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（上册）3

第一篇 基础资料3

第一章 符 号3

1.1 汉语拼音字母3

1.2 拉丁字母3

1.3 希腊字母4

1.4 数学符号4

1.5 化学元素符号10

第二章 气象和地震资料12

2.1 我国主要城市石油化工常用气象资料12

2.2 大气压力、温度与海拔高度的关系15

2.3 风力级别与风速的关系15

2.4 在10m高处我国各地基本风压值16

2.5 我国各地基本雪压值16

2.6 全国月平均最低气温低于或等于－20℃和－10℃的地区17

2.7 中国地震烈度表17

2.8 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组20

第三章 常用介质及材料的特性34

3.1 固体材料的物理性能34

3.2 液体材料的物理性能35

3.3 气体材料的物理性能35

3.4 常用气体的物理－化学常数36

3.5 常压下几种气体的热物理性质37

3.6 干空气的热物理性质38

3.7 几种保温、耐火材料的热导率与温度的关系39

3.8 金属的密度、比定压热容和热导率40

3.9 摩擦副材料的摩擦系数42

3.10 油品的性质43

3.11 水和水蒸气的性质43

3.12 炼油化工厂常见介质的主要理化性质46

3.13 钢与其他材料的滑动摩擦系数49

3.14 松散物料的堆密度和安息角50

3.15 常见物料的物性系数52

3.16 钢材的弹性模量52

3.17 材料的弹性模量和泊松比53

3.18 不同温度下金属材料的平均线膨胀系数54

3.19 非金属材料的线膨胀系数55

3.20 常用金属材料的硬度55

3.21 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类56

第四章 法定计量单位80

4.1 中华人民共和国法定计量单位的构成80

4.2 SI基本单位80

4.3 SI导出单位80

4.4 SI单位的倍数单位81

4.5 可与SI单位并用的我国法定计量单位82

4.6 物理量单位及其换算关系83

第五章 常用单位换算96

5.1 SI、CGS制与重力制单位对照96

5.2 长度单位换算96

5.3 面积与地积单位换算96

5.4 体积单位换算97

5.5 质量单位换算97

5.6 市制单位换算97

5.7 密度单位换算98

5.8 波美度与密度换算98

5.9 速度单位换算98

5.10 角速度单位换算99

5.11 力单位换算99

5.12 力矩与转矩单位换算99

5.13 压力与应力单位换算100

5.14 功、能与热量单位换算100

5.15 功率单位换算101

5.16 比能单位换算101

5.17 比热容与比熵单位换算101

5.18 传热系数单位换算102

5.19 热导率单位换算102

5.20 动力黏度单位换算102

5.21 运动黏度单位换算103

5.22 平面角单位换算103

5.23 温度换算公式103

5.24 分数英寸、小数英寸与毫米对照104

5.25 弧度与度对照104

5.26 分、秒与小数度对照105

5.27 度与度（百分制）对照105

5.28 lbf/in2与kPa换算105

5.29 碳钢及合金钢硬度与强度换算值106

5.30 国外洛氏—维氏—肖氏—布氏硬度对照108

5.31 运动黏度（厘斯）与恩氏黏度（条件度）对照111

5.32 浓度换算112

5.33 相对密度、波美和API度换算112

5.34 水的硬度换算112

5.35 体积流率换算113

5.36 质量流率换算114

5.37 传热速度单位换算114

5.38 扩散系数单位换算115

5.39 表面张力单位换算115

5.40 单位面积流量速度单位换算115

5.41 比体积单位换算115

5.42 相对密度γ？与γ？换算116

5.43 英寸与毫米对照116

5.44 毫米与小数英寸对照118

5.45 英尺与米对照118

5.46 英尺－英寸与毫米对照119

5.47 平方英寸与平方厘米对照119

5.48 立方英寸与立方厘米对照120

5.49 英寸4与厘米4对照121

