第1章 压力管道概况 1
1.1国内外压力管道的安全形势及监察体系 1
1.1.1国内压力管道安全形势 1
1.1.2压力管道安全监察体制及工作特点 3
1.2压力管道的监察范围及分类、构成 7
1.2.1压力管道的安全管理与监察范围 7
1.2.2压力管道的分类 7
1.2.3压力管道的构成 9
1.3压管道安全技术的现状及展望 13
1.3.1压力管道安全技术现状 13
1.3.2压力管道安全技术展望 21
第2章 有限元概述及在压力管道方面的应用 23
2.1有限元概述 23
2.1.1有限元的基本概念 23
2.1.2 ANSYS有限元软件简介 25
2.1.3 ABAQUS有限元软件简介 26
2.2有限元的基础理论 28
2.2.1 结构静力学问题的有限元法 28
2.2.2结构动力学问题有限元方法 37
2.2.3结构非线性有限元法 39
2.2.4热传导问题有限元法 43
2.2.5流体力学分析有限元法 50
第3章 压力管道的强度及应力分析 55
3.1压力管道的载荷和应力分类 55
3.1.1 载荷 55
3.1.2应力分类 55
3.1.3一般压力管道应力需用值的限定 56
3.2压力管道的强度分析 58
3.3 压力管道强度有限元分析实例 63
3.3.1弯管的有限元强度分析 63
3.2.3三通强度有限元分析 71
3.3.3斜接弯管强度有限元 72
3.3.4异径管强度有限元分析 73
3.3.5不同单元性能的比较 74
第4章 压力管道振动分析 76
4.1压力管道的振源分析及振动类型 76
4.2往复式机械进、出口管道的振动分析 77
4.2.1平面波动理论 78
4.2.2转移矩阵 79
4.2.3气柱固有频率与共振管长 81
4.2.4气流脉动 83
4.2.5管道的固有频率与减振 85
4.3管道的动态分析实例 87
4.3.1管系的频率提取分析 87
4.3.2管系瞬时模态动态分析 94
第5章压力管道焊缝的残余应力分析 100
5.1焊缝残余应力的分布 100
5.1.1横向应力 100
5.1.2纵向应力 101
5.1.3厚板中的残余应力 102
5.1.4圆筒纵焊缝、环焊缝中的残余应力 104
5.2残余应力对管道的影响 105
5.2.1残余应力对疲劳特性的影响 106
5.2.2焊接残余应力对结构刚度的影响 108
5.2.3焊接残余应力对静载强度的影响 110
5.2.4焊接残余应力对应力腐蚀开裂的影响 110
5.2.5焊接残余应力的消除 112
5.3焊接残余应力的有限元分析 114
5.3.1问题描述 114
5.3.2模型的创建 115
5.3.3定义材料、截面属性和装配件 116
5.3.4设置分析步 117
5.3.5定义温度场 117
5.3.6定义边界条件 117
5.3.7网格划分 118
5.3.8提交分析作业 119
5.3.9后处理 120
第6章 压力管道的流体动力学分析 122
6.1流体动力学基础 122
6.1.1理想流体运动的微分方程 122
6.1.2质量守恒方程 123
6.1.3动量守恒方程 124
6.1.4能量守恒方程 124
6.1.5湍流模型 124
6.2流体动力学分析的流程 125
6.3基于Fluent的弯管的流体动力学分析 126
6.3.1问题描述 126
6.3.2启动Workbench并建立分析项目（Fluent） 126
6.3.3导入几何体 127
6.3.4划分网格 128
6.3.5网格检查与处理 133
6.3.6设置物理模型和材料 135
6.3.7设置操作环境与边界条件 136
6.3.8设置求解方法和控制参数 138
6.3.9设置监视窗口和初始化 139
6.3.10求解和退出 141
6.3.11计算结果的后处理 142
6.3.12保存与退出 146
6.4基于CFX的弯管流体动力学分析 147
6.4.1建立分析项目（CFX） 147
6.4.2划分网格（CFX） 148
6.4.3设置网格分析类型 149
6.4.4设置流体域参数 150
6.4.5设置边界条件 152
6.4.6设置求解器 154
6.4.7设置输出控制 155
6.4.8运行求解器 157
6.4.9计算结果的后处理 157
6.4.10保存与退出 157
第7章 压力管道的事故分析 160
7.1压力管道的破坏形式 160
7.1.1压力管道破坏形式的分类 160
7.1.2压力管道破坏的分析方法 160
7.2几种常见压力管道破坏形式的破坏过程 161
7.2.1韧性破坏 161
7.2.2脆性破坏 164
7.2.3腐蚀破坏 166
7.2.4疲劳破坏 171
7.2.5蠕变破坏 173
7.3压力管道的事故分析 174
7.3.1事故的现场处理 175
7.3.2技术检验和鉴定 176
7.3.3事故综合分析 177
7.4事故案例有限元分析 180
7.4.1埋地天然气管道断裂故障诊断分析 180
7.4.2循环流化床锅炉过热器爆管诊断分析 184
第8章 在用压力管道的安全管理和定期检验 188
8.1压力管道安全管理的工作要点及主要措施 188
8.1.1压力管道管理机构与职责 188
8.1.2压力管道的档案管理 190
8.1.3压力管道状况分析和参数的统计 191
8.2压力管道的定期检验 191
8.3压力管道的检验方法 193
8.3.1资料审查 194
8.3.2宏观检查 194
8.3.3测厚检验 194
8.3.4无损检测 195
8.4压力管道的定期检验方案优化及修理后检验 199
8.4.1压力管道的定期检验方案优化 199
8.4.2压力管道的修理后检验 201
8.4.3压力管道未焊透缺陷安全评定 202
8.4.4压力管道腐蚀减薄后的评价 204
8.5公用管道的检验 205
8.5.1公用管道年度检验的项目与要求 205
8.5.2公用管道全面检验的项目和要求 206
8.5.3管道内检测 209
参考文献 210