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1、LOGO过程装备成套技术过程装备成套技术第第1章章概论概论过程工业过程工业:从原材料到最后产品的生产过程中要进行一系列的化学、从原材料到最后产品的生产过程中要进行一系列的化学、物理过程，以改变物质的状态、结构、性质；物理过程，以改变物质的状态、结构、性质； 生产过程中原料和中间反应产物往往还需要传输。生产过程中原料和中间反应产物往往还需要传输。 过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成上述各种过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成上述各种过程或其中某些过程的工业生产之总称。过程或其中某些过程的工业生产之总称。 成成套套装装备备是是为为生生产产某某些些产产品品或或完完成成一一定定任任务务所
2、必需的整套设备。所必需的整套设备。 过过程程工工业业成成套套装装备备是是过过程程工工业业生生产产用用的的主主要要机机器器、设设备备和和各各种种辅辅助助设设备备由由管管道道连连接接起起来来组组成成的的一个一个能完成特定工艺过程的一整套设备。能完成特定工艺过程的一整套设备。 在在化化工工、化化肥肥、石石油油化化工工、制制药药、染染料料、农农药药、轻轻工工、生生物物工工程程、环环保保等等各各种种过过程程工工业业中中都都有有广广泛的应用。泛的应用。第二章工艺开发与工艺设计概论第二章工艺开发与工艺设计概论第章第章 经济分析与评价经济分析与评价 进行经济分析与评价时，必须进行投资、生产成本和费用进行经济分
3、析与评价时，必须进行投资、生产成本和费用等的计算，然后再采用相应的经济指标进行评价。经济评价的等的计算，然后再采用相应的经济指标进行评价。经济评价的内容包括财务评价、国民经济评价及必要的社会效益分析。内容包括财务评价、国民经济评价及必要的社会效益分析。3.1 3.1 投资估算与成本分析投资估算与成本分析 投资投资是建设一座工厂或一套装置，并使之投入正常生产和是建设一座工厂或一套装置，并使之投入正常生产和运行所需要的资金。工程项目投资的组成序列如运行所需要的资金。工程项目投资的组成序列如下图下图所示。所示。 3.1.1工程项目的投资估算工程项目的投资估算 工工程程项目目总投投资 固固定定资产投投
4、资流流动资金金 建建设投投资投投资方方向向调节税税建建设期期利利息息固定固定资产无形无形资产递延延资产预备费3.1.2工艺装置投资估算的方法工艺装置投资估算的方法(1)指数法指数法 (2)百分比估价法百分比估价法 (3)系数连乘法系数连乘法 3.1.3生生产成本和成本和费用分析用分析 产品总成本费用是指在一定时期内产品总成本费用是指在一定时期内( (一般为一年一般为一年) )为生产和为生产和销售产品而花费的全部成本和费用。一般由生产成本、管理费、销售产品而花费的全部成本和费用。一般由生产成本、管理费、财务费、销售费构成。财务费、销售费构成。 生产成本包括直接材料费、直接燃料及动力费、直接工资生
5、产成本包括直接材料费、直接燃料及动力费、直接工资和职工福利费及制造费。和职工福利费及制造费。 3.2经济评价经济评价经济评价的内容包括财务评价、国民经济评价及必经济评价的内容包括财务评价、国民经济评价及必要的社会效益分析。要的社会效益分析。3.2.1财务评价财务评价3.2.2不确定性分析及方案比较不确定性分析及方案比较3.2.3国民经济评价国民经济评价3.2.1财务评价财务评价 财务评价是遵循现行财税制度和规定，根据现行市场价格，财务评价是遵循现行财税制度和规定，根据现行市场价格，计算工程项目在财务上的收入和支出，并测算一个项目投入的资计算工程项目在财务上的收入和支出，并测算一个项目投入的资金
6、所能带来的利润，考察项目的盈利能力、消偿能力等财务状况，金所能带来的利润，考察项目的盈利能力、消偿能力等财务状况，据以判别工程项目的财务可行性。据以判别工程项目的财务可行性。（1 1）财务评价的盈利能力分析）财务评价的盈利能力分析 （2 2）财务评价的清偿能力分析）财务评价的清偿能力分析 （1 1）财务评价的盈利能力分析）财务评价的盈利能力分析财务评价的盈利能力分析分为静态指标和动态指标。财务评价的盈利能力分析分为静态指标和动态指标。 静态指标静态指标有：投资利润率，投资利税率，资本金净利润率和投有：投资利润率，投资利税率，资本金净利润率和投资回收期。资回收期。动态指标动态指标有：财务内部收益
7、率和财务净现值。有：财务内部收益率和财务净现值。 （2 2）财务评价的清偿能力分析）财务评价的清偿能力分析 项目清偿能力分析项目清偿能力分析是考察计算期内，各年的是考察计算期内，各年的财务状况财务状况及及偿债偿债能力能力。用。用借款偿还期借款偿还期，资产负债率资产负债率，流动比率流动比率和和速动比率速动比率等指标等指标表示。表示。 3.2.2不确定性分析及方案比较不确定性分析及方案比较(1)不确定性分析不确定性分析(2)方案比较方案比较 (1)不确定性不确定性分析分析不确定性分析不确定性分析包括包括盈亏平衡分析、敏感性分析盈亏平衡分析、敏感性分析和和概率分概率分析。析。盈亏平衡分析盈亏平衡分析
8、一般只用于财务评价，一般只用于财务评价，敏感性分析和概率分敏感性分析和概率分析析可同时用于财务评价和国民经济评价。可同时用于财务评价和国民经济评价。(2)方案比较方案比较方案比较方案比较可采用净现值法，差额投资内部收益率法，费用可采用净现值法，差额投资内部收益率法，费用现值比较法和年费用最小法等。过程工业企业一般采用现值比较法和年费用最小法等。过程工业企业一般采用净现值净现值法和差额投资内部收益率法或简化的静态方案比较法和差额投资内部收益率法或简化的静态方案比较。净现值法净现值法。投资额相同，应选。投资额相同，应选净现值大净现值大的方案。投资额不的方案。投资额不同，需进一步用净现值率来衡量。同
9、，需进一步用净现值率来衡量。3.2.3国民经济评价国民经济评价国民经济评价国民经济评价是在财务评价的基础上，采用是在财务评价的基础上，采用国家规定的参数国家规定的参数和影子价格和影子价格调整项目的投入物和产出物，从而对项目的效益和调整项目的投入物和产出物，从而对项目的效益和费用进行计算分析。费用进行计算分析。国民经济评价国民经济评价以以经济内部收益率经济内部收益率为主要评价指标，为主要评价指标，经济净经济净现值和经济净现值率现值和经济净现值率等为辅助指标。项目初选时，还可计算投等为辅助指标。项目初选时，还可计算投资净效益率等静态指标。资净效益率等静态指标。社会效益的分析社会效益的分析则是对项目
10、给社会带来的影响进行分析，以则是对项目给社会带来的影响进行分析，以考察项目所创造的社会效益。考察项目所创造的社会效益。除特大型项目，以及利用国际金融组织贷款和某些政府贷款除特大型项目，以及利用国际金融组织贷款和某些政府贷款的项目的项目必须作国民经济评价必须作国民经济评价外，其他工程项目是否作国民经外，其他工程项目是否作国民经济评价应视具体情况和有关部门要求而定。济评价应视具体情况和有关部门要求而定。3.3环境影响评价及可行性研究报告概述环境影响评价及可行性研究报告概述环境影响评价环境影响评价主要是在主要是在掌握环境质量现状掌握环境质量现状的基础上，在进的基础上，在进行行新建、改建、扩建新建、改
11、建、扩建工程时，工程时，预测环境质量未来变化预测环境质量未来变化的趋势。的趋势。采取必要措施，避免环境质量下降，使人类开发建设活动引采取必要措施，避免环境质量下降，使人类开发建设活动引起的环境变化，更加适合人类的生存和发展。起的环境变化，更加适合人类的生存和发展。可行性研究是建设项目前期工作的主要内容，是建设程序可行性研究是建设项目前期工作的主要内容，是建设程序中的重要组成部分。项目立项后必须进行可行性研究，并编中的重要组成部分。项目立项后必须进行可行性研究，并编制和报批可行性研究报告。制和报批可行性研究报告。3.3.1环境影响评价概述环境影响评价概述（1）环境影响评价的环境影响评价的基本原则
12、基本原则v为开发建设决策服务，坚持可靠、实用及综为开发建设决策服务，坚持可靠、实用及综合分析的原则。合分析的原则。v要建立在基础数据、资料完整准确的基础上。要建立在基础数据、资料完整准确的基础上。v要选用先进的、适用的方法和技术手段，保要选用先进的、适用的方法和技术手段，保证环境影响评价工作的科学性、先进性。证环境影响评价工作的科学性、先进性。（2）环境影响评价的具体规定环境影响评价的具体规定凡从事对环境有影响的建设项目都必须执行环境影响报告书的凡从事对环境有影响的建设项目都必须执行环境影响报告书的审批制度，审批制度，要求做到：要求做到：在建设项目建议书中可根据拟建项目的环境现状等有关资在建设
13、项目建议书中可根据拟建项目的环境现状等有关资料，料，对建设项目建成后可能造成的环境影响进行简要说明。对建设项目建成后可能造成的环境影响进行简要说明。在建设项目可行性研究阶段要完成建设项目的环境影响报告在建设项目可行性研究阶段要完成建设项目的环境影响报告书。书。在初步设计中，要有环境保护篇章。在初步设计中，要有环境保护篇章。在施工图设计阶段，在施工图设计阶段，必须必须按已批准的初步设计文件按已批准的初步设计文件及其环境保护篇所确立的各种措施和要求进行。及其环境保护篇所确立的各种措施和要求进行。必须持必须持“建设项目环境影响评价资格证书建设项目环境影响评价资格证书”，才能，才能开展环境影响评价工作
