ASME 8 压力容器规范分析【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

ASME 8 压力容器规范分析PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 ASME压力容器规范是压力容器的建造规则1

1.2 ASME规范制定了强制性要求、特殊禁用规定以及非强制性指南2

1.3 ASME规范是包括多种制造方法、多种材料容器的建造规则3

1.4 ASME Ⅷ－1、Ⅷ－2是包括立式或卧式容器、换热器、球形容器、膨胀节等在内各种压力容器的建造规则3

1.5 Ⅷ－1、Ⅷ－2、Ⅷ－3共三册各适用于不同的对象5

1.6 关于计算机和有限元的使用、设计用线算图和曲线拟合公式7

1.7 ASME规范的卷、版本、增补、条款解释、规范案例、例题8

1.8 内容不断增加、更新，安全（设计）系数不断降低，不断引入新的设计理念9

1.9 和国内标准的编写习惯略有不同11

参考文献12

第1篇 ASME Ⅷ-1和Ⅷ－2按规则设计部分分析14

第2章 材料、安全系数和防脆断措施14

2.1 受压件和非受压件的材料14

2.2 安全系数和材料许用应力的确定14

2.3 防止脆性断裂的总体思路、措施及其相关规定的制订依据16

2.3.1 防止脆性断裂的历史沿革16

2.3.2 ASMEⅧ－1的防脆断措施分析18

2.4 Ⅷ－2在材料、安全系数和防脆断措施方面的主要区别27

2.4.1 确定许用应力的安全系数和许用材料27

2.4.2 防止脆性断裂的措施28

2.5 我国压力容器标准GB 150、JB 4732在材料、安全系数和防脆断措施方面的主要区别30

参考文献32

第3章 焊接接头和焊接接头系数33

3.1 焊接接头的分类33

3.1.1 分类的目的33

3.1.2 分类的基本出发点33

3.1.3 焊接接头分类34

3.1.4 焊接接头形式36

3.1.5 焊接接头的无损检测程度38

3.2 焊接接头系数38

3.2.1 焊接接头的使用限制38

3.2.2 焊接接头的无损检测要求和相应的标志39

3.2.3 焊接接头系数的选用40

3.2.4 确定焊接接头系数的实例分析41

3.2.5 角接接头的结构形式和强度校核43

3.3 焊接接头的有关问题44

3.3.1 焊接接头处及其附近的开孔接管44

3.3.2 焊接接头在容器上的布置45

3.4 Ⅷ－2在焊接接头类别和形式、焊接接头的使用、无损检测以及焊接接头系数上的主要区别45

3.5 GB 150在焊接接头类别和形式、焊接接头的使用、无损检测以及焊接接头系数方面的主要区别50

3.5.1 GB 150的焊接接头分类50

3.5.2 GB 150的焊接接头无损检测和焊接接头系数51

3.5.3 GB 150的焊接接头在容器上的布置52

参考文献52

第4章 压力容器设计中的有关问题53

4.1 失效准则53

4.2 强度理论54

4.3 载荷54

4.4 设计（操作、许用）温度和设计（操作、设计、最大许用工作）压力54

4.5 独立容器和组合容器55

4.6 厚度55

4.7 压力试验56

4.7.1 液压试验56

4.7.2 气压试验59

4.7.3 试验温度59

4.8 设计中所采用的安全措施59

4.8.1 腐蚀裕量和指示孔59

4.8.2 检查孔60

4.8.3 超压防护装置60

4.9 Ⅷ－2在所用强度理论、载荷、设计许用应力和压力试验上的主要区别62

4.1 0 GB 150和ASME Ⅷ－1在压力试验上的联系和区别65

参考文献67

第5章 内压圆筒和封头设计68

5.1 内压圆筒和球壳设计68

5.2 内压封头设计70

5.2.1 椭圆形（包括半球形）封头设计71

5.2.2 碟形（包括半球形）封头设计73

5.2.3 锥形封头设计75

