化工設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

第1章 化工設(shè)計(jì)概論 1
　1.1 緒言 1
　1.2 化工設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 5
　1.3 我國(guó)化工設(shè)計(jì)的質(zhì)量保證體系及安全監(jiān)察 5

第2章 化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 8
　2.1 化工設(shè)計(jì)的分類 8
　　2.1.1 根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目性質(zhì)對(duì)化工設(shè)計(jì)進(jìn)行分類 8
　　2.1.2 按項(xiàng)目開發(fā)過程對(duì)化工設(shè)計(jì)進(jìn)行分類 9
　　2.1.3 根據(jù)設(shè)計(jì)范圍對(duì)化工設(shè)計(jì)進(jìn)行分類 13
　2.2 化工廠初步設(shè)計(jì)階段的工作程序 13
　2.3 車間設(shè)計(jì)工作程序及內(nèi)容 14
　2.4 國(guó)際通用設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容 16
　　2.4.1 工藝設(shè)計(jì)階段 17
　　2.4.2 基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段 18
　　2.4.3 詳細(xì)工程設(shè)計(jì)階段 19
　　2.4.4 工程設(shè)計(jì)步驟 19
　　2.4.5 相應(yīng)文件要達(dá)到的目標(biāo) 20
　2.5 我國(guó)石油化工裝置設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容 20
　2.6 化工設(shè)計(jì)的流程 21
　2.7 設(shè)計(jì)文件的組成 23
　　2.7.1 初步設(shè)計(jì)文件 24
　　2.7.2 施工圖設(shè)計(jì)文件 24
　2.8 設(shè)計(jì)文件的說明 24
　2.9 設(shè)計(jì)圖樣的說明 25
　2.10 化工設(shè)計(jì)圖樣的基本畫法 26
　　2.10.1 化工設(shè)備圖的基本內(nèi)容 27
　　2.10.2 化工設(shè)備圖的視圖特點(diǎn) 27
　　2.10.3 化工設(shè)備視圖的表達(dá)特點(diǎn) 28
　　2.10.4 化工設(shè)備圖簡(jiǎn)化畫法 29
　　2.10.5 化工設(shè)備圖中焊縫的表示 32
　　2.10.6 化工設(shè)備圖的繪制步驟及有關(guān)要求 35

第3章 工藝設(shè)計(jì) 36
　3.1 物料衡算與能量衡算 36
　　3.1.1 物料衡算 37
　　3.1.2 能量衡算 41
　3.2 化工設(shè)備選用概述 44
　3.3 化工設(shè)備選型和工藝計(jì)算 45
　　3.3.1 泵的設(shè)計(jì)與選型 47
　　3.3.2 氣體輸送及壓縮設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型 55
　　3.3.3 換熱器的設(shè)計(jì)與選型 60
　　3.3.4 貯罐容器的設(shè)計(jì)與選型 66
　　3.3.5 塔設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型 70
　　3.3.6 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與選型 71
　　3.3.7 液固分離設(shè)備的選型 78
　　3.3.8 干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型 83
　　3.3.9 其他設(shè)備和機(jī)械的選型 89

第4章 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì) 91
　4.1 化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選材 91
　　4.1.1 壓力容器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 91
　　4.1.2 壓力容器選材 92
　4.2 筒體、封頭及其連接 102
　　4.2.1 筒體 102
　　4.2.2 封頭 104
　4.3 化工設(shè)備零部件設(shè)計(jì) 110
　　4.3.1 法蘭 110
　　4.3.2 容器支座 124
　　4.3.3 手孔、人孔和視鏡 133
　　4.3.4 接口管及凸緣 136
　　4.3.5 開孔補(bǔ)強(qiáng) 137
　4.4 焊接結(jié)構(gòu) 141
　　4.4.1 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 141
　　4.4.2 焊接材料及接頭 142
　　4.4.3 焊接接頭坡口形式和尺寸選擇 147
　　4.4.4 坡口和邊緣的加工方法及基本技術(shù)數(shù)據(jù) 148
　4.5 安全閥與爆破片 150
　　4.5.1 安全閥 151
　　4.5.2 爆破片 152

第5章 壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì) 156
　5.1 概述 156
　5.2 壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 157
　　5.2.1 設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)載荷 157
　　5.2.2 許用應(yīng)力與安全系數(shù) 161
　　5.2.3 壓力容器壁厚 164
　　5.2.4 壓力試驗(yàn)與氣密性試驗(yàn) 167
　5.3 壓力容器典型殼體強(qiáng)度計(jì)算 170

第6章 壓力容器分析設(shè)計(jì) 171
　6.1 定義 171
　6.2 JB 4732—1995的適用范圍 171
　6.3 分析設(shè)計(jì)的基本步驟 172
　6.4 GB 150與JB 4732的對(duì)比 172
　6.5 壓力容器分析設(shè)計(jì)實(shí)例—膨脹節(jié)強(qiáng)度分析 173