14、。开展环境影响评价工作。（4）环境影响评价分析的方法）环境影响评价分析的方法主要污染因子的筛选。主要污染因子的筛选。主要污染因子的环境预测。主要污染因子的环境预测。环境影响评价。环境影响评价。(5)环境影响报告书的主要内容环境影响报告书的主要内容总论本总论本建设项目概况和工程分析建设项目概况和工程分析建设项目周围地区环境现状建设项目周围地区环境现状建设项目对周围地区的环境影响分析及预测建设项目对周围地区的环境影响分析及预测环境管理及监测制度建议环境管理及监测制度建议环境影响经济损益简要分析。环境影响经济损益简要分析。结论结论存在问题与建议。存在问题与建议。3.3.2可行性研究报告的基本要求与内
15、容可行性研究报告的基本要求与内容（1）化工建设项目可行性研究报告的基本要求）化工建设项目可行性研究报告的基本要求可行性研究报告由可行性研究报告由项目法人委托项目法人委托有资格有资格的设计单的设计单位或工程咨询单位编制。位或工程咨询单位编制。可行性研究报告可行性研究报告应应根据国家或主管部门对项目根据国家或主管部门对项目建议书的审批文件进行编制。建议书的审批文件进行编制。可行性研究报告可行性研究报告必须实事求是必须实事求是，对项目的要素进行认真的、全面的调查和详细对项目的要素进行认真的、全面的调查和详细的测算分析，做多方案的比较论证。的测算分析，做多方案的比较论证。具体论述项目具体论述项目设立在
16、设立在经济上经济上的的必要性、合理性、现实性；必要性、合理性、现实性；技术和设备上技术和设备上的的先进性、适用性、可靠性；先进性、适用性、可靠性；财务上财务上的的盈利性、合法性盈利性、合法性；环境上环境上的的可行性可行性；建设上建设上的的可行性可行性。为项目法人和领导机关决策、审批提供可靠的为项目法人和领导机关决策、审批提供可靠的依据。依据。 根据国家计委有关文件的要求，可根据国家计委有关文件的要求，可行性研究报告是项目决策的依据，应按行性研究报告是项目决策的依据，应按规定的深度做到一定的准确性，规定的深度做到一定的准确性，投资估投资估算和初步设计概算的出入一般不大算和初步设计概算的出入一般不
17、大于于10%，否则视超出情况再议。，否则视超出情况再议。 （2）化工建设项目可行性研究报告）化工建设项目可行性研究报告的内容的内容 根据根据化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定，可行性研究报告包括可行性研究报告包括总论；总论；市场预测；市场预测； 产品方案及生产规模；产品方案及生产规模；工艺技术方案；工艺技术方案； 原、辅材料及燃料的供应；原、辅材料及燃料的供应；建厂条件及厂址方案；建厂条件及厂址方案；公用工程和辅助设施方案；公用工程和辅助设施方案；节能；节能；劳动保护、安全卫生与消防；劳动保护、安全卫生与消防；环境保护；环境保护；工厂组织和劳动
18、定员；工厂组织和劳动定员；项目实施规划；项目实施规划；财务经济评价及社会效益评价；投资估算和资金筹措；财务经济评价及社会效益评价；投资估算和资金筹措； 结论结论等等15个部分。个部分。 第四章第四章第四章第四章 工艺流程设计及设备布置图工艺流程设计及设备布置图工艺流程设计及设备布置图工艺流程设计及设备布置图二、工艺物料流程图二、工艺物料流程图三、三、管道材料类管道材料类4.2设备布置设计及设备布置图设备布置设计及设备布置图设备布置原则设备布置原则1）满足工艺及流程要求）满足工艺及流程要求2）要符合经济原则）要符合经济原则3）要符合安全生产要求）要符合安全生产要求塔上人孔的安装和布置要求塔上人孔
19、的安装和布置要求（1）塔的人孔应设在塔的操作区内，进、）塔的人孔应设在塔的操作区内，进、出塔比较方便、安全、合理的地方，并宜出塔比较方便、安全、合理的地方，并宜设在同一方位上。设在同一方位上。（2）设置人孔的部位必须注意塔的内部构）设置人孔的部位必须注意塔的内部构件，一般应设在塔板上方的鼓泡区，不得件，一般应设在塔板上方的鼓泡区，不得设在塔的降液管或受液槽区域内；设在塔的降液管或受液槽区域内；（3）塔体上的人孔（或手孔），一般每）塔体上的人孔（或手孔），一般每38层塔板布置一个；层塔板布置一个；（4）人孔中心距平台面的高度一般为）人孔中心距平台面的高度一般为600mm至至1000mm之间，最适
20、宜高度为之间，最适宜高度为750mm；（5）一座塔上的人孔宜布置在同一垂直线）一座塔上的人孔宜布置在同一垂直线上，使其整齐美观。上，使其整齐美观。2、设备布置的步骤、设备布置的步骤第第第第5 5章章章章 过程装备的设计与选型过程装备的设计与选型过程装备的设计与选型过程装备的设计与选型5.1过程设备工艺设计过程设备工艺设计单元设备工艺设计概述单元设备工艺设计概述 过程工业对流程性物料进行一系列处理，从而得到有用的过程工业对流程性物料进行一系列处理，从而得到有用的产品，在处理过程中包含各种物理变化过程和化学反应过程。产品，在处理过程中包含各种物理变化过程和化学反应过程。设计出合理的单元设备，对过程
21、的顺利进行具有重要意义。单设计出合理的单元设备，对过程的顺利进行具有重要意义。单元设备按其作用可分为塔设备、换热器、反应器、分离设备、元设备按其作用可分为塔设备、换热器、反应器、分离设备、干燥设备、加热炉以及流体机械等。干燥设备、加热炉以及流体机械等。设设备备工工艺艺计计算算主主要要包包括括设设备备的的物物料料衡衡算算、能能量量衡衡算算，设设备备的特性尺寸计算以及流体流动阻力与操作范围的计算等。的特性尺寸计算以及流体流动阻力与操作范围的计算等。5.1.2.4工业锅炉工业锅炉工业锅炉主要工业锅炉主要用于提供工业生产所需的蒸汽或热水用于提供工业生产所需的蒸汽或热水，前者称为，前者称为蒸汽锅炉，后者
22、称为热水锅炉。工业企业在生产上使用的大多数蒸汽锅炉，后者称为热水锅炉。工业企业在生产上使用的大多数为蒸汽锅炉，生产温度为蒸汽锅炉，生产温度100的热水锅炉也必须按蒸汽锅炉管理。的热水锅炉也必须按蒸汽锅炉管理。我国工业锅炉已有标准系列和定型产品。锅炉参数包括锅炉容量，我国工业锅炉已有标准系列和定型产品。锅炉参数包括锅炉容量，蒸汽压力，蒸汽温度和给水温度等。蒸汽压力，蒸汽温度和给水温度等。蒸汽锅炉的容量用蒸汽锅炉的容量用额定蒸发量额定蒸发量表示，额定蒸发量表明锅炉在额表示，额定蒸发量表明锅炉在额定蒸汽压力，蒸汽温度，规定的锅炉效率和给水温度下，连续运定蒸汽压力，蒸汽温度，规定的锅炉效率和给水温度下
23、，连续运行时所保证的最大蒸发量，单位为行时所保证的最大蒸发量，单位为t/h（吨（吨/时）。热水锅炉以时）。热水锅炉以供供热量为容量热量为容量单位，单位为单位，单位为kW。(1)锅炉的结构及主要部件锅炉的结构及主要部件锅炉按结构锅炉按结构分为分为火管火管锅炉锅炉和和水管水管锅炉锅炉两类。两类。火管锅炉火管锅炉中，高中，高温烟气在火管和烟管内流动，以幅射传热和对流传热的方式加热管温烟气在火管和烟管内流动，以幅射传热和对流传热的方式加热管外的水产生蒸汽。外的水产生蒸汽。水管锅炉水管锅炉中，汽水工质在管内流动，高温烟气在管外冲刷并以幅中，汽水工质在管内流动，高温烟气在管外冲刷并以幅射和对流传热的方式加
24、热管内工质。射和对流传热的方式加热管内工质。锅炉的主要部件锅炉的主要部件一一般般大大中中型型蒸蒸汽汽锅锅炉炉的的主主要要部部件件包包括括炉炉膛膛、燃燃烧烧设设备备、锅锅筒、水冷壁、炉墙、过热器、省煤器筒、水冷壁、炉墙、过热器、省煤器和和空气预热器空气预热器等。等。炉炉膛膛:燃燃料料的的燃燃烧烧空空间间，以以保保证证燃燃料料燃燃尽尽，产产生生足足够够的的热热能；能；燃燃烧烧设设备备的的作作用用是是将将燃燃料料和和燃燃烧烧所所需需空空气气送送入入炉炉膛膛，并并使使燃燃料料着着火火稳稳定定，燃燃烧烧良良好好。燃燃煤煤锅锅炉炉的的燃燃烧烧设设备备主主要要指指各各种种炉炉排排、抛抛煤煤机机（抛抛煤煤机机
25、炉炉用用）、制制粉粉系系统统、喷喷嘴嘴和和点点火火装装置置（煤粉炉用）。（煤粉炉用）。锅锅筒筒:内内储储存存汽汽水水，可可适适应应负负荷荷变变化化，内内部部设设有有汽汽水水分分离离装装置置。锅锅筒筒是是锅锅炉炉各各受受热热面面的的闭闭合合件件，将将锅锅炉炉各各受受热热面面联联接接在在一一起起，并并与与水水冷冷壁壁和和不不受受热热的的下下降降管管等等组组成成水水循循环环回回路路。直流锅炉无锅筒。直流锅炉无锅筒。水水冷冷壁壁:锅锅炉炉主主要要辐辐射射受受热热面面，水水冷冷壁壁主主要要由由作作为为上上升升管管的的水水冷冷壁壁管管组组成成，吸吸收收炉炉膛膛的的辐辐射射热热，加加热热管管内内工工质质，并
26、并保保护护炉墙。炉墙。炉炉墙墙:锅锅炉炉的的外外壳壳，同同时时起起密密封封和和保保温温作作用用。炉炉墙墙材材料料主主要要包包括括耐耐火火材材料料、保保温温绝绝热热材材料料和和密密封封材材料料三三类类。此此外外还还有有填填充料和其它辅料。充料和其它辅料。过过热热器器:用用于于将将饱饱和和蒸蒸汽汽加加热热到到额额定定过过热热蒸蒸汽汽温温度度。生生产产饱饱和蒸汽的锅炉无过热器。和蒸汽的锅炉无过热器。省煤器省煤器:作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热给水，以降作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热给水，以降低排烟温度，节约燃料。空气预热器是利用尾部烟气加热燃烧低排烟温度，节约燃料。空气预热器是利用尾部烟气加热燃