5.50 磅力／英尺与千克力／米对照122

5.51 磅力·英尺与千克力·米对照122

5.52 单位质量的能量单位换算123

第六章 常用几何体特性124

6.1 常用几何体的面积、体积及重心位置124

6.2 常用几何体截面的力学特性126

第七章 螺纹零件结构要素133

7.1 紧固件外螺纹零件的末端133

7.2 普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角135

7.3 普通螺纹的直径与螺距136

7.4 普通螺纹138

7.5 英制螺纹140

7.6 55°非螺纹密封的管螺纹141

7.7 55°密封管螺纹143

7.8 米制密封螺纹146

7.9 美国国家标准锥管螺纹（NPT）基本尺寸147

7.10 管螺纹切制内、外螺纹前的毛坯尺寸149

7.11 扳手空间151

7.12 对边和对角宽度尺寸153

7.13 普通螺纹内、外螺纹余留长度，钻孔余留深度，螺栓突出螺母的末端长度156

7.14 粗牙螺栓、螺钉的拧入深度、攻丝深度和钻孔深度157

第八章 常用紧固件及管件158

8.1 紧固件158

8.2 管件185

8.3 管嘴及管塞216

第九章 常用计算公式222

9.1 代数公式222

9.2 几何图形228

9.3 三角函数233

9.4 椭圆234

9.5 半径R为1的弓形弧长、矢高、弦长和面积238

9.6 水平圆筒的局部容积243

9.7 椭圆形封头和球形容器的局部容积247

9.8 接管插入筒体的最小长度Lmin252

9.9 底裙至封头切线的距离253

9.10 开口与壳体相交处的最小尺寸254

9.11 加强圈惯性矩的计算及举例255

9.12 受静载荷梁的反力、弯矩、挠度及转角计算262

9.13 格栅板强度计算272

9.14 吊架强度与刚度计算273

9.15 角钢支腿地脚螺栓节圆直径计算275

9.16 法兰螺栓的温度应力275

9.17 塔盘的强度计算276

9.18 受冲击载荷梁的计算278

9.19 等断面立柱受压缩时的静力称定性计算278

9.20 材料力学基本公式282

9.21 强度理论及其相当应力表达式284

9.22 杆件计算的基本公式285

9.23 曲梁中性层曲率半径286

第十章 常用国内外标准289

10.1 外国标准289

10.2 中国标准295

第十一章 其他310

11.1 管材最小弯曲半径310

11.2 板材最小弯曲半径311

11.3 常用线规号与公称直径对照312

11.4 各种线规对照313

11.5 铁路整体运输，分片、分段运输的界限315

11.6 型钢、钢板与钢丝316

11.7 常用钢管特性356

11.8 噪声的允许标准357

第二篇 金属材料361

第一章 基础知识361

1.1 热处理常用的临界温度符号及说明361

1.2 常用名词和物理、化学数据361

1.3 钢的分类387

1.4 钢铁产品牌号的表示方法397

1.5 钢铁材料的基本组织418

1.6 合金元素在钢中的作用419

1.7 钢铁材料的一般热处理435

1.8 钢材的品种及常用规格437

1.9 钢的生产440

1.10 钢材的标记及交货状态447

1.11 钢的成品化学成分允许偏差450

第二章 金属材料的性能453

2.1 金属材料的物理性能453

2.2 金属材料的工艺性能461

2.3 金属材料的力学性能470

2.4 金属材料的高温性能482

2.5 金属材料的断裂力学性能490

2.6 金属材料的疲劳性能501

2.7 金属材料的腐蚀性能518

第三章 碳素结构钢和低合金钢529

3.1 碳素结构钢529

3.2 优质碳素结构钢532

3.3 低合金钢538

第四章 不锈钢和耐蚀合金559

4.1 不锈钢和耐蚀合金的化学成分及性能特点559

4.2 不锈钢和耐蚀合金的选用585

第五章 压力容器用钢598

5.1 压力容器用钢板598

5.2 压力容器用钢管644

5.3 承压设备用锻钢695

5.4 螺旋（含螺栓）和螺母用钢711

5.5 铸钢716

第六章 非铁金属材料721

6.1 非铁金属及其合金产品代号表示方法721

6.2 铝及其合金723

6.3 钛及其合金727

