管道及储罐强度设计（第2版）/高等院校石油天然气类规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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帅健 编

图书标签:

• 管道工程
• 储罐设计
• 压力容器
• 强度计算
• 石油天然气
• 工程设计
• 教材
• 高等教育
• 机械工程
• 化工工程

出版社： 石油工业出版社

ISBN：9787518313525

版次：2

商品编码：12113826

包装：平装

丛书名： 高等院校石油天然气类规划教材

开本：16开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：309

字数：485000

正文语种：中文

内容简介

　　《管道及储罐强度设计（第2版）/高等院校石油天然气类规划教材》首先阐述了管道和储罐强度的力学基础，并重点阐述了管道的应力与柔性分析的理论与方法；然后分别介绍了线路管道、穿跨越管道、站场管道、海底管道等的应力分析方法与设计标准，并对管道抗震、输气管道止裂、管道振动等专门问题进行了深入分析与探讨，特别是管道止裂，是目前高压大口径管道设计的关键技术；最后，储罐部分包括罐壁、罐顶、罐基础、储罐抗风与抗震等的强度设计内容，对罐壁边缘效应、罐基础的土力学基础、浮顶的结构强度等理论问题也进行了详尽阐述。
　　《管道及储罐强度设计（第2版）/高等院校石油天然气类规划教材》可作为高等院校油气储运工程专业教师、研究生和高年级学生的教材，也可供相关领域的技术人员、研究人员参考。

