壓力容器工程師設計指南 [Pressure Vessel Design Guide] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會設計計算方法專業文員會，戚國勝，段瑞 編

圖書標籤:

• 壓力容器
• 容器設計
• 工程設計
• 機械工程
• 壓力設備
• 安全規範
• 材料選擇
• 焊接技術
• 非破壞性檢測
• 設備製造

齣版社： 中國石化齣版社

ISBN：9787511421913

版次：1

商品編碼：11335880

包裝：平裝

外文名稱：Pressure Vessel Design Guide

開本：16開

齣版時間：2013-09-01

用紙：膠版紙

頁數：528

字數：828000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《壓力容器工程師設計指南》是由原全國壓力容器標準化技術委員會設計分委員會組織編製齣版的一本技術指導性文獻，曾在我國壓力容器行業産生瞭較大的影響力，對GB 150—89設計計算內容的正確閤理應用具有較大的參考價值。
　　隨著壓力容器技術的發展和設計高參數化、設備大型化，本書根據TSG-R0004、GB 150—2011等一係列壓力容器最新標準，對原《指南》進行全麵的修訂。內容包括：設計基礎，材料，內壓圓筒與內壓球殼，外壓圓筒、球殼和錐殼，封頭，開孔與開孔補強，法蘭，臥式容器，塔式容器，立式容器，管殼式換熱器管闆，球形儲罐，非圓形截麵容器，波形膨脹節，密封結構，壓力容器分析設計等；本次修訂更加全麵，幾乎涵蓋瞭壓力容器設計的所有方麵，體現瞭最新版規程、標準、技術的發展；不僅包括各種具體的算例。還包括瞭新技術、新結構的探討與分析；理論聯係實際，具有係統性、實用性強的特點。

內容簡介

　　《壓力容器工程師設計指南》內容包括：設計基礎，材料，內壓圓筒和內壓球殼，外壓圓筒、球殼和錐殼。封頭，開孔與開孔補強，法蘭，臥式容器，塔式容器，立式容器，管殼式換熱器管闆，球形儲罐，非圓形截麵容器，波形膨脹節，密封結構，壓力容器分析設計等；幾乎涵蓋瞭壓力容器設計的所有方麵，體現瞭最新版規程、標準、技術的發展，不僅包括各種具體的算例，還包括瞭新技術、新結構的探討與分析；理論聯係實際，具有係統性、實用性強的特點。
　　《壓力容器工程師設計指南》對壓力容器工程技術人員，特彆是壓力容器設計人員正確閤理使用標準規範具有較大的指導意義，也適閤高等院校相關專業師生閱讀參考。

內頁插圖

目錄

第1章 設計基礎
1.1 設計
1.2 壓力容器法規、標準和規範
1.3 GB.150的適用範圍
1.4 《固容規》的管轄適用範圍
1.5 設計載荷
1.6 使用年限
1.7 壓力
1.8 溫度
1.9 厚度及厚度附加量
1.1.0 許用應力
1.1.1 焊接接頭係數
1.1.2 無損檢測方法及應用
1.1.3 耐壓試驗和泄漏試驗
1.1.4 風險評估

第2章 材料
2.1引言
2.2 鋼闆
2.3 鋼管
2.4 壓力容器用鍛件
2.5 壓力容器用棒材
2.6 其他金屬材料
2.7 焊接材料
2.8 鋼材的質量證明書
2.9 材料代用
2.1.0 境外牌號材料的使用
2.1.1 中外壓力容器常用鋼闆牌號對照

第3章 內壓圓筒和內壓球殼
3.1 概述
3.2 算例
3.3 分析

第4章 外壓圓筒、球殼和錐殼
4.1 概述
4.2 算例
4.3 分析

第5章 封頭
5.1 概述
5.2 算例
5.3 分析

第6章 開孔與開孔補強
6.1 概述
6.2 算例
6.3 分析

第7章 法蘭
7.1 概述
7.2 算例
7.3 分析

第8章 臥式容器
8.1 概述
8.2 算例
8.3 分析

第9章 塔式容器
9.1 概述
9.2 算例
9.3 分析

第10章 立式容器
10.1概述
10.2 算例
10.3 分析

第11章 管殼式換熱器管闆
11.1 概述
11.2 算例
11.3 分析

第12章 球形儲罐
12.1概述
12.2 算例
12.3 分析

第13章 非圓形截麵容器
13.1 概述
13.2 算例
13.3 分析
第14章 波形膨脹節
14.1 概述
14.2 算例
14.3 分析
14.4 形膨脹節的計算

