醉染图书压力容器设计知识978712259

章概述1
1.1压力容器的设计进展1
1.1.1规则设计1
1.1.2分析设计2
1.1.3规则设计与分析设计的结合2
1.1.4压力容器设计未来的发展3
1.2压力容器的应用及分类3
1.2.1压力容器的应用3
1.2.2压力容器的分类3
1.3压力容器的失效形式4
1.3.1强度失效4
1.3.2刚度失效4
1.3.3稳定失效4
1.3.4腐蚀失效4
1.4压力容器设计的基本要求5
1.4.1满足生产需要5
1.4.2满足压力容器的安全可靠5
1.4.3满足技术经济合理6
1.5压力容器标准及规范6
1.5.1国内压力容器标准简介6
1.5.2国外压力容器标准简介9
1.6压力容器软件介绍11
1.6.1SW6-2011过程设备强度计算软件包12
1.6.2LANSYS压力容器强度设计软件12
1.6.3有限元程序自动生成系统FEPG13
1.6.4ANSYS分析设计软件14
1.6.5ABUS分析设计软件14
1.6.6Pvelite&CodeCalc压力容器整体及零部件分析设计软件14
第2章设计要素15
2.1设计文件15
2.2设计单位、人员条件及职责15
2.2.1设计单位15
2.2.2设计单位技术负责人16
2..压力容器设计批准人16
2.2.4审核人员16
2.2.5校核人员17
2.2.6设计人员17
2.2.7SAD各级人员18
.设计压力18
..1设计压力18
..2设计压力的确定18
2.4设计温度19
2.4.1设计温度19
2.4.2设计温度的确定19
2.5介质特20
2.5.1介质的一些物理质20
2.5.2介质的腐蚀22
2.6设计载荷26
2.6.1设计时应考虑的载荷26
2.6.2设计载荷的组合27
2.7厚度附加量28
2.8设计寿命29
2.8.1设计寿命29
2.8.2容器设计寿命的确定29
2.8.3疲劳分析设计容器的设计寿命30
2.9厚度30
2.10许用应力31
2.11焊接接头系数33
2.12耐压试验33
2.12.1耐压试验33
2.12.2液压试验33
2.1.气压试验和气液组合试验34
2.13泄漏试验34
2.13.1泄漏试验34
2.13.2气密试验34
2.13.3氨检漏试验35
2.13.4卤素检漏试验35
2.13.5氦检漏试验35
2.14无损检测方法及选用35
2.14.1线检测(RT)35
2.14.2超声检测(UT)36
2.14.3衍时差法超声检测(TOFD)37
2.14.4磁粉检测(MT)38
2.14.5渗透检测(PT)38
2.15技术要求40
2.16油漆、包装及装车40
2.16.1油漆40
2.16.2包装41
2.16.3装车41
2.16.4压力容器油漆、包装、装车设计43
2.16.5压力容器易损件包装要求43
参考文献44
第3章主要受压元件45
3.1内压圆筒和内压球壳45
3.1.1强度理论45
3.1.2内压圆筒45
3.1.3内压球壳47
3.1.4内压圆筒和球壳中的温差应力48
3.2外压圆筒和外压球壳49
3.2.1外压容器的失效方式49
3.2.2外压圆筒稳定计算49
3..加强圈设计51
3.2.4外压圆筒的允许制造公差和试压要求53
3.2.5外压球壳的计算54
3.2.6关于外压容器设计中焊缝系数的选取和焊缝质量的检查54
3.3封头55
3.3.1球形封头55
3.3.2椭圆形封头55
3.3.3碟形封头56
3.3.4无折边球形封头57
3.3.5锥形封头57
3.3.6平盖59
3.4法兰60
3.4.1法兰的分类及各自的特点60
3.4.2法兰连接的密封设计61
3.4.3螺栓设计67
3.4.4法兰设计69
参考文献71
第4章开孔和开孔补强设计72
4.1开孔补强的理论基础72
4.1.1孔边的应力72
4.1.2容器开孔的强度问题及其补强准则75
4.2开孔补强计算方法76
4.2.1等面积法76
4.2.2压力面积法79
4..分析法80
4.2.4大开孔补强81
4.2.5平板及外压容器开孔补强82
4.3开孔补强结构82
4.3.1补强圈补强82
4.3.2厚壁管补强82
4.3.3整体锻件补强83
4.4开孔补强设计中的问题83
4.4.1不需另行补强的条件83
4.4.2接管的壁厚要求84
4.4.3承受外载荷接管的补强84
4.4.4开孔位置84
参考文献84
第5章卧式容器85
