壓力容器設(shè)計(jì)知識（第二版）

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 無損檢測方法及選用 35
2.14.1 射線檢測(RT) 35
2.14.2 超聲檢測(UT) 36
2.14.3 衍射時差法超聲檢測(TOFD) 37
2.14.4 磁粉檢測(MT) 38
2.14.5 滲透檢測(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