第15章 密封結構
15.1概述
15.2 算例
15.3 分析

第16章 壓力容器分析設計
16.1 概述
16.2 算例
16.3 分析
參考文獻

精彩書摘

　　1．11．2 焊接接頭係數選取的基本要求
　　焊接接頭係數的選取與接頭的焊縫形式、無損檢測比例和對容器的要求有關。主要有以下幾個問題：
　　①當縱嚮接頭與環嚮接頭的結構、無損檢測比例不一緻時，如縱嚮接頭采用雙麵焊、100％RT或UT，而環嚮接頭為單麵焊且無法進行RT或UT檢測，在容器的設計計算中應正確采用焊接接頭係數。
　　內壓圓筒厚度計算公式是根據圓筒中環嚮總體（一次）薄膜應力的強度導齣，所以與之相對應的焊接接頭係數應為圓筒的縱嚮焊接接頭係數。在圓筒環嚮接頭的極小斷麵中同樣也存在著環嚮（周嚮）薄膜應力，另外盡管環嚮接頭在圓筒軸嚮僅有環嚮應力的一半，但是作為一颱完整的壓力容器，為確保整個圓筒的強度與安全，一般應要求環嚮接頭與與縱嚮接頭具有同樣的質量水平，即要求具有同樣的焊接接頭係數。若存在製造上的睏難，可按GB150-2011中的相關規定執行。此時環嚮接頭的質量（焊接接頭係數）雖然可能與縱嚮接頭的質量（焊接接頭係數）不完全相同，但計算圓筒厚度時，仍取縱嚮接頭的焊接接頭係數。此時設計者應規定對該焊接接頭的技術要求，以提醒製造廠用焊接工藝措施來保證焊接質量。
　　②封頭拼接接頭的接頭係數。GB150．4-2011規定封頭拼接接頭應進行100％uT或RT檢測，但未規定封頭拼接接頭的接頭係數如何選取。封頭拼接接頭的無損檢測要求主要是針對封頭成形時變形較大，缺陷容易擴展而提齣的，與封頭厚度計算無關。因此，盡管封頭拼接接頭要求100％，UT或RT檢測，但這種檢測仍然隻是對整颱容器檢測的一部分，其閤格指標仍按照對容器整體要求的閤格指標而確定。因此，封頭拼接接頭的焊接接頭係數一般仍取壓力容器的縱嚮接頭的焊接接頭係數。
　　③接頭係數與無損檢測比例的關係。一般地講，當焊接接頭係數取為1．0時，該容器必須進行100％無損檢測，並滿足規定的檢測質量要求；反之，當一颱容器特彆是其中的某一元件（如②中提到的封頭）或是某個部位局部（如被墊闆覆蓋的接頭）進行全部無損檢測時，該容器（包括該元件或該局部）的焊接接頭係數就不一定為1．0，而是要根據對整颱設備的檢測要求來決定。
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前言/序言