6.4 铜及其合金742

6.5 镍、钴及其合金765

第七章 材料的测试与分析785

7.1 材料测试的意义和测试的基本内容785

7.2 化学分析790

7.3 金相分析794

7.4 常规力学性能试验810

7.5 无损检测825

第八章 金属材料的焊接840

8.1 焊接方法简介840

8.2 碳钢（非合金钢）的焊接846

8.3 低合金钢的焊接856

8.4 不锈钢的焊接880

8.5 耐热钢的焊接899

8.6 异种钢的焊接933

8.7 铝及铝合金的焊接951

8.8 钛及钛合金的焊接958

8.9 铜及铜合金的焊接964

8.10 异种金属的焊接967

附录A 部分特殊焊条（熔敷金属）的化学成分和力学性能（供参考）972

附录2B 各国不锈钢和耐热钢牌号对照974

附录2C 部分不锈钢和耐热钢的物理性能参数981

第三篇 石油化工装置设备的腐蚀与防护991

第一章 石油化工设备常见的腐蚀损伤和失效机理991

1.1 概述991

1.2 常见的腐蚀／损伤类型994

1.3 炼油工业中的典型腐蚀环境1048

第二章 石油化工装置设备的材料选择和防腐措施1056

2.1 概述1056

2.2 常减压蒸馏装置1058

2.3 延迟焦化装置1065

2.4 催化裂化装置（FCC）1072

2.5 催化重整装置1081

2.6 制氢装置1089

2.7 加氢裂化和加氢精制装置1093

2.8 氢氟酸（HF）烷基化装置1104

2.9 硫磺回收装置1111

2.10 酸水汽提装置1116

2.11 乙烯装置1119

第三章 腐蚀监控1124

3.1 腐蚀监控的主要任务1124

3.2 腐蚀监控技术应该满足的几项要求1124

3.3 腐蚀监控技术1124

3.4 腐蚀监控方法的选择1126

3.5 监测位置的选择1126

第四篇 压力容器1129

第一章 概述1129

1.1 压力容器类别及压力等级、品种的划分1129

1.2 《容规》的适用范围1131

1.3 对压力容器的基本要求1132

1.4 压力容器的主要规范1133

1.5 我国压力容器的设计管理1135

1.6 压力容器应力的分类1137

第二章 压力容器用钢1143

2.1 名词术语1143

2.2 压力容器对钢材性能的基本要求1146

第三章 内压薄壁容器的设计计算1148

3.1 符号和术语1148

3.2 内压薄壁圆筒和球壳1154

3.3 各种内压封头的特点及其强度计算1157

第四章 外压容器1175

4.1 定义及符号说明1175

4.2 临界应力概念1176

4.3 圆筒和凸形封头外压稳定性计算1178

4.4 外压圆筒和封头稳定性的图表计算法1181

4.5 加强圈的设计1185

第五章 压力容器的疲劳设计1189

5.1 概述1189

5.2 疲劳分析设计1193

5.3 延长疲劳寿命的设计考虑1196

5.4 计算例题1197

第六章 开孔及开孔补强1199

6.1 符号说明1199

6.2 开孔边缘处的应力集中1200

6.3 开孔补强设计准则和补强方法1202

6.4 开孔补强的结构形式1204

6.5 单个开孔的等面积补强法1209

第七章 法兰连接的设计计算1213

7.1 螺栓法兰连接的工作原理1213

7.2 影响密封的主要因素1214

7.3 法兰分类1214

7.4 法兰密封面的形式1217

7.5 垫片的种类1217

7.6 螺栓法兰连接的设计内容1218

7.7 垫片的选择1219

7.8 螺栓设计1223

7.9 法兰强度计算1224

第八章 塔式容器1232

8.1 概述1232

8.2 塔式容器的强度和稳定性1232

8.3 板式塔盘1250

8.4 常用塔填料及填料塔内件1258

第九章 卧式容器1275

9.1 概述1275

9.2 鞍座支承的卧式容器1276

9.3 圈式支座1290

第十章 压力容器的耐压试验1291

10.1 耐压试验的目的1291

10.2 耐压试验的通用要求1291

10.3 液压试验1293

10.4 气压试验1294

10.5 气液组合压力试验1294

第十一章 几种大型压力容器1295

11.1 加氢反应器1295

11.2 重整反应器1306

