《压力容器与锅炉安全工程学》课程教学大纲.docx

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1、压力容器与锅炉安全工程学教学大纲一、课程基本信息课程名称压力容器与锅炉安全工程学Safety Engineering of Pressure Vessels and Boilers课程编码CNE124721020开课院部新能源学院课程团队静设备组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0|实践0课外学时32适用专业安全工呈授课语言中文先修课程工程力学、专业实习、工程材料课程简介 （限选）石油化工工业过程的每个环节都菊不开锅炉与压力容器.锅炉、压力容器均属承压设备.甚至还在高温下运转.内装多为易燃、易 爆、有毒介质,是常发生事故的设备。本课程主要介绍保障锅炉、压力容器安全运行的基本知识,从锅炉压

2、力容器的结构特性和运行原 理、安全保护装置的原理和作用及保障其安全运行的措施作为基本出发点，培养学生的工程意识，掌握锅炉压力容器的结构原理、应力分 析、强度设计、主要安全保障技术等相关的基本设计基出知识,同时概括了解锅炉压力容器的制造、质量检验、运行管理、操作维护以及 锅炉压力容器的断裂及预防等知识。通过该课程的学习.可以使学生知道锅炉压力容器的安全是一个以设备安全为中心、理论与实际相结 合、技术与管理并重的系统安全工程问题，涉及到锅炉压力容器的设计、制造、安装、使用、维护、检脸、修理等环节.具备保障过程工 业生产过程顺利进行的基本技能。Every aspect of petrochemica

3、l industrial processes are inseparablerem boilor and pressure vesseI . Boiler and pressure vessel are al 1 belong to pressurized equipment, even running at high temperature, and inflammable, detonable , poisonous medium inside, usually occurs accidents. This unit mainly introduce the basis knowledge

4、 of security for boiler and pressure vessel safety running. For the structural properties, operating principle, safety protection devicey s principle and role, security measures of safety running as the basic starting point, culture engineering consciousness of the students, master the relald basic

5、knowledge of basic design such as the structural principle, stress analysis, strength design, main safety security knowledge etc. And overview of the knowledge of manufacture, quality inspection, operation management operation and maintenance, fracture and prevention etc. Through the study of this u

6、nit, the students can learn that the safety of boiler and pressure vessel is a system safety engineering problem with the equipment safety for the center, combination of theory and practice, both technical and management. And it also involve the aspect of design, manufacture, installation, use, main

7、tenance, inspection, repair etc. Have the basic skills to protect the smooth industrial processes.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 : 了解并认识工程与科学的关系了制锅炉压力容器的应用领域、种类、用途、特点及分类方 法，了解锅炉压力容器国内外安全发展概况及发展趋势及关键科学问题.是1.21.22M2目标2： 了解工程设计的基本概念和一般流程掌樨锅炉压力容器的结构特性和运行原理、安全装置 的原理和作用及保障其安全运行的措施.培养学生的工程意识

8、，掌握锅炉压力容器的设计、制造、 枪脸、运行管理、安全保障技术等基本知识。是3. 2, 6.23.2, 6.23M3目标3：通过课程项目的实践，培育认识和发现问题的能力和团队协作解决工程问题的能力通过大 量的案例分析.具备保障企业安全生产和过程顺利进行的基本技能，基本知识.具有较高的安全理 念及安全实施方法,为实施企业压力容器与锅炉安全工程提供安全保障,具有较强的协调合作能力 和竞争意识。是7. 2, 11.27.2, 11.2三、课程内容序号章节号标遨课程内容/空难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节1绪论绪论本章重点难点：锅炉、压力容器工作原理简介、安全重要性、 失效特征及避

