壓力容器工程師設(shè)計(jì)指南（第二版）圖書目錄

第1章設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）

1.1設(shè)計(jì)（1）

1.2壓力容器法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（2）

1.3GB/T 150的適用范圍（4）

1.4《固容規(guī)》的管轄適用范圍（6）

1.5設(shè)計(jì)載荷（8）

1.6使用年限（8）

1.7介質(zhì)（9）

1.8壓力（10）

1.9溫度（13）

1.10厚度及厚度附加量（13）

1.11許用應(yīng)力（16）

1.12焊接接頭系數(shù)（18）

1.13無損檢測(cè)方法及應(yīng)用（19）

1.14熱處理（22）

1.15耐壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)（23）

1.16風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（25）

第2章材料（26）

2.1引言（26）

2.2鋼板（26）

2.3鋼管（37）

2.4壓力容器用鍛件（41）

2.5壓力容器用棒材（47）

2.6其他金屬材料（51）

2.7焊接材料（51）

2.8鋼材的質(zhì)量證明書（52）

2.9材料代用（53）

2.10境外牌號(hào)材料的使用（53）

2.11中外壓力容器常用鋼板牌號(hào)

對(duì)照（54）

第3章內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球殼（55）

3.1概述（55）

3.2算例（56）

3.3分析（62）

第4章外壓圓筒、球殼和錐殼（74）

4.1概述（74）

4.2算例（74）

4.3分析（88）

第5章封頭（103）

5.1概述（103）

5.2算例（104）

5.3分析（114）

第6章開孔與開孔補(bǔ)強(qiáng)（128）

6.1概述（128）

6.2算例（133）

6.3分析（155）

第7章法蘭（165）

7.1概述（165）

7.2算例（166）

7.3分析（205）

第8章臥 式 容 器（212）

8.1概述（212）

8.2算例（213）

8.3分析（261）

第9章塔 式 容 器（268）

9.1概述（268）

9.2算例（270）

9.3分析（297）

第10章立 式 容 器（301）

10.1概述（301）

10.2算例（303）

10.3分析（324）

第11章管殼式熱交換器管板（330）

11.1概述（330）

11.2算例（334）

11.3分析（378）

第12章球形儲(chǔ)罐（383）

12.1概述（383）

12.2算例（387）

12.3分析（435）

第13章非圓形截面容器（442）

13.1概述（442）

13.2算例（443）

13.3分析（479）

第14章波形膨脹節(jié)（484）

14.1概述（484）

14.2算例（486）

14.3分析（496）

第15章密封結(jié)構(gòu)（505）

15.1概述（505）

15.2算例（509）

15.3分析（532）

第16章壓力容器分析設(shè)計(jì)（539）

16.1概述（539）

16.2算例（542）

16.3分析（558）

參考文獻(xiàn)（583）

本書內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，材料，內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球殼，外壓圓筒、球殼和錐殼，封頭，開孔與開孔補(bǔ)強(qiáng)，法蘭，臥式容器，塔式容器，立式容器，管殼式換熱器管板，球形儲(chǔ)罐，非圓形截面容器，波形膨脹節(jié)，密封結(jié)構(gòu)，壓力容器分析設(shè)計(jì)等；幾乎涵蓋了壓力容器設(shè)計(jì)的所有方面，體現(xiàn)了新版規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)的發(fā)展，不僅包括各種具體的算例，還包括了新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的探討與分析；理論聯(lián)系實(shí)際，具有系統(tǒng)性、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

