本書是作者多年工作筆記的整理總結(jié)，從化工設(shè)備的基礎(chǔ)知識(shí)入手，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)條文、設(shè)計(jì)和制造過程中常見問題進(jìn)行了解答，并根據(jù)編者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了使用中需注意的問題。主要內(nèi)容包括：法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)、材料、一般容器、臥式容器、熱交換器、塔器、攪拌設(shè)備、大型儲(chǔ)罐、制圖、制造施工及管理、常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目錄及注意問題。

    本書以大量工程實(shí)例為素材，圖文并茂，內(nèi)容實(shí)用，可為石化、化工、醫(yī)藥、冶金、能源、環(huán)保、輕紡、食品、城建等領(lǐng)域從事化工設(shè)備相關(guān)工作的工程師提供幫助，也可供從事特種設(shè)備監(jiān)察管理工作的技術(shù)人員、大中專院校相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)參考。

第1章法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

1��1我國特種設(shè)備法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系分為哪些層次？1

1��2《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》是何時(shí)發(fā)布的？2

1��3什么是特種設(shè)備？2

1��4什么是特種設(shè)備安全監(jiān)察？安全監(jiān)察的五個(gè)體系指的是什么？特種設(shè)備安全

工作的原則是什么？2

1��5特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門是哪些機(jī)構(gòu)？2

1��6特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門有哪些職責(zé)？3

1��7特種設(shè)備的生產(chǎn)單位應(yīng)當(dāng)履行哪些安全質(zhì)量義務(wù)？3

1��8《條例》規(guī)定了哪些法律責(zé)任？4

1��9特種設(shè)備事故是如何分類的？4

1��10什么是壓力容器?5

1��11《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》適用和不適用的范圍是什么？5

1��12壓力容器的范圍是如何界定的？6

1��13《固容規(guī)》注1��4提到的氣相空間是指容器內(nèi)介質(zhì)液面以上的空氣空間，還是整個(gè)

容器的體積？(或者問：對(duì)于氣、液兩種介質(zhì)的空間，應(yīng)如何考慮容積問題？)7

1��14《固容規(guī)》注1��4提到的氣相空間，如果一個(gè)盛水的容器，工作壓力大于

0��1MPa，如何界定它是否受《固容規(guī)》管轄，充滿和不充滿是否有區(qū)別？8

1��15容器的工作壓力高于0��1MPa，高于和低于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)來界定容器是否歸

《固容規(guī)》管轄有何區(qū)別？8

1��16《固容規(guī)》對(duì)壓力容器類別是如何劃分的？8

1��17帶盤管的設(shè)備在劃類時(shí)應(yīng)注意哪些問題？10

1��18如何簡(jiǎn)化《固容規(guī)》對(duì)壓力容器類別的劃分？10

1��19壓力容器的設(shè)計(jì)許可資質(zhì)如何劃分？12

1��20壓力容器的制造許可資質(zhì)是如何分類的？12

1��21《固容規(guī)》3��17中提到了強(qiáng)滲透性介質(zhì)，什么是強(qiáng)滲透性介質(zhì)？13

1��22《固容規(guī)》對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)使用年限(壽命)有無規(guī)定？13

1��23什么是簡(jiǎn)單壓力容器？有哪些特點(diǎn)？14

1��24《簡(jiǎn)單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察

規(guī)程》是什么關(guān)系？14

1��25《固容規(guī)》和GB 150是什么關(guān)系?GB 150在整個(gè)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系中是什么

地位？15

1��26如何正確使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范？15

1��27在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中對(duì)例如“應(yīng)該、禁止”等詞應(yīng)如何理解？16

1��28請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹歐盟PED指令和EN13445。16



第2章基礎(chǔ)知識(shí)

