整理--机械设备专业知识

1. 静设备的分类

1）按结构特征和用途分：容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜）储罐槽等。

2）按结构材料分：  ①金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）  ②非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）  ③非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）。其中碳钢设备最为常用。

3）按受力情况分：外压设备（包括真空设备）和 内压设备。 

内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在1～16 kgf/cm2之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2之间）、高压设备（操作压力在100～1000 kgf/cm2之间）和超高压设备（操作压力大于1000 kgf/cm2，小于35000kgf/cm2）。

2. BYD反应器

BYD反应器内件：烛式过滤器、乙炔环管、搅拌器、冷却盘管等

材料（壳体材质）：Q345R+316L

工作原理：自甲醛装置来的新鲜甲醛和循环甲醛进入BYD反应器液相。乙炔气进入反应器底部分散在液固相中，在催化剂的作用下，发生如下反应生成1，4-丁炔二醇：

BYD反应器中的浆料经反应器中的蜡烛过滤器过滤后，滤液进入BYD收集槽（BD-V104）。 

粗BYD贮槽中的粗BYD送入甲醛循环塔。甲醛循环塔的作用在于将粗BYD中的甲醛、甲醇分离出来。甲醛循环塔底的精制BYD溶液经冷却后进入精制BYD贮槽。

3. 主要参数

① 工作压力

指在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。

② 设计压力

指设定的容器顶部的最高压力，它与相应的设计温度一起作为容器的基本设计载荷条件，其值不低于工作压力。

③ 试验压力

指进行耐压试验或泄漏试验时，容器顶部的压力。

④ 设计温度

指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。

⑤ 试验温度

指进行耐压试验或泄漏验时，容器壳体的金属温度。

⑥ 设计厚度

    计算厚度与腐蚀裕量之和。    计算厚度、 腐蚀裕量（通过选取）

⑦ 名义厚度

设计厚度加上材料厚度负偏差（）后向上圆整至材料标准规格的厚度。

⑧ 有效厚度

有效厚度减去材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。

⑨ 最小成形厚度

受压元件成形后保证设计要求的最小厚度。

4. 检验实验

⑴ 材料的检验实验：

①PMI检验（即光谱检验）  ②化学成分分析实验 

③物理检验                ④化学检验（晶间腐蚀实验）

⑵ 设备的检验试验：

① 耐压试验：  液压试验、气压试验、气夜组合试验

② 泄漏试验：  气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验、氦检漏试验等

⑶ 无损检测：着色探伤、射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤等

5. 防腐与运输

酸洗：金属或设备酸洗的目的主要是除锈、除垢、去氧化皮。

钝化：在不锈钢表面上形成一层保护性氧化膜，以提高不锈钢工件的防腐、抗氧化性能。

表面处理：涂漆

第二讲  阀门及管道基础知识

1. 阀门简述

阀门——是流体输送系统中的控制装置，是用来控制管道内介质流动的具有可动机械产品的总称。它具有导流、截流、调节、控制流向、分流或卸压等功能。

① 闸阀： 是启闭件——闸板由阀杆带动，沿阀座密封面和导轨作升降运动的阀门。

除了特殊设计的专用闸阀之外，闸阀不允许用于作调节介质流量用，因此，在开启时必须将闸板全部提升到通道上方。

② 截止阀：启闭件——阀瓣由阀杆带动，沿阀座的密封面的轴线作升降运动的阀门。

③ 球阀：是启闭件——球体绕垂直于通道的轴线可作90°回转的阀门。

④ 蝶阀：是启闭件——蝶板绕固定轴作90°旋转的阀门。

⑤ 止回阀：是启闭件——阀瓣借助介质的作用力，自动地阻止介质逆流的阀门。

⑥ 旋塞阀：是启闭件——塞子绕其轴线作90°旋转的阀门。

⑦ 安全阀： 安全阀是一种自动阀门，它不借助任何外力，而是利用介质本身的压力来排出额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，阀门再次关闭并阻止介质继续流出。因此，安全阀是保护管道安全的重要装置。