27、烧用空气，以加强着火和燃烧，并进一步降低排烟温度。用空气，以加强着火和燃烧，并进一步降低排烟温度。工业锅炉的辅助装置工业锅炉的辅助装置一般有风机、给水泵、水处理设备、除渣装置、除尘一般有风机、给水泵、水处理设备、除渣装置、除尘装置和余热回收设备等装置和余热回收设备等。过程设备机械结构设计的主要任务是：过程设备机械结构设计的主要任务是：在设备型式及主要尺寸已定的基础上，根据各种设备常在设备型式及主要尺寸已定的基础上，根据各种设备常用结构，参考有关资料与规范，详细设计设备各零部件的结用结构，参考有关资料与规范，详细设计设备各零部件的结构尺寸；选择各种构件的材料；设备强度计算；设备内件与构尺寸；选择
28、各种构件的材料；设备强度计算；设备内件与管口方位设计；设备总装配图及零件图绘制；并提出设备制管口方位设计；设备总装配图及零件图绘制；并提出设备制造技术要求与规范。造技术要求与规范。对设备的结构与机械设计的要求是：对设备的结构与机械设计的要求是：要有足够的强度，保证安全，防止设备受外力而破坏；有要有足够的强度，保证安全，防止设备受外力而破坏；有足够的刚度，防止设备在运输、安装及使用过程中发生较大足够的刚度，防止设备在运输、安装及使用过程中发生较大变形；有良好的密封性，防止物料外泄；有良好的耐蚀性，变形；有良好的密封性，防止物料外泄；有良好的耐蚀性，针对有腐蚀性的物料应正确选材或采取合适的防腐措施
29、以保针对有腐蚀性的物料应正确选材或采取合适的防腐措施以保证设备的耐久性。证设备的耐久性。5.2设备的机械结构设计设备的机械结构设计1-45.2.1设备的常用材料及选用设备的常用材料及选用过过程程设设备备常常用用材材料料可可分分为为两两大大类类，一一类类为为金金属属，一一类为类为非金属非金属。（1）金属材料）金属材料金属材料具有较高的强度，较好的韧性，同时具有导电金属材料具有较高的强度，较好的韧性，同时具有导电性和导热性。金属材料又可分为黑色金属（包括碳钢、合性和导热性。金属材料又可分为黑色金属（包括碳钢、合金钢、铸铁）和有色金属（包括铜、铝、铅、钛、镍及其金钢、铸铁）和有色金属（包括铜、铝、铅
30、、钛、镍及其合金），合金），设备基本结构应优先选用黑色金属。设备基本结构应优先选用黑色金属。（2）非金属材料）非金属材料非金属材料可分为非金属材料可分为无机材料无机材料和和有机材料有机材料。5.2.1.2材料的选择材料的选择合合理理选选择择和和正正确确使使用用过过程程设设备备材材料料十十分分重重要要。要要考考虑虑设设备备结结构构、制制造造工工艺艺、使使用用条条件件和和使使用用寿寿命命等等，还还要要考考虑虑其耐蚀性能、机械性能、来源、价格等因素。其耐蚀性能、机械性能、来源、价格等因素。材材料料的的机机械械强强度度是是选选材材的的重重要要依依据据，设设计计中中主主要要考考虑虑的的是是强强度度极极限
31、限和和屈屈服服极极限限，高高温温时时还还要要考考虑虑蠕蠕变变极极限限和和持持久久极限。极限。5.2.3特殊工作条件的设备设计特殊工作条件的设备设计特特殊殊工工作作条条件件的的设设备备指指超超高高压压、高高温温、低低温温等等条条件件下下工工作的设备。作的设备。5.2.3.1超高压工作条件下的设备设计超高压工作条件下的设备设计压力容器压力容器按压力按压力P大小分为大小分为低压低压（0.1MPaP1.6MPa）、）、中压中压（1.6MPaP10.0MPa）、）、高压高压（10.0MPaP100MPa）、）、超超高压高压（100MPaP）四个等级。）四个等级。我国国家标准我国国家标准钢制压力容器钢制压
32、力容器中，对设计压力小于中，对设计压力小于35MPa的压力容器统一了设计规范。工作压力大于的压力容器统一了设计规范。工作压力大于35MPa的的高压容器和超高压容器，可视为特殊条件下工作的压力容器。高压容器和超高压容器，可视为特殊条件下工作的压力容器。超高压容器的材料超高压容器的材料对对超超高高压压容容器器的的选选材材，应应在在满满足足强强度度的的条条件件下下，尽尽可可能能提提高高材材料料的的塑塑性性和和韧韧性性。超超高高压压容容器器用用钢钢对对硫硫、磷磷等等杂杂质质的的含量控制十分严格，一般要求小于含量控制十分严格，一般要求小于0.015%。中中碳碳镍镍铬铬钼钼（钒钒）钢钢是是制制造造超超高高
33、压压容容器器广广泛泛采采用用的的材材料料。其其强强度度指指标标高高于于低低碳碳钢钢和和普普通通低低合合金金钢钢，而而且且具具有有良良好好的的淬透性和韧性匹配。淬透性和韧性匹配。5.2.3.2高温压力容器及设备高温压力容器及设备一般工作温度大于一般工作温度大于350的压力容器及设备，的压力容器及设备，均可视为在高温下工作的设备。目前，高温工均可视为在高温下工作的设备。目前，高温工作环境越来越广泛。作环境越来越广泛。钢钢材材在在高高温温下下的的性性能能与与常常温温时时的的性性能能有有很很大大的的差差别别。高高温温下下材材料料的的屈屈服服极极限限会会降降低低，但但最最重重要要的的是是金金属属材材料料
34、在在高高温温下下会出现会出现蠕变蠕变。随随着着温温度度越越来来越越高高，材材料料的的抗抗蠕蠕变变能能力力越越来来越越差差。因因此此，对对高高温温下下工工作作的的压压力力容容器器,选选材材十十分分重重要要。对对材材料料的的基基本本要要求求是是具具有有耐耐高高温温和和应应力力长长期期作作用用下下的的抗抗变变形形和和抗抗断断裂裂能能力力，它它们们的的判判据据是是蠕蠕变变极极限限和和持持久久强强度度。对对于于高高温温设设备备的的紧紧固固件件，如法兰联接上的螺栓，还必须注意材料发生如法兰联接上的螺栓，还必须注意材料发生应力松弛现象应力松弛现象。高温压力容器的选材依据高温压力容器的选材依据5.2.3.3低
35、温压力容器及设备低温压力容器及设备工作温度大于工作温度大于-20的压力容器按一般常温容器进行选材、的压力容器按一般常温容器进行选材、设计、制造是可行的。但温度低于设计、制造是可行的。但温度低于-20以后，一般钢材就以后，一般钢材就容易产生低温脆性破坏。近容易产生低温脆性破坏。近30年来，随着低温技术的迅速发年来，随着低温技术的迅速发展和广泛应用，许多生产过程在的低温条件下进行。低温压展和广泛应用，许多生产过程在的低温条件下进行。低温压力容器是低温生产过程的关键设备。力容器是低温生产过程的关键设备。低温压力容器及设备设计的重点是选材，并相应在制造，低温压力容器及设备设计的重点是选材，并相应在制造
36、，结构上加以某些限制。结构上加以某些限制。(1)低温压力容器用钢低温压力容器用钢 低低温温压压力力容容器器所所用用的的钢钢材材，一一般般必必必必须须须须进进进进行行行行低低低低温温温温夏夏夏夏比比比比V V V V形形形形缺缺缺缺口口口口冲冲冲冲击击击击试试试试验验验验，以以保保证证材材料料的的性性能能。常常用用的的低低温温压压力力容容器器及及设设备备用用钢钢有有低低温温铝铝镇静钢、镍系低温钢和高锰奥氏体钢镇静钢、镍系低温钢和高锰奥氏体钢。 (2)低温压力容器用钢的焊接材料低温压力容器用钢的焊接材料 低温压力容器用钢焊接材料的选择低温压力容器用钢焊接材料的选择必须保证焊接接必须保证焊接接头含有
37、的有害杂质硫、磷、氧、氮含量最少，尤其是含头含有的有害杂质硫、磷、氧、氮含量最少，尤其是含NiNi钢，以保证焊接接头的韧性。钢，以保证焊接接头的韧性。低合金钢焊接时，电弧低合金钢焊接时，电弧焊应选用低氢碱性焊条，埋弧焊剂应选用碱性或中性焊焊应选用低氢碱性焊条，埋弧焊剂应选用碱性或中性焊剂。剂。 焊接接头处的低温冲击性能不得低于母材焊接接头处的低温冲击性能不得低于母材。(3)低温压力容器的结构设计特点低温压力容器的结构设计特点低低温温压压力力容容器器应应保保证证有有足足够够韧韧性性，尽尽可可能能减减小小和和限限制制可可能能产产生生的的各各种种局局部部应应力力和和峰峰值值应应力力。因因此此设设计计
38、时时需需充充分分考考虑虑尽尽可可能能减减少少约约束束，使使各各构构件件在在温温度度载载荷荷等等作作用用下下可可以以自自由由变变形形。容容器器与与支支座座或或支支腿腿间间需需设设置置垫垫板板，使使局局部部载载荷荷尽尽可可能能均均匀匀作作用用在在筒筒体体上上。在在加加垫垫板板处处和和冷冷却却物物料料进进出出口口处处，应应尽尽量量使使流流体体和和筒筒体等均匀接触，避免过大的温差。体等均匀接触，避免过大的温差。 开开孔孔补补强强处处应应优优先先采采用用厚厚壁壁管管补补强强或或整整体体补补强强，而而尽尽量量不不采采用用加加强强圈圈补补强强。各各几几何何不不连连续续的的联联接接件件之之间间应应有有足足够够
39、大大的的过过度圆弧半径；厚薄不一致的联接之间应有足够的削薄过渡。度圆弧半径；厚薄不一致的联接之间应有足够的削薄过渡。 低温压力容器的各类焊接接头尽可能采用低温压力容器的各类焊接接头尽可能采用全熔焊结构全熔焊结构，防，防止因焊接接头中存在裂纹、气孔等人为缺陷而导致低应力脆断。止因焊接接头中存在裂纹、气孔等人为缺陷而导致低应力脆断。5.3机器选型机器选型 机器的选型首先要分析工艺要求。其次机器的选型首先要分析工艺要求。其次再在基本能满足工艺要求的机型中选择再在基本能满足工艺要求的机型中选择运行可靠性好、结构简单、维修方便、运行可靠性好、结构简单、维修方便、价格便宜的机型。价格便宜的机型。 5.3.
