1、0第四章 静设备篇第 1 题 根据使用条件管道可分哪几类？答：管道按使用条件一般可分为以下几类：（1）水煤气输送管（2）无缝钢管（3）裂化用无缝钢管（4）锅炉用无缝钢管（5）高压无缝钢管（6）不锈、耐酸无缝管第 2 题 管道连接方式有哪几种？答：管道连接方式有以下几种：（1）焊接：所有压力管道尽量采用焊接，管径大于 32mm 且厚度在 4mm 以上采用电焊；管径在 32mm 以下，厚度在 3.5mm 以下采用气焊。（2）法兰：适用于一般管径、密封性要求高的管子连接。（3）丝扣：适用于管径小于 65mm，工作压力在 4 kgf/cm2 以下的温度低于 100的水管或低压煤气管。（4）活接头：适用
2、于经常拆洗的物料管道。（5）其它连接：如水泥砂浆接口、快速接头等。第 3 题 法兰的基本形式可分哪四类？ 答：可分为：(1) 整体法兰。(2) 带颈对焊法兰。 (3) 平焊法兰。(4) 松套法兰。第 4 题 法兰密封面型式有哪几类？答：有以下几类：(1)全平面；(2) 突面；(3) 凹凸面；(4) 榫槽面；(5) 环连接面；(6) 锥面。第 5 题 试述闸阀的结构和特点？答：闸阀又叫闸板阀，这种阀门的阀体内有一平板也叫闸板，与介质流动方向垂直，平板升起时阀即开启。该种阀门由于阀杆的结构形式不同可分为明杆式和暗杆式两类。闸阀的密封性能较好，流体阻力小，开启、关闭力较小，适用比较广泛。它一般适用于
3、大口径的管道上。第 6 题 试述截止阀的结构和特点？1答：截止阀是利用装在阀杆下面的阀盘与阀体的突缘部分相配合来控制阀的启闭，它的结构较简单，维护方便，截止阀也可以调节流量，应用也较广泛，但流体阻力较大。第 7 题 试述安全阀的结构和特点？答：主要用于锅炉和压力容器上。当介质压力超过规定数值时，自动开启，排除多余介质，直到压力降到一定数值后又自功关闭。安全购有弹簧式和杠杆式。弹簧式中又分封闭式和不封闭式。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作。一般易燃、易爆或有毒介质应选用封闭式；蒸汽或惰性气体可选用不封闭式。在弹簧安全阀中还有带扳手和不带扳手的，扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以
4、用作手动紧急泄压。杠杆式安全阀又叫重锤式安全阀，主要靠杠杆重锤的作用力而工作。第 8 题 阀门安装要注意哪些方面？答：要注意以下几个方面：（1）新阀门安装前，必须进行过试压检查，以确保阀门的各密封点不泄漏。如果阀门内泄，阀芯及阀座均应研磨，直至不漏。（2）安装时对于有方向性要求的阀门，必须保证与介质流向一致。（3）与阀门连接的管法兰，应与阀门法兰配对。严禁不同规格的阀门代用。（4）阀门垫片质量应符合有关标准，垫片放置要准确到位，防止压偏。（5）螺栓规格要与法兰配对，不能用小一级的螺栓代用，拧紧螺栓时，要对角拧紧，吃力要均匀。第 9 题 使用阀门时应注意哪些方面？答：要注意以下几个方面：（1）开
5、关阀要用力均匀，严禁敲打，以免损坏手轮及铜套。（2）新安装的阀门要开关一次，确认阀门的灵活程度。（3）新安装的阀门在阀门丝杆上应均匀涂抹黄油，以保证开关灵活，对于锈迹斑斑，开、关不灵的阀门应除锈，抹黄油。（4）对于有传动装置的阀门，应定期更换润滑油（脂） ，定期检查确认。（5）停工检修时应对填料出现泄漏阀门的填料进行更换，填料压盖受力均匀，而且不能压的太紧。（6）冬季，铸铁阀门做好防冻防凝工作，防止阀门冻裂。（7）阀门开启时，丝杆应留几扣，不能将阀杆全部拉出。第 10 题 炼油设备一般包括哪些？答：炼油厂的设备总的包括动设备和静设备，其中动设备包括：压缩机、泵、风机等。2静设备包括：各种压力容
6、器，如反应器、塔、换热器、容器等,以及加热炉和其他不符合压力容器条件的设备，如抽空器、过滤器、消音器等。其中压力容器是主要部分。还有一部分是动静兼备的，如空冷器、带空气预热的加热炉等。第 11 题 何谓压力容器？其压力来源于什么？答：压力容器也叫承压容器，从广义上讲，是指所有承受压力载荷的密闭容器。从狭义上说，是指那些比较容易发生事故，而且事故的危害比较大的承压器。一般压力容器是指同时具备下列三个条件的容器：（1）最高工作压力1kgf/cm 2（不包括液体静压力） ；（2）容积25L，而且压力与容积的乘积200Lkgf/cm 2；（3）介质为气体、液化气体和最高工作温度高于标准沸点（指在一个大
