化工设备设计与制造技术问答：菜鸟成长笔记

　　贾武岗主编的《化工设备设计与制造技术问答——菜鸟成长笔记》一书是作者多年工作笔记的整理总结。本书以大量工程实例为素材，从化工设备的基础知识入手，对标准条文、设计和制造过程中常见问题进行了解答，并根据编者实际工作经验提出了使用中需注意的问题。本书内容实用，语言精炼易懂，可以为初入门的读者迅速掌握化工设备设计与制造相关知识提供帮助。

　　本书是作者多年工作笔记的整理总结，从化工设备的基础知识入手，对标准条文、设计和制造过程中常见问题进行了解答，并根据编者实际工作经验提出了使用中需注意的问题。主要内容包括：法规和标准、压力容器基础知识、材料、一般容器、卧式容器、热交换器、塔器、搅拌设备、大型储罐、制图、制造施工及管理、常用标准规范目录及注意问题。
　　本书以大量工程实例为素材，图文并茂，内容实用，可为石化、化工、医药、冶金、能源、环保、轻纺、食品、城建等领域从事化工设备相关工作的工程师提供帮助，也可供从事特种设备监察管理工作的技术人员、大中专院校相关专业师生学习参考。

“第1章法规和标准
1.1我国特种设备法规标准体系分为哪些层次？
1.2《特种设备安全监察条例》是何时发布的？
1.3什么是特种设备？
1.4什么是特种设备安全监察？安全监察的五个体系指的是什么？特种设备安全工作的原则是什么？
1.5特种设备安全监督管理部门是哪些机构？
1.6特种设备安全监督管理部门有哪些职责？
1.7特种设备的生产单位应当履行哪些安全质量义务？
1.8《条例》规定了哪些法律责任？
1.9特种设备事故是如何分类的？
1.10什么是压力容器.
1.11《固定式压力容器安全技术监察规程》适用和不适用的范围是什么？
1.12压力容器的范围是如何界定的？
1.13《固容规》注1.4提到的气相空间是指容器内介质液面以上的空气空间，还是整个容器的体积？(或者问：对于气、液两种介质的空间，应如何考虑容积问题？)
1.14《固容规》注1.4提到的气相空间，如果一个盛水的容器，工作压力大于0.1MPa，如何界定它是否受《固容规》管辖，充满和不充满是否有区别？
1.15容器的工作压力高于0.1MPa，高于和低于标准沸点来界定容器是否归《固容规》管辖有何区别？
1.16《固容规》对压力容器类别是如何划分的？
1.17带盘管的设备在划类时应注意哪些问题？
1.18如何简化《固容规》对压力容器类别的划分？
1.19压力容器的设计许可资质如何划分？
1.20压力容器的制造许可资质是如何分类的？
1.21《固容规》3.17中提到了强渗透性介质，什么是强渗透性介质？
1.22《固容规》对压力容器设计使用年限(寿命)有无规定？
1.23什么是简单压力容器？有哪些特点？
1.24《简单压力容器安全技术监察规程》和《固定式压力容器安全技术监察规程》是什么关系？
1.25《固容规》和GB 150是什么关系.GB 150在整个压力容器标准体系中是什么地位？
1.26如何正确使用标准规范？
1.27在标准执行中对例如“应该、禁止”等词应如何理解？
1.28请简要介绍欧盟PED指令和EN13445。

第2章基础知识
2.1压力容器的品种主要划分为哪几种？
2.2什么是反应容器？请举例说明。
2.3什么是换热容器？请举例说明。
2.4什么是分离容器？请举例说明。
2.5什么是储存容器？请举例说明。
2.6什么是公称直径？
2.7什么是公称压力？
2.8什么是最高允许工作压力？
2.9什么是计算厚度.
2.10计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、钢材厚度和焊后热处理厚度是
如何定义的？相互之间的关系是怎么样的？
2.11设计压力与计算压力有何不同.如何确定？
2.12什么是设计温度？
2.13什么是安全系数？确定钢材许用应力为什么要考虑安全系数？
2.14什么是弹性失稳和非弹性失稳？用高强度钢代替低强度钢可否提高容器的
弹性稳定性？
2.15什么是低温设备.
2.16什么是低温低应力？
2.17压力容器主要受压元件有哪些？
2.18什么是一次应力、二次应力和峰值应力？
2.19压力容器的焊接接头如何分类？
2.20什么是尿素四大件？
2.21化工设备行业常用名词的别称有哪些？