40、1机器选型的基本原则机器选型的基本原则6.1.1管道设计的基本要求管道设计的基本要求第六章第六章管道设计管道设计1.一般要求一般要求满足生产满足生产 足够的强度足够的强度 足够的刚度，适当的支撑足够的刚度，适当的支撑 柔性分析柔性分析 动力分析动力分析 抵御风载和地震载荷的能力抵御风载和地震载荷的能力1）管道的总体布置）管道的总体布置管道布置设计应做到安全可靠、经济合理，并满足施工、操作、管道布置设计应做到安全可靠、经济合理，并满足施工、操作、维修等方面的要求。维修等方面的要求。厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）、厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）、道路、建筑物
41、等协调，避免管道包围装置（单元），减少管道道路、建筑物等协调，避免管道包围装置（单元），减少管道与铁路、道路的交叉与铁路、道路的交叉2）管道布置与敷设）管道布置与敷设管道应尽可能地上敷设，如确有需要，可埋地或敷设在管沟内；管道应尽可能地上敷设，如确有需要，可埋地或敷设在管沟内；在有条件的地方，管道应集中成排布置在有条件的地方，管道应集中成排布置地上的管道地上的管道应敷设在管架或管墩应敷设在管架或管墩上上布置腐蚀性介质或有毒介质的管道时，应避免由于法兰、楼板布置腐蚀性介质或有毒介质的管道时，应避免由于法兰、楼板和填料密封等泄漏而造成对人身和设备的危害；全厂性管道敷和填料密封等泄漏而造成对人身和设
42、备的危害；全厂性管道敷设应有坡度并尽量与地面坡度一致。对于跨越、穿越厂区内铁设应有坡度并尽量与地面坡度一致。对于跨越、穿越厂区内铁路和道路的管道，在其跨越段或穿越段上路和道路的管道，在其跨越段或穿越段上不得不得装设阀门、波形装设阀门、波形补偿器和法兰、螺纹接头等管件补偿器和法兰、螺纹接头等管件为防止管线中有积液，为防止管线中有积液，管道布置应力求避免出现袋形管管道布置应力求避免出现袋形管或或“盲肠盲肠”气液两相流的管道由一路分为两路或多路时，管道布置应气液两相流的管道由一路分为两路或多路时，管道布置应考虑考虑对称性对称性3）管道连接与弯管）管道连接与弯管管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或螺
43、栓连接的以外，管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或螺栓连接的以外，应应尽可能采用焊接连接；尽可能采用焊接连接；管道布置时对管道焊缝的设置，应使管道布置时对管道焊缝的设置，应使管道对接焊口的中心与弯管道对接焊口的中心与弯管起弯点的距离不小于管子外径，且不小于管起弯点的距离不小于管子外径，且不小于100mm。管道上两相邻对接焊口的中心间距：对于公称直径管道上两相邻对接焊口的中心间距：对于公称直径小于小于150mm的管道，的管道，不应小于外径，且不小于不应小于外径，且不小于50mm；对于公称直径；对于公称直径大于大于150mm的管道，的管道，不应小于不应小于150mm4）管道与建筑物）管道与建筑物
44、管道穿过建筑物的楼板、房顶或墙面时，应加管道穿过建筑物的楼板、房顶或墙面时，应加套管套管，套管内的，套管内的空隙应密封空隙应密封。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道的热位移，管道上的焊缝不应在套管内，距离管端部应不小管道的热位移，管道上的焊缝不应在套管内，距离管端部应不小于于150mm。套管应高出楼板、房顶面。套管应高出楼板、房顶面50mm2、防火安全设计、防火安全设计GB500191石油化工企业设计规范石油化工企业设计规范中有明确的规定中有明确的规定裸露的钢结构耐火极限只有裸露的钢结构耐火极限只有0.25h，发生火灾后的持续时间多数
45、发生火灾后的持续时间多数在在1h左右左右，所以必需，所以必需增加耐火保护层增加耐火保护层。标准规定耐火层的标准规定耐火层的耐火极限不应低于耐火极限不应低于1.5h3、防爆安全设计、防爆安全设计存在可燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾存在可燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾上述物质与空气混合，其浓度在爆炸极限以内上述物质与空气混合，其浓度在爆炸极限以内存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温产生爆炸的三个条件是产生爆炸的三个条件是只要上述条件不同时出现基本可以防止爆炸。只要上述条件不同时出现基本可以防止爆炸。主要通过工艺设法防止设备和管道泄露，用惰性气体将易燃物质主要通过工艺
46、设法防止设备和管道泄露，用惰性气体将易燃物质与空气隔离，采取连锁保护等。与空气隔离，采取连锁保护等。4、其它安全、其它安全设计 输输送送易易燃燃易易爆爆介介质质的的埋埋地地管管道道需需要要穿穿越越电电缆缆沟沟时时，管管道道温温度度高高时时必必需需采采取取隔隔热热措措施施以以使使外外表表面面温温度度低低于于60。5、便于检修、运行操作、便于检修、运行操作6.1.2管道设计的一般程序管道设计的一般程序初步设计初步设计根据已批准的项目建议书和根据已批准的项目建议书和可行性研究报告进行可行性研究报告进行施工设计施工设计初步设计经上级主管部门组初步设计经上级主管部门组织审查批准后织审查批准后初步设计初步
47、设计 : : 物料和热量衡算及水力计算等物料和热量衡算及水力计算等 物料的流量及该物料允许的流速物料的流量及该物料允许的流速确定管径确定管径 不同介质的物理化学性质、压力等级、工作温度等不同介质的物理化学性质、压力等级、工作温度等因素因素确定管子的材料和阀门、法兰等管道附件确定管子的材料和阀门、法兰等管道附件 初估材料初估材料数量数量 绘制绘制流程图（系统图）、布置图、绘制主要管道流程图（系统图）、布置图、绘制主要管道走向走向草图草图 并对主要管道进行并对主要管道进行应力计算应力计算施工图设计施工图设计 绘制详细的管道流程图和设备布置图绘制详细的管道流程图和设备布置图 设计管道的设计管道的平立
48、面平立面布置图布置图 , ,对温度较高的重要管道对温度较高的重要管道进行进行应力计算应力计算 绘制单管图、管口方位图、蒸汽伴热管系图等绘制单管图、管口方位图、蒸汽伴热管系图等 编制管道安装一览表、综合材料表和油漆一览表等编制管道安装一览表、综合材料表和油漆一览表等 所有设计文件必须进行所有设计文件必须进行校对、审核校对、审核，部分图纸还要，部分图纸还要进行审定，最后还要进行各有关专业参加的进行审定，最后还要进行各有关专业参加的综合鉴定综合鉴定，确保设计的质量确保设计的质量6.2.1管道材料选定的基本原则管道材料选定的基本原则管道材料的使用是根据所输送管道材料的使用是根据所输送介质的操作条件介质
49、的操作条件（如温（如温度、压力）及其在该条件下的度、压力）及其在该条件下的特性特性决定的决定的在选择管子材料时，要求设计人员首先要在选择管子材料时，要求设计人员首先要了解了解管子管子的种类、规格、性能、使用范围，根据管系的的种类、规格、性能、使用范围，根据管系的设计压设计压力力、设计温度设计温度和管内和管内介质的性质介质的性质对对经济性经济性和和安全性安全性或或寿命寿命等因素作考虑等因素作考虑管道材料一般选用与之相联接的设备或机器的材料管道材料一般选用与之相联接的设备或机器的材料6.2管道组成件管道组成件管件管件管件的连接方法不同，其连接处形状也不同。管件的连接方法不同，其连接处形状也不同。一
50、般有对焊连接型、螺纹连接型、承插焊连接型以及一般有对焊连接型、螺纹连接型、承插焊连接型以及法兰连接型等四种。法兰连接型等四种。在管系中改变走向、标高或管径以及由主管上引出在管系中改变走向、标高或管径以及由主管上引出支管等均需用管件支管等均需用管件如三通、四通、异径管、弯头、活接头、丝堵、如三通、四通、异径管、弯头、活接头、丝堵、8字形盲板、管帽等字形盲板、管帽等6.3装置用管道设计装置用管道设计6.3.1管廊管廊(管桥管桥)和管廊上管道的布置和管廊上管道的布置1、管廊的形状、管廊的形状管廊的形状不能事先确定或固定不变，要根据设备的平面布置而定管廊的形状不能事先确定或固定不变，要根据设备的平面布
51、置而定一端式和直通式是管廊的基本形状，其它如一端式和直通式是管廊的基本形状，其它如L型、型、T型、型、U型等及型等及形状较复杂的管廊，可视为几个基本形状的组合形状较复杂的管廊，可视为几个基本形状的组合2、管廊的长度、管廊的长度管廊的长度由管廊的长度由设备的平面布置设备的平面布置决定。沿管廊布置的决定。沿管廊布置的设备数量设备数量和尺寸和尺寸是决定管廊长度的主要因素是决定管廊长度的主要因素一般过程工业装置的设备（换热设备、冷却器、塔、容器、一般过程工业装置的设备（换热设备、冷却器、塔、容器、露天压缩机、泵等）每台可按露天压缩机、泵等）每台可按平均占用平均占用3m长管廊估计长管廊估计。布置。布置得
52、当，可压缩到得当，可压缩到2.12.4m通常设备和车间应在管廊通常设备和车间应在管廊两侧布置两侧布置，不能布置在一侧，不能布置在一侧扩建需预留的位置应放在管廊端部扩建需预留的位置应放在管廊端部3、管廊的高度、管廊的高度横穿道路的空间。横穿道路的空间。管廊管廊在道路上空横穿时，在道路上空横穿时，其净空高度为：其净空高度为： 装置装置内的检修道路（次要道路）不应小于内的检修道路（次要道路）不应小于4.5m;工厂道路（主干道）不应小于工厂道路（主干道）不应小于6.0m；铁路不应小于铁路不应小于7m；当管廊有桁架时要按桁架底高计算。当管廊有桁架时要按桁架底高计算。管廊管廊下检修通道不应小于下检修通道不
