气瓶设计电子书

第1章 绪论

1.1 气瓶概述

1.2 气瓶基本要求

1.3 气瓶事故案例统计分析

1.4 气瓶失效模式

1.5 气瓶损伤模式

第2章 常用瓶装气体物性参数

2.1 引言

2.2 物质的相及相变

2.3 气体状态变化规律

2.4 常用瓶装气体分类及名称、分子式、分子量

2.5 常用瓶装气体的燃烧性、毒性及腐蚀性

2.6 气体压缩因子

2.7 液化气体密度、饱和蒸汽压及汽化潜热

2.8 气体绝热指数

2.9 混合气体物性参数

第3章 气瓶品种、型号及基本参数

3.1 引言

3.2 气瓶品种及用途（盛装介质）

3.3 无缝气瓶型号

3.4 焊接气瓶型号

3.5 缠绕气瓶型号

3.6 绝热气瓶型号

3.7 内装填料气瓶型号

3.8 其他气瓶型号

3.9 气瓶公称工作压力

3.9.1 气瓶公称工作压力确定原则

3.9.2 盛装常用气体气瓶公称工作压力（TSG R0006—2014）

第4章 设计选材

4.1 引言

4.2 金属材料基本知识

4.2.1 金属材料类别

4.2.2 金属材料中的化学元素

4.2.3 金属材料的微观结构

4.2.4 金属材料性能的基本要求

4.2.5 金属材料的破坏

4.3 气瓶选材的一般要求（TSG R0006）

4.4 焊接气瓶选材

4.4.1 相关气瓶标准的限定要求

4.4.2 常用材料

4.4.3 瓶体成型后材料性能要求

4.5 无缝气瓶选材

4.5.1 相关气瓶标准的限定要求

4.5.2 常用材料

4.5.3 瓶体成型后材料性能要求

4.6 低温绝热气瓶选材

4.6.1 基本要求

4.6.2 常用材料

4.7 纤维复合材料

4.7.1 基本知识

4.7.2 纤维缠绕气瓶基本要求

4.8 绝热材料

第5章 气瓶结构

5.1 引言

5.2 无缝气瓶结构

5.2.1 钢质无缝气瓶（GB 5099）

5.2.2 铝合金无缝气瓶（GB 11640）

5.2.3 汽车用压缩天然气气瓶（GB 17258）

5.2.4 站用压缩天然气钢瓶（GB 19158）

5.2.5 长管拖车、管束式集装箱用大容积钢质无缝气瓶

5.2.6 无缝结构溶解乙炔气瓶（GB 11638）

5.3 焊接气瓶

5.3.1 钢质焊接气瓶

5.3.2 液化石油气钢瓶

5.3.3 汽车用液化石油气钢瓶（GB 17259）

5.3.4 工业用非重复充装气瓶（GB 17268）

5.3.5 焊接结构溶解乙炔气瓶（GB 11638）

5.4 缠绕气瓶

5.4.1 环向缠绕气瓶（GB 24160）

5.4.2 金属内胆全缠绕气瓶（GB 28053）

5.5 低温绝热气瓶

5.5.1 焊接绝热气瓶（GB 24159）

5.5.2 汽车用液化天然气气瓶

第6章 气瓶瓶体壁厚计算

6.1 引言

6.2 基本知识

6.2.1 固体力学基本概念

6.2.2 强度理论

6.2.3 设计准则

6.2.4 薄壁回转壳体强度计算

6.3 无缝气瓶壁厚计算

6.4 焊接气瓶壁厚计算

6.5 焊接绝热气瓶壁厚计算（GB 24159）

6.6 缠绕气瓶壁厚计算

第7章 气瓶螺纹及强度计算

7.1 气瓶螺纹基本要求

7.2 气瓶专用螺纹（GB 8335）

7.3 普通螺纹（GB/T 192，GB/T 196，GB/T 197）

7.4 管螺纹（GB/T 7307）

7.5 气瓶螺纹强度计算

7.6 螺纹强度计算算例

第8章 焊接气瓶开孔及补强

8.1 引言

8.2 焊接气瓶开孔及补强基本要求

8.3 补强型式

8.3.1 不需要另行补强

8.3.2 补强圈补强

8.3.3 整体补强

8.4 补强计算

8.5 补强计算算例

第9章 气瓶有限元应力分析

9.1 引言

9.2 气瓶有限元应力分析基本要求

9.3 有限元应力分析基本知识

9.3.1 有限元法基本原理

9.3.2 有限元法基本术语

9.3.3 有限元分析软件介绍

9.3.4 有限元分析基本步骤

9.4 气瓶有限元应力分析实例

9.4.1 钢制无缝气瓶凹形底

9.4.2 车用压缩天然气钢制内胆环向缠绕气瓶

9.4.3 呼吸器用全缠绕复合气瓶应力分析

9.4.4 汽车用低温焊接气瓶开孔补强分析

第10章 气瓶容积、重量及最大充装量计算

10.1 引言

10.2 容积计算

10.3 质量计算

10.4 最大充装量计算