11.3 催化裂化反应沉降器与再生器1309

11.4 焦炭塔1321

11.5 环管反应器1331

11.6 二甲苯塔1335

11.7 环氧乙烷反应器1337

11.8 乙烯装置大型塔器1341

第十二章 压力容器的涂敷与运输包装1350

12.1 涂敷的一般要求1350

12.2 涂料1351

12.3 涂敷施工1354

12.4 运输包装1358

12.5 铁路运输的相关规定1363

12.6 集装箱的尺寸1371

附录A 敞口矩形容器的设计1373

A.1 符号说明1373

A.2 结构设计1374

A.3 设计控制方式1375

A.4 A型、B型、C型、D型设计中的统一公式1378

A.5 不加固型（A型）1378

A.6 顶边加固型（B型）1379

A.7 垂直加固型（C）型1380

A.8 横向加固型（D型）1382

A.9 垂直和横向联合加固型（E型）1384

A.10 拉杆加固型（F型）1384

A.11 带双向水平联杆垂直加固型（G型）1385

A.12 顶板1387

A.13 底板1389

（下册）1393

第五篇 换热器1393

第一章 概述1393

1.1 换热器的分类1393

1.2 管壳式换热器的结构特点1396

1.3 其他型式换热器的结构特点1405

第二章 管壳式换热器的传热计算1412

2.1 术语1412

2.2 流体的流动状态1415

2.3 传热设计基本准则1416

2.4 无相变管壳式换热器的传热计算1420

2.5 冷凝器的设计1431

2.6 重沸器1450

2.7 套管换热器1464

2.8 螺旋板换热器设计计算方法1472

2.9 强化管壳式换热器传热的途径1483

第三章 管壳式换热器的结构设计1488

3.1 主体材料的选择1488

3.2 换热器的强度计算1509

3.3 管壳式换热器的结构设计1518

3.4 高压换热器的密封结构1532

3.5 固定管板式换热器的结构设计1539

3.6 换热管在管板上的布置1544

3.7 管板与壳体的连接1602

3.8 换热管与管板的连接方式及其选择1603

3.9 折流板的作用及其结构1612

3.10 防冲板和导流筒1617

3.11 膨胀节1619

3.12 其他零部件1623

3.13 预防管束发生振动破坏的措施1628

第四章 管壳式换热器的制造、检验和验收1632

4.1 制造要求1632

4.2 管壳式换热器的检验1641

4.3 管壳式换热器的验收1644

第五章 管壳式换热器的压力试验、运输包装和安装1646

5.1 压力试验1646

5.2 运输包装要求1654

5.3 管壳式换热器的安装1654

第六章 管壳式换热器的维护与检修1657

6.1 管壳式换热器的失效原因和形式1657

6.2 管壳式换热器管束的修理1659

附录5A 浮头式换热器、冷凝器系列U形管式换热器系列型式与参数1663

第六篇 空气冷却器1777

第一章 概述1777

1.1 我国空气冷却器的发展简介1777

1.2 空气冷却器的基本结构1778

1.3 空气冷却器的类型1779

第二章 总体设计1787

2.1 总体设计应考虑的事项1787

2.2 冷却方式1787

2.3 空冷器的工艺流程1788

2.4 空冷器的结构型式1790

2.5 空冷器的通风方式1791

2.6 空冷器的调节方式1791

2.7 空冷器的防冻措施1794

2.8 空冷器的平竖面布置1795

2.9 空冷器的空气流道密封结构设计1797

2.10 操作平台要求1798

第三章 空气冷却器的传热与流动阻力1799

3.1 热负荷的计算1799

3.2 热交换的基本方程1802

3.3 管内膜传热系数1803

3.4 管外膜传热系数1809

3.5 传热热阻1819

3.6 总传热系数1823

3.7 空气出口温度1828

3.8 传热平均温差1831

3.9 传热面积1835

3.10 管内流体压力降1835

3.11 管外空气压力降1840

符号说明1843

第四章 空冷器管束1849

4.1 管束的基本结构型式及代号1849

4.2 管束参数1851

4.3 翅片管型式1857

4.4 管箱结构型式1860

4.5 翅片管与管板的连接1862

