過程裝備成套技術(shù)考試復(fù)習(xí)資料

過程裝備成套技術(shù)考試復(fù)習(xí)資料過程工業(yè)是以流程性物料為主要處理對象、完成上述各種過程或其中某些過程的工業(yè)生產(chǎn)之總稱。成套裝備是為生產(chǎn)某些產(chǎn)品或完成一定任務(wù)所必需的整套設(shè)備，過程工業(yè)成套裝備是過程工業(yè)生產(chǎn)用的主要機(jī)器、設(shè)備和各種輔助設(shè)備由管道連接起來組成的一個能完成特定工藝過程的一整套設(shè)備。過程裝備成套技術(shù)的主要任務(wù)是補充從產(chǎn)品開發(fā)、可行性研究、工藝設(shè)計、專用設(shè)備技術(shù)、定型機(jī)器設(shè)備選型、生產(chǎn)參數(shù)自動控制到裝置安裝、調(diào)試、投產(chǎn)全過程所需知識中其他專業(yè)課程沒有涉及的知識，以拓寬知識面、開拓思路。過程工業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的基本步驟：第一階段的內(nèi)容是商品信息研究和實驗性研究。第二階段的內(nèi)容包括小試和概念設(shè)計。第三階段包括模型試驗、中試和基礎(chǔ)設(shè)計等內(nèi)容。第四階段的內(nèi)容為工程設(shè)計和施工。工藝過程開發(fā)程序⑴信息研究⑵實驗性研究⑶第一次可行性研究⑷小試⑸概念設(shè)計⑹第二次可行性研究⑺模型試驗⑻中試⑼基礎(chǔ)設(shè)計⑽第三次可行性研究(11)工程設(shè)計(12)施工注：第二次可行性研究可以作為同有關(guān)部門簽訂合同的依據(jù)。實驗性研究第一是對工藝方法進(jìn)行研究；第二是對工藝條件進(jìn)行研究；第三是物料平衡、能量平衡和生產(chǎn)成本估算；第四是對原材料、半成品和產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行研究；第五是產(chǎn)品用途及應(yīng)用產(chǎn)品質(zhì)量的研究。工藝路線選擇⑴調(diào)查⑵分析⑶生產(chǎn)成本計算⑷評價⑸工藝路線的選擇工藝設(shè)計的內(nèi)容：原料和技術(shù)路線的選擇；工藝流程設(shè)計；物料衡算；能量衡算；工藝設(shè)備設(shè)計與選型；車間布置設(shè)計；管道設(shè)計；非工藝設(shè)計項目的考慮；編制設(shè)計文件。工藝設(shè)計的程序：初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段。有時也分為初步設(shè)計、擴(kuò)初設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段。初步設(shè)計的設(shè)計文件⑴設(shè)計依據(jù)⑵設(shè)計指導(dǎo)思想⑶設(shè)計范圍及工廠組成⑷建廠規(guī)模及建廠方案⑸主要原材料、燃料的規(guī)格⑹生產(chǎn)方法及工藝流程⑺工藝計算⑻廠址概況⑼公用工程及輔助工程⑽環(huán)境保護(hù)及綜合利用(11)工廠的機(jī)械化和自動化水平(12)勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生(13)消防設(shè)施(14)工作制度及勞動定員(15)存在的問題及解決意見(16)附圖、附件經(jīng)濟(jì)分析與評價：初步?jīng)Q策的依據(jù)通常是某個經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最終的決策還必須考慮安全以及對環(huán)境和社會的影響等不能用金錢來定量表示的因素，這種決策過程常稱為經(jīng)濟(jì)分析與評價。經(jīng)濟(jì)評價的內(nèi)容包括財務(wù)評價、國民經(jīng)濟(jì)評價及必要的社會利益分析。流動資金是指擬建項目建成投產(chǎn)后，為維持正常生產(chǎn)，墊支于勞動對象，準(zhǔn)備用于支付工資和其他生產(chǎn)費用等方面所必不可少的周轉(zhuǎn)資金。