目录

1 力学基础
1.1 应力一应变曲线
1.2 材料失效模式
1.3 力矩作用应力
1.4 应力状态
1.5 强度理论
1.6 梁的变形
……

《管道及储罐强度设计（第2版）/高等院校石油天然气类规划教材》是一本专为高等院校石油天然气类专业学生及相关工程技术人员量身打造的权威教材。本书系统深入地阐述了管道和储罐在各种工况下的强度设计理论、计算方法及工程实践。 核心内容概述： 本书内容涵盖了石油天然气行业中涉及到的各类管道和储罐的强度设计，从基础理论到具体应用，层层递进，逻辑严谨。 第一部分：基础理论与力学原理 材料力学基础： 深入讲解了材料力学的基本概念，包括应力、应变、弹性模量、泊松比等，并重点介绍了适用于管道和储罐材料（如钢材、复合材料等）的本构关系和强度理论。详细阐述了屈服强度、抗拉强度、疲劳强度、断裂韧性等关键力学参数及其在设计中的意义。 弹性力学与塑性力学： 引入了弹性力学和塑性力学在分析管道和储罐结构受力时的应用。通过介绍连续介质力学、应力张量、应变张量等概念，为理解复杂应力状态下的材料行为奠定基础。并对材料的塑性变形行为及其对结构承载能力的影响进行深入分析。 薄壳理论与厚壁理论： 详细讲解了薄壳理论在分析圆形、椭圆形等截面管道和储罐时的应用，推导了相应的应力分布公式。对于厚壁容器，则引入厚壁理论，分析了其径向应力、环向应力及轴向应力分布特征，并提供了相应的计算方法。 结构稳定性： 针对可能出现的失稳现象，如压杆失稳、屈曲失稳等，本书进行了详尽的分析。重点讨论了外压作用下储罐的屈曲问题，以及管道在轴向压力、弯矩、扭矩等共同作用下的稳定性问题，并给出了相应的稳定安全系数计算方法。 第二部分：管道强度设计 直管段设计： 内压设计： 详细介绍了根据API 5L、ASME B31.3等国际标准，针对不同压力等级、介质特性和管材的直管段内压强度设计方法。包括壁厚计算、接头设计、法兰设计等。 外压设计： 重点阐述了在真空或外部压力作用下直管段的强度设计，特别是对埋地管道、架空管道以及在特定工艺条件下可能出现的负压情况下的壁厚计算和稳定性校核。 联合载荷设计： 深入分析了管道在内压、外压、弯矩、扭矩、轴向力、剪力等多种载荷组合作用下的强度校核。引入了等效应力概念，如Von Mises等效应力，并根据相关设计规范（如ASME B31.3、ASME B31.4、ASME B31.8等）提供了详细的计算流程和判据。 应力分析与应变分析： 讲解了如何利用有限元分析（FEA）等数值方法对复杂应力状态下的管道进行精确的应力与应变分析，尤其是在管道布局复杂、受力条件特殊的情况下。 热应力分析： 详细研究了管道系统因温度变化产生的热应力问题，包括热膨胀、约束应力等。讲解了如何通过合理的管道布局、增加补偿器（如波纹补偿器、万向接头等）来缓解热应力，并进行了相关的强度校核。 疲劳设计： 针对存在循环载荷（如温度波动、压力波动、振动等）的管道系统，详细阐述了疲劳寿命的评估和疲劳强度设计方法，重点介绍了S-N曲线法和Miner线性累积损伤法则。 材料选择与腐蚀防护： 讨论了不同应用环境（如高温、低温、腐蚀性介质）下管道材料的选择原则，并介绍了防腐层的选择、内外防腐工艺及其对管道强度的影响。 弯头、三通、异径管等管件设计： 几何形状对强度的影响： 分析了弯头、三通、异径管等管件的复杂几何形状对局部应力集中的影响。 应力集中系数： 介绍了计算这些管件的应力集中系数的方法，并将其应用于强度校核。 设计规范要求： 详细解读了ASME B16.9、ASME B16.5等相关标准中关于管件的尺寸、壁厚、材料及强度设计的要求。 管道支架与支撑设计： 支架的类型与功能： 介绍了各种管道支架（如固定支架、滑动支架、吊架、弹簧支架等）的功能及其在承受载荷、限制位移方面的作用。 支架对管道强度的影响： 分析了支架的设置如何影响管道的应力分布，以及支架本身的强度设计要求。 管道应力分析软件应用： 结合实际工程案例，介绍了如何利用专业的管道应力分析软件（如CAESAR II, ROHLP等）进行管道系统整体的应力分析、位移分析和载荷计算。 