53、应小于3.1m。（如在管廊下布置泵等机器时需留时的检修通道）（如在管廊下布置泵等机器时需留时的检修通道）管廊下管道的最小高度。管廊下管道的最小高度。为有效地利用管廊空间，多在管底下布置泵。考虑到为有效地利用管廊空间，多在管底下布置泵。考虑到泵的操作和维护，至少需要泵的操作和维护，至少需要3.5m；管廊上管道与分区；管廊上管道与分区设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高500750mm。所以管廊底层管底标局最小为。所以管廊底层管底标局最小为3.5m。管廊下布置管壳式冷换设备时，由于设备高度增加，管廊下布置管壳式冷换设备时，由于设备高度增加，需要增
54、加管廊下的净空需要增加管廊下的净空4 4、管廊的宽度、管廊的宽度 管廊的宽度主要由管廊的宽度主要由管子根数管子根数和和管径大小管径大小决定，并加一定的决定，并加一定的余量余量同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备结构的影响同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备结构的影响 当热管道运行时，可能有少量的横向位移而与邻管相碰、位移当热管道运行时，可能有少量的横向位移而与邻管相碰、位移受阻，故管间距受阻，故管间距不宜过小不宜过小 管廊宽度一般为管廊宽度一般为610m，超过，超过9m采用部分或全部双层管廊采用部分或全部双层管廊管廊的柱距和管架的跨距管廊的柱距和管架的跨距 管廊的柱距与管架的跨
55、距由敷设在其上的管道因管廊的柱距与管架的跨距由敷设在其上的管道因垂直荷重（包括管子自身质量、介质重、保温层重垂直荷重（包括管子自身质量、介质重、保温层重或其它集中荷载）所产生的弯曲应力和挠度决定或其它集中荷载）所产生的弯曲应力和挠度决定 管廊的柱距和管架的跨距是有敷设在其上管廊的柱距和管架的跨距是有敷设在其上的最小管子的允许跨度或用多数管子的允的最小管子的允许跨度或用多数管子的允许跨度确定的。一般管架的跨距用许跨度确定的。一般管架的跨距用68m，DN40以下管道用以下管道用3 4m比较合适，要满足比较合适，要满足有关设计规范。有关设计规范。6.3.1.2管廊上的管道布置管廊上的管道布置管廊上敷
56、设的管道种类管廊上敷设的管道种类 工艺管道：工艺管道：连接两设备之间的管道，其长度大于连接两设备之间的管道，其长度大于6m者和进出装者和进出装置的原料、成品、中间产品置的原料、成品、中间产品物料管道物料管道公用工程管道：公用工程管道：如蒸汽、凝结水等管道如蒸汽、凝结水等管道仪表管道和电缆：仪表管道和电缆：一般由桥架和槽盒敷设在管廊横梁或柱子一般由桥架和槽盒敷设在管廊横梁或柱子侧面侧面管廊上管道的布置方法管廊上管道的布置方法考虑管径大小的因素考虑管径大小的因素 考虑设备位置的因素考虑设备位置的因素 考虑被输送物料的性质因素考虑被输送物料的性质因素 考虑热应力的影响考虑热应力的影响 考虑仪表管道、
57、动力电缆的安全考虑仪表管道、动力电缆的安全 6.3.2设备配管设备配管1)一般设备的管嘴都不考虑承受过大的载荷，所以在管嘴附近一般设备的管嘴都不考虑承受过大的载荷，所以在管嘴附近设备固定支架，以承受管重和管子的热胀反力设备固定支架，以承受管重和管子的热胀反力1.设备配管的一般原则设备配管的一般原则2)应首先在设备的操作侧设定梯子的位置，然后再进行管道布应首先在设备的操作侧设定梯子的位置，然后再进行管道布置置3)管线一般布置在设备的管线侧，不能布置在操作侧而影响管线一般布置在设备的管线侧，不能布置在操作侧而影响正常操作正常操作4）先先布置布置直径较大直径较大的主管，然后的主管，然后由上向下由上向
58、下依次布置管线，否则易依次布置管线，否则易引起反复的修改和返工引起反复的修改和返工5）如果）如果温度温度有变化，必须考虑有变化，必须考虑热应力热应力对管线的影响对管线的影响6）为防止管线中有积液，阀门应布置在横管上，管线不得布置）为防止管线中有积液，阀门应布置在横管上，管线不得布置成袋形成袋形7）如果设备有多台并联或多个进出口，应力求使管线分支的阻力）如果设备有多台并联或多个进出口，应力求使管线分支的阻力相等，以使流量相等相等，以使流量相等1.机器管道设计的一般原则机器管道设计的一般原则在管嘴附近设管道在管嘴附近设管道支、吊架支、吊架，以承受管道的，以承受管道的热胀力热胀力和管道、阀门等的和管
59、道、阀门等的自身重力自身重力应根据机器的操作温度，选择适宜的应根据机器的操作温度，选择适宜的管道走向管道走向 在机器的出口在机器的出口安装缓冲罐（脉动衰减器）安装缓冲罐（脉动衰减器）。缓冲罐。缓冲罐应尽量靠近机器，防止机器产生脉动。应尽量靠近机器，防止机器产生脉动。 为了防止管道的振动，要为了防止管道的振动，要缩短支架间距缩短支架间距提高管道的提高管道的刚性刚性，并适当地采用固定支架、限位支架和导向支架，并适当地采用固定支架、限位支架和导向支架 6.3.3机器管道设计机器管道设计 在在试运转时试运转时，机器原吸入口要，机器原吸入口要安装临时过滤器安装临时过滤器，以，以免杂物损坏机器免杂物损坏机
60、器 对于输送含有固体颗粒流体的机器，为减小管道压对于输送含有固体颗粒流体的机器，为减小管道压降和沉积物堵塞管道，可在降和沉积物堵塞管道，可在进口进口管道上管道上设置过滤器设置过滤器 管道走向不能影响设备的操作和检修管道走向不能影响设备的操作和检修 2.泵的管道设计泵的管道设计泵的进出口位置泵的进出口位置 管道的热应力管道的热应力 泵的吸入管道泵的吸入管道 泵的出口管泵的出口管 泵的保护管道泵的保护管道 泵的辅助管道泵的辅助管道 放空和放净放空和放净 泵的吸入管道泵的吸入管道 采取措施采取措施防止防止泵产生泵产生汽蚀汽蚀现象现象 为防止汽蚀现象的发生，泵吸入管系统的有效汽蚀余为防止汽蚀现象的发生
61、，泵吸入管系统的有效汽蚀余量最少是泵所要求汽蚀余量的量最少是泵所要求汽蚀余量的1.3倍以上倍以上，否则泵就不，否则泵就不能正常工作能正常工作吸入管系统由于气体积聚，也会发生汽蚀，因此在吸入管系统由于气体积聚，也会发生汽蚀，因此在吸入管的中途不得有气袋吸入管的中途不得有气袋 当泵吸入管系统中有当泵吸入管系统中有U U型部分时，应在其型部分时，应在其高点设高点设排气口排气口，一般情况不得有袋形，一般情况不得有袋形 塔、槽最低液面与泵入口中心线高差确定后，为塔、槽最低液面与泵入口中心线高差确定后，为提高有效汽蚀余量，应减少入口管系统的阻力提高有效汽蚀余量，应减少入口管系统的阻力 侧面吸入的离心泵，入
62、口处要有一段长度大于侧面吸入的离心泵，入口处要有一段长度大于三三倍管径倍管径的的直管段直管段，然后才能接弯头。，然后才能接弯头。双吸入的离心泵，为使泵轴两侧的推力相等，叶双吸入的离心泵，为使泵轴两侧的推力相等，叶轮平衡，此时需要长度为轮平衡，此时需要长度为710倍于管径倍于管径的直管段。的直管段。无论如何也不能设直管段时，应在泵嘴附近安装整无论如何也不能设直管段时，应在泵嘴附近安装整流管或加导流板以防止偏流和涡流流管或加导流板以防止偏流和涡流泵的出口管泵的出口管一般泵出口管比吸入管一般泵出口管比吸入管小小12级级、流速增大，不易产、流速增大，不易产生气阻生气阻为为防止防止流体流体倒流倒流（如单
63、台泵的停泵及并联泵的启动或（如单台泵的停泵及并联泵的启动或停泵等）在泵出口与第一道切断阀之间停泵等）在泵出口与第一道切断阀之间设止回阀设止回阀，其管，其管径与切断阀相同；其型式以旋启式或蝶式止回阀为好径与切断阀相同；其型式以旋启式或蝶式止回阀为好通常把孔板、调节阀和其他通常把孔板、调节阀和其他限流设施装在限流设施装在离心泵离心泵出口出口管上管上离心泵出口切断阀直径可与管道相同，也可比管道直离心泵出口切断阀直径可与管道相同，也可比管道直径小，但不得小于泵嘴直径，视具体情况而定径小，但不得小于泵嘴直径，视具体情况而定泵出口不宜直接连接弯头泵出口不宜直接连接弯头汽动往复泵视具体情况决定是否需此安全阀
64、。其它形汽动往复泵视具体情况决定是否需此安全阀。其它形式的泵，只有在阀关闭时，系统的压力可能高到损坏式的泵，只有在阀关闭时，系统的压力可能高到损坏管道或其它设备时才设安全阀管道或其它设备时才设安全阀对于输送含有固体颗粒液体的泵，为减少管道压降和对于输送含有固体颗粒液体的泵，为减少管道压降和沉积物堵塞管道，泵的入、出口管道均采用沉积物堵塞管道，泵的入、出口管道均采用45 斜接，斜接，阀门尽量靠近分支处阀门尽量靠近分支处凡泵出口压力表均应设在泵出口与第一道切断阀之凡泵出口压力表均应设在泵出口与第一道切断阀之间的管段上间的管段上电动往复泵电动往复泵出口和切断阀之间的管道上出口和切断阀之间的管道上要装
65、安全阀要装安全阀；安全阀出口接至泵吸入口和切断阀之间的管道安全阀出口接至泵吸入口和切断阀之间的管道暖泵线暖泵线一般输送一般输送230以上以上高温液高温液体且有备用泵的情况下，为体且有备用泵的情况下，为避免切换泵时高温液体急剧避免切换泵时高温液体急剧涌入泵内，使泵急热或使泵涌入泵内，使泵急热或使泵体、叶轮受热不均而损坏或体、叶轮受热不均而损坏或变形，致使固定部分和旋转变形，致使固定部分和旋转部分出现卡住现象，往往要部分出现卡住现象，往往要设暖泵线设暖泵线图图 暖泵线示例暖泵线示例泵的保护管道泵的保护管道最小流量线最小流量线 当泵的工作流量低于泵的额定当泵的工作流量低于泵的额定流量的流量的20%以