5.2.4 平封头设计82

5.3 ASME Ⅷ－2在内压圆筒和封头设计中的主要区别84

5.3.1 圆筒、球壳和锥壳84

5.3.2 碟形和椭圆形封头设计87

5.3.3 平封头设计88

5.4 GB 150在内压圆筒和封头设计中的主要区别88

5.4.1 圆筒、球壳和锥壳设计88

5.4.2 椭圆和碟形封头设计89

5.4.3 平封头设计90

参考文献90

第6章 真空容器和外压组件设计91

6.1 外压组件的稳定性设计概述92

6.1.1 外压圆筒的周向稳定性设计92

6.1.2 外压圆筒上的加强圈设计97

6.2 外压封头设计99

6.2.1 球形封头设计99

6.2.2 椭圆形封头设计100

6.2.3 碟形封头设计100

6.2.4 锥形封头设计100

6.3 圆筒的许用轴向压缩应力108

6.4 半管式夹套容器设计109

6.4.1 半管式夹套容器设计的主要思路109

6.4.2 设计方法、步骤和应予注意点110

6.5 ASME Ⅷ－2在外压组件和半管式夹套设计中的主要区别111

6.5.1 ASME Ⅷ－2（2007年版起）对外压组件设计的修改111

6.5.2 外压组件设计中的有关问题112

6.5.3 圆筒在外压及其他载荷作用下的设计113

6.5.4 锥壳在外压及其他载荷下的设计122

6.5.5 球壳、半球形和成形封头在外压及其他载荷作用下的设计124

6.5.6 ASME Ⅷ－2对半管式夹套设计的修改125

6.6 GB 150在外压组件设计中的主要区别125

参考文献128

第7章 开孔接管及其补强设计129

7.1 开孔补强的理论基础130

7.1.1 孔边的应力增强130

7.1.2 开孔对容器材料承载截面积和承载能力的削弱130

7.1.3 接管和器壁构成不连续结构所引起附加的边缘应力131

7.2 ASME Ⅷ－1的补强设计方法131

7.2 1补强设计准则131

7.2.2 开孔形状、开孔相对于组件尺寸的限制132

7.2.3 补强的有效范围132

7.2.4 不需补强的最大开孔直径132

7.2.5 开孔和焊接接头的相遇或相邻134

7.2.6 开孔补强计算134

7.2.7 开有排孔时的设计138

7.2.8 圆筒和锥壳上的大开孔补强138

7.2.9 补强件及其焊缝的强度校核143

7.2.1 0接管颈部的厚度147

7.3 ASME Ⅷ－2的补强设计方法148

7.3.1 总的思路148

7.3.2 内压圆筒上径向开孔接管的补强计算150

7.3.3 外压圆筒上径向开孔接管的补强计算简述153

7.3.4 其他内压或外压组件上径向或非径向开孔接管的补强154

7.4 GB 150和ASME Ⅷ－1的联系和区别154

参考文献157

第8章 法兰及其相关组件的设计159

8.1 密封计算159

8.2 法兰计算161

8.2.1 法兰应力计算161

8.2.2 法兰力矩计算164

8.2.3 法兰设计的应力和刚度校核166

8.2.4 对华脱尔斯法兰设计方法的讨论168

8.3 用螺栓连接的凸形封头169

8.3.1 类型（a）的设计170

8.3.2 类型（b）的设计170

8.3.3 类型（c）的设计171

8.3.4 类型（d）的设计172

8.4 反向法兰和中心开有单个大圆孔的整体平盖174

8.4.1 反向法兰174

8.4.2 中心开有单个大圆孔的整体平盖177

8.4.3 中心开有单个大圆孔平盖和反向法兰的相互联系181

8.5 卡箍连接件的设计182

8.5.1 卡箍连接螺栓的受载分析和设计182

8.5.2 卡箍和高颈的受载分析184

8.5.3 高颈和卡箍的应力分析和校核条件186

8.6 螺栓中心圆外由金属与金属相接触的平面法兰设计188

8.6.1 受载分析189

8.6.2 组件的分级和单个法兰的分类190