7、气压下的沸点）的液体。它的压力来源于器外产生的压力的容器内产生的气体压力。第 12 题 按容器的承受压力分，压力容器可分外哪几类？如何表示？答：可分为低压、中压、高压和超高压四类。具体如下所示：（1）低压容器：0.1MPaP50)，而壳体承压不高时，可以在壳体上加膨胀节以消除过大的热应力。（2）浮头式换热器：它是目前炼油厂内使用最多的换热器。由于它的管板一端固定，一端自由，因此受热时可在壳体内自由膨胀，不受温差的限制。同时其管束可以抽出，清洗方便，不受介质条件的限制。但它结构复杂，并且小浮头漏了也不宜发现，造价也比较高。（3）U 型管式换热器，其中有一个管板，固定在管箱和壳体之间，另外一端没有
8、管板，可以在壳体内自由伸缩，由于它采用了“U ” 型换热管，没有小浮头，因此不存在小浮头漏的情况，减少了泄漏点。同时，管束可以抽出，便于清洗，且结构简单，制造方便，但管子内壁“U ”型弯头处清洗比较困难，中心部位的管子不易更换，因此适用于温度差大，压力 较高的场合。（4）套管式换热器：它是由两种直径大小不同的直管，同心相套，再由弯管连结而成。冷、热两种流体分别由内管和管间相互逆向通过进行热量交换。（5）水浸式冷却器：它由风机、管束等组成，用空气作为冷却剂而不用水，可减少环境污染。由于空气干净不结垢，停风机时，空气自然对流，也可以冷却能力达到设计能力的 25左右，因此使用非常普遍。但由于空气温度
9、一年之内或之内变化较大，所以它的最终冷却温度不能太低，有时还要加水冷却器。第 47 题 浮头式换热器有那几部分组成，各部分有什么作用？答：它主要由下面几部分组成，作用如下：（1）管束：由许多无缝钢管用焊接、胀接或胀焊联合的方式固定的两端的管板上，中间用折流板隔开，它是换热器的主要换热部件。冷、热两种介质通管壁进行传热(管内的称管程，管外称壳程)。（2）管程和浮头：管箱与固定管板连接，其作用是把管程和壳程的流体隔开，同时也起着分程的作用。浮头端可以在壳体内自由伸缩。（3）壳体和头盖：壳体是用来约束壳程流体，使其以强制的流动方式流动，有利于传热，同时对易发挥、易燃的油品换热时起密封作用，有利于安全
10、生产。壳体与头盖组成壳程。15第 48 题 管壳式换热器型号的表示方法答：表示方法如下：XXX DN Pt / Ps A - LN / d Nt / Ns I (或)级换热器(或级换热器)管/壳程数，单壳程时只写 NtLN公称长度，d换热管外径(mm)管/壳程设计压力(MPa)，压力相等时只写 Pt公称直径(mm)，对于釜式重沸器用分数表示，分子为管箱内直径，分母为圆筒内直径第一个字母代表前端管箱形式，第二个字母代表壳体形式，第三个字母代表后端结构形式第 49 题 换热器壳程为什么要加折流板？有什么作用？答：加折流板主要是引层壳程的流体，避免短路。同时，使其速度( 在允许压降范围内)尽可能加快
11、，以获得较高的传热效果和减少结垢。在卧式换热器中，也起着支撑管防止下垂和振动损坏的作用。第 50 题 常见的换热管规格为多少？ 管心距一般为多少？答：常见的换热管其管径有 192 和 252.5 两种规格，在固定管板式换热器中为252.5，其长度系列有 1.5m、2m 、3m、6m、9m 几种，其中， 3m 和 6m 用得最为普遍。管心距分别为 25 与 32mm。第 51 题 换热器一般有几种排列方式？各有什么特点？请画出排管图：答：一般正三角形、正方形直列、正方形错列三种排列， 其各有特点：（1）正三角形排列比较紧凑，在一定的壳程内可排列较多的管子， 。且传热效果好，但管外清洗比较困难。（
