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ASME Ⅷ壓力容器規範分析（修訂版）

為了解決ut檢測的問題，作者丁伯民 這樣論述：

本書是系統地分析美國《鍋爐及壓力容器規範》第Ⅷ卷1、2、3冊2017年版(偏重於設計部分)的專著。由於美國規範編排方式的特殊性,同一主題前後穿插,有關內容相互關聯,以致在查閱某一主題時頗費周折。為方便讀者應用規範,本書根據國內使用習慣,把各主題列成專章撰寫。   本書著重於分析規範中有關規程的制定原理,理清在應用中的主要思路,並聯繫我國的相關標準,以幫助讀者全面理解和使用ASMEⅧ規範,以及和我國相關壓力容器標準的聯繫與區別。 本書可供從事壓力容器設計、製造、檢測、核對總和安全監察人員,特別是規範取證單位以及和涉外專案有關的人員學習與使用ASMEⅧ-1、Ⅷ-2之用;也可作為上述人員和有關科技

人員進一步理解美國壓力容器規範與技術進修的參考材料。 丁伯民，華東理工大學（退休），教授（退休），從大學畢業至今，一直在華東理工大學(原華東化工學院)從事化工設置和壓力容器的教學和研究工作，也做過一些化工設備和壓力容器的設計和審核工作。退休後，受有關單位之約，做一些標準編制、ASME壓力容器標準翻譯、壓力容器規範標準的講解(人員培訓)等工作。前後在《化工設備與管道》、《壓力容器》、《ASME在中國》《石油化工設備》等專業雜誌發表過100余篇文章。 第1章 緒論 1 1.1 ASME壓力容器規範是壓力容器的建造規則 1 1.2 ASME規範規定了強制性要求

、特殊禁用規定以及非強制性指南 2 1.3 ASME規範是包括多種製造方法、多種材料容器的建造規則 3 1.4 ASME Ⅷ-1、Ⅷ-2是包括立式或臥式容器、換熱器、球形容器、膨脹節等在內各種壓力容器的建造規則 4 1.5 Ⅷ-1、Ⅷ-2、Ⅷ-3共三冊,各適用於不同的物件 5 1.6 關於電腦和有限元的使用,設計用線算圖和曲線擬合公式 8 1.7 ASME規範的卷、版本、增補、條款解釋、規範案例、例題 9 1.8 內容不斷增加、更新,安全(設計)係數不斷降低,不斷引入新的設計理念 11 1.9 和我國相關壓力容器標準的關係 12 1.10 對閱讀、使用ASME規範的提醒 13 參考文獻 14

第1篇 ASME Ⅷ-1分析 第2章 材料、安全係數和低溫操作的防脆斷措施 17 2.1 受壓件和非受壓件的材料 17 2.2 安全係數和材料許用應力的確定 17 2.3 防止低溫操作脆性斷裂的總體思路、措施及其相關規定的制定依據 20 2.3.1 防止低溫操作脆性斷裂的歷史沿革 20 2.3.2 ASME Ⅷ-1的低溫操作防脆斷措施分析 22 2.3.3 對理解規範關於防脆斷措施相關規定時的注意點 31 2.4 我國壓力容器標準GB 150在材料、安全係數和防脆斷措施方面的主要區別 31 參考文獻 33 第3章 焊接接頭和焊接接頭係數 34 3.1 焊接接頭 34 3.1.1 分類的目的

34 3.1.2 分類的基本出發點 34 3.1.3 焊接接頭分類 35 3.1.4 對理解規範關於焊接接頭分類時的注意點 38 3.1.5 焊接接頭型式 38 3.1.6 焊接接頭的無損檢測程度 39 3.2 焊接接頭係數 40 3.2.1 焊接接頭的使用限制 40 3.2.2 焊接接頭的無損檢測要求和相應的標誌 41 3.2.3 焊接接頭係數的選用 42 3.2.4 確定焊接接頭係數的實例分析 43 3.2.5 角接接頭的結構型式和強度校核 45 3.3 焊接接頭的有關問題 46 3.3.1 焊接接頭處及其附近的開孔接管 46 3.3.2 焊接接頭在容器上的佈置 47 3.4 GB 15

