动力锅炉设计、检验和维修 ASME标准释义PDF电子书下载

绪论 1

ASME锅炉与压力容器标准 1

第Ⅰ部分——动力锅炉建造规则 1

第Ⅱ部分——锅炉材料 2

第Ⅴ部分——无损探伤检验 2

第Ⅶ部分——锅炉养护的推荐指南 2

第Ⅸ部分——电焊与钎焊质量 2

其他标准和法规 3

第1章 锅炉基础 6

1.1 锅炉定义 6

1.2 蒸汽生产 6

1.2.2 热力学 7

1.2.1 锅炉流程图 7

1.2.3 传热学 8

1.3 锅炉的分类 9

1.3.1 根据ASME规程分类 10

1.3.2 根据工作压力分类 10

1.3.3 根据输出介质分类 10

1.3.4 根据燃料分类 11

1.3.5 根据材料分类 11

1.3.6 根据用途分类 11

1.3.7 根据管子类型分类 12

1.3.8 其他分类 12

1.4 动力锅炉 13

1.4.1 动力锅炉 13

1.4.3 小型锅炉 14

1.4.4 电热锅炉 14

1.4.2 高温热水锅炉 14

1.4.5 有机流体蒸气发生器 15

1.5 锅炉性能 15

1.6 锅炉的选择 16

1.7 国际规程 17

1.8 动力锅炉寿命分析 18

1.8.1 使用寿命 18

1.8.2 规程要求 18

1.9 锅炉检验的权限 19

第2章 材料 21

2.1 生产 21

2.1.1 炼钢过程 21

2.1.2 铁（类）金属和合金 22

2.1.3 钢 24

2.2 材料的性能 26

2.1.4 非铁金属及其合金 26

2.1.5 加工 26

2.2.1 物理性能 27

2.2.2 力学性能 27

2.2.3 化学性能 28

2.3 材料的应用 29

2.3.1 受压部件 29

2.3.2 非受压部件 31

2.4 订货 31

2.4.1 标准 31

2.4.2 尺寸和公差 32

2.4.3 规程要求 32

2.4.4 订货单 33

2.5.2 验收检验报告 34

2.5.3 工厂检验报告 34

2.5.1 材料的鉴定 34

2.5 验收 34

2.6 检验 36

2.6.1 印记 36

2.6.2 印记的转移 36

第3章 锅炉设计 37

3.1 设计方法 37

3.2 设计因素 37

3.2.1 定义 38

3.2.2 设计负荷 38

3.3 应力下的圆筒形部件 38

3.3.1 圆筒上的纵向应力 39

3.3.2 圆筒上的周向应力 40

3.4.1 圆筒形部件 42

3.4 锅炉部件的设计 42

3.4.2 凸形封头 46

3.4.3 无支撑平封头和端盖 52

3.5 开孔和补强 56

3.5.1 小孔 57

3.5.2 中孔 57

3.5.3 大孔 59

3.5.4 开孔的补强 59

3.5.5 解决补强问题的步骤 61

3.6 拉杆固定表面 69

3.6.1 拉杆平板 69

3.6.2 拉杆螺栓 70

3.7 孔桥 73

3.7.1 规则排列孔桥 74

3.7.2 非规则排列孔桥 76

3.8.2 设计规范 81

3.8.1 运行条件 81

3.8 设计者的职责 81

3.8.3 设计计算 82

3.8.4 设计步骤 83

第4章 锅炉管道 84

4.1 管道的分类 85

4.2 动力锅炉管道 85

4.2.1 锅炉本体管道 86

4.2.2 锅炉外部管道 88

4.2.3 非锅炉外部管道 89

4.3 设计要求 90

4.3.1 承受内部压力的管道 90

4.3.2 专用管道系统 93

4.4 材料 99

4.4.1 美国管道标准 99

4.4.2 国际标准 100

4.5 制造和安装 101

4.6 制造厂检验与试验 101

4.6.1 压力管道钢印 101

4.6.2 规程标识印记 102

4.6.3 制造商数据报告 102

4.7 运行和维护 102

4.8 运行中的检查与维修 103

第5章 安全阀和安全泄放阀 104

5.1 工作原理 104

5.2 类型 105

5.3 材料 106

5.4 排量要求 108

5.4.1 泄放能力 108

5.4.2 排量检测 112

5.5 设计要求 114

5.5.2 锅炉安全阀 115

5.5.1 机械设计要求 115

5.5.3 过热器和再热器的安全阀 116

5.5.4 有机液体蒸发器的安全阀 117

5.6 安全阀的制造 117

5.6.1 制造商 117

5.6.2 排量认证 118

5.6.3 制造商进行的测试 121

5.6.4 检验和用印 121

5.6.5 认证证书 123