12、2）正方形直列排列，管外清洗方便，适用流经壳体的流体易结垢的场合，其传热效果要比三角形排列差，因为其管子背侧有死角，并且排管也少。（3）正方形错列排列，就是把正方形直列排列旋转 45，由于流动情况改善，因而其传热效果也改善，清洗方便，但仍比正三角形排列的传热效果差，排管如图所示。16在有些排列中也有正方形和三角形混合排列方式。第 52 题 重沸器有什么作用？有哪些型式？一般用什么加热介质？答：重沸器也称再沸器， 是换热器的一种带有蒸发空间的特殊形式，它是有相变化的一种传热过程，一般位于蒸馏塔底部，产生蒸汽回流。根据循环形式分类：可分为强制循环和自然循环。强制循环是用泵强制把流体从塔中抽出，送入
13、再沸器加热循环；自然循环是靠再沸器中汽、液两相的比重差来循环的，汽相返回塔底，塔底液体进入重沸器进行加热蒸发。一般用的加热介质有：（1）水蒸汽 （2）高温水 （3）高温油 （4）液态金属或熔盐 （5）热烟气 （6）专用换热介质第 53 题 换热设备的工作原理如何？重要的工艺指标有哪些？有哪些因素影响？答：换热设备的传热主要有三种：传导、对流和辐射。在间壁式换热器中，主要是传导和对流两种传热方式，其工作原理如图(48) 所示： 流体( 温度为 T1)先用对流传热方式将热量传给管壁一侧(温度为 T2)；再以传导方式将热量传过管壁（ T2T3 ） ；最后管壁另一侧又将热量以对流方式传给冷流体(T3T
14、4)，这样完成了一个传热过程。T1T2 T3T4 换热器的重要工艺指标主要是总传热系数和压力降。Q（1）总传热系数 K ，或 QKFtFt17式中：K总传热系数，千卡 /米 2.小时Q热负荷：千卡/小时，F传热面积：米 2t换热器的平均温差： 由此可见，在相同的传热面积和平均温差下，总传热系数 K 越大，则传递的热量 Q 愈大，也就是说，在相同的传热量和平均温差下，总传热系数越大，则所需的传热面积越小。换热器也越小。（2）压力降：换热器的压力降是由两种损失造成的；即流体流动时的摩擦损失和改变流向的损失，提高流体流速虽然提高传热系数和减少传热面积，但压力降增大。其影响因素有：1（1）总传热系数：
15、由于 K ,式中 a1、a2 为管壁 1 1 a1 a2 两侧的传热系数， 为管壁导热系数， 为壁厚。由此可见，增加管壁两侧的传热系数，减少壁厚，提高管壁的导热系数能提高传热系数，其方法有提高流速，减少管壁的结垢，选用导热性能好的材料等措施。（2）压力降的影响因素主要有流速及流动方式。第 54 题 换热器中何处要用密封垫片？一般用什么材料？答：换热器中所有用螺栓连结的两个金属表面之间，都必须使用密封垫片。这些结合处大多是，壳体管箱、管箱与管箱端盖。接管处及小浮头处等等。密封垫片一般有金属齿形垫、膨胀石墨垫、耐油橡校石棉垫及铁包石棉垫等，视介质及压力等级来确定。第 55 题 换热器为什么要设置排
16、气口、疏液口？ 它们是否都通大气？答：因为换热器开始工作时，流体逐渐充满空间，排气口使换热器内的空气逐渐排出，否则就会形成气塞，当设备停机排出液体时，使空气进入换热器以平衡压力。排气口一般装在壳体管箱、封头等部位，而疏液口在停机时可将液体排出，这样便于设备的维修，入库或更换工质。任何残留的液体都会引起设备过早结垢或腐蚀。因此要设排气口和疏液口，疏液口一般装在壳体、封头、管箱等。一般情况，排气口都通大气，疏液口一般都用管道与贮液设备或处理设备相通，其主要取决于工质是否昂贵，是否需要回收或贮存，环保部分是否允许排放等。如果工质是水，一般都可以放掉。第 55 题 什么叫多管程或多壳程换热器？什么时候
17、使用它们？18答：在换热器内，将全部管子用隔板分隔成若干组， 使流体每次只流过一组管子，然后折回进入另一组管子，如此依次往返流过各组管子，最后由出口处流出，此种换热器叫多管程换热器。常用多管程换热器一般的 2、4、6 程。用隔板把壳程分隔成几层，使流体几次流过壳程的多壳程换热器。现在用的一般是单壳程的。在允许压降一定的条件下，要想通过提高管侧流速来增加换热器系数和减少结垢，必须采用多管结构。多壳程往往用来提高壳程侧流速以减少结垢，增加换热系数，使之获得较大的温度交叉。第 57 题 换热介质走壳程还是走管程是如何确定的？答：在选择管壳程介质量，应按介质性质、温度、压力、允许压力降。 结垢以及提高
