1、第一章 化工設(shè)備概述1目 錄化工設(shè)備的應(yīng)用、類型及基本要求1化工設(shè)備常用材料2壓力容器的類型及規(guī)范介紹32第一節(jié) 化工設(shè)備的應(yīng)用、類型及基本要求一、化工設(shè)備的應(yīng)用 典型煉油、化工生產(chǎn)裝置所需的化工設(shè)備 序號 生產(chǎn)裝置名稱 所需的主要設(shè)備 1 常減壓 加熱爐、分餾塔、換熱器 空氣冷卻器、 各種油泵 2 催化裂化 加熱爐、反應(yīng)器、沉降器、 再生器、旋風(fēng)分離器、分餾塔、 空氣冷卻器、離心式鼓風(fēng)機(jī)、 各種油泵、各類容器3序號 生產(chǎn)裝置名稱 所需的主要設(shè)備 3 催化重整 加熱爐、分餾塔、反應(yīng)器、 抽提塔、各種換熱器、各種油泵 4 溶劑脫瀝青 加熱爐、抽提塔、蒸發(fā)器、 丙烷壓縮機(jī)、各種油泵 5 潤滑油脫蠟

2、 加熱爐、各類塔器、轉(zhuǎn)鼓式真 空過濾機(jī)、套管結(jié)晶器、離心式 空氣壓縮機(jī)、各種泵 6 合成氨 加熱爐、反應(yīng)器、分餾塔、 壓縮機(jī)、換熱設(shè)備、各種泵 7 丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯 反應(yīng)器、各種塔器、蒸發(fā)器、 空氣壓縮機(jī)、混合器、廢熱鍋 爐、各種泵 8 乙烯催化水合生產(chǎn)乙醇 加熱爐、反應(yīng)器、壓縮機(jī)、 分餾塔、洗滌塔、各種泵4 化工設(shè)備的應(yīng)用 化工設(shè)備不僅用于化工和煉油生產(chǎn)中，而且在輕工、醫(yī)藥、食品、冶金、能源、交通等工業(yè)部門也有著廣泛的應(yīng)用。 二、化工設(shè)備的特點(diǎn) 功能原理多樣化 外殼多為壓力容器 化工機(jī)械電氣一體化 設(shè)備結(jié)構(gòu)大型化5三、化工設(shè)備的基本要求 工藝性能要求 工藝性能要求通常包括：反應(yīng)設(shè)備的反

3、應(yīng)速度、換熱設(shè)備的傳熱量、塔設(shè)備的傳質(zhì)效率、儲存設(shè)備的儲存量等。 安全性能要求 化工設(shè)備必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，良好的韌性、耐腐蝕性和可靠的密封性。 使用和經(jīng)濟(jì)性能要求 在滿足工藝要求和安全可靠運(yùn)行的前提下，要盡量作到適用和經(jīng)濟(jì)合理。6四、化工設(shè)備的類型 加熱設(shè)備 換熱設(shè)備 傳質(zhì)設(shè)備 反應(yīng)設(shè)備 塔設(shè)備 儲存設(shè)備 7第二節(jié) 化工設(shè)備常用材料一、壓力容器用鋼的基本要求 較高的強(qiáng)度，良好的塑性、韌性，良好的焊接性和耐腐蝕性。二、常用鋼材介紹 鋼板 碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼板 在壓力容器中可供選用的牌號有Q235-AF、Q235-A、Q235-B、Q235-C8 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板 這類材料屬于一般

4、壓力容器專用鋼板，常見的有 20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、 18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR等 低溫壓力容器用低合金鋼鋼板 常見的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、07MnNiCrMoVDR等 不銹鋼鋼板 常見的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni12Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等 9 鋼管 鋼管在化工設(shè)備中應(yīng)用也是很多的，如容器殼體上各種接管，管殼式換熱器上的換熱管、加熱爐的爐管等。這些都要求使用無縫鋼管，另外大直徑的無縫鋼管還可直接用來制作容器的殼體。 鍛

