过程设备与工业应用丛书–工业过程设备维护与检修

《过程设备与工业应用丛书》共6个分册，分别为：《反应过程、设备与工业应用》、《燃烧技术、设备与工业应用》、《传热技术、设备与工业应用》、《输送技术、设备与工业应用》、《分离技术、设备与工业应用》和《工业过程设备维护与检修》。本书是其中的一个分册。 《工业过程设备维护与检修》简单叙述了设备维护与检修对过程工业生产的重要性，并详述了各类典型的过程设备，如：泵、往复式压缩机、离心式压缩机、风机、燃气轮机、汽轮机、转化炉、换热设备、反应设备、过滤机等的日常检修与维护保养、以及常见故障分析等实用技术。 本书的读者对象主要为从事各类过程设备使用和运行维护、设备设计等方面的石油、化工、生物、制药、食品、医药、环境等领域的科研人员、工程技术人员、研究设计人员和管理人员等，同时，也适合高等学校过程装备与控制工程专业、化工机械专业等相关专业的师生参考。

 

《工业过程设备维护与检修》是“过程设备与工业应用丛书”的一个分册，本书在介绍故障诊断原理的基础上，分别详细介绍了泵、往复式压缩机、离心式压缩机、风机、燃气轮机、汽轮机、转化炉、换热设备、反应设备、过滤机等现代工业过程中常用机器与设备的检修与维护，并对设备检修与维护过程中常用零部件的修复技术、仪表测量与控制技术和现代检测技术做了简要介绍。《工业过程设备维护与检修》不仅适合石油、化工、生物、制药、食品、医药、环境、能源和机械等专业的高等学校的教师、研究生及高年级本科生阅读，同时对相关行业的仪器和设备的工程技术人员、研究设计人员也会有所帮助。

廖传华，南京工业大学，教授，廖传华（1972—），男，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优 秀教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技优 秀成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业优 秀图书二等奖。