18、传热系数等条件综合考虑。（1）有腐蚀，有毒性，温度或压力很高的介质，还有很易结垢的介质均应走管程，其理由是： 有腐蚀性介质走壳程管壳材质均会遭到腐蚀，因 此一般腐蚀的介质走管程可以降低对壳程的材质要求；有毒介质走管程是泄漏机会较少，温度、压力高走管程可以降低对壳程的材质要求，积垢在管内容易清扫。（2）着眼于提高总传热系数，最充分的利用压降。液体在壳程流道截面和方向都在不断变化且可设置折流板，容易达到湍流，Ke100 即达到湍流，而管程 Ke10000 才是湍流，因而把粘度高或流量小即 Ke较低的流体选在壳程，反之，如果在管程能达到湍流条件，则安排它走管程比较合理。从压力降角度来选择，也是 Ke
19、 小的走壳程有利。（3）从两侧膜传热系数大小来定，如相差很大，可将膜传热系数小的壳程，以便采用管外强化传热设施，如螺纹管或翅片管等。第 58 题 换热器一般有几种排列方式？各有什么特点？答：一般正三角形、正方形直列、正方形错列三种排列， 其各有特点：（1）正三角形排列比较紧凑，在一定的壳程内可排列较多的管子，且传热效果好，但管外清洗比较困难。（2）正方形直列排列，管外清洗方便，适用流经壳体的流体易结垢的场合，其传热效果要比三角形排列差，因为其管子背侧有死角，并且排管也少。（3）正方形错列排列，就是把正方形直列排列旋转 45，由于流动情况改善，因而其19传热效果也改善，清洗方便，但仍比正三角形排
20、列的传热 效果差。在有些排列中也有正方形和三角形混合排列方式。第 59 题 重沸器有什么作用？有哪些型式？一般用什么加热介质？答：重沸器也称再沸器，是换热器的一种带有蒸发空间的特殊形式，它是有相变化的一种传热过程，一般位于蒸馏塔底部，产生蒸汽回流。根据循环形式分类：可分为强制循环和自然循环。强制循环是用泵强制把流体从塔中抽出，送入再沸器加热循环；自然循环是靠再沸器中汽、液两相的比重差来循环的，汽相返回塔底，塔底液体进入重沸器进行加热蒸发。一般用的加热介质有：（1）水蒸汽 （2）高温水 （3）高温油 （4）液态金属或熔盐（5）热烟气 （6）专用换热介质第 60 题 换热器在使用中应注意什么事项？
21、答：换热器在运行中有注意事项有：（1）一块换热器在新安装或检修完之后必须进行试压后才能使用。（2）换热器在开工时要先通冷流后通热流，在停工时要先停热流后停冷流，以防止不均匀的热胀冷缩引起泄漏或损坏。（3）固定管板式换热器不允许单向受热，浮动式换热器管、壳两侧也不允许温差过大。（4）启动过程中，排气伐应保持打开状态，以便排出全部空气，启动结束后应关闭。（5）如果使用碳氢化合物，在装入碳氢化合物之前应用惰性气体驱除换热器中的空气，以免爆炸的可能性。（6）蒸汽加热器或停工吹扫时，引汽前必须切净冷凝水，并缓慢通气，防止水击。换热器一侧通气时，必须把另一侧的放空伐打开，以免憋压损坏，关闭换热器时，应打开
22、排气伐及疏水伐，防止冷却形成真空损坏设备。（7）空冷器使用时要注意各部分流量均匀，确保冷却效果。（8）经常注意监视防止泄漏。第 61 题 换热器如何进行的泄漏检查？答：换热器泄漏检查的基本方法如下：（1）对于固定管板式换热器，拆下端盖后，把试验水压入到壳体，若有管子流出水来，证明该管子已泄漏，然后进行堵管处理。重复进行上述步骤直到所有泄漏消除为止。（2）对于浮头式换热器，拆下端盖后，装上一个适合换热器尺寸的试验环，使管子和壳体密封。其他步骤与固定管板换热相同。20（3）对于 U 形管换热器，试漏方法与浮头式换热器相似。第 62 题 如何确定在工作的换热器中，管子、管子与管板的连接处是否泄漏？答
23、：有下列一种或几种现象表明存在泄漏：（1）高压流体进入低压流体内，这种情况可用肉眼观察或用化学方法分析。在流体具有危险性时要连续进行监测。（2）压力降或出口处温度突然变化。（3）流体进、出口流量不同。第 63 题 高压换热器的密封结构和原理如何？答：高压换热器的密封结构见下图。 （1）管程与壳程之间的密封：管程与壳程之间的密封是通过定位环 4、四合环 5、内部螺栓 6、环垫 18 和壳程垫片 3 实现的，当内部螺栓 6 向里拧进时，顶在环垫 18 上，当继续拧进时定位环 4 便有一个向后退的趋向，但它被四合环 5 顶住，因此螺栓 6 只有一个向前的推力，把环垫 18、分程箱和管板 2 向前推进