結構工程基礎：材料選擇與力學性能評估 作者： [此處留空，或填寫其他作者信息] 齣版社： [此處留空，或填寫其他齣版社信息] ISBN： [此處留空，或填寫其他ISBN信息] 頁數： [此處留空，或填寫其他頁數信息] --- 內容簡介 《結構工程基礎：材料選擇與力學性能評估》是一本深入探討現代土木與機械工程領域結構設計核心要素的專業參考書。本書聚焦於結構構件在承受各類載荷時的行為，係統地闡述瞭工程材料的物理、化學及力學特性，並詳細介紹瞭如何依據這些特性進行可靠的結構選型與性能預測。本書旨在為結構工程師、材料科學傢以及相關領域的高級學生提供一套嚴謹、實用的理論框架與實踐指導。 本書內容嚴格圍繞結構工程的基礎原理展開，不涉及任何關於壓力容器（如反應堆、儲罐、換熱器等）的特定設計規範、製造工藝或操作安全標準。其核心關注點在於構建結構體係的通用力學基礎和材料科學應用。 全書內容被劃分為四個主要部分：結構分析基礎、工程材料特性、失效模式與評估、以及先進結構理論應用。 第一部分：結構分析基礎 本部分首先為讀者奠定堅實的結構分析基礎，這是理解任何結構響應的前提。 第一章：靜力學與平衡原理迴顧 本章重溫瞭宏觀結構體係的平衡條件，包括力的平衡和力矩的平衡。重點分析瞭復雜載荷組閤下的內部力（軸力、剪力、彎矩和扭矩）的計算方法。對桁架、框架和拱等基本結構單元的受力分析進行瞭詳細推導，並引入瞭虛功原理和互等定理在靜力分析中的應用。 第二章：材料本構關係與應力-應變分析 本章深入探討瞭材料在受力過程中的宏觀響應。詳細闡述瞭綫彈性材料的鬍剋定律，包括楊氏模量、剪切模量和泊鬆比之間的關係。隨後，引入瞭非綫性材料（如粘彈性、粘塑性材料）的本構模型，如Creep和Stress Relaxation的數學描述。對二維和三維應力狀態下的應力張量和應變張量進行瞭詳盡的數學描述，並著重介紹瞭莫爾圓在分析主應力和主應變中的應用。 第三章：結構穩定性理論 本章專注於結構在受壓時可能發生的失穩現象。主要內容集中在歐拉屈麯理論的推導與應用，探討瞭不同邊界條件下細長杆件的臨界載荷計算。更進一步，本書探討瞭截麵塑性屈麯和幾何非綫性對整體穩定性的影響，並介紹瞭後屈麯分析（Post-Buckling Analysis）的基本方法，不涉及壓力容器的局部失穩準則。 第二部分：工程材料特性與選擇 本部分是本書的重點之一，係統地分類和評估瞭結構工程中最常用的幾類材料的性能。 第四章：金屬材料的力學行為 本章詳細分析瞭鋼材和鋁閤金的拉伸、壓縮和疲勞性能。著重講解瞭屈服準則（如馮·米塞斯準則和特雷斯卡準則）的物理意義和應用範圍。對金屬的斷裂韌性（KIC）的概念進行瞭深入討論，並介紹瞭夏比衝擊試驗等韌性評價方法。材料選擇方麵，本章對比瞭不同等級結構鋼在焊接性和耐腐蝕性方麵的差異，但側重於通用結構應用，而非特種閤金在高溫高壓下的行為。 第五章：混凝土與岩土材料 本章聚焦於無筋和鋼筋混凝土的力學特性。討論瞭混凝土的抗壓強度特性、齡期效應以及應力-應變麯綫的非綫性特徵。書中詳細介紹瞭普通和高性能混凝土（HPC）的配閤比設計對強度的影響。對於鋼筋，分析瞭其屈服強度和抗拉強度，並探討瞭鋼筋與混凝土之間的粘結應力傳遞機製。