流動資金=流動資產(chǎn)-流動負(fù)債流動資產(chǎn)=應(yīng)收賬款+存貨+現(xiàn)金流動負(fù)債=應(yīng)付賬款應(yīng)收賬款=年經(jīng)營成本/周轉(zhuǎn)次數(shù)應(yīng)付賬款=外購原材料、燃料、水費等全年的費用/周轉(zhuǎn)次數(shù)工藝裝置投資估算方法：①指數(shù)法②百分比估價法③系數(shù)連乘法財務(wù)評價是遵循現(xiàn)行財稅制度和規(guī)定，根據(jù)現(xiàn)行市場價格，計算工程項目在財務(wù)上的收入和支出，并測算一個項目投入的資金所能帶來的利潤，考察項目的盈利能力、消償能力等財務(wù)狀況，據(jù)以判別工程項目的財務(wù)可行性。財務(wù)評價的盈利能力分析分為靜態(tài)指標(biāo)和動態(tài)指標(biāo)；靜態(tài)指標(biāo)有：投資利潤率，投資利稅率，資本金凈利潤率和投資回收期。動態(tài)指標(biāo)有：財務(wù)凈現(xiàn)值和財務(wù)內(nèi)部收益率。不確定性分析包括盈虧平衡分析、敏感性分析和概率分析。國民經(jīng)濟(jì)評價以經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為主要評價指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值和經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值率等為輔助指標(biāo)。⑴經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率（EIRR）是反映項目對國民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的相對指標(biāo)，為項目計算期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值累計等于零時的折現(xiàn)率。⑵經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）是反映項目對國民經(jīng)濟(jì)所作貢獻(xiàn)的絕對指標(biāo)。⑶投資凈效益率是指項目達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力后的一個正常年份內(nèi)，其年凈效益與項目全部投資的比率，是反映項目投產(chǎn)后單位投資對國民經(jīng)濟(jì)所作的年凈貢獻(xiàn)的靜態(tài)指標(biāo)。環(huán)境影響評價的基本原則：為開發(fā)建設(shè)決策服務(wù)，堅持可靠、實用及綜合分析的原則。要建立在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、資料完整準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上。要選用先進(jìn)的、適用的方法和技術(shù)手段，保證環(huán)境影響評價工作的科學(xué)性、先進(jìn)性。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系是所有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的總體或集體。按照標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系包括：環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)方法標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)按照環(huán)境要素分為四個方面：大氣環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)②水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)③噪聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)④土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)22.