24、，使壳程垫片 3 得到一定的比压力，而起密封作用。高压换热器的密封结构示意图1、壳体；2、管板 3、壳程垫片；4、定位环；5、四合环 6、内部螺栓 7、垫片；8、密封盘；9、压环；10、螺纹锁环；11、螺栓 12、顶销 13、管箱盖板；14、压环；15、定位杆；16、螺栓；17、支持圈 18、垫环 19、管箱隔板 20、手孔盖 21、填料压盖 22、填料 23、检漏孔（2）管箱的密封： 管箱的密封主要是通过垫片 7，密封盘 8、压环 9、螺纹锁紧环 10，顶销 12，螺栓 1121及管箱盖板 13 来实现的。把这些构件按次序装上去后，当拧紧螺栓 11 时，顶销 12 位就往里推进顶在压环 9
25、上，这时则会有一个反作用力。使螺纹锁紧环 10 有一个向后退的趋向，由于螺纹锁紧环 10 是用螺纹固定在壳体上的，不能往后退。所以给压环 9 一个向前的推力，紧紧地压在密封盘 8 和垫片 7 上，由于垫片 7 的接触面积较小，比压力较大，因此起到较好的密封作用。管箱盖板 13 是一整块的，它被螺纹锁环扣住，密封盘 8 也是整块的，所以只要垫片 7 处密封很好是不会漏的。第 64 题 高压换热器采用螺纹形锁紧式密封结构，有何特点？答：其特点有：（1）密封可靠性好，表现于：因它本身结构的特点，由内压引起的轴向力通过管箱盖和螺纹锁紧环而有管箱本体来承受，这样加给密封垫片的面压就小，使螺栓变小，便与拧
26、紧，很容易发挥密封效果。在运转中如果发现管壳程间泄漏时，利用露在外部的辅助紧固螺栓进行在紧就可以克服泄漏。这种型式是壳体和管箱焊接为一体的结构，没有大法兰连接，因而避免了换热器管束进行清洗或修理时，不需要移动壳体和管箱。这样，换热器上的开口接管就可以与配管直接焊接起来，最大限度地减少了泄漏点。（2）拆装方便，可在短时间内进行拆装。由于它的螺栓很小，易于拆装。同时在拆装管束时，通常都不和配管发生关系，不用移动壳体，因此可以节省许多劳力和时间，并且拆装时，可利用专用的拆装架，使拆装作业顺利进行。（3）金属耗量少。这种结构的换热器，由于没有大法兰，紧固螺栓又很小，且开口接管与配管连接处也可省去许多法
27、兰，从而降低了金属的耗量。同时由于该换热器为一体结构，壳程开口接管就可设置在尽可能靠近管板的地方，这样使在普通法兰型换热器上靠近管板端有相当长度范围内不能有效利用的传热管（死区） ，在这种型式换热器中就可以充分发挥传热作用。换句话说，单位换热面积所耗的金属重量相应下降了。另外，由于此种换热器的管束部分是按差压设计的，所以，当管壳程的压力越高时，而且他们之间的差压又越小时，其经济性比起普通法兰型的换热器来就越加显著。第 65 题 请列表说明蜡油加氢脱硫装置和柴油加氢精制装置高压换热器的规格、材质、操作条件。答：设备位号 结构特征 操作介质操作温度()操作压力(MPa)管 反应流出物 440 10
28、.5E3101DFU1400-11.03/12.29 -840-7.2/19-2/2 壳 混合进料 382/390 11.7管 热高分气 240 10.1E3102DFU1200-10.6/12.35 -372-4/19-2/2 壳 氢气 190.7 11.7622管 反应流出物 410 5.7E2101DIU1600-6.1/7.2- 924-6/19-2 壳 混合进料 365 6.8第 66 题 为什么开工时冷却系统要先冷后热的开？ 停工时又要先热后冷的停？答：冷换系统的开工顺序，冷却器要先进冷水，换热器要先进冷油，这是由于先进热油会造成各部件热涨，后进冷介质会使各部件急剧收缩，这种温差应
29、力可促合静密封点产生泄漏，故开工时，不允许先进热油，反之，停工时要先停热油后停冷油。道理相同。第 67 题 冷换设备在开工过程中为何要热紧？答：装置开工时，冷换设备的本体与附件用法兰、螺栓连接、垫片密封，由于它们之间材质不同，升温过程中，特别是超过 200时， 各部分膨胀不均匀造成法兰面松驰，密封面压比下降，高温时，会造成材料的弹性模数下降、变形，机械强度下降。引起法兰产生局部过高的应力，产生塑性变形，弹力消失。此时，压力对渗透材料影响极大，或使垫片沿法兰面移动，造成泄漏。热紧的目的就在于消除法兰的松驰，使密封面有足够的压比以保证静密封效果。第 68 题 换热器为什么开始时换热效果好，后来逐渐