符号总说明85
5.1卧式容器简介86
5.2卧式容器载荷分析88
5.2.1卧式容器的载荷88
5.2.2简化后的力学模型90
5..内力计算90
5.3鞍座卧式容器强度计算91
5.3.1圆筒轴向应力91
5.3.2切向剪切应力93
5.3.3圆筒周向应力95
5.3.4鞍座强度计算98
5.4三角形支承加强圈的设置及强度计算99
5.4.1支承圈在鞍座平面内时加强圈的应力计算100
5.4.2支承圈靠鞍座面时加强圈的应力计算101
5.5有附加载荷作用时卧式容器的强度计算101
5.5.1符号说明102
5.5.2径向力引起的支座反力及圆筒弯矩的计算102
5.5.3轴向外力矩及其引起的支座反力、弯矩的计算103
5.5.4支座反力、圆筒轴向弯矩的组合104
5.5.5集中载荷与均布载荷引起的剪力、轴向弯矩的合成及强度校核104
5.6附属设备上载荷在卧式容器圆筒中引起的局部应力计算方法107
5.6.1符号说明与应用范围107
5.6.2径向载荷引起圆筒上局部应力的计算109
5.6.3附属设备上外加力矩ML、MC引起筒体上局部应力的计算111
5.6.4圆筒体上局部载荷引起应力的合成及强度校核124
5.7多鞍座卧式容器132
5.7.1鞍座处的圆筒体弯矩132
5.7.2鞍座处支反力133
5.7.3两支座跨度间的弯矩及极值134
5.7.4强度校核134
5.7.5基础不均匀沉降对轴向弯矩及支座反力的影响135
5.8埋地卧式容器的设计计算137
5.8.1混土层或砂土层质量对圆筒体静压力的计算137
5.8.2混土层质量对圆筒体载荷的影响138
5.9制造、检验及验收139
5.9.1卧式容器分类139
5.9.2制造、检验及验收139
5.9.3焊接接头141
5.9.4整体消除应力热处理141
5.9.5耐压试验和泄漏试验141
5.10卧式容器设计的合理分析141
5.10.1设计分析141
5.10.2合理设计143
参考文献145
第6章直立容器146
6.1地震理论146
6.1.1水平地震作用147
6.1.2竖向地震作用152
6.1.3地震弯矩154
6.2风振理论154
6.2.1风的定义及我国的风气候形式154
6.2.2风载荷155
6..直立容器的风振效应157
6.2.4直立容器顺风向下的弯曲响应158
6.3风诱发的振动162
6.3.1风诱发的振动现象162
6.3.2雷诺数(Re)和斯特罗哈数(St)163
6.3.3升力的计算163
6.3.4直立容器在共振时的强度计算164
6.3.5防止直立容器共振的措施168
6.4稳定理论168
6.4.1欧拉屈曲169
6.4.2外压失稳174
6.4.3局部失稳177
6.4.4塑失稳178
参考文献179
第7章球形储罐180
7.1球罐简介180
7.1.1球罐的特点及应用180
7.1.2球罐的分类181
7.1.3球罐设参182
7.1.4标准规范介绍183
7.2材料183
7.2.1球罐选材基本原则183
7.2.2国内球罐用材料185
7..国外球罐用材料187
7.3结构187
7.3.1球壳187
7.3.2支座188
7.3.3拉杆190
7.3.4人孔接管190
7.3.5梯子平台190
7.3.6喷淋装置191
7.3.7安全附件192
7.3.8绝热结构194
7.4制造与组焊技术要求195
7.4.1球壳板195
7.4.2主要零部件197
7.4.3油漆、包装、运输198
7.4.4组焊准备198
7.4.5组装199
7.4.6焊接199
7.4.7无损检测200
7.4.8焊接修补200
7.4.9焊后整体热处理201
7.4.10产品焊接试件201
7.4.11耐压试验201
7.4.12泄漏试验202
7.4.13特殊球罐的技术要求202
7.4.14竣工验收203
参考文献203
第8章非圆形截面容器204
8.1椭圆形截面容器204
8.1.1受力分析204
8.1.2危险截面和综合应力207
8.1.3变形计算208
8.1.4实例211
8.2常见非圆形截面容器212
8.2.1带圆角的矩形容器212
8.2.2近似椭圆形截面的容器215
8..长圆形容器216
8.2.4无圆角的矩形容器216
8.3任意形状的非圆形截面容器217
8.3.1受力分析217
8.3.2回转半径218
8.3.3计算公式及其应用220
8.4大曲率壳体中的弯曲应力2