投資項目技術(shù)選擇原則①先進(jìn)的技術(shù)②適用的技術(shù)③可靠的技術(shù)④具有經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)流程設(shè)計的主要任務(wù)包括兩個方面：一是確定生產(chǎn)流程中各個生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組織方式，以達(dá)到加工原料制的所需產(chǎn)品的目的；二是繪制工藝流程圖，以圖解的形式表示生產(chǎn)過程中，當(dāng)原料經(jīng)過各個單元操作過程制的產(chǎn)品時，物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用了哪些過程和設(shè)備。工藝流程設(shè)計的原則：盡可能采用先進(jìn)設(shè)備，先進(jìn)生產(chǎn)方法及成熟的科學(xué)技術(shù)成果，以保證產(chǎn)品質(zhì)量；“就地取材”，充分利用當(dāng)?shù)卦希员惬@得最佳的經(jīng)濟(jì)效益；采用高效率的設(shè)備，降低原材料消耗及水、電、汽消耗，以使產(chǎn)品的成本降低；經(jīng)濟(jì)效益高；充分預(yù)計生產(chǎn)的故障，以便即時處理，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。工藝流程圖一般可分為：工藝流程草圖、工藝流程物料圖、帶控制點工藝流程圖和管道儀表流程圖。設(shè)備布置的原則滿足工藝及流程的要求②符合經(jīng)濟(jì)原則③符合安全生產(chǎn)要求④便于安裝和維修⑤有良好的操作條件設(shè)備布置設(shè)計的步驟根據(jù)工藝的要求與土建設(shè)計部門共同擬訂各車間的結(jié)構(gòu)形式、柱距、跨度、層高、間數(shù)等初步方案，并畫成1:50或1:100比例的車間建筑平面圖。將確定的設(shè)備按其數(shù)量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬紙塊或用木塊、紙板、聚苯乙烯塊做成模型并標(biāo)明設(shè)備的名稱。將這些設(shè)備的硬紙塊或模型按工藝流程布置在相同比例的車間建筑平面圖上，布置形式可多種多樣，一般宜布置2~3個方案，以便加以比較。選擇最佳方案。安排輔助室和生活室。車間平立面布置草圖完成后，要廣泛征求有關(guān)專業(yè)意見，集思廣益，做必要的調(diào)整，交建筑人員設(shè)計建筑圖。工藝設(shè)計人員在取得建筑設(shè)計圖后，根據(jù)布置草圖繪制成正式的設(shè)備布置圖。設(shè)備布置設(shè)計的方法：①剪紙法②概略模型法③關(guān)聯(lián)圖表法基礎(chǔ)工程設(shè)計階段共編制4版設(shè)備布置圖：初版設(shè)備布置圖（A版）ii.內(nèi)部審查版設(shè)備布置圖（B版）iii.用戶審查版設(shè)備布置圖（C版）V.確認(rèn)版設(shè)備布置圖（D版）詳細(xì)工程設(shè)計階段共編制三版設(shè)備布置圖：i.研究版或詳1版設(shè)備布置圖（E版）ii.設(shè)計版或詳2版設(shè)備布置圖（F版）i.施工版設(shè)備布置圖（G版）壓力管道，是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最大工作壓力大于或者等于0.1Mpa的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。壓力管道分長輸管道、公用管道和工業(yè)管道三大類。壓力管道按其危害程度和安全等級劃分為GC1、GC2、GC3三級。管道設(shè)計的基本要求：管道設(shè)計要與裝置全部設(shè)計統(tǒng)一考慮，必須符合管道儀表流程圖，滿足工藝要求，要有適當(dāng)?shù)闹С?，保證足夠的強度和吸收熱膨脹位移的能力，又有良好的抗振性。在經(jīng)常出現(xiàn)颶風(fēng)或地震分區(qū)級別高的地方還要考慮抵御風(fēng)載和地震載荷的能力。組成管道的元件很多，管子是管道的主要組成部分，還包括三通、彎頭、異徑管、絲堵等管件和法蘭、閥門、阻火器、過濾器等管道附件。管子分類：按用途分類：輸送用、傳熱用、結(jié)構(gòu)用、其他用按材質(zhì)分類：金屬管、非金屬管n2qvD-其他：特殊用q437.u式中D—管路內(nèi)徑，m；v--管內(nèi)介質(zhì)的流量，m3/s；u一管內(nèi)介質(zhì)的流速，m/s。DN是用于管道系統(tǒng)元件的字母和數(shù)字組合的尺寸標(biāo)識。PN是與管道系統(tǒng)元件的力學(xué)性能和尺寸特性相關(guān)，用于參考的字母和數(shù)字組合的標(biāo)識。