岩石力學方麵，涉及瞭岩體的強度和變形參數的確定方法，主要應用於地基和隧道工程。 第六章：木材與復閤材料 本章涵蓋瞭木材作為天然結構材料的特性。討論瞭木材的各嚮異性，包括順紋、橫紋的強度差異，以及木材的握聚力。復閤材料部分，本書主要介紹縴維增強材料（如玻璃縴維和碳縴維增強環氧樹脂）的層閤闆理論，包括鋪層設計對平麵剛度和彎麯性能的影響，側重於航空航天和先進土木工程構件的應用。 第三部分：失效模式與結構評估 本部分旨在提供一套全麵的結構可靠性評估方法論，專注於識彆和量化潛在的結構破壞機製。 第七章：疲勞分析與壽命預測 本章係統地介紹瞭結構疲勞破壞的理論基礎。詳細講解瞭S-N麯綫法（Wöhler麯綫）和應力強度因子法（Paris-Erdogan公式）。重點分析瞭不同應力水平下的低周疲勞和高周疲勞的區分與計算。書中探討瞭疲勞裂紋的萌生、擴展和最終斷裂的整個過程，並介紹瞭基於損傷容限（Damage Tolerance）的設計哲學。 第八章：斷裂力學原理 本章提供瞭應用斷裂力學的工具箱。核心內容是綫性彈性斷裂力學（LEFM），包括應力強度因子（K）的計算、裂紋尖端場的分析，以及斷裂韌性的測量。書中深入討論瞭慢速裂紋擴展和動態斷裂現象，並介紹瞭基於裂紋鈍化和塑性區修正的修正R-係數法。 第九章：結構可靠性與概率分析 本章將結構評估提升到概率層麵。介紹瞭隨機變量的統計特性，包括其分布函數的選擇（正態分布、對數正態分布等）。核心內容是極限狀態函數、可靠度指標（β值）的計算，以及一階和二階可靠度方法（FORM/SORM）。本章旨在為工程師提供量化風險和不確定性的工具，以優化結構設計的安全裕度。 第四部分：高級結構響應與非綫性分析 本部分涵蓋瞭超越綫性彈性假設的高級結構行為分析技術。 第十章：幾何非綫性與大變形分析 本章討論瞭結構在發生顯著位移和轉動時，其平衡方程如何隨幾何構型變化。重點分析瞭拉伸不明顯但可能導緻屈麯的“薄殼”結構和柔性梁的響應。詳細介紹瞭二次項和三次項非綫性項在有限元分析中的處理方式。 第十一章：動力學響應與振動控製 本章涉及結構在時間相關的載荷（如風荷載、地震波）作用下的響應。從自由振動開始，推導瞭多自由度係統的質量、剛度和阻尼矩陣。詳細分析瞭係統的固有頻率和振型，並介紹瞭對結構振動進行控製（如使用調諧質量阻尼器TMDs）的工程策略。 第十二章：有限元方法的理論與實施 本章總結瞭結構分析的數值基礎。詳細闡述瞭變分原理（如最小勢能原理）在建立有限元方程中的作用，以及形函數（Shape Functions）的選擇。討論瞭網格劃分、單元類型（梁單元、殼單元、實體單元）的選擇對計算精度的影響，並強調瞭後處理中對結果的正確解釋。 --- 本書的獨特性： 本書的價值在於其對結構分析通用理論的全麵覆蓋和深度挖掘。它為讀者提供瞭一個從基本力學到高級概率分析的完整知識鏈條。每一章都包含大量的數學推導和工程實例，旨在培養工程師基於第一性原理進行設計決策的能力，而非僅僅依賴規範查錶。它是一本緻力於提升工程師對結構整體行為、材料本構和失效機製深刻理解的工具書。本書完全聚焦於土木、橋梁、建築及通用機械結構的分析與設計原則。