第3章材料
3.1压力容器常用的材料类型有哪些？
3.2压力容器常用钢材的术语有哪些？是如何定义的？请举例说明。
3.3双相钢有什么特点？
3.4什么是焊材的型号和牌号？
3.5什么是碳当量？
3.6什么是炉外精炼？
3.7哪些材料需要炉外精炼？
3.8压力容器用材料对使用状态有何规定？
3.9在什么情况下应对材料进行复验？
3.10压力容器设计过程中选材主要遵循哪些原则？
3.11什么是原平板？什么是开平板？
3.12什么是沸腾钢、镇静钢、半镇静钢？
3.13压力容器用钢为何要限制磷、硫含量？
3.14钢材有哪些常见缺陷？
3.15钢板厚度的常用规格有哪些？
3.16对压力容器设计过程中选材有哪些建议？
3.17使用Q245R、Q345R时应注意哪些问题？
3.18哪些钢材为高强钢？
3.19基层材料为碳素钢或碳锰钢，复层材料为奥氏体不锈钢的复合钢板最高
使用温度为多少？
3.20螺栓、螺母选用时，从组合上应如何考虑？
3.21用于壳体的钢板在哪些情况下需要进行100%的超声波检测？
3.22为什么有的碳素钢板和低合金钢板，要在正火状态下使用？
3.23低温设备为何要进行低温冲击试验？
3.24压力容器常用有色金属有哪些？

第4章一般容器
4.1GB 150处理问题的总体思路是怎样的？
4.2压力容器在设计中应如何兼顾安全性和经济性？
4.3盛装毒性程度为极度、高度危害介质的容器应注意哪些问题？
4.4压力容器筒体上开孔形状有什么要求？
4.5高强钢(标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的材料）制设备在
设计、制造、检验等方面有何特殊要求？
4.6容器开孔后为什么需要补强？
4.7试述补强圈补强的优缺点？
4.8压力容器对补强圈的使用有何规定？
4.9加工成形后不包括腐蚀裕量的钢制压力容器圆筒有何规定？
4.10常见的容器封头有哪几种？各有何优缺点？
4.11椭圆和碟形等封头为什么带有直边？
4.12法兰密封形式有哪些？
4.13什么是窄面法兰和宽面法兰？
4.14法兰密封面有哪几种形式？各有何特点？各适用于哪些场合？
4.15石棉垫片对人体的危害有哪些？
4.16什么是专用级紧固件和商品级紧固件？
4.17立式容器的支座有哪些？如何选型？
4.18支腿的适用范围、特点及结构形式有哪些？
4.19支承式支座的适用范围、特点及结构形式有哪些？
4.20垫片性能参数y和m是如何定义的？其物理意义是什么？使用中要注意
什么问题？
4.21如何进行人孔和手孔结构形式的设计选型？
4.22在什么情况下应设置吊耳？吊耳应如何选择？
4.23在什么情况下应提出对接管与壳体连接部位的圆角要求？
4.24钢材代用一般应考虑哪些因素？
4.25为什么焊接接头是压力容器的薄弱环节？
4.26哪些情况需要对A、B类对接接头进行100%的射线或超声检测？
4.27在什么情况下应进行焊后热处理或恢复力学性能热处理？
4.28第Ⅲ类压力容器在设计制造等方面要注意哪些问题？
4.29耐压试验的目的是什么？外压容器为什么以内压进行耐压试验？
4.30GB 150.1中4.6.1.7b）款对多腔容器的耐压试验中规定“如不能满足
稳定性要求，则应先进行泄漏检查，合格后进行耐压试验……”，如何
理解“泄漏检查”，若多腔容器的内筒为常压时，“泄漏检查”如何做？
4.31GB150.1中4.6.2.2条“耐压试验压力”中，试验压力“注3：［σ］t不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值。”此句话该如何解释？
4.32管口方位应考虑哪些因素？
4.33低温脆性破坏的特征有哪些？
4.34低温压力容器的结构设计应考虑什么问题？