泵的管道設(shè)計：①泵的進(jìn)出口位置②管道的熱應(yīng)力③泵的吸入管道④泵的出口管⑤泵的保護(hù)管道⑥泵的輔助管道⑦放空和放凈暖泵線：一般輸送230P以上高溫液體且有備用泵的情況下，為避免切換泵時高溫液體急劇涌入泵內(nèi)，使泵急熱或使泵體、葉輪受熱不均而損壞或變形，致使固定部分和旋轉(zhuǎn)部分出現(xiàn)卡住現(xiàn)象，往往要設(shè)暖泵線。小流量線：當(dāng)泵的工作流量低于泵的額定流量的20%時，就會產(chǎn)生垂直于軸線方向的徑向推力，而且由于泵在低效率下運轉(zhuǎn)，使入口部位的液溫升高，蒸汽增高容易出現(xiàn)汽蝕。平衡線：輸送在常溫下飽和蒸汽壓高于大氣壓的液體或處于泡點狀態(tài)的液體時，為防止進(jìn)泵液體產(chǎn)生蒸汽或有氣泡進(jìn)入泵內(nèi)引起汽蝕而設(shè)平衡線。旁通線：啟動高揚程的泵時，出口閥單方向受壓過大，不易打開，若強制打開將有損壞閥桿、閥座的危險，在出口閥的前后設(shè)帶有限流孔板的旁通線時便可容易打開。防凝線：輸送在常溫下凝固的高凝固點的液體時，其備用泵和管道應(yīng)設(shè)防凝線，以免備用泵和管道阻塞。管道設(shè)計圖的種類：管道平面布置圖及立面布置圖②管道平面布置圖加管道空視圖47.管道空視圖的內(nèi)容：在管道空視圖上應(yīng)表示出管段的尺寸、角度、標(biāo)高、管段所在的平面圖號，在流程圖上的管道編號、管段號、介質(zhì)流向、保溫、保冷、伴熱，與管道相連接的設(shè)備編號，設(shè)備位置和設(shè)備接管號，非標(biāo)準(zhǔn)圖例的說明管道的載荷根據(jù)其性質(zhì)，可分為靜力載荷是指緩慢、毫無振動地加到管道上的載荷，它的大小和位置與時間無關(guān)，或者是極為緩慢地變化。動力載荷是指隨時間有迅速變化的載荷。一般管道靜力計算主要考慮的載荷有：介質(zhì)內(nèi)壓，管道的重力，支吊架反力，管道熱脹冷縮和端點的附加位移等。管道應(yīng)力分類：⑴一次應(yīng)力①一次總體薄膜應(yīng)力②一次彎曲應(yīng)力③一次局部薄膜應(yīng)力⑵二次應(yīng)力⑶峰值應(yīng)力管系的熱應(yīng)力：物體一般有熱脹冷縮的性質(zhì)，管道也不例外。如果溫度變化時，管道不受外界的限制而完全自由的伸縮，這時管道中并不產(chǎn)生熱應(yīng)力。但是，如果管道受到約束，溫度變化時不能自由的膨脹或收縮，這時管道將產(chǎn)生熱應(yīng)力，或稱熱脹應(yīng)力。P=(AL/L)EA=aAtEA=P/A=aEAtt52.管系熱應(yīng)力的計算：推力熱應(yīng)力OALt式中：L—管長，A—截面積，--管子伸長量，a—線膨脹系數(shù)柔性系數(shù)(k)：柔性系數(shù)表示彎管相對于直角彎頭在承受彎矩時柔性增大的程度。應(yīng)力增大系數(shù)（i）:是指彎管在彎矩作用下的最大彎曲應(yīng)力和直角彎頭受同樣彎矩產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力比值。管道補償器的補償可分成兩類：一是由于工藝需要在布置管道時自然形成的彎曲管段，稱自然補償，如L形補償和Z形補償；一是專門設(shè)置用于吸收管道熱膨脹的彎曲管段或伸縮裝置，稱人工補償，如II型補償器、波紋補償器或填料函式補償器等。管道系統(tǒng)振動的原因，大致可分為三類：回轉(zhuǎn)機(jī)械的回轉(zhuǎn)機(jī)械的回轉(zhuǎn)部分動平衡不良而引起的振動，此振動傳遞給與它連接的管道，將引起管道振動；管道內(nèi)氣體或液體的不穩(wěn)定流而引起的振動；外力引起的管道振動，以上三類p-pmaxminS100%pmax-pminppm=57.2式中：6一氣體不均勻度，%；pmaxpmin，一在一個循環(huán)中最大、最小氣體壓力，Mpa58.氣柱：管道系統(tǒng)內(nèi)充滿的氣體稱為氣柱。氣柱共振：當(dāng)壓縮機(jī)的激振頻率與管道的氣柱固有頻率接近時，就會產(chǎn)生氣柱共振。液擊：管內(nèi)液體速度變化引起液體動量改變，進(jìn)而使管內(nèi)壓力迅速上升或下降，并伴有液體錘擊的聲音，這種壓力波動在管中交替升降來回傳播現(xiàn)象稱為液擊。減輕兩相流振動的措施：為避免或減小兩相流引起的管道振動，可根據(jù)引起振動的原理從減小激振力（選擇管內(nèi)適當(dāng)流速和采用較大彎曲半徑的彎頭）和加強支架剛度兩方面采取措施。絕熱是保溫和保冷的總稱。