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1. 压力容器的种类 1

1.1 加热器 1

1.1.1 热交换器 2

1.1.2 蒸煮器(浸渍器) 5

1.1.3 精练器和染色器 6

1.1.4 消毒器(杀菌器) 7

1.1.5 加硫器 7

1.2 反应器 8

1.2.1 高压釜 9

1.2.2 半间隙式反应器 9

1.2.3 连续式反应器 10

1.3 蒸发器 11

1.3.1 蒸发器 11

1.3.2 萃取器 11

1.3.3 蒸馏装置 12

1.4 贮存高温压力液体的容器 12

1.4.1 蒸汽蓄热器 12

1.4.2 闪蒸槽和除气器 13

1.4.3 原子能方面的压力容器 13

1.5 贮存压力气体的容器 15

1.6 贮存压力液体的容器 15

2. 压力容器规范的应用分类 16

2.1 压力容器具有的危险性 16

2.2 压力容器规范的应用分类 18

2.2.1 压力容器规范的种类 18

2.2.2 压力容器应用分类的实例 19

3. 压力容器的设计 28

3.1 压力容器所适用的规范 28

3.2 压力容器设计的顺序 34

3.3 设计压力、设计温度和载荷 34

3.3.1 设计压力 34

3.3.2 设计温度 35

3.3.3 设计时所用的载荷 35

3.4 标准尺寸的采用 36

3.4.1 封头的标准尺寸 37

3.4.2 热交换器的标准尺寸 38

4. 压力容器的失效和许用应力 41

4.1 压力容器的失效 41

4.2 许用应力 43

4.2.1 普通压力容器的许用应力 44

4.2.2 特殊压力容器的许用应力强度 48

5. 压力容器中所产生的应力和最高使用压力 56

5.1 压力容器的构成部件上所产生的应力 56

5.2 最高使用压力的规定 58

5.2.1 普通压力容器 58

5.2.2 特殊压力容器 58

5.3 疲劳分析 63

5.3.1 平均应力 64

5.3.2 疲劳分析的顺序 67

5.3.3 对累积损伤和局部不连续性的讨论 68

5.3.4 不需疲劳分析的情况 69

5.4 特殊的应力限制 70

5.4.1 支持荷载 70

5.4.2 纯剪切 71

5.4.3 在壳体上所产生的热应力阶升 71

5.5 应力超过屈服极限时的弹性分析和塑性分析 71

5.5.1 应力超过屈服极限时的弹性分析 71

5.5.2 塑性分析 72

6. 壳体和球体 73

6.1 承受内压力的壳体 73

6.1.1 薄膜应力 73

6.1.2 壳体和封头连接部分因弯曲力矩等作用产生的应力(不连续应力) 74

6.1.3 实际应力 76

6.1.4 强度计算 77

6.2 承受内压力的球体 79

6.2.1 普通压力容器 79

6.2.2 特殊压力容器 83

6.3 承受外压力的壳体 84

6.3.1 承受外压力的壳体的强度 84

6.3.2 加强圈补强 97

6.3.3 强度计算示例 98

6.4 承受外压力的球体 99

7. 锥形壳体 102

7.1 承受内压力的锥形壳体 102

7.1.1 承受内压力的锥形壳体强度 102

7.1.2 锥形壳体的形状 102

7.1.3 与平行壳体连接部分的补强 102

7.1.4 强度计算示例 105

7.2 承受外压力的锥形壳体 108

8. 厚壁圆筒 109

8.1 厚壁圆筒承受内压时产生的应力 109

8.1.1 轴向应力 109

8.1.2 与轴向成垂直的截面上的径向应力和切向应力 109

8.2 受内压的厚壁球壳上所产生的应力 112

8.3 受外压的厚壁圆筒和厚壁球壳 114

8.3.1 受外压力的厚壁圆筒 114

8.3.2 受外压力的厚壁球壳 114

8.4 对厚壁容器应力计算公式的讨论 115

8.5 根据弹性理论导出的厚壁圆筒的失效计算公式 115

8.6 根据塑性理论导出的厚壁圆筒的失效计算公式 117

8.6.1 理想塑性体的失效 117

8.6.2 韧性材料制压力容器的塑性变形 118

8.7 强度计算示例 120

9. 多层圆筒 122

9.1 多层圆筒的种类 122

9.2 多层圆筒上的应力 125

9.3 多层卷状圆筒的强度计算 128

9.3.1 一般的多层卷状圆筒 128

9.3.2 在内筒上连续缠绕波形薄板而成的多层卷状圆筒 131

10. 膨胀节 133

10.1 是否需要膨胀节的判断 133

10.1.1 在温差作用下产生的应力 133

10.1.2 在压力差作用下产生的应力 135

10.1.3 是否需要膨胀节的判断 135

10.2 膨胀节上应力的许用极限 139

10.3 膨胀节的强度计算 140

10.4 焊接注意事项 149

11. 椭圆形封头和碟形封头 150

11.1 椭圆形封头 150

11.1.1 椭圆形封头的应力分布 150

11.1.2 椭圆形封头与壳体连接处的应力 154

11.1.3 综合应力 155

11.1.4 椭圆形封头的强度计算 155

11.2 碟形封头 157

11.2.1 碟形封头上的应力 157

11.2.2 碟形封头的强度计算 158

11.2.3 有关碟形封头形状的注意事项 161

12. 圆锥形封头 162

