本書在第二版的基礎上增加了材料介紹、尋找系統故障以及作者見證過的嚴重錯誤案例等內容, 并且對化工單元設備管道儀表流程圖和有關計算也進行了補充, 使其更加完善、系統化, 實用性和系統性更強。本書對在工廠直接操作生產的人員有很大幫助, 也可指導化工、石油化工、醫藥、發電、環保等行業的設計人員進行工廠設計, 還可作為大學化工專業即將畢業的本科生或研究生的輔助閱讀資料。
代號索引第1章 引言 111.1 系統工程的定義 111.2 基本知識和熟練要求 121.3 系統設計的重要性 12第2章 管道儀表流程圖的圖面布置和制圖要求 132.1 圖面布置 13 2.1.1 工藝管道儀表流程圖 13 2.1.2 公用工程發生管道儀表流程圖 14 2.1.3 公用工程分配管道儀表流程圖 14 2.1.4 輔助系統管道儀表流程圖 142.2 管道儀表流程圖的圖號編制 142.3 管道儀表流程圖的制圖要求 142.4 管道儀表流程圖的設計內容 21 2.4.1 設備 21 2.4.2 配管 22 2.4.3 儀表和儀表配管 232.5 管線號的編制 25 2.5.1 需要編號的管線 25 2.5.2 不必編號的管線 25 2.5.3 管線編號原則 25 2.5.4 管線表 26 2.5.5 管線表填寫原則 28 2.5.6 管線表內容 28參考文獻 29第3章 化工裝置建造材料選用 30參考文獻 33第4章 配管 344.1 工業用管和管件 34 4.1.1 工業用管 34 4.1.2 管件 39 4.1.3 法蘭 394.2 閥門 41 4.2.1 閥門種類 41 4.2.2 閥門的選用 424.3 管道設計考慮要點 42 4.3.1 管道 42 4.3.2 切斷措施 46 4.3.3 控制閥 474.3.4 放空和放凈 48 4.3.5 取樣 50參考文獻 50第5章 儀表和控制 525.1 基本控制方案 525.2 工藝測量用儀表 59 5.2.1 壓力儀表 59 5.2.2 溫度儀表 60 5.2.3 流量儀表 61 5.2.4 液面儀表 64 5.2.5 分析儀 65 5.2.6 其他檢測儀表 67 5.2.7 傳感器和變送器 68 5.2.8 控制閥及其附件 685.3 聯鎖和可編程序控制器(PLC) 735.4 集中分散控制系統(DCS) 74參考文獻 74第6章 供電和電動機 766.1 化工廠的供電 766.2 不間斷電源(UPS)和備用電源 766.3 電動機的運行 77參考文獻 78第7章 工藝設備 797.1 泵 79 7.1.1 動力泵 80 7.1.2 容積式泵 937.2 風機和鼓風機 98 7.2.1 離心式風機和鼓風機 99 7.2.2 容積式鼓風機 1077.3 壓縮機 109 7.3.1 離心式壓縮機 109 7.3.2 往復式壓縮機 1257.4 真空設備 1357.5 蒸汽透平 1447.6 壓力容器 1497.7 塔 159 7.7.1 蒸餾塔 159 7.7.2 吸收、汽提和急冷塔 1727.8 儲罐 179 7.8.1 常壓儲存 179 7.8.2 壓力儲存 1827.9 換熱器 188 7.9.1 管殼式換熱器 193 7.9.2 螺旋板換熱器 198 7.9.3 板式換熱器 199 7.9.4 空冷器 2017.10 加熱爐和蒸汽鍋爐 206 7.10.1 加熱爐 206 7.10.2 蒸汽鍋爐 2327.11 過濾器 2377.12 輸送機 2477.13 其他設備 252參考文獻 255第8章 環境保護和生產人員的健康及安全 2598.1 環境保護 2598.2 生產人員的健康和安全 261參考文獻 263第9章 操作 2649.1 工廠的組織架構和運行 2649.2 設計和生產人員的立場和觀點的不同 265第10章 安全 26710.1 安全設計理念 26710.2 安全分析方法 27010.3 壓力泄放裝置的選擇與應用 276 10.3.1 有關壓力泄放裝置的專業名詞 276 10.3.2 壓力泄放設施的組合結構及分類 278 10.3.3 制定壓力泄放裝置需要泄放量和考慮要點 282 10.3.4 選用壓力泄放裝置考慮要點 288 10.3.5 安全閥泄放能力的計算 290 10.3.6 安全閥計算實例 297 10.3.7 安全閥的安裝 299 10.3.8 安全閥規格書的填寫 304參考文獻 