第1章 压力容器概念 1
1.1 压力容器的划定范围 1
1.1.1 受压元件 1
1.1.2 非受压元件 1
1.1.3 划定范围 2
1.2 GB 150的适用范围 2
1.2.1 GB 150适用范围 2
1.2.2 GB 150容器 2
1.2.3 GB 150不适用的各类容器 3
1.3 《压力容器安全技术监察规程》的管辖范围 3
1.3.1 容规容器 3
1.3.2 《容规》的管辖范围 3
1.3.3 《容规》不适用的各类容器 4
1.3.4 《容规》与GB 150的适用情况比较 4
1.4 压力容器的分类 5
1.4.1 根据生产装置中（化工）工艺单元过程分类 5
1.4.2 根据生产过程中的作用原理分类 5
1.4.3 根据压力等级分类 6
1.4.4 根据温度分类 6
1.4.5 根据《容规》分类 6
1.4.6 根据“压力容器压力管道设计许可证”分类 7
1.4.7 根据“压力容器制造许可证”分类 8
1.4.8 压力容器的其他分类方法 8
1.5 压力容器的工作条件及特点 8
1.5.1 温度条件 8
1.5.2 压力条件 9
1.5.3 介质腐蚀条件 9
1.5.4 介质的危害性 9
1.5.5 其他载荷条件 10
1.5.6 装置的大型化 10
1.5.7 结构多样性 11
1.5.8 主要结构组成 11
1.6 对压力容器的基本要求 11
1.6.1 满足使用要求 11
1.6.2 安全可靠性 11
1.6.3 合理的经济成本 12
第2章 压力容器设计工作 12
2.1 设计工作的性质和责任 13
2.2 压力容器设计单位和各级设计人员 14
2.2.1 设计单位基本条件 14
2.2.2 不能申请设计资格的单位 14
2.2.3 各级设计人员基本条件 15
2.2.4 各级设计人员的岗位职责 15
2.3 设计任务书 17
2.3.1 容器标识 17
2.3.2 结构形状 17
2.3.3 物料介质的性质 17
2.3.4 管口表及其示意图（包括其他开孔和封闭件） 17
2.3.5 操作条件 17
2.3.6 设计条件 18
2.3.7 容器设计寿命 18
2.3.8 主要受压元件的材料 18
2.3.9 载荷条件 18
2.3.10 其他附加说明和要求 18
2.4 设计文件 18
2.4.1 规格书（设计任务书） 19
2.4.2 计算书 19
2.4.3 图样 19
2.4.4 说明书 20
2.4.5 图面技术要求 20
2.4.6 图面其他内容 21
2.5 法规、标准、工程规定 22
2.5.1 法规 22
2.5.2 技术标准——国家标准、行业标准 22
2.5.3 技术标准——企业标准 23
2.5.4 项目设计规定 24
2.5.5 压力容器设计任务书 24
2.6 压力容器图样设计工作流程 24
2.7 压力容器设计管理制度 25
2.8 正确使用法规、标准规范 26
2.8.1 法规与标准规范的关系 26
2.8.2 正确使用标准规范 26
第3章 压力容器法规和标准 26
3.1 压力容器的安全监察 28
3.1.1 我国压力容器的基本状况 28
3.1.2 我国压力容器安全监察体制 28
3.1.3 工业发达国家压力容器制度 30
3.2 现行压力容器安全监察法规、规范介绍 30
3.2.1 《特种设备安全监察条例》 30
3.2.2 《锅炉压力容器制造监督管理办法》（国家质量监督检验检疫总局第22号令） 31
3.2.3 《锅炉压力容器制造许可条件》 33
3.2.4 《锅炉压力容器制造许可工作程序》 34
3.2.5 《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》 34
3.2.6 《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》 35
3.2.7 《压力容器安全技术监察规程》 35
3.2.8 《超高压容器安全监察规程》（试行） 36
3.2.9 《医用氧舱安全管理规定》 36
3.2.10 《气瓶安全监察规定》 36
3.2.11 《气瓶安全监察规程》 36
3.2.12 《溶解乙炔气瓶安全监察规程》 37
3.2.13 《液化气体汽车罐车安全监察规程》 37
3.3 压力容器建造标准规范 37
3.3.1 压力容器建造标准的基本内容 38
3.3.2 压力容器标准化体系 39
3.3.3 加入WTO对我国标准化工作的影响 40
3.4 压力容器国内外标准简介 40
3.4.1 各国主要压力容器标准的性质和地位 40
3.4.2 世界各国压力容器分类的原则 41
3.4.3 各国主要标准的压力适用范围 41
3.5 我国压力容器标准化工作现状 42
3.6 我国主要压力容器建造标准简介 44
第4章 压力容器设计基础 44
4.1 压力容器的失效模式 47
4.2 GB 150—1998《钢制压力容器》的适用范围 47
4.2.1 适用范围 48
4.2.2 不适用范围 48
4.3 超出标准规定范围的设计问题 48
4.4 设计载荷条件 49
4.4.1 设计时应该考虑的载荷 49
4.4.2 载荷的组合原则 49
4.5 压力容器设计寿命 49