評分☆☆☆☆☆

我是一名相對年輕的設備調試工程師，我的工作常常需要我深入理解設計意圖，纔能更好地進行現場的安裝和初次投運檢查。坦白說，很多設計規範的文本對我來說簡直是天書。但是，這本書的敘述方式非常“有溫度”。它沒有用那種高高在上的理論腔調，而是用非常貼近實際操作的語言來解釋復雜的力學行為。比如，講解壓力容器封頭在溫度梯度下的熱應力分布時，它用瞭一個非常形象的比喻——就像給一個快速升溫的金屬碗加熱一樣，清晰地展示瞭內層和外層材料延展性的不一緻如何導緻應力集中。更棒的是，書中附帶的許多診斷流程圖，簡直是現場故障排除的“急救包”。當我們遇到壓力容器在運行中齣現微小變形或異常振動時，可以迅速參照書中的步驟進行初步判斷，定位問題根源。這種理論聯係實際的編寫風格，極大地縮短瞭我從理論知識到現場應用之間的鴻溝。它教會我的不僅是“如何設計”，更是“如何檢查一個設計是否真正閤理地反映在實體設備上”。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我們這些常年與高溫高壓打交道的設計師們量身定做的“寶典”。我剛入手時，就被它那種深入骨髓的嚴謹性給震撼瞭。它不像市麵上那些泛泛而談的入門讀物，而是直接切入核心——從材料選擇的細微差彆，到應力分析的復雜模型，無不詳述。尤其是關於蠕變和疲勞壽命評估的那幾章，簡直是教科書級彆的深度解析。作者沒有停留在規範條文的羅列上，而是用大量的實例和圖錶，將那些晦澀難懂的理論知識，轉化為工程師可以立即上手操作的流程。比如，講解如何處理復雜幾何形狀下的局部應力集中問題時，書中提供的有限元分析結果與實際破壞案例的對比，讓我對以往依賴經驗判斷的環節産生瞭深刻的反思。它迫使我重新審視每一個設計決策背後的物理基礎，極大地提升瞭我對潛在風險的預判能力。這本書的價值在於，它不僅告訴你“應該怎麼做”，更告訴你“為什麼必須這樣做”，這種對設計哲學層麵的探討，是任何快速參考手冊都無法替代的。我敢說，任何一個想從“能齣圖”邁嚮“能設計齣可靠精品”的壓力容器工程師，都應該將它放在案頭，時常翻閱，從中汲取真知灼見。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，我一開始是衝著書名中的“設計指南”幾個字纔買的，期待的是一套現成的、可直接套用的圖錶和計算公式集。然而，讀下來我發現這本書遠超齣瞭這個範疇，它更像是一套關於“工程思維”的訓練手冊。它的結構非常注重邏輯的連貫性，每一章的過渡都經過精心設計，確保讀者不會在知識點的海洋中迷失方嚮。例如，在講解腐蝕控製策略時，它不僅僅羅列瞭陰極保護、緩蝕劑等技術手段，而是先從熱力學和電化學的角度，剖析瞭腐蝕的驅動力，然後再係統地介紹這些手段是如何從根本上對抗這些驅動力的。這種自底嚮上的解析，使我能夠根據特定的操作環境，靈活地組閤或創新齣最適閤的防護方案，而不是死闆地遵循既有模闆。此外，書中對規範更新曆史的簡要迴顧，也讓我理解瞭為什麼某些設計要求會隨著時間的推移而改變，這對於維護設計文件的長期有效性至關重要。總而言之，這是一本需要沉下心來細細研讀的力作，它不僅僅是提供答案，更是培養提問和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

對於那些緻力於提升自己設計方法論的資深工程師而言，這本書的價值在於其對“容錯設計”理念的深刻闡述。現代工程的挑戰不再是僅僅避免立即的災難性失效，而是要確保設備能在復雜工況下，達到預定的數十年服役周期。這本書在這方麵著墨頗多。它詳細分析瞭多循環疲勞損傷纍積模型，並且引入瞭概率論的概念來量化設計壽命的不確定性。我特彆欣賞作者對“設計裕度”的討論，它清晰地闡述瞭為什麼在某些關鍵區域過度保守可能導緻材料浪費和製造成本飆升，而在另一些區域的微小放鬆可能導緻災難性的後果。這種對風險-收益權衡的精妙把握，正是區分優秀設計師和平庸工程師的關鍵。書中提供的案例分析，往往聚焦於那些“非典型失效模式”，例如在間歇性操作和停機維護階段的腐蝕加速問題，這在標準的規範計算中常常被簡化處理。這本書真正做到的是，將工程設計從一種“滿足規範的機械活動”，提升為一種對係統風險的全麵、前瞻性的管理藝術。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初對這類專業手冊抱有一絲懷疑，總覺得它們充斥著大量過時的標準和過於保守的假設。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。它最讓我稱道的一點是其對新材料和新工藝的關注度。在談到鎳基閤金在極端腐蝕環境下的應用時，書中詳細列舉瞭不同熱處理規範對晶間腐蝕敏感性的影響，這對於我們承接海外尖端項目至關重要。另外，這本書的排版和邏輯結構也極其齣色。它不是簡單地堆砌公式，而是構建瞭一個層層遞進的知識體係。當你閱讀到高級主題時，總能清晰地追溯到前麵對基礎力學原理的鋪墊。特彆是關於爆炸成形和特殊焊縫檢驗的章節，作者巧妙地整閤瞭國際標準（如ASME、EN）的最新動態，並在關鍵分歧點上給齣瞭閤理的工程判斷依據。這對於我們進行多標準兼容設計時，提供瞭極大的便利和信心。讀完這本書，我感覺自己像是完成瞭一次係統的、高強度的專業訓練，對如何平衡安全裕度與經濟性，有瞭更成熟、更靈活的駕馭能力。這不再是一本參考書，更像是一位經驗豐富的老工程師在耳邊耐心指導。

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有用

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