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　　本篇由容器设计的基本知识、内压薄壁容器的应力分析、内压薄壁圆筒与封头的强度设计、外压圆筒与封头的设计、容器零部件 5 章组成，是本教材的主体与核心部分。本篇主要内容如下：
　　1. 首先介绍容器设计的基本知识，包括容器的分类，容器的结构及零部件标准化，特种设备安全监察及法规以及压力容器机械设计的基本要求。
　　2. 以简洁的语言讲述压力容器强度设计的基本理论——薄膜理论，列举薄膜理论在圆筒壳、球壳、椭球壳、锥壳、碟形壳等回转壳体中的应用，从而奠定了容器设计的理论基础。
　　3. 详细讲述内压薄壁圆筒和各种成型封头的强度设计理论。运用该设计理论，可以对容器进行强度校核和确定允许工作压力。在讲述外压失稳概念的基础上，详细介绍外压圆筒与封头以及外压容器加强的工程设计。
第2篇 化工容器设计
　　4. 较详细地讲述容器主要零部件， 包括法兰 ( 设备法兰与管法兰 )、支座 ( 主要是卧式容器支座 )、开孔补强的分类、结构、标准及选用；介绍了人孔、手孔、凸缘、视镜、接管等容器附件标准的选用，使读者能够正确选用容器零部件和附件的标准，同时可以对补强圈式开孔补强进行强度校核。
　　5. 通过液氨贮罐的设计例题，对本篇内容做一次全面系统的运用，达到巩固和学以致用的目的。
　　通过本篇的学习，读者可以具备独立进行中、低压内压容器和外压容器筒体和封头的强度与稳定性设计；正确合理地选用法兰、卧式容器支座以及人孔、手孔等附件标准，即掌握容器的全部机械设计的理论基础。
第2篇 化工容器设计
　　2.1 容器的分类
　　2.2 容器的结构及零部件标准化
　　2.3 特种设备安全监察及法规标准
　　2.4 压力容器机械设计的基本要求
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特种设备安全监察及法规标准
2.3.1 特种设备安全监察
　　特种设备是指涉及人身和财产安全有较大危险性的锅炉 、 压力容器 ( 含气瓶 )、 压力管道 、 电梯 、 起重机械 、 客运索道 、 大型游乐设施和场 ( 厂 ) 内专用机动车辆 。 锅炉 、 压力容器 ( 含气瓶 )、 压力管道属于承压类特种设备 , 电梯 、 起重机械 、 客运索道 、 大型游乐设施和场 ( 厂 ) 内专用机动车辆属于机电类特种设备 。 国家对特种设备实施目录管理 , 特种设备目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定 , 报国务院批准后执行 。2004 年 1 月 19 日 , 经国务院批准 , 国家质量监督检验检疫总局 ( 以下简称 “ 国家质检总局 ”) 制定并公布了 《 特种设备目录 》。2014 年 , 由国家质检总局根据 《 中华人民共和国特种设备安全法 》《 特种设备安全监察条例 》 的规定进行了首次修订 , 共十大类 51 个类别 113 个品种 。 关于特种设备的法律为《 中华人民共和国特种设备安全法 》, 由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议于 2013 年 6 月 29 日通过 , 自 2014 年 1 月 1 日起实施 。
2.3.1 特种设备安全监察
　　特种设备安全监察机构是为了保障特种设备安全而设立的 , 特种设备安全监察法规也是为了保障特种设备安全而制定的 。 国务院颁布的 《 特种设备安全监察条例 》 明确规定特种设备的生产 、 使用 、 检验等单位 , 应当依照国务院特种设备安全监督管理部门制定并公布的安全技术规范的要求 , 进行相应的活动 , 并提出了特种设备安全技术规范的概念 。
　　按照 《 特种设备安全监察条例 》 规定 , 特种设备安全监察制度分为行政许可制度和监督检查制度两项 。 特种设备行政许可制度共 8 项 : 特种设备设计许可 , 特种设备制造单位资格许可 , 特种设备安装 、 改造 、 维修单位资格许可 , 罐车和气瓶充装单位资格许可 , 特种设备使用登记 , 特种设备检验检测机构核准 , 特种设备检验人员考核和特种设备作业人员考核 。 对应于行政许可制度 , 有许多安全技术规范 , 如许可条件 、 鉴定评审细则 、 核准规则等 , 还有各类人员考核规则 、 考核大纲 。 特种设备监督检查制度共 5 项 : 强制检验制度 ( 包括设备生产过程监督检验和在用设备定期检验 )、 现场安全监督检查制度 、 事故调查处理制度 、 安全责任追究制度和安全状况公布制度 。
2.3.2 《 固定式压力容器安全技术监察规程 》 简介
2.3.2 《 固定式压力容器安全技术监察规程 》 简介
2.3.2 《 固定式压力容器安全技术监察规程 》 简介
2.3.3 特种设备法规 、 部门规章 、 安全技术规范和标准
1 .法律 、 法规