2��1壓力容器的品種主要?jiǎng)澐譃槟膸追N？18

2��2什么是反應(yīng)容器？請(qǐng)舉例說明。18

2��3什么是換熱容器？請(qǐng)舉例說明。18

2��4什么是分離容器？請(qǐng)舉例說明。19

2��5什么是儲(chǔ)存容器？請(qǐng)舉例說明。19

2��6什么是公稱直徑？19

2��7什么是公稱壓力？19

2��8什么是最高允許工作壓力？19

2��9什么是計(jì)算厚度?20

2��10計(jì)算厚度、設(shè)計(jì)厚度、名義厚度、有效厚度、鋼材厚度和焊后熱處理厚度是

如何定義的？相互之間的關(guān)系是怎么樣的？20

2��11設(shè)計(jì)壓力與計(jì)算壓力有何不同?如何確定？21

2��12什么是設(shè)計(jì)溫度？22

2��13什么是安全系數(shù)？確定鋼材許用應(yīng)力為什么要考慮安全系數(shù)？22

2��14什么是彈性失穩(wěn)和非彈性失穩(wěn)？用高強(qiáng)度鋼代替低強(qiáng)度鋼可否提高容器的

彈性穩(wěn)定性？23

2��15什么是低溫設(shè)備?23

2��16什么是低溫低應(yīng)力？23

2��17壓力容器主要受壓元件有哪些？24

2��18什么是一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力？24

2��19壓力容器的焊接接頭如何分類？24

2��20什么是尿素四大件？25

2��21化工設(shè)備行業(yè)常用名詞的別稱有哪些？25



第3章材料

3��1壓力容器常用的材料類型有哪些？27

3��2壓力容器常用鋼材的術(shù)語有哪些？是如何定義的？請(qǐng)舉例說明。28

3��3雙相鋼有什么特點(diǎn)？28

3��4什么是焊材的型號(hào)和牌號(hào)？28

3��5什么是碳當(dāng)量？29

3��6什么是爐外精煉？29

3��7哪些材料需要爐外精煉？29

3��8壓力容器用材料對(duì)使用狀態(tài)有何規(guī)定？30

3��9在什么情況下應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行復(fù)驗(yàn)？34

3��10壓力容器設(shè)計(jì)過程中選材主要遵循哪些原則？35

3��11什么是原平板？什么是開平板？36

3��12什么是沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼？36

3��13壓力容器用鋼為何要限制磷、硫含量？37

3��14鋼材有哪些常見缺陷？37

3��15鋼板厚度的常用規(guī)格有哪些？37

3��16對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)過程中選材有哪些建議？38

3��17使用Q245R、Q345R時(shí)應(yīng)注意哪些問題？38

3��18哪些鋼材為高強(qiáng)鋼？39

3��19基層材料為碳素鋼或碳錳鋼，復(fù)層材料為奧氏體不銹鋼的復(fù)合鋼板最高

使用溫度為多少？39

3��20螺栓、螺母選用時(shí)，從組合上應(yīng)如何考慮？40

3��21用于殼體的鋼板在哪些情況下需要進(jìn)行100%的超聲波檢測(cè)？40

3��22為什么有的碳素鋼板和低合金鋼板，要在正火狀態(tài)下使用？41

3��23低溫設(shè)備為何要進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)？41

3��24壓力容器常用有色金屬有哪些？41



第4章一般容器

4��1GB 150處理問題的總體思路是怎樣的？43

4��2壓力容器在設(shè)計(jì)中應(yīng)如何兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性？43

4��3盛裝毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的容器應(yīng)注意哪些問題？43

4��4壓力容器筒體上開孔形狀有什么要求？46

4��5高強(qiáng)鋼(標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于或等于540MPa的材料）制設(shè)備在