第1章绪论

1.1状态监测与故障诊断/002

1.2设备检修方法存在的问题/003

1.3设备维修材料、配件存在的问题/004

1.4设备维修质量方面存在的问题/005

第2章泵的维护与检修

2.1泵的分类/006

2.1.1泵的分类/007

2.1.2泵的特性和使用要求/007

2.2常用泵零部件的检修技术/009

2.2.1轴承轴瓦的检修/009

2.2.2联轴器的检修/010

2.3泵用密封的检修/010

2.3.1填料密封材料的选用/010

2.3.2机械密封的检修/013

2.3.3泵用静密封的检修/014

2.4离心泵的检修/015

2.5容积泵的检修/018

2.6泵的安装/021

2.7试车/022

2.8常见故障及处理方法/023

参考文献/030

第3章往复式压缩机的维护与检修

3.1往复式压缩机的维护/032

3.1.1往复式压缩机的完好标准/032

3.1.2往复式压缩机的设备维护/033

3.1.3往复式压缩机的维护工作制度/034

3.2往复式压缩机的检修/034

3.2.1往复式压缩机的计划检修制度/034

3.2.2检修周期和检修项目/035

3.2.3往复式压缩机的检修方法/036

3.2.4往复式压缩机的检修质量标准/037

3.2.5维护检修安全注意事项/042

3.3往复式压缩机主要零部件的修理/043

3.3.1机体/043

3.3.2曲轴/047

3.3.3联杆/050

3.3.4十字头/051

3.3.5轴承/053

3.3.6气缸/056

3.3.7活塞及活塞环/060

3.3.8气阀/064

3.3.9活塞杆及填料函/065

3.4压缩机的安装找正/068

3.5常见故障及其处理方法/070

3.6一般故障的排除/072

参考文献/073

第4章离心式压缩机的维护与检修

4.1检修内容/075

4.1.1压缩机/075

4.1.2增速箱/076

4.2离心式压缩机主要零部件的检修/077

4.2.1结构特点概述/077

4.2.2径向轴承/077

4.2.3薄壁瓦/078

4.2.4止推轴承/080

4.2.5装复程序/082

4.2.6检修注意事项/083

4.2.7转子轴向位置的确定/083

4.2.8转子组件/084

4.2.9联轴器/086

4.2.10气缸与隔板/089

4.2.11轴封的检修/089

4.3增速箱的检修/092

4.3.1增速箱拆卸程序/092

4.3.2增速箱检修技术要求/093

4.4润滑系统的维护/093

4.5常见故障及处理方法/094

4.6机组检修后重新开车前检查/096

4.7运行过程中主要振动故障综合分析/097

4.7.1转子不平衡引起的振动/097

4.7.2转子不对中引起的振动/099

4.7.3油膜涡动和油膜振荡引起的振动/100

4.7.4转子与定子部分摩擦故障引起的振动/102

4.7.5转子过盈配合件过盈不足引起的振动/103

4.7.6喘振引起的振动/104

4.7.7转子弯曲引起的振动/105

参考文献/105

第5章风机的维护与检修

5.1风机的组成与分类/107

5.1.1分类/107

5.1.2性能用途/109

5.2离心式鼓风机的维护与检修/109

5.2.1拆装程序/109

5.2.2检修技术/110

5.3离心式通风机的维护与检修/112

5.3.1拆装程序/112

5.3.2检修技术/112

5.3.3常见故障及处理方法/113

5.4轴流式通风机的维护与检修/114

5.4.1拆装程序/114

5.4.2检修技术/114

5.4.3常见故障及处理方法/117

5.5罗茨鼓风机的维护与检修/118

5.5.1拆装程序/118

5.5.2检修内容/119

5.5.3检修技术/119

5.5.4常见故障及处理方法/121

5.6风机的常见故障及处理方法/122

5.6.1风机轴承振动超标/122

5.6.2轴承温度高/123

5.6.3动叶卡涩/123

5.6.4旋转失速和喘振/123

参考文献/124

第6章过滤机的维护与检修

6.1过滤机的分类/126

6.2过滤机的检修/130

6.2.1转鼓真空过滤机的检修/130

6.2.2圆盘真空过滤机的检修/132

6.2.3板框压滤机的检修/133

6.3过滤机的试车/135

6.3.1转鼓真空过滤机的试车/135

6.3.2圆盘真空过滤机的试车/136

6.3.3板框压滤机的试车/136

6.4过滤机的常见故障及处理方法/136

6.4.1转鼓真空过滤机的常见故障及处理方法/136

6.4.2圆盘真空过滤机的常见故障及处理方法/137

6.4.3板框压滤机的常见故障及处理方法/137

6.4.4盘式加压过滤机的常见故障与处理方法/138

参考文献/140

第7章工业锅炉的维护与检修

7.1锅炉的日常维护/141

7.2燃烧设备的常见故障及处理办法/142

7.2.1燃煤锅炉燃烧设备的常见故障及处理办法/142

7.2.2燃油燃气锅炉燃烧器的常见故障及处理办法/150

7.2.3电加热锅炉的常见故障与处理办法/153

7.2.4有机热载体锅炉带气故障与处理办法/153

7.3安全附件的常见故障与处理办法/154