5.7 安装要求 123

5.8 运行和维护 124

5.9 检验和检修 125

5.9.1 检验 125

5.9.2 检修 126

6.1.1 板材 127

6.1.2 筒体 127

第6章 锅炉制造 127

6.1 准备 127

6.1.3 封头成形 128

6.1.4 管子开孔 128

6.1.5 拉杆孔 128

6.1.6 受损材料修复 129

6.2 焊接 129

6.2.1 设计 129

6.2.2 焊接过程工艺 133

6.2.3 结构附属装置的载荷 139

6.2.4 检验和测试 144

6.3 铜焊组装 145

6.3.2 设计 148

6.3.1 材料 148

6.3.3 装配 150

6.3.4 检验和测试 151

6.4 锅炉的装配 151

6.4.1 车间组装锅炉 151

6.4.2 现场安装锅炉 152

6.5 快装火管锅炉的生产 152

第7章 水管锅炉 156

7.1 工作原理 156

7.2 分类 158

7.2.1 按受热管和锅筒布置方式分类 158

7.2.2 按用途分类 160

7.2.3 按水循环方式分类 161

7.2.4 按输出介质分类 163

7.2.6 按特殊用途分类 164

7.2.5 按锅炉建筑方式分类 164

7.3 主要部件 169

7.4 设计特征 170

7.5 快装水管锅炉的制造 174

7.6 快装水管锅炉的规范示例 180

7.6.1 基本要求 180

7.6.2 设计要求 181

7.6.3 制造要求 182

7.6.4 燃烧器 183

第8章 火管锅炉 187

8.1 工作原理 187

8.2 分类 188

8.2.1 按布局位置分类 188

8.2.2 按火箱类型分类 192

8.2.4 按装配类型分类 193

8.2.3 按输出介质分类 193

8.2.5 按特定目的分类 194

8.3 主要部件 195

8.4 设计特征 196

8.4.1 锅壳厚度和管板厚度 198

8.4.2 封头和管板的连接 199

8.4.3 火管锅炉的管子 199

8.4.4 燃烧室管板 200

8.4.5 炉膛 201

8.4.6 火箱和水夹套 205

8.4.7 拉杆支撑表面 206

8.4.8 各种门和开孔 210

8.4.9 立式火管锅炉的圆顶 211

8.4.10 锅炉设置 211

8.4.11 管道、管件和仪表 212

8.4.12 炉膛和管子的最大许用工作压力 213

8.5 火管锅炉的建造 218

8.6 火管锅炉的规范示例 219

第9章 给水加热器 221

9.1 工作原理 221

9.2 给水加热器的分类 221

9.2.1 闭式给水加热器 222

9.2.2 开式给水加热器 223

9.3 材料 225

9.4 设计特点 226

9.5 运行 227

9.6 维护 228

9.7 给水加热器的规范化 228

第10章 小型锅炉 230

10.1 分类 230

10.2.1 清洗孔 232

10.2 设计特征 232

10.2.3 放水管道 233

10.2.4 玻璃水位表 233

10.2.5 安全阀 233

10.2.6 截止阀 233

10.2.7 压力表 233

10.2.2 给水系统 233

10.3 检验和打钢印 234

10.4 控制和安全设施 234

10.4.1 低水位燃料自动切断装置 234

10.4.2 电气规定 234

10.5 小型锅炉规范示例 235

第11章 电热锅炉 236

11.1 工作原理 236

11.2 分类 236

11.3.1 尺寸 239

11.3 设计特征 239

11.3.2 压力容器 240

11.3.3 检验孔 240

11.3.4 给水供应 240

11.3.5 放水管路 240

11.3.6 水位表 241

11.3.7 管路 241

11.4 检验和钢印 241

11.4.1 检验 242

11.4.2 水压试验 242

11.4.3 钢印 242

11.4.4 打钢印 242

11.6 电热锅炉规范示例 243

11.5.2 自动控制装置 243

11.5.3 低水位时的电力切断 243

11.5 控制和安全装置 243

11.4.5 制造厂数据报告 243

11.5.1 安全阀 243

第12章 有机液体蒸发器 245

12.1 有机液体 245

12.2 工作原理 245

12.3 分类 246

12.4 设计特征 247

12.4.1 蒸发器壳体 248