311第11章 公用工程系統設計 31311.1 水系統、水處理和分配 313 11.1.1 生水系統 313 11.1.2 生活用水系統 314 11.1.3 雜用水系統 314 11.1.4 冷卻水系統 315 11.1.5 消防水系統 31811.2 蒸汽分配、鍋爐給水和蒸汽冷凝水系統 322 11.2.1 蒸汽分配系統 322 11.2.2 鍋爐給水系統 324 11.2.3 蒸汽冷凝水系統 32811.3 雜用壓縮空氣和儀表壓縮空氣系統 33111.4 惰性氣體和氮封 33611.5 燃料的分配 341 11.5.1 燃料油系統 341 11.5.2 燃料氣系統 34211.6 乙二醇系統 34311.7 火炬系統 345參考文獻 347第12章 水力計算 34912.1 流體物理特性和水力計算基本概念 34912.2 基本管道尺寸和壓降的計算方法 355 12.2.1 流速法 355 12.2.2 壓降法 35612.3 特殊管線的水力計算 363 12.3.1 重力流 363 12.3.2 長距離氣體輸送管線 365 12.3.3 真空管線 365 12.3.4 安全閥的進口和出口管道的尺寸計算 365 12.3.5 氣液兩相流管線 367 12.3.6 蒸汽冷凝水管線的壓降 368 12.3.7 熱虹吸再沸器的水力計算 370 12.3.8 加熱爐的傳輸管線 371 12.3.9 泵凈正吸入壓頭NPSH的計算 37212.4 控制閥的選用原則 37312.5 泵的計算 37812.6 壓縮機的計算 388參考文獻 397第13章 管道儀表流程圖的設計 39813.1 管道儀表流程圖設計步驟 398 13.1.1 管道儀表流程圖初步分析考慮要點 398 13.1.2 繪制初步管道儀表流程圖 401 13.1.3 初步的水力計算 403 13.1.4 工藝流程圖的危險和操作分析(HAZOP) 404 13.1.5 確定設計壓力、設計溫度、最高溫度、最低設計溫度 404 13.1.6 管道儀表流程圖的設計 416 13.1.7 管道儀表流程圖安全性的詳細分析 418 13.1.8 故障類型和影響分析(FMEA)復查 42113.2 工程設計中的管道儀表流程圖開展的實踐 422 13.2.1 管道儀表流程圖的初步條件版 422 13.2.2 管道儀表流程圖的內部審核版 422 13.2.3 管道儀表流程圖的供安全分析版 423 13.2.4 管道儀表流程圖的供建設單位批準版 423 13.2.5 管道儀表流程圖的設計版 424 13.2.6 管道儀表流程圖的施工版 424 13.2.7 管道儀表流程圖的竣工版 425 13.2.8 管道儀表流程圖的修改管理 425參考文獻 426第14章 管道儀表流程圖的設計實例 42714.1 設計實例(一)——油田氣凝液儲罐設施 427 14.1.1 裝置工藝流程說明 427 14.1.2 工藝管道儀表流程圖 428 14.1.3 公用工程分配系統管道儀表流程圖 43614.2 設計實例(二)——原油減壓分餾塔 438 14.2.1 減壓分餾系統簡單的流程說明 438 14.2.2 減壓分餾系統的操作 440 14.2.3 管道儀表流程圖的設計 441參考文獻 509第15章 尋找系統故障 51015.1 熟練人員的短缺 51015.2 尋找故障的過程 51115.3 一個尋找系統故障的個案 512參考文獻 514第16章 嚴重錯誤個案 51516.1 乙烯塔現場退火處理 51516.2 熱空氣注入已運行的燃料氣和火炬系統 51516.3 大型冷卻水泵氣蝕 51716.4 減壓塔壓力達不到設計指標 51816.5 壓縮機系統重大設計錯誤 519參考文獻 525附錄 526附錄1 設計常用的圖表 526附表1 流水穿越Sch.40壁厚鋼管 526附表2 飽和水和飽和蒸汽的特性(壓力) 528附表3 過熱蒸汽的特性 529附圖1 烴類的蒸氣壓力(摘自API技術數據手冊， 1977.9) 531附圖2 水在鋼管內流動的流速和壓頭損失 532附圖3 水的比定壓熱容值 533附圖4 混合物組分分子摩爾分數和質量分數的計算 533附錄2 英制/SI制計算單位對換表 534結束語 538
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