4.6 压力 50
4.6.1 基本概念 50
4.6.2 工作压力 51
4.6.3 设计压力 51
4.6.4 计算压力 51
4.6.5 试验压力 51
4.6.6 最大允许工作压力 51
4.6.7 安全泄放装置的动作压力 52
4.7 温度 52
4.7.1 金属温度 52
4.7.2 工作温度 53
4.7.3 设计温度 53
4.7.4 试验温度 53
4.8 厚度 53
4.8.1 计算厚度 53
4.8.2 设计厚度 53
4.8.3 名义厚度 53
4.8.4 有效厚度 53
4.8.5 钢材厚度 53
4.8.6 最小成形厚度 54
4.8.7 壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度 54
4.9 厚度附加量 54
4.9.1 腐蚀裕量 55
4.9.2 钢材厚度负偏差 55
4.9.3 加工裕量 55
4.10 许用应力 56
4.10.1 确定许用应力的系数 56
4.10.2 许用应力的规定 56
4.11 焊接接头系数 57
4.11.1 焊接接头系数的基本规定 57
4.11.2 焊接接头系数选取的基本要求 57
4.12 压力试验 58
4.12.1 耐压试验 58
4.12.2 气密性试验 60
4.13 耐压试验免除问题 60
4.14 材料代用问题 60
第5章 材料基础知识 62
5.1 钢材生产基本知识 62
5.1.1 炼钢炉 62
5.1.2 炉外精炼 62
5.1.3 脱氧工艺 63
5.1.4 几个基本术语 64
5.1.5 钢材分类 64
5.1.6 钢材的热处理 65
5.2 钢材的常用合金元素及其主要作用 66
5.3 钢材的物理性能及其试验方法 67
5.3.1 密度 67
5.3.2 线膨胀系数 67
5.3.3 弹性模量 68
5.3.4 泊松比 68
5.3.5 临界点 68
5.4 力学性能及其试验方法 68
5.4.1 拉伸试验 69
5.4.2 蠕变及持久试验 69
5.4.3 硬度试验 70
5.4.4 冲击试验 71
5.4.5 落锤试验 73
5.4.6 裂纹尖端张开位移（CTOD）试验 73
5.4.7 J积分试验 73
5.5 工艺性能及其试验方法 74
5.5.1 压力加工工艺简介 74
5.5.2 冷加工工艺性能及其试验方法 75
5.5.3 焊接性能 75
5.6 金相组织及其试验方法 76
5.6.1 钢中常见的金相组织 76
5.6.2 典型钢号的金相组织 77
5.6.3 焊接接头的金相组织 77
5.6.4 晶粒度及夹杂物 79
5.7 金属材料的腐蚀类型及其试验方法 80
5.7.1 均匀腐蚀 80
5.7.2 点腐蚀 80
5.7.3 晶间腐蚀 80
5.7.4 缝隙腐蚀 81
5.7.5 应力腐蚀 81
5.7.6 其他腐蚀 82
第6章 压力容器用材料 82
6.1 压力容器用钢板 83
6.1.1 碳素结构钢板 83
6.1.2 低合金高强度钢板 84
6.1.3 低温钢板 85
6.1.4 中温抗氢钢板 86
6.1.5 不锈钢板 87
6.1.6 不锈钢复合钢板 88
6.2 压力容器用钢管 89
6.2.1 碳素结构钢和低合金高强度钢管 89
6.2.2 低温钢管 89
6.2.3 中温抗氢钢管 90
6.2.4 不锈钢管 91
6.3 压力容器用锻件 91
6.3.1 碳素钢和低合金钢锻件 91
6.3.2 低温钢锻件 93
6.3.3 不锈钢锻件 93
6.3.4 锻件的质量级别和公称厚度 94
6.4 压力容器用棒钢 95
6.4.1 螺柱用碳素钢和低合金钢棒钢 95
6.4.2 螺柱用低温钢棒钢 96
6.4.3 螺柱用不锈钢棒钢 96
6.4.4 螺母用棒钢 96
6.5 压力容器用焊接材料及其选择 96
6.5.1 压力容器用焊接材料 96
6.5.2 焊接材料选择原则 97
6.6 压力容器用有色金属及其合金 97
6.6.1 铝及其合金 97
6.6.2 钛及其合金 98
6.6.3 铜及其合金 100
6.6.4 镍及其合金 100
6.7 高性能压力容器用钢简介 101
6.7.1 调质高强度钢 101
6.7.2 0.5Ni低温钢 102
6.7.3 中温抗氢钢 102
第7章 工程力学基础知识 102
7.1 拉伸、压缩和材料的几个基本力学性质 105
7.1.1 拉伸、压缩应力 105
7.1.2 应变、虎克定律、泊松比 106
7.1.3 材料拉伸时的力学性能 106
7.1.4 拉、压下材料的强度条件 107
7.2 直梁的弯曲 107
7.2.1 弯曲的概念、剪力、弯矩 107
7.2.2 梁弯曲时的正应力、截面惯性矩、抗弯截面模量 109
7.2.3 梁变形曲线的近似微分方程 110
7.2.4 梁弯曲的强度条件 110
7.3 剪切、挤压和扭转 113
7.3.1 剪切的基本概念 113
7.3.2 挤压的概念 114
7.3.3 剪切虎克定律 114
7.3.4 圆轴扭转时的强度条件 114
7.4 压杆和受外压壳体的稳定性 115
7.4.1 细长压杆稳定问题 115
7.4.2 侧向外压和轴向载荷下薄壁圆筒的稳定问题 116