8.4.1曲梁弯曲时的弯曲应力2
8.4.2矩形截面曲梁的中层位置225
8.4.3弯曲应力的计算公式226
8.5带有加强筋的非圆形截面容器228
8.5.1外加强圈加强的非圆形截面容器228
8.5.2具有内加强筋板的长圆形柱壳229
8.6环形壳体2
8.6.1横截面为圆形的等壁厚环形壳体2
8.6.2弯管时壁厚变化的环形壳体4
8.6.3弯管时截面变化的环形壳体5
参考文献
第9章高压容器和超高压容器
9.1高压容器和超高压容器在工业生产中的应用
9.2高压容器和超高压容器的结构特点
9.3高压容器和超高压容器的设计
9.3.1现行各国设计规范概况
9.3.2高压容器和超高压容器设计的基本要求
9.4高压容器和超高压容器设计时需考虑的几个问题
9.4.1安全系数
9.4.2材料的选取240
9.4.3耐压试验240
9.4.4无损检测241
9.5高压容器和超高压容器的筒体结构形式242
9.5.1高压容器的筒体结构形式242
9.5.2超高压容器的筒体结构形式249
9.6高压容器和超高压容器的密封结构256
9.6.1高压容器的密封结构257
9.6.2超高压容器的密封结构260
参考文献262
0章常压容器263
10.1常压容器简介263
10.2材料263
10.2.1对材料的基本要求263
10.2.2许用应力的确定264
10..常压容器用材料264
10.3结构设计266
10.3.1基本结构元件266
10.3.2立式圆筒形容器269
10.3.3矩形容器273
10.4制造、组焊、检验与验收要求273
10.4.1材料274
10.4.2加工成形274
10.4.3焊接275
10.4.4热处理275
10.4.5无损检测275
10.4.6试验275
参考文献276
1章立式圆筒形储罐277
11.1立式圆筒形储罐简介277
11.1.1储罐的种类和特点277
11.1.2储罐的容量及经济尺寸选择278
11.1.3储罐设参(载荷)278
11.1.4国内外储罐标准简介278
11.2储罐用材料279
11.2.1储罐选材基本原则279
11.2.2国内储罐用材料及要求280
11..国外储罐用材料281
11.3罐底的设计282
11.3.1罐底厚度282
11.3.2结构设计284
11.4罐壁的设计285
11.4.1罐壁的强度计算285
11.4.2罐壁的风力稳定计算286
11.4.3罐壁的抗震计算289
11.4.4罐壁的结构设计291
11.5罐顶设计292
11.5.1固定顶设计292
11.5.2外浮顶设计298
11.5.3内浮顶设计312
11.6油罐附件(或配件)及其选用317
11.6.1常用附件317
11.6.2附件的布置319
11.6.3搅拌设施320
11.6.4消防设施设置322
11.6.5伴热结构3
11.6.6排污结构324
11.6.7防腐蚀设计324
11.7制造与组焊的要求329
11.7.1材料及附件验收329
11.7.预制2
11.7.3组装331
11.7.4焊接331
11.7.5检查及验收332
11.8储罐基础335
11.8.1基础的沉降335
11.8.2对基础的要求336
11.8.3基础沉降观测338
11.9国内外标准比较338
11.9.1范围338
11.9.2许用应力339
11.9.3罐壁强度计算340
11.9.4清扫孔的设置342
2章固体料仓343
12.1固体料仓简介343
12.1.1料仓发展概况和应用343
12.1.2料仓的设计分类和计算基础345
12.1.3料仓的结构选择和设计原则348
12.材料4
12.2.1料仓的材料349
12.2.2板式焊接料仓的选材分析349
12..板式焊接料仓的常用材料350
1.设计计算352
1..1赖姆伯特理论352
1..2仓壳圆筒应力计算357
1..仓壳锥体应力计算359
12.4结构360
12.4.1仓壳的高径比分析361
12.4.2仓顶结构362
12.4.3仓底结构363
12.4.4料仓筒体结构363
12.4.5料仓支座364
12.4.6料仓防堵结构366
12.4.7料仓梯子和平台366
12.5料仓的制造、检验与验收366
12.5.1材料检查和要求367
12.5.2预制和加工成形367
12.5.3组装368
12.5.4焊接369
12.5.5表面处理371