66、上时，就会产生垂以上时，就会产生垂直于轴方向的径向推力，而且由直于轴方向的径向推力，而且由于泵在低效率下运转，使入口部于泵在低效率下运转，使入口部位的液温升高，蒸汽压增高，容位的液温升高，蒸汽压增高，容易出现汽蚀。易出现汽蚀。为了预防发生这种情况，要设为了预防发生这种情况，要设置确保泵在最低流量下正常运转置确保泵在最低流量下正常运转的小流量线。通入此线的流量应的小流量线。通入此线的流量应依扬程、液体种类依扬程、液体种类等使用条件等使用条件确确定定，通常控制温升，通常控制温升510左右左右小流量线不要接至泵的吸入小流量线不要接至泵的吸入管，而应接至吸入罐或其它系管，而应接至吸入罐或其它系统上统上
67、图图 泵的最小流量线泵的最小流量线平衡线平衡线 在输送在在输送在常温下饱和蒸汽压高于常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体或处于泡点状态的液体大气压的液体或处于泡点状态的液体时，为防止进泵液体产生蒸汽或有汽时，为防止进泵液体产生蒸汽或有汽泡进入泵内引起汽蚀而设平衡线。平泡进入泵内引起汽蚀而设平衡线。平衡线是由泵入口接至吸入罐的汽相段。衡线是由泵入口接至吸入罐的汽相段。 汽泡靠比重差汽泡靠比重差向上返回吸入罐。向上返回吸入罐。特别是立式泵，由于气体容易集聚在特别是立式泵，由于气体容易集聚在泵内，所以平衡管被广泛采用。使用泵内，所以平衡管被广泛采用。使用这种辅助管道时，汽泡仅仅靠自身密这种辅助管道时，汽
68、泡仅仅靠自身密度差而移动，所以要由泵向罐上坡，度差而移动，所以要由泵向罐上坡，接到吸入罐的气相部位接到吸入罐的气相部位 图图 泵吸入口平衡线示例泵吸入口平衡线示例旁通线旁通线 启动高扬程的泵时，出口阀启动高扬程的泵时，出口阀单单方向受压过大方向受压过大( (阀前后压差非常阀前后压差非常高高 ) )，不易打开，若强制打开将，不易打开，若强制打开将有损坏阀杆、阀座的危险。在出有损坏阀杆、阀座的危险。在出口阀的前后设带有限流孔板的旁口阀的前后设带有限流孔板的旁通线时便可容易开启。同时，旁通线时便可容易开启。同时，旁通线还有减少管道振动和噪声的通线还有减少管道振动和噪声的作用作用 图 泵的旁通线防凝线
69、防凝线输送在常温下凝固的高凝固点的液体时，其备用泵和管道应输送在常温下凝固的高凝固点的液体时，其备用泵和管道应设防凝线，以免备用泵和管道堵塞设防凝线，以免备用泵和管道堵塞 一般设一般设两根防凝线两根防凝线，其中一根，其中一根从泵出口从泵出口切断阀后接至止回阀前切断阀后接至止回阀前，为防止备用泵和，为防止备用泵和管道内液体凝固，打开防凝线阀门和备用管道内液体凝固，打开防凝线阀门和备用泵入口阀门，少量液体通过泵体流向泵的泵入口阀门，少量液体通过泵体流向泵的入口管，使液体呈现缓慢流动状态；另一入口管，使液体呈现缓慢流动状态；另一根防凝线是根防凝线是从泵出口切断阀后接至泵入口从泵出口切断阀后接至泵入口
70、切断阀前切断阀前，当检修备用泵时，关闭备用泵，当检修备用泵时，关闭备用泵入口切断阀，打开防凝线阀门，少量液体入口切断阀，打开防凝线阀门，少量液体在泵入口段缓慢流动，保证管内流体不凝。在泵入口段缓慢流动，保证管内流体不凝。 防凝线的安装，应使泵进出口管道的防凝线的安装，应使泵进出口管道的“死角死角”最少，必要时可对防凝线加伴热管最少，必要时可对防凝线加伴热管 图图 泵的防凝管道泵的防凝管道第第8章章绝热设计绝热设计绝热是保温和保冷的统称。绝热是保温和保冷的统称。绝绝热热的的目目的的是是为为了了防防止止在在生生产产过过程程中中的的设设备备和和管管道道等等向向周周围围环环境境散散发发或或吸吸收收热热
71、量量，以节约能源，降低能耗，以节约能源，降低能耗，改善操作条件，改善操作条件，保护环境，保护环境，保障设备和管道的安全运行。保障设备和管道的安全运行。当设备、管道及其附件有下列情况之一时，一般应采取绝热措施。当设备、管道及其附件有下列情况之一时，一般应采取绝热措施。1)外外表表面面温温度度大大于于50以以及及外外表表面面温温度度小小于于或或等等于于50但但工工艺艺需需要保温的设备、管道及其附件。要保温的设备、管道及其附件。2)工艺工艺生产中需要生产中需要减少减少介质的介质的温度降或延迟介质凝结温度降或延迟介质凝结时。时。3)介介质质温温度度低低于于周周围围空空气气露露点点温温度度时时；以以及及
72、在在环环境境温温度度下下，为为防防止设备或管道外表面凝露时。止设备或管道外表面凝露时。4)对对于于工工艺艺生生产产中中不不需需要要保保温温的的设设备备、管管道道及及其其附附件件，当当其其外外表表面面温温度度超超过过60，而而需需经经常常操操作作维维护护时时。在在无无法法采采用用其其他他措措施施防防止止烫烫伤伤时时，应应进进行行防防烫烫伤伤绝绝热热。例例如如距距地地面面或或工工作作平平台台的的高高度度小小于于2.1m或或靠靠近近操操作作平平台台平平面面距距离离小小于于0.75m以以内内，均均应应设设防防烫烫伤伤绝热。绝热。5)凡凡用用绝绝热热来来提提高高设设备备的的耐耐火火等等级级时时，例例如如
73、直直径径大大于于或或等等于于1.5m的的设设备备支支架架和和裙裙座座需需双双面面绝绝热热，直径小于直径小于1.5m的设备支架和裙座只要在外侧绝热。的设备支架和裙座只要在外侧绝热。6)减减少少冷冷介介质质在在生生产产或或输输送送过过程程中中的的冷冷量量损损失失以及制冷系统中的冷设备、冷管道等。以及制冷系统中的冷设备、冷管道等。7)与保冷设备或管道相连的仪表及其管道。与保冷设备或管道相连的仪表及其管道。8）防防止止0以以上上常常温温以以下下的的设设备备或或管管道道外外表表面面凝露凝露时。时。可不绝热的设备、管道及其附件主要有：可不绝热的设备、管道及其附件主要有：要求散热或必须裸露的设备和管道；要求
74、散热或必须裸露的设备和管道； 要求要求及时发现泄漏及时发现泄漏的设备和管道法兰；的设备和管道法兰； 工艺上无特殊要求的放空、排凝管道；工艺上无特殊要求的放空、排凝管道； 要求经常监测，防止发生损坏的部位。要求经常监测，防止发生损坏的部位。 绝绝热热技技术术的的理理论论基基础础就就是是传传热热学学，采采取取有有效效的的绝绝热热措施，措施，限制限制热量传递，热量传递，减缓减缓传热速度。传热速度。绝绝热热结结构构并并不不是是一一个个孤孤立立的的绝绝热热层层，还还要要考考虑虑防防腐腐、防潮及防水、防损伤等问题。防潮及防水、防损伤等问题。 绝绝热热层层是是由由具具有有较较高高热热阻阻的的绝绝热热材材料料
75、组组成成并并用用于于阻挡热流的绝热结构的主层。阻挡热流的绝热结构的主层。防防潮潮层层是是在在特特定定条条件件下下用用来来防防止止水水蒸蒸汽汽迁迁移移的的结结构构层。层。保保护护层层是是由由各各种种金金属属或或非非金金属属材材料料组组成成用用于于包包裹裹绝绝热层和防潮层热层和防潮层由于节能的需要，对绝热材料提出了更高的要求，绝热由于节能的需要，对绝热材料提出了更高的要求，绝热材料主要有以下两个研究发展方向：材料主要有以下两个研究发展方向：研究发展研究发展高效能高效能绝热材料绝热材料主要包括：主要包括：发展轻级超轻级绝热材料；发展轻级超轻级绝热材料；研究发展真空保温材料；研究发展真空保温材料；研究
76、应用反射型绝热材料等等。研究应用反射型绝热材料等等。研究发展研究发展廉价廉价的绝热材料的绝热材料主要包括：主要包括：研究利用资源丰富的原料制造新型绝热材料；研究利用资源丰富的原料制造新型绝热材料；研究发展价格较低的无机聚合物和无机质绝热材料；研究发展价格较低的无机聚合物和无机质绝热材料；研研究究发发展展廉廉价价的的有有机机泡泡沫沫材材料料或或研研究究利利用用廉廉价价原原料料代代替替现有高效绝热材料的昂贵原料，以降低材料的造价。现有高效绝热材料的昂贵原料，以降低材料的造价。8.3.3绝热结构设计要求绝热结构设计要求绝热层设计要求绝热层设计要求绝热层厚度应以绝热层厚度应以10mm为单位进行分档。为
77、单位进行分档。硬质硬质绝热材料绝热材料制品制品最小厚度为最小厚度为30mm，但厚度小于，但厚度小于30mm的硬质泡沫塑的硬质泡沫塑料允许选用料允许选用25mm，其最小厚度为，其最小厚度为20mm。绝热层分层绝热层分层除浇注型和填充型外，在无其他说明的情除浇注型和填充型外，在无其他说明的情况下，绝热层总厚度况下，绝热层总厚度 80mm时应分层敷设。时应分层敷设。当内外层采用当内外层采用同种同种绝热材料时，内外层绝热材料时，内外层厚度厚度宜宜大致相等大致相等；当内外层为当内外层为不同不同绝热材料时，内外层厚度的比例应保证内绝热材料时，内外层厚度的比例应保证内外层界面处温度绝对值不超过外层材料安全使
78、用温度绝对外层界面处温度绝对值不超过外层材料安全使用温度绝对值的值的0.9倍倍（以（以计算）。计算）。支承件设计支承件设计对立式设备、管道和平壁面以及立卧对立式设备、管道和平壁面以及立卧式设备底面，其上的某些绝热结构，应设支承件。其支式设备底面，其上的某些绝热结构，应设支承件。其支承件设计应符合下列规定：承件设计应符合下列规定：支承件的承面宽度应小于绝热层厚度支承件的承面宽度应小于绝热层厚度1020mm；对于立式设备和管道，包括水平夹角大于对于立式设备和管道，包括水平夹角大于450的管道，的管道，其支承件的间距，在其支承件的间距，在保温保温时，时，平壁为平壁为1.52m，保温，保温圆圆筒筒，在
79、，在高温介质时为高温介质时为23m，在，在中低温介质时为中低温介质时为35m，在，在保冷保冷时，均时，均不得大于不得大于5m；卧式设备应在卧式设备应在水平中心处设支承架水平中心处设支承架，以承受背部及兜挂，以承受背部及兜挂腹部绝热层。腹部绝热层。绝热层用的钩钉和销钉设置绝热层用的钩钉和销钉设置保保温温层层用用钩钩钉钉和和销销钉钉，可可用用36mm的的低低碳碳圆圆钢钢制作，对软质绝热材料宜采用下限。制作，对软质绝热材料宜采用下限。硬质材料保温钉之间间距为硬质材料保温钉之间间距为300600mm，软质材料保温钉之间间距不应大于软质材料保温钉之间间距不应大于350mm。每每平平方方米米面面积积上上钉