7.4.3 受外压薄壁球壳的稳定性 117
7.4.4 非弹性失稳 118
7.5 弹性力学和有限单元法基本知识 118
7.5.1 三向应力状态下应力分量 118
7.5.2 三向应力状态下应变分量 119
7.5.3 主应力与主应变 120
7.5.4 弹性力学三类基本方程 120
7.5.5 强度条件 121
7.5.6 平面问题 122
7.5.7 轴对称条件下圆柱坐标的表达式 123
7.5.8 有限单元法基本知识 124
7.5.9 厚壁圆筒和厚壁球壳的弹性应力 125
7.5.10 应力集中 126
7.6 圆平板、圆环板、圆环 128
7.6.1 薄板与厚板 128
7.6.2 圆平板 128
7.6.3 圆环板（环形平板） 130
7.6.4 圆环 131
7.7 回转壳体的无力矩理论 131
7.7.1 回转薄壁壳体的几何特性 131
7.7.2 无力矩理论的基本方程和计算实例 132
7.7.3 无力矩理论应用条件 135
7.8 回转壳的有力矩理论和边缘问题 136
7.8.1 受轴对称载荷的薄圆柱壳 136
7.8.2 壳体的变形和内力 137
7.8.3 求解不连续回转壳体 138
7.8.4 计算实例 139
7.9 应力分析概念 141
7.9.1 理想弹塑性体 141
7.9.2 名义应力（虚拟应力） 141
7.9.3 热应力 142
7.9.4 弹性失效设计准则和塑性失效设计准则，极限设计 143
7.9.5 自限性与非自限性 144
7.9.6 安定性概念 144
7.9.7 常规设计 145
7.9.8 分析设计 145
7.9.9 断裂力学在压力容器领域的应用 146
7.9.10 容器中的热应力棘轮作用 146
7.10 分析设计 147
7.10.1 基本概念和应力分类根据 147
7.10.2 应力分类 148
7.10.3 对各类应力的限制 150
7.11 疲劳设计的概念 150
7.11.1 有关交变应力的基础概念 151
7.11.2 低循环疲劳曲线 151
7.11.3 平均应力的影响及修正 152
7.11.4 安全系数 152
7.11.5 累积损伤问题 153
7.11.6 疲劳强度减弱系数 153
7.12 机械振动 153
7.12.1 单自由度系统振动 154
7.12.2 多自由度系统振动 156
7.12.3 分布系统的振动 158
7.12.4 单转子轴的临界转速 161
第8章 内压元件——圆筒和球壳 161
8.1 厚度计算公式 163
8.1.1 圆筒计算公式及适用范围 163
8.1.2 球壳计算公式及适用范围 163
8.2 中径公式的导出 164
8.2.1 圆筒中径公式 164
8.2.2 球壳中径公式 165
8.2.3 以外径表示的中径公式 165
8.3 内压圆筒及球壳应力公式比较 166
8.4 厚度公式依据的强度理论 166
8.5 焊接接头系数 166
8.5.1 圆筒厚度计算公式中的焊接接头系数 166
8.5.2 球壳厚度计算公式中的焊接接头系数 167
8.6 薄壁容器与厚壁容器的区分及其设计理论基础 167
8.7 组合式壳体结构的壁厚计算 167
8.7.1 复合钢板壳体 167
8.7.2 多层包扎、热套壳体 167
8.7.3 衬里壳体 167
8.8 圆筒与球壳的连接结构 168
第9章 外压元件——圆筒、球壳和锥壳 168
9.1 外压容器的稳定性问题 169
9.2 Do/δ≥20外压圆筒的失稳 169
9.2.1 弹性失稳的理论计算方法 169
9.2.2 工程计算方法 171
9.2.3 工程计算方法中若干问题的说明 173
9.3 Do/δ＜20的外压圆筒的失稳 177
9.3.1 GB 150计算方法 177
9.3.2 国外标准计算方法及其比较 178
9.4 外压圆筒加强圈 180
9.4.1 加强圈所需惯性矩 180
9.4.2 组合惯性矩计算 180
9.4.3 加强圈的结构要求 182
9.5 轴向受压圆筒失稳计算 182
9.6 外压球壳失稳计算 183
9.7 外压锥形壳体失稳计算 184
9.7.1 圆锥壳的外压失稳 184
9.7.2 锥壳与圆筒壳连接处承载面积的校核 186
9.7.3 锥壳与圆筒壳连接处惯性矩校核 187
9.8 带有夹套结构容器的设计计算 191
第10章 受压元件——封头10.1 封头的种类和型式 193
10.2 椭圆形封头 194
10.2.1 薄膜应力 194
10.2.2 边缘应力 194
10.2.3 厚度计算公式 195
10.2.4 压力作用下的稳定性 195
10.3 碟形封头 196
10.3.1 薄膜应力 196
10.3.2 边缘应力 197
10.3.3 厚度计算公式 198
10.3.4 压力作用下的稳定性 198
10.4 球冠形封头 198
10.4.1 球冠形封头的受力概况 198
10.4.2 厚度计算公式 199
10.4.3 圆筒加强段 199
10.4.4 球冠形封头的外压设计 199
10.5 锥形封头 199
10.5.1 锥壳 200
10.5.2 锥壳加强段 200
10.5.3 折边锥壳 201
10.5.4 锥形封头的外压稳定 202
