氣瓶設計

《氣瓶設計》是2017年5月化學工業出版社出版的圖書，作者是陳祖志、黃強華、薄柯、李邦憲。

基本介紹

• 中文名：氣瓶設計
• 作者：陳祖志、黃強華、薄柯、李邦憲
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2017年5月
• 頁數：309 頁
• 定價：64 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787122292605

內容簡介

《氣瓶設計》的主要內容包括：瓶裝氣體物性參數，氣瓶品種、型號和技術參數，設計選材，結構設計，壁厚計算，螺紋及強度計算，焊接氣瓶開孔及開孔補強，有限元應力分析，容積、重量及充裝量計算，安全泄壓裝置選用和計算，低溫絕熱氣瓶熱傳遞計算，氣瓶附屬檔案要求，主要生產工藝要求，氣瓶檢驗和試驗，氣瓶標識，氣瓶充裝，儲存、運輸和使用要求，設計檔案要求，對每一部分內容均作了引言描述，以及基礎知識和設計方法的具體介紹，其中涉及計算的部分多數都給出了示例。

《氣瓶設計》既具有較強的知識性，在工程上也具有很強的可參考性。

《氣瓶設計》內容側重於氣瓶的設計、製造以及檢測，闡述了氣瓶設計中的關鍵問題，主要包括：瓶裝氣體物性參數，氣瓶品種、型號和技術參數，設計選材，壁厚計算，螺紋及強度計算，焊接氣瓶開孔及開孔補強，有限元應力分析等。