10.4.1 低压液化气体气瓶最大充装量计算

10.4.2 高压液化气体气瓶最大充装量计算

10.4.3 低温绝热气瓶最大充装量计算

第11章 气瓶安全泄压装置选用及计算

11.1 引言

11.2 常用术语及其定义

11.3 气瓶安全泄压装置基本要求

11.3.1 气瓶安全泄压装置的设置与选用

11.3.2 气瓶安全泄压装置质量要求

11.3.3 装设部位

11.3.4 气瓶安全泄压装置技术参数要求

11.4 气瓶安全泄放量计算

11.4.1 压缩气体气瓶

11.4.2 低压、高压液化气体气瓶

11.4.3 低温液化气体气瓶

11.5 安全泄压装置泄放面积计算

11.5.1 爆破片

11.5.2 安全阀

11.5.3 易熔合金塞

11.6 气瓶安全泄压装置泄放量及泄放面积算例

第12章 低温绝热气瓶热传递计算

12.1 引言

12.2 总热传递

12.3 绝热层热传递

12.4 管路热传递

12.5 支撑件传热

12.6 总热传递计算算例

第13章 气瓶附件

13.1 引言

13.2 气瓶阀门

13.2.1 气瓶阀门基本要求（TSG R0006—2014）

13.2.2 气瓶阀出气口连接型式和尺寸（GB 15383—2011）

13.2.3 常用气体瓶阀的选用

13.3 其他附件

第14章 气瓶主要生产工艺

14.1 引言

14.2 原材料复验

14.3 组批

14.4 焊接

14.4.1 一般规定

14.4.2 焊接工艺评定

14.4.3 焊缝接头结构

14.4.4 焊接方法

14.4.5 焊接返修

14.4.6 主要焊接缺陷及防止措施

14.5 无缝气瓶瓶体成型

14.5.1 无缝气瓶成型方法

14.5.2 无缝气瓶端部质量基本要求

14.5.3 旋压工艺评定

14.6 热处理

14.6.1 金属材料热处理工艺

14.6.2 气瓶热处理基本要求

14.6.3 热处理工艺评定

14.6.4 热处理常见缺陷及其形成原因和预防措施

14.7 纤维缠绕气瓶纤维缠绕、固化

14.7.1 缠绕工艺

14.7.2 固化工艺

14.7.3 缠绕、固化工艺评定

14.8 低温绝热气瓶绝热工艺

14.8.1 绝热材料包扎及加装

14.8.2 抽真空

第15章 气瓶检验与试验

15.1 引言

15.2 检验和试验类别及基本要求

15.2.1 检验和试验类别

15.2.2 型式试验及出厂检验项目

15.2.3 气瓶定期检验基本要求

15.3 宏观检查

15.4 质量和容积测量

15.5 无损探伤

15.6 材质分析

15.7 安全性能试验

第16章 气瓶标识

16.1 引言

16.2 气瓶制造标志

16.2.1 不同品种气瓶制造标志要求

16.2.2 钢印标记

16.2.3 标签标记

16.2.4 压印标记

16.2.5 印刷标记

16.2.6 粘贴标记

16.2.7 颜色标志（GB 7144—1999）

16.3 气瓶定期检验标志

16.4 气瓶充装标志

16.4.1 涂敷标志

16.4.2 气瓶警示标签（GB 16804—2011）

第17章 气瓶充装、储存、运输和使用

17.1 引言

17.2 气瓶充装

17.2.1 气瓶充装基本要求（TSG R0006—2014《气瓶安全技术监察规程》）

17.2.2 压缩气体充装基本要求（GB 14194—2006 《永久气体气瓶充装规定》）

17.2.3 液化气体充装基本要求（GB 14193—2009《液化气体气瓶充装规定》）

17.2.4 焊接绝热气瓶充装基本要求（GB 28051—2011《焊接绝热气瓶 充装规定》）

17.2.5 混合气体充装

17.3 气瓶储存

17.4 气瓶运输

17.5 气瓶使用

第18章 气瓶设计文件

18.1 引言

18.2 设计任务书

18.2.1 设计任务书基本要求

18.2.2 设计任务书示例

18.3 设计计算书

18.4 设计说明书

18.5 设计图纸

18.5.1 制图基本要求

18.5.2 气瓶设计图纸基本要求

18.5.3 技术参数表

18.5.4 技术要求

18.6 使用说明书

18.6.1 使用说明书基本要求

18.6.2 使用说明书示例

18.7 标准化审查报告

18.7.1 标准化审查报告基本要求

18.7.2 标准化审查报告示例

18.8 有限元应力分析报告

参考文献