設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等方面有何特殊要求？46

4��6容器開孔后為什么需要補(bǔ)強(qiáng)？48

4��7試述補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)的優(yōu)缺點(diǎn)？48

4��8壓力容器對(duì)補(bǔ)強(qiáng)圈的使用有何規(guī)定？48

4��9加工成形后不包括腐蝕裕量的鋼制壓力容器圓筒有何規(guī)定？49

4��10常見的容器封頭有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？50

4��11橢圓和碟形等封頭為什么帶有直邊？50

4��12法蘭密封形式有哪些？50

4��13什么是窄面法蘭和寬面法蘭？50

4��14法蘭密封面有哪幾種形式？各有何特點(diǎn)？各適用于哪些場(chǎng)合？51

4��15石棉墊片對(duì)人體的危害有哪些？52

4��16什么是專用級(jí)緊固件和商品級(jí)緊固件？52

4��17立式容器的支座有哪些？如何選型？52

4��18支腿的適用范圍、特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)形式有哪些？52

4��19支承式支座的適用范圍、特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)形式有哪些？53

4��20墊片性能參數(shù)y和m是如何定義的？其物理意義是什么？使用中要注意

什么問題？53

4��21如何進(jìn)行人孔和手孔結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)選型？54

4��22在什么情況下應(yīng)設(shè)置吊耳？吊耳應(yīng)如何選擇？55

4��23在什么情況下應(yīng)提出對(duì)接管與殼體連接部位的圓角要求？58

4��24鋼材代用一般應(yīng)考慮哪些因素？58

4��25為什么焊接接頭是壓力容器的薄弱環(huán)節(jié)？58

4��26哪些情況需要對(duì)A、B類對(duì)接接頭進(jìn)行100%的射線或超聲檢測(cè)？59

4��27在什么情況下應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理或恢復(fù)力學(xué)性能熱處理？59

4��28第Ⅲ類壓力容器在設(shè)計(jì)制造等方面要注意哪些問題？62

4��29耐壓試驗(yàn)的目的是什么？外壓容器為什么以內(nèi)壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)？63

4��30GB 150��1中4��6��1��7b）款對(duì)多腔容器的耐壓試驗(yàn)中規(guī)定“如不能滿足

穩(wěn)定性要求，則應(yīng)先進(jìn)行泄漏檢查，合格后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)……”，如何

理解“泄漏檢查”，若多腔容器的內(nèi)筒為常壓時(shí)，“泄漏檢查”如何做？63

4��31GB 150��1中4��6��2��2條“耐壓試驗(yàn)壓力”中，試驗(yàn)壓力“注3：［σ］t

不應(yīng)低于材料受抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度控制的許用應(yīng)力最小值�！贝司湓�

該如何解釋？63

4��32管口方位應(yīng)考慮哪些因素？64

4��33低溫脆性破壞的特征有哪些？64

4��34低溫壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮什么問題？64



第5章臥式容器

5��1臥式容器的設(shè)計(jì)計(jì)算通常應(yīng)包括哪些內(nèi)容？66

5��2臥式容器的鞍座設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問題？67

5��3在雙支座臥式容器設(shè)計(jì)中，為什么要求A≤0��2L，并盡可能滿足A≤0��5Ra？68

5��4為何臥式容器多采用雙支座？68

5��5鞍座處筒體周向應(yīng)力不能通過時(shí)，應(yīng)如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整？68



