容器内的部分都只能露出橡皮塞少许或与其平行，不然将不利于排气。 (2)用排空气法(包括向上和向下)收集气体时，导管都必领伸到集气瓶或试管的底部附近。这样利于排尽集气瓶或试管内的空气，而收集到较纯净的气体。 (3)用排水法收集气体时，导管只需要伸到集气瓶或试管的口部。原因是“导管伸入集气瓶和试管的多少都不影响气体的收集”，但两者比较，前者操作方便。 (4)进行气体与溶液反应的实验时，导管应伸到所盛溶液容器的中下部。这样利于两者接触，充分反应。 (5)点燃H2、CH4等并证明有水生成时，不仅要用大而冷的烧杯，而且导管以伸入烧杯的1/3为宜。若导管伸入烧杯过多，产生的雾滴则会很快气化，结果观察不到水滴。 (6)进行一种气体在另一种气体中燃烧的实验时，被点燃的气体的导管应放在盛有另一种气体的集气瓶的中央。不然，若与瓶壁相碰或离得太近，燃烧产生的高温会使集气瓶炸裂。 (7)用加热方法制得的物质蒸气，在试管中冷凝并收集时，导管口都必须与试管中液体的液面始终保持一定的距离，以防止液体经导管倒吸到反应器中。 (8)若需将HCl、NH3等易溶于水的气体直接通入水中溶解，都必须在导管上倒接一漏斗并使漏斗边沿稍许浸入水面，以避免水被吸入反应器而导致实验失败。 (9)洗气瓶中供进气的导管务必插到所盛溶液的中下部，以利杂质气体与溶液充分反应而除尽。供出气的导管则又务必与塞子齐平或稍长一点，以利排气。 (10)制H2、CO2、H2S和C2H2等气体时，为方便添加酸液或水，可在容器的塞子上装一长颈漏斗，且务必使漏斗颈插到液面以下，以免漏气。 (11)制Cl2、HCl、C2H4气体时，为方便添加酸液，也可以在反应器的塞子上装一漏斗。但由于这些反应都需要加热，所以漏斗颈都必须置于反应液之上，因而都选用分液漏斗。 化学实验安全原则：&(1)遵守实验室规则。 (2)了解安全措施。 (3)掌握正确的操作方法。 (4)重视并逐渐熟悉污染物和废弃物的处理方法。化学实验安全总结： (1)给试管里的固体加热，应先将试管干燥或使试管均匀受热，这样可以防止加热过程中试管炸裂。 (2)给试管里的液体加热时，试管不能直立。应与桌面成45°角，并且试管内的液体不要超过试管容积的1/3，更不能将试管对着有人的方向，这样可以防止加热过程中液体沸腾冲出烫伤人。 (3)使用酒精灯的过程中，不能向燃着的灯内添加酒精，也不能用酒精灯引燃另一只酒精灯，这样做可避免失火。 (4)用酒精灯加热烧杯中的液体时，应垫上石棉网，可防止烧坏受热不均炸裂。 (5)蒸发溶液时，应用玻璃棒不断搅拌，这样做可避免液体受热不均溅出伤人。 (6)点燃可燃性气体如H2、CH4、CO前一定要检验它们的纯度，这样做可防止不纯气体点燃发生爆炸。 (7)做CO还原CuO实验时，在加热之前应先通入CO，这样做可赶跑空气，防止装置内CO与空气混合受热时爆炸，同时还要进行尾气处理，防止CO污染空气。 (8)用KMnO4和KClO3制O2时，要注意药品中不要混有可燃物，否则有引起试管爆炸的危险。 (9)用KMnO4制O2时，不要忘记在试管口塞一团棉花，否则加热时KMnO4粉末会溅入导管内堵塞导管，从而使试管炸裂。 (10)加热某些固体药品制取氧气，并用排水法收集结束时，应先将导管移出水槽，然后再熄灭酒精灯，这样做可防止水槽中的水倒流到试管，使热的试管炸裂。 (11)白磷等易燃物应保存在水中，用后不能随意丢弃，因为白磷着火点较低，易发生缓慢氧化而自燃。这样做可避免发生火灾。 (12)做探究燃烧条件的实验时，白磷的燃烧应在通风橱内进行。 (13)稀释浓硫酸时，一定要将浓硫酸慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，切不可将水倒入浓硫酸中。这样可防止水浮在酸液上方，沸腾后溅出造成事故。 (14)蒸馏时，可在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片，这样可防止液体暴沸。 常见危险化学品的标志：危险化学品的分类：