30、变差？答：因为换热器在使用过程中，管子内外壁的表面上会逐渐积累沉积物(如污泥、水垢、结焦以及铁锈等)，这些结垢多是疏松的并有孔隙的物质，导热系数小，降低了总传热系数，因此换热效果逐步变差。第 69 题 空气冷却器由哪几部组成？答：如图所示，一台空气冷却器的基本部件如下：管束：包括管箱、换热管、管束侧梁及支持梁等；风机：包括轮毂、叶片、支架及驱动机构等；百叶窗：包括窗叶、调节机构及百叶窗侧梁等；23构架：用于支撑管束、风机、百叶窗及其附属件的钢结构；风箱：用于导流空气的组装件；附件：如蒸汽盘管、梯子、平台等。第 70 题 空气冷却器的调节方法有哪些？答：空气冷却器的调节，主要是通过调节风机的叶片
31、角度，来调节风量，对有百叶窗的空冷器也可以通过调节百叶窗的开度来调节风量，调节方法有手和自动两种，对于有几台空冷器并联运行的，也可以通过停运其中一台或几台来调节。第 71 题 空冷器为什么要用翅片管？答：因为空冷器采用的是空气作冷却剂，但空气的传热系数很小，一般只有 1550 千卡/米 2 小时，而液体的传热系数高达几百千卡/米 2小时，因此要想达到良好的传热效果，必须采取强化措施，采用翅片管的目的就是增大传热面积，提高传热系数，增强传热效果。第 72 题 空冷器是如何使空气流过管子的？答：一般使用把风吹过管子，进行换热，它包括引风式和送风式两种。（1）引风式：风机安放在管束的上方，将空气抽离
32、管束 结果在风机的下方产生一个微弱真空，周围的空气被吸入并流过管束。（2）送风式：风机装在管束下方，由于风机产生风压，迫使空气流过管束。第 73 题 标准国产空冷器管束的型号如何表示？举例说明。答：型号表示方法由下面几个部分组成： a 法兰型式b c 管程数： 翅化比/翅片管型式R ：绕片式 G ：镶片式 S：丝堵式 设计压力 Kg(f/Cm2)管箱形式 L：法兰式 Q：全焊接式 J：集合管式 光管换热器面积(m2)24 翅片管排数 管束公称尺寸：长宽(m)形式：P水平式，斜顶式其中：法兰型式的 a 为平面型 b 为凹凸面型 c 为榫槽面型如：P93412864J23.4/RLLIIb 表示为
33、：水平式，管束长 9m， 宽 3m，4排翅片管，光管换热面积为 128m 2 ，设计压力为 64Kgf/Cm 2 ， 集合管型管箱，翅片比为 23.4，采用 L 型绕片式翅片管，二管程，凹凸面法兰。第 74 题 空冷器风机的型号如何表示？举例说明。答：风机的型号表示方法如下： 电机功率(KW) 风机传动方式 叶片数 叶片型式 叶轮直径10 2 mm SF：手调式 风量调节方式 BF：半自调式 ZF：自调式通风方式 G：鼓风式Y：引风式如 GSF36B4e22 表示为：鼓风式，停机手调角风机；叶片直径 3600mm，B 型叶片，4 片叶片，e 型传动，电机功率 22KW。第 75 题 比较空冷器
34、和水冷器有什么优缺点？答：（1）空气冷却器优于水冷却器为：空气冷却的优点 水冷却的缺点空气可以免费取得，不需各种辅助费用 冷却水一般是难于取得的，即使可以取得，也必须设置各种泵站和各种管线采用空冷，厂址选择不受限制 特别是大厂的厂址，取决于水源的条件 空气腐蚀性低，不需采用任何清垢和清洗的措施水有腐蚀，需要进行处理，以防止结垢及脏物的淤积由于空冷器的压才降损失为 1020 毫米 水的运行费用较高，循环水泵压头高(取决25水柱左右，所以空冷器运行费用低 于冷却器和冷水塔位置)空冷系统的维护费用一般为水冷系统维护费用的 2030 由于水冷却设备多，易于结垢需要停下设备清除，因此水系统维护费用高（2
35、）水冷却器优于空气冷却器的为：水冷却器的优点 空气冷却器的缺点水冷却通常能将工艺流体冷却到比空气低 36，且循环水在冷水塔中可被冷却到接近环境湿球温度由于空气比较低，且冷却效果决定于空气干球温度，通常不能将流体冷却到低温水冷却器的冷却面积比空气冷却器要少得多 由于空气侧膜传热系数及比热低，所以空冷器需要较大面积水冷却对环境气温变化不敏感 空气温度的季节性变化会影响到空冷器的性能水冷却器可以设置的其他设备之间 空冷器不能靠近寺有障碍物，因为这会引起热空气再循环一般的管壳式换热器即可满足要求 空冷器需要一种有特殊工艺技术要求的翅片管第 76 题 加氢高压空冷器为什么容易堵塞？采取了什么措施防止堵塞