⑧ 疏水阀（疏水器）：疏水阀是用于输送蒸汽管道中，自动排放冷凝水并阻止蒸汽泄漏的自控阀门。

⑨ 减压阀：减压阀是通过启闭件的节流，将介质的压力降低，并利用本身介质的能量，使阀后的压力自动满足预定要求的阀门。

2. 阀门其它几种常用的分类

⑴ 按阀门的用途和作用分类：

 ① 截断阀类：主要用于截断或接通介质流，它包括闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀等。

 ② 调节阀类：主要用于调节介质流量、压力等，它包括：调节蝶阀、节流阀、减压阀等。

 ③ 止回阀类：是用于阻止介质倒流的阀门，它包括各种结构的止回阀门。

④ 分流阀类：是用于分配，分离或混合介质的阀门，它包括各种结构的分配阀和疏水阀。

 ⑤ 安全阀类：是用于超压保护的阀门，它包括各种结构的安全阀等。

⑵ 按压力分类： 

  ① 真空阀：凡工作压力低于1个标准大气压的阀门。

  ② 低压阀：公称压力PN≤1.6MPa或Class≤150Lb的阀门。

  ③ 中压阀：公称压力PN2.5MPa～6.4MPa或Class150Lb～400Lb的阀门。

  ④ 高压阀：公称压力PN10.0MPa～80.0MPa或Class600Lb～4500Lb的阀门。

  ⑤ 超高压阀：公称压力≥100.0MPa的阀门，目前国内只有兰州高压阀门厂。

⑶ 按阀体材料分类： 

① 非金属阀门：主要有陶瓷阀、塑料阀等。 

② 金属阀：主要有铜合金阀、铝合金阀、铸铁阀（包括灰铸铁，球墨铸铁、可锻铸铁）、碳素钢阀、合金钢阀、不锈钢阀（包括低碳级不锈钢304、316等和超低碳级不锈钢304L、316L等）、钛合金阀、镍基耐热耐蚀合金阀（包括Monel、Inconel及哈氏合金B、哈氏合金C等）。

⑷ 按阀门的工作温度分类：

 ① -254℃～ -101℃，为“超低温阀门”    ② -100℃～-30℃，为“低温阀门”

 ③ -29℃～200℃，为“常温阀门”         ④ ＞200℃～325℃，为“中温阀门” 

⑤ ＞325℃～425℃为“亚高温阀门  

⑥ ＞425℃～550℃，为“高温Ⅰ级阀门”，简称PI级 

⑦ ＞550℃～650℃，为“高温Ⅱ级阀门”，简称PⅡ级 

⑧ ＞650℃～730℃，为“高温Ⅲ级阀门”，简称PⅢ级 

⑨ ＞730℃～816℃，为“高温Ⅳ级阀门”，简称PⅣ级 

⑩ ＞816℃为“高温Ⅴ级阀门”，简称PⅤ级 

3. 阀门主体材料

① 钢和铁：钢和铁主要区分点是含C（碳）量，金属学在“铁碳合金平衡状态图”中规定：含C量≥2%为铸铁；含C量＜2%为钢。

② 低合金钢：合金钢中合金元素含量<5%，如我们常用的WC6、WC9等； 

    ③ 中合金钢：合金钢中合金元素含量5%~10%，如我们常用的Cr5Mo等； 

    ④ 高合金钢：合金钢中合金元素含量>10%，如Cr13、18-8不锈钢等。 

    ⑤ 镇静钢：指冶炼时把溶解在钢液中的氧用硅或硅钙、铝、钛等完全脱除的钢。所谓“镇静”是因将钢液中的氧完全脱除后，钢液出钢或浇注时没有钢花飞溅而很“平静”得名。阀门生产全都是用镇静钢。

4. 闸阀和截止阀的上密封

闸阀和截止阀的上密封是为了使阀门在全开启的状态下利用上密封来使填料不受介质的压力负荷，并起到保护填料及延长填料使用寿命的作用。从而可使阀门形成上密封和填料两道密封。这对于输送易燃、易爆、有毒和有放射性污染的介质时，是很有必要的。但对于高温阀门，要慎用上密封。因为在高温状态下阀杆若长期受拉伸会造成高温蠕变，特别是电动阀门在调试到全开位置时还要退回来一点，不使上密封接触。

5. 管道

    从广义上理解，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、阀门、螺栓连接、垫片、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。管道按压力划分又分为压力管道及常规无压管道。压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分。 

    2009年5月1日颁发实施的《特种设备安全监察条例》(令第549号)中，将压力管道进一步明确为“利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”。 

6. 管道在工程项目中的标识方法

第三讲  动设备

1. 石油化工动设备定义和分类

指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。

按其完成化工单元操作的功能进行分：流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。

2. 泵

⑴ 泵的分类

   ① 叶片式泵：离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵

② 容积式泵：往复泵、转子泵 

③ 其他类型：喷射泵

⑵ 泵的特性指标：流量、扬程、效率

⑶ 泵的附件

① 原动机：电动机和汽轮机。电动机：三相交流异步鼠笼式电动机（Y,YB,YA)

