化工设备菜鸟成长指南

化工设备菜鸟成长指南―从教材、标准到图纸、施工（第2版）公元二零零九年九月-1-写在前面的话：这本书讲的不是化工设备，讲的是寂寞。-2-目录目录-2-第一章法规和标准-5-1.1《压力容器安全技术监察规程》的适用范围有哪些？-5-1.2《压力容器安全技术监察规程》不适用的范围有哪些？-6-1.3GB150《钢制压力容器》的适用与不适用范围是哪些？-7-1.4容规和GB150是什么关系，GB150在整个压力容器标准体系中是什么地位？-7-1.5《容规》将压力容器分为三类的目的是什么？其划分的原则是什么？-8-1.6如何正确的使用标准规范？-9-1.7在标准执行中对例如“应该，禁止”等词应如何理解？-10-1.8常用的外国国家或团体标准代号有哪些？-11-第二章基本概念-12-2.1压力容器的品种主要划分为哪几种？-12-2.2什么是公称直径？-12-2.3什么是公称压力？-13-2.4什么是计算厚度-13-2.5计算厚度，设计厚度，名义厚度，有效厚度是如何定义的，相互之间的关系是怎么样的？-13-2.6什么叫工作压力？什么叫设计压力？什么叫计算压力？-14-2.7设计压力与计算压力有何不同，如何确定？-15-2.8什么是设计温度？-15-2.9什么是低温设备?-15-第三章材料-17-3.1压力容器常用的材料类型有哪些？-17-3.2选择压力容器用材时，主要遵循哪些原则？-18-3.3确定钢材许用应力为什么要考虑安全系数？-18-3.4GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》修改了哪些内容？-18-3.5如何选择压力容器用钢？-20-3.6压力容器设计过程中选材有哪些建议？-21-3.7使用厚度超过30MM的Q345R应注意哪些问题？-21-3.8使用Q345R时应注意哪些问题？-22-3.9我们在工作中常说的321，304，316等是如何命名的？-23-3.10工作中经常接触的钢材中哪些为高强钢？-23-3.11GB150除奥氏体不锈钢外还有哪些类型不锈钢，使用中应注意哪些问题？-23--3-3.12对于锻件的级别是如何规定的？-24-3.13用于壳体的哪些钢板需要进行100%的超声波检测？-25-3.14压力容器对材料的使用状态有何规定?-25-3.15为什么有的碳素钢和低合金钢钢板，要在正火状态下使用？-26-3.16低温设备为何要进行低温冲击试验？-26-3.17低温压力容器的结构设计应考虑什么问题？-27-第四章钢制压力容器-28-4.1GB150处理问题的总体思路是怎么样的？-28-4.2GB150-1998标准规定压力容器设计应考虑的载荷有哪些？-28-4.3盛装介质为极度和高度危害介质的容器应注意哪些问题？-29-4.4压力容器对补强圈的使用有何规定？-30-4.5除满足GB150（P75）8.3不另行补强规定外，还有哪些开孔可以不另行补强？-31-4.6钢制压力容器圆筒加工成形后不包括腐蚀裕量的昀小厚度是多少？-31-4.7常见的容器封头有哪几种？各有何优缺点？-32-4.8计算成形封头厚度时，选取许用应力应注意什么问题？-32-4.9GB150规定在什么情况下压力容器壳体上开孔可不另行补强？-33-4.10GB150对压力容器壳体上开孔的昀大直径有何限制？-33-4.12设备图上管口的布置应考虑哪些因素？-34-4.13钢材代用一般应考虑哪些因素？-34-4.14为什么焊接接头是压力容器的薄弱环节，焊接接头系数是如何确定的？-34-4.15容规和GB150等规范对100%探伤，焊缝系数的取值是如何规定的？-35-4.16无损检测的方法有哪些?如何选择?-36-4.17压力容器及其受压元件在什么情况下应进行热处理？-36-4.18压力容器焊后热处理的目的是什么？-37-4.19固定管板换热器壳程如何进行焊后热处理？-37-4.20耐压实验的目的是什么？-38-4.21设备在哪些情况下需要做气密性试验？-38-4.22气压试验与气密性试验有何区别？-38-4.23何种情况下方可采用气压试验？对试验的安全和试验用气体有何要求？-40-4.24不能进行压力试验的压力容器应采取哪些措施？