12.1 圆锥形封头的应力 162

12.2 头与壳体联接处的应力 163

12.3 圆锥形封头的强度计算 165

13. 平板 167

13.1 圆形平板的强度 167

13.1.1 平板弯曲的基本方程式 167

13.1.2 周边固定并承受均布荷载的圆形平板 169

13.1.3 周边简支并承受均布荷载的圆形平板 171

13.1.4 平板的强度计算 172

13.2 非圆形平板的强度 176

13.3 人孔盖 177

13.4 带支柱的平板 178

14. 管板 181

14.1 管板的种类 181

14.2 管子的排列和固定 183

14.3 管板的强度 185

14.3.1 不带支柱的管板 185

14.3.2 带支柱的管板 188

14.3.3 有关管板强度的若干问题 189

14.4 国外有关管板强度的规定 189

14.4.1 T.E.M.A的规定 189

14.4.2 B.S的规定 192

41.5 算例 195

15. 开孔补强 197

15.1 开孔周边的应力集中 197

15.1.1 开孔周边的应力集中 197

15.1.2 应力集中的限制 199

15.2 孔的补强 200

15.2.1 补强圈所需的截面积 201

15.2.2 补强的有效范围 203

15.2.3 壳体，封头等部分的补强圈折算面积 204

15.2.4 开有多孔的补强 205

15.2.5 补强圈连接处的作用力 206

15.2.6 大开孔补强 209

15.2.7 补强计算示例 209

16. 盖板 214

16.1 盖板的种类 214

16.2 与盖板有牵连的灾害 216

16.3 盖板的强度 218

16.3.1 盖板的强度 218

16.3.2 强度计算例 220

17. 法兰 224

17.1 法兰的种类 224

17.2 垫片 226

17.2.1 垫片的种类 226

17.2.2 垫片的形状 227

17.2.3 垫片的压紧力 227

17.3 法兰上产生的应力 232

17.4 紧固螺栓的设计 235

17.5 法兰的计算 236

17.5.1 有关不直接接触火焰的压力容器构造的JIS方法 236

17.5.2 管法兰的JIS法 243

17.5.3 采用宽垫片的法兰的计算 246

17.5.4 强度计算例 246

18. 管子及其安装 253

18.1 管子的强度 253

18.1.1 受内压力作用的圆形管 253

18.1.2 受外压力作用的圆形管 255

18.2 管子的安装 258

18.2.1 用螺纹拧紧法安装 258

18.2.2 用胀管法安装 258

18.2.3 用焊接法安装 259

19. 由于外力所产生的应力 260

19.1 由于径向载荷所产生的应力 260

19.1.1 在载荷区域周边上的应力 260

19.1.2 偏离载荷区域周边各点上的应力 262

19.1.3 最大应力 274

19.2 作用于壳体的外力矩所产生的应力 274

19.3 计算例题 275

20. 低温时所使用的压力容器 278

20.1 低温装置 278

20.2 低温时材料的脆性破坏 279

20.2.1 脆性破坏的实例 279

20.2.2 脆性破坏的机构 282

20.3 测定材料的低温脆性所用的方法 283

20.4 低温用材料 285

20.5 低温用压力容器的设计 287

20.6 低温压力容器的制造 287

21. 特殊形状的压力容器 289

21.1 箱形容器 289

21.1.1 轴向较长的箱形容器 289

21.1.2 轴向长度比较短的箱形容器 291

21.2 卵圆形容器 292

21.2.1 通常的卵圆形容器 292

21.2.2 用管子补强的卵圆形容器 293

21.3 椭圆形容器 295

21.4 半圆筒形容器 295

21.5 不易用计算方法求得最高工作压力的容器 298

22. 焊接设计 299

22.1 焊接接头的选择 299

22.1.1 焊接接头的位置 299

22.1.2 接头的种类 299

22.2 焊接接头的强度 301

22.2.1 焊接接头的强度 301

22.2.2 疲劳强度 303

22.3 焊接接头的设计 304

22.4 高强度钢的焊接 306

23. 附件 312

23.1 安全阀 312

23.1.1 安全阀的种类 312

23.1.2 安全阀的逸出量 313

23.1.3 安全阀的代用装置 314

23.2 防爆膜 321

23.3 泄液阀或泄液管 322

23.4 压力表 323

23.5 腐蚀测定装置 324

24. 应力造成的损坏 325

24.1 应力腐蚀 325

24.2 残余应力和脆性破坏 326

24.3 管子连接部位产生的裂缝 327

25. 压力容器设计举例 328

25.1 立式蒸煮器 328

25.2 夹套式高压釜 331

附录 340

附录1 各种截面形状的截面惯性矩，截面模数和截面回转半径 340

附录2 型钢的截面积，单位重量和截面特性 342

附录3 纵弹性模数 348

附录4 热膨胀系数 349

附录5 钢管的尺寸和重量 350

附录6 螺纹的主要尺寸 354

附录7 压力的换算 357

附录8 温度的换算 358