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第1章 锅炉压力容器安全概论1

1.1绪言1

1.1.1锅炉压力容器安全的重要性1

1.1.2避免锅炉压力容器事故的途径2

1.1.3学科特点及研究方法3

1.2锅炉压力容器的结构4

1.2.1压力容器的结构4

1.2.2锅炉的结构6

1.3锅炉压力容器的分类20

1.3.1压力容器的分类20

1.3.2锅炉的分类24

1.4特种设备法律法规体系27

1.4.1概述27

1.4.2特种设备法律法规体系28

第2章 锅炉压力容器应力分析35

2.1薄壁容器承受内压时的应力分析35

2.2回转薄壳的无力矩理论37

2.2.1回转壳体的基本概念37

2.2.2无力矩理论的基本方程39

2.2.3无力矩理论在典型壳体上的应用42

2.2.4无力矩理论的应用条件46

2.3锅炉压力容器的不连续分析47

2.3.1有力矩理论的概念47

2.3.2不连续分析与边缘应力47

2.3.3不连续应力的特性及在工程设计中的考虑53

2.4厚壁圆筒的弹性应力分析53

2.4.1厚壁容器应力变形的特点53

2.4.2厚壁圆筒的应力分析54

2.4.3厚壁与薄壁圆筒应力公式的比较60

2.5热应力61

2.5.1热膨胀和热应力61

2.5.2产生热应力的几种常见情况62

2.5.3厚壁圆筒的热应力63

2.5.4锅炉启停时锅筒壁面中的热应力67

第3章 锅炉压力容器强度设计68

3.1强度设计准则及强度条件68

3.1.1强度失效设计准则68

3.1.2强度理论及强度条件69

3.2承压壳体的设计计算70

3.2.1内压圆筒的强度计算70

3.2.2球形壳体的强度计算71

3.2.3设计参数的确定72

3.2.4受内压封头的强度计算78

3.2.5单层厚壁圆筒的强度计算82

3.2.6承受外压元件的失效控制84

3.2.7举例84

3.3筒体开孔和开孔补强设计85

3.3.1补强方法85

3.3.2补强结构86

3.3.3开孔补强设计准则86

3.3.4允许不另行补强的最大开孔直径87

3.3.5等面积补强计算87

3.3.6锅炉筒体的开孔补强89

第4章 锅炉压力容器制造及检验安全技术91

4.1制造工序简介91

4.2承压壳体制造的质量控制与质量监督93

4.3锅炉压力容器检验94

4.4压力试验96

4.5锅炉压力容器设计制造安全100

第5章 锅炉压力容器安全装置102

5.1安全附件及安全泄压装置102

5.1.1安全附件分类102

5.1.2安全泄压装置类型102

5.2锅炉压力容器安全泄放量104

5.2.1压缩气体或水蒸气容器安全泄放量计算104

5.2.2液化气体容器安全泄放量计算104

5.2.3反应容器的安全泄放量106

5.3安全阀106

5.3.1安全阀的基本结构及要求106

5.3.2安全阀的种类107

5.3.3安全阀主要性能参数109

5.3.4安全阀理论排量计算110

5.3.5安全阀型号编制方法112

5.3.6安全阀的试验与调整113

5.3.7安全阀的选用118

5.3.8安全阀的安装与维护119

5.3.9安全阀常见故障及消除方法120

5.4爆破片、爆破帽与易熔塞121

5.4.1爆破片121

5.4.2爆破帽127

5.4.3易熔塞127

5.5安全泄压装置设置原则128

5.5.1压力容器安全泄压装置的设置128

5.5.2锅炉安全阀设置原则129

5.6其他安全防护装置129

5.6.1压力表129

5.6.2液位计132

5.6.3锅炉的报警及联锁保护装置136

第6章 锅炉压力容器事故及预防140

6.1锅炉压力容器爆炸能量及危害140

6.1.1物理爆炸与化学爆炸140

6.1.2物理爆炸的能量141

6.1.3爆炸冲击波及其伤害——破坏作用143

6.1.4锅炉爆炸能量计算145

6.1.5蒸气云爆炸的冲击波伤害——破坏半径146

6.2锅炉压力容器失效分析原理147

6.2.1失效分析的概念147

6.2.2锅炉压力容器常见失效形式148

6.2.3失效分析步骤150

6.2.4失效分析常用方法151

6.3承压部件的断裂失效155

6.3.1韧性断裂155

6.3.2脆性断裂157

6.3.3疲劳断裂159

6.3.4应力腐蚀断裂161

6.3.5蠕变断裂164

6.4承压部件的腐蚀失效165

6.4.1金属腐蚀分类166

6.4.2点蚀与均匀腐蚀167

6.4.3缝隙腐蚀与晶间腐蚀168

6.4.4腐蚀疲劳与腐蚀磨损169

6.4.5氢脆170

6.4.6其他常见腐蚀172

6.4.7控制腐蚀的方法174

6.5锅炉常见事故及预防175

6.5.1锅炉供水及水质引起的事故及预防175

6.5.2锅炉爆管事故178

6.5.3燃烧烟风系统事故180

6.5.4锅炉爆炸事故183

6.6压力容器常见事故及预防184

6.6.1爆炸事故184

6.6.2超压与超温事故185

6.6.3异常声响与异常变形事故186

6.6.4泄漏与异常振动186

第7章 锅炉压力容器安全管理188

7.1锅炉压力容器事故处理原则188

7.1.1事故分类188

7.1.2事故的调查处理189

7.1.3事故单位的工作189

7.2锅炉压力容器安全管理要点189

7.3锅炉安全管理及定期检验192

7.3.1锅炉启动、运行安全管理192

7.3.2锅炉停炉安全管理199

7.3.3锅炉水处理200

7.3.4锅炉的定期检验202

7.4压力容器安全管理及定期检验205

7.4.1压力容器安全操作管理205

7.4.2压力容器年度检查207

7.4.3压力容器的定期检验208

7.4.4压力容器安全状况评级213

7.4.5压力容器缺陷的处理215

7.5锅炉压力容器安全附件管理217

7.5.1安全附件的运行检查217

7.5.2安全附件的停机检查220

7.6气瓶安全管理及定期检验220

7.6.1气瓶分类221

7.6.2瓶装气体分类221

7.6.3气瓶的结构222

7.6.4气瓶参数223

7.6.5气瓶的充装225

7.6.6气瓶的检验与评定228

7.6.7气瓶储存、运输与使用安全管理230

7.6.8有关气瓶的主要术语232

参考文献232