10.6 圆平盖 202
10.6.1 圆平板受力特点 202
10.6.2 厚度计算公式 202
10.6.3 螺栓垫片联连的圆平盖 203
10.6.4 中心开孔的圆平盖 204
10.7 带法兰球冠形封头 204
10.7.1 球冠 204
10.7.2 法兰环 204
第11章 开孔和开孔补强11.1 GB 150规定的开孔及其补强的适用范围 206
11.1.1 适用开孔形状 206
11.1.2 适用开孔范围 206
11.2 开孔补强的结构型式及适用条件 206
11.2.1 补强圈补强 206
11.2.2 整体补强 206
11.3 壳体开孔边缘的应力及补强准则 207
11.3.1 壳体开孔边缘的应力 207
11.3.2 GB 150壳体开孔补强准则 207
11.4 内压壳体的开孔补强——等面积补强法 207
11.4.1 等面积补强法的补强原理 207
11.4.2 等面积补强法所需补强面积 208
11.4.3 开孔计算直径与壳体计算厚度 208
11.4.4 有效补强范围 209
11.5 外压壳体的开孔补强 210
11.5.1 外压壳体开孔补强的所需补强面积 210
11.5.2 开孔计算直径与壳体计算厚度 210
11.5.3 有效补强范围 210
11.6 平盖开孔补强 210
11.6.1 开孔率小于或等于0.5的开孔补强 210
11.6.2 开孔率大于0.5的开孔 211
11.7 等面积补强法与压力面积补强法的比较 211
第12章 法兰连接 213
12.1 螺栓法兰连接的工作原理和密封性能 213
12.1.1 工作原理 213
12.1.2 法兰密封的影响因素 214
12.2 螺栓法兰连接的设计内容 214
12.3 法兰分类 214
12.3.1 总体结构分类 215
12.3.2 按垫片布置情况分类 215
12.3.3 按整体性程度分类 215
12.3.4 按法兰环与筒体的连接结构分类 215
12.4 法兰密封面型式 216
12.5 垫片设计 217
12.5.1 垫片种类 217
12.5.2 垫片宽度 218
12.5.3 垫片参数 218
12.5.4 垫片压紧力的确定 219
12.6 螺栓设计 219
12.6.1 螺栓面积的确定 219
12.6.2 螺栓的配置 220
12.6.3 螺栓设计载荷 220
12.7 法兰设计 220
12.7.1 法兰力矩 220
12.7.2 法兰应力及强度校核条件 221
12.8 法兰连接的合理设计 224
12.9 法兰结构尺寸对法兰应力的影响 224
12.9.1 法兰环厚度对法兰应力的影响 224
12.9.2 锥颈尺寸对法兰应力的影响 224
12.10 法兰尺寸的调整 224
12.11 外压法兰与宽面法兰 225
12.11.1 外压法兰 225
12.11.2 宽面法兰 225
12.12 筒体端部 225
第13章 波形膨胀节 227
13.1 压力容器用膨胀节的型式 227
13.2 单层与多层波纹管 228
13.3 波纹管的材料选用原则 228
13.4 波纹管的应力状况 229
13.5 膨胀节设计计算 230
13.5.1 应力计算及其校核 230
13.5.2 波纹管刚度 232
13.5.3 平面失稳概念 232
13.5.4 膨胀节几何参数的调整 233
13.6 膨胀节的疲劳寿命 233
13.7 累积损伤 235
13.8 膨胀节的成形方法 235
13.9 膨胀节的制造质量控制 236
13.9.1 管坯的质量控制 236
13.9.2 U形波纹管的质量控制 237
13.9.3 膨胀节的质量控制 237
13.10 压力试验与致密性试验 238
13.11 膨胀节性能试验 238
13.11.1 一般规定 238
13.11.2 刚度试验 238
13.11.3 稳定性试验 239
13.11.4 疲劳试验 239
13.12 检验 240
13.12.1 出厂检验 240
13.12.2 型式检验 240
13.13 系数Cp、Cf、Cd 240
第14章 超压泄放装置 240
14.1 超压泄放装置设计概述 245
14.1.1 超压泄放装置的作用及基本要求 245
14.1.2 压力容器设置超压泄放装置的有关规定 245
14.1.3 压力容器超压过程行为分析 246
14.1.4 超压泄放装置设计内容及步骤 247
14.2 安全阀和爆破片装置的选用 247
14.2.1 安全阀的结构及性能特点 247
14.2.2 爆破片装置的结构及性能特点 248
14.2.3 安全阀和爆破片装置的适用条件 249
14.2.4 安全阀和爆破片装置的组合结构 249
14.3 泄压装置动作压力和容器设计压力的确定 252
14.3.1 定义 252
14.3.2 安全阀的动作性能及制造要求 253
14.3.3 爆破片的动作性能及制造要求 254
14.3.4 泄压装置动作压力与容器工作压力的比值关系 254
14.3.5 泄压装置动作压力和容器设计压力的确定 255
14.4 泄压装置泄放能力及排放面积的设计计算 258
14.4.1 泄压装置泄放能力设计计算的基本要求 258
