压力容器安全技术课程教学大纲.doc

一,安全阀的作用二,安全阀的分类三,安全阀的工作特性四,额定泄放量的计算五,安全阀开启压力,泄放压力和容器最大工作压力,设计压力的关系六,安全阀的使用.&压力容器安全技术课程教学大纲课程编号： 0402205课程名称： 压力容器安全技术英文名称： Safety Technique of Pressure Vessel课程类型: 专业限选课课程性质： 专业课总 学 时： 32 讲课学时：30 实验（实践）学时：2学 分： 2适用对象: 过程装备与控制工程专业全日制本科学生先修课程： 过程设备设计一、 编写说明（一）制定大纲的依据：依据大庆石油学院“过程装备与控制工程专业”人才培养方案及相关要求制定（二）课程简介：本门课程系统介绍了压力容器破坏事故的危害性，各种破坏机理，承压壳体的应力分析理论，压力容器安全运行的规律，安全泄压装置，压力容器爆炸危害及防止，国内外有关标准、法规和安全管理方法，定期检验，压力容器缺陷安全评定，事故分析等，并着重介绍了压力容器声发射检测技术的研究进展及近年来的研究成果。（三）课程的地位与作用：通过本课程的学习应使学生了解压力容器安全管理的重要性，掌握压力容器安全检测手段和安全评定方法。通过本课程的学习，使学生具备一定的安全意识，提高学生的安全素质，掌握压力容器安全分析的理论知识。（四）课程性质、目的和任务：压力容器发生事故，从客观上分析可概括为两类安全问题，一类是容器本身存在不安全因素，因而在承载时发生断裂，或在运行过程中缺陷逐渐扩展到临界状态而导致破坏事故；另一类是容器本身虽然完好，但由于使用维护不当或人为失误而造成严重事故。本课程的目的就是针对上述两类安全问题，为“过程装备与控制工程”专业的本科学生提供压力容器安全分析的理论知识，以及防止事故发生的有效措施和技术手段。本课程任务就是要以压力容器的安全分析为中心，研究它的各种破坏形式和不安全因素，以及防止事故的具体措施和现代化的检测手段。（五）与其他课程的联系：本课程安排在过程设备设计等相关课程之后。（六）对先修课的要求：过程设备设计对本门课程的支持点：典型过程设备的结构特点、工作条件和安全设计要求等；二、大纲内容（一）教学目的和任务：压力容器安全技术课程的教学目的与任务是让本科生全面熟悉压力容器安全分析的理论知识，以及防止事故发生的有效措施和技术手段。达到使学生具备较高的压力容器安全管理知识和安全检测技能，系统地掌握压力容器安全技术在工业生产中的重要作用，提高学生分析和解决压力容器安全事故的能力。（二）教学基本要求要求学生掌握压力容器破坏事故的危害性和各种破坏机理，掌握国内外有关标准、法规和安全管理方法和压力容器缺陷安全评定方法。在完成本课程的学习后，具备一定的分析和解决压力容器安全事故的能力。（三）教学重点和难点：本课程系统讲述了压力容器破坏事故的危害性，各种破坏机理，承压壳体的应力分析理论，压力容器安全运行的规律，安全泄放装置，压力容器爆炸危害及防止，国内外有关标准、法规和安全管理方法，定期检验，压力容器缺陷安全评定，事故分析等。着重介绍了压力容器声发射检测技术的研究进展和近年来的研究成果。（四）教学建议与说明：在教学过程中应多引入一些压力容器安全事故实例进行讲解。（五）教学内容 ：第一章 绪 论 2学时第一节 压力容器安全的重要性一、压力容器事故二、压力容器事故率高的原因三、压力容器事故的危害性第二节 压力容器安全工程学的任务一、研究对象二、研究任务三、压力容器安全工程学的主要研究内容第三节 压力容器的安全技术监察与规范一、压力容器安全技术监察二、我国压力容器常用法规标准简介第四节 安全科学基本概念和相互关系一、安全和安全科学二、基本概念教学要求：要求学生掌握压力容器事故率高的原因，我国压力容器常用法规标准。理解压力容器安全的重要性和压力容器安全技术监察。了解压力容器事故的种类和危害。第二章 压力容器的应力分析与安全设计 4学时第一节 压力容器应力分析和变形特点一、变形特点二、薄膜理论k1.1（1.2）三、边缘问题及特性第二节 压力容器的安全设计一、设计参数二、材料选择三、安全试验教学要求：要求学生掌握内压薄壁壳体的应力分析、压力容器的边缘问题和厚壁圆筒应力分析。理解压力容器的安全设计。了解圆平板的应力分析。第三章 压力容器缺陷与破坏形式 4学时第一节 压力容器制造过程中产生缺陷的主要类型一、焊接裂纹二、未焊透和未熔合三、夹渣四、气孔五、表面缺陷六、组织缺陷第二节 压力容器使用过程中产生的缺陷一、腐蚀二、裂纹第三节 压力容器的破坏类型及分析一、压力容器的破坏类型二、压力容器的典型破坏分析教学要求：要求学生掌握压力容器制造及使用过程中产生缺陷的主要类型、产生原因和破坏形式。理解压力容器的破坏类型及特征分析。