0在焊接接頭類別和類型、焊接接頭的使用、無損檢測以及焊接接頭係數方面的主要區別 47 3.4.1 GB 150的焊接接頭分類 47 3.4.2 GB 150的焊接接頭無損檢測和焊接接頭係數 49 3.4.3 GB 150的焊接接頭在容器上的佈置 49 參考文獻 50 第4章 壓力容器設計中的有關問題 51 4.1 失效準則 51 4.2 強度理論 52 4.3 載荷 52 4.4 設計(操作、許用)溫度和設計(操作、設計、最大許用工作)壓力 53 4.5 獨立容器和組合容器 53 4.6 厚度 54 4.7 壓力試驗 54 4.7.1 液壓試驗 54 4.7.2 氣壓試驗 57 4.7.3

試驗溫度 58 4.7.4 對理解規範關於壓力試驗相關規定時的注意點 58 4.8 設計中所採用的安全措施 58 4.8.1 腐蝕裕量和指示孔 58 4.8.2 檢查孔 59 4.8.3 超壓防護裝置 59 4.9 GB 150和ASME Ⅷ-1在防止各種失效方式的措施以及壓力試驗上的聯繫和區別 60 4.9.1 防止各種失效方式的措施 60 4.9.2 壓力試驗 61 參考文獻 63 第5章 內壓圓筒和封頭設計 64 5.1 內壓圓筒和球殼設計 64 5.2 內壓封頭設計 66 5.2.1 橢圓形(包括半球形)封頭設計 67 5.2.2 碟形(包括半球形)封頭設計 69 5.2.3 錐形封

頭設計 72 5.2.4 平封頭設計 79 5.2.5 對理解各類內壓封頭設計原理時的注意點 81 5.3 GB 150在內壓圓筒和封頭設計中的主要區別 81 5.3.1 圓筒、球殼和錐殼設計 81 5.3.2 橢圓和碟形封頭設計 84 5.3.3 平封頭設計 85 參考文獻 85 第6章 真空容器和外壓組件設計 86 6.1 外壓組件的穩定性設計概述 87 6.1.1 外壓圓筒的周向穩定性設計 87 6.1.2 外壓圓筒上的加強圈設計 92 6.2 外壓封頭設計 95 6.2.1 球形封頭設計 95 6.2.2 橢圓形封頭設計 96 6.2.3 碟形封頭設計 96 6.2.4 錐形封頭設計

96 6.2.5 對理解各類外壓封頭設計原理時的注意點 105 6.3 圓筒的許用軸向壓縮應力 106 6.4 半管式夾套容器設計 106 6.4.1 半管式夾套容器設計的主要思路 107 6.4.2 設計方法、步驟和應予注意的點 108 6.5 GB 150在外壓組件設計中的主要區別 108 參考文獻 111 第7章 開孔接管及其補強設計 112 7.1 開孔補強的理論基礎 113 7.1.1 孔邊的應力增強 113 7.1.2 開孔對容器材料承載截面積和承載能力的削弱 113 7.1.3 接管和器壁構成不連續結構所引起附加的邊緣應力 114 7.2 補強設計方法 115 7.2.1 補

強設計準則 115 7.2.2 開孔形狀、開孔相對於組件尺寸的限制 115 7.2.3 補強的有效範圍 116 7.2.4 不需補強的最大開孔直徑 116 7.2.5 開孔和焊接接頭的相遇或相鄰 117 7.2.6 開孔補強計算 118 7.2.7 開有排孔時的設計 122 7.2.8 圓筒和錐殼上的大開孔補強 122 7.2.9 補強件及其焊縫的強度校核 124 7.2.10 接管頸部的厚度 128 7.2.11 對理解開孔補強設計原理時的注意點 129 7.3 GB 150和ASME Ⅷ-1的聯繫和區別 130 參考文獻 133 第8章 法蘭及其相關組件的設計 134 8.1 密封計算