80、钉的的个个数数为为：侧侧部部不不应应少少于于6个个，底部不应少于底部不应少于8个。个。保冷层不宜使用钩钉结构。保冷层不宜使用钩钉结构。绝热层的伸缩缝设置绝热层的伸缩缝设置绝绝热热层层为为硬硬质质制制品品时时，应应留留设设伸伸缩缩缝缝，伸伸缩缩缝缝宽宽度度不不宜宜小小于于20mm。伸伸缩缩缝缝间间距距，直直管管或或设设备备直直段段长长每隔每隔3.55m应设一伸缩缝。应设一伸缩缝。 8.3.1绝热结构的基本要求绝热结构的基本要求绝热结构大体有如下基本要求：绝热结构大体有如下基本要求： 1.保保证证热热损损失失不不超超过过国国家家规规定定的的热热能能最最大大损损耗耗允允许许值值（表（表8.2，表，表
81、8.3）。）。2.绝绝热热结结构构应应有有足足够够的的机机械械强强度度，要要能能承承受受自自重重及及外外力力的的冲击冲击。3.绝绝热热结结构构应应有有良良好好的的保保护护层层，使使外外部部的的水水蒸蒸汽汽、雨雨水水等等的的水水分分不不能能进进入入绝绝热热材材料料内内，否否则则会会使使绝绝热热材材料料的的导导热热系系数数增增加加，还还会会使使其其变变软软、发发霉霉、腐腐烂烂、降降低低机机械械强强度度，增加散热损失，破坏绝热结构的完整性。增加散热损失，破坏绝热结构的完整性。4.绝绝热热结结构构应应满满足足使使用用寿寿命命，至至少少在在经经济济使使用用寿寿命命年年限限内绝热结构应能保持完整性。内绝热
82、结构应能保持完整性。5.绝热结构要绝热结构要简单简单，并应考虑施工简单。，并应考虑施工简单。6.绝热结构外表面应整齐美观，与周围布置相协调。绝热结构外表面应整齐美观，与周围布置相协调。8.3.2绝热结构形式绝热结构形式根根据据采采用用的的绝绝热热材材料料的的性性质质以以及及绝绝热热层层的的形形式式和和施施工工方方法法不不同同，绝热结构通常有以下几种形式：绝热结构通常有以下几种形式：充充填填结结构构一一般般采采用用圆圆钢钢或或扁扁钢钢做做支支承承环环，将将环环套套或或焊焊在在管管道道或或设设备备外外壁壁，在在支支承承环环外外包包上上镀镀锌锌铁铁丝丝网网或或镀镀锌锌铁铁皮皮，在在中中间间充充填填疏
83、疏松松散散状状的的绝绝热热材材料料，使使之之达达到到规规定定的的密密度度。这这种种结结构构常常用用于于表表面不规则的设备、管道、阀门的绝热面不规则的设备、管道、阀门的绝热。捆捆扎扎结结构构捆捆扎扎结结构构是是利利用用毡毡、席席、绳绳或或带带之之类类的的半半成成品品绝绝热热材材料料，在在现现场场裁裁剪剪成成所所需需要要的的尺尺寸寸，然然后后捆捆扎扎在在管管道道或或设设备备上，外面用镀锌铁丝或镀锌钢带缠绕扎紧。上，外面用镀锌铁丝或镀锌钢带缠绕扎紧。浇浇注注结结构构浇浇注注结结构构是是将将发发泡泡材材料料在在现现场场浇浇入入被被绝绝热热的的设设备备、管道等的模壳中，发泡成绝热层结构。管道等的模壳中，
84、发泡成绝热层结构。预预制制品品结结构构预预制制品品结结构构是是将将绝绝热热材材料料预预制制成成硬硬质质或或半半硬硬质质的的成成型型制制品品，如如管管壳壳、板板、块块，及及特特殊殊成成型型材材料料，施施工工时时将将成成型型预制品用钩钉或铁丝预制品用钩钉或铁丝捆扎捆扎在管道或设备壁上构成绝热层。在管道或设备壁上构成绝热层。喷喷涂涂结结构构 喷喷涂涂法法是是近近年年来来发发展展起起来来的的一一种种新新的的施施工工方方法法，将将原原料料在在现现场场喷喷涂涂于于管管道道或或设设备备外外壁壁，使使其其瞬瞬时时发发泡泡，形形成成绝绝热热层。层。 可可拆拆卸卸式式结结构构 可可拆拆卸卸式式结结构构主主要要适适
85、用用于于设设备备和和管管道道上上的的法法兰、阀门兰、阀门以及需要经常进行以及需要经常进行维护监视的部位和支吊架维护监视的部位和支吊架的绝热。的绝热。 复复合合结结构构 复复合合结结构构是是一一种种耐耐高高温温的的高高效效绝绝热热结结构构，适适用用于于较较高高温温度度的的设设备备及及管管道道的的保保温温。施施工工时时将将耐耐热热度度高高的的材材料料作作为为里里层层，耐耐热热度度低低的的材材料料作作为为外外层层，组组成成双双层层或或多多层层复复合合结结构构，既既满满足足保保温要求，又可以减轻保温层的重量。温要求，又可以减轻保温层的重量。 第九章第九章 防腐工程防腐工程9.1.1金属材料的腐蚀分类金
86、属材料的腐蚀分类 化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀（1）按腐）按腐蚀机理分机理分（2）按腐按腐蚀破坏的形式分破坏的形式分 全面腐蚀全面腐蚀局部腐蚀局部腐蚀i.应力腐蚀破裂：应力腐蚀破裂：在在拉拉应应力力和和腐腐蚀蚀性性介介质质联联合合作作用用下下，以以显显著著速速率率发发生生和和扩扩展展的一种开裂破坏的一种开裂破坏ii.腐蚀疲劳腐蚀疲劳在腐蚀介质和交变应力或脉动应力联合作用下产生的腐蚀。在腐蚀介质和交变应力或脉动应力联合作用下产生的腐蚀。iii.磨损腐蚀：磨损腐蚀：在在高高速速流流动动的的或或含含固固体体颗颗粒粒的的腐腐蚀蚀性性介介质质中中，以以及及摩摩擦擦副副在在腐蚀性介质中发生的腐蚀
87、损坏。腐蚀性介质中发生的腐蚀损坏。iv.小孔腐蚀：小孔腐蚀：腐腐蚀蚀破破坏坏主主要要集集中中在在某某些些活活性性点点上上，蚀蚀孔孔直直径径等等于于或或小小于于孔孔的深度的深度，严重时可导致设备穿孔。，严重时可导致设备穿孔。局部腐蚀局部腐蚀v.晶间腐蚀：晶间腐蚀： 腐腐蚀蚀沿沿晶晶间间进进行行，使使晶晶粒粒间间失失去去结结合合力力，金金属属机机械械强强度度急急剧下降。破坏前金属外观无明显变化。剧下降。破坏前金属外观无明显变化。vi.缝隙腐蚀缝隙腐蚀：发发生生在在铆铆接接、螺螺纹纹连连接接、焊焊接接接接头头、密密封封垫垫片片等等缝缝隙隙处处的的腐蚀。腐蚀。vii.电偶腐蚀：电偶腐蚀：在在电电解解质
88、质溶溶液液中中，异异种种金金属属接接触触时时，电电位位较较正正的的金金属属促促使使电电位较负的金属加速腐蚀的类型。位较负的金属加速腐蚀的类型。其它还有如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等局部腐蚀。其它还有如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等局部腐蚀。9.1.3影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素v金属的性质金属的性质v金属的成分金属的成分v金属的组织结构金属的组织结构v金属的受力情况金属的受力情况(1)影响金属腐蚀的内在因素影响金属腐蚀的内在因素(2)影响金属腐蚀的外在因素影响金属腐蚀的外在因素v介质的介质的pH值值v介质中的有害杂质介质中的有害杂质v盐溶液的浓度盐溶液的浓度v 介质的
89、温度和压力介质的温度和压力v 介质的流速介质的流速 在了解了影响金属腐蚀的因素和金属的腐蚀机理后，一些控在了解了影响金属腐蚀的因素和金属的腐蚀机理后，一些控制腐蚀的方法制腐蚀的方法, ,从影响金属腐蚀的内在因素从影响金属腐蚀的内在因素着手着手，针对具体的腐蚀，针对具体的腐蚀环境，应正确合理地选材环境，应正确合理地选材; ;从影响金属腐蚀的外在因素从影响金属腐蚀的外在因素考虑，应对考虑，应对腐蚀环境进行处理，采用耐腐蚀覆盖层，合理的结构设计。从金腐蚀环境进行处理，采用耐腐蚀覆盖层，合理的结构设计。从金属的腐蚀机理考虑，可采用电化学保护。另外还属的腐蚀机理考虑，可采用电化学保护。另外还必须抓好设计
90、、必须抓好设计、施工和管理三个环节施工和管理三个环节。 9.2环境处理的方法环境处理的方法降低腐蚀环境中的有害杂质，调整降低腐蚀环境中的有害杂质，调整pH值，可在一定程度上控值，可在一定程度上控制腐蚀。制腐蚀。在介质中加入缓蚀剂和水处理剂，可减少介质的腐蚀作用。在介质中加入缓蚀剂和水处理剂，可减少介质的腐蚀作用。对介质的浓度、温度、压力、流速进行监控可掌握腐蚀过程对介质的浓度、温度、压力、流速进行监控可掌握腐蚀过程的变化情况，及时采取措施控制腐蚀。的变化情况，及时采取措施控制腐蚀。9.3表面覆盖层防腐方法表面覆盖层防腐方法在工程中，更广泛使用的方法是把腐蚀介质与工业装备用耐腐在工程中，更广泛使
91、用的方法是把腐蚀介质与工业装备用耐腐蚀性较好的材料进行隔离，达到防腐的目的。蚀性较好的材料进行隔离，达到防腐的目的。这种方法采用较这种方法采用较多的是防腐涂料涂装、金属覆盖层和防腐衬里等技术。多的是防腐涂料涂装、金属覆盖层和防腐衬里等技术。9.7设备设计时防止腐蚀的方法简介设备设计时防止腐蚀的方法简介按腐蚀破坏的形式分类的按腐蚀破坏的形式分类的全面腐蚀全面腐蚀，在设备设计，在设备设计时，时，采用留出一定腐蚀裕度的方法，采用留出一定腐蚀裕度的方法，腐蚀余量的选腐蚀余量的选取可查相应的规范。取可查相应的规范。而对于而对于局部腐蚀局部腐蚀，或几种局部腐蚀伴随产生的情况，或几种局部腐蚀伴随产生的情况，
92、采用留出腐蚀裕度的方法是不能保证设备安全的。采用留出腐蚀裕度的方法是不能保证设备安全的。必须针对具体种类的局部腐蚀采用不同的方法，才必须针对具体种类的局部腐蚀采用不同的方法，才能保证设备的安全可靠性。在工业生产中经常出现能保证设备的安全可靠性。在工业生产中经常出现的露点腐蚀的防护方法，在本节也作一介绍。的露点腐蚀的防护方法，在本节也作一介绍。应应力力腐腐蚀蚀破破裂裂:避避免免应应力力腐腐蚀蚀破破裂裂的的方方法法有有：选选择择对对腐腐蚀蚀介介质质不不敏敏感感的的材材料料；成成型型和和焊焊接接后后采采用用退退火火热热处处理理，消消除除残残余余应应力力；合合理理设设计计与与加加工工，减减少少局局部部
