锅炉压力容器安全技术PDF电子书下载

1 锅炉基础知识 1

1.1 锅炉的基本概念 1

1.1.1 锅炉的作用 1

1.1.2 锅炉的基本构成 1

1.1.3 锅炉的典型结构 3

1.2 锅炉的基本参数 4

1.2.1 锅炉的基本参数 4

1.2.2 锅炉型号表示方法 4

1.3 工业锅炉类型与结构 6

1.3.1 工业锅炉特性 6

1.3.2 工业锅炉构造 8

1.3.3 锅炉运转系统 10

1.4 锅炉附加受热面及安全附件 12

1.4.1 蒸汽过热器 12

1.4.2 省煤器 13

1.4.3 空气预热器 13

1.4.4 锅炉的主要安全附件 15

1.5 锅炉水循环及汽水分离 15

1.5.1 自然水循环原理 16

1.5.2 水循环常见故障及防止 18

1.5.3 水循环回路 20

1.5.4 汽水分离及分离装置 22

2 锅炉安全运行及管理 25

2.1 点火前的检查和准备 25

2.1.1 锅炉检查 25

2.1.2 上水 25

2.1.3 烘炉 25

2.1.4 煮锅 26

2.2 锅炉运行 26

2.2.1 点火与升压 26

2.2.2 供气与并炉 27

2.2.3 正常运行中参数调整 27

2.3 停炉及保养维护 31

2.3.1 正常停炉 31

2.3.2 事故停炉 32

2.3.3 锅炉保养维护 32

3 锅炉事故与处理及其预防 35

3.1 锅炉爆炸事故 35

3.1.1 锅炉破裂和爆炸的原因 35

3.1.2 锅炉爆炸机理 35

3.1.3 防止锅炉爆炸的措施 36

3.2 因锅炉水位不正常引起的事故 37

3.2.1 缺水事故 37

3.2.2 满水事故 38

3.3 汽水共腾 39

3.3.1 汽水共腾时的常见现象 39

3.3.2 汽水共腾处理的办法 40

3.3.3 汽水共腾的原因和预防措施 40

3.4 水冷壁及对流管爆破事故 40

3.4.1 破裂时的现象 40

3.4.2 破裂后的处理办法 40

3.4.3 破裂的原因 40

3.4.4 预防爆管的措施 41

3.5 过热器管爆破事故 41

3.5.1 破裂后的现象 41

3.5.2 破裂后的处理办法 41

3.5.3 破裂原因 41

3.5.4 预防破裂的措施 42

3.6 省煤器损坏事故 42

3.6.1 损坏时的现象 42

3.6.2 损坏时的处理办法 42

3.6.3 损坏的原因和预防措施 43

3.7 空气预热器严重泄漏事故 43

3.7.1 常见现象 43

3.7.2 损坏的处理办法 43

3.7.3 损坏的原因及预防措施 44

3.8 水击事故 44

3.8.1 省煤器发生水击 44

3.8.2 蒸汽管道发生水击 44

3.8.3 锅炉内水击 44

3.9 因燃烧不正常引起的事故 45

3.9.1 烟道尾部燃烧或烟气爆炸时的现象 45

3.9.2 烟道尾部燃烧或烟气爆炸后的处理办法 45

3.9.3 尾部燃烧或烟气爆炸的原因 45

3.9.4 尾部燃烧或烟气爆炸的预防措施 45

4 压力容器基础知识 46

4.1 压力容器概述 46

4.1.1 概述 46

4.1.2 压力容器的用途 47

4.1.3 压力容器的工艺参数 48

4.1.4 压力容器的基本要求 50

4.2 压力容器分类与结构 51

4.2.1 压力容器的分类 51

4.2.2 压力容器的结构 53

4.3 气瓶 63

4.3.1 气瓶的分类 63

4.3.2 气瓶的结构与特点 64

4.4 压力容器的载荷 65

4.4.1 介质压力 65

4.4.2 温度载荷 66

4.4.3 重量载荷 66

4.4.4 风载荷 66

4.4.5 地震载荷 67

4.4.6 交变载荷 67

4.5 压力容器的应力分类与局部应力 68

4.5.1 工艺性应力 68

4.5.2 应力分类 68

4.5.3 局部应力 72

5 锅炉压力容器应力分析 76

5.1 薄壳理论 76

5.1.1 概论 76