7.4锅炉的运行故障与处理办法/158

7.5工业锅炉的事故与处理办法/159

参考文献/164

第8章换热设备的维护与检修

8.1常用换热设备的检修和检修技术/165

8.1.1管壳式换热器的检修和检修技术/165

8.1.2板式换热器的检修和检修技术/172

8.2换热器的诊断方法/173

8.2.1腐蚀程度的极值分析法/173

8.2.2涡流探伤腐蚀诊断/175

8.2.3管子管板角焊缝的诊断/175

8.3常见故障及处理方法/177

8.4典型损坏原因分析及修复/177

8.4.1高压蒸汽过热器/177

8.4.2一段炉空气预热器/184

8.5废热锅炉的维护与检修技术/186

8.5.1废热锅炉的检修内容/187

8.5.2废热锅炉主要部件的检修/187

8.5.3废热锅炉的维护/189

8.5.4常见故障及处理方法/189

8.5.5废热锅炉的修理/190

参考文献/195

第9章工业汽轮机的维护与检修

9.1检修周期和检修内容/197

9.1.1检修周期/197

9.1.2检修内容/197

9.2汽轮机的主要拆、装程序/198

9.3主要零部件的维护与检修/199

9.3.1转子组件/199

9.3.2气缸及机座/201

9.3.3蒸汽室、汽封、隔板或静叶持环/203

9.3.4径向轴承/203

9.3.5止推轴承/204

9.3.6轴承座/204

9.4汽轮机的回装/204

9.5转速调节和保安系统的检修/205

9.5.1转速调节和保安系统的检修/205

9.5.2转速调节系统的整定/207

9.5.3保安系统的试验/207

参考文献/207

第10章燃气轮机的维护与检修

10.1化工装置常用燃气轮机的大修/211

10.2主要零部件的维护与检修/212

10.2.1压气机气缸/212

10.2.2转子组件/213

10.2.3压气机叶片/213

10.2.4燃烧系统/213

10.2.5透平/214

10.2.6轴承/215

10.3大修回装后各部间隙的测量和调整/216

10.3.1高、低压透平转子间隙/216

10.3.2转子定心尺寸/216

10.3.3对中找正/216

10.4机组脱扣试验/219

10.5常见故障及处理方法/220

参考文献/220

第11章反应设备的维护与检修

11.1反应设备的使用与维护/222

11.1.1反应设备在使用与维护时存在的问题/222

11.1.2反应设备的安装、维修与改造/223

11.1.3反应设备的应急措施/223

11.1.4常见故障及处理方法/224

11.1.5反应设备易发生问题的部位和消除方法/225

11.1.6反应设备中搅拌器的使用注意事项/226

11.1.7反应设备中搅拌器的常见故障及处理方法/227

11.1.8反应设备的运行与维护/228

11.2氨合成塔的检修和检修技术/228

11.3二氧化碳吸收塔的检修与检修技术/232

11.3.1二氧化碳的脱除/232

11.3.2凯洛格型二氧化碳吸收塔的检修与检修技术/233

11.3.3UHDE-ICI型二氧化碳吸收塔的检修与检修技术/236

11.3.4二氧化碳吸收塔的事故及分析/238

11.4二氧化碳再生塔的检修与检修技术/239

11.4.1二氧化碳的再生/239

11.4.2凯洛格型再生塔的检修与检修技术/240

11.4.3UHDE-ICI型二氧化碳再生塔的检修与检修技术/242

11.5尿素合成塔的检修及检修技术/244

11.5.1衬里的检修/244

11.5.2密封结构的检修/246

11.5.3内件的检修/246

11.5.4检漏管的检修/247

11.5.5安全附件的检修/247

11.5.6检修焊接的质量标准/247

11.5.7检修安全注意事项/247

11.6汽提塔的检修及检修技术/248

11.6.1密封结构的检修/248

11.6.2衬里的检修/249

11.6.3液体分布系统的检修/250

11.6.4列管的检修/250

11.6.5管板的检修/251

11.6.6碳钢壳体的检修/252

11.6.7安全附件的检修/252

11.6.8检修质量标准/253

参考文献/253

第12章转化炉设备的维护与检修

12.1一段转化炉的检修/255

12.1.1一段转化炉的检查/255

12.1.2一段转化炉的检修/256

12.2二段转化炉的检修/267

12.2.1二段转化炉的检查/267

12.2.2二段转化炉的检修/267

12.3转化设备的检修技术/272

12.3.1凯洛格型转化设备的检修技术资料/272

12.3.2UHDE型转化设备的检修技术资料/274

参考文献/277

第13章控制系统的维护与检修

13.1控制系统的组成/278

13.2过程设备的控制方案/280

13.2.1化工泵的控制/280

13.2.2工业蒸汽轮机的控制/281

13.2.3工业重型燃气轮机的控制/282

13.2.4离心式压缩机的控制/283

13.2.5换热设备的控制/284

13.2.6转化炉的控制/285

13.2.7塔设备和容器的控制/286

13.3测量仪表的维护与检修/287