第四章 压力容器爆破危害及防止 3学时第一节 压力容器爆炸能量估算一、压缩气体容器的爆破能量二、盛装液化气体容器的爆破能量三、可燃气体器外二次爆炸能量第二节 爆炸冲击波能量及其破坏作用一、冲击波超压的破坏作用二、压力容器气体爆炸冲击波的超压估算第三节 压力容器爆炸的其他危害一、碎片的能量及危害二、可燃气体容器破裂时的燃烧区范围第四节 防止容器爆炸事故的措施一、设计与安全二、制造与安全三、使用中的安全措施教学要求：要求学生掌握防止容器爆炸事故的措施。理解压力容器爆炸能量估算。了解爆炸冲击波能量及其破坏作用和压力容器爆炸的其他危害。第五章 压力容器的安全泄压装置 4学时第一节 安全泄压装置与安全泄放量一、安全泄压装置的一般要求及主要类型二、压力容器安全泄放量第二节 安全阀一、安全阀的作用二、安全阀的分类三、安全阀的工作特性四、额定泄放量的计算五、安全阀开启压力，泄放压力和容器最大工作压力，设计压力的关系六、安全阀的使用七、安全阀得日常维护第三节 爆破片 一、爆破片在压力容器上的应用二、爆破片的结构形式三、爆破片的设计计算四、爆破片的使用和管理教学要求：要求学生掌握常用安全泄压装置与安全泄放量的计算。理解安全阀和爆破片的工作原理和主要类型。第六章 在用压力容器的安全管理与定期检验 4学时第一节 压力容器的使用管理一、压力容器的安全使用二、压力容器的安全管理第二节 压力容器的定期检验一、检验目的二、检验内容和周期三、检验程序第三节 压力容器的常规无损检测一、概述二、常用的无损检测方法三、检验报告教学要求：要求学生压力容器定期检验程序、检验内容和检验周期。理解压力容器常用的无损检测技术。了解压力容器的使用管理和安全管理。第七章 压力容器声发射检测应用与研究进展 4学时第一节 概述 一、什么是声发射，声源定位原理 二、声发射检测原理 三、声发射技术的特点 四、涉及的领域第二节 研究应用一、不同声发射源模式或物理机制的理论与实验研究二、声发射波在固体材料中的传播理论三、声发射检测技术在压力容器检测中的应用四、研制高灵敏度、多频带宽度和用途的换能器五、声发射信号特性与材料微观力学特性、断裂特性之间的关系六、数字式新型声发射检测分析仪的研制七、声发射信号处理的新理论、新方法八、声发射检测评价的新方法及标准九、声发射技术在其它方面的的研究和应用十、学术交流第三节 我们的主要工作第四节 展望教学要求：要求学生掌握声发射检测原理、特点，声发射信号表征参量与源定位，压力容器声发射检测与评定标准。理解在用压力容器声发射源严重度的多级模糊综合评价方法。了解声发射检测技术的研究进展。第八章 压力容器缺陷安全评定 4学时第一节 线弹性断裂分析方法 一、三种断裂模型二、应力强度因子三、应力场强度断裂准则四、裂纹顶端塑性区五、线弹性断裂力学的意义与局限性第二节 弹塑性断裂分析方法一、压力容器中典型的弹塑性问题二、COD法三、J积分法第三节 断裂力学在疲劳扩展中的应用一、裂纹亚临界疲劳扩展的一般特点二、压力容器疲劳寿命估算第四节 在用压力容器缺陷安全评定一、压力容器缺陷安全评定的主要标准和规范二、我国压力容器缺陷评定规范简介 三、评定实例教学要求：要求学生掌握弹塑性断裂分析方法和在用压力容器缺陷安全评定方法。了解线弹性断裂分析方法和断裂力学在疲劳扩展中的应用。第九章 压力容器破坏事故分析 3学时第一节 压力容器破坏事故分析概述一、事故分析的意义与作用二、事故统计分析第二节 压力容器破坏事故分析方法一、传统分析方法二、系统工程分析方法第三节 事故分析程序与处理技术一、分析程序与分析方案二、事故调查与技术检验教学要求：要求学生理解压力容器破坏事故分析方法。了解事故分析程序与处理技术。三、实验（实践）环节及要求 四、习题、课程讨论及要求 组织24次课程讨论，主要内容如下：1. 论述减少压力容器事故产生的主要措施和方法。2. 结合工程设计和生产实际，讨论如何确定压力容器安全设计中的各个参数。3. 假如你是一名压力容器设备的维护者，谈一谈你如何落实使用中的安全措施。4. 参照所学知识，结合生产事故案例，讨论如何对事故致因进行分析并制定事故分析报告。五、教学方法与手段 （黑体，小4号字，上下各空一行）以课堂讲授为主，结合讨论，压力容器安全事故案例讲评，事故案例视频等多种手段相结合。六、各教学环节学时分配 （黑体，小4号字，上下各空一行）序号章节内容学时分配合计讲课习题课讨论课实验其他1第一章绪论222第二章压力容器的应力分析与安全设计443第三章压力容器缺陷与破坏形式444第四章压力容器爆破危害及防止335第五章压力容器的安全泄压装置446第六章在用压力容器的安全管理与定期检验447第七章压力容器声发射检测与安全性评定448第八章压力容器缺陷安全评定449第九章压力容器破坏事故分析33合计3232七、教学形式与考核方式 （一） 教学形