承壓設備結構完整性基礎 普通高等教育“十四五”規(guī)劃教材
定 價:46 元
- 作者:蔣文春,羅云 主編
- 出版時間:2025/9/1
- ISBN:9787511480927
- 出 版 社:中國石化出版社
《承壓設備結構完整性基礎》圍繞承壓設備展開全面論述。承壓設備是在工業(yè)、航天、海洋等領域承受高壓、高溫等特殊條件,保持穩(wěn)定可靠并完成工作的設備,涵蓋壓力容器、管道、儲罐等多種類型,廣泛應用于各領域,安全性要求高 。承壓設備完整性則是對其壓力邊界在不同荷載作用下變形特征的限制,不允許出現(xiàn)壓力邊界破裂。書中介紹了結構完整性力學基礎,闡述力學原理為后續(xù)分析提供理論依據(jù);探討高溫設備蠕變強度,分析高溫工況下設備性能變化;講述承壓設備疲勞評估,判斷設備在交變載荷下的壽命;介紹承壓設備的殘余應力測試計算及評價,研究殘余應力對設備的影響;講解承壓設備無損檢測方法,用于檢測設備缺陷;闡述含缺陷承壓設備的安全評定,評估含缺陷設備安全性;探討承壓設備腐蝕檢測與評價,分析腐蝕對設備的破壞;還介紹國外結構完整評估標準,為相關工作提供參考借鑒,助力讀者全面掌握承壓設備結構完整性相關知識與技術。
本書系統(tǒng)介紹了承壓設備結構完整性的基本理論、工程設計方法及最新研究進展,內(nèi)容涵蓋結構完整性力學基礎、高溫蠕變強度、疲勞評估、殘余應力測試與評價、無損檢測、含缺陷安全評定、腐蝕檢測與評價以及國外相關標準等方面。全書結構合理,各章節(jié)既相互關聯(lián)又相對獨立,便于不同專業(yè)按需選學。
本書適用于過程裝備與控制工程、安全工程等專業(yè)的教學,也可供相關領域工程技術人員和管理人員參考。
羅云,2018年6月畢業(yè)于中國石油大學(華東),現(xiàn)為中國石油大學(華東)新能源學院教授、博士生導師,同擔任山東壓力容器專業(yè)委員會副主任委員、秘書長;中國機械工程學會高級會員、中國力學學會會員、中國化工學會會員;Metals、Frontiers in Materials特刊客座編輯。主講課程為過程設備設計,化工設備設計基礎,化工設備安全等。研究方向:(1)焊接殘余應力計算、測試與調(diào)控;(2)高溫蠕變損傷及壽命評價;(3)表面噴丸處理技術;(4)疲勞強度與斷裂評定;(5)新能源裝備(燃料電池、儲氫氣瓶)強度與壽命。曾出版圖書《過程裝備制造工藝與檢測技術》《化工設備安全基礎》。
第1章引言(1)
1 1承壓設備概述(1)
1 2承壓設備結構完整性(2)
1 3承壓設備結構完整性的發(fā)展與挑戰(zhàn)(2)
1 3 1承壓設備結構完整性的發(fā)展歷程(2)
1 3 2承壓設備結構完整性的挑戰(zhàn)(3)
第2章結構完整性力學基礎(5)
2 1材料強度基礎(5)
2 1 1彈性力學基礎(5)
2 1 2塑性力學基礎(6)
2 2斷裂力學基礎(8)
2 2 1線彈性斷裂理論(10)
2 2 2彈塑性斷裂理論與工程分析方法(18)
2 3損傷力學基礎(27)
2 3 1損傷力學的研究方法(27)
2 3 2損傷力學的基本概念和基本原理(28)
2 3 3金屬材料損傷經(jīng)典理論模型(30)
第3章高溫設備蠕變強度(36)
3 1蠕變概念及基本定義(36)
3 2蠕變失效模式(37)
3 2 1蠕變變形(37)
3 2 2破斷(38)
3 2 3應力松弛(39)
3 3蠕變的物理機理(40)
3 3 1變形物理機理(40)
3 3 2損傷物理機理(41)
3 3 3破斷物理機理(48)
3 4蠕變強度設計(49)
3 4 1基于應變準則的蠕變設計方法(49)
3 4 2基于損傷理論的蠕變強度設計方法(54)
3 5蠕變壽命預測(56)
3 5 1Larson-Miller參數(shù)方法(56)
3 5 2其他常用時間-溫度參數(shù)外推方法(56)
第4章承壓設備疲勞評估(58)
4 1疲勞的基本概念(58)
4 1 1承壓設備疲勞破壞的簡單介紹(58)
4 1 2疲勞的研究歷程(59)
4 1 3疲勞的分類(60)
4 1 4材料疲勞的基本術語(61)
4 1 5疲勞強度設計的安全準則(64)
4 2疲勞裂紋萌生及擴展特性(65)
4 2 1疲勞斷裂的三個階段(65)
4 2 2疲勞裂紋萌生的機理(66)
4 2 3疲勞裂紋擴展的機理(68)
4 2 4裂紋閉合(70)
4 3疲勞壽命評估方法(70)
4 3 1母材疲勞壽命評估方法(70)
4 3 2焊接接頭疲勞壽命評估方法(74)