絕熱層是由具有較高熱阻的絕熱材料組成并用于阻擋熱流的絕熱結(jié)構(gòu)主層。防潮層是在特定條件下用來防止水蒸氣遷移的結(jié)構(gòu)層。保護(hù)層是由各種金屬或非金屬材料組成用于包裹絕熱層或防潮層。防潮層材料的性能要求：具有抗蒸汽滲透性能、防水性能和防潮性能，并且其吸水率應(yīng)不大于1%。防潮層材料的燃燒性能應(yīng)與絕熱層材料的規(guī)定相同。選用化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒且耐腐蝕的材料，并且不能對絕熱層和保護(hù)層材料產(chǎn)生腐蝕或溶解作用。防潮層材料應(yīng)選擇在夏季不軟化、不起泡和不流淌的材料，且在低溫使用時不脆化、不開裂、不脫落的材料。⑤對于涂抹型防潮層材料，其軟化溫度不應(yīng)低于65°C，黏結(jié)強度不應(yīng)小于0.15Mpa；揮發(fā)度不應(yīng)大于30%。.保護(hù)層材料的性能要求強度高，不軟化，不脆化且抗老化，使用壽命不小于設(shè)計使用年限；防水、防潮、抗大氣腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定；并且不對防潮層及絕熱層產(chǎn)生腐蝕或溶解。采用不燃性材料或難燃性材料；滿足設(shè)備或管道的運行工藝要求，同時考慮絕熱工程造價和絕熱施工工藝等。.絕熱結(jié)構(gòu)的基本要求：i.保證熱損失不超過國家規(guī)定的熱能最大消耗允許值。絕熱結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的機(jī)械強度，要能承受自重及外力的沖擊。絕熱結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的保護(hù)層，具有防水作用。應(yīng)滿足使用壽命。結(jié)構(gòu)簡單，易于施工。外表面整齊美觀，與周圍布置相協(xié)調(diào)。絕熱層厚度計算原則i.除平面外，設(shè)備或管道的直徑小于或等于1020mm時，絕熱層厚度應(yīng)按圓筒面計算，大于1020mm時應(yīng)按平面計算。ii.保溫計算應(yīng)根據(jù)工藝要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇保溫計算公式，無特殊工藝要求時，應(yīng)采用“經(jīng)濟(jì)厚度”計算；如果經(jīng)濟(jì)厚度偏小以致散熱損失量超過最大允許量時，應(yīng)采用最大允許熱損失量下的厚度；防止人身燙傷，其保溫層外表面溫度不得大于60C；當(dāng)需要延遲凍結(jié)、凝固和結(jié)晶的時間及控制物料溫降時，其保溫厚度應(yīng)按熱平衡方法計算。iii.保冷計算應(yīng)根據(jù)工藝要求確定保冷計算參數(shù)，保冷厚度應(yīng)采用最大允許冷損失量下的厚度，并用經(jīng)濟(jì)厚度調(diào)整；保冷的經(jīng)濟(jì)厚度須用防結(jié)露厚度校核。金屬材料腐蝕的分類⑴按腐蝕機(jī)理分類①化學(xué)腐蝕②電化學(xué)腐蝕⑵按腐蝕破壞的形式分類①全面腐蝕②局部腐蝕⑶按腐蝕環(huán)境分類大氣、土壤、電解質(zhì)溶液、熔融鹽中的腐蝕以及高溫氣體腐蝕影響金屬腐蝕的因素內(nèi)在因素：①金屬的性質(zhì)②金屬的成分③金屬的組織結(jié)構(gòu)外在因素：①介質(zhì)的pH②金屬的受力情況③介質(zhì)中的有害雜質(zhì)④鹽溶液的濃度⑤介質(zhì)的溫度和壓力⑥介質(zhì)的流速除去環(huán)境中腐蝕性物質(zhì)的方法：①物理法：如加熱法除氧氣化學(xué)法：控制物質(zhì)的pH值③脫除固體顆粒法緩蝕劑的分類按作用機(jī)理分類陽極型、陰極型、混合型按所形成的保護(hù)膜特征分類氧化型、沉淀型、吸附型按使用時相態(tài)不同分類液相緩蝕劑、氣相緩蝕劑、固相緩蝕劑按被保護(hù)金屬種類不同分類鋼鐵、銅合金、鋁及鋁合金緩蝕劑按緩蝕劑的溶解性能不同分類油溶性、水溶性、油水皆溶性緩蝕劑按所使用的介質(zhì)特點分類酸性溶液、堿性溶液、中性溶液、非水溶液緩蝕劑按用途不同分類冷卻水、油氣井、石油化工工藝、酸洗緩蝕劑按化學(xué)組成分類無機(jī)類緩蝕劑和有機(jī)類緩蝕劑常用的腐蝕監(jiān)控方法：現(xiàn)場調(diào)查掛片超聲波法聲發(fā)射法電阻探針法渦流法紅外技術(shù)射線照相技術(shù)檢查孔金屬腐蝕電位測量極化電阻法涂