12.4.2 玻璃水位表 248

12.4.3 疏水阀 248

12.4.4 哈特福德（Hartford）回路 248

12.4.5 规范参考 248

12.6 控制和安全设施 249

12.6.1 安全阀 249

12.5 检验和钢印 249

12.6.2 防爆膜 251

12.6.3 液位控制 252

12.6.4 温度控制 252

12.7 运行 252

12.8 有机液体蒸发器规范示例 253

第13章 车间检验 254

13.1 锅炉制造车间 254

13.1.1 制造厂 254

13.1.2 制造厂的责任 254

13.2 授权检验机构 255

13.2.1 资格 255

13.2.2 职责 256

13.2.3 资质证书 256

13.3 授权检验师 256

13.4 检验工具 257

13.3.1 资格 257

13.3.2 责任 257

13.5 检验 259

13.5.1 检验清单 259

13.5.2 检验规范 259

13.5.3 工地检验 261

13.5.4 直观检验 261

13.5.5 焊接检验 262

13.6 无损检验 262

13.7 水压试验 265

13.8 验证性水压试验 266

第14章 打钢印和数据报告 267

14.1 钢印持有者 267

14.1.1 授权证书 267

14.1.3 质量控制系统 269

14.1.2 与授权检验机构的协约 269

14.2 认证标志钢印 271

14.3 打钢印 272

14.3.1 车间组装的锅炉 273

14.3.2 工地组装的锅炉 275

14.4 制造厂数据报告 275

14.5 数据报告表的选择 277

第15章 辅机和辅助设备 278

15.1 锅炉辅机 278

15.1.1 空气系统 278

15.1.2 燃料系统 280

15.1.3 蒸汽系统 281

15.1.4 给水系统 283

15.1.5 烟气系统 288

15.2.1 安全阀和安全泄放阀 289

15.2 锅炉配件 289

15.2.2 压力表 290

15.2.3 水表柱（Water column） 291

15.2.4 排污设备 291

15.2.5 易熔塞 292

15.2.6 吹灰器 292

15.2.7 锅炉排气 292

15.3 锅炉附件 292

15.3.1 排污扩容器 293

15.3.2 取样冷却器 293

15.3.3 闪蒸省煤器 293

15.3.6 温度控制阀 294

15.3.7 排气消声器 294

15.3.5 封闭式分离器 294

15.3.4 雾滴分离器 294

第16章 燃料系统 295

16.1 燃料 295

16.1.1 气体燃料 296

16.1.2 液化石油气 296

16.1.3 燃料油 297

16.1.4 煤 298

16.1.5 电 299

16.2 燃烧 299

16.2.1 燃烧类型 299

16.2.2 燃烧过程 299

16.2.3 化学反应 300

16.2.4 燃烧空气 300

16.3.2 点火器 301

16.4 燃气设备 301

16.3 燃料燃烧系统 301

16.3.1 燃烧器 301

16.5 燃油设备 304

16.6 燃煤设备 306

16.7 NOx控制 308

第17章 锅炉控制 311

17.1 基本控制方式 311

17.1.1 控制回路 312

17.1.2 在锅炉上的应用 314

17.2 燃烧器管理 315

17.3 控制标准 316

17.4 控制与安全装置 317

17.4.1 类型 317

17.4.2 最小控制 318

17.4.3 多燃烧器系统 318

17.6 定期检测 319

17.5 安装 319

第18章 锅炉安装 322

18.1 锅炉安装人员 322

18.2 安装标准 322

18.3 锅炉房 324

18.3.1 给水和排水连接 325

18.3.2 防火 326

18.3.3 锅炉房管理 326

18.3.4 张贴和证书 326

18.3.5 运行记录保存 326

18.3.6 安全 326

18.4 燃烧空气 327

18.5 通风 327

18.6 锅炉就位 328

18.7 运行试验 331

19.1.1 锅炉运行人员 334

第19章 锅炉运行 334

19.1 从业人员 334

19.1.2 锅炉工程师 335

19.1.3 培训 336

19.1.4 QFO-1标准 336

19.2 给新锅炉上水 337

19.3 煮炉 337

