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第一章 超高压容器 1

第一节 超高压容器的应用和结构 1

一、应用场合 1

二、材料 2

三、结构 5

第二节 筒体和主要零部件设计 11

一、爆破压力计算 11

二、筒体壁厚计算 16

三、自增强筒体设计 17

四、疲劳设计 19

五、主要零部件强度计算 26

第三节 超高压容器典型事故案例及对策 28

一、典型事故案例 28

二、常见安全措施 30

三、安全运行的技术关键 31

四、自保护超高压容器 32

一、设计条件 34

第四节 超高压水晶釜设计实例 34

二、釜体设计 35

三、顶部密封结构设计计算 36

四、顶部螺纹连接强度校核 38

五、应力测试主要结果 40

六、有限元分析主要结果 41

参考文献 44

第二章 无缝气瓶 46

第一节 概述 46

一、基本结构 46

二、材料 48

三、制造工艺流程 50

四、检验 50

五、失效形式 55

第二节 设计计算 56

一、有关参数的确定 56

二、筒体壁厚计算 58

三、三心凹底气瓶瓶底设计 62

第三节 MT5型手提式二氧化碳灭火器简体设计实例 66

—、材料和设计参数 66

二、筒体壁厚计算 66

三、端部设计 66

四、容积计算 68

五、重量计算 68

参考文献 69

第三章 高温压力容器 70

第一节 概述 70

第二节 高温压力容器用材料 71

一、材料高温特性 71

二、材料基本判据 72

三、典型材料 75

第三节 设计计算 75

一、高温压力容器的常规设计 75

二、美国高温压力容器设计规范简介 77

第四节 设计实例 80

一、设计条件 80

二、壁厚计算 81

三、应力计算 81

四、应力强度评定 81

第五节 高温压力容器设计的最新研究趋势 81

参考文献 82

第四章 低温压力容器 83

第一节 各国规范评述 83

一、低温压力容器的低温界限 83

二、各国规范对钢材的韧性要求 84

三、各国规范对“低温低应力工况”的处理措施 84

第二节 材料 86

一、低应力脆断 86

二、低温压力容器用钢 89

三、低温压力容器用钢的焊接材料 95

一、低温压力容器的结构设计特点 96

第三节 结构设计 96

二、结构简介 97

三、焊接结构设计 98

四、低温下的密封结构 100

第四节 低温绝热结构设计 106

一、低温绝热的目的及方法 106

二、绝热材料 108

三、各种绝热结构的特点及计算 112

四、低温容器的支承系统设计 116

第五节 50m3液氧储槽设计实例 122

一、主要技术参数 122

二、强度设计 123

三、结构设计 123

参考文献 125

第一节 制冷技术简介 127

一、制冷系统简介 127

第五章 制冷装置用压力容器 127

二、制冷剂与吸收剂 128

第二节 材料 130

一、概述 130

二、常用材料 131

第三节 结构 133

一、结构特点 133

二、支承方式 134

三、薄管板结构 135

第四节 设计 138

一、低温低应力分析 138

二、设计参数 139

三、管壳式换热器设计 142

四、超压泄放装置的选用计算 147

第五节 氨蒸发器管板设计实例 149

一、氨蒸发器设计条件及结构参数 149

二、GBl51设计方法 149

三、薄管板结构设计方法 152

参考文献 153

第六章 核承压设备——乏燃料后处理厂放化设备设计 154

第一节 基本概念 154

第二节 乏燃料后处理 155

一、工艺流程 155

二、基本特点 155

第三节 放化设备设计 159

一、设计原则 159

二、放化设备分类及分级 160

三、设计通则 163

四、设计方法 166

五、结构设计特点 169

六、焊接接头 171

七、其他 172

第四节 放化设备的腐蚀 174

一、晶间腐蚀 174

二、过钝态腐蚀 180

三、缝隙腐蚀 180

四、进口管腐蚀 181

五、空泡腐蚀 182

第五节 放化设备的材料 183

一、选材原则 183

二、常用材料 183

第六节 后处理厂液体输送设备 185

一、液体输送设备的种类 185

二、液体输送设备的选择 185

三、常用的液体输送设备 185

一、阀门的要求 193

第七节 后处理厂阀门 193

二、主要专用阀门 194

附录 197

附录6-1 放化容器系列表 197

附录6-2 容器内管子支板长度尺寸系列表 201

附录6-3 椭圆形封头接管的△h值尺寸系列表 202

附录6-4 鼓泡管支板尺寸系列表 203

附录6-5 插入设备简体或椭圆形封头上接管矢高尺寸系列表 204

参考文献 205

第七章 快速开关盖式压力容器 206

第一节 概述 206

一、应用领域 206