135 8.2 法蘭計算 136 8.2.1 法蘭應力計算 136 8.2.2 法蘭力矩計算 139 8.2.3 法蘭設計的應力和剛度校核 142 8.2.4 對華脫爾斯法蘭設計方法的討論 143 8.2.5 對理解華脫爾斯法蘭設計方法原理時的注意點 144 8.3 用螺栓連接的凸形封頭 144 8.3.1 類型(a)的設計 145 8.3.2 類型(b)的設計 145 8.3.3 類型(c)的設計 146 8.3.4 類型(d)的設計 148 8.4 反向法蘭和中心開有單個大圓孔的整體平蓋 150 8.4.1 反向法蘭 150 8.4.2 中心開有單個大圓孔的整體平蓋 153 8.4.3 中

心開有單個大圓孔平蓋和反向法蘭的相互聯繫 158 8.5 卡箍連接件的設計 159 8.5.1 卡箍連接螺栓的受載分析和設計 159 8.5.2 卡箍和高頸的受載分析 161 8.5.3 高頸和卡箍的應力分析及校核條件 162 8.6 螺栓中心圓外由金屬與金屬相接觸的平面法蘭設計 164 8.6.1 受載分析 165 8.6.2 組件的分級和單個法蘭的分類 167 8.6.3 1級組件法蘭的各部應力計算 168 8.6.4 法蘭設計許用應力 171 8.6.5 法蘭厚度和螺栓總截面積的估計 171 8.7 GB 150和ASME Ⅷ-1在法蘭及其相關組件設計上的聯繫和區別 172 參考文獻 1

73 第9章 非圓形截面容器 174 9.1 非圓形截面容器的結構和載荷分析 174 9.1.1 焊接結構和設計中的考慮 174 9.1.2 開孔和對開孔後引起削弱的考慮 175 9.1.3 載荷 175 9.2 非圓形截面容器設計原理分析 175 9.2.1 容器兩端封頭對側板的加強作用 176 9.2.2 設置加強件的有關問題 177 9.2.3 應力校核條件 179 9.2.4 焊接接頭係數E 和孔帶削弱係數e 179 9.3 內壓非圓形截面容器設計公式舉例分析 180 9.3.1 無加強件、無拉撐件、無過渡圓弧的對稱矩形截面容器 180 9.3.2 無拉撐件、無過渡圓弧、設有加強件的

對稱矩形截面容器 181 9.4 受外壓(真空)的非圓形截面容器 183 9.4.1 側板和封頭的穩定性校核 184 9.4.2 非圓形截面容器的柱狀穩定性校核 186 9.5 GB 150和ASME Ⅷ-1的聯繫和區別 187 參考文獻 187 第10章 管殼式換熱器和膨脹節 188 10.1 管殼式換熱器管板設計的基本原理 189 10.2 各類換熱器管板對開孔削弱以及管板有效螺栓載荷和延伸部分的共有考慮 190 10.3 U形管式換熱器管板的設計 192 10.3.1 結構類型 192 10.3.2 影響各類結構管板的因素分析 192 10.3.3 設計規程分析 193 10.3.4

對簡支U形管式管板的設計程式分析 196 10.4 固定管板式換熱器管板的設計 197 10.4.1 結構類型 197 10.4.2 影響各類管板結構的因素分析 198 10.4.3 設計規程分析 199 10.4.4 計及鄰近管板處筒體不同材料和厚度的結構與設計 205 10.5 浮動管板式換熱器管板的設計 206 10.5.1 結構類型 206 10.5.2 影響各類管板結構的因素分析 208 10.5.3 設計規程分析 209 10.6 管子對管板連接的強度設計 213 10.7 對理解換熱器設計原理時的注意點 217 10.8 膨脹節 217 10.8.1 強度、剛度要求和許用迴圈次數

計算 218 10.8.2 軸向位移計算 220 10.8.3 軸向剛度計算 221 10.8.4 膨脹節的壓力試驗 221 10.9 我國熱交換器標準GB/T 151、JB 4732和ASME Ⅷ-1的聯繫和區別 221 參考文獻 223 第11章 製造、核對總和試驗中有關問題的分析 224 11.1 冷、熱加工成形 224 11.1.1 多層容器層板貼合度的要求 224 11.1.2 殼體在成形後允許的局部減薄區 227 11.1.3 焊後熱處理要求 228 11.1.4 冷成形後的熱處理要求 228 11.1.5 對接焊縫的佈置、錯邊及余高 229 11.1.6 圓筒、錐殼和球殼在成形