② 轴封：填料密封、机械密封、动力密封

③ 联轴器：爪型弹性、弹性柱销、膜片

3. 离心泵

⑴ 气缚现象：

泵内未充满液体，气体密度低，产生离心力小，在叶轮中心形成的低压不足以将液体吸上。

⑵ 主要部件作用：

① 泵壳：动能→静压能，提高液体压力, 能量转换装置。

② 叶轮：把原动机(电机)的机械能，传递给液体，提高液体的动能和静压能。 

             叶轮形式：叶轮由6～12片叶片组成。

⑶ 分类：

① 按叶片两侧有无盖板: 敞式、半蔽式、蔽式。    ② 按吸入方式：单吸式、双吸式。

单吸式：结构简单，液体从叶轮一侧被吸入。

双吸式：吸液能力大、流量大；消除轴向力。

4. 备用泵为何要定期盘车

① 泵轴上装有叶轮等配件、在重力的长期作用下会使泵轴弯曲，经常盘车、不断改变泵轴的受力方向； 

② 检查运动部件的松紧配合程度、避免运动部件长期静止而锈死；

③ 盘车把润滑油带到轴承各部、防止轴承生锈。 

5. 离心泵的气蚀现象

    当叶片入口附近的最低压力等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在此处汽化或者溶解在液体中的气体析出并形成气泡。含气泡的液体进人叶轮高压区后，气泡在高压作用下急剧地缩小而破灭，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，造成冲击和振动。在巨大冲击力反复作用下，使叶片表面材质疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，导致叶轮或泵壳破坏。这种现象称为气蚀。 

　　气蚀现象发生时，由于部分流道空间被气泡占据，致使泵的流量、压头及效率下降，严重时吸不上液体，泵不能正常工作。

6. 压缩机

⑴ 定义

用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。

⑵ 分类

① 按工作原理分：  容积式压缩机 和 动力式压缩机  

② 按压缩级数分：

单级压缩机： 气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩

两级压缩机： 气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩

多级压缩机： 气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机

⑶ 离心式压缩机

主要技术参数：流量、压缩比、有效功率、轴功率、转速、效率。

7. BDO的氢压机按工作原理为容积式，按运动件工作特性为往复式；

合成氨的压缩机按工作原理为运动式，按运动件工作特性为离心式；

的四合一机组从左至右分别为汽轮机（叶轮透平式）、离心式、轴流式、汽轮机。

8. 离心式压缩机的日常维护 

① 每小时巡回检查一次,检查设备几个系统的运行情况,通过闻、听、看、摸等手段判断设备运行是否正常以及有无泄漏现象；记录现场指示仪表的指示值并要准确、整洁记录存档备查； 

② 监测压缩机及电机的振动情况和轴位移变化情况,并认真作好记录,发现异常情况应及时进行分析并采取相应调整措施,若危险情况不能消除,应停机处理； 

③ 检查润滑油的压力、温度、流量，检查滑油过滤器的压差等，必要时进行调整和切换过滤器，检查各传动设备联轴器等须润滑部位的润滑情况及油脂量是否正常，必要时应给予补充； 

④ 在保证安全的前提下处理设备的跑、冒、滴、漏，必要时应停机处理； 

⑤ 检查防腐保温是否完好，发现损坏应及时修理； 

⑥ 检查仪表整定值是否正确，调节动作是否稳定、准确，运行操作值是否符合工艺、设计和安全方面的要求，检查各联锁开关和切换开关是否在正确位置； 

⑦ 检查油系统备用泵及其它备用设备状态，应能够满足快速启动的要求，检查润滑油系统各阀门应在正确的开、关位置，润滑油压、密封气压力、N2压力，各阀风压信号应稳定，且符合工艺要求，辅助油泵启动开关应在自动位置，检查油箱油位是否正常且稳定； 

⑧ 检查循环冷却水供应是否正常； 

⑨ 检查N2源工作是否正常； 

⑩ 保持设备清洁卫生。

9. 喘振

    指当离心式压缩机的入口流量低于一特定值时压缩机的能量头不足以克服背压而在气道内形成的一种周期性往复振荡现象。

10. 往复式压缩机

主要工艺参数：进出口温度、压力、排气量、活塞力、轴功率等排气量