8.6.3 1级组件法兰的各部应力计算191

8.6.4 法兰设计许用应力194

8.6.5 法兰厚度和螺栓总截面积的估计194

8.7 ASME Ⅷ－2在法兰及其相关组件设计上的主要区别195

8.7.1 法兰设计195

8.7.2 用螺栓连接的凸形封头设计195

8.7.3 反向法兰设计196

8.7.4 卡箍连接件设计196

8.8 GB 150和ASME Ⅷ－1在法兰及其相关组件设计上的联系和区别196

参考文献197

第9章 非圆形截面容器198

9.1 非圆形截面容器的结构和载荷分析198

9.1.1 焊接结构和设计中的考虑198

9.1.2 开孔和对开孔后引起削弱的考虑199

9.1.3 载荷199

9.2 非圆形截面容器设计原理分析199

9.2.1 容器两端封头对侧板的加强作用200

9.2.2 设置加强件的有关问题200

9.2.3 应力校核条件203

9.2.4 焊接接头系数E和孔带削弱系数e203

9.3 内压非圆形截面容器设计公式举例分析203

9.3.1 无加强件、无拉撑件、无过渡圆弧的对称矩形截面容器204

9.3.2 无拉撑件、无过渡圆弧、设有加强件的对称矩形截面容器205

9.4 受外压（真空）的非圆形截面容器207

9.4.1 侧板和封头的稳定性校核207

9.4.2 非圆形截面容器的柱状稳定性校核209

9.5 GB 150和ASME Ⅷ－1的联系和区别210

参考文献210

第10章 管壳式换热器和膨胀节211

10.1 管壳式换热器管板设计的基本原理211

10.2 各类换热器管板对开孔削弱的共有考虑212

10.3 U形管式换热器管板的设计213

10.3.1 结构类型213

10.3.2 影响各类结构管板的因素分析213

10.3.3 设计规程分析215

10.3.4 对简支U形管式管板的设计程序分析218

10.4 固定管板式换热器管板的设计218

10.4.1 结构类型218

10.4.2 影响各类管板结构的因素分析219

10.4.3 设计规程分析220

10.4.4 计及邻近管板处筒体不同材料和厚度的结构和设计224

10.5 浮动管板式换热器管板的设计225

10.5.1 结构类型225

10.5.2 影响各类管板结构的因素分析225

10.5.3 设计规程分析228

10.6 管子对管板连接的强度设计231

10.7 膨胀节234

10.7.1 强度、刚度要求和许用循环次数计算234

10.7.2 轴向位移计算236

10.7.3 轴向刚度计算237

10.7.4 膨胀节的压力试验237

10.8 ASME Ⅷ－2的管壳式换热器设计237

10.9 我国热交换器标准GB 151和ASME Ⅷ－1的联系和区别237

参考文献239

第11章 ASME Ⅷ－2的卧式容器及鞍座设计240

11.1 结构分析242

11.2 载荷分析242

11.3 各处应力计算及强度校核243

11.3.1 圆筒上的轴向总应力及其校核条件244

11.3.2 鞍座处圆筒或封头上的切向剪切应力和封头上的附加拉伸应力及其校核条件246

11.3.3 鞍座处圆筒及其加强圈上（如设置）的周向压缩总应力及其校核条件249

11.3.4 鞍座载荷校核256

11.4 双鞍座卧式容器上各处应力的汇总257

参考文献259

第12章 制造、检验和试验中有关问题的分析260

12.1 冷、热加工成形260

12.1.1 多层容器层板贴合度的要求260

12.1.2 壳体在成形后允许的局部减薄区263

12.1.3 焊后热处理要求263

12.1.4 冷成形后的热处理要求264

12.1.5 对接焊缝的布置、错边及余高264

12.1.6 圆筒、锥壳和球壳在成形后的允许偏差266

12.1.7 成形封头的形状允差267

12.2 无损检测要求268

12.3 压力试验268

