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第一篇 化工容器设计1

第一章 内压薄壁容器设计1

第一节 簿壁壳体的应力方程式2

一、受均匀内压的圆筒形壳体4

二、回转壳体4

第二节 边缘问题9

一、无力矩理论的应用范围9

二、边缘应力发生原因10

三、边缘问题的一种解法13

四、边缘应力的特性15

第三节 圆筒形容器设计17

一、圆筒形壳体的应力计算17

二、内压圆筒的强度计算公式19

三、计算公式中各参数的取法21

四、材料选择26

五、筒体的最小壁厚27

六、容器的压力试验27

第四节 球形容器设计29

一、球形壳体的应力计算29

二、球形容器的强度计算公式31

三、球形容器的压力试验32

第五节 内压端盖的设计32

一、半球形端盖32

二、椭园形端盖33

三、碟形端盖36

四、圆锥形端盖38

五、平板盖45

第六节 中低压化工容器设计举例47

第二章 外压薄壁容器设计52

第一节 构件在外载荷作用下的稳定性问题52

一、压杆稳定概念52

二、圆环的稳定性53

第二节 外压容器设计55

一、外压容器筒体计算55

二、加强圈设计66

三、外压端盖计算70

第三章 容器的附件设计74

第一节 法兰连接的设计74

一、法兰的公称直径、公称压力、法兰标准75

二、法兰的结构类型76

三、法兰密封面的型式78

四、垫片的选择79

五、法兰连接设计83

六、法兰设计举例93

第二节 容器的开孔与补强97

一、接管、视镜、手孔和人孔97

二、应力集中概念99

三、开孔补强100

第三节 容器的支座104

一、直立设备支座104

二、卧式设备支座115

三、球型容器支座125

第四章 高压容器127

第一节 概述127

一、高压容器结构与设计的特点127

二、高压容器的材料128

三、高压容器筒体的制造方法130

第二节 高压圆筒的设计与计算140

一、单层式高压圆筒的强度计算140

二、超高压容器筒体的强度计算156

三、多层式高压圆筒的受力分析与强度计算163

第三节 高压密封的设计与计算166

一、概述166

二、高压容器的强制式密封166

三、高压容器的自紧式密封170

四、卡环连接的设计计算180

第四节 高压容器的零部件183

一、端盖183

二、端部法兰187

三、高压容器的开孔与补强189

第二篇 化工容器制造194

第一章毛坯的准备与加工194

第一节 材料准备194

一、材料选择194

二、材料检验194

三、钢材的矫形，净化199

第二节 放样划线201

一、封头的近似展开201

二、号料204

第三节 切割下料205

一、剪切法205

二、氧气切割206

三、电弧空气切割210

四、等离子切割210

五、边缘加工211

第四节 钢材的弯曲213

一、钢板的弯卷213

二、型钢的弯曲217

三、管子的弯曲218

第五节 封头的成型220

一、制造方法220

二、冲压工艺224

三、封头质量检验225

第二章 焊接226

第一节 化工设备制造中常用的焊接方法226

一、气焊226

二、手工电弧焊230

三、埋弧自动焊240

四、气体保护焊244

五、电渣焊246

第二节 焊接金属学知识247

一、焊接热影响对金属组织的作用247

二、焊接裂缝250

第三节 焊接应力与变形254

一、焊接应力254

二、焊接应力对结构强度的影响257

三、减少和消除焊接应力的措施258

四、焊接变形262

五、预防和减少焊接变形的措施264

第四节 几种金属材料的焊接265

一、金属材料的可焊性266

二、低碳钢的焊接266

三、普低钢的焊接267

四、18—8型铬镍奥氏体不锈钢的焊接271

五、铝的焊接277

六、铸铁的补焊279

第五节 化工设备焊接结构设计282

一、可焊到性282

二、选用可靠的焊接接头和合适的坡口型式282

三、结构制造的合理性287

四、制订图面技术要求288

第三章 化工设备的组装与检验289

第一节组装及组对工具289

一、组装的技术要求289

二、筒体组对与组对工具291

三、管子在管板上的固定294

四、附件的组装296

第二节 焊缝缺陷及检验297

一、焊缝缺陷297

二、焊缝质量检验298

第三节 化工容器成品质量检验305

一、概述305

二、压力试验和渗漏试验306