第6章熱交換器

6��1簡(jiǎn)述熱交換器在化工裝置的重要性。69

6��2熱交換器有哪些分類？69

6��3管殼式換熱器有哪些類型？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？70

6��4管殼式換熱器如何選擇流體的流通通道？71

6��5換熱管與管板之間的連接方式有哪幾種？各自的適用范圍如何？71

6��6換熱管與管板的脹接方法有哪些？71

6��7先脹后焊還是先焊后脹如何選擇？72

6��8什么是內(nèi)孔焊？72

6��9如何確定換熱管的中心距？73

6��10換熱管為什么可以不考慮腐蝕裕量？73

6��11換熱管有哪些特殊要求?73

6��12換熱面積如何計(jì)算？73

6��13GB 151標(biāo)準(zhǔn)中換熱器殼體最小厚度由哪些因素決定？74

6��14對(duì)多管程管殼式換熱器，分程設(shè)計(jì)應(yīng)如何考慮？74

6��15多管程換熱器各程之間，換熱管根數(shù)有何要求？74

6��16舉例說明換熱管的排列形式？74

6��17GB 151規(guī)定管板材料必須采用鍛件的情況有哪些？74

6��18管箱平蓋的計(jì)算厚度應(yīng)考慮哪些情況？75

6��19在什么情況下固定管板式換熱器的殼程需設(shè)置膨脹節(jié)？75

6��20如何改善固定管板換熱器中換熱管作為壓桿的受力狀態(tài)？76

6��21U形管換熱器管板與管殼程連接結(jié)構(gòu)有哪些？76

6��22折流板的形式有哪些？在什么情況下使用？79

6��23管殼式換熱器中折流板的布置應(yīng)遵循什么原則？81

6��24管殼式換熱器中折流板的最小間距和最大間距為多少？81

6��25在什么情況下，管殼式換熱器應(yīng)設(shè)置支持板？82

6��26雙管板換熱器的特點(diǎn)是什么？在什么情況下使用？82

6��27管殼式換熱器管束的組裝方式有哪些？82

6��28當(dāng)管程耐壓試驗(yàn)壓力高于殼程時(shí)，如何檢驗(yàn)換熱管與管板焊接接頭的致密性？83



第7章塔器

7��1什么是塔器？84

7��2塔器是如何分類的？84

7��3塔器的設(shè)計(jì)和制造是如何分工的？84

7��4JB/T 4710規(guī)定高度和高徑比適用范圍的原因是什么？85

7��5塔器設(shè)計(jì)中有關(guān)風(fēng)和地震的基本概念有哪些？85

7��6什么是塔器的靈敏板？86

7��7什么是液泛？86

7��8為何地腳螺栓的安全系數(shù)小于壓力容器法蘭的安全系數(shù)？86

7��9裙座為何要設(shè)置排氣孔或排氣管？87

7��10何時(shí)采用圓錐形裙座？87

7��11為什么要對(duì)塔器頂部撓度進(jìn)行控制？87

7��12填料按其堆砌方式可分為哪兩類？各有哪些常見的填料？87

7��13填料塔的附屬設(shè)備有哪些？87

7��14常用的塔盤有哪些？88

7��15塔盤主要由哪些部分組成？88

7��16塔器的最大吊裝質(zhì)量應(yīng)包含哪些內(nèi)容？88

第8章攪拌設(shè)備

8��1化工裝置中攪拌設(shè)備的作用有哪些？89

8��2攪拌設(shè)備由哪些部分組成？89

8��3攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)和制造是如何分工的？89

8��4什么是剛性軸?什么是撓性軸？89

8��5攪拌容器的底座有哪些結(jié)構(gòu)形式？各有什么特點(diǎn)？91

8��6夾套結(jié)構(gòu)有哪些？92

8��7夾套容器內(nèi)筒的設(shè)計(jì)壓力如何確定？94



第9章大型儲(chǔ)罐

9��1大型立式圓筒形儲(chǔ)罐分為哪幾類？96

9��2什么是大罐的弱頂結(jié)構(gòu)？96

9��3什么是罐底的邊緣板和中幅板？罐底的排板有哪兩種形式？96

9��4罐底的焊接形式分為哪兩種？97

9��5底圈罐壁板和罐底邊緣板的T形接頭設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問題？97

9��6什么是大型儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)組裝的倒裝法？98

9��7什么是大型儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)組裝的正裝法？98

9��8在大型儲(chǔ)罐的施工中，為什么常采用倒裝法？98

9��9什么是真空箱法？98

9��10大罐的常用附件（或配件）有哪些？作用是什么？98



第10章制圖

10��1什么是項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)定？101

10��2什么是工程圖？101

10��3什么是施工圖？101

10��4壓力容器的裝配圖由哪些部分組成？102

10��5設(shè)備專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)的一般步驟及要點(diǎn)有哪些？102

