本书是《压力容器实用技术丛书》之一。全面阐述了各种压力容器设计的理论知识、基本计算方法、材料选择、制造和验收以及设计实例等。典型的压力容器包括卧式容器、直立容器、球形储罐、非圆形截面容器、高压和高压容器、立式圆筒形储罐、固体料仓、低温压力容器、高温压力容器等。内容上注重工程设计实际,融入了作者多年的设计工作经验,有很强的实用性。
本书适用于压力容器设计、制造、使用工程技术人员查阅和参考。

第1章 概述 1
1.1 压力容器的设计进展 1
1.1.1 规则设计 1
1.1.2 分析设计 2
1.1.3 规则设计与分析设计的结合 2
1.1.4 压力容器设计未来的发展 3
1.2 压力容器的应用及分类 3
1.2.1 压力容器的应用 3
1.2.2 压力容器的分类 3
1.3 压力容器的失效形式 4
1.3.1 强度失效 4
1.3.2 刚度失效 4
1.3.3 稳定性失效 4
1.3.4 腐蚀失效 4
1.4 压力容器设计的基本要求 5
1.4.1 满足生产需要 5
1.4.2 满足压力容器的安全可靠 5
1.4.3 满足技术经济合理 6
1.5 压力容器标准及规范 6
1.5.1 国内压力容器标准简介 6
1.5.2 国外压力容器标准简介 9
1.6 压力容器软件介绍 11
1.6.1 SW6-2011过程设备强度计算软件包 12
1.6.2 LANSYS压力容器强度设计软件 12
1.6.3 有限元程序自动生成系统FEPG 13
1.6.4 ANSYS分析设计软件 14
1.6.5 ABQUS分析设计软件 14
1.6.6 Pvelite& CodeCalc压力容器整体及零部件分析设计软件 14
第2章 设计要素 15
2.1 设计文件 15
2.2 设计单位、人员条件及职责 15
2.2.1 设计单位 15
2.2.2 设计单位技术负责人 16
2.2.3 压力容器设计批准人 16
2.2.4 审核人员 16
2.2.5 校核人员 17
2.2.6 设计人员 17
2.2.7 SAD各级人员 18
2.3 设计压力 18
2.3.1 设计压力 18
2.3.2 设计压力的确定 18
2.4 设计温度 19
2.4.1 设计温度 19
2.4.2 设计温度的确定 19
2.5 介质特性 20
2.5.1 介质的一些物理性质 20
2.5.2 介质的腐蚀性 22
2.6 设计载荷 26
2.6.1 设计时应考虑的载荷 26
2.6.2 设计载荷的组合 27
2.7 厚度附加量 28
2.8 设计寿命 29
2.8.1 设计寿命 29
2.8.2 容器设计寿命的确定 29
2.8.3 疲劳分析设计容器的设计寿命 30
2.9 厚度 30
2.10 许用应力 31
2.11 焊接接头系数 33
2.12 耐压试验 33
2.12.1 耐压试验 33
2.12.2 液压试验 33
2.12.3 气压试验和气液组合试验 34
2.13 泄漏试验 34
2.13.1 泄漏试验 34
2.13.2 气密性试验 34
2.13.3 氨检漏试验 35
2.13.4 卤素检漏试验 35
2.13.5 氦检漏试验 35
2.14 无损检测方法及选用 35
2.14.1 射线检测(RT) 35
2.14.2 超声检测(UT) 36
2.14.3 衍射时差法超声检测(TOFD) 37
2.14.4 磁粉检测(MT) 38
2.14.5 渗透检测(PT) 38
2.15 技术要求 40
2.16 油漆、包装及装车 40
2.16.1 油漆 40
2.16.2 包装 41
2.16.3 装车 41
2.16.4 压力容器油漆、包装、装车设计 43
2.16.5 压力容器易损件包装要求 43
参考文献 44
第3章 主要受压元件 45
3.1 内压圆筒和内压球壳 45
3.1.1 强度理论 45
3.1.2 内压圆筒 45
3.1.3 内压球壳 47
3.1.4 内压圆筒和球壳中的温差应力 48
3.2 外压圆筒和外压球壳 49
3.2.1 外压容器的失效方式 49
3.2.2 外压圆筒稳定性计算 49
3.2.3 加强圈设计 51
3.2.4 外压圆筒的允许制造公差和试压要求 53
3.2.5 外压球壳的计算 54
3.2.6 关于外压容器设计中焊缝系数的选取和焊缝质量的检查 54
3.3 封头 55
3.3.1 球形封头 55
3.3.2 椭圆形封头 55
3.3.3 碟形封头 56
3.3.4 无折边球形封头 57
3.3.5 锥形封头 57
3.3.6 平盖 59
3.4 法兰 60
3.4.1 法兰的分类及各自的特点 60
3.4.2 法兰连接的密封设计 61
3.4.3 螺栓设计 67
3.4.4 法兰设计 69
参考文献 71
第4章 开孔和开孔补强设计 72
4.1 开孔补强的理论基础 72
4.1.1 孔边的应力 72
4.1.2 容器开孔的强度问题及其补强准则 75
4.2 开孔补强计算方法 76
4.2.1 等面积法 76
4.2.2 压力面积法 79
4.2.3 分析法 80
4.2.4 大开孔补强 81
4.2.5 平板及外压容器开孔补强 82
4.3 开孔补强结构 82
4.3.1 补强圈补强 82
4.3.2 厚壁管补强 82
4.3.3 整体锻件补强 83
4.4 开孔补强设计中的其他问题 83
4.4.1 不需另行补强的条件 83
4.4.2 接管的壁厚要求 84
4.4.3 承受外载荷接管的补强 84
4.4.4 开孔位置 84