36、？答：因为原料中所含的 N、S 化合物，在加氢反应的过程生成 NH3 和 H2S，NH 3 和 H2S 会生成(NH 3)S2 晶体，使管子堵塞。采取的措施是在空冷器入口注水，因为硫化铵溶解于水，这样就避免了管子堵塞，同时也溶解了部分 H2S，降低循环氢中的 H2S 含量，减少了对空冷器的腐蚀。第 77 题 腐蚀的定义？按其机理可分哪两类？答：材料或设备，受环境影响而发生的一切变质、失效以及除了纯机械性破坏以外的材料(包括金属和非金属材料)的一切破坏现象，称为腐蚀。按腐蚀机理可分：化学腐蚀和电化学腐蚀。第 78 题 试述晶间腐蚀的机理。答：如一种金属，晶界非常活泼，在晶界或邻近区产生局部腐蚀而
37、晶粒的腐蚀则相对很小，这就是晶间腐蚀。晶间腐蚀使金属碎裂(晶粒脱裂) ，同时使金属丧失强度。晶间腐蚀是由晶界的杂质或晶界区某一合金元素的增多或减少而引起的。第 79 题 试述应力腐蚀破裂的机理。26答：材料在腐蚀与拉应力的同时作用下产生的破裂，称为应力腐蚀破裂(SCC)。影响应力腐蚀破裂的重要变量是温度、介质成分、材料成分和组织结构、应力、破裂方向。一般与作用应力垂直。应力增大，则发生破裂的时间缩短。应力来源于外加应力、焊接和冷加工等产生的残余应力、热应力等。第 80 题 试述氢致开裂的机理。答：在炼油工业的汽油稳定蒸馏塔顶冷凝器、加氢脱硫装置的成品冷却器，汽提塔塔顶冷凝器及油田集输油管线，由
38、于碳钢及低合金钢暴露在含硫化氢的环境中时。因腐蚀而生成的氢侵入钢中，局部聚集，致使在钢材轧制方向发生台阶状开裂的现象，称为氢致开裂，也表现为鼓泡。氢致开裂的机理：当钢浸渍在含硫化氢的环境中，因腐蚀而产生的氢便渗入钢中，原子状氢扩散到达非金属夹杂物等界面，在其缺陷部位转变为分子氢，提高了空洞的内压，据说其压力可达 104MPa。在压力作用下，沿夹杂物或偏析区呈线状或台阶状扩展开裂。第 81 题 什么是氢腐蚀？什么叫潜伏期？影响氢腐蚀的因素有哪些？如何防止？答：在高温高压下，氢分子会分解成为原子氢或离子氢。它们的原子半径十分微小，可以在压力作用通过金属晶格和晶界向钢内扩散，这些氢和钢材中的碳产生化
39、学反应，生成甲烷，即： Fe3C2H 23FeCH 4，并且使钢材脱碳，使其机械性能下降。而甲烷在钢中的扩散能力小，就会在晶界原有的微观孔隙(或亚微观孔隙)内结聚，形成局部高压，造成应力集中。使晶界变宽，发展为内部裂纹，这些裂纹起先很小，但到后来越来越多，形成网络，使钢的强度和韧性有明显的下降。再加上由于钢材脱炭造成的机械性能下降，导致钢材脆或突然破裂，这就是氢腐蚀。钢材承受氢腐蚀，他们破坏往往是不突然发生的，而经历一个过程。在这个过程中，钢材的机械性能关无一个明显的变化。这个过程就称为潜伏期或孕育期。潜伏期的长短与钢材的类型和暴露的条件有关，条件苛刻，潜伏期就短，有的甚至几小时就破坏。在温度
40、压力较低的条件下，潜伏期就可能很长，可以使用很长一段时间。潜伏期的长短，决定了钢材在氢气中的安全年限。影响氢腐蚀的因素很多，主要有：（1）操作条件：把分压和温度越高，氢腐蚀速度越快。（2）钢材的化学组成：加入能与碳形成稳定碳化物的合金元素。 如Cr、Ti 、M、V、M 等，可大大提高钢材的抗氢腐蚀能力。（3）加工条件：淬火。回火可细化组织，提高钢的抗氢腐蚀能力。（4）应力影响。（5）固溶体中碳和原子氢的含量等等。防止腐蚀的措施有：27（1）采用内保温、降低筒壁温度。（2）采用耐氢蚀的合金钢作反应器筒体。（3）采用抗氢蚀的衬里(如 18 不锈钢) 。第 82 题 硫化氢腐蚀过程是怎样的？影响因素