14.4.2 发生物理超压过程容器的安全泄放量 258
14.4.3 发生化学反应超压过程容器的安全泄放量 259
14.4.4 泄压装置理论泄放量计算方法简述 259
14.4.5 泄压装置泄放能力及排放面积设计计算 260
14.5 泄压装置的安装和使用 262
14.5.1 泄压装置的安装位置和安装方向 262
14.5.2 泄压装置的进出口管路系统 262
14.5.3 截止阀的有关规定 263
14.5.4 介质排放口 263
14.5.5 管道附加力的影响 263
14.5.6 安全阀的定期检验 263
14.5.7 爆破片的定期更换 263
第15章 压力容器制造——下料、成形 263
15.1 压力容器制造概论 265
15.1.1 压力容器制造的主要特点 265
15.1.2 各类零部件的主要制造方法 266
15.1.3 典型压力容器制造工艺简介 268
15.1.4 我国压力容器制造行业的发展 268
15.1.5 压力容器设计与制造 269
15.2 压力容器用材料的验收与存放 270
15.2.1 材料质量证明书 270
15.2.2 主要受压元件用材料的复验 271
15.2.3 材料的保存与发放使用 271
15.2.4 材料标记及标记移植 272
15.3 材料代用 272
15.4 划线、下料 273
15.4.1 钢材的净化与矫形 273
15.4.2 划线 274
15.4.3 下料 274
15.4.4 边缘准备 275
15.5 圆筒、锥壳的成形 277
15.5.1 单层卷焊式筒节的成形 277
15.5.2 锻造筒节的成形 283
15.5.3 多层包扎筒节的成形 283
15.5.4 热套筒节的成形 286
15.6 凸形封头的成形 287
15.6.1 封头成形时的工艺减薄 287
15.6.2 凸形封头的成形 288
15.6.3 封头成形的主要质量要求 289
15.6.4 关于封头拼焊的规定 291
15.6.5 封头的直边高度和直边部分的纵向皱折 292
15.7 焊接接头的分类 292
15.7.1 ASME关于焊接接头的分类 292
15.7.2 GB 150关于焊接接头的分类 293
第16章 压力容器制造——焊接 293
16.1 压力容器焊接的基本概念 295
16.1.1 焊缝形式与接头形式 295
16.1.2 焊缝区、熔合区和热影响区 295
16.1.3 焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程 298
16.1.4 焊工考试 300
16.2 压力容器常用焊接方法及特点 300
16.2.1 焊条电弧焊 300
16.2.2 埋弧焊 301
16.2.3 钨极气体保护焊 301
16.2.4 熔化极气体保护焊 301
16.2.5 等离子弧焊 302
16.2.6 电渣焊 302
16.2.7 摩擦焊 302
16.2.8 螺柱焊 302
16.3 压力容器用材的焊接性能试验 303
16.3.1 使用焊接性能试验 303
16.3.2 工艺焊接性能试验 304
16.4 压力容器用焊接材料 304
16.4.1 焊条 305
16.4.2 焊丝 308
16.4.3 焊剂 310
16.4.4 气体 311
16.5 压力容器焊接设计 311
16.5.1 焊接方法选用 311
16.5.2 焊接材料选用 311
16.5.3 焊接坡口设计和接头设计 312
16.5.4 预热、层间温度和后热 313
16.6 焊接施工 313
16.6.1 焊接电流、电弧电压与焊接速度 313
16.6.2 焊透 314
16.6.3 单面焊双面成形 314
16.7 压力容器焊后热处理 314
16.8 压力容器焊接检验 314
16.8.1 焊接质量主要问题 314
16.8.2 焊接检验特点 315
16.8.3 焊接缺陷及危害 315
16.8.4 焊接检验主要方面 315
16.9 容器建造标准对焊接的有关要求 318
16.9.1 产品焊接试板 319
16.9.2 余高 320
16.9.3 咬边 321
16.9.4 焊接返修的要求 322
16.9.5 B类焊接接头鉴证环 323
第17章 压力容器制造——热处理 323
17.1 焊后（消除应力）热处理 325
17.1.1 压力容器焊后热处理的目的 325
17.1.2 焊接应力的产生、特点及危害 326
17.1.3 需进行焊后热处理的条件 326
17.1.4 焊后热处理的方法 328
17.1.5 焊后热处理工艺与操作 329
17.2 恢复材料力学性能热处理 330
17.2.1 加工硬化产生的原因及危害 330
17.2.2 需恢复力学性能热处理的条件 330
17.2.3 冷成形封头的热处理 331
17.3 消氢处理 331
17.4 改善材料力学性能热处理 331
第18章 压力容器制造——无损检测 331
18.1 无损检测（NDT/NDE）基本概念 333
18.1.1 无损检测的主要目的 333
18.1.2 无损检测方法的选择 333
18.2 目视检测 333
18.2.1 按检测范围划分 334