第三部分：储罐强度设计 立式圆筒形储罐设计： 内压设计： 详细讲解了API 650、API 620等标准在立式圆筒形储罐内压设计中的应用，包括罐壁、罐底、罐顶的壁厚计算，以及卷边、环筋等加强构件的设计。 外压设计： 针对真空或外部大气压力作用下的储罐，讲解了罐壁的屈曲稳定性校核计算，特别是底部加强圈、顶板的稳定性。 风载、雪载、地震载荷设计： 详细分析了在风、雪、地震等外部载荷作用下储罐的强度和稳定性设计。讲解了如何根据不同地区的设计规范（如ASCE 7等）进行载荷计算和结构验算。 基础设计： 简要介绍了储罐基础的类型及其在地基承载力、沉降等方面的设计考虑。 罐顶与罐底设计： 重点讲解了平板顶、锥形顶、球形顶等不同类型罐顶的强度设计，以及平板底、锥形底、碗形底等罐底的强度校核。 卧式圆筒形储罐设计： 内压设计： 讲解了适用于卧式圆筒形储罐的内压强度设计方法，包括筒体、封头（如椭圆形封头、碟形封头、球形封头）的壁厚计算。 外压设计： 分析了卧式储罐在埋地或地面放置时可能承受的外压，以及罐体的稳定性校核。 支座设计： 详细讲解了卧式储罐支座（如鞍式支座、耳式支座）的类型、受力分析及其强度设计。 封头设计： 深入分析了不同形状封头（如标准椭圆形封头、1:2椭圆形封头、碟形封头、球形封头）的受力特点和强度计算方法。 球形储罐设计： 球壳理论应用： 讲解了球壳理论在球形储罐强度设计中的应用，推导了球壳上的应力分布。 壁厚计算： 针对球形储罐的内压设计，提供了详细的壁厚计算公式和校核方法。 支座设计： 介绍了球形储罐常见的支座类型（如腿式支座、环形支座）及其设计考虑。 压力容器的强度设计（与储罐设计相关部分）： ASME VIII Div.1 & Div.2 标准应用： 详细解读了ASME VIII Div.1和Div.2（压力容器设计规范）的核心内容，包括材料许可、设计公式、许用应力、接头系数、几何公差、检验要求等，并重点阐述了其在储罐设计中的适用性。 焊接接头设计与强度校核： 重点分析了焊接接头的类型（如对接焊缝、角焊缝）、焊缝形式及其强度计算。讲解了如何根据焊缝的质量等级、材料特性和载荷情况进行焊缝的强度校核。 人孔、管口等附件的强度设计： 详细讲解了在罐体上开设人孔、视镜、管口等附件时，如何进行局部加强设计和强度校核，以保证其连接处的整体强度。 疲劳分析与寿命评估： 针对储罐在循环载荷（如充放液、温度变化、压力波动）下的疲劳问题，讲解了疲劳分析的方法和寿命评估的准则。 材料选择与腐蚀防护： 讨论了储罐所储存介质的特性（如腐蚀性、毒性、易燃易爆性）对材料选择的要求，以及储罐内外防腐层的选择与施工要求。 第四部分：设计软件应用与案例分析 主流设计软件介绍： 简要介绍当前行业内常用的管道及储罐强度设计软件（如PVElite, COMPRESS, HTRI等）的功能和应用方法。 典型工程案例分析： 选取了实际工程中的管道及储罐设计案例，从设计目标、载荷分析、规范选择、计算过程到最终设计结果，进行详细的剖析，帮助读者理解理论知识在实践中的应用。 设计审查与优化： 探讨了设计审查的关键点，以及如何通过优化设计参数、调整结构形式来提高设计的经济性和安全性。 本书的特点： 理论与实践相结合： 本书不仅提供了坚实的理论基础，更强调实际工程应用，通过大量的实例和图表，使读者能够更直观地理解设计原理。 紧跟国际标准： 本书内容严格遵循国际上通行的相关设计规范和标准，如API、ASME等，保证了设计的科学性和权威性。 覆盖全面： 涵盖了石油天然气行业中常见的各类管道和储罐，内容广泛，适合不同方向的读者。 结构清晰，逻辑性强： 内容组织合理，从基础到进阶，层层深入，易于学习和掌握。 面向高等院校和工程实践： 既是高校教学的理想教材，也是从事管道及储罐设计的工程师的得力助手。 《管道及储罐强度设计（第2版）/高等院校石油天然气类规划教材》的出版，旨在为我国石油天然气行业的工程技术人才培养提供有力的支持，提升我国在管道及储罐设计领域的整体技术水平。通过学习本书，读者将能够系统掌握管道及储罐的强度设计方法，独立完成相关工程设计任务，并为保障生产安全、提高设备可靠性做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