後的允許偏差 230 11.1.7 成型封頭的形狀允差 232 11.2 無損檢測要求 234 11.3 壓力試驗 234 11.4 我國標準GB 150和ASME Ⅷ-1在製造、檢驗及試驗中有關問題的聯繫與主要區別 234 參考文獻 234 第2篇 ASME Ⅷ-2分析 第1部分 按規則設計 236 第12章 材料、安全係數和防脆斷措施 238 12.1 確定許用應力的安全係數和許用材料 238 12.2 防止脆性斷裂的措施 239 12.3 我國壓力容器標準JB 4732在安全係數和防脆斷措施方面的主要區別 243 參考文獻 243 第13章 焊接接頭和焊接接頭係數 244 13.1

焊接接頭分類和形式 244 13.2 各類焊接接頭的使用 245 13.3 無損檢測要求 245 13.4 焊接接頭係數 246 13.5 關於RT或UT的檢測 250 13.6 JB 4732和ASME Ⅷ-2在焊接接類別頭及焊接接頭係數中的主要區別 250 參考文獻 250 第14章 容器設計中的有關問題 251 14.1 強度理論 251 14.2 載荷 251 14.3 壓力試驗 252 14.3.1 氣壓試驗 253 14.3.2 組合容器的液壓試驗 253 14.3.3 帶夾套容器(帶夾套部分)的液壓試驗 254 14.4 試驗壓力的限制 254 14.5 JB 4732和ASM

E Ⅷ-2在壓力試驗上的聯繫和區別 255 參考文獻 255 第15章 內壓圓筒和封頭設計 256 15.1 圓筒、球殼和錐殼 256 15.1.1 圓筒、球殼和錐殼設計 256 15.1.2 圓筒與錐殼的過渡連接 258 15.1.3 斜錐殼設計 262 15.2 碟形和橢圓形封頭設計 262 15.3 平封頭設計 263 15.4 對理解內壓元件設計原理時的注意點 263 參考文獻 263 第16章 真空容器和外壓組件設計 264 16.1 ASME Ⅷ-2 (2007年版起)對外壓元件設計的主要修改內容 264 16.2 外壓元件設計中的有關問題 265 16.3 圓筒在外壓及其他載

荷作用下的設計 266 16.3.1 圓筒設計 267 16.3.2 加強圈設計 274 16.4 錐殼在外壓及其他載荷作用下的設計 277 16.4.1 錐殼設計 277 16.4.2 加強圈設計 279 16.4.3 錐殼和圓筒連接處的設計 280 16.4.4 斜錐殼設計 280 16.5 球殼、半球形和成型封頭在外壓及其他載荷作用下的設計 280 16.5.1 球殼和半球形封頭 280 16.5.2 凸形封頭 282 16.6 半管式夾套設計 282 16.7 對理解外壓元件設計原理時的注意點 282 參考文獻 283 第17章 開孔接管及其補強設計 284 17.1 總的思路 28

4 17.2 內壓圓筒上徑向開孔接管的補強計算 286 17.3 外壓圓筒上徑向開孔接管的補強計算簡述 290 17.4 對理解開孔接管及其補強設計原理時的注意點 291 17.5 其他內壓或外壓組件上徑向或非徑向開孔接管的補強 291 參考文獻 292 第18章 法蘭及相關組件的設計 293 18.1 法蘭設計 293 18.2 用螺栓連接的凸形封頭設計 294 18.3 反向法蘭設計 294 18.4 卡箍連接件設計 294 參考文獻 294 第19章 臥式容器及鞍座設計 295 19.1 結構分析 295 19.2 載荷分析 298 19.3 各處應力計算及強度校核 299 19.3

.1 圓筒上的軸向總應力及其校核條件 299 19.3.2 鞍座處圓筒或封頭上的切向剪切應力和封頭上的附加拉伸應力及其校核條件 301 19.3.3 鞍座處圓筒及其加強圈上(如設置)的周向壓縮總應力及其校核條件 304 19.3.4 鞍座載荷校核 312 19.4 雙鞍座臥式容器上各處應力的計算和校核條件匯總 312 參考文獻 315 第2部分 ASME Ⅷ-2按分析設計部分分析 316 第20章 ASME Ⅷ-2按應力分析設計部分的改寫背景 316 20.1 壓力容器設計方法進展沿革 317 20.2 應力分析設計方法的由來及其總體思想 317 20.3 ASME Ⅷ-2的改寫背景 318

