水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)與計(jì)算考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評(píng)估考生在水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)及計(jì)算方面的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際操作能力，通過(guò)理論分析和計(jì)算題目的解答，考察考生對(duì)水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法以及安全性能的掌握程度。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要規(guī)范是：（）

A.《水輪機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》

B.《水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)規(guī)范》

C.《水輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程》

D.《水輪機(jī)安裝規(guī)范》

2.水輪機(jī)壓力管道的壁厚計(jì)算公式中，不包含的參數(shù)是：（）

A.管道內(nèi)徑

B.工作壓力

C.材料密度

D.環(huán)境溫度

3.水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力分析中，不考慮的應(yīng)力是：（）

A.局部應(yīng)力

B.溫度應(yīng)力

C.水壓應(yīng)力

D.結(jié)構(gòu)自重應(yīng)力

4.水輪機(jī)壓力管道的材料選擇時(shí)，主要考慮的因素不包括：（）

A.材料的耐腐蝕性

B.材料的抗拉強(qiáng)度

C.材料的導(dǎo)熱系數(shù)

D.材料的韌性

5.水輪機(jī)壓力管道的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常用的支撐方式是：（）

A.懸掛式支撐

B.彈性支撐

C.固定式支撐

D.滑動(dòng)式支撐

6.水輪機(jī)壓力管道的泄漏檢測(cè)，通常采用的方法是：（）

A.超聲波檢測(cè)

B.熱成像檢測(cè)

C.磁粉檢測(cè)

D.液體滲透檢測(cè)

7.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)，其安全系數(shù)一般取值范圍為：（）

A.1.2～1.5

B.1.5～2.0

C.2.0～2.5

D.2.5～3.0

8.水輪機(jī)壓力管道的安裝，其軸線偏差不應(yīng)超過(guò)：（）

A.1mm

B.2mm

C.3mm

D.4mm

9.水輪機(jī)壓力管道的試壓，一般采用的方法是：（）

A.空氣壓力試驗(yàn)

B.水壓試驗(yàn)

C.氣壓試驗(yàn)

D.液壓試驗(yàn)

10.水輪機(jī)壓力管道的焊縫質(zhì)量檢查，通常采用的方法是：（）

A.X射線探傷

B.超聲波探傷

C.磁粉探傷

D.液體滲透探傷

11.水輪機(jī)壓力管道的耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的：（）

A.1.1倍

B.1.2倍

C.1.3倍

D.1.4倍

12.水輪機(jī)壓力管道的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)，其試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的：（）

A.0.7倍

B.0.8倍

C.0.9倍

D.1.0倍

13.水輪機(jī)壓力管道的材料屈服強(qiáng)度，一般用字母表示為：（）

A.σs

B.σb

C.σt

D.σu

14.水輪機(jī)壓力管道的材料抗拉強(qiáng)度，一般用字母表示為：（）

A.σs

B.σb

C.σt

D.σu

15.水輪機(jī)壓力管道的材料沖擊韌性，一般用字母表示為：（）

A.σs

B.σb

C.σt

D.σu

16.水輪機(jī)壓力管道的彈性模量，一般用字母表示為：（）

A.E

B.σ

C.υ

D.γ

17.水輪機(jī)壓力管道的泊松比，一般用字母表示為：（）

A.E

B.σ

C.υ

D.γ

18.水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力集中系數(shù)，一般用字母表示為：（）

A.K

B.σ

C.υ

D.γ

19.水輪機(jī)壓力管道的管材厚度，一般用字母表示為：（）

A.t

B.d

C.L

D.P

20.水輪機(jī)壓力管道的內(nèi)徑，一般用字母表示為：（）

A.t

B.d

C.L

D.P

21.水輪機(jī)壓力管道的外徑，一般用字母表示為：（）

A.t

B.d

C.L

D.P

22.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)壓力，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

23.水輪機(jī)壓力管道的工作溫度，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

24.水輪機(jī)壓力管道的安裝高度，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

25.水輪機(jī)壓力管道的管道長(zhǎng)度，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

26.水輪機(jī)壓力管道的管道數(shù)量，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

27.水輪機(jī)壓力管道的管道直徑，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

28.水輪機(jī)壓力管道的管道材料，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

29.水輪機(jī)壓力管道的管道連接方式，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

30.水輪機(jī)壓力管道的管道檢修周期，一般用字母表示為：（）

A.p

B.P

C.T

D.V

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素包括：（）

A.工作壓力

B.環(huán)境溫度

C.材料選擇

D.管道直徑

E.水流速度

2.水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力計(jì)算中，需要考慮的載荷包括：（）

A.水壓載荷

B.溫度載荷

C.自重載荷

D.風(fēng)載荷

E.地震載荷

3.水輪機(jī)壓力管道的材料特性參數(shù)包括：（）

A.彈性模量

B.屈服強(qiáng)度

C.抗拉強(qiáng)度

D.沖擊韌性

E.導(dǎo)熱系數(shù)

