陈学东
中国工程院院士，现任中国机械工业集团有限公司党委常委、副总经理、总工程师，国家压力容器与管道安全工程技术研究中心主任，兼任中国科协副主席、国际压力容器学会亚大地区委员会委员、国家市场监督管理总局特种设备安全与节能技术委员会副主任委员、中国机械工程学会副理事长、中国特种设备安全与节能促进会会长。主要研究方向为承压类特种设备安全科学与工程，发表论文300余篇，获得发明专利授权90余项，获得国家科技进步一等奖1项、二等奖6项。

本书侧重于介绍压力容器设计方法和运行维护过程的绿色化，主要包括四章：第1章概括了压力容器全球技术发展趋势和我国整体发展情况；第2章介绍压力容器轻量化绿色制造技术，分为材料许用强度系数调整、低合金高强度钢开发应用与轻量化设计制造、换热器的协同设计技术、奥氏体不锈钢应变强化工艺控制、碳纤维复合材料应用五节内容进行阐述；第3章介绍压力容器长周期绿色运维技术，分为工程风险评估、在役承压设备合于使用评价、在役压力容器的检测监测预警、灾前预防与灾后恢复控制四节内容进行阐述；第4章对压力容器绿色制造技术未来发展方向进行展望。 本书可作为高等学校化工机械、储运等相关专业本科生及研究生的参考书，也可供相关生产企业、设计院及研究院从事压力容器设计和开发的工程技术人员参考。

丛书序一

丛书序二

丛书序三

前 言

第 1 章 概述 1

1.1 压力容器 2

1.2 全球压力容器技术发展趋势 2

1.2.1 设计制造通用化和标准化 2

1.2.2 服役条件的极端化 2

1.2.3 设计制造与维护的绿色化 3

1.2.4 全生命周期的智能化 3

1.3 我国压力容器技术整体发展情况 4

1.3.1 压力容器技术标准体系逐步完善 4

1.3.2 我国压力容器设计边界逐步拓展 4

1.3.3 实施基于风险与寿命的设计制造 6

1.3.4 深入推进高端、 绿色、 智能制造 6

1.3.5 关键技术突破确保长周期安全运行 6

1.4 我国压力容器绿色制造技术总体情况 7

1.4.1 轻量化绿色制造 7

1.4.2 长周期绿色运维 10

参考文献 14

第 2 章 压力容器轻量化绿色制造技术 17

2.1 材料许用强度系数调整 18

2.1.1 材料许用强度系数 18

2.1.2 我国压力容器安全系数的发展过程 19

2.1.3 调整安全系数实现压力容器轻量化 22

2.1.4 调整安全系数的推广应用 30

2.2 低合金高强度钢开发应用与轻量化设计制造 31

2.2.1 压力容器用钢的开发与应用 31

2.2.2 大型加氢反应器轻量化设计制造 35

2.2.3 大型乙烯球罐轻量化设计制造 50

2.3 换热器的协同设计技术 56

2.3.1 强化传热带来的轻量化 56

2.3.2 协同设计带来的轻量化 76

2.4 奥氏体不锈钢应变强化工艺控制 94

2.4.1 发展历史 95

2.4.2 强化原理及其实现方式 96

2.4.3 强化应力确定方法 98

2.4.4 应变强化对材料性能的影响 99

2.4.5 深冷容器设计 100

2.4.6 深冷容器制造与检测 104

2.4.7 应变强化工艺优势 107

2.5 碳纤维复合材料应用 108

2.5.1 复合材料压力容器概述 108

2.5.2 复合材料压力容器材料体系 109

2.5.3 碳纤维复合材料压力容器设计 112

2.5.4 碳纤维复合材料压力容器制造 116

2.5.5 碳纤维复合材料压力容器研发情况 118

参考文献 119

第 3 章 压力容器长周期绿色运维技术 127

3.1 工程风险评估 128

3.1.1 ＲＢＩ 技术及发展历程 128

3.1.2 成套装置 ＲＢＩ 技术 131

3.1.3 ＲＢＩ 技术在我国的研究与应用 137

3.2 在役承压设备合于使用评价 147

3.2.1 一般环境 147

3.2.2 苛刻环境 148

3.3 在役压力容器的检测监测预警 151

3.3.1 在役压力容器失效模式及检测监测 151

3.3.2 基于特征安全参量的在线监测预警 159

3.4 灾前预防与灾后恢复控制 168

3.4.1 高耸塔器风致疲劳寿命分析 168

3.4.2 火灾过烧后损伤状况快速检测评价 175

3.4.3 海洋管道悬跨和偏移安全性评估 180

参考文献 186

第 4 章 未来技术展望 191

参考文献 1942