第5章承壓設備殘余應力測試、計算及評價(80)
5 1殘余應力測試方法(80)
5 1 1破壞性測試方法(80)
5 1 2無損性測試方法(85)
5 2焊接殘余應力計算有限元方法(89)
5 2 1溫度場計算(89)
5 2 2殘余應力場計算(99)
5 2 3焊接殘余應力的模擬方法(101)
5 3殘余應力對承壓設備完整性的影響(102)
5 3 1殘余應力對應力腐蝕開裂的影響(102)
5 3 2殘余應力對疲勞的影響(103)
5 3 3殘余應力對蠕變的影響(104)
第6章承壓設備無損檢測方法(105)
6 1五大常規(guī)無損檢測方法(106)
6 1 1射線檢測(106)
6 1 2超聲檢測(107)
6 1 3磁粉檢測(110)
6 1 4滲透檢測(113)
6 1 5渦流檢測(116)
6 2其他檢測方法(119)
6 2 1聲發(fā)射檢測(119)
6 2 2微波檢測(121)
6 2 3全息照相檢測(122)
第7章含缺陷承壓設備的安全評定(123)
7 1安全評定標準簡介(123)
7 2斷裂與塑性失效評定(124)
7 2 1評定方法(124)
7 2 2缺陷的表征(124)
7 2 3平面缺陷評定所需應力的分類及確定(130)
7 2 4材料性能數(shù)據(jù)的確定原則(132)
7 2 5平面缺陷的簡化評定(132)
7 2 6平面缺陷的常規(guī)評定(135)
7 2 7凹坑缺陷的安全評定(139)
7 2 8氣孔和夾渣缺陷的安全評定(140)
7 3疲勞評定(141)
7 3 1平面缺陷的疲勞評定(141)
7 3 2體積型焊接缺陷的疲勞評定(144)
7 4GB/T 19624應用案例(146)
第8章承壓設備腐蝕檢測與評價(149)
8 1承壓設備的腐蝕檢測與評價(149)
8 1 1鹽酸腐蝕(149)
8 1 2酸式酸性水腐蝕(151)
8 1 3堿式酸性水腐蝕(153)
8 1 4硫酸腐蝕(154)
8 1 5氯化銨腐蝕(154)
8 1 6煙氣露點腐蝕(155)
8 1 7循環(huán)冷卻水腐蝕(156)
8 2腐蝕檢測方法(157)
8 2 1鹽酸腐蝕監(jiān)檢測方法(157)
8 2 2酸式酸性水腐蝕監(jiān)檢測方法(157)
8 2 3堿式酸性水腐蝕監(jiān)檢測方法(158)
8 2 4硫酸腐蝕監(jiān)檢測方法(158)
8 2 5氯化銨腐蝕監(jiān)檢測方法(158)
8 2 6煙氣露點腐蝕監(jiān)檢測方法(159)
8 2 7循環(huán)冷卻水腐蝕監(jiān)檢測方法(159)
8 3腐蝕評價與失效預防(159)
8 3 1鹽酸腐蝕預防措施(159)
8 3 2酸式酸性水腐蝕預防措施(160)
8 3 3堿式酸性水腐蝕預防措施(160)
8 3 4硫酸腐蝕預防措施(161)
8 3 5氯化銨腐蝕預防措施(161)
8 3 6煙氣露點腐蝕預防措施(162)
8 3 7循環(huán)冷卻水腐蝕預防措施(162)
第9章國外結構完整性評估標準(163)
9 1R5規(guī)程(163)
9 1 1基本概況(163)
9 1 2R5規(guī)程的基本方法(164)
9 1 3R5規(guī)程的裂紋萌生評定方法(164)
9 1 4R5規(guī)程的裂紋擴展評定方法(165)
9 1 5R5規(guī)程的異質(zhì)焊接接頭評定方法(165)
9 1 6R5規(guī)程的同質(zhì)焊接接頭評定方法(167)
9 2R6規(guī)程(169)
9 2 1失效評定曲線及三種選擇方法(169)
9 2 2缺陷評定的三種分析評定方法(171)
9 2 3評定點Lr、Kr的計算(171)
9 2 4應用R6失效評定圖技術進行缺陷評定(172)
9 2 5基于R6方法的概率評定(173)
9 3BS 7910規(guī)范(176)
9 3 1平面缺陷的斷裂力學評定方法(177)
9 3 2質(zhì)量分類評定方法(178)
9 4RCC-M規(guī)范(179)
9 4 1RCC-M第Ⅰ卷內(nèi)容(180)
9 4 2RCC-M第Ⅱ卷內(nèi)容(181)
9 4 3RCC-M第Ⅲ卷內(nèi)容(182)
9 4 4RCC-M第Ⅳ卷內(nèi)容(184)
9 5完整性評估技術應用案例(185)
9 5 1R5應用案例(185)
9 5 2R6應用案例(186)
9 5 3BS 7910應用案例(186)
9 5 4RCC-M應用案例(188)
參考文獻(190)