4.水輪機(jī)壓力管道的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足的要求有：（）

A.保持管道的穩(wěn)定性

B.防止管道的振動(dòng)

C.適應(yīng)管道的溫度變化

D.簡(jiǎn)化施工

E.降低成本

5.水輪機(jī)壓力管道的安裝過(guò)程中，需要注意的步驟包括：（）

A.管道清洗

B.管道檢查

C.管道支撐安裝

D.管道連接

E.管道試壓

6.水輪機(jī)壓力管道的泄漏檢測(cè)方法有：（）

A.液體滲透檢測(cè)

B.熱成像檢測(cè)

C.超聲波檢測(cè)

D.磁粉檢測(cè)

E.電火花檢測(cè)

7.水輪機(jī)壓力管道的焊縫質(zhì)量檢查方法有：（）

A.X射線探傷

B.超聲波探傷

C.磁粉探傷

D.液體滲透探傷

E.焊縫外觀檢查

8.水輪機(jī)壓力管道的試壓步驟包括：（）

A.空氣預(yù)壓

B.水壓試驗(yàn)

C.觀察記錄

D.漏水檢查

E.放壓

9.水輪機(jī)壓力管道的維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容有：（）

A.管道清洗

B.管道檢查

C.管道防腐

D.管道焊接

E.管道保溫

10.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)安全系數(shù)的取值范圍是：（）

A.1.2～1.5

B.1.5～2.0

C.2.0～2.5

D.2.5～3.0

E.3.0～3.5

11.水輪機(jī)壓力管道的材料選擇應(yīng)考慮的因素有：（）

A.耐腐蝕性

B.抗拉強(qiáng)度

C.導(dǎo)熱系數(shù)

D.韌性

E.硬度

12.水輪機(jī)壓力管道的安裝要求包括：（）

A.管道軸線偏差控制

B.管道連接質(zhì)量

C.管道支撐牢固

D.管道防腐處理

E.管道保溫處理

13.水輪機(jī)壓力管道的泄漏原因可能包括：（）

A.焊縫缺陷

B.材料老化

C.管道振動(dòng)

D.管道變形

E.管道連接不當(dāng)

14.水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力計(jì)算方法有：（）

A.歐拉公式

B.雷諾公式

C.柯西公式

D.馬爾可夫公式

E.線彈性理論

15.水輪機(jī)壓力管道的疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法有：（）

A.拉伸-壓縮疲勞

B.振動(dòng)疲勞

C.滑移疲勞

D.沖擊疲勞

E.環(huán)境疲勞

16.水輪機(jī)壓力管道的支撐結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括：（）

A.懸掛式支撐

B.彈性支撐

C.固定式支撐

D.滑動(dòng)式支撐

E.防震支撐

17.水輪機(jī)壓力管道的安裝質(zhì)量檢查包括：（）

A.管道外觀檢查

B.管道連接檢查

C.管道支撐檢查

D.管道試壓檢查

E.管道防腐檢查

18.水輪機(jī)壓力管道的維護(hù)保養(yǎng)周期包括：（）

A.日檢查

B.周檢查

C.月檢查

D.季檢查

E.年檢查

19.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)中，需要考慮的邊界條件有：（）

A.管道入口條件

B.管道出口條件

C.管道支撐條件

D.管道材料條件

E.管道環(huán)境條件

20.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)中，需要考慮的流體力學(xué)因素有：（）

A.水流速度

B.水流壓力

C.水流溫度

D.水流密度

E.水流粘度

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要規(guī)范是《__________》。

2.水輪機(jī)壓力管道的壁厚計(jì)算公式中，材料密度用__________表示。

3.水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力分析中，不考慮的應(yīng)力是__________。

4.水輪機(jī)壓力管道的材料選擇時(shí)，主要考慮的因素不包括__________。

5.水輪機(jī)壓力管道的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常用的支撐方式是__________。

6.水輪機(jī)壓力管道的泄漏檢測(cè)，通常采用的方法是__________。

7.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)，其安全系數(shù)一般取值范圍為_(kāi)_________。

8.水輪機(jī)壓力管道的安裝，其軸線偏差不應(yīng)超過(guò)__________。

9.水輪機(jī)壓力管道的試壓，一般采用的方法是__________。

10.水輪機(jī)壓力管道的焊縫質(zhì)量檢查，通常采用的方法是__________。

11.水輪機(jī)壓力管道的耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的__________。

12.水輪機(jī)壓力管道的材料屈服強(qiáng)度，一般用字母__________表示。

13.水輪機(jī)壓力管道的材料抗拉強(qiáng)度，一般用字母__________表示。

14.水輪機(jī)壓力管道的材料沖擊韌性，一般用字母__________表示。

15.水輪機(jī)壓力管道的彈性模量，一般用字母__________表示。

16.水輪機(jī)壓力管道的泊松比，一般用字母__________表示。

17.水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力集中系數(shù)，一般用字母__________表示。