內(nèi)容簡介

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壓力容器工程師

第1章 概述 1

1.1 壓力容器的設(shè)計(jì)進(jìn)展 1

1.1.1 規(guī)則設(shè)計(jì) 1

1.1.2 分析設(shè)計(jì) 2

1.1.3 規(guī)則設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)的結(jié)合 2

1.1.4 壓力容器設(shè)計(jì)未來的發(fā)展 3

1.2 壓力容器的應(yīng)用及分類 3

1.2.1 壓力容器的應(yīng)用 3

1.2.2 壓力容器的分類 3

1.3 壓力容器的失效形式 4

1.3.1 強(qiáng)度失效 4

1.3.2 剛度失效 4

1.3.3 穩(wěn)定性失效 4

1.3.4 腐蝕失效 4

1.4 壓力容器設(shè)計(jì)的基本要求 5

1.4.1 滿足生產(chǎn)需要 5

1.4.2 滿足壓力容器的安全可靠 5

1.4.3 滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理 6

1.5 壓力容器標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 6

1.5.1 國內(nèi)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)簡介 6

1.5.2 國外壓力容器標(biāo)準(zhǔn)簡介 9

1.6 壓力容器軟件介紹 11

1.6.1 SW6-2011過程設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算軟件包 12

1.6.2 LANSYS壓力容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)軟件 12

1.6.3 有限元程序自動(dòng)生成系統(tǒng)FEPG 13

1.6.4 ANSYS分析設(shè)計(jì)軟件 14

1.6.5 ABQUS分析設(shè)計(jì)軟件 14

1.6.6 Pvelite& CodeCalc壓力容器整體及零部件分析設(shè)計(jì)軟件 14

第2章 設(shè)計(jì)要素 15

2.1 設(shè)計(jì)文件 15

2.2 設(shè)計(jì)單位、人員條件及職責(zé) 15

2.2.1 設(shè)計(jì)單位 15

2.2.2 設(shè)計(jì)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人 16

2.2.3 壓力容器設(shè)計(jì)批準(zhǔn)人 16

2.2.4 審核人員 16

2.2.5 校核人員 17

2.2.6 設(shè)計(jì)人員 17

2.2.7 SAD各級(jí)人員 18

2.3 設(shè)計(jì)壓力 18

2.3.1 設(shè)計(jì)壓力 18

2.3.2 設(shè)計(jì)壓力的確定 18

2.4 設(shè)計(jì)溫度 19

2.4.1 設(shè)計(jì)溫度 19

2.4.2 設(shè)計(jì)溫度的確定 19

2.5 介質(zhì)特性 20

2.5.1 介質(zhì)的一些物理性質(zhì) 20

2.5.2 介質(zhì)的腐蝕性 22

2.6 設(shè)計(jì)載荷 26

2.6.1 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的載荷 26

2.6.2 設(shè)計(jì)載荷的組合 27

2.7 厚度附加量 28

2.8 設(shè)計(jì)壽命 29

2.8.1 設(shè)計(jì)壽命 29

2.8.2 容器設(shè)計(jì)壽命的確定 29

2.8.3 疲勞分析設(shè)計(jì)容器的設(shè)計(jì)壽命 30

2.9 厚度 30

2.10 許用應(yīng)力 31

2.11 焊接接頭系數(shù) 33

2.12 耐壓試驗(yàn) 33

2.12.1 耐壓試驗(yàn) 33

2.12.2 液壓試驗(yàn) 33

2.12.3 氣壓試驗(yàn)和氣液組合試驗(yàn) 34

2.13 泄漏試驗(yàn) 34

2.13.1 泄漏試驗(yàn) 34

2.13.2 氣密性試驗(yàn) 34

2.13.3 氨檢漏試驗(yàn) 35

2.13.4 鹵素檢漏試驗(yàn) 35

2.13.5 氦檢漏試驗(yàn) 35

2.14 無損檢測(cè)方法及選用 35

2.14.1 射線檢測(cè)(RT) 35

2.14.2 超聲檢測(cè)(UT) 36

2.14.3 衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)(TOFD) 37

2.14.4 磁粉檢測(cè)(MT) 38

2.14.5 滲透檢測(cè)(PT) 38

2.15 技術(shù)要求 40

2.16 油漆、包裝及裝車 40

2.16.1 油漆 40

2.16.2 包裝 41

2.16.3 裝車 41

2.16.4 壓力容器油漆、包裝、裝車設(shè)計(jì) 43

2.16.5 壓力容器易損件包裝要求 43

參考文獻(xiàn) 44

第3章 主要受壓元件 45

3.1 內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球殼 45

3.1.1 強(qiáng)度理論 45

3.1.2 內(nèi)壓圓筒 45