第5章卧式容器
5.1卧式容器的设计计算通常应包括哪些内容？
5.2卧式容器的鞍座设计应注意哪些问题？
5.3在双支座卧式容器设计中，为什么要求A≤0.2L，并尽可能满足A≤0.5Ra？
5.4为何卧式容器多采用双支座？
5.5鞍座处筒体周向应力不能通过时，应如何进行结构参数的调整？

第6章热交换器
6.1简述热交换器在化工装置的重要性。
6.2热交换器有哪些分类？
6.3管壳式换热器有哪些类型？各有何优缺点？
6.4管壳式换热器如何选择流体的流通通道？
6.5换热管与管板之间的连接方式有哪几种？各自的适用范围如何？
6.6换热管与管板的胀接方法有哪些？
6.7先胀后焊还是先焊后胀如何选择？
6.8什么是内孔焊？
6.9如何确定换热管的中心距？
6.10换热管为什么可以不考虑腐蚀裕量？
6.11换热管有哪些特殊要求.
6.12换热面积如何计算？
6.13GB 151标准中换热器壳体最小厚度由哪些因素决定？
6.14对多管程管壳式换热器，分程设计应如何考虑？
6.15多管程换热器各程之间，换热管根数有何要求？
6.16举例说明换热管的排列形式？
6.17GB 151规定管板材料必须采用锻件的情况有哪些？
6.18管箱平盖的计算厚度应考虑哪些情况？
6.19在什么情况下固定管板式换热器的壳程需设置膨胀节？
6.20如何改善固定管板换热器中换热管作为压杆的受力状态？
6.21U形管换热器管板与管壳程连接结构有哪些？
6.22折流板的形式有哪些？在什么情况下使用？
6.23管壳式换热器中折流板的布置应遵循什么原则？
6.24管壳式换热器中折流板的最小间距和最大间距为多少？
6.25在什么情况下，管壳式换热器应设置支持板？
6.26双管板换热器的特点是什么？在什么情况下使用？
6.27管壳式换热器管束的组装方式有哪些？
6.28当管程耐压试验压力高于壳程时，如何检验换热管与管板焊接接头的致密性？

第7章塔器
7.1什么是塔器？
7.2塔器是如何分类的？
7.3塔器的设计和制造是如何分工的？
7.4JB/T 4710规定高度和高径比适用范围的原因是什么？
7.5塔器设计中有关风和地震的基本概念有哪些？
7.6什么是塔器的灵敏板？
7.7什么是液泛？
7.8为何地脚螺栓的安全系数小于压力容器法兰的安全系数？
7.9裙座为何要设置排气孔或排气管？
7.10何时采用圆锥形裙座？
7.11为什么要对塔器顶部挠度进行控制？
7.12填料按其堆砌方式可分为哪两类？各有哪些常见的填料？
7.13填料塔的附属设备有哪些？
7.14常用的塔盘有哪些？
7.15塔盘主要由哪些部分组成？
7.16塔器的最大吊装质量应包含哪些内容？
第8章搅拌设备
8.1化工装置中搅拌设备的作用有哪些？
8.2搅拌设备由哪些部分组成？
8.3搅拌设备设计和制造是如何分工的？
8.4什么是刚性轴.什么是挠性轴？
8.5搅拌容器的底座有哪些结构形式？各有什么特点？
8.6夹套结构有哪些？
8.7夹套容器内筒的设计压力如何确定？