12.5.6试验、检验及验收372
参考文献373
3章低温压力容器374
13.1低温压力容器简介374
13.1.1压力容器的低温界限374
13.1.2低温低应力工况374
13.材料6
13.2.1低应力脆断裂现象376
13.2.2影响低温韧的因素376
13..防止低应力脆断的设计原则378
13.2.4钢材低温韧的评定方法378
13.2.5低温压力容器用钢379
13.2.6低温压力容器用钢的焊接材料381
13.2.7常用低温压力容器用钢的焊接材料382
13.3结构设计382
13.3.1结构简介383
13.3.2焊接结构设计383
13.3.3低温容器的密封结构384
13.3.4低温绝热结构设计的目的及方法384
13.3.5低温容器的支承系统设计385
参考文献385
4章高温压力容器386
14.1高温压力容器简介386
14.1.1高温的定义386
14.1.2高温结构设计的重要36
14.2材料的高温强度能试验388
14.2.1高温拉伸388
14.2.2蠕变试验曲线及变形机制388
14..蠕变特的描述389
14.2.4蠕变特的外推391
14.3典型材料的高温强度393
14.3.1常用高温强度能指标393
14.3.2低合金钢的高温强度394
14.3.3高合金钢的高温强度396
14.4压力容器的蠕变和应力松驰400
14.4.1多轴应力状态下的蠕变400
14.4.2承压容器的蠕变应力401
14.4.3松驰及其与蠕变的关系403
14.5蠕变-疲劳交互作用406
14.5.1高温疲劳406
14.5.2损伤法则407
14.6高温容器的设计方法411
14.6.1美国标准ASME规范ⅢNH411
14.6.2英国标准R5415
参考文献419
5章应力分析421
15.1应力分析的常用方法与结果的评定421
15.1.1应力分析的常用方法421
15.1.2应力分析结果的评定4
15.2弹力学基础424
15.2.1弹力学的基本设424
15.2.2圣维南原理424
15..直角坐标系下一般问题的基本方程425
15.2.4平面问题的基本理论426
15.2.5弹力学解题方法举例435
15.3塑力学基础444
15.3.1金属材料的应力-应变曲线444
15.3.2应力-应变曲线的简化模型445
15.3.3屈服条件446
15.3.4加载、卸载定理448
15.3.5单层厚壁筒体的塑应力分析449
15.4有限元法基础451
15.4.1有限元的基本概念452
15.4.2有限元法的解题步骤452
15.4.3有限元软件介绍453
15.4.4ANSYS入门简介454
15.5压力容器分析设计方法457
15.5.1简介457
15.5.2应力分类设计458
15.6疲劳设计470
15.6.1低循环疲劳曲线471
15.6.2平均应力影响下疲劳曲线的修正471
15.6.3疲劳损伤积累472
15.6.4疲劳设计473
15.6.5疲劳分析的问题476
15.6.6典型产品的疲劳分析设计案例476
15.7压力容器应力分析设计———直接法简介477
15.7.1直接的语478
15.7.2直接法设计校核的步骤481
15.7.3直接法设计校核的原理和应用规则483
参考文献486
6章超压泄放装置487
16.1压力容器的超压及安全泄放487
16.1.1压力容器的超压487
16.1.2防超压安全泄放488
16.1.3超压泄放装置的设置490
16.2爆破片安全装置的选用与设计计算492
16.2.1爆破片安全装置的种类及基本特492
16.2.2爆破片安全装置的选用496
16.3安全阀的选用与设计计算509
16.3.1安全阀的种类及基本特509
16.3.2安全阀的选用513
16.4容器的安全泄放量521
16.4.1储存压缩空气或蒸汽时容器的安全泄放量521
16.4.2储存液化气体时容器的安全泄放量522
16.5超压泄放技术现状5
16.5.1爆破片安全装置技术5
16.5.2安全阀技术525
16.5.3超压泄放设计技术526
参考文献527

1.靠前专享一套关于压力容器的实用技术丛书，知识覆盖面全。
2.邀请了靠前压力容器教学、研究、设计、制造、监督、检验、使用、防腐等各个方面几十个很好单位的近百名知名专家和学者参与编写，强大的作者队伍，真正实现了产、学、研相结合。
3.反映了压力容器的近期新技术和研究成果。