3.1.3 內(nèi)壓球殼 47

3.1.4 內(nèi)壓圓筒和球殼中的溫差應(yīng)力 48

3.2 外壓圓筒和外壓球殼 49

3.2.1 外壓容器的失效方式 49

3.2.2 外壓圓筒穩(wěn)定性計(jì)算 49

3.2.3 加強(qiáng)圈設(shè)計(jì) 51

3.2.4 外壓圓筒的允許制造公差和試壓要求 53

3.2.5 外壓球殼的計(jì)算 54

3.2.6 關(guān)于外壓容器設(shè)計(jì)中焊縫系數(shù)的選取和焊縫質(zhì)量的檢查 54

3.3 封頭 55

3.3.1 球形封頭 55

3.3.2 橢圓形封頭 55

3.3.3 碟形封頭 56

3.3.4 無折邊球形封頭 57

3.3.5 錐形封頭 57

3.3.6 平蓋 59

3.4 法蘭 60

3.4.1 法蘭的分類及各自的特點(diǎn) 60

3.4.2 法蘭連接的密封設(shè)計(jì) 61

3.4.3 螺栓設(shè)計(jì) 67

3.4.4 法蘭設(shè)計(jì) 69

參考文獻(xiàn) 71

第4章 開孔和開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 72

4.1 開孔補(bǔ)強(qiáng)的理論基礎(chǔ) 72

4.1.1 孔邊的應(yīng)力 72

4.1.2 容器開孔的強(qiáng)度問題及其補(bǔ)強(qiáng)準(zhǔn)則 75

4.2 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法 76

4.2.1 等面積法 76

4.2.2 壓力面積法 79

4.2.3 分析法 80

4.2.4 大開孔補(bǔ)強(qiáng) 81

4.2.5 平板及外壓容器開孔補(bǔ)強(qiáng) 82

4.3 開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu) 82

4.3.1 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng) 82

4.3.2 厚壁管補(bǔ)強(qiáng) 82

4.3.3 整體鍛件補(bǔ)強(qiáng) 83

4.4 開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中的其他問題 83

4.4.1 不需另行補(bǔ)強(qiáng)的條件 83

4.4.2 接管的壁厚要求 84

4.4.3 承受外載荷接管的補(bǔ)強(qiáng) 84

4.4.4 開孔位置 84

參考文獻(xiàn) 84

第5章 臥式容器 85

符號(hào)總說明 85

5.1 臥式容器簡介 86

5.2 臥式容器載荷分析 88

5.2.1 臥式容器的載荷 88

5.2.2 簡化后的力學(xué)模型 90

5.2.3 內(nèi)力計(jì)算 90

5.3 鞍座臥式容器強(qiáng)度計(jì)算 91

5.3.1 圓筒軸向應(yīng)力 91

5.3.2 切向剪切應(yīng)力 93

5.3.3 圓筒周向應(yīng)力 95

5.3.4 鞍座強(qiáng)度計(jì)算 98

5.4 三角形支承加強(qiáng)圈的設(shè)置及強(qiáng)度計(jì)算 99

5.4.1 支承圈在鞍座平面內(nèi)時(shí)加強(qiáng)圈的應(yīng)力計(jì)算 100

5.4.2 支承圈靠近鞍座平面時(shí)加強(qiáng)圈的應(yīng)力計(jì)算 101

5.5 有附加載荷作用時(shí)臥式容器的強(qiáng)度計(jì)算 101

5.5.1 符號(hào)說明 102

5.5.2 徑向力引起的支座反力及圓筒彎矩的計(jì)算 102

5.5.3 軸向外力矩及其引起的支座反力、彎矩的計(jì)算 103

5.5.4 支座反力、圓筒軸向彎矩的組合 104

5.5.5 集中載荷與均布載荷引起的剪力、軸向彎矩的合成及強(qiáng)度校核 104

5.6 附屬設(shè)備上載荷在臥式容器圓筒中引起的局部應(yīng)力計(jì)算方法 107

5.6.1 符號(hào)說明與應(yīng)用范圍 107

5.6.2 徑向載荷引起圓筒上局部應(yīng)力的計(jì)算 109

5.6.3 附屬設(shè)備上外加力矩M L、M C引起筒體上局部應(yīng)力的計(jì)算 111

5.6.4 圓筒體上局部載荷引起最大應(yīng)力的合成及強(qiáng)度校核 124

5.7 多鞍座臥式容器 132

5.7.1 鞍座處的圓筒體彎矩 132

5.7.2 鞍座處支反力 133

5.7.3 兩支座跨度間的彎矩及極值 134

5.7.4 強(qiáng)度校核 134

5.7.5 基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)軸向彎矩及支座反力的影響 135

5.8 埋地臥式容器的設(shè)計(jì)計(jì)算 137

5.8.1 混土層或砂土層質(zhì)量對(duì)圓筒體靜壓力的計(jì)算 137

5.8.2 混土層質(zhì)量對(duì)圓筒體載荷的影響 138

5.9 制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收 139

5.9.1 臥式容器分類 139

5.9.2 制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收 139

5.9.3 焊接接頭 141

5.9.4 整體消除應(yīng)力熱處理 141