《氣瓶設計》為氣瓶的設計及設計檔案鑑定工作提供參考，對氣瓶的安全監察、使用管理及檢驗工作也有較大的指導意義。

圖書目錄

第1章　緒論 001

1．1　氣瓶概述 001

1．2　氣瓶基本要求 001

1．3　氣瓶事故案例統計分析 004

1．4　氣瓶失效模式 005

1．5　氣瓶損傷模式 009

第2章　常用瓶裝氣體物性參數 011

2．1　引言 011

2．2　物質的相及相變 011

2．3　氣體狀態變化規律 012

2．4　常用瓶裝氣體分類及名稱、分子式、分子量 013

2．5　常用瓶裝氣體的燃燒性、毒性及腐蝕性 016

2．6　氣體壓縮因子 018

2．7　液化氣體密度、飽和蒸汽壓及汽化潛熱 019

2．8　氣體絕熱指數 031

2．9　混合氣體物性參數 032

第3章　氣瓶品種、型號及基本參數 034

3．1　引言 034

3．2　氣瓶品種及用途（盛裝介質） 034

3．3　無縫氣瓶型號 036

3．4　焊接氣瓶型號 039

3．5　纏繞氣瓶型號 040

3．6　絕熱氣瓶型號 041

3．7　內裝填料氣瓶型號 042

3．8　其他氣瓶型號 043

3．9　氣瓶公稱工作壓力 044

3．9．1　氣瓶公稱工作壓力確定原則 044

3．9．2　盛裝常用氣體氣瓶公稱工作壓力（TSG R0006—2014） 044

第4章　設計選材 048

4．1　引言 048

4．2　金屬材料基本知識 048

4．2．1　金屬材料類別 048

4．2．2　金屬材料中的化學元素 049

4．2．3　金屬材料的微觀結構 050

4．2．4　金屬材料性能的基本要求 052

4．2．5　金屬材料的破壞 056

4．3　氣瓶選材的一般要求（TSG R0006） 056

4．4　焊接氣瓶選材 057

4．4．1　相關氣瓶標準的限定要求 057

4．4．2　常用材料 058

4．4．3　瓶體成型後材料性能要求 063

4．5　無縫氣瓶選材 065

4．5．1　相關氣瓶標準的限定要求 065

4．5．2　常用材料 068

4．5．3　瓶體成型後材料性能要求 073

4．6　低溫絕熱氣瓶選材 076

4．6．1　基本要求 076

4．6．2　常用材料 077

4．7　纖維複合材料 078

4．7．1　基本知識 078

4．7．2　纖維纏繞氣瓶基本要求 081

4．8　絕熱材料 081

第5章　氣瓶結構 083

5．1　引言 083

5．2　無縫氣瓶結構 084

5．2．1　鋼質無縫氣瓶（GB 5099） 084

5．2．2　鋁合金無縫氣瓶（GB 11640） 089

5．2．3　汽車用壓縮天然氣氣瓶（GB 17258） 090

5．2．4　站用壓縮天然氣鋼瓶（GB 19158） 092

5．2．5　長管拖車、管束式貨櫃用大容積鋼質無縫氣瓶 092

5．2．6　無縫結構溶解乙炔氣瓶（GB 11638） 093

5．3　焊接氣瓶 093

5．3．1　鋼質焊接氣瓶 093

5．3．2　液化石油氣鋼瓶 098

5．3．3　汽車用液化石油氣鋼瓶（GB 17259） 100

5．3．4　工業用非重複充裝氣瓶（GB 17268） 101

5．3．5　焊接結構溶解乙炔氣瓶（GB 11638） 102

5．4　纏繞氣瓶 103

5．4．1　環向纏繞氣瓶（GB 24160） 103

5．4．2　金屬內膽全纏繞氣瓶（GB 28053） 105

5．5　低溫絕熱氣瓶 106

5．5．1　焊接絕熱氣瓶（GB 24159） 106

5．5．2　汽車用液化天然氣氣瓶 109

第6章　氣瓶瓶體壁厚計算 113

6．1　引言 113

6．2　基本知識 113

6．2．1　固體力學基本概念 113

6．2．2　強度理論 115

6．2．3　設計準則 116

6．2．4　薄壁迴轉殼體強度計算 117

6．3　無縫氣瓶壁厚計算 118

6．4　焊接氣瓶壁厚計算 120

6．5　焊接絕熱氣瓶壁厚計算（GB 24159） 124

6．6　纏繞氣瓶壁厚計算 125

第7章　氣瓶螺紋及強度計算 128

7．1　氣瓶螺紋基本要求 128

7．2　氣瓶專用螺紋（GB 8335） 129

7．3　普通螺紋（GB/T 192，GB/T 196，GB/T 197） 130

7．4　管螺紋（GB/T 7307） 135

7．5　氣瓶螺紋強度計算 137

7．6　螺紋強度計算算例 138

第8章　焊接氣瓶開孔及補強 140

8．1　引言 140

8．2　焊接氣瓶開孔及補強基本要求 140

8．3　補強型式 141

8．3．1　不需要另行補強 141

8．3．2　補強圈補強 142

8．3．3　整體補強 143

8．4　補強計算 144

8．5　補強計算算例 146

第9章　氣瓶有限元應力分析 149

9．1　引言 149

9．2　氣瓶有限元應力分析基本要求 149

9．3　有限元應力分析基本知識 150

9．3．1　有限元法基本原理 150

9．3．2　有限元法基本術語 150

9．3．3　有限元分析軟體介紹 151

9．3．4　有限元分析基本步驟 152

9．4　氣瓶有限元應力分析實例 152

9．4．1　鋼製無縫氣瓶凹形底 152

9．4．2　車用壓縮天然氣鋼製內膽環向纏繞氣瓶 153

9．4．3　呼吸器用全纏繞複合氣瓶應力分析 156

9．4．4　汽車用低溫焊接氣瓶開孔補強分析 162

第10章　氣瓶容積、重量及最大充裝量計算 164

10．1　引言 164

10．2　容積計算 164

10．3　質量計算 169