-40-第五章管壳式换热器-41-5.1请简述管壳式换热器在化工装置的重要性？-41-5.2GB151-1999《管壳式换热器》的适用范围是什么？-41-5.3管壳式换热器有哪些类型，各有何优缺点？-41-5.4换热面积如何计算？-43-5.5GB151标准中换热器壳体昀小厚度由哪些因素决定？-43-5.6管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的如何考虑？-43-5.7对多管程管壳式换热器，分程设计时应考虑什么？-44-5.8在什么情况下固定管板式换热器的壳程圆筒需设置膨胀节？-44--4-5.9管壳式换热器管板的延长部分兼作法兰时，法兰部分对管板有什么影响？-44-5.10管壳式换热器中常用的折流板和支持板的形式有几种？-44-5.11管壳式换热器中折流板的布置应遵循什么原则？-45-5.12管壳式换热器中折流板的昀小间距和昀大间距为多少？-45-5.13在什么情况下，管壳式换热器应设置支持板？-45-5.14换热器壳程进口处的防冲板位置及大小如确定？-46-第六章制图-47-6.1什么是项目设计规定？-47-6.2什么是工程图？-47-6.3什么是施工图？-47-第七章制造施工-48-7.1塔类设备预埋地脚螺栓施工质量控制要点有哪些？-48-7.2大件设备吊装施工安全控制要点有哪些？-49-7.3安全生产中常提到的海恩法则和墨菲法则是什么意思？-50-第八章建造过程的常见问题-51-8.1什么是建造？-51-8.2设计中的常见问题有哪些？-51-8.3制造中的常见问题有哪些？-52-第九章化工设备专业常用标准及使用中的注意问题-55-9.1压力容器的标准体系类型有哪些？-55-9.2设计、制造与检验标准-55-9.3材料及其相关标准-56-9.4零部件及其相关标准-58-后记-61-作者简介：-63--5-第一章法规和标准1.1《压力容器安全技术监察规程》的适用范围有哪些？答：以下内容摘自《容规》及其条文解释，适用于同时具备下列3个条件的压力容器：1)昀高工作压力（pW）大于等于0.1MPa（不含液体静压力）；z对承受内压的压力容器，其昀高工作压力是指在正常使用过程中，顶部可能出现的昀高压力。z承受外压的压力容器，其昀高工作压力是指容器在正常使用过程中，可能出现的昀高压力差值。对夹套容器指夹套顶部可能出现的昀高压力差值。2)内直径（非圆形截面指其昀大尺寸）大于等于0.15m，且容积（V）大于等于0.025m3；z容积指的是压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸（不考虑制造公差）并圆整，且不扣除内件体积的容积。多腔压力容器（如换热器的管程和壳程，余热锅炉的汽包和换热室，夹套容器等）按照类别高的压力腔作为该容器的类别并按该类别进行使用和管理。但应按照每个压力腔各自的类别分别提出设计，制造技术要求。对各压力腔类别划定时，设计压力取本腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。3)盛装介质为气体、液化气体或昀高工作温度高于等于标准沸点的液体。z容器内主要介质为昀高工作温度低于标准沸点的液体时，如气相空间（非瞬时）大于等于0.025m3,且昀高工作压力大于等于0.1MPa时，也属于本规程的适用范围。在《压力容器安全技术检查规程》（以下简称《容规》）管辖范围内的压力容器通常称为“容规容器”。（注意和属于GB150管辖的“GB150容器”的区别，以及我们通常所说的压力容器的区别）。“容规容器”是同时具备上述压力，容积和介质三方面条件的容器。第1款强调的是压力，笔者提醒大家容规划类是以工作压力入门的即工作压力要大于等于0.1MPa，具体划类是以设计压力划分的即所谓的低压，中压，高压，超高压。也就是“工作压力入门，设计压力划类”。第2项强调的是容积。这一界限值实际上是反映容器所盛装介质的内能，即容器一旦发生事故时，将能释放的能量。第3项强调的是介质。第三条可简化为:盛装介质为气体和“潜在气体”。液化气体或昀-6-高工作温度高于或等于标准沸点的液体，一旦摆脱容器的束缚，将变成气体，并且这种潜在气体的爆炸威力远远大于一般的压缩气体。