20.4 按規則設計和按分析設計的關係 320 參考文獻 321 第21章 應力分類及其評定 322 21.1 應力分類的力學基礎 322 21.1.1 計算應力的方法 322 21.1.2 不連續應力分析 323 21.2 和應力分類相關的術語 326 21.3 應力分類的基本出發點 327 21.4 應力分類 328 21.4.1 容器組件的應力分類 328 21.4.2 接管頸部中應力分類的補充要求 330 21.5 當量應力的限制條件及其分析 336 21.5.1 當量應力的推導 336 21.5.2 當量應力的限制條件 337 21.5.3 對一次應力強度限制條件的分析 339

21.5.4 安定性分析原理(對二次應力Q的限制) 341 21.5.5 疲勞分析原理[對Pm(PL)+Pb+Q+F 當量應力範圍的限制] 342 21.5.6 對熱應力棘輪作用的限制原理簡述 342 21.5.7 對理解應力分類原理時的注意點 344 21.6 歐盟標準EN 13445和Ⅷ-2在應力分類及其評定上的聯繫及區別 344 21.7 我國JB 4732鋼制壓力容器——分析設計標準和ASME Ⅷ-2在應力分類及其評定上的聯繫及區別 345 參考文獻 347 第22章 按應力分析設計 348 22.1 防止塑性垮塌 350 22.1.1 彈性應力分析方法 351 22.1.2 極限載

荷分析方法 353 22.1.3 彈-塑性應力分析方法 355 22.2 防止局部失效 355 22.2.1 彈性分析 356 22.2.2 彈-塑性分析 356 22.3 防止由失穩引起的垮塌 356 22.4 對理解規範對各種失效進行限制時的注意點 359 22.5 我國JB 4732鋼制壓力容器——分析設計標準和ASME Ⅷ-2在應力分析設計上的聯繫和區別 359 參考文獻 359 第23章 交變載荷時的低迴圈疲勞設計和熱應力棘輪評定 360 23.1 疲勞分析的篩分 361 23.1.1 以可比較設備的經驗為基礎的篩分準則 362 23.1.2 篩分方法A 362 23.1.3 篩分

方法B 363 23.2 基於以光滑試杆試驗為基礎的(即並非焊接接頭的)疲勞設計曲線 365 23.2.1 疲勞設計曲線的安全係數 366 23.2.2 平均應力對疲勞設計曲線影響的調整 366 23.2.3 對溫度影響的考慮 367 23.2.4 當量總應力幅及其求取 367 23.3 焊接接頭的疲勞分析和用彈性應力分析方法確定當量結構應力範圍 369 23.4 應力集中係數、疲勞強度減弱係數和開孔接管的應力指數 370 23.5 螺栓的疲勞分析 372 23.6 疲勞評定的積累損傷 374 23.7 熱應力棘輪現象的評定 376 參考文獻 379 第3篇 ASME Ⅷ-3簡要分析 第24

章 高壓容器的特點及其引起的特殊考慮 382 24.1 由於厚壁所引起的考慮 382 24.1.1 採用塑性失效準則 382 24.1.2 塑性自增強設計 383 24.2 由於採用高強度鋼的考慮 384 24.2.1 關於材料的衝擊試驗 384 24.2.2 引入“未爆先漏(leak before burst)”的失效準則 384 24.3 其他有關問題 386 參考文獻 386 附錄 殼體上的局部應力計算 387 參考文獻 402

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SM570鋼材之電熱熔渣銲道力學性質研究

為了解決ut檢測的問題，作者蔡相明 這樣論述：

台灣之箱型柱柱板與內橫隔板電熱熔渣銲(electro slag welding, ESW)銲道為T接形式，因此進行此接合之銲接程序規範書(welding procedure specification, WPS)製作時，應符合實際銲道接合條件，方能反應真實鋼板T接之ESW銲接程序與條件。過去國內鋼結構常採用對接接合製作ESW銲接程序規範書作為實際工程之製作標準，其引用美國鋼結構協會(American Welding Society, AWS)制定之AWS D1.1與AWS A5.25銲接規範，但因美國之鋼結構建築中過去幾乎不使用箱型柱，ESW大多應用於鋼橋柱之對接續接，故AWS D1.1對於