5.9.5 耐壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn) 141

5.10 臥式容器設(shè)計(jì)的合理性分析 141

5.10.1 設(shè)計(jì)分析 141

5.10.2 合理設(shè)計(jì) 143

參考文獻(xiàn) 145

第6章 直立容器 146

6.1 地震理論 146

6.1.1 水平地震作用 147

6.1.2 豎向地震作用 152

6.1.3 地震彎矩 154

6.2 風(fēng)振理論 154

6.2.1 風(fēng)的定義及我國的風(fēng)氣候形式 154

6.2.2 風(fēng)載荷 155

6.2.3 直立容器的風(fēng)振效應(yīng) 157

6.2.4 直立容器順風(fēng)向下的彎曲響應(yīng) 158

6.3 風(fēng)誘發(fā)的振動(dòng) 162

6.3.1 風(fēng)誘發(fā)的振動(dòng)現(xiàn)象 162

6.3.2 雷諾數(shù)(Re)和斯特羅哈數(shù)(St) 163

6.3.3 升力的計(jì)算 163

6.3.4 直立容器在共振時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 164

6.3.5 防止直立容器共振的措施 168

6.4 穩(wěn)定理論 168

6.4.1 歐拉屈曲 169

6.4.2 外壓失穩(wěn) 174

6.4.3 局部失穩(wěn) 177

6.4.4 塑性失穩(wěn) 178

參考文獻(xiàn) 179

第7章 球形儲(chǔ)罐 180

7.1 球罐簡介 180

7.1.1 球罐的特點(diǎn)及應(yīng)用 180

7.1.2 球罐的分類 181

7.1.3 球罐設(shè)計(jì)參數(shù) 182

7.1.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范介紹 183

7.2 材料 183

7.2.1 球罐選材基本原則 183

7.2.2 國內(nèi)球罐用材料 185

7.2.3 國外球罐用材料 187

7.3 結(jié)構(gòu) 187

7.3.1 球殼 187

7.3.2 支座 188

7.3.3 拉桿 190

7.3.4 人孔接管 190

7.3.5 梯子平臺(tái) 190

7.3.6 噴淋裝置 191

7.3.7 安全附件 192

7.3.8 絕熱結(jié)構(gòu) 194

7.4 制造與組焊技術(shù)要求 195

7.4.1 球殼板 195

7.4.2 主要零部件 197

7.4.3 油漆、包裝、運(yùn)輸 198

7.4.4 組焊準(zhǔn)備 198

7.4.5 組裝 199

7.4.6 焊接 199

7.4.7 無損檢測(cè) 200

7.4.8 焊接修補(bǔ) 200

7.4.9 焊后整體熱處理 201

7.4.10 產(chǎn)品焊接試件 201

7.4.11 耐壓試驗(yàn) 201

7.4.12 泄漏試驗(yàn) 202

7.4.13 特殊球罐的技術(shù)要求 202

7.4.14 竣工驗(yàn)收 203

參考文獻(xiàn) 203

第8章 非圓形截面容器 204

8.1 橢圓形截面容器 204

8.1.1 受力分析 204

8.1.2 危險(xiǎn)截面和綜合應(yīng)力 207

8.1.3 變形計(jì)算 208

8.1.4 實(shí)例 211

8.2 其他常見非圓形截面容器 212

8.2.1 帶圓角的矩形容器 212

8.2.2 近似橢圓形截面的容器 215

8.2.3 長圓形容器 216

8.2.4 無圓角的矩形容器 216

8.3 任意形狀的非圓形截面容器 217

8.3.1 受力分析 217

8.3.2 回轉(zhuǎn)半徑 218

8.3.3 計(jì)算公式及其應(yīng)用 220

8.4 大曲率殼體中的彎曲應(yīng)力 223

8.4.1 曲梁彎曲時(shí)的彎曲應(yīng)力 223

8.4.2 矩形截面曲梁的中性層位置 225

8.4.3 彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式 226

8.5 帶有加強(qiáng)筋的非圓形截面容器 228

8.5.1 外加強(qiáng)圈加強(qiáng)的非圓形截面容器 228

8.5.2 具有內(nèi)加強(qiáng)筋板的長圓形柱殼 229

8.6 環(huán)形殼體 232

8.6.1 橫截面為圓形的等壁厚環(huán)形殼體 232

8.6.2 彎管時(shí)壁厚變化的環(huán)形殼體 234

8.6.3 彎管時(shí)截面變化的環(huán)形殼體 235

參考文獻(xiàn) 236

第9章 高壓容器和超高壓容器 237

9.1 高壓容器和超高壓容器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 237

9.2 高壓容器和超高壓容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 237

9.3 高壓容器和超高壓容器的設(shè)計(jì) 238

9.3.1 現(xiàn)行各國設(shè)計(jì)規(guī)范概況 238

9.3.2 高壓容器和超高壓容器設(shè)計(jì)的基本要求 239

9.4 高壓容器和超高壓容器設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的幾個(gè)問題 239

