《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)指南

1、化工設(shè)備機械基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南第I篇 化工設(shè)備材料第1章 化工設(shè)備材料及其選擇掌握金屬材料的機械性能的主要指標(biāo)概念；了解金屬材料的物理性能、化學(xué)性能及工藝性能；了解鐵碳合金組織、結(jié)構(gòu)及其對性能的影響；掌握鋼的化學(xué)成分對鋼的性能影響；掌握碳鋼、鑄鐵、低合金鋼、不銹鋼和特種鋼的分類，牌號，特性及用途；了解鋼材常用熱處理工藝及其作用；了解化工設(shè)備形成化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕的條件，化工設(shè)備腐蝕破壞的形式及防腐措施；了解選材的原則，會運用選材原則對化工設(shè)備進行選材。重點和難點材料各種強度指標(biāo)的含義；材料塑性（靜載荷）與沖擊韌性（動載荷）的區(qū)別，掌握沖擊韌性對化工設(shè)備材料的意義；特別是低溫環(huán)境下工作的化工設(shè)備，必

2、須進行低溫沖擊韌性試驗；C元素對材料性能的影響，碳鋼與鑄鐵的區(qū)別；常用碳鋼、低合金鋼和特種鋼分類、牌號、特性和用途；晶間腐蝕的概念和發(fā)生條件；根據(jù)給定的工況條件進行化工設(shè)備材料選用。第II篇 化工容器設(shè)計 第2章 容器設(shè)計的基本知識了解壓力容器的分類與管理掌握容器設(shè)計的基本要求基本掌握容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化的概念了解壓力容器基本法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)重點和難點按壓力、溫度、監(jiān)管三種壓力容器分類方式；壓力容器主要標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)第3章 內(nèi)壓薄壁容器的應(yīng)力分析了解薄膜應(yīng)力理論；掌握圓筒、球殼、橢圓殼、錐殼等殼體的應(yīng)力分布特點，掌握這些殼體的薄膜應(yīng)力的計算；了解邊緣應(yīng)力的概念及其特性重點和難點內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力分析的基本假設(shè)

3、；第一曲率半徑和第二曲率半徑的概念；圓筒、球殼、橢圓殼、錐殼等殼體的應(yīng)力分布特點和相應(yīng)薄膜應(yīng)力的計算；邊緣應(yīng)力的概念及其特性第4章 內(nèi)壓薄壁圓筒與封頭的強度設(shè)計掌握容器失效設(shè)計準(zhǔn)則掌握內(nèi)壓薄壁圓筒的強度設(shè)計方法及其設(shè)計公式掌握容器設(shè)計中設(shè)計參數(shù)的選擇和確定了解容器壓力試驗的目的及方法，掌握容器壓力試驗強度校核計算掌握橢圓形、球形封頭的結(jié)構(gòu)及強度設(shè)計方法了解錐形封頭和平板封頭的設(shè)計方法學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，首先要掌握工程設(shè)計的基本思想，即化工設(shè)備首要保證就是安全性和可靠性。在此指導(dǎo)思想下，化工設(shè)備設(shè)計有三種模式，即設(shè)計條件、結(jié)構(gòu)尺寸、安全限值三項，在已知兩項的情況下，可以對第三項進行計算。計算的依據(jù)就是

4、彈性失效準(zhǔn)則。本章的重點在于可以確定設(shè)計條件和安全限值的情況下，如何對化工設(shè)備進行合理的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，并對設(shè)計結(jié)果進行壓力試驗校核。因此，本章沿著以下思路進行教學(xué)，課下可以融會貫通。彈性失效準(zhǔn)則內(nèi)壓薄壁容器強度設(shè)計公式（由設(shè)計條件和安全限值計算結(jié)構(gòu)尺寸）設(shè)計條件的選取原則（設(shè)計壓力和設(shè)計溫度）安全限值的選取原則（安全系數(shù)和許用應(yīng)力）最后得出計算厚度圓整至圖樣厚度（腐蝕裕量、鋼板負偏差）壓力試驗校核（水壓試驗、氣密性試驗）。重點和難點內(nèi)壓薄壁容器的彈性失效準(zhǔn)則；內(nèi)壓薄壁圓筒的強度設(shè)計方法及其設(shè)計公式；設(shè)計參數(shù)（設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、計算壓力、焊縫系數(shù)、安全系數(shù)、許用壓力等）的選取；幾種厚度概念以及

5、之間的區(qū)別和聯(lián)系；容器壓力試驗強度校核的目的、方法和計算；橢圓形、球形封頭的結(jié)構(gòu)與強度設(shè)計；第5章 外壓容器設(shè)計掌握失穩(wěn)概念和外壓圓筒設(shè)計準(zhǔn)則掌握臨界壓力的概念及影響臨界壓力的因素掌握外壓圓筒設(shè)計的工程圖算法掌握外壓球殼及凸形封頭設(shè)計的工程圖算法了解加強圈的作用及結(jié)構(gòu)重點和難點外壓容器失效模式以及與內(nèi)壓容器失效模式的不同；失穩(wěn)概念和外壓圓筒設(shè)計準(zhǔn)則；計算長度的概念；臨界壓力的概念及影響臨界壓力的因素；外壓圓筒設(shè)計的工程圖算法第6章 容器零部件掌握法蘭連接的密封原理、結(jié)構(gòu)形式和分類，了解法蘭密封墊的選擇掌握法蘭標(biāo)準(zhǔn)及其標(biāo)準(zhǔn)的使用方法掌握容器支座（雙鞍支座）的結(jié)構(gòu)、安裝方法及其標(biāo)準(zhǔn)選用 掌握容器開

6、孔補強的原則及其設(shè)計方法重點和難點法蘭連接的密封原理、結(jié)構(gòu)形式和分類；我國法蘭標(biāo)準(zhǔn)及其標(biāo)準(zhǔn)的使用方法；會根據(jù)給定條件選用容器法蘭或管法蘭，并查取相關(guān)尺寸；要求能夠手工繪圖，描述常見板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭和帶頸對焊法蘭的連接結(jié)構(gòu)；容器支座（雙鞍支座）的結(jié)構(gòu)、安裝位置的要求；容器開孔補強的等面積設(shè)計方法第III篇 化工容器設(shè)計第7章 管殼式換熱器的機械設(shè)計了解管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件、分類與機械設(shè)計內(nèi)容掌握管板與管子、管板與殼體的連接方式；掌握管板結(jié)構(gòu)；了解溫差應(yīng)力的產(chǎn)生原因、計算方法；溫差應(yīng)力的補償措施；掌握拉脫力產(chǎn)生的原因及計算方法。重點和難點管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件、分類；管板與管子、管板與殼體的連接方式；溫差應(yīng)力的產(chǎn)生原因、計算方法；溫差應(yīng)力的補償措施；拉脫力產(chǎn)生的原因及計算方法第8章 塔設(shè)備的機械設(shè)計