13.3.1压力测量仪表的维护与检修/287

13.3.2流量测量仪表的维护与检修/289

13.3.3物位测量仪表的维护与检修/293

13.3.4温度测量仪表的维护与检修/295

13.3.5在线分析仪表的维护与检修/298

13.4控制系统的维护与检修/299

13.5阀门的维护与检修/301

13.5.1调节阀的维护与检修/301

13.5.2闸阀的维护与检修/304

13.5.3截止阀的维护与检修/305

13.5.4节流阀的维护与检修/306

13.5.5旋塞阀的维护与检修/307

13.5.6球阀的维护与检修/308

13.5.7隔膜阀的维护与检修/309

13.5.8止回阀的维护与检修/310

13.5.9安全阀的维护与检修/312

13.5.10减压阀的维护与检修/314

13.5.11蝶阀的维护与检修/316

13.5.12疏水阀的维护与检修/317

参考文献/319

第14章零部件的修复与再制造技术

14.1热喷涂和喷焊/321

14.1.1常用的热喷涂和喷焊工艺/321

14.1.2氧-乙炔火焰喷涂和喷焊工艺/322

14.2激光熔覆/326

14.2.1激光熔覆技术的特点/327

14.2.2激光熔覆成形技术的研究进展/328

14.2.3激光熔覆修复工艺的优越性/329

14.2.4激光熔覆修复技术在化工企业中的应用前景/330

14.3电火花沉积/331

14.3.1电火花表面沉积技术的原理/331

14.3.2电火花表面沉积技术的特点/332

14.3.3电火花沉积技术的国内外研究进展/332

14.4粘接/334

14.4.1粘接剂的分类/334

14.4.2粘接剂的选用/335

14.4.3粘接工艺/336

14.4.4粘接接头的设计/336

14.4.5粘接技术的应用实例/337

14.5涂镀/338

14.5.1涂镀的原理和特点/338

14.5.2涂镀的设备与工具/338

14.5.3涂镀用溶液/339

14.5.4涂镀工艺/340

14.5.5涂镀操作/341

14.5.6涂镀操作的安全注意事项/342

14.5.7涂镀的应用实例/342

14.6逆向工程技术/342

14.6.1逆向工程的关键技术/343

14.6.2逆向工程的应用/345

14.6.3逆向工程辅助废旧零部件再制造/345

参考文献/346

设备与机器是企业生产的重要物质基础，是创造经济效益的重要工具。设备发生故障，不仅会因停产而造成巨大的经济损失，还会危及人身安全和污染环境。为防止设备和机器的非正常故障性停车，就必须对其适时地进行维修。维修技术的提高已逐渐发展成为企业科技进步的重要标志，不仅有利于保障企业的安全、稳定、长周期、满负荷生产，提高设备运转率，也有利于节约维修费用。“工欲善其事，必先利其器”。随着科学技术的进步与过程工业的发展，过程装备技术也在日新月异地改进。为了适应现代过程工业发展的需要，促进现代过程工业中机器与设备的维修技术与水平发展，提高其管理水平与检修技术，在江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015A022)的资助下，我们编写了这本《工业过程设备维护与检修》。《工业过程设备维护与检修》主要针对过程工业生产系统中不同的生产过程及所使用的不同设备，讨论各种设备在运行过程中可能发生的故障及发生故障后的检修方法。本书除理论阐述外，还列举了许多工业应用实例，具有很强的实践性，使读者能通过本书的学习，对目前过程工业中涉及的不同工艺过程与设备发生故障后的检修技术有一个概括性的了解。全书共分14章。第1章针对过程工业所用原料和生产产品的特性，阐述了设备维护与检修对过程工业生产的重要性；第2章对泵的维护与检修进行了介绍；第3章对往复式压缩机的维护与检修进行了介绍；第4章对离心式压缩机的维护与检修进行了介绍；第5章对风机的维护与检修进行了介绍；第6章对过滤机的维护与检修进行了介绍；第7章对锅炉的维护及常见故障进行了介绍；第8章对换热设备的维护与检修进行了介绍；第9章对工业汽轮机的维护与检修进行了介绍；第10章对燃气轮机的维护与检修进行了介绍；第11章对反应设备的维护与检修进行了介绍；第12章对转化炉的维护与检修进行了介绍；第13章对过程控制系统主要组成件的维护与检修进行了介绍；第14章对废旧零部件的各种修复与再制造技术进行了介绍。全书由南京工业大学廖传华、朱廷风和南京三方化工设备监理有限公司王妍著，其中第1章、第6章、第8章、第11章、第12章、第13章、第14章由廖传华著，第2～5章由朱廷风著，第7章、第9章、第10章由王妍著。全书由廖传华统稿。全书从选题到材料的收集整理、文稿的编写及修订等方面都得到了南京工业大学黄振仁教授的大力支持，在此深表感谢。南京三方化工设备监理有限公司赵清万、许开明、李志强、南京工业大学李政辉对本书的写作工作提出了大量宝贵的建议，南京朗润机电进出口公司朱海舟提供了大量图片资料，研究生赵忠祥、闫正文、王太东、李洋、刘状、汪威、李亚丽、廖玮、宗建军等在资料收集与文字处理方面提供了大量的帮助，在此一并表示衷心的感谢。本书的编写与修改工作历时三年，虽经多次完善，但由于作者水平有限，不足之处在所难免，敬请广大读者不吝赐教。在编写过程中参考了相关文献资料，书中没有一一列出，在此一并表示衷心的感谢。著者2017年8月于南京工业大学