9.4.1 安全系數(shù) 239

9.4.2 材料的選取 240

9.4.3 耐壓試驗(yàn) 240

9.4.4 無損檢測(cè) 241

9.5 高壓容器和超高壓容器的筒體結(jié)構(gòu)形式 242

9.5.1 高壓容器的筒體結(jié)構(gòu)形式 242

9.5.2 超高壓容器的筒體結(jié)構(gòu)形式 249

9.6 高壓容器和超高壓容器的密封結(jié)構(gòu) 256

9.6.1 高壓容器的密封結(jié)構(gòu) 257

9.6.2 超高壓容器的密封結(jié)構(gòu) 260

參考文獻(xiàn) 262

第10章 常壓容器 263

10.1 常壓容器簡介 263

10.2 材料 263

10.2.1 對(duì)材料的基本要求 263

10.2.2 許用應(yīng)力的確定 264

10.2.3 常壓容器用材料 264

10.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 266

10.3.1 基本結(jié)構(gòu)元件 266

10.3.2 立式圓筒形容器 269

10.3.3 矩形容器 273

10.4 制造、組焊、檢驗(yàn)與驗(yàn)收要求 273

10.4.1 材料 274

10.4.2 加工成形 274

10.4.3 焊接 275

10.4.4 熱處理 275

10.4.5 無損檢測(cè) 275

10.4.6 試驗(yàn) 275

參考文獻(xiàn) 276

第11章 立式圓筒形儲(chǔ)罐 277

11.1 立式圓筒形儲(chǔ)罐簡介 277

11.1.1 儲(chǔ)罐的種類和特點(diǎn) 277

11.1.2 儲(chǔ)罐的容量及經(jīng)濟(jì)尺寸選擇 278

11.1.3 儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)參數(shù)(載荷) 278

11.1.4 國內(nèi)外儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)簡介 278

11.2 儲(chǔ)罐用材料 279

11.2.1 儲(chǔ)罐選材基本原則 279

11.2.2 國內(nèi)儲(chǔ)罐用材料及要求 280

11.2.3 國外儲(chǔ)罐用材料 281

11.3 罐底的設(shè)計(jì) 282

11.3.1 罐底厚度 282

11.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 284

11.4 罐壁的設(shè)計(jì) 285

11.4.1 罐壁的強(qiáng)度計(jì)算 285

11.4.2 罐壁的風(fēng)力穩(wěn)定計(jì)算 286

11.4.3 罐壁的抗震計(jì)算 289

11.4.4 罐壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 291

11.5 罐頂設(shè)計(jì) 292

11.5.1 固定頂設(shè)計(jì) 292

11.5.2 外浮頂設(shè)計(jì) 298

11.5.3 內(nèi)浮頂設(shè)計(jì) 312

11.6 油罐附件(或配件)及其選用 317

11.6.1 常用附件 317

11.6.2 附件的布置 319

11.6.3 攪拌設(shè)施 320

11.6.4 消防設(shè)施設(shè)置 322

11.6.5 伴熱結(jié)構(gòu) 323

11.6.6 排污結(jié)構(gòu) 324

11.6.7 防腐蝕設(shè)計(jì) 324

11.7 制造與組焊的要求 329

11.7.1 材料及附件驗(yàn)收 329

11.7.2 預(yù)制 329

11.7.3 組裝 331

11.7.4 焊接 331

11.7.5 檢查及驗(yàn)收 332

11.8 儲(chǔ)罐基礎(chǔ) 335

11.8.1 基礎(chǔ)的沉降 335

11.8.2 對(duì)基礎(chǔ)的要求 336

11.8.3 基礎(chǔ)沉降觀測(cè) 338