12.4 ASME Ⅷ－2在制造、检验和试验规定中的主要区别268

12.4.1 圆筒和壳体上的局部减薄区268

12.4.2 焊后热处理要求268

12.4.3 冷成形后的热处理要求268

12.4.4 对接焊缝的布置、错边及余高269

12.4.5 圆筒、锥壳和球壳以及成形封头在成形后的允许偏差269

12.4.6 无损检测要求270

12.4.7 压力试验270

12.5 我国标准GB 150和ASME Ⅷ－1在制造、检验和试验中有关问题的联系和主要区别270

参考文献270

第2篇 ASME Ⅷ－2按分析设计部分分析272

第13章 ASME Ⅷ－2按应力分析设计部分的改写背景272

13.1 压力容器设计方法进展沿革272

13.2 应力分析设计方法的由来及其总体思想273

13.3 ASME Ⅷ－2的改写背景274

13.4 按规则设计和按分析设计的关系275

参考文献276

第14章 应力分类及其评定277

14.1 应力分类的力学基础277

14.1.1 计算应力的方法277

14.1.2 不连续应力分析278

14.2 和应力分类相关的术语281

14.3 应力分类的基本出发点282

14.4 应力分类283

14.4.1 容器组件的应力分类283

14.4.2 接管颈部中应力分类的补充要求285

14.5 当量应力的限制条件及其分析291

14.5.1 当量应力的推导291

14.5.2 当量应力的限制条件292

14.5.3 对一次应力强度限制条件的分析293

14.5.4 安定性分析原理（对二次应力Q的限制）295

14.5.5 疲劳分析原理[对Pm（PL）+Pb+Q+F当量应力范围的限制]296

14.5.6 对热应力棘轮作用的限制原理简述296

14.6 欧盟标准EN 13445和Ⅷ－2在应力分类及其评定上的联系和区别298

14.7 我国JB 4732钢制压力容器——分析设计标准和ASME Ⅷ－2在应力分类及其评定上的联系和区别299

参考文献300

第15章 按应力分析设计301

15.1 防止塑性垮塌302

15.1.1 弹性应力分析方法303

15.1.2 极限载荷分析方法305

15.1.3 弹－塑性应力分析方法306

15.2 防止局部失效307

15.2.1 弹性分析307

15.2.2 弹－塑性分析308

15.3 防止由失稳引起的垮塌308

15.4 我国JB 4732钢制压力容器——分析设计标准和ASMEⅧ－2在应力分析设计上的联系和区别310

参考文献311

第16章 低循环疲劳设计312

16.1 疲劳分析的筛分313

16.1.1 以可比较设备的经验为基础的筛分准则314

16.1.2 筛分方法A314

16.1.3 筛分方法B315

16.2 基于以光滑试杆试验为基础的疲劳设计曲线317

16.2.1 疲劳设计曲线的安全系数317

16.2.2 平均应力对疲劳设计曲线影响的调整318

16.2.3 对温度影响的考虑318

16.2.4 当量应力幅及其求取318

16.3 焊接连接件的疲劳分析和用弹性应力分析方法确定当量结构应力范围320

16.4 应力集中系数、疲劳强度减弱系数和开孔接管的应力指数321

16.5 螺栓的疲劳分析323

16.6 疲劳评定的积累损伤326

16.7 热应力棘轮现象的评定327

参考文献329

第3篇 ASME Ⅷ－3简要分析332

第17章 高压容器的特点及其引起的特殊考虑332

17.1 由于厚壁所引起的考虑332

17.1.1 采用塑性失效准则332

17.1.2 塑性自增强设计333

17.2 由于采用高强度钢的考虑334

17.2.1 关于材料的冲击试验334

17.2.2 引入“未爆先漏”的失效准则334

17.3 其他有关问题336

参考文献336

附录 壳体上的局部应力计算337

参考文献352