41、有哪些？如何防止？答：由于原料含有硫，并且在催化剂预硫化中注入硫。 因此在氢气存在的情况下，就要生成硫化氢，产生 H2S 腐蚀。其原理见下式：FeH 2S FeSH 2为种 FeS 在富氢的环境中，由于原子氢能不断侵入其中，造成 FeS 层疏松多孔，易剥落，不能保护作用，使得金属原子能和硫化氢介质互相扩散渗透，H 2S 的腐蚀能不断的进行。这对反应器，换热器及炉子危害极大。（1）H 2S 的浓度：当 H2S 浓度在 01( 体)之间时，腐蚀率有明显的增加，但浓度大于 1以后，腐蚀率都能稳定在一个水平。（2）合金元素的影响：在富氢(H275)环境中，当 H2S 浓度大于 1.0 (体)，温度高于
42、 320时，合金组成对腐蚀率影响很大，在同样苛刻的条件下，钢材的含铬量不应低于1718。（3）温度的影响：温度对硫化氢腐蚀的影响最大。温度越高，腐蚀越大。防止办法有：（1）降低循环氢中的 H2S 浓度。（2）采用抗 H2S 腐蚀的钢材，如用不锈钢。（3）选用不锈钢衬里或钢材表面渗铝。第 83 题 如何防止连多硫酸对奥氏体不锈钢设备的腐蚀？答：防止奥氏体不锈钢连多硫酸腐蚀的措施，有以下几点：（1）氮气封闭：即在装置停工后，对不需检修的奥氏体不锈钢设备或管线专用阀门或盲板封死，内充微正压氮气进行保护。（2）保温温度：使其保持干燥，避免液态水的产生。（3）中和冲洗：对于需要拆开检修的奥氏体不锈钢设备
43、、管线等应尽快将它们浸泡在碱性中和水溶液中 4 小时以上，然后用于净水清洗，洗后干燥，以免碱液留在设备表面上。第 84 题 什么叫应力腐蚀？它是怎样产生的？有什么预防措施？答：金属材料在静拉应力和腐蚀介质同时作用下所引起的破坏作用，称应力腐蚀。产生应力腐蚀的原因，首先是由于内应力使钢材增加了内能，处于应力状态下的钢材的化学稳定性必然会降低，从而降低了电极电位，内应力愈大，化学稳定性越差，电极电28位愈低，所以，应力大的区域就成为阳极，其次应力(特别是拉应力) 破坏了金属表面的保护膜，钝化膜破坏后形成的裂纹，袭纹处就成为阴极，其它无应力的区域就在为阴极，形成腐蚀电池，加速腐蚀，奥氏体不锈钢对应力
44、腐蚀是比较敏感的，较易发生，这可能是和它容易产生滑移及孪晶有关。在滑移带和孪晶界应力集中，易受腐蚀破坏，裂缝一般都在穿晶的，也有在晶间发生的。由于这种应力腐蚀所产生的裂纹呈刀口状，所以也称“刀口腐蚀” 。奥氏体不锈钢形成刀口腐蚀的原因，除了焊缝的不均匀应力以外，还由于焊后的冷却过程中，从奥氏体中析出了铬的碳化物，使晶界贫铬。刀口腐蚀就发生焊缝区域或热影响区，而热影响区内某一段的温度很可能就是奥氏体中铬的碳化物析出的敏化温度(450850)，这样就使得晶界贫铬，发生晶间裂缝。在有 “C1-”存在时，188 型奥氏体不锈钢产生的点蚀，也是应力腐蚀中 的一种特殊情况。防止应力腐蚀的方法有以下几种：（
45、1）利用热处理，消除焊接和冷加工过程中的残余应力，以及进行稳定化和固溶处理。（2）采用超低碳(0.03)不锈钢或用含铌、钛稳定的不锈钢，焊接时采用超低碳或含铌的焊条进行焊接。（3）设计合理的结构，避免产生应力集中区域。第 85 题 加氢精制装置有哪些腐蚀形态？发生在什么部位？答：在加氢精制装置中，由于在高温及高压下操作，以及物料中含有 H2，及硫化氢等介质，故在高温临氢设备(如加热炉反应器及反应产物换热等 )的不同部位上存在以下腐蚀形态。（1）氢损伤(主要为表面脱碳和氢腐蚀 )；（2）高温 H2+H2S 的腐蚀；（3）热壁反应器铬钼钢的回火脆性和不锈钢堆焊层的剥离；（4）奥氏体不锈钢设备在停工
46、期问的连多硫酸应力腐蚀开裂；（5）在反应产物奥氏体不锈钢换热器由 CS2 引起的硫化物腐力腐蚀开裂。第 86 题 有一换热器，热流进口温度 200，出口温度 130，冷流进口温度 70，出口温度 120，求逆流和并流操作时的平均温度？答：设热流进口温度为 TH，热流出口温度为 Tk,冷流出口温度为 tK，冷流入口温度 tH。逆流操作时：t H=TH-tK=200-120=80t K=Tk-tH=130-70=60t m=（t H -t K）/Lnt H/t K =（80-60）/Ln80/60 =69.52并流操作时：29t H=TH-tH=200-70=130t K=Tk-tK=130-120=10t m=（t H -t K）/Lnt H/t K =（130-10）/Ln130/10 =46.78