4.6 管束材料1863

4.7 管束支持梁的计算1865

4.8 管束定距结构1870

4.9 管束热补偿设计1873

4.10 管箱设计的一般原则1875

4.11 丝堵式焊接矩形管箱的设计计算1884

4.12 半圆形法兰管箱的设计计算1896

4.13 可卸盖板式管箱的设计计算1909

4.14 集合管式管箱的设计计算1912

4.15 开孔补强的设计1916

符号说明1923

附录A4.1 水平式空冷器管束排管模数表1927

附录A4.2 翅片面积、风面比及综合系数Kf、KL查取表1932

附录A4.3 湿式空冷器管束设计模数表1933

第五章 风机1937

5.1 风机结构型式和代号1937

5.2 风机风量调节原理和主要方法1943

5.3 风机的叶片和特性曲线1948

5.4 风机功率1958

5.5 风机性能参数计算实例及说明1962

5.6 传动机构1967

5.7 风机的噪声计算与控制1972

符号说明1978

第六章 空冷器的设计步骤和计算实例1980

6.1 空冷器的设计条件1980

6.2 空冷器的方案计算1981

6.3 空冷器的设计计算1984

6.4 无相变流体空冷器设计实例1989

6.5 可凝气的冷凝设计实例2002

6.6 湿空冷器的设计方法和计算实例2009

6.7 干、湿联合型空冷器的设计和计算实例2024

6.8 空冷器的防冻设计2035

6.9 炎热地区空冷器设计要点2053

6.1 0空冷器的节能设计要点2054

符号说明2056

第七章 构架2060

7.1 空冷构架设计的一般要求2060

7.2 构架的型式与参数2063

7.3 构架载荷的计算2067

7.4 主要构件的计算与截面选择2075

符号说明2081

第八章 百叶窗2084

8.1 用途与安装方式2084

8.2 百叶窗的一般要求和结构2085

8.3 百叶窗的叶片形式和调节机构2086

第九章 空气冷却器的安装、操作、维护2088

9.1 空冷器的安装2088

9.2 空冷器的操作2091

9.3 空冷器的维护2096

第十章 现场测试方法2098

10.1 热工性能测试方法2098

10.2 电功率测试方法2101

10.3 空冷器的噪声测试方法2102

第七篇 储 罐2109

第一章 概述2109

1.1 简介2109

1.2 储罐的分类2109

1.3 储罐的法规和标准2112

1.4 油品储罐的选用原则2112

1.5 石油化工企业常见物料所用的储罐2114

1.6 石油化工企业常用立式圆筒形储罐参数2115

第二章 立式储罐设计的通用规定2116

2.1 简介2116

2.2 立式储罐的设计条件2118

2.3 立式储罐用钢材2123

2.4 立式储罐用钢材的许用应力2125

2.5 立式储罐用钢材选用时应注意的问题2127

2.6 储罐的抗震设计2129

第三章 固定顶储罐2132

3.1 罐底2132

3.2 罐壁2136

3.3 罐顶2142

3.4 储罐的锚栓2150

3.5 固定顶储罐的罐壁加强圈2153

3.6 固定顶储罐的附件2158

第四章 浮顶储罐2161

4.1 简介2161

4.2 单盘式浮顶2162

4.3 双盘式浮顶2166

4.4 浮顶罐的罐底与罐壁2166

4.5 浮顶储罐的罐壁加强圈和抗风圈2167

4.6 浮顶储罐的主要附件2170

第五章 内浮顶储罐2180

5.1 简介2180

5.2 钢制内浮顶2181

5.3 钢制内浮顶附件2182

5.4 铝制内浮顶2186

5.5 内浮顶储罐的设计2187

第六章 球形储罐2189

6.1 概述2189

6.2 球形储罐设计基准2194

6.3 球形储罐的设计计算2196

第七章 气柜2205

7.1 简介2205

7.2 湿式气柜2205

7.3 干式气柜2205

第八章 低温储罐2213

8.1 简介2213

8.2 低温储罐的主要形式及结构2213

8.3 设计、制造参考标准2215

8.4 低温储罐用钢材2217

8.5 预应力混凝土外罐2219

8.6 低温储罐保冷结构及保冷材料的选用2219

8.7 低温储罐的设计原则2222

第九章 储罐和气柜的防腐蚀2224

9.1 储罐的防腐蚀2224

