压力容器设计理论与应用-基本知识.标准要求.案例分析_PDF下载[50MB-百度云]盛水平

本书特色

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本书包括压力容器的主要设计方法、主要部件的设计计算、材料选择等基础知识，以及基于结构型式、材料和失效模式介绍了主要类别压力容器的设计和标准要求，并提供了典型案例分析。本书紧扣新标准变化，注重理论联系实际，对压力容器设计、制造和检验等各环节要求进行了深入分析。
本书适合于从事压力容器设计、制造以及检验等从业人员，同时也可作为相关专业人员、大专院校师生的参考书。

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内容简介

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压力容器作为特种设备之一，在国民经济各个领域占有十分重要的地位。压力容器一般在高压、高温或低温下运行，而且介质具有易燃、易爆、腐蚀或剧毒的危险性，一旦发生泄漏往往引起爆炸、火灾、中毒或环境污染等灾难性后果。我国对压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、维修、改造个报废的各个环节进行安全监察，颁布了一系列法律、法规、安全技术规范和设计制造标准，以保证压力容器的安全使用。
随着材料、结构设计方法、焊接和无损检测等技术的不断进步，新的设计、建造方法不断出现，压力容器的建造技术也取得了相应的进展。GB150-2011《压力容器》作为我国压力容器设计、制造和检验的核心技术标准进行了修订，并于2012年3月1日正式实施；GB/T151-2014《热交换器》、GB12337-2014《钢制球形储罐》、NB/T47041-2014《塔式容器》和NB/T47042-2014《卧式容器》等标准均进行了修订并已经实施。作者根据多年的经验和新的标准修订情况，编写本书。本书介绍了压力容器的主要设计方法、主要部件的设计计算、材料选择等基础知识；基于结构型式、材料和失效模式介绍了主要类别压力容器的设计和标准要求，并提供了典型结构设计案例。本书紧扣新的标准变化，注重理论联系实际，对压力容器设计、制造和检验等各方面要求进行了深入分析。

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作者简介

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盛水平，杭州市特种设备检测研究院，总工程师、教授级高级工程师，本人现任杭州市特种设备检测研究院总工，教授级高工；1988年南京化工学院化工机械专业硕士研究生毕业，毕业后一直从事特种设备的检验和研究工作，主要为压力容器的制造监督检验，以及压力容器设计文件审查。曾主持和参与了浙江省科技厅、国家质检总局、市科技局科技计划项目多项，获国家质检总局科技兴检奖3项，省质监局科技进步奖1项，市科技局科技进步奖1项。