9、免事故发生的途径。Ml2讲授21第一至锅炉压力 容器分类与结构本章重点难点：受压元件及压力容器结构，锅壳锅炉及小型水 管锅炉结构C1 .锅炉压力容器分类锅炉的分类.压力容器的分类.工程设计中压力容器的安全综 合分类。2 .受压元件及压力容器结构 球壳，圆筒体，封头的结构特点。3 .锅壳锅炉结构M22讲授立式、卧式锅壳锅炉的结构特点及各组成部分。4 .小型水管锅炉结构水汽循环系统，燃烧系统，辅助系统。5 .水火管锅炉结构及锅炉型号各主要部件的结构特点,锅炉型号中各字母及数字所代表的具 体含意“32第二至锅炉基础本章重点难点：锅炉中燃烧的方式与传热，锅炉水汽循环与水 质监测。1 .锅炉燃料及其燃烧

10、燃料的种类成分，燃烧的条件、方式。2 .锅炉中的传热主要传热方式：传导、对流与辐射.传热安全。3,锅炉热平衡热平衡方程，各项热损失的分析。4 .锅炉水循环和汽水分离水循环的基本概念,自然循环与强制循环的原理与过程.循环 流速与循环倍率.水地环事故分析。5,锅炉水质监控工业锅炉中水质监控的必要性，水质指标与相关标准，锅外水 处理，锅内水处理，给水除氧。M24讲授/作业43第三至锅炉压力 容器应力分析本章重点难点：无力矩理论与薄膜应力。1.无力矩理论与薄膜应力薄壳的受力分析与无力矩理论的推导.球壳、圆筒体及封头的 薄膜应力分析。2,承内压圆平板的应力内压圆平板的受力分析，应力分布特点。M25讲授作

11、业3 .圆筒壳的边界效应圆筒壳产生边界效应的条件.边界应力的特点。4 .厚壁圆筒在内压作用下的应力厚壁圆筒在内压作用下的受力平衡方程.应力沿空分布特05 .热应力热应力产生的原因，分布规律，锅炉启停时锅筒壁内产生的热 应力。6 .应力分类一次应力,二次应力，峰值应力.热应力的定义，特性.54第四聋锅炉压力 容器强度设计本章里点难点：常见受压元件强度计算的常规设计方法.设计 参数的确定.开孔补强。1 .强度设计概述强度设计的任务、强度理论、强度控制原则、安全系数、相关 标准介绍、常规设计方法，应力分析法。2 .锅炉压力容器钢材锅炉压力容器选材的重要性、锅炉压力容器刚才分类、制造工 艺对钢材性能的

12、影响、环境对压力容器用钢性能的影响,钢材 的选择要求及方法3 .常见受压元件强度计算常规设计方法.中径公式，设计参数的确定。4 .薄壁筒体开孔补强开孔补强的原理,补强的判断，补强的方式。5 .锅炉压力容器结构设计的一些问题主要焊接结构.补强结构，受热结构的相关规定。M27讲授/作业65第五率锅炉压力本章重点难点：锅炉压力容器制造缺陷对安全的影响，焊缝无M22讲授/容器制造质量控制损检验与设备的压力试验”1 .壳体的成形与装焊封头、壳体的卷制成型、组焊工艺过程,2 .制造缺陷与安全焊接缺陷,制造成形缺陷、组装缺陷对壳体安全的影响.3 .制造质量控制与枪杳锅炉压力容器制造管理环节，工艺要求与合格标

13、准，焊缝无损 检验，压力试验76第六章铜炉压力 容器安全装置本章重点难点：安全阀与爆破片的原理与结构特点。1 .概述安全装置的分类.安全泄放量定义。2 .安全陶工作原理，结构特点，主要类型。3 .爆破片装置工作原理，结构特点，主要类型。4 .其他安全装置压力表.水位表,锅炉排污装置.锅炉保护装置“M22讲授/87第七章锅炉压力容器安全管理本章重点难点：锅炉与压力容器的安全管理规范。1.安全管理要点锅炉压力容器安全法规及制度，安全管理要点。2,锅炉启动、运行与停炉锅炉启动的步骤.点火升压阶段的安全注意事项，锅炉正常运 行中的监督调节.停炉及停炉保养。3.锅炉事故锅炉事故分类.锅炉爆炸事故,锅炉重