9.2 气柜的防腐蚀2228

9.3 球罐的防腐蚀2229

第十章 储罐的建造2230

10.1 球形储罐的建造2230

10.2 立式储罐的建造2238

10.3 储罐对基础的要求2239

第十一章 油品储罐的日常维护2242

11.1 简介2242

11.2 维护保养计划2242

11.3 检验、检查2243

11.4 储罐的管理和维护工作2243

11.5 地震设防地区储罐的维护2245

第八篇 分离设备2249

第一章 流化床用旋风分离器2249

1.1 概述2249

1.2 旋风分离器工作原理2258

1.3 旋风分离器的性能计算2265

1.4 部分国内外旋风分离器的结构尺寸系列2270

1.5 旋风分离器的制造要点2279

第二章 翼阀2281

2.1 翼阀的作用2281

2.2 翼阀的分类及结构形式2281

2.3 翼阀设计要点2283

2.4 翼阀的一般加工要求2284

2.5 翼阀静态加料实验2284

2.6 现场安装的一般要求2285

2.7 翼阀参考系列2285

2.8 其他形式的料腿排料密封结构2288

第三章 提升管末端快分系统2289

3.1 概述2289

3.2 目前国内常用提升管出口快分系统的结构形式2291

3.3 快分系统的设计要点2293

第四章 第三级旋风分离器2295

4.1 概述2295

4.2 FCC装置常用三旋的结构特点2296

4.3 我国三旋技术的研究和发展2302

4.4 三旋设计要点2309

4.5 单管的制造、安装和检验基本要求2312

4.6 三旋存在的问题和改进点2313

4.7 多管式旋风分离器在天然气集输工程中的应用2315

第五章 气液分离器2319

5.1 概述2319

5.2 气液分离器的分类和功能2320

5.3 分离器设计的条件与要求2321

5.4 气液分离器的形式及其基本结构2321

5.5 影响气液分离的几个问题2324

5.6 气液分离器的内部构件2326

5.7 气液分离器的经验设计2335

5.8 直立式气液分离器结构及尺寸的设计计算2338

5.9 卧式分离器结构尺寸的设计计算2342

5.10 丝网除沫器2344

5.11 旋流式气液分离器2351

第九篇 电脱盐及其他设备2357

第一章 电脱盐设备2357

1.1 概述2357

1.2 电脱盐原理2357

1.3 设计条件2362

1.4 电脱盐罐2366

1.5 电源2368

1.6 电极板的设计2370

1.7 高压电引入棒及保护装置电气2370

1.8 绝缘吊挂2372

1.9 低液位安全开关和油水界面控制仪2372

1.10 进料分配器2374

1.11 出油收集器2375

1.12 水冲洗系统2376

1.13 混合设备2377

1.14 脱盐脱水技术发展趋势2378

第二章 污水处理设备2379

2.1 概述2379

2.2 隔油罐2379

2.3 调节罐、匀质罐2384

2.4 气浮除油器2388

2.5 聚结罐2392

2.6 中和罐2404

2.7 生物活性炭罐2406

2.8 污泥浓缩罐2408

第三章 循环水冷却塔2410

3.1 概述2410

3.2 冷却塔分类2410

3.3 机械通风逆流式冷却塔2414

3.4 冷却塔工艺设计计算2431

3.5 冷却塔部件的检验、安装及验收2439

3.6 冷却塔性能验收与测试2443

第四章 蒸汽喷射式抽空器2449

4.1 抽空器的用途2449

4.2 抽空器的结构2450

4.3 抽空器的工作原理和热力学理论简述2451

4.4 抽空器计算2471

4.5 抽空器优化设计简述2478

4.6 抽空器选材及制造要求2479

附录A 喷嘴出口直径计算系统Cr与膨胀比E的关系表2483

附录B 流量修正系数2486

附录C 抽空器真空系统漏入空气量的计算和喷射系数的估算2487

附录D 锅炉蒸汽热力系统中蒸汽喷射泵喷射系数μ计算方法简介2488

附录E 部分低沸点烃类和气体热力学性质2490

第五章 隔热耐磨混凝土衬里2492

5.1 混凝土衬里的分类2492

5.2 衬里混凝土的性能2493

5.3 衬里的设计2494

5.4 衬里施工2501

5.5 衬里烘炉2507

附录A 衬里后器壁温度的估算2510