19.3.1 简单方法煮炉 337

19.3.2 强化煮炉 338

19.4 锅炉启动 339

19.5 水汽冷凝 340

19.6 切换到备用锅炉 340

19.7 正常运行 340

19.8 锅炉停炉 342

19.9 定期试验 342

19.10 锅炉房紧急情况处置 344

19.11 运行日志 346

第20章 运行锅炉检测 347

20.1 授权检验师 347

20.1.1 锅炉质量 347

20.1.2 授权检验师的责任 347

20.2 锅炉与机械保险 348

20.3 检验工具 349

20.4 锅炉检验 350

20.4.1 第一次检验 350

20.4.2 常规检验 350

20.5 检验准备 350

20.5.1 内部检验的准备 350

20.5.2 外部检验的准备 352

20.6 检验类型 352

20.6.1 内部检验 353

20.6.2 外部检验 355

20.7 检验师的计算 356

20.8 控制和安全装置检验 358

20.9 锅炉修理的检验 358

20.10 颁证 360

20.10.1 资证颁发 360

20.10.2 合格证 360

第21章 锅炉维护 362

21.1 维护人员 362

21.2 维护程序 362

21.2.1 常规维护 363

21.2.2 预防性维护 364

21.2.3 停炉维护 365

21.2.4 配件清单 366

21.3 事故处理 367

21.4 维护工具 367

21.2.5 人员训练 367

21.2.6 锅炉改进 367

21.5 管子清洁 368

21.5.1 机械清洁 369

21.5.2 化学清洁 370

21.6 胀管 371

21.7 检验准备 373

21.8 维护日志 374

第22章 锅炉修理 375

22.1 修理机构 375

22.2 锅炉修理 375

22.2.1 常规修理 376

22.3 设计变更 377

22.4 锅炉规范检定 377

22.2.2 重要修理 377

22.5 修理计算 379

22.6 修理步骤 380

22.6.1 修理准备 380

22.6.2 授权 380

22.6.3 修理工作 380

22.6.4 焊接 380

22.6.5 热处理 381

22.6.6 无损探伤检验 382

22.6.7 材料 382

22.6.8 修理检验 382

22.6.9 水压试验 382

22.6.10 锅炉修理标牌 382

22.7 修理方法 383

22.7.1 汽包修理 383

22.7.3 水夹套（waterleg）修理 384

22.7.2 管子修理 384

22.7.4 手孔修理 386

22.7.5 拉杆修理 386

22.7.6 焊接裂纹修理 386

22.7.7 管子的密封焊接 386

22.7.8 反向（弯曲）连接修理［Reversed Flange(Ogee)Repair］ 386

22.8 文件 387

第23章 水处理 389

23.1 锅炉用水 389

23.1.1 水的分类 390

23.1.2 水垢生成 390

23.1.3 结垢程度 390

23.2 锅炉水故障 391

23.2.1 沉积问题 391

23.3 锅水检验 393

23.2.2 腐蚀问题 393

23.2.3 泡沫和飞溅 393

23.3.1 试验类型 394

23.3.2 推荐的极限值 396

23.4 处理方法 396

23.4.1 外部处理 397

23.4.2 锅内水处理 400

23.4.3 冷凝水的处理 402

23.5 锅炉养护 403

23.5.1 湿法保养 403

23.5.2 干法保养 404

23.6 结论 404

附录A 黑色金属最大许用应力 405

附录B 有色金属最大许用应力 413

附录C 钢板尺寸规格 417

附录D 封头尺寸规格 418

附录E 管壁厚度 424

附录F 管子厚度 426

附录G 承压受外条件下的部件曲线 428

附录H 水管的最大许用工作压力 431

附录I 锅炉厂水管锅炉的数据报告 433

附录J 火管锅炉的制造厂数据报告 436

附录K 小型锅炉的制造厂数据报告 440

附录L 电热锅炉的制造厂数据报告 444

附录M 有机流体蒸发器的制造厂数据报告 447

附录N 承压管道的制造厂数据报告 451

附录O 安装承包商报告（CSD-1） 453

附录P 首次检验报告 455

附录Q 焊接步骤规范建议格式 457

附录R 单位换算 459