5.1.2 薄壳回转壳无力矩理论 76

5.1.3 无力矩理论在几种典型壳体上的应用 78

5.1.4 无力矩理论的适用范围 81

5.1.5 有力矩理论与边缘问题 82

5.2 平板理论 85

5.2.1 概述 85

5.2.2 受轴对称载荷图平板应力分布 86

5.3 厚壁圆筒在内压作用下的应力 88

5.3.1 概述 88

5.3.2 厚壁圆筒在内压作用下的应力分布 89

5.4 热应力 91

5.4.1 概述 91

5.4.2 换热器中的温差应力 92

5.4.3 圆筒体内外壁温差应力 92

6 锅炉压力容器强度设计 95

6.1 强度设计概述 95

6.1.1 锅炉压力容器失效 95

6.1.2 强度设计任务 95

6.1.3 强度理论 95

6.1.4 强度设计准则 96

6.1.5 安全系数与许用应力 96

6.2 锅炉压力容器用钢 97

6.2.1 温度对钢材性能的影响 97

6.2.2 应变时效 99

6.2.3 钢材腐蚀 99

6.2.4 氢损伤 101

6.2.5 对锅炉压力容器钢材的基本要求 101

6.2.6 锅炉压力容器常用钢材 102

6.3 锅炉压力容器结构设计 103

6.3.1 结构设计总体要求 103

6.3.2 对封头结构的要求 104

6.3.3 焊接接头的设计 104

6.3.4 对减弱环节的要求 105

6.3.5 受热部件热膨胀的考虑 106

6.4 常见受压元件强度计算 106

6.4.1 承受内压薄壳的强度计算 106

6.4.2 圆形平板封头的强度计算 107

6.4.3 单层厚壁圆筒的强度设计 108

6.4.4 设计参数的确定 109

6.5 开孔补强 109

6.5.1 开孔不补强最大允许直径 109

6.5.2 补强有效范围 110

6.5.3 等面积补强法 110

7 压力容器的破坏与失效 112

7.1 破坏形式分类及研究方法 112

7.1.1 失效与破裂 112

7.1.2 破断分类方法 112

7.1.3 主要研究方法 113

7.2 压力容器韧性破坏 114

7.2.1 压力容器韧性破裂过程 114

7.2.2 韧性破裂特征 115

7.2.3 韧性破裂原因和预防 116

7.3 压力容器脆性破裂 116

7.3.1 脆性破坏宏观特征 117

7.3.2 脆性断裂原因及断口特征 117

7.3.3 压力容器脆性破裂的预防 118

7.3.4 加强无损检测的应用 118

7.4 压力容器疲劳破坏 118

7.4.1 压力容器低周疲劳破坏 119

7.4.2 容器疲劳破坏特征 119

7.4.3 压力容器疲劳破裂预防 120

7.5 压力容器腐蚀破坏 121

7.5.1 压力容器电化学腐蚀类型 121

7.5.2 化学腐蚀 123

7.5.3 压力容器应力腐蚀 124

7.5.4 压力容器腐蚀破坏的特点 128

7.5.5 在用压力容器应力腐蚀倾向的预测与检验 128

7.5.6 高温压力容器的破坏 128

7.6 失效分析基本知识 129

7.6.1 概述 129

7.6.2 失效分析的基本过程 129

7.6.3 失效分析的基本技能 130

8 锅炉压力容器的检验 137

8.1 检验的内容 137

8.1.1 外部检验 137

8.1.2 内外部检验 138

8.1.3 全面检验 138

8.1.4 现场检验安全方面的几个问题 141

8.1.5 全面检验内容的进一步细化 141

8.1.6 气瓶检验的项目 144

8.2 检验周期 144

8.2.1 检验周期的缩短 144

8.2.2 检验周期的延长 144

8.2.3 例外情况的检验周期 144

8.2.4 锅炉的检验周期 145

8.2.5 气瓶定期检验周期 145

8.2.6 液化石油气汽车槽车定期检验 145

8.3 检验方法 145

8.3.1 直观检查 145

8.3.2 量具检验 146

8.3.3 无损探伤 146

8.4 耐压试验 146

8.4.1 耐压试验的作用 146