14、大事故（常见的10大 事故）。M21讲授/4 .压力容器安全管理容器的使用管理，容器的操作和维护。5 .气瓶安全管理气瓶安全的特殊问题.气瓶使用管理。98第八至锅炉压力 容器检脸本章至点难点：锅炉压力容器常见缺陷及检验方法.1.概述检脸的目的及意见，检验的期限与内容.检脸中的安全问题，2,锅炉压力容器常见缺陷腐蚀，变形，裂纹、磨损、钢材组织缺陷，缺陷的检查.对缺 陷的处理原则。3.常用检验方法直观检查、量具检查、无损探伤、机械性能试验和金相试脸，M21讲授i109第九章锅炉压力 容器断裂与预防本箪重点难点：受压部件的失效分析.断裂形式。1 .失效分析简介失效分析的目的、主要内容，断口的主要特征

15、，事故调查分析。2 .承压部件的断裂形式延性断裂、脆性断裂. 疲劳断裂、应力腾蚀断裂、蠕变断裂的 定义、主要特征及其预防。3 .锅炉压力容器爆炸能量及事故危害蒸汽锅炉爆炸时水汽介质的状态变化及爆炸能量，爆炸冲击波 及其破坏作用.爆炸产生的其他危害。M36讲授/大作业四 考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。15%2.考核学生对锅炉压力容器安全基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问逆、解决问迤的能力逆型主要有分 析和计算题,2大作业1 .本课程要求根据文献调研，撰写锅炉压力容器相关的失效分析报告.针对特定的失

16、效模式从设计、制造、管理、检测 等方面进行系统的分析。2 .根据报告的逻辑性及与课程内容相关的结合度准确性评分15%3期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对锅炉压力容器安全基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主 要有简答题、作图遨、分析题、计算题等。60%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况0%五、耳2分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml课堂表现50%A, B,C = L90 100,75-89,60 74,0-59, A ；课堂表现积极,回答问题准确.B课堂表现较积

17、极.回答问题 基本准确，C：课堂表现不积极.回答问题不准确2Ml期末考试50%A,B,C=90700,75-89,60-74,0-59, A ：试卷回答准确，B ：试卷回答基本准确.C ：试卷回不准确3M2大作业40%A,B.C=90-100,75-89,60-74,0-59. A:大作业完成良好，B :大作业完成较好，C :大作业完成不好4M2期末考试40%A, B, C=90-100, 75-89,60-74,0-59. A :试卷回答准确,B ：试卷回答基本准确,C ：试卷回不准确5M2考勤20%A, B,C=90-100,75-89,60-74,0-59, A:全勤，B:旷课少于 3

18、次，C :旷课超过 3 次6M3大作业50%A,B,C=9OT00,75-89,60-74,59. A:大作业完成良好,B ：大作业完成较好，C ：大作业完成不好7M3期末考试40%(A, B,C=L90 100,75-89,60-74,0-59. A ；试卷回答准确,B ：试卷回答基本准确.C ：试卷回不准确8M3平时作业10%A,B,C=9CM00,75-89,60-74,0-59, A:平时作业完成良好，B ：平时作业完成较好，C ：平时作业完成不 好评分学 (A, B,(级说明：:,D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59)：A, B, C, D=90-100, 75-89, 60-74, 0-59：A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59：A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书锅炉压力容器安全.刘清方、吴孟娴主，首都经贸大学出版社，2000. （*主教材）2图书压力容器安全技术手册，吴粤设，机械工业出版社，1999.3图书压力容器安全工程学,彭蔚华，熊大彬，航空工业出版社，1993.4图书化工设备失效原理与案例分析，王志文、徐宏、关凯书、张莉，华东理工大学出版社，2010.