ESW無T形接合之銲接程序規範書要求，僅要求必須提出鋼板對接之銲接程序規範書。另外，日本建築學會承認ESW試驗採用十字形接合試體，此十字形接合試體於柱板左右兩側先後進行兩道高入熱量電熱熔渣銲接，與真實T形接合之單道電熱熔渣銲道不符，並恐將惡化柱板面外的衝擊韌性，以此試體製作ESW的銲接程序規範書應較實際應用之T形接合者為嚴格。因此本研究主要探討鋼結構建築箱型柱內橫隔板與柱板採ESW 銲接之T形接合性能，以SM570 CHW鋼材針對ESW銲接之T形接合、十字接合與對接接合試體，進行溫度量測試驗、超音波直束熔幅檢測試驗、拉力試驗、沙丕V形凹槽衝擊韌性試驗與硬度試驗。沙丕V形凹槽衝擊韌性試驗結果顯示

，ESW銲道與熱影響區（HAZ）之衝擊韌性CVN(Charpy V-notch)值大多未達-5°C 27J，若規定其CNV值應滿足-5C 大於15J的要求，此衝擊韌性要求對於衝擊韌性需求高之建築結構箱型柱而言恐有不足之虞。若結構工程師認為此衝擊韌性不符設計需求，應對材料提出適當的規格。UT直束檢測熔幅精度與其檢測探頭尺寸的相關性極高，直束探頭直徑10mm可較直徑24mm者，獲得誤差較小且精準度較高之熔幅檢測結果。基於鋼板在面內與面外之機械性質之差異，本研究結果建議，製作ESW銲接程序規範書時，不應以鋼板對接接合試體取代實際應用的T形接合試體。

肺血管疾病病例解析

為了解決ut檢測的問題，作者沈節艷黃嵐 這樣論述：

本書作為“東方心臟文庫”系列圖書，由中國著名肺血管疾病專家沈節艷、黃嵐教授主編，在國內70餘位肺血管疾病專家的共同努力下編撰而成。 本書主要圍繞肺血管疾病，共收錄了來自全國28家醫療中心的58例精彩病例，通過對典型病例進行解析，詳細介紹了各型肺血管疾病的診治策略和診療思路，不僅分享了各位編者獨到的診治經驗和心得，更體現了國際上最新診療進展和診療技術。同時，在病例中，不僅給出“關鍵詞”，便於讀者結合臨床問題進行檢索，更是通過“主編點評”，對診療的精彩和爭議之處進行剖析，利於讀者拓展思路，啟發思考。 本書配有大量彩圖及影像學視頻（通過掃描書中二維碼即可直接讀取動態影像），指導性強，

具有啟發性，可作為多學科臨床醫師，尤其是心血管專科醫師的重要參考書。

鋼板與混凝土複合剪力牆之耐震性能研究

為了解決ut檢測的問題，作者曾皓鼎 這樣論述：

鋼板混凝土複合剪力牆為兩片鋼板內填充混凝土而成的複合結構，鋼板及混凝土之間以剪力釘來傳遞剪力以及束制為一體，本研究探討鋼板混凝土複合剪力牆之耐震性能，以實驗與理論強度分析往覆載重下之行為。本研究共規劃四組試體進行試驗，一組純抗彎矩構架與三組含鋼板與混凝土複合牆之抗彎矩構架，其試體設計變數為混凝土厚度、細長比，四座試體高寬比均相同，而三組含複合牆之構架在構架上均焊上一定間距之剪力釘與U型鋼筋和複合牆體連接。在試體試驗下制動器所推之地方過高，以至於底板處彎矩過大破壞，而相同厚度下細長比較小者其初始勁度較高，能量消散也較好，原因為鋼板與混凝土之間握裹能力較好。由於含複合牆之抗彎矩構架並無詳細預測強

度方法，本研究採用兩種方法預測試驗下之極限強度，第一種為AISC規範之構架強度與混凝土軟化壓拉桿強度做疊加，第二種採用Epackachi博士之理論包絡線驗證其兩種方法都可當作預測強度之方法使用。