《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)指南

1、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南第I篇 化工設(shè)備材料第1章 化工設(shè)備材料及其選擇掌握金屬材料的機(jī)械性能的主要指標(biāo)概念；了解金屬材料的物理性能、化學(xué)性能及工藝性能；了解鐵碳合金組織、結(jié)構(gòu)及其對(duì)性能的影響；掌握鋼的化學(xué)成分對(duì)鋼的性能影響；掌握碳鋼、鑄鐵、低合金鋼、不銹鋼和特種鋼的分類，牌號(hào)，特性及用途；了解鋼材常用熱處理工藝及其作用；了解化工設(shè)備形成化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕的條件，化工設(shè)備腐蝕破壞的形式及防腐措施；了解選材的原則，會(huì)運(yùn)用選材原則對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行選材。重點(diǎn)和難點(diǎn)材料各種強(qiáng)度指標(biāo)的含義；材料塑性（靜載荷）與沖擊韌性（動(dòng)載荷）的區(qū)別，掌握沖擊韌性對(duì)化工設(shè)備材料的意義；特別是低溫環(huán)境下工作的化工設(shè)備，必

2、須進(jìn)行低溫沖擊韌性試驗(yàn)；C元素對(duì)材料性能的影響，碳鋼與鑄鐵的區(qū)別；常用碳鋼、低合金鋼和特種鋼分類、牌號(hào)、特性和用途；晶間腐蝕的概念和發(fā)生條件；根據(jù)給定的工況條件進(jìn)行化工設(shè)備材料選用。第II篇 化工容器設(shè)計(jì) 第2章 容器設(shè)計(jì)的基本知識(shí)了解壓力容器的分類與管理掌握容器設(shè)計(jì)的基本要求基本掌握容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化的概念了解壓力容器基本法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)和難點(diǎn)按壓力、溫度、監(jiān)管三種壓力容器分類方式；壓力容器主要標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)第3章 內(nèi)壓薄壁容器的應(yīng)力分析了解薄膜應(yīng)力理論；掌握?qǐng)A筒、球殼、橢圓殼、錐殼等殼體的應(yīng)力分布特點(diǎn)，掌握這些殼體的薄膜應(yīng)力的計(jì)算；了解邊緣應(yīng)力的概念及其特性重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力分析的基本假設(shè)

3、；第一曲率半徑和第二曲率半徑的概念；圓筒、球殼、橢圓殼、錐殼等殼體的應(yīng)力分布特點(diǎn)和相應(yīng)薄膜應(yīng)力的計(jì)算；邊緣應(yīng)力的概念及其特性第4章 內(nèi)壓薄壁圓筒與封頭的強(qiáng)度設(shè)計(jì)掌握容器失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則掌握內(nèi)壓薄壁圓筒的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法及其設(shè)計(jì)公式掌握容器設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和確定了解容器壓力試驗(yàn)的目的及方法，掌握容器壓力試驗(yàn)強(qiáng)度校核計(jì)算掌握橢圓形、球形封頭的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法了解錐形封頭和平板封頭的設(shè)計(jì)方法學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，首先要掌握工程設(shè)計(jì)的基本思想，即化工設(shè)備首要保證就是安全性和可靠性。在此指導(dǎo)思想下，化工設(shè)備設(shè)計(jì)有三種模式，即設(shè)計(jì)條件、結(jié)構(gòu)尺寸、安全限值三項(xiàng)，在已知兩項(xiàng)的情況下，可以對(duì)第三項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算的依據(jù)就是

4、彈性失效準(zhǔn)則。本章的重點(diǎn)在于可以確定設(shè)計(jì)條件和安全限值的情況下，如何對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行壓力試驗(yàn)校核。因此，本章沿著以下思路進(jìn)行教學(xué)，課下可以融會(huì)貫通。彈性失效準(zhǔn)則內(nèi)壓薄壁容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式（由設(shè)計(jì)條件和安全限值計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸）設(shè)計(jì)條件的選取原則（設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度）安全限值的選取原則（安全系數(shù)和許用應(yīng)力）最后得出計(jì)算厚度圓整至圖樣厚度（腐蝕裕量、鋼板負(fù)偏差）壓力試驗(yàn)校核（水壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)）。重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)壓薄壁容器的彈性失效準(zhǔn)則；內(nèi)壓薄壁圓筒的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法及其設(shè)計(jì)公式；設(shè)計(jì)參數(shù)（設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、計(jì)算壓力、焊縫系數(shù)、安全系數(shù)、許用壓力等）的選??；幾種厚度概念以及

5、之間的區(qū)別和聯(lián)系；容器壓力試驗(yàn)強(qiáng)度校核的目的、方法和計(jì)算；橢圓形、球形封頭的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)；第5章 外壓容器設(shè)計(jì)掌握失穩(wěn)概念和外壓圓筒設(shè)計(jì)準(zhǔn)則掌握臨界壓力的概念及影響臨界壓力的因素掌握外壓圓筒設(shè)計(jì)的工程圖算法掌握外壓球殼及凸形封頭設(shè)計(jì)的工程圖算法了解加強(qiáng)圈的作用及結(jié)構(gòu)重點(diǎn)和難點(diǎn)外壓容器失效模式以及與內(nèi)壓容器失效模式的不同；失穩(wěn)概念和外壓圓筒設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；計(jì)算長度的概念；臨界壓力的概念及影響臨界壓力的因素；外壓圓筒設(shè)計(jì)的工程圖算法第6章 容器零部件掌握法蘭連接的密封原理、結(jié)構(gòu)形式和分類，了解法蘭密封墊的選擇掌握法蘭標(biāo)準(zhǔn)及其標(biāo)準(zhǔn)的使用方法掌握容器支座（雙鞍支座）的結(jié)構(gòu)、安裝方法及其標(biāo)準(zhǔn)選用 掌握容器開

6、孔補(bǔ)強(qiáng)的原則及其設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)和難點(diǎn)法蘭連接的密封原理、結(jié)構(gòu)形式和分類；我國法蘭標(biāo)準(zhǔn)及其標(biāo)準(zhǔn)的使用方法；會(huì)根據(jù)給定條件選用容器法蘭或管法蘭，并查取相關(guān)尺寸；要求能夠手工繪圖，描述常見板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭和帶頸對(duì)焊法蘭的連接結(jié)構(gòu)；容器支座（雙鞍支座）的結(jié)構(gòu)、安裝位置的要求；容器開孔補(bǔ)強(qiáng)的等面積設(shè)計(jì)方法第III篇 化工容器設(shè)計(jì)第7章 管殼式換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)了解管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件、分類與機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容掌握管板與管子、管板與殼體的連接方式；掌握管板結(jié)構(gòu)；了解溫差應(yīng)力的產(chǎn)生原因、計(jì)算方法；溫差應(yīng)力的補(bǔ)償措施；掌握拉脫力產(chǎn)生的原因及計(jì)算方法。重點(diǎn)和難點(diǎn)管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件、分類；管板與管子、管板與殼體的連接方式；溫差應(yīng)力的產(chǎn)生原因、計(jì)算方法；溫差應(yīng)力的補(bǔ)償措施；拉脫力產(chǎn)生的原因及計(jì)算方法第8章 塔設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)