11.9 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)比較 338

11.9.1 范圍 338

11.9.2 許用應(yīng)力 339

11.9.3 罐壁強(qiáng)度計(jì)算 340

11.9.4 清掃孔的設(shè)置 342

第12章 固體料倉 343

12.1 固體料倉簡介 343

12.1.1 料倉發(fā)展概況和應(yīng)用 343

12.1.2 料倉的設(shè)計(jì)分類和計(jì)算基礎(chǔ) 345

12.1.3 料倉的結(jié)構(gòu)選擇和設(shè)計(jì)原則 348

12.2 材料 349

12.2.1 料倉的材料 349

12.2.2 板式焊接料倉的選材分析 349

12.2.3 板式焊接料倉的常用材料 350

12.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 352

12.3.1 賴姆伯特理論 352

12.3.2 倉殼圓筒應(yīng)力計(jì)算 357

12.3.3 倉殼錐體應(yīng)力計(jì)算 359

12.4 結(jié)構(gòu) 360

12.4.1 倉殼的高徑比分析 361

12.4.2 倉頂結(jié)構(gòu) 362

12.4.3 倉底結(jié)構(gòu) 363

12.4.4 料倉筒體結(jié)構(gòu) 363

12.4.5 料倉支座 364

12.4.6 料倉防堵結(jié)構(gòu) 366

12.4.7 料倉梯子和平臺(tái) 366

12.5 料倉的制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收 366

12.5.1 材料檢查和要求 367

12.5.2 預(yù)制和加工成形 367

12.5.3 組裝 368

12.5.4 焊接 369

12.5.5 表面處理 371

12.5.6 試驗(yàn)、檢驗(yàn)及驗(yàn)收 372

參考文獻(xiàn) 373

第13章 低溫壓力容器 374

13.1 低溫壓力容器簡介 374

13.1.1 壓力容器的低溫界限 374

13.1.2 低溫低應(yīng)力工況 374

13.2 材料 376

13.2.1 低應(yīng)力脆性斷裂現(xiàn)象 376

13.2.2 影響低溫韌性的因素 376

13.2.3 防止低應(yīng)力脆斷的設(shè)計(jì)原則 378

13.2.4 鋼材低溫韌性的評(píng)定方法 378

13.2.5 低溫壓力容器用鋼 379

13.2.6 低溫壓力容器用鋼的焊接材料 381

13.2.7 常用低溫壓力容器用鋼的焊接材料 382

13.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 382

13.3.1 結(jié)構(gòu)簡介 383

13.3.2 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 383

13.3.3 低溫容器的密封結(jié)構(gòu) 384

13.3.4 低溫絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的及方法 384

13.3.5 低溫容器的支承系統(tǒng)設(shè)計(jì) 385

參考文獻(xiàn) 385

第14章 高溫壓力容器 386

14.1 高溫壓力容器簡介 386

14.1.1 高溫的定義 386

14.1.2 高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性 386

14.2 材料的高溫強(qiáng)度性能試驗(yàn) 388

14.2.1 高溫拉伸 388

14.2.2 蠕變?cè)囼?yàn)曲線及變形機(jī)制 388

14.2.3 蠕變特性的描述 389

14.2.4 蠕變特性的外推 391

14.3 典型材料的高溫強(qiáng)度 393

14.3.1 常用高溫強(qiáng)度性能指標(biāo) 393