　　《 中华人民共和国特种设备安全法 》(2014 年 1 月 1 日起施行 )
　　《 中华人民共和国安全生产法 》
　　《 特种设备安全监察条例 》(2003 年 6 月 1 日施行 、2009 年修订版 ，2009 年 5 月 1 日起施行 )
　　《 生产安全事故报告和调查处理条例 》
2.3.3 特种设备法规 、 部门规章 、 安全技术规范和标准
2 . 部门规章
　　《 特种设备目录 》( 国质检特 [2014]679 号 )
　　总局第 115 号令 《 特种设备事故报告和调查处理规定 》
　　总局第 116 号令 《 高耗能特种设备节能监督管理办法 》
2.3.3 特种设备法规 、 部门规章 、 安全技术规范和标准
3 . 安全技术规范
2.3.3 特种设备法规 、 部门规章 、 安全技术规范和标准
4 . 标准
4
压力容器机械设计的基本要求
大连理工大学出版社
2.4 压力容器机械设计的基本要求
1 . 强度
　　强度就是压力容器抵抗外力破坏的能力 。 容器应有足够的强度 , 以保证安全生产 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
2 . 刚度
　　刚度是指容器及其构件抵抗外力使其发生变形的能力 。 容器及其构件必须有足够的刚度 , 以防止在使用 、 运输或安装过程中发生不允许的变形 。 有时设备构件的设计主要取决于刚度而不是强度 。 例如 , 塔设备的塔板 , 其厚度通常由刚度而不是由强度来确定 。 因为塔板的允许挠度很小 , 一般在 3 mm 左右 。 如果挠度过大 , 则塔板上液层的高度就有较大差别 ,使通过液层的气流不能均匀分布 , 因而大大影响塔板效率 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
3 . 稳定性
　　稳定性是指容器或构件在外力作用下保持原有形状的能力 。 承受压力的容器或构件 ,必须保证足够的稳定性 , 以防止被压瘪或出现褶皱 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
4 . 耐久性
　　化工设备的耐久性是根据所要求的使用年限来确定的 。 化工设备的设计使用年限一般为 10~15 年 , 但实际使用年限往往超过这个数字 。 其耐久性大多取决于腐蚀情况 , 在某些特殊情况下还取决于设备的疲劳 、 蠕变或振动等 。 为了保证设备的耐久性 , 必须选择适当的材料 , 使其能耐所处理介质的腐蚀 , 或采用必要的防腐蚀措施以及正确的施工方法 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
5 . 密封性
　　化工设备的密封性是一个十分重要的问题 。 设备密封的可靠性是安全生产的重要保证之一 , 因为化工厂中所处理的物料中很多是易燃 、 易爆或有毒的 , 设备内的物料如果泄漏出来 , 不但会造成生产上的损失 , 而且会使操作人员中毒 , 甚至引起爆炸 ; 如果空气漏入负压设备 , 亦会影响工艺过程的进行或引起爆炸 。 因此 , 化工设备必须具有可靠的密封性 , 以保证安全 , 创造良好的劳动环境 , 维持正常的操作条件 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
6 . 节省材料和便于制造
　　化工设备在结构上应保证尽可能降低材料的消耗 , 尤其是贵重材料的消耗 。 在考虑结构时 , 应以便于制造 、 保证质量为原则 。 应尽量减少或避免复杂的加工工序 , 并尽量减少加工量 。 在设计时应尽量采用标准零部件和标准尺寸 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
7 . 方便操作和便于运输
　　化工设备的结构还应当考虑到操作方便 , 同时还要考虑到安装 、 维护 、 检修方便 。 在化工设备的尺寸和形状方面还应考虑到运输的方便和可能性 。 制造厂可能与使用厂相距很远 , 当由水路运输时 , 一般尺寸限制问题不大 , 但由陆路运输时 , 就必须考虑到设备的直径 、重量与长度是否符合铁路或公路运输的限定 。
2.4 压力容器机械设计的基本要求
8 . 技术经济指标合理
　　化工设备的主要技术经济指标包括单位生产能力 、 消耗系数 、 设备价格 、 管理费用和产品总成本五项 。
　　单位生产能力是指化工设备单位体积 、 单位质量或单位面积在单位时间内所能完成的生产任务 。 一般说来 , 单位生产能力越高越好 。
　　消耗系数是指生产单位产品所需消耗的原料及能量 , 包括原料 、 燃料 、 蒸气 、 水 、 电能等 。消耗系数不仅与所采用的工艺路线有关 , 而且与设备的设计有很大关系 。 一般说来 , 消耗系数越低越好 。

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