第9章大型储罐
9.1大型立式圆筒形储罐分为哪几类？
9.2什么是大罐的弱顶结构？
9.3什么是罐底的边缘板和中幅板？罐底的排板有哪两种形式？
9.4罐底的焊接形式分为哪两种？
9.5底圈罐壁板和罐底边缘板的T形接头设计应注意哪些问题？
9.6什么是大型储罐现场组装的倒装法？
9.7什么是大型储罐现场组装的正装法？
9.8在大型储罐的施工中，为什么常采用倒装法？
9.9什么是真空箱法？
9.10大罐的常用附件（或配件）有哪些？作用是什么？

第10章制图
10.1什么是项目设计规定？
10.2什么是工程图？
10.3什么是施工图？
10.4压力容器的装配图由哪些部分组成？
10.5设备专业施工图设计的一般步骤及要点有哪些？
10.6釜式再沸器的滑道应如何表示？
10.7压力容器设计中的常见问题有哪些？
10.8采用EXCEL编制计算书的建议有哪些？
10.9采用CAD进行机械制图的建议有哪些？
10.10设计中有哪些速记法则？

第11章制造施工及管理
11.1为什么承受内、外压筒体对圆度的要求不一样？
11.2压力容器组装时为什么不允许采用强力组装？
11.3简述焊接坡口的尺寸参数对焊接接头的影响。
11.4什么是焊接性能试验？
11.5什么是焊接工艺评定？
11.6什么是焊接工艺规程(WPS)？
11.7什么是焊接作业指导书（WWI）？
11.8焊接性能试验与焊接工艺评定有什么区别与联系？
11.9焊接工艺评定报告（PQR）与焊接工艺规程（WPS）之间的关系是怎
样的？
11.10焊接工艺评定和焊工技能考试有何区别？
11.11焊接工艺评定试件与产品焊接试件有何区别？
11.12哪些压力容器应制备产品焊接试件
11.13焊接工艺评定试件的无损检测有何要求？
11.14焊缝与焊接接头的区别是什么？
11.15马氏体（铁素体）、奥氏体不锈钢复合钢的焊接注意事项有哪些？
11.16请简述焊缝余高的作用和危害。
11.17什么是加工硬化.有何危害？
11.18压力容器的热处理类型有哪些？
11.19钢材的热处理类型有哪些？
11.20什么是后热？有何作用？
11.21某复合板（基层材料为碳钢、覆层材料为不锈钢）制压力容器，由于介质为极度危害而且要求进行焊后热处理，若热处理会引起覆层材料耐腐蚀性能(晶间腐蚀)降低，是否可以取消热处理？
11.22无损检测的方法有哪些.如何选择
11.23常用无损检测方法的原理是什么？有何特点？
11.24什么是焊材的一级库和二级库？
11.25焊条药皮的作用是什么？
11.26酸性焊条的特点及其使用范围如何？
11.27碱性焊条的特点及其应用范围如何？
11.28不锈钢容器表面处理的种类有哪些？
11.29设备制造中的常见问题有哪些？
11.30塔类设备预埋地脚螺栓施工质量控制要点有哪些？
11.31设备制造过程中管口问题的解决方法有哪些？
11.32塔器吊装施工安全控制要点有哪些？
11.33是不是所有类别的压力容器安装都要办理告知？
11.34用装修房子举例说明什么是隐蔽工程。
11.35压力容器监造工作的主要内容有哪些？
11.36压力容器的出厂文件应包含哪些内容？
11.37压力容器充氮保护的目的是什么？
11.38什么是总承包工程（EPC）
第12章常用标准规范目录及注意问题
12.1压力容器的标准体系类型有哪些？
12.2什么是TSG规范？是如何分类的？
12.3什么是NB标准？
12.4特种设备安全技术规范有哪些？
12.5设计、制造与检验标准有哪些？
12.6材料及其相关标准有哪些？
12.7零部件及其相关标准有哪些？
12.8国家质量监督检验检疫总局公告有哪些？
12.9国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局有关文件有哪些？
12.10建造过程常见问题解答。

附录压力容器事故处理及设计者的自我保护

参考文献