第7章 壓力容器的監(jiān)造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收 192
　7.1 壓力容器的監(jiān)造 192
　7.2 壓力容器的檢驗(yàn)與驗(yàn)收 194
　　7.2.1 檢驗(yàn)技術(shù)管理 194
　　7.2.2 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn) 195
　7.3 無(wú)損檢測(cè) 197
　　7.3.1 無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn) 197
　　7.3.2 無(wú)損檢測(cè)分類 198
　　7.3.3 無(wú)損檢測(cè)方法的選擇 199
　　7.3.4 無(wú)損檢測(cè)比例 200
　　7.3.5 焊縫無(wú)損檢測(cè)符號(hào) 201
　　7.3.6 無(wú)損檢測(cè)通用標(biāo)準(zhǔn) 202
　7.4 容器的壓力試驗(yàn) 202
　　7.4.1 壓力試驗(yàn)準(zhǔn)備和要求 202
　　7.4.2 水壓試驗(yàn) 203
　　7.4.3 氣壓試驗(yàn) 205
　　7.4.4 氣密性試驗(yàn) 205
　　7.4.5 壓力試驗(yàn)的安全技術(shù)規(guī)定 205
　7.5 板殼式換熱器制造過程質(zhì)量驗(yàn)收檢驗(yàn)大綱 206
　　7.5.1 總則 206
　　7.5.2 原材料 207
　　7.5.3 焊接 207
　　7.5.4 無(wú)損檢驗(yàn) 208
　　7.5.5 尺寸檢查 209
　　7.5.6 熱處理及試板 209
　　7.5.7 壓力試驗(yàn)及包裝發(fā)運(yùn) 210
　　7.5.8 其他要求 210

第8章 化工設(shè)備控制 211
　8.1 概述 211
　8.2 換熱器控制 214
　　8.2.1 換熱器的自動(dòng)控制 214
　　8.2.2 蒸汽加熱器的自動(dòng)控制 216
　　8.2.3 冷卻器的自動(dòng)控制 217
　8.3 精餾塔控制 218
　　8.3.1 精餾塔的控制目標(biāo) 218
　　8.3.2 精餾塔的干擾因素 219
　　8.3.3 精餾塔生產(chǎn)過程質(zhì)量指標(biāo)的選擇 220
　　8.3.4 精餾塔生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制整體方案 224
　8.4 反應(yīng)器控制 226
　　8.4.1 化學(xué)反應(yīng)器的控制要求 226
　　8.4.2 化學(xué)反應(yīng)器的自動(dòng)控制 227
　8.5 泵類控制 231
　　8.5.1 離心泵的流量控制 231
　　8.5.2 往復(fù)泵運(yùn)行過程的自動(dòng)控制 233
　8.6 壓縮機(jī)控制 234
　　8.6.1 往復(fù)式壓縮機(jī)的自動(dòng)控制 234
　　8.6.2 離心式壓縮機(jī)的自動(dòng)控制 235

第9章 化工設(shè)備安裝工程預(yù)算 240
　9.1 基礎(chǔ)知識(shí) 240
　　9.1.1 石油化工工業(yè)設(shè)備及投資 240
　　9.1.2 工程預(yù)算定額及費(fèi)用定額 244
　　9.1.3 石油化工設(shè)備制作與安裝工程施工圖預(yù)（結(jié)）算書的組成及編制 245
　　9.1.4 施工圖預(yù)（結(jié)）算書的審核 247
　9.2 化工機(jī)械設(shè)備安裝工程施工圖預(yù)（結(jié)）算書的編制 248
　　9.2.1 風(fēng)機(jī) 248
　　9.2.2 泵 252
　　9.2.3 氣體壓縮機(jī) 262
　　9.2.4 石油化工工業(yè)專用機(jī)械設(shè)備 272
　9.3 化工靜置設(shè)備制作及安裝工程施工圖預(yù)（結(jié)）算書的編制 285
　　9.3.1 容器 285
　　9.3.2 分離器 286
　　9.3.3 反應(yīng)器 290
　　9.3.4 熱交換器 295
　　9.3.5 塔器 298
　　9.3.6 橇塊 304

第10章 車間布置設(shè)計(jì) 306
　10.1 概述 306
　10.2 車間設(shè)備布置設(shè)計(jì) 309
　　10.2.1 化工車間布置的依據(jù) 309
　　10.2.2 車間布置的原則 310
　　10.2.3 車間布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容 310
　　10.2.4 車間布置設(shè)計(jì)的程序 311
　10.3 典型設(shè)備的布置方案 311
　　10.3.1 反應(yīng)器的布置 311
　　10.3.2 塔的布置 314
　　10.3.3 容器的布置 315

第11章 管道布置設(shè)計(jì) 316
　11.1 概述 316
　　11.1.1 化工車間管道布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容 316
　　11.1.2 化工車間管道布置設(shè)計(jì)的要求 317
　11.2 管架和管道的安裝布置 319
　　11.2.1 管道在管架上的平面布置原則 320
　　11.2.2 管道和管架的立面布置原則 320
　11.3 典型設(shè)備的管道布置 321
　　11.3.1 容器的管道布置 321
　　11.3.2 換熱器的管道布置 323
　　11.3.3 塔的管道布置 325

第12章 化工設(shè)計(jì)的輔助要求 329
　12.1 公用工程 329
　　12.1.1 給排水 329
　　12.1.2 供電 331
　　12.1.3 供熱及冷凍工程 333
　　12.1.4 采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié) 337
　　12.1.5 土建設(shè)計(jì) 339
　　12.1.6 自動(dòng)控制 341
　12.2 安全與環(huán)境保護(hù) 342
　　12.2.1 燃燒爆炸及防火防爆 342
　　12.2.2 防雷設(shè)計(jì) 346
　　12.2.3 環(huán)境污染及其治理 347

第13章 化工設(shè)備管理 349
　13.1 設(shè)備管理的基本內(nèi)容 350
　13.2 設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)化 352
　13.3 我國(guó)的設(shè)備管理制度 356

附錄 359
附錄1 物料衡算計(jì)算舉例 359
　附錄2 熱量衡算計(jì)算舉例 362
　附錄3 壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)舉例 363
　附錄4 壓力容器分析設(shè)計(jì)舉例 378

參考文獻(xiàn) 408