10��6釜式再沸器的滑道應(yīng)如何表示？103

10��7壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題有哪些？104

10��8采用EXCEL編制計(jì)算書的建議有哪些？109

10��9采用CAD進(jìn)行機(jī)械制圖的建議有哪些？110

10��10設(shè)計(jì)中有哪些速記法則？113



第11章制造施工及管理

11��1為什么承受內(nèi)、外壓筒體對(duì)圓度的要求不一樣？115

11��2壓力容器組裝時(shí)為什么不允許采用強(qiáng)力組裝？116

11��3簡(jiǎn)述焊接坡口的尺寸參數(shù)對(duì)焊接接頭的影響。116

11��4什么是焊接性能試驗(yàn)？116

11��5什么是焊接工藝評(píng)定？116

11��6什么是焊接工藝規(guī)程(WPS)？117

11��7什么是焊接作業(yè)指導(dǎo)書（WWI）？117

11��8焊接性能試驗(yàn)與焊接工藝評(píng)定有什么區(qū)別與聯(lián)系？117

11��9焊接工藝評(píng)定報(bào)告（PQR）與焊接工藝規(guī)程（WPS）之間的關(guān)系是怎

樣的？117

11��10焊接工藝評(píng)定和焊工技能考試有何區(qū)別？118

11��11焊接工藝評(píng)定試件與產(chǎn)品焊接試件有何區(qū)別？118

11��12哪些壓力容器應(yīng)制備產(chǎn)品焊接試件?118

11��13焊接工藝評(píng)定試件的無損檢測(cè)有何要求？118

11��14焊縫與焊接接頭的區(qū)別是什么？119

11��15馬氏體（鐵素體）、奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼的焊接注意事項(xiàng)有哪些？119

11��16請(qǐng)簡(jiǎn)述焊縫余高的作用和危害。119

11��17什么是加工硬化?有何危害？120

11��18壓力容器的熱處理類型有哪些？120

11��19鋼材的熱處理類型有哪些？122

11��20什么是后熱？有何作用？123

11��21某復(fù)合板（基層材料為碳鋼、覆層材料為不銹鋼）制壓力容器，由于介

質(zhì)為極度危害而且要求進(jìn)行焊后熱處理，若熱處理會(huì)引起覆層材料耐

腐蝕性能(晶間腐蝕)降低，是否可以取消熱處理？123

11��22無損檢測(cè)的方法有哪些?如何選擇?123

11��23常用無損檢測(cè)方法的原理是什么？有何特點(diǎn)？124

11��24什么是焊材的一級(jí)庫和二級(jí)庫？126

11��25焊條藥皮的作用是什么？126

11��26酸性焊條的特點(diǎn)及其使用范圍如何？126

11��27堿性焊條的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍如何？126

11��28不銹鋼容器表面處理的種類有哪些？126

11��29設(shè)備制造中的常見問題有哪些？126

11��30塔類設(shè)備預(yù)埋地腳螺栓施工質(zhì)量控制要點(diǎn)有哪些？135

11��31設(shè)備制造過程中管口問題的解決方法有哪些？138

11��32塔器吊裝施工安全控制要點(diǎn)有哪些？138

11��33是不是所有類別的壓力容器安裝都要辦理告知？140

11��34用裝修房子舉例說明什么是隱蔽工程。140

11��35壓力容器監(jiān)造工作的主要內(nèi)容有哪些？140

11��36壓力容器的出廠文件應(yīng)包含哪些內(nèi)容？141

11��37壓力容器充氮保護(hù)的目的是什么？141

11��38什么是總承包工程（EPC）?142

第12章常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目錄及注意問題

12��1壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)體系類型有哪些？143

12��2什么是TSG規(guī)范？是如何分類的？143

12��3什么是NB標(biāo)準(zhǔn)？143

12��4特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范有哪些？144

12��5設(shè)計(jì)、制造與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有哪些？144

12��6材料及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有哪些？148

12��7零部件及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有哪些？150

12��8國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局公告有哪些？155

12��9國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局有關(guān)文件有哪些？156

12��10建造過程常見問題解答。159



附錄壓力容器事故處理及設(shè)計(jì)者的自我保護(hù)175



參考文獻(xiàn)

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