93、应应力力集集中中。采采用用阴阴极极保保护护减减缓缓和和阻阻止止应应力力腐腐蚀蚀破破裂裂。在在结结构构设设计计时时尽尽可可能能降降低低最最大大有有效效应应力。力。如如选选用用大大的的曲曲率率半半径径，采采用用流流线线型型设设计计，使使结结构构的的应应力力分分布布趋趋向向均均匀匀，避避免免过过高高的的峰峰值值。关关键键部部位位适适当当增增厚厚或或改改变变结结构构型型式式，焊焊接接结结构构最最好好采采用用对对接接以以减减小小残残余余应应力力。厚厚薄薄板板连连接接按按相相应应的的设设计计规规范范规规定定的的削削薄薄厚厚板板后后进进行行焊焊接接。尽尽可可能能使使焊焊缝缝不不出出现现交交叉叉。在在卧卧式式
94、容容器器支支座座截截面面和和两两支支座座中中间间截截面面上上不不出出现现焊焊缝缝。孔孔、槽边缘提高加工精度，倒圆角。槽边缘提高加工精度，倒圆角。腐蚀疲劳腐蚀疲劳:防止腐蚀疲劳的有效办法是降低部件的有效应防止腐蚀疲劳的有效办法是降低部件的有效应力，通过改变设计和正确的热处理予以改善力，通过改变设计和正确的热处理予以改善。结构设计的要求。结构设计的要求同应力腐蚀破裂的要求。此外采用镀锌、镉，加缓蚀剂，表面同应力腐蚀破裂的要求。此外采用镀锌、镉，加缓蚀剂，表面氮化和喷丸处理，以及阴极保护，都能延长腐蚀疲劳寿命。氮化和喷丸处理，以及阴极保护，都能延长腐蚀疲劳寿命。磨磨损损腐腐蚀蚀:避避免免或或减减缓缓
95、磨磨损损腐腐蚀蚀，最最有有效效的的办办法法是是设设计计合合理理的的结结构构与与正正确确选选择择材材料料。此此外外，采采用用适适当当的的涂涂层层或或阴阴极极保保护护也也能能减减轻轻磨磨损损腐腐蚀蚀。结结构构设设计计时时，尽尽可可能能使使几几何何形形状状的的变变化化不不致致产产生生涡涡流流、湍湍流流。尽尽量量避避免免结结构构截截面面尺尺寸寸和和形形状状突突变变。选选择择的的材材料料能能形形成成保保护护性性好好的的表表面面膜膜材材料料，提提高高材材料料的的硬硬度度，可以增强抗磨损腐蚀的能力可以增强抗磨损腐蚀的能力。小小孔孔腐腐蚀蚀：为为防防止止孔孔蚀蚀应应降降低低材材料料中中有有害害杂杂质质的的含含
96、量量和和加加入入适适量量能能提提高高抗抗孔孔蚀蚀能能力力的的合合金金元元素素；改改善善热热处处理理制制度度，以以减减少少沉沉积积相相的的析析出出；或或者者设设法法降降低低介介质质中中尤尤其其是是卤卤素素离离子子的的浓浓度度；结结构构设设计计时时注注意意消消除除死死角角，防防止止溶溶液液中中有有害害物物质质的的浓缩。此外，浓缩。此外，也可以采用阴极保护也可以采用阴极保护。晶晶间间腐腐蚀蚀:为为避避免免晶晶间间腐腐蚀蚀，可可以以采采取取焊焊后后热热处处理理的的办办法法，或或使使用用低低碳碳不不锈锈钢钢，或或使使用用添添加加钛钛或或铌铌并并经经稳稳定定化化处处理理的的不不锈钢。锈钢。缝隙腐蚀：缝隙腐
97、蚀：缝隙腐蚀的防止缝隙腐蚀的防止，主要是在结构上避免形成缝隙主要是在结构上避免形成缝隙和能造成表面沉积的几何构形和能造成表面沉积的几何构形。如平底贮槽最好不要直接放在基。如平底贮槽最好不要直接放在基础上，而采用裙式支座；法兰垫片不要伸出结合面，并且垫片材础上，而采用裙式支座；法兰垫片不要伸出结合面，并且垫片材料最好不要采用吸湿性比较强的石棉；尽可能不采用点焊和间断料最好不要采用吸湿性比较强的石棉；尽可能不采用点焊和间断焊。为了防止浓差腐蚀，或防止溶液浓缩引起的腐蚀，结构设计焊。为了防止浓差腐蚀，或防止溶液浓缩引起的腐蚀，结构设计时应尽量避免积液和死区。选材时，采用某些耐缝隙腐蚀的材料，时应尽量
98、避免积液和死区。选材时，采用某些耐缝隙腐蚀的材料，也可采用阴极保护。也可采用阴极保护。电偶腐蚀：电偶腐蚀：为避免电偶腐蚀为避免电偶腐蚀，可将处于腐蚀性介质中不同金属间的连接用，可将处于腐蚀性介质中不同金属间的连接用绝绝缘材料隔开，破坏电子流通的条件，使其不能构成腐蚀电池缘材料隔开，破坏电子流通的条件，使其不能构成腐蚀电池；选；选择相容性材料，即选择择相容性材料，即选择电极电位相差电极电位相差较小的材料；尽量避免小阳较小的材料；尽量避免小阳极大阴极结构。绝缘结构设计有困难时，插入第三种金属，以降极大阴极结构。绝缘结构设计有困难时，插入第三种金属，以降低两种金属间的电位差，或低两种金属间的电位差，
99、或采用镀层采用镀层过渡。将阳极部件设计成易过渡。将阳极部件设计成易于更换的部件。于更换的部件。露点腐蚀：露点腐蚀：含湿气体介质流经装置表面，在一定的温、湿度下，气体中的水含湿气体介质流经装置表面，在一定的温、湿度下，气体中的水蒸气冷凝成含有腐蚀性的液体，覆盖在装置的表面，使装置腐蚀，蒸气冷凝成含有腐蚀性的液体，覆盖在装置的表面，使装置腐蚀，称为露点腐蚀。称为露点腐蚀。对对装置内换热表面装置内换热表面的露点腐蚀在设计时的的露点腐蚀在设计时的防止方法防止方法，主要是以促主要是以促使阳极钝化或提高阳极相的热力学稳定性防止腐蚀。使阳极钝化或提高阳极相的热力学稳定性防止腐蚀。对对装置和管道的外表面装置和
100、管道的外表面，由于一年四季大气温、湿度变化较大，由于一年四季大气温、湿度变化较大，大气成分复杂，除采用合金材料（如含大气成分复杂，除采用合金材料（如含Cu、P、Cr等），以促使阳等），以促使阳极钝化或提高阳极相的热力学稳定性外，极钝化或提高阳极相的热力学稳定性外，主要采用表面覆盖防护层主要采用表面覆盖防护层的方法，防止露点腐蚀的方法，防止露点腐蚀。多数是采用表面涂装涂料达到防腐目的。多数是采用表面涂装涂料达到防腐目的。1.基础设计的一般原则基础设计的一般原则设备的基础随设备的具体情况而定，一般情况下一个重要设备的基础随设备的具体情况而定，一般情况下一个重要的机器、设备都有各自的基础，但有时某些
101、设备密集布置在一的机器、设备都有各自的基础，但有时某些设备密集布置在一起，它们的基础设计成一个组合基础起，它们的基础设计成一个组合基础2.机械用混凝土基础机械用混凝土基础机械用混凝土基础应尽量设计成整体式，避免出现施工缝，机械用混凝土基础应尽量设计成整体式，避免出现施工缝，这样可提高基础的抗振能力和承载能力。这样可提高基础的抗振能力和承载能力。 从基础混凝土浇注到达到足够的强度，初期收缩稳定，需从基础混凝土浇注到达到足够的强度，初期收缩稳定，需要经过要经过28天。所以，浇灌基础到机器、设备安装之间要留有足天。所以，浇灌基础到机器、设备安装之间要留有足够的时间。够的时间。对机器安装在钢制构架的情
102、况，要在充分考虑构架的强度和对机器安装在钢制构架的情况，要在充分考虑构架的强度和刚度的同时，注意使构架的自振频率远离机器的运转频率。刚度的同时，注意使构架的自振频率远离机器的运转频率。第第10章章过程装备安装过程装备安装10.1.2过程装备安装前的准备工作过程装备安装前的准备工作1收集核对技术资料收集核对技术资料2机器、设备的现场验收及保管机器、设备的现场验收及保管3.编制安装施工方案编制安装施工方案4.安装前的其它准备工作安装前的其它准备工作10.2.3设备安装设备安装10.2.3.1移动式起重机吊装移动式起重机吊装设设备安装一般可用移动式起重机。这时关键问备安装一般可用移动式起重机。这时关
103、键问题是使起重机的起吊能力适当。题是使起重机的起吊能力适当。起吊能力并非简单地看起重机的铭牌，起吊能力起吊能力并非简单地看起重机的铭牌，起吊能力由三个要素决定：由三个要素决定：保证起重机体稳定，不倾倒；保证起重机体稳定，不倾倒；梁式液压支腿等的机体强度；梁式液压支腿等的机体强度；提升载荷能力。提升载荷能力。起重机的任何一次起吊作业都必须同时满足这三起重机的任何一次起吊作业都必须同时满足这三个条件个条件。一般而言起吊作业范围大时稳定性是关键因。一般而言起吊作业范围大时稳定性是关键因素；起吊作业范围小时吊机强度为决定性因素。而且素；起吊作业范围小时吊机强度为决定性因素。而且选用起重机时必须考虑必要
104、的余量。选用起重机时必须考虑必要的余量。10.3机器安装机器安装机器的安装大致可以分成三种情况。机器的安装大致可以分成三种情况。第一种第一种是主机和原动机预先组装在一个底板成套供是主机和原动机预先组装在一个底板成套供应，采用应，采用整体安装整体安装。如大部分的泵，安装相对而言。如大部分的泵，安装相对而言较为简单。较为简单。第二种第二种是主机和原动机分别装配成机，在现场按一是主机和原动机分别装配成机，在现场按一定的技术要求定的技术要求组合组合起来。像很多型式的中小压缩机。起来。像很多型式的中小压缩机。第三种第三种情况是以部件的形式运到施工现场，进行情况是以部件的形式运到施工现场，进行现现场组装场
105、组装。多为大型机器，如汽轮机驱动的离心式压。多为大型机器，如汽轮机驱动的离心式压缩机、大型活塞压缩机等。缩机、大型活塞压缩机等。机器的安装程序机器的安装程序1）敷设垫板敷设垫板垫板在机器底板与基础之间，垫板表垫板在机器底板与基础之间，垫板表面应平整，水平度要控制在面应平整，水平度要控制在0.30.5mm/m之内。垫之内。垫板下面铺垫的沙浆要养护板下面铺垫的沙浆要养护714天。天。2）机器吊装定位机器吊装定位吊装时要严防损坏地脚螺栓的螺吊装时要严防损坏地脚螺栓的螺纹。纹。3）固定和紧固地脚螺栓固定和紧固地脚螺栓4）调平调平调平一般用水平仪调平一般用水平仪5）对中对中驱动机和被驱动机中心重合能使机器运转驱动机和被驱动机中心重合能使机器运转良好，所以必需对中。良好，所以必需对中。