18.2.2 按制造工艺过程划分 334
18.3 射线检测 334
18.3.1 射线检测原理和特点 334
18.3.2 射线透照检测技术 335
18.3.3 射线透照方式 336
18.3.4 压力容器焊接接头的射线检测质量等级 337
18.4 超声检测 338
18.4.1 超声检测原理和特点 338
18.4.2 超声检测灵敏度 339
18.4.3 各类型工件的超声检测 340
18.4.4 压力容器焊接接头超声检测 341
18.5 磁粉检测 342
18.5.1 磁粉检测原理和特点 342
18.5.2 磁粉检测方法 342
18.5.3 检测灵敏度 342
18.5.4 压力容器焊接接头磁粉检测 342
18.6 渗透检测 343
18.6.1 渗透检测原理和特点 343
18.6.2 渗透检测基本程序 343
18.6.3 表面准备 343
18.6.4 压力容器焊接接头渗透检测 343
18.7 涡流检测 344
18.7.1 涡流检测原理和特点 344
18.7.2 检测系统 344
18.7.3 对比试样 344
18.7.4 质量等级评定 344
18.8 声发射检测 344
18.8.1 声发射检测原理 344
18.8.2 声发射检测的特点 345
18.8.3 声发射检测的主要用途 345
18.9 泄漏检测 345
18.9.1 泄漏检测 345
18.9.2 气密性试验 345
18.9.3 氨渗透试验 346
18.9.4 卤素检漏试验 346
18.9.5 氦检漏试验 346
18.9.6 其他方法 346
18.10 容器建造标准对无损检测的有关要求 346
18.10.1 何时进行无损检测 346
18.10.2 无损检测方法的选择 347
18.10.3 A、B类焊接接头无损检测率的选择 347
18.10.4 不同无损检测方法的相互复查 348
18.10.5 正确执行局部（射线或超声）检测 349
18.10.6 表面无损检测的有关要求 349
18.10.7 设计对无损检测的特殊要求 350
第19章 压力容器制造——试验、验收 350
19.1 压力试验 352
19.1.1 试验目的 352
19.1.2 压力试验的分类 352
19.1.3 对试验介质及试验用压力表的要求 353
19.1.4 试验温度 353
19.1.5 压力试验的操作 354
19.1.6 压力试验的检查、合格标准以及试验后的无损检测 354
19.1.7 某些容器压力试验时的特殊要求 355
19.1.8 无法进行压力试验的容器 355
19.2 气密性试验 355
19.2.1 试验目的及进行气密性试验的条件 355
19.2.2 气密性试验的操作 356
19.2.3 气密性试验有关问题的说明 357
19.3 压力容器的表面处理 357
19.3.1 焊接接头的外形修磨 357
19.3.2 表面除锈 358
19.3.3 涂敷防腐涂料 359
19.3.4 不锈钢容器表面处理的特殊要求 359
19.4 压力容器的运输包装 359
19.4.1 容器的包装形式 360
19.4.2 整体出厂容器的运输包装 360
19.4.3 分片、分段出厂容器运输包装的特殊要求 360
19.4.4 有特殊要求容器的运输包装 360
19.4.5 法兰接口、待焊坡口及螺纹接口的运输包装 360
19.4.6 运输方式及超限运输 361
第20章 低温压力容器 361
20.1 低温脆性断裂 362
20.1.1 低温脆性断裂的基本特征 362
20.1.2 低温脆性断裂机理 363
20.2 钢材的低温韧性 363
20.2.1 夏比V型缺口冲击试验 364
20.2.2 落锤试验 365
20.2.3 其他试验方法 365
20.3 影响钢材低温韧性的因素 365
20.3.1 化学成分 365
20.3.2 冶炼方法 366
20.3.3 轧制工艺 366
20.3.4 钢板厚度 366
20.3.5 冶金缺陷 366
20.3.6 其他 366
20.4 低温压力容器的设计温度 367
20.4.1 受压元件的金属温度 367
20.4.2 低温压力容器的设计温度 367
20.4.3 盛装液化气体的压力容器 368
20.5 低温冲击试验要求 369
20.5.1 冲击试验温度和冲击功指标 369
20.5.2 低温低应力工况 370
20.6 低温压力容器用材料 370
20.6.1 常用GB 150低温钢材 370
20.6.2 常用ASME低温钢材 371
20.6.3 选用低温钢材的原则要求 373
20.7 低温压力容器的结构设计特点 374
20.8 低温压力容器制造检验特点 375
20.8.1 对原材料要求 375
20.8.2 加工成型 375
20.8.3 焊接 375
20.8.4 产品焊接试板 376
20.8.5 检验 376
20.9 低温压力容器实例 376
第21章 铬钼钢制压力容器 376
21.1 铬钼钢应用 381
21.1.1 耐热钢 381
21.1.2 抗氢钢 381
21.2 铬钼钢品种 382
21.2.1 铬钼钢的主要化学成分和力学性能 382
21.2.2 常用ASME铬钼钢 383