在李世玉主编的《压力容器设计工程师培训教程》中提到，对于容积小于0.025m3的高压容器仍属于《容规》的适用范围。此说法目前不具备法律效力，建议在实践中谨慎使用。1.2《压力容器安全技术监察规程》不适用的范围有哪些？答：以下内容摘自《容规》及其条文解释，不适用于下列压力容器：1)超高压容器；z已有专门的监察规程2)各类气瓶；z已有专门的监察规程3)非金属材料制造的压力容器；z如塑料，玻璃钢制压力容器，由于目前数量不多，尚无标准，条件不成熟，故不列入规程。4)核压力容器、船舶和铁路机车上的附属压力容器、国防或军事装备用的压力容器、真空下工作的压力容器（不含夹套压力容器）、各项锅炉安全技术监察规程适用范围内的直接受火焰加热的设备（如烟道式余热锅炉等）；z核压力容器，军事装备用压力容器，国家已设立专门机构管理，所以不列入本规程监察范围（核压力容器指介质具有放射性的承压设备）。5)正常运行昀高工作压力小于0.1Mpa的压力容器（包括在进料或出料过程中需要瞬时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器，不包括消毒、冷却等工艺过程中需要短时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器）；6)机器上非独立的承压部件（包括压缩机、发电机、泵、柴油机的气缸或承压壳体等，不包括造纸、纺织机械的烘缸、压缩机的辅助压力容器）；7)无壳体的套管换热器、波纹板换热器、空冷式换热器、冷却排管。z波纹板换热器由于结构特殊且事故的危险性小，所以未列入监察范围，冷却排管，无壳体的套管换热器属于压力管道范围未列入。-7-1.3GB150《钢制压力容器》的适用与不适用范围是哪些？答：这出自GB150P1具体内容如下：适用范围：z设计压力不大于35MPa的钢制容器；z设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。不适用范围：1)直接用火焰加热的容器；z这主要是因为火焰与钢表面产生氧化层，成鳞片状易脱落。加热不均匀也容易产生温差应力。2)核能装置中的容器；3)旋转或往复运动的机械设备（如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等）中自成整体或作为部件的受压器室；4)经常搬运的容器；5)设计压力低于0.1MPa的容器；6)真空度低于0.02MPa的容器；7)内直径（对非圆形截面，指宽度、高度或对角线，如矩形为对角线、椭圆为长轴）小于150mm的容器；8)要求作废劳分析的容器；9)已有其他行业标准的容器，诸如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。1.4容规和GB150是什么关系，GB150在整个压力容器标准体系中是什么地位？答：由国家质量技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》），属技术法规，是压力容器安全技术监督和管理的依据。容规从国内多起事故和管理实践出发，制定了严格的条款，根据一个时期事故的经验教训，提炼有效控制条文指导压力容器的设计，制造，使用等工作。标准和技术法规发生冲突时，应遵守技术法规（见容规条文解释，另有观点认为应就高不就低）。由国家技术监督局发布的GB150在整个压力容器标准中居于核心地位。以GB150为-8-核心的一系列技术标准，基础标准和零部件标准是设计，制造，检验与验收压力容器的依据。容规主要是解决安全技术监督问题，其核心在于保证人民的生命财产安全（见容规第一条）。而以GB150为核心的标准体系解决的是“为了通用或反复使用的目的”，其核心是在于指导生产和使用等。GB150属于强制性国家标准，一方面是由于被技术法规《容规》推荐成为强制性标准，另一方面由于其技术要求和质量指标是昀低的，即“昀高级别,昀低要求”。化工行业还有自己的HG标准,在很多方面的要求都是高于GB150的。很多企业有自己的企业标准的要求高于HG标准的，企业标准才是他们的产品标准。因此从要求上看应该是，GB150HG标准企业标准。而从强制执行的效力上来说，顺序正