8.4.2 耐压试验介质 147

8.4.3 耐压试验温度 147

8.4.4 耐压试验压力 147

8.4.5 压力试验时应力校核 149

8.4.6 耐压试验结果的评定 149

8.4.7 耐压试验要求与注意事项 149

8.5 气密性试验与爆破试验 152

8.5.1 气密性试验 152

8.5.2 需要进行气密试验的容器 152

8.5.3 气密性试验条件 152

8.5.4 其他致密性试验方法 153

8.5.5 容器补强圈气密性试验 153

8.5.6 气密性试验的注意事项 153

8.5.7 爆破试验 153

9 压力容器的安全装置 154

9.1 安全装置分类及选用原则 154

9.1.1 压力容器安全装置分类 154

9.1.2 安全装置的设置原则 155

9.1.3 安全装置的选用原则 156

9.2 安全阀 156

9.2.1 安全阀的工作原理及基本要求 156

9.2.2 安全阀的分类及适用范围 156

9.2.3 安全阀排量计算 160

9.2.4 安全阀的选用与安装 161

9.2.5 安全阀的调整、维护和检验 163

9.2.6 安全阀常见故障的原因及排除 164

9.3 爆破片 165

9.3.1 爆破片的形式与特点 166

9.3.2 爆破片的选用 168

9.3.3 爆破片的装设要求与更换 169

9.3.4 爆破帽 169

9.3.5 易熔塞 170

9.4 压力表 170

9.4.1 压力表的结构和工作原理 171

9.4.2 压力表的选用 171

9.4.3 压力表的安装 172

9.4.4 压力表停止使用的情况 173

9.4.5 压力表的维护和校验 173

9.5 液面计 173

9.5.1 液面计的结构及工作原理 173

9.5.2 液面计选用的原则 174

9.5.3 液面计的安装 175

9.5.4 液面计的维护 175

9.5.5 液面计停止使用的情况 176

9.5.6 其他液位计 176

9.6 减压阀 177

9.7 温度计 178

10 无损检测 180

10.1 概述 180

10.1.1 无损检测技术的发展 180

10.1.2 无损检测的重要性 181

10.1.3 常规无损检测方法 181

10.1.4 人员资格 181

10.1.5 无损检测可靠性 181

10.1.6 检测工艺 182

10.1.7 存档的检验资料 182

10.1.8 制定无损检测表卡 183

10.2 射线检测（RT） 183

10.2.1 拍片的质量控制要点 183

10.2.2 胶片的暗室处理质量控制要点 185

10.2.3 射线照相底片评定的质量控制要点 186

10.2.4 焊缝质量分级 186

10.2.5 射线检测质量控制的几个问题 187

10.2.5 射线检测的特点 187

10.3 超声波检测（UT） 187

10.3.1 超声波检测的适用范围 188

10.3.2 超声波检测质量控制要点 188

10.3.3 超声波检测的特点 190

10.4 磁粉检测（MT） 190

10.4.1 压力容器的磁粉检测要求 191

10.4.2 磁粉检测的适用范围 191

10.4.3 磁粉检测的质量控制要点 191

10.4.4 磁粉检测的特点 192

10.5 渗透检测（PT） 192

10.5.1 渗透检测基本原理 192

10.5.2 渗透检测的适用范围 193

10.5.3 渗透检测的质量控制要点 193

10.5.4 渗透检测的分类 193

10.5.5 渗透检测的特点 194

11 压力容器的使用及管理 195

11.1 压力容器的使用 195

11.1.1 压力容器操作 195

11.1.2 压力容器维护 195

11.1.3 检验和修理 196

11.2 压力容器的管理 196

11.2.1 建立技术档案 196

11.2.2 技术管理制度 197

附录 198

特种设备安全监察条例 198

参考文献 210