21.3 铬钼钢的主要特性 383
21.3.1 耐热性 383
21.3.2 抗氢腐蚀 384
21.3.3 回火脆性 387
21.4 铬钼钢制压力容器结构设计 390
21.4.1 开口与接管 390
21.4.2 附件连接 390
21.4.3 裙座（支座）与器壁的连接 391
21.4.4 保温支撑 391
21.5 铬钼钢制压力容器制造中的特殊要求 391
21.5.1 热处理 391
21.5.2 延迟裂纹敏感性及其防止措施 392
21.5.3 回火参数对铬钼钢性能的影响 392
21.5.4 制造过程中的检测 393
21.6 铬钼钢制压力容器使用注意事项 394
21.7 压力容器用铬钼钢最近进展 394
21.7.1 改进型铬钼钢 394
21.7.2 外国规范和标准对铬钼钢的附加要求 395
21.8 工程实例 395
第22章 卧式容器 398
22.1 支座形式及设置 398
22.2 设计载荷 399
22.3 载荷分析和内力分析 399
22.3.1 均布载荷q和支座反力F 399
22.3.2 竖直剪力V和力偶M 399
22.3.3 弯矩和剪力 401
22.4 卧式容器壳体应力计算 402
22.4.1 计算步骤 402
22.4.2 圆筒体的轴向应力及其位置 402
22.4.3 简体切向剪应力 403
22.4.4 封头应力校核 404
22.4.5 支座处圆筒体的周向应力 405
22.5 鞍座设计 407
22.5.1 腹板有效截面内水平平均拉应力 408
22.5.2 容器轴向载荷引起的鞍座压应力 408
22.5.3 强度校核 409
22.6 鞍座卧式容器的合理化设计 409
22.6.1 鞍座轴向位置 409
22.6.2 鞍座结构尺寸 409
22.6.3 加强圈的设置 410
22.7 有附加载荷作用时卧式容器的强度校核 410
22.8 三支座卧式容器的强度校核 410
22.8.1 截面弯矩 410
22.8.2 支座反力 411
22.8.3 圆筒体的应力校核 412
22.9 支座高度偏差或基础不均匀沉降 412
22.9.1 支点高度位移的三弯矩方程 412
22.9.2 三支座卧式容器附加弯距 413
22.9.3 强度校核 414
22.10 圈座支承的卧式容器 414
22.11 有三角支承加强圈的圆筒体 414
22.12 埋地卧式容器的设计计算 415
22.12.1 混土层对圆筒体静压力 415
22.12.2 混土层对圆筒体的附加载荷 416
第23章 塔式容器 418
23.1 设计基础 418
23.1.1 适用范围 418
23.1.2 设计压力及设计温度 419
23.1.3 设计载荷与计算工况 419
23.1.4 腐蚀裕量与最小厚度 419
23.1.5 材料和许用应力 420
23.1.6 载荷组合系数K 420
23.2 裙座结构 420
23.2.1 裙座壳形式及选用原则 421
23.2.2 裙座与塔体的连接型式 421
23.2.3 检查孔、引出孔和隔气圈 422
23.3 自振周期 422
23.3.1 计算模型 422
23.3.2 分段及质量集中 422
23.3.3 影响自振周期的因素 423
23.4 地震载荷 423
23.4.1 名词术语 423
23.4.2 抗震设防目标 424
23.4.3 设计反应谱的骨架特征 425
23.4.4 设计反应谱的影响因素 427
23.4.5 水平地震力和弯矩 428
23.4.6 垂直地震力 429
23.5 风载荷 429
23.5.1 术语和基本概念 429
23.5.2 顺风向风振 431
23.5.3 横风向风振 432
23.5.4 顺风向与横风向的弯矩组合 434
23.6 塔式容器强度与稳定校核 434
23.6.1 环向应力校核 434
23.6.2 各类载荷作用下的轴向应力校核 434
23.7 地脚螺栓 436
23.8 塔顶静挠度计算 438
第24章 球形储罐 440
24.1 型式 440
24.2 球壳板 441
24.3 装量高度 443
24.4 标准 444
24.5 设计 445
24.6 材料 446
24.6.1 球壳用钢板 446
24.6.2 球罐用锻件 448
24.6.3 焊条 448
24.7 零部件、附件 449
24.7.1 人孔、接管 449
24.7.2 支柱 449
24.7.3 拉杆 450
24.7.4 平台、梯子 450
24.7.5 隔热、保冷 451
24.7.6 附件 451
24.8 球壳板成型 451
24.8.1 下料 451
24.8.2 成型 452
24.9 组焊 452
24.9.1 零部件组焊 452
24.9.2 组焊 452
24.10 无损检测 453
24.10.1 射线检测与超声检测 453
24.10.2 磁粉检测与渗透检测 454
24.11 焊后整体热处理 454
24.12 产品焊接试板 454
24.13 压力试验和气密性试验 455
24.13.1 液压试验 455
24.13.2 气密性试验 455
24.14 特种球罐 455
24.14.1 液化石油气球罐 455
