第一章 概述 1
第二章 高压容器结构 15
第一节 外壳 15
一、筒体 15
（一）多层包扎式筒体 15
（二）螺旋包扎式筒体 16
（三）多层热套式筒体 18
（四）单层式筒体 19
二、封头 21
（一）封头结构及其特点 21
（二）球形封头与筒体的连接结构 22
（三）球形封头与裙座的连接结构 23
三、开孔补强 24
第二节 密封和紧固件 27
一、密封的结构、特点及选用意见 27
（一）双锥环密封 27
（二）八角垫密封 29
（三）三角垫密封 30
（四）平垫片密封 31
二、高压密封的计算方法和基本参数以及密封材料的选择和特殊技术要求 33
（一）双锥环密封 33
（二）八角垫密封 34
（三）三角垫密封 34
（四）不锈钢齿形垫密封 35
三、紧固件 36
四、密封面的预紧及特殊要求 37
第三节 衬里结构 38
一、筒体衬里结构 38
（一）机械撑紧法衬里 38
（二）多层包扎法衬里 39
（三）热套法衬里 40
（四）堆焊法衬里 41
二、封头衬里结构 41
（一）爆炸法衬里 41
（二）堆焊法衬里 41
（三）冲压法衬里 41
三、管板衬里结构 42
（一）堆焊法衬里 42
（二）爆炸复合衬里 42
四、接管、人孔和检漏孔结构 43
（一）接管 43
（二）人孔 43
（三）检漏孔 45
第四节 高压管箱结构 46
一、管板结构及特点 46
二、管子与管板的连接结构 47
（一）胀接 47
（二）焊接（包括轻胀定位） 47
（三）焊胀结构 49
三、管板与管箱的连接结构及特点 50
（一）环焊缝有堆焊过渡层的连接结构 52
（二）环焊缝无堆焊层的连接结构 53
四、管板与壳体的连接结构及其特点 53
（一）法兰连接 53
（二）焊接结构 54
五、多程管箱分程隔板的结构型式及其特点 56
六、高压换热器管板的计算方法及计算结果分析 57
（一）计算方法 57
（二）计算结果分析 60
第三章 高压设备强度计算 62
第一节 高压筒体和封头的计算 62
一、单层卷焊式筒体的计算 62
（一）设计条件 62
（二）筒体厚度 62
二、多层包扎式筒体的计算 62
三、多层热套式筒体的计算 64
（一）设计条件 64
（二）筒体厚度 64
四、封头的计算 65
（一）设计条件 65
（二）封头厚度 65
第二节 不连续应力计算 65
一、概述 65
二、法国型氨合成塔顶部不连续应力的计算 66
（一）顶部结构的力学模型简化与载荷处理 66
（二）计算结果 69
（三）计算结果分析 71
三、法国型氨合成塔裙座部位不连续应力的计算 73
（一）氨合成塔设计条件 73
（二）氨合成塔底部采用轴对称有限单元法的力学模型 73
（三）氨合成塔筒体横截面上均布载荷q的计算 73
（四）计算结果 74
四、美国型氨合成塔底部裙座部位不连续应力的计算 74
（一）氨合成塔设计条件 74
（二）氨合成塔底部采用轴对称有限单元法的力学模型 75
（三）氨合成塔筒体横截面上均布载荷q的计算 75
（四）计算结果 76
五、两种结构的氨合成塔底部裙座部位应力分布的计算结果分析 76
（一）球形封头部分的不连续应力影响区 76
（二）筒体部分的不连续应力影响区 77
第三节 氨合成塔触媒筐的外压稳定计算 77
一、美国型氨合成塔触媒筐的稳定计算 77
二、法国型氨合成塔触媒筐的稳定计算 78
第四节 膨胀节计算 78
一、U形单层膨胀节的计算 78
（一）应力及厚度计算 78
（二）疲劳寿命计算 80
二、U形多层膨胀节的计算 83
三、Ω形膨胀节的计算 83
四、膨胀节适宜尺寸的决定 85
第五节 吊装结构的强度计算 86
一、美国型氨合成塔吊装盖的设计计算 86
（一）卧式放置 86
（二）立式放置 89
二、尿素合成塔吊耳的强度计算 89
第六节 开孔补强计算 91
一、开孔补强计算准则 91
（一）等面积补强法 91
（二）实验屈服补强法 91
（三）弹性应力分析补强法 91
（四）极限分析补强法 92
（五）实验应力补强法 92
二、氨合成塔的开孔补强计算与校核 92
（一）补强计算 92
（二）应力集中系数的验算 94
（三）接管和封头连接处圆角半径的影响 96
三、多层式筒体开孔 97
第四章 材料 100
第一节 高压设备用钢 100
一、引进高压设备用钢 100
二、国内压力容器用钢 106
三、对高压设备选材的意见及设想 106
（一）单层卷焊式容器 107
（二）多层包扎式容器 107
（三）多层热套式容器 107
第二节 中温抗氢钢及氨合成塔内件用钢 108
一、选材依据和特点 108
二、引进高压设备用抗氢钢 108
三、国内外抗氢钢及抗氢氮氨用钢简况 109
第三节 耐尿素腐蚀用钢 112
一、耐尿素腐蚀高压设备用钢的特点 112
二、引进尿素高压设备耐腐蚀材料的选用 113
（一）尿素合成设备用316L钢 113
（二）CO2汽提塔用00Cr25Ni22Mo2N钢 113
（三）工业纯钛 114
三、尿素用不锈钢的晶间腐蚀试验 114
四、尿素用不锈钢的铁素体含量检验 116
第五章 制造与检验 117
第一节 高压容器制造工艺及其特点 117
一、筒体 117
（一）单层式筒体 117
（二）热套式筒体 119
（三）多层包扎式筒体 121
二、封头 123
三、开孔与接管 123
（一）筒体或封头上开孔 123
（二）接管加工 124
（三）接管与筒体或封头的组装 124
四、整体组装 124
（一）筒节与筒节组装 124
（二）筒节与封头组装 125
第二节 衬里工艺 125
一、筒体衬里 125
（一）机械松衬 125
（二）热套衬里 125
（三）包扎衬里 125
（四）堆焊 129
二、封头衬里 129
（一）松衬 129
（二）爆炸衬里 129
第三节 焊接 131
一、深坡口环焊缝焊接 131
（一）多层包扎式容器的深坡口环焊缝焊接 131
（二）多层热套式容器的深坡口环焊缝焊接 132
（三）封头与筒节的环焊缝焊接 132
二、堆焊 132
（一）管板堆焊 133
（二）尿素合成塔封头堆焊 133
（三）人孔密封面堆焊 133
三、异种钢焊接 133
（一）氨合成塔上段筒节与换热器出口端封头的焊接 134
（二）氨合成塔开工加热炉副线管与封头的焊接 134
（三）管箱与管板的焊接 135
（四）接管的焊接 135
（五）氨合成塔顶部法兰与筒体的焊接 136
四、管子与管板的焊接 136
第四节 检验 137
一、原材料检验 137
二、焊缝检验 138
三、水压试验及水质要求 139
（一）水压试验 139
（二）水压试验用水的水温 140
（三）水压试验的水质要求 141
四、气密性试验 141
（一）空气试验 141
（二）氨渗透试验 141
（三）氟里昂试验 141
（四）氦气试验 142
（五）氢气试验 142
第五节 大型紧固件的装配工艺 144
一、液压拉伸器上紧螺栓 144
二、电加热器上紧螺栓 146
三、其它方法 147
第六节 对改进高压设备制造工艺的几点建议 148