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第1章 基础知识 1

1.1概述 1

1.2我国压力容器的管理与监察 3

1.3压力容器的分类 4

1.3.1一般分类 4

1.3.2按安全的重要程度分类 8

1.3.3压力容器标记法 10

1.4压力容器安全的重要性 11

1.4.1事故率 11

1.4.2事故率高的原因 11

1.4.3事故造成的危害 12

1.4.4相关的法律法规 13

第2章 压力容器的力学基础与设计原理 15

2.1应力理论 15

2.1.1应力和应变的基本概念 16

2.1.2承受内压壳体的应力 17

2.1.3薄壁壳体的应力 17

2.1.4厚壁圆筒的应力 20

2.2材料的选用 22

2.2.1材料的性能 23

2.2.2影响材料性能的因素 25

2.2.3材料的选用 30

2.2.4其他要求 34

2.3设计基础 35

2.3.1设计压力的确定 35

2.3.2设计温度 37

2.3.3厚度 38

2.3.4许用应力 41

2.3.5焊缝系数 44

2.4结构设计 45

2.4.1压力容器的结构 45

2.4.2主要零部件的结构设计 46

2.4.3几种典型设备的结构设计要点 49

2.5强度计算与校核 52

2.5.1应力与应力分析 52

2.5.2常用的设计计算公式 55

2.5.3压力试验 57

第3章 典型压力容器 59

3.1工业用压力容器 59

3.1.1高压除氧器水箱 59

3.1.2金属阳极隔膜电解槽 59

3.1.3热管空气预热器 60

3.1.4尿素合成塔 62

3.1.5蓄势器 62

3.2通用压力容器 63

3.2.1汽车槽车 63

3.2.2液化气体铁路罐车 64

3.2.3快装热水锅炉 65

3.2.4中置式废热锅炉 65

3.3石化压力容器 66

3.3.1液化石油气卧式储罐 66

3.3.2蒸压釜 67

3.3.3钢制高压无缝瓶式容器 67

3.3.4油分离器 68

3.4民用压力容器 69

3.4.1煤气发生炉 69

3.4.2石英电阻炉 69

第4章 压力容器的制造与检验 72

4.1壳体的成型与焊接 72

4.1.1成型 72

4.1.2焊接 74

4.2制造缺陷对安全的影响 78

4.2.1制造缺陷 78

4.2.2对安全的影响 82

4.3检验与验收 84

4.3.1加工成型与组装的检查 84

4.3.2焊缝检查 86

4.4制造管理 96

4.4.1制造单位资格审批与管理 96

4.4.2制造过程的质量管理 98

4.4.3质量保证体系和质量保证手册 99

4.4.4产品制造质量的监督检验 100

第5章 压力容器的使用管理 103

5.1设备技术档案及管理制度 103

5.1.1设备技术档案 103

5.1.2管理制度 105

5.2介质参数的控制 107

5.2.1使用压力、使用温度的控制 107

5.2.2压力、温度超限的防止 108

5.2.3低温的控制 110

5.2.4压力温度的波动 110

5.2.5介质腐蚀性的控制 111

5.3压力容器的维护和修理 112

5.3.1压力容器设备的完好标准 112

5.3.2压力容器的维护保养及防腐措施 113

5.3.3压力容器的修理 115

第6章 压力容器的安全运行 118

6.1压力容器的平稳操作 118

6.1.1压力容器安全操作的基本要求 118

6.1.2对压力容器操作人员的要求 119

6.1.3生产工艺指标的合理控制 119

6.1.4压力容器的正常投运 121

6.1.5压力容器的维护 121

6.1.6压力容器的停运 122

6.2防止压力容器超压运行 123

6.3压力容器运行期间的检查工作 124

6.3.1压力容器运行期间要检查的内容 125

6.3.2压力容器运行检查举例 126

6.4压力容器紧急停止运行 126

6.4.1压力容器紧急停止运行的条件 127

6.4.2压力容器紧急停止运行的操作步骤 127

第7章 压力容器事故危害与事故分析 128

7.1压力容器的破坏形式 128

7.1.1有关断裂的基本概念 128

7.1.2延性破坏 130

7.1.3脆性破坏 132

7.1.4疲劳破坏 135

7.1.5腐蚀破坏 137

7.1.6蠕变破坏 140

7.2无损检测方法及设备 141

7.2.1探伤 141

7.2.2超声波探伤 144

7.2.3磁粉探伤 148

7.2.4渗透探伤 149

7.2.5其他检验方法 150

7.3压力容器的破坏原因 152

7.3.1事故的统计分析 152

7.3.2事故分类和对策 153

7.4事故调查分析程序 155

7.4.1事故情况的调查 156

7.4.2对容器材料和断口的技术检验 158

7.4.3容器的爆炸过程 160

7.5事故危害 161

7.5.1爆炸的能量 161

7.5.2爆炸的危害 164

7.6压力容器的事故案例 166

7.6.1因设计、制造不良酿成蒸压釜恶性爆炸事故 167

7.6.2设计制造不良酿成浴室热交换器恶性爆炸事故 167

7.6.3不合理的平板角焊导致储气筒爆炸事故 167

7.6.4夹套翻边与锅体连接的填角焊缝未焊透导致爆炸火灾事故 167

7.6.5选材不当导致某化肥厂水洗塔爆炸事故 168

7.6.6投产使用不当造成装置内介质爆炸恶性事故 168

7.6.7合成塔超压超温使用的爆炸事故 168

7.6.8密闭过滤锅因错开阀门发生强烈爆炸 169

7.6.9重氮反应锅因配料失误发生强烈爆炸 170

7.6.10 30L反应锅操作失误强烈爆炸 170

7.6.11因物料不纯发生二烯暴聚爆炸火灾事故 170

7.6.12聚合釜内介质喷出发生二次空间爆炸和火灾事故 170

7.6.13染色机无安全联锁装置发生锅盖飞出事故 170

7.6.14染色机强行开盖发生烫伤死亡事故 170

7.6.15 医疗用消毒器有余压开盖发生烫伤死亡事故 171

7.6.16停车置换不当使压力容器发生火灾事故 171

7.6.17因腐蚀减薄加压变换冷却塔爆炸事故 171

7.6.18因腐蚀减薄酿成造纸蒸球爆炸事故 171

7.6.19因检修不当发生液氨储槽爆炸事故 172

7.6.20因检修、改装不当水压机蓄力器爆炸事故 172

第8章 标准与规范 173

8.1压力容器标准与规范 173

8.2压力容器材料 175

8.2.1一般规定 175

8.2.2钢板 175

8.2.3钢管 177

8.2.4锻件 178

8.2.5螺柱和螺母 179

8.2.6主要受压元件 180

8.2.7焊接材料 181

8.2.8容器钢板表面的油漆 185

参考文献 193