24.14.2 液氨球罐 456
24.14.3 氧气球罐 456
24.14.4 天然气球罐 456
24.14.5 低温球罐 456
第25章 管壳式换热器 456
25.1 GB 151适用范围 458
25.1.1 适用参数 458
25.1.2 不适用情况 458
25.2 主要结构型式及适用条件 459
25.2.1 固定管板换热器 459
25.2.2 浮头式换热器 459
25.2.3 U形管式换热器 460
25.2.4 釜式重沸器 460
25.2.5 填料函式换热器 460
25.3 主要组合部件及规格型号 460
25.3.1 主要组合部件 460
25.3.2 管程和壳程 461
25.3.3 换热器的型号 461
25.4 设计参数 461
25.4.1 工艺设计计算 462
25.4.2 机械设计参数 462
25.5 材料 463
25.5.1 管板、平盖 463
25.5.2 复合结构的管板、平盖 463
25.5.3 有色金属 464
25.5.4 换热管 465
25.6 管箱 465
25.6.1 管箱平盖 465
25.6.2 分程隔板 466
25.6.3 最小内侧深度 466
25.6.4 短节 466
25.6.5 管箱热处理 466
25.7 换热管 466
25.7.1 换热管的拼接 466
25.7.2 U形管 467
25.8 壳体圆筒 467
25.8.1 最小厚度 467
25.8.2 圆筒直径的允许偏差 467
25.8.3 接管设计 467
25.9 管板 468
25.9.1 管板厚度 468
25.9.2 布管 468
25.9.3 管孔 469
25.9.4 管板的拼接和堆焊 470
25.9.5 双管板 470
25.10 折流板 471
25.10.1 折流板间距 471
25.10.2 折流板形式 471
25.10.3 双壳程结构 471
25.11 浮头盖和钩圈 472
25.12 换热管与管板的连接 472
25.12.1 胀度 473
25.12.2 强度胀的应用 473
25.12.3 胀接方法 474
25.12.4 管接头焊接 476
25.12.5 胀焊并用 477
25.12.6 焊接管接头的射线检测 477
25.12.7 强度焊管接头的热处理 477
25.13 管板与壳体的连接 477
25.14 压力试验 478
25.14.1 试验程序和试压胎具 478
25.14.2 管程压力高于壳程压力时管接头的试压 480
25.15 管束振动与防振措施 480
25.15.1 振动成因 480
25.15.2 振动判据 481
25.15.3 防振措施 481
25.16 高温、高压密封结构 481
25.16.1 金属环密封（八角垫或椭圆垫） 481
25.16.2 螺纹锁紧环 481
25.16.3 密封盖板封焊 482
25.16.4 Ω环密封结构 482
第26章 换热器管板强度计算 482
26.1 GB 151管板公式的基本考虑 484
26.2 金属温度和设计温度 485
26.3 管板布管区当量直径 486
26.4 管板的弹性基础—管子加强系数 487
26.5 管板周边的支承条件—旋转刚度无量纲参数 488
26.6 整体管板厚度 490
26.6.1 管板最小厚度 490
26.6.2 管板厚度 490
26.6.3 管板有效厚度 490
26.7 管板壳体的连接方式 491
26.8 管板公式简介 492
26.8.1 计算公式简化假定 492
26.8.2 计算公式 492
26.9 载荷作用下管板变形的定性分析 494
26.9.1 管程压力Pt作用情况 495
26.9.2 其他载荷作用情况 497
26.10 设计条件的危险组合 497
26.11 管板应力的性质及其控制 498
26.11.1 管板应力的性质 498
26.11.2 管板应力的调整 499
26.12 膨胀节的设置 499
附录A 立式圆筒形储罐A.1 立式圆筒形储罐的结构型式简介 501
A.2 立式储罐的用途和使用范围 502
A.3 立式储罐的设计、建造规范 502
A.4 立式储罐的容量 503
A.4.1 几何容量 503
A.4.2 公称容量 503
A.4.3 储存容量 503
A.4.4 储罐的工作容量 504
A.5 立式储罐承受的载荷 504
A.5.1 储罐承受的静载荷 504
A.5.2 储罐承受的操作载荷 504
A5.3 储罐承受的动载荷 504
A.6 立式储罐的设计压力和设计温度 505
A.6.1 设计压力 505
A.6.2 设计温度 505
A.7 立式储罐用钢材 505
A.7.1 储罐用国产钢材 505
A.7.2 储罐用钢材的许用应力 506
A.8 固定顶立式储罐 506
A.8.1 简介 506
A.8.2 储罐直径和罐壁高度 507
A.8.3 储罐罐底 507
A.8.4 罐壁 511
A.8.5 罐顶 515
A.8.6 储罐内压的影响 520
A.9 立式储罐的配件、附件和安全操作设施 522
A.9.1 配件 522
A.9.2 附件 522
A.9.3 安全设施和操作设施 522