18.水輪機(jī)壓力管道的管材厚度，一般用字母__________表示。

19.水輪機(jī)壓力管道的內(nèi)徑，一般用字母__________表示。

20.水輪機(jī)壓力管道的外徑，一般用字母__________表示。

21.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)壓力，一般用字母__________表示。

22.水輪機(jī)壓力管道的工作溫度，一般用字母__________表示。

23.水輪機(jī)壓力管道的安裝高度，一般用字母__________表示。

24.水輪機(jī)壓力管道的管道長(zhǎng)度，一般用字母__________表示。

25.水輪機(jī)壓力管道的管道數(shù)量，一般用字母__________表示。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)solely基于水壓大小進(jìn)行計(jì)算。（）

2.水輪機(jī)壓力管道的壁厚可以無(wú)限增加，以增強(qiáng)其耐壓能力。（）

3.水輪機(jī)壓力管道的材料選擇主要取決于其抗拉強(qiáng)度。（）

4.水輪機(jī)壓力管道的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以忽略其自重對(duì)管道的影響。（）

5.水輪機(jī)壓力管道的泄漏檢測(cè)可以通過(guò)氣味來(lái)初步判斷。（）

6.水輪機(jī)壓力管道的焊縫質(zhì)量檢查可以通過(guò)目視檢查來(lái)完成。（）

7.水輪機(jī)壓力管道的試壓過(guò)程中，壓力應(yīng)一次性達(dá)到設(shè)計(jì)壓力。（）

8.水輪機(jī)壓力管道的維護(hù)保養(yǎng)主要是在管道使用后進(jìn)行。（）

9.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)安全系數(shù)越高，其成本也越高。（）

10.水輪機(jī)壓力管道的軸線偏差可以通過(guò)調(diào)整管道支撐來(lái)校正。（）

11.水輪機(jī)壓力管道的材料屈服強(qiáng)度越高，其抗變形能力越強(qiáng)。（）

12.水輪機(jī)壓力管道的安裝過(guò)程中，管道的清洗可以忽略不計(jì)。（）

13.水輪機(jī)壓力管道的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)是評(píng)估其長(zhǎng)期耐用的關(guān)鍵。（）

14.水輪機(jī)壓力管道的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以完全固定，避免任何振動(dòng)。（）

15.水輪機(jī)壓力管道的泄漏檢測(cè)可以通過(guò)超聲波探傷來(lái)完成。（）

16.水輪機(jī)壓力管道的焊縫質(zhì)量檢查必須在焊接完成后立即進(jìn)行。（）

17.水輪機(jī)壓力管道的試壓過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)泄漏，應(yīng)立即停止并修復(fù)。（）

18.水輪機(jī)壓力管道的維護(hù)保養(yǎng)可以減少管道的維修成本。（）

19.水輪機(jī)壓力管道的設(shè)計(jì)中，可以不考慮管道的安裝高度。（）

20.水輪機(jī)壓力管道的材料選擇應(yīng)優(yōu)先考慮其耐腐蝕性。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)中，如何根據(jù)工作壓力和材料特性選擇合適的管道壁厚。

2.請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明水輪機(jī)壓力管道的應(yīng)力計(jì)算過(guò)程中，如何考慮溫度載荷對(duì)管道的影響。

3.結(jié)合實(shí)際工程案例，闡述水輪機(jī)壓力管道安裝過(guò)程中的關(guān)鍵步驟及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

4.請(qǐng)分析水輪機(jī)壓力管道泄漏的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防和維修措施。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某水電站采用立式混流式水輪機(jī)，設(shè)計(jì)流量為Q=50m3/s，最大水頭H=150m，管道材質(zhì)為Q345，要求設(shè)計(jì)該水輪機(jī)壓力管道，并計(jì)算所需管道壁厚。請(qǐng)給出設(shè)計(jì)計(jì)算步驟和結(jié)果。

2.案例題：

某水電站壓力管道在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)泄漏，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)位于管道焊縫處。請(qǐng)分析泄漏原因，并提出相應(yīng)的維修方案。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.B

2.C

3.D

4.C

5.C

6.A

7.A

8.B

9.B

10.A

11.B

12.C

13.B

14.C

15.A

16.A

17.C

18.A

19.B

20.D

21.D

22.B

23.C

24.A

25.C

二、多選題

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,E

3.A,B,C,D,E

4.A,B,C,D,E

5.A,B,C,D,E

6.A,B,C,D,E

7.A,B,C,D,E

8.A,B,C,D,E

9.A,B,C,D,E

10.A,B,C

11.A,B,C,D,E

12.A,B,C,D,E

13.A,B,C,D,E

14.A,B,C,D,E

15.A,B,C,D,E

16.A,B,C,D,E

17.A,B,C,D,E

18.A,B,C,D,E

19.A,B,C,D,E

20.A,B,C,D,E

三、填空題

1.水輪機(jī)壓力管道設(shè)計(jì)規(guī)范

2.ρ

3.局部應(yīng)力

4.材料的導(dǎo)熱系數(shù)

5.彈性支撐

6.超聲波檢測(cè)

7.1.5～2.