易变质的物质：1. 由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体，浓硫酸 2. 由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙，氧化钠，硫酸铜 3. 由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙 4. 由于挥发质量减少的物质：浓盐酸，浓硝酸，酒精，氨水 5. 由于风化质量减少的物质：碳酸钠晶体 氢氧化钠变质的知识归纳： 氢氧化钠变质主要考点包括：变质原因、检验变质的方法、检验变质的程度、 除去杂质得到就纯净的氢氧化钠。1 、氢氧化钠变质的原因： 敞口放置， 与空气中的二氧化碳反应， 生成了碳酸钠。 2NaOH+CO 2 =Na 2 CO 3 +H 2 O2 、检验氢氧化钠是否变质的方法： ( 分别滴加酸、碱、盐溶液，各为一种方法 ) ①取少量样品于试管中， 滴加稀盐酸 ( 或者稀硫酸 ) ， 如果产生气泡， 说明已变质。 Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑②取少量样品于试管中，滴加氢氧化钙溶液 ( 或者氢氧化钡溶液 ) ，如果产生白色 沉淀，说明已变质。 Na 2 CO 3 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 ↓ +2NaOH ③取少量样品于试管中，滴加氯化钙溶液 ( 或者硝酸钙等其它可溶性钙盐、钡盐 溶液 ) Na 2 CO 3 +CaCl 2 =CaCO 3 ↓ +2NaCl 3 、检验氢氧化钠变质程度的方法：取少量样品于试管中，滴加足量的 CaCl2 溶液，有白色沉淀生成；静置，像上层澄清液中滴加少量酚酞溶液，如果溶液变红色，说明溶液部分变质；如果溶液呈无色，说明氢氧化钠完全变质。 解释：碳酸钠溶液呈碱性，它的存在会影响到氢氧化钠的检验，所以在检验氢氧化钠前必须把碳酸钠除去。除去碳酸钠时不能用酸，因为酸会与氢氧化钠反应； 不能用碱，因为碱会与碳酸钠反应生成氢氧化钠，干扰原来氢氧化钠的检验。4 、如何除去部分变质的氢氧化钠中的碳酸钠。 滴加适量氢氧化钙溶液至刚好无沉淀生成为止，然后过滤，就得到氢氧化钠溶液，再蒸发，就得到氢氧化钠固体。 Na 2 CO 3 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 ↓ +2NaOH 除杂方法：除杂时为了不引入新杂质，如果除去阴离子，所选择试剂的阴离子 与主题物质一致。 氧化钙和氢氧化钙的变质： （1）变质的原因 氧化钙在空气中敞口放置会与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙 CaO+H 2 O===Ca(OH) 2 ， 氢氧化钙继续与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。 Ca(OH) 2 +CO 2 ====CaCO 3 ↓+H 2 O （2）检验变质后物质存在的方法：氧化钙：取少量变质后的固体放入烧杯中，加入水充分溶解，用手摸烧杯外壁有灼热感。氢氧化钙：（1）取变质后物质溶于水，向其中通入二氧化碳气体，有白色沉淀生成。（2）取变质后物质溶于水，向其中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。 碳酸钙：取少量变质后固体，向其中滴加稀盐酸，有气泡冒出。 CaCO3 +2HCl===CaCl2 +H2O+CO2 ↑ 【特殊强调】：有氧化钙存在的情况下，初中阶段检验不出氢氧化钙的存在。因为氧化钙溶于水后会生成氢氧化钙，会干扰原来氢氧化钙的检验。 其它常见物质变质的知识小结： NaOH在空气中变质：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O检验： 取样滴加稀 HCl，若有气泡产生，则已经变质 (Na 2 CO 3 +2HCl===2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑ ) 消石灰 [Ca(OH)2] 放在空气中变质： Ca(OH) 2 +CO 2 ====CaCO 3 ↓ +H 2 O 检验： 取样滴加稀 HCl，若有气泡产生，则已经变质 (CaCO 3 +2HCl===CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ ) 生石灰 (CaO) 暴露在空气中变质： CaO+H 2 O===Ca(OH) 2 检验： 取样用试管加热，若试管内壁有小水珠产生，则已变质 [Ca(OH) 2 = 加热 =CaO+H 2 O] 铁生锈：4Fe+3O 2 ===2Fe2O3 检验：观察颜色 , 若有红色粉末在表面， 则已变质 铜生锈：2Cu+O 2 +CO 2 +H 2 O===Cu 2 (OH) 2 CO 3 检验：观察颜色 , 若有绿色粉末在表面，则已变质。
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