10．4　最大充裝量計算 173

10．4．1　低壓液化氣體氣瓶最大充裝量計算 173

10．4．2　高壓液化氣體氣瓶最大充裝量計算 175

10．4．3　低溫絕熱氣瓶最大充裝量計算 176

第11章　氣瓶安全泄壓裝置選用及計算 178

11．1　引言 178

11．2　常用術語及其定義 178

11．3　氣瓶安全泄壓裝置基本要求 181

11．3．1 　氣瓶安全泄壓裝置的設定與選用 181

11．3．2　氣瓶安全泄壓裝置質量要求 186

11．3．3　裝設部位 186

11．3．4　氣瓶安全泄壓裝置技術參數要求 188

11．4　氣瓶安全泄放量計算 189

11．4．1　壓縮氣體氣瓶 190

11．4．2　低壓、高壓液化氣體氣瓶 191

11．4．3　低溫液化氣體氣瓶 192

11．5　安全泄壓裝置泄放面積計算 193

11．5．1　爆破片 193

11．5．2　安全閥 195

11．5．3　易熔合金塞 197

11．6　氣瓶安全泄壓裝置泄放量及泄放面積算例 197

第12章　低溫絕熱氣瓶熱傳遞計算 202

12．1　引言 202

12．2　總熱傳遞 202

12．3　絕熱層熱傳遞 203

12．4　管路熱傳遞 208

12．5　支撐件傳熱 209

12．6　總熱傳遞計算算例 210

第13章　氣瓶附屬檔案 214

13．1　引言 214

13．2　氣瓶閥門 214

13．2．1　氣瓶閥門基本要求（TSG R0006—2014） 214

13．2．2　氣瓶閥出氣口連線型式和尺寸（GB 15383—2011） 216

13．2．3　常用氣體瓶閥的選用 218

13．3　其他附屬檔案 223

第14章　氣瓶主要生產工藝 224

14．1　引言 224

14．2　原材料復驗 224

14．3　組批 225

14．4　焊接 226

14．4．1　一般規定 226

14．4．2　焊接工藝評定 227

14．4．3　焊縫接頭結構 228

14．4．4　焊接方法 232

14．4．5　焊接返修 232

14．4．6　主要焊接缺陷及防止措施 233

14．5　無縫氣瓶瓶體成型 234

14．5．1　無縫氣瓶成型方法 234

14．5．2　無縫氣瓶端部質量基本要求 235

14．5．3　旋壓工藝評定 236

14．6　熱處理 237

14．6．1　金屬材料熱處理工藝 237

14．6．2　氣瓶熱處理基本要求 239

14．6．3　熱處理工藝評定 241

14．6．4　熱處理常見缺陷及其形成原因和預防措施 241

14．7　纖維纏繞氣瓶纖維纏繞、固化 243

14．7．1　纏繞工藝 243

14．7．2　固化工藝 243

14．7．3　纏繞、固化工藝評定 244

14．8　低溫絕熱氣瓶絕熱工藝 245

14．8．1　絕熱材料包紮及加裝 245

14．8．2　抽真空 245

第15章　氣瓶檢驗與試驗 246

15．1　引言 246

15．2　檢驗和試驗類別及基本要求 246

15．2．1　檢驗和試驗類別 246

15．2．2　型式試驗及出廠檢驗項目 247

15．2．3　氣瓶定期檢驗基本要求 253

15．3　巨觀檢查 254

15．4　質量和容積測量 256

15．5　無損探傷 256

15．6　材質分析 257

15．7　安全性能試驗 257

第16章　氣瓶標識 258

16．1　引言 258

16．2　氣瓶製造標誌 258

16．2．1　不同品種氣瓶製造標誌要求 258

16．2．2　鋼印標記 259

16．2．3　標籤標記 263

16．2．4　壓印標記 263

16．2．5　印刷標記 263

16．2．6　貼上標記 264

16．2．7　顏色標誌（GB 7144—1999） 264

16．3　氣瓶定期檢驗標誌 269

16．4　氣瓶充裝標誌 270

16．4．1　塗敷標誌 270

16．4．2　氣瓶警示標籤（GB 16804—2011） 271

第17章　氣瓶充裝、儲存、運輸和使用 273

17．1　引言 273

17．2　氣瓶充裝 273

17．2．1　氣瓶充裝基本要求（TSG R0006—2014《氣瓶安全技術監察規程》） 273

17．2．2　壓縮氣體充裝基本要求（GB 14194—2006《永久氣體氣瓶充裝規定》） 274

17．2．3　液化氣體充裝基本要求（GB 14193—2009《液化氣體氣瓶充裝規定》） 277

17．2．4　焊接絕熱氣瓶充裝基本要求（GB 28051—2011《焊接絕熱氣瓶充裝規定》） 278

17．2．5　混合氣體充裝 279

17．3　氣瓶儲存 279

17．4　氣瓶運輸 281

17．5　氣瓶使用 282

第18章　氣瓶設計檔案 284

18．1　引言 284

18．2　設計任務書 284

18．2．1　設計任務書基本要求 284

18．2．2　設計任務書示例 285

18．3　設計計算書 287

18．4　設計說明書 287

18．5　設計圖紙 290

18．5．1　製圖基本要求 290

18．5．2　氣瓶設計圖紙基本要求 292

18．5．3　技術參數表 293

18．5．4　技術要求 295

18．6　使用說明書 300

18．6．1　使用說明書基本要求 300

18．6．2　使用說明書示例 300

18．7　標準化審查報告 302

18．7．1　標準化審查報告基本要求 302

18．7．2　標準化審查報告示例 302

18．8　有限元應力分析報告 304

參考文獻 305