二、基本要求 206

三、材料 207

第二节 快速开关盖装置的结构 209

一、卡箍式快开装置 209

二、齿啮式快开装置 211

三、压紧式快开装置 214

四、剖分环式快开装置 215

五、移动式快开装置 216

第三节 快速开关盖的安全连锁装置 218

一、直接作用式安全连锁装置 218

二、间接作用式安全连锁装置 220

三、组合式安全连锁装置 221

一、齿啮式快开装置 223

第四节 快速开关盖装置的设计 223

二、剖分环式快开装置 234

第五节 室温高压膨化釜设计实例 237

一、设计条件 238

二、结构和材料 238

三、筒体和平封头设计 239

四、齿啮式快开装置设计 239

参考文献 246

一、基本结构 247

第八章 扁平钢带倾角错绕式压力容器 247

第一节 概述 247

二、制造技术 250

三、失效方式 253

四、在线安全状态监控 255

第二节 绕带筒体的应力和强度 256

一、钢带层间摩擦机理 256

二、内压引起的弹性应力计算 258

三、钢带缠绕引起的预应力计算 260

四、爆破压力计算 261

第三节 绕带筒体设计 265

一、常规设计 265

二、按爆破失效准则设计 268

三、优化设计 269

四、分析设计 270

第四节 氨冷凝器绕带筒体设计实例 272

一、设计条件 272

二、筒体壁厚计算 272

三、钢带缠绕参数计算 273

四、水压试验时的应力校核 275

参考文献 275

第九章 非圆形截面容器 276

第一节 设计规范简介 276

第二节 非圆形截面容器的结构 277

一、典型结构 277

二、焊接结构 280

第三节 非圆形截面容器的设计原理 281

一、应力计算原理 281

二、封头对侧板的加强作用 283

三、非圆形截面容器的加强问题 284

四、焊缝系数 285

五、开孔补强 285

六、应力校核条件 287

第四节 非圆形截面容器的应力计算式 287

一、无加强的非圆形截面容器 289

二、外加强的非圆形截面容器 291

三、拉撑加强的非圆形截面容器 294

四、焊接接头位置应力计算 296

第五节 回转半径的计算 297

一、一般非圆形截面容器的应力解 297

二、几种典型非圆形截面容器的回转半径计算式 299

三、一般非圆形截面容器的回转半径计算式 300

第六节 设计实例——带阶梯孔带的对称矩形截面容器设计 300

参考文献 303

第十章 移动式压力容器 304

第一节 液化气体罐车的基本结构 304

一、液化气体汽车罐车 304

二、液化气体铁路罐车 308

三、低温型罐车 310

第二节 应力分析与强度计算 313

一、运行中承受的各种载荷及所产生的应力 313

二、材料 314

三、设计参数的确定 315

四、罐体强度计算 316

五、罐体的充装量 319

第三节 结构与稳定性设计 319

一、罐体的基本结构和要求 319

二、汽车罐车底盘的改装 323

三、汽车罐车行车稳定性设计 324

三、紧急切断装置 327

二、爆破片装置 327

一、安全阀 327

第四节 罐车的安全附件及颜色标志 327

四、液面计 328

五、其他附件 329

六、颜色标志 330

第五节 5t液化石油气汽车罐车设计实例 331

一、强度设计 331

三、罐车稳定性计算 332

二、罐体外压稳定性校核 332

参考文献 335

第十一章 液化气体储存压力容器 336

第一节 液化气体的性质 336

一、液化气体的定义及应用现状 336

二、液化气体的性质 336

第二节 结构与材料 340

一、结构 340

二、材料 350

一、强度设计 352

第三节 设计 352

二、安全阀的安全排放面积计算 356

三、储罐装量系数计算 357

第四节 液化石油气卧式储罐 359

一、主要技术参数 359

二、型式、规格系列和尺寸 359

三、结构 362

四、技术要求 362

七、卧式液化石油气储罐的最大储液高度 363

六、标志、包装、运输 363

五、安全附件 363

参考文献 364

第十二章 耐腐蚀压力容器 365

第一节 压力容器的腐蚀 365

一、腐蚀类型 365

二、腐蚀的全面控制 370

三、腐蚀监测 372

一、高合金不锈钢、耐热钢 374

第二节 耐腐蚀压力容器用特种金属材料 374

二、钛和钛合金 377

三、镍和镍合金 378

四、铜和铜合金 379

五、铅和铅合金 379

六、锆和锆合金 379

第三节 耐腐蚀压力容器的结构和强度计算 381

一、强度计算 381

二、管法兰和接管连接结构 381

三、衬里结构 383

四、检漏系统 388

第四节 层板-绕带组合式耐腐蚀高压容器 391

一、基本结构 391

二、制造技术 392

三、设计方法 392

参考文献 392