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第1章绪论1第2章压力容器设计基本要求32.1安全技术规范对压力容器设计的基本要求32.1.1TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》32.1.2TSG R0001—2004《非金属压力容器安全技术监察规程》62.1.3TSG R0003—2007《简单压力容器安全技术监察规程》72.2GB 150《压力容器》对压力容器设计的基本要求72.2.1一般规定72.2.2载荷72.2.3设计压力和计算压力的确定82.2.4设计温度的确定82.3压力容器设计文件82.3.1通用要求82.3.2设计总图8第1章绪论1第2章压力容器设计基本要求32.1安全技术规范对压力容器设计的基本要求32.1.1TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》32.1.2TSG R0001—2004《非金属压力容器安全技术监察规程》62.1.3TSG R0003—2007《简单压力容器安全技术监察规程》72.2GB 150《压力容器》对压力容器设计的基本要求72.2.1一般规定72.2.2载荷72.2.3设计压力和计算压力的确定82.2.4设计温度的确定82.3压力容器设计文件82.3.1通用要求82.3.2设计总图8第3章压力容器材料选择103.1压力容器钢板选用一般原则103.2常用压力容器钢板的种类及性能103.2.1碳素钢和低合金结构钢113.2.2高合金结构钢113.2.3低温钢113.2.4抗氢钢123.3常用压力容器不锈钢材料的合理选用123.3.1水介质123.3.2盐酸和氢氟酸介质133.3.3硫酸介质133.3.4尿素甲铵液介质143.4湿硫化氢应力腐蚀环境下压力容器用钢143.4.1湿硫化氢环境143.4.2钢在湿硫化氢环境下的腐蚀机理153.4.3选用原则163.5材料代用问题173.5.1“以优代劣”问题173.5.2“以厚代薄”问题183.6案例分析183.6.1选材优化183.6.2材料标准选择20第4章压力容器强度计算214.1强度失效设计准则214.2采用弹性失效设计准则的常规设计方法224.3主要受压元件强度计算224.3.1内压圆筒224.3.2封头234.4平盖254.4.1圆形平盖厚度254.4.2带加强筋平盖封头254.5开孔补强计算264.5.1计算方法和一般规定264.5.2单个开孔补强的等面积法274.5.3两种开孔补强方法分析304.6案例分析31第5章压力容器稳定性设计335.1失稳现象335.2设计理论345.2.1图算法原理355.2.2解析公式法355.2.3外压容器设计计算375.2.4外压容器校核计算375.3加强圈计算375.3.1主要参数确定375.3.2加强圈的设置385.4案例分析395.4.1图算法计算示例395.4.2解析公式法设计示例405.4.3失稳案例分析41第6章密封结构及法兰设计446.1概述446.2密封机理及主要影响因素446.2.1密封机理446.2.2影响密封性能的主要因素456.3螺栓法兰连接设计466.3.1法兰结构类型466.3.2标准法兰选用476.3.3非标法兰设计486.4高压双锥密封设计516.4.1双锥密封原理516.4.2双锥设计计算526.4.3双锥环密封比压53第7章压力容器分析设计方法557.1常规设计的局限性557.2分析设计的基本思想567.2.1极限分析概念567.2.2安定性分析概念577.2.3疲劳分析概念587.2.4应力强度限制597.3分析设计标准的应用60第8章压力容器安全泄放量计算628.1概述628.2安全阀的分类及选用628.2.1安全阀分类628.2.2安全阀选用638.3安全阀排放量计算638.3.1压力容器安全泄放量计算638.3.2安全阀排放能力计算648.3.3安全阀*小排放面积和口径计算658.3.4确定安全阀的公称压力66第9章卧式容器设计679.1结构型式679.2设计计算689.2.1计算步骤689.2.2圆筒轴向弯矩计算699.2.3圆筒体的轴向应力及其位置709.2.4应力校核719.3鞍座设计739.3.1鞍座设计要点739.3.2鞍座轴向位置749.3.3鞍座结构尺寸759.3.4加强圈的设置769.3.5鞍式支座结构779.4卧式容器设计合理性779.5标准要求799.5.1一般规定799.5.2材料809.5.3结构819.5.4制造、检验与验收819.6案例分析829.6.1结构优化829.6.2三鞍座卧式容器的设计85第10章塔式容器设计9010.1基础知识9010.1.1塔设备的应用9010.1.2塔设备的分类及结构9110.1.3裙座、吊耳与吊柱9310.2设计计算9510.2.1载荷分析及计算9510.2.2筒体的强度及稳定性校核9610.2.3轴式吊耳的强度校核9610.2.4裙座结构设计9810.2.5塔地脚螺栓孔中心圆直径的计算9910.3标准要求10010.3.1材料10010.3.2设计参数10210.3.3标准不适用的塔式容器10410.4设计问题解析105第11章钢制球形储罐设计10811.1基础知识10811.1.1定义、分类与应用10811.1.2结构特点10911.2设计计算11211.2.1一般规定11211.2.2支柱计算11311.2.3接管补强11411.2.4其他部件计算11511.3标准要求11511.3.1一般规定11511.3.2制造检验要求11811.3.3低温球罐特殊要求12011.4案例分析12111.4.1基本参数12111.4.2球罐设计12111.4.3球壳制造、安装技术要求123第12章热交换器设计12512.1基础知识12512.1.1热交换器分类12512.1.2热交换器的特点12612.1.3“管式”热交换器的结构12812.1.4螺旋板式热交换器的结构13312.2设计计算13412.2.1筒体、封头、开孔补强13412.2.2管板与换热管计算13512.2.3管板设计改进13612.2.4带膨胀节固定管板热交换器的强度计算13812.2.5波纹管热交换器管板强度计算方法13912.2.6螺旋板式热交换器设计14112.3标准要求14112.4案例分析14412.4.1设计常见问题14512.4.2案例分析145第13章低温压力容器设计14813.1基础知识14813.1.1低温压力容器定义14813.1.2低温压力容器特点14913.1.3低温低应力工况14913.2材料与结构要求15013.2.1材料要求15013.2.2结构设计要求15113.2.3设计思想的变迁15213.3标准要求15513.3.1设计温度确定15613.3.2材料选择15613.3.3结构设计15713.3.4制造与检验15813.4案例分析159第14章固定式真空绝热深冷压力容器设计16214.1基础知识16214.1.1基本构造16214.1.2材料选用16314.1.3结构设计要点16414.1.4绝热设计要点16614.1.5影响真空度(绝热效果)的因素16614.2标准要求16714.2.1载荷及许用应力16814.2.2结构设计16914.2.3管路系统设计17014.2.4检验要求17014.2.5其他要求17114.2.6免除疲劳分析条件17114.3案例分析172第15章制冷装置用压力容器设计17515.1基础知识17515.1.1热交换设备17515.1.2储存设备17715.1.3分离以及收集设备17815.1.4制冷剂18015.2标准要求18215.2.1设计要求18215.2.2制造、检验与验收18515.2.3泄漏试验与真空试验18715.3典型制冷装置压力容器设计18815.3.1中间冷却器18815.3.2高压储液器18915.3.3低压循环桶18915.3.4油分离器19015.3.5氨液分离器190第16章搪玻璃压力容器设计19216.1基础知识19216.1.1概述19216.1.2材料选用19416.1.3结构设计19716.2标准要求20016.2.1设计要求20016.2.2制造要求20116.2.3检验、验收要求202第17章铸铁压力容器设计20317.1基础知识20317.1.1铸铁材料特性20317.1.2常见烘缸结构20317.1.3设计计算20417.1.4端盖结构优化设计20617.2标准要求20717.2.1设计限制20717.2.2设计要求20817.2.3制造要求20917.2.4液压破坏试验规定20917.3案例分析211第18章快开门式压力容器设计21218.1概述21218.1.1结构分类21218.1.2安全联锁装置分类21518.2设计计算21618.3标准要求21818.3.1材料21818.3.2安全联锁功能21818.3.3制造与检验要求21818.4爆炸能量计算21818.4.1压缩气体爆炸能量21918.4.2水蒸气爆炸能量21918.5常见的缺陷及检验要求22018.5.1安全联锁装置22018.5.2啮合齿部位22018.6案例分析221第19章有色金属压力容器设计22219.1基础知识22219.1.1有色金属压力容器性能特点22219.1.2有色金属压力容器结构特点22319.1.3设计计算22419.2标准要求22619.2.1材料要求22619.2.2设计相关参数22919.2.3检验要求231参考文献235信息