14.3.2 低合金鋼的高溫強(qiáng)度 394

14.3.3 高合金鋼的高溫強(qiáng)度 396

14.4 壓力容器的蠕變和應(yīng)力松馳 400

14.4.1 多軸應(yīng)力狀態(tài)下的蠕變 400

14.4.2 承壓容器的蠕變應(yīng)力 401

14.4.3 松馳及其與蠕變的關(guān)系 403

14.5 蠕變-疲勞交互作用 406

14.5.1 高溫疲勞 406

14.5.2 損傷法則 407

14.6 高溫容器的設(shè)計(jì)方法 411

14.6.1 美國標(biāo)準(zhǔn)ASME規(guī)范Ⅲ NH 411

14.6.2 英國標(biāo)準(zhǔn)R5 415

參考文獻(xiàn) 419

第15章 應(yīng)力分析 421

15.1 應(yīng)力分析的常用方法與結(jié)果的評(píng)定 421

15.1.1 應(yīng)力分析的常用方法 421

15.1.2 應(yīng)力分析結(jié)果的評(píng)定 423

15.2 彈性力學(xué)基礎(chǔ) 424

15.2.1 彈性力學(xué)的基本假設(shè) 424

15.2.2 圣維南原理 424

15.2.3 直角坐標(biāo)系下一般問題的基本方程 425

15.2.4 平面問題的基本理論 426

15.2.5 彈性力學(xué)解題方法舉例 435

15.3 塑性力學(xué)基礎(chǔ) 444

15.3.1 金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 444

15.3.2 應(yīng)力-應(yīng)變曲線的簡化模型 445

15.3.3 屈服條件 446

15.3.4 加載、卸載定理 448

15.3.5 單層厚壁筒體的塑性應(yīng)力分析 449

15.4 有限元法基礎(chǔ) 451

15.4.1 有限元的基本概念 452

15.4.2 有限元法的解題步驟 452

15.4.3 有限元軟件介紹 453

15.4.4 ANSYS入門簡介 454

15.5 壓力容器分析設(shè)計(jì)方法 457

15.5.1 簡介 457

15.5.2 應(yīng)力分類設(shè)計(jì) 458

15.6 疲勞設(shè)計(jì) 470

15.6.1 低循環(huán)疲勞曲線 471

15.6.2 平均應(yīng)力影響下疲勞曲線的修正 471

15.6.3 疲勞損傷積累 472

15.6.4 疲勞設(shè)計(jì) 473

15.6.5 疲勞分析的其他問題 476

15.6.6 典型產(chǎn)品的疲勞分析設(shè)計(jì)案例 476

15.7 壓力容器應(yīng)力分析設(shè)計(jì)———直接法簡介 477

15.7.1 直接法的術(shù)語 478

15.7.2 直接法設(shè)計(jì)校核的步驟 481

15.7.3 直接法設(shè)計(jì)校核的原理和應(yīng)用規(guī)則 483

參考文獻(xiàn) 486

第16章 超壓泄放裝置 487

16.1 壓力容器的超壓及安全泄放 487

16.1.1 壓力容器的超壓 487

16.1.2 防超壓安全泄放 488

16.1.3 超壓泄放裝置的設(shè)置 490

16.2 爆破片安全裝置的選用與設(shè)計(jì)計(jì)算 492

16.2.1 爆破片安全裝置的種類及基本特性 492

16.2.2 爆破片安全裝置的選用 496

16.3 安全閥的選用與設(shè)計(jì)計(jì)算 509

16.3.1 安全閥的種類及基本特性 509

16.3.2 安全閥的選用 513

16.4 容器的安全泄放量 521

16.4.1 儲(chǔ)存壓縮空氣或蒸汽時(shí)容器的安全泄放量 521

16.4.2 儲(chǔ)存液化氣體時(shí)容器的安全泄放量 522

16.5 超壓泄放技術(shù)現(xiàn)狀 523

16.5.1 爆破片安全裝置技術(shù) 523

16.5.2 安全閥技術(shù) 525

16.5.3 超壓泄放設(shè)計(jì)技術(shù) 526

參考文獻(xiàn) 527 2100433B