这本《管道及储罐强度设计（第2版）》简直是我的救星！作为一名初入石油化工行业的工程师，面对那些复杂的计算和规范，我曾感到无所适从。但这本书的出现，彻底改变了我的困境。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我掌握了核心的知识和技术。书中对各类管道和储罐的受力分析、材料选择、设计规范的讲解，条理清晰，逻辑严谨，让我对强度设计的理论基础有了深刻的理解。最让我惊喜的是，书中还包含了大量的工程实例，这些案例的分析过程非常详尽，从最初的假设到最终的计算结果，每一步都经过了细致的阐述，让我能够将理论知识与实际工程紧密结合。我尤其喜欢书中关于疲劳设计和断裂力学的章节，这些内容对于理解设备在长期运行中的潜在风险至关重要。而且，书中提供的图表和公式都非常规范，方便我查阅和应用。现在，我再也不用对着厚厚的规范发愁了，这本书为我提供了一个坚实的设计框架，让我能够更加自信地应对工作中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚接触了《管道及储罐强度设计（第2版）》，这本书的编写风格真的让我耳目一新。相比于我之前看过的很多技术书籍，它在理论深度和工程实用性上找到了一个绝佳的平衡点。作者并没有一味地堆砌公式和理论，而是用一种更加贴近工程实践的方式来讲解。比如，在讲到储罐的轴对称受力时，书中并没有仅仅给出几个公式，而是通过详细的图示和文字说明，一步步推导出计算过程，并且解释了每一步的物理意义，让我这个初学者也能清晰地理解。我特别欣赏的是书中对于各种常见失效模式的讨论，例如屈曲、蠕变、疲劳等，并且针对这些失效模式提出了相应的预防和设计对策。这些内容对于确保设备的安全运行至关重要。此外，书中还涉及了最新的设计标准和规范，这对于跟上行业发展的步伐非常有帮助。总而言之，这本书不仅仅是一本技术参考书，更是一本能够启发思考、提升实际解决问题能力的工具。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我最初拿到《管道及储罐强度设计（第2版）》这本书时，并没有抱太高的期望，毕竟市面上的同类书籍太多了。然而，当我真正翻开它，才发现它与众不同之处。这本书最大的亮点在于其对设计流程的梳理和对关键设计决策的剖析。它不仅仅告诉读者“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。例如，在讨论管道连接处的应力集中时，书中详细分析了不同连接形式对整体强度的影响，并给出了优化建议，这对于我这种需要处理复杂连接的设计师来说，非常有价值。而且，书中还涉及到了一些关于风险评估和安全裕度的讨论，这些内容对于确保工程的长期可靠性至关重要。读完这本书，我感觉自己对管道和储罐的强度设计有了更宏观、更系统性的认识，不再是零散的知识点堆砌，而是形成了一个完整的逻辑链条，这对于我今后的设计工作无疑会带来极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我近期有幸拜读了《管道及储罐强度设计（第2版）》这本著作，给我的感受颇为深刻。作为一名从事机械设计多年的工程师，我一直关注着这个领域的前沿发展。这本书在理论框架上相当扎实，对弹性力学、塑性力学以及断裂力学等基础理论的讲解，能够帮助读者建立起坚实的理论基础。但更重要的是，它并非止步于理论，而是将这些理论与实际的工程应用紧密地结合起来。书中对不同材料在不同应力状态下的行为分析，以及如何根据这些分析来选择合适的材料和进行结构优化，都写得非常到位。我特别欣赏书中对于先进设计方法（如有限元分析）的应用介绍，虽然书中没有深入到具体的软件操作，但它阐述了这些方法在强度设计中的作用和优势，让我对未来的设计方向有了更清晰的认识。这本书对于想要提升设计水平、掌握最新设计理念的工程师来说，无疑是一本不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在油田一线工作的技术人员，我一直渴望找到一本能够真正指导我解决实际问题的参考书。《管道及储罐强度设计（第2版）》这本书，可以说是满足了我的这一需求。书中对于不同类型管道（如输油管道、输气管道）和储罐（如大型储油罐、压力容器）的强度设计，都给出了非常具体和实用的指导。我尤其关注书中关于地震载荷和风载荷对储罐结构影响的分析，这对于我们身处地震高发区的油田来说，是极其重要的考量因素。书中提供的计算方法和设计细节，都非常贴合实际工程需求，让我能够快速地将书本知识应用到现场的设备检查和改造工作中。我之前在处理一些老旧设备维护时，总是觉得缺少一个明确的指导方向，而这本书正好填补了这个空白。它不仅仅是理论的阐述，更是实践经验的总结，让我能够更加安全、高效地完成工作。