5、件 壓力容器的某些零部件，如鍛焊結(jié)構(gòu)的容器的筒節(jié)、壓力容器法蘭、換熱器的管板、鍛制平封頭、鍛制緊縮口等，都要求用鍛件來制造。常用鍛件的毛坯用筒形、環(huán)形、餅形、碗形、長頸法蘭專用鍛件、條形等 。1011 螺栓、螺母常用材料 螺栓、螺母用材料的要求 材料機(jī)械強(qiáng)度要高，材料要具有良好的塑性、韌性以及良好的機(jī)械加工性能；對高溫和高強(qiáng)度螺栓用鋼，還必須具有良好的抗松弛性、良好的耐熱性以及較低的缺口敏感性；同時，螺栓與螺母需要配套使用，通常螺栓用材料的強(qiáng)度和硬度應(yīng)略高于螺母用材料。 螺栓、螺母常用材料 見附表 12三、壓力容器用鋼的選用原則設(shè)備的使用和操作條件；材料的力學(xué)性能；材料的焊接和冷熱加工性能；設(shè)

6、備的使用功能和制造工藝；國家或行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；材料的來源與價格。13第三節(jié) 壓力容器的類型及規(guī)范介紹一、壓力容器的類型 壓力容器的定義 是指壓力和容積達(dá)到一定的數(shù)值，容器所處的工作溫度使其內(nèi)部介質(zhì)呈氣態(tài)的密閉容器。按中國壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定，同時具備下列條件的容器稱為壓力容器。 工作壓力大于等于0.1MPa（不含液柱靜壓力）； 直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于等于0.15m，且容積大于等于0.025m3； 介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。14 壓力容器的分類 按工藝用途分類 反應(yīng)容器、換熱容器、分離（傳質(zhì)）容器、 儲存容器 按承壓方式分類 內(nèi)壓容器、外壓

7、容器 按設(shè)計壓力高低分類 低壓容器 0.1 MPap1.6 MPa。中壓容器 1.6 MPap10.0 MPa。高壓容器 10.0 MPap100 MPa。超高壓容器 p100 MPa。15 按容器的工作溫度分類 低溫容器 設(shè)計溫度-20。 常溫容器 設(shè)計溫度-20200。中溫容器 設(shè)計溫度-200450。高溫容器 設(shè)計溫度-450 按安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求分類 第一類壓力容器 所有的低壓容器（已劃分為第二類和第三類者除外）都是第一類壓力容器。16第二類壓力容器 具有下列情況之一的為第二類壓力容器。中壓容器（已劃分為第三類者除外）。易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器。毒性

8、程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器。低壓管殼式余熱鍋爐。低壓搪玻璃壓力容器。17 第三類壓力容器 具有下列情況之一的為第三類壓力容器。高壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于0.2 MPam3的低壓容器。易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于0.5 MPam3的中壓反應(yīng)容器。易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于10 MPam3的中壓儲存容器。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。中壓搪玻璃壓力容器。用標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540 MPa的高強(qiáng)度鋼制造的壓力容器。移動式壓力容器。包括介質(zhì)為液化氣體和

9、低溫液體的鐵路罐車，液化氣體運(yùn)輸（半掛）罐式汽車、低溫液體運(yùn)輸（半掛）罐式汽車、永久氣體運(yùn)輸（半掛）罐式汽車，介質(zhì)為液化氣體和低溫液體的罐式集裝箱。容積大于等于50 m3的球形容器；容積大于5 m3的低溫液體儲存容器。18 其他分類方法 按照容器的相對壁厚分 薄壁容器、厚壁容器， 按照容器安裝時的相對位置分 立式容器、臥式容器 按照容器的幾何形狀分 圓筒形容器、球形容器、錐形容器 橢圓形容器、矩形容器19二、壓力容器規(guī)范介紹 中國主要的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范 GB1501998鋼制壓力容器 GB1501998是中國壓力容器方面一部最重要的國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼制壓力容器在設(shè)計、制造、檢驗與驗收方面的要求。 GB1511999管殼式換熱器 GB1511999是管殼式換熱器的國家標(biāo)準(zhǔn)，是管殼式換熱器設(shè)計、制造