化工設計實訓指導書

第1章 化工設計概論 1
　1.1 緒言 1
　1.2 化工設計規(guī)范、標準簡介 5
　1.3 我國化工設計的質量保證體系及安全監(jiān)察 5

第2章 化工設計基礎 8
　2.1 化工設計的分類 8
　　2.1.1 根據(jù)建設項目性質對化工設計進行分類 8
　　2.1.2 按項目開發(fā)過程對化工設計進行分類 9
　　2.1.3 根據(jù)設計范圍對化工設計進行分類 13
　2.2 化工廠初步設計階段的工作程序 13
　2.3 車間設計工作程序及內(nèi)容 14
　2.4 國際通用設計程序及內(nèi)容 16
　　2.4.1 工藝設計階段 17
　　2.4.2 基礎工程設計階段 18
　　2.4.3 詳細工程設計階段 19
　　2.4.4 工程設計步驟 19
　　2.4.5 相應文件要達到的目標 20
　2.5 我國石油化工裝置設計程序及內(nèi)容 20
　2.6 化工設計的流程 21
　2.7 設計文件的組成 23
　　2.7.1 初步設計文件 24
　　2.7.2 施工圖設計文件 24
　2.8 設計文件的說明 24
　2.9 設計圖樣的說明 25
　2.10 化工設計圖樣的基本畫法 26
　　2.10.1 化工設備圖的基本內(nèi)容 27
　　2.10.2 化工設備圖的視圖特點 27
　　2.10.3 化工設備視圖的表達特點 28
　　2.10.4 化工設備圖簡化畫法 29
　　2.10.5 化工設備圖中焊縫的表示 32
　　2.10.6 化工設備圖的繪制步驟及有關要求 35

第3章 工藝設計 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 化工設備選用概述 44
　3.3 化工設備選型和工藝計算 45
　　3.3.1 泵的設計與選型 47
　　3.3.2 氣體輸送及壓縮設備的設計與選型 55
　　3.3.3 換熱器的設計與選型 60
　　3.3.4 貯罐容器的設計與選型 66
　　3.3.5 塔設備的設計與選型 70
　　3.3.6 反應器的設計與選型 71
　　3.3.7 液固分離設備的選型 78
　　3.3.8 干燥設備的設計與選型 83
　　3.3.9 其他設備和機械的選型 89

第4章 結構強度設計 91
　4.1 化工設備的結構特點及選材 91
　　4.1.1 壓力容器結構特點 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 化工設備零部件設計 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 開孔補強 137
　4.4 焊接結構 141
　　4.4.1 焊接結構的設計原則 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)設計 156
　5.1 概述 156
　5.2 壓力容器常規(guī)設計基礎 157
　　5.2.1 設計壓力、設計溫度和設計載荷 157
　　5.2.2 許用應力與安全系數(shù) 161
　　5.2.3 壓力容器壁厚 164
　　5.2.4 壓力試驗與氣密性試驗 167
　5.3 壓力容器典型殼體強度計算 170

第6章 壓力容器分析設計 171
　6.1 定義 171
　6.2 JB 4732—1995的適用范圍 171
　6.3 分析設計的基本步驟 172
　6.4 GB 150與JB 4732的對比 172
　6.5 壓力容器分析設計實例—膨脹節(jié)強度分析 173

第7章 壓力容器的監(jiān)造、檢驗與驗收 192
　7.1 壓力容器的監(jiān)造 192
　7.2 壓力容器的檢驗與驗收 194
　　7.2.1 檢驗技術管理 194
　　7.2.2 產(chǎn)品質量檢驗 195
　7.3 無損檢測 197
　　7.3.1 無損檢測的特點 197
　　7.3.2 無損檢測分類 198
　　7.3.3 無損檢測方法的選擇 199
　　7.3.4 無損檢測比例 200
　　7.3.5 焊縫無損檢測符號 201
　　7.3.6 無損檢測通用標準 202
　7.4 容器的壓力試驗 202
　　7.4.1 壓力試驗準備和要求 202
　　7.4.2 水壓試驗 203
　　7.4.3 氣壓試驗 205
　　7.4.4 氣密性試驗 205
　　7.4.5 壓力試驗的安全技術規(guī)定 205
　7.5 板殼式換熱器制造過程質量驗收檢驗大綱 206
　　7.5.1 總則 206
　　7.5.2 原材料 207
　　7.5.3 焊接 207
　　7.5.4 無損檢驗 208
　　7.5.5 尺寸檢查 209
　　7.5.6 熱處理及試板 209
　　7.5.7 壓力試驗及包裝發(fā)運 210
　　7.5.8 其他要求 210

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

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

第10章 車間布置設計 306
　10.1 概述 306
　10.2 車間設備布置設計 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 車間布置設計的內(nèi)容 310
　　10.2.4 車間布置設計的程序 311
　10.3 典型設備的布置方案 311
　　10.3.1 反應器的布置 311
　　10.3.2 塔的布置 314
　　10.3.3 容器的布置 315

第11章 管道布置設計 316
　11.1 概述 316
　　11.1.1 化工車間管道布置設計的內(nèi)容 316
　　11.1.2 化工車間管道布置設計的要求 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 化工設計的輔助要求 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 采暖通風及空氣調節(jié) 337
　　12.1.5 土建設計 339
　　12.1.6 自動控制 341
　12.2 安全與環(huán)境保護 342
　　12.2.1 燃燒爆炸及防火防爆 342
　　12.2.2 防雷設計 346
　　12.2.3 環(huán)境污染及其治理 347

第13章 化工設備管理 349
　13.1 設備管理的基本內(nèi)容 350
　13.2 設備管理標準化 352
　13.3 我國的設備管理制度 356

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

參考文獻 408