化工機械設備及維修基礎：化工企業培訓教材（簡體書）

《化工機械設備及維修基礎》面向化工生產操作人員、化工設備維護檢修人員或安全管理人員，針對化工生產企業機械設備的使用、維護、檢修、管理的需要，學習與化工設備相關的知識，以利於職業崗位工作。主要涉及機械製圖、機械材料、機械傳動、化工動設備（機器）、化工靜設備（設備）、安全用電與儀錶、職業安全、環境保護、質量管理、勞動法規等相關內容。每章後面配有本章知識要點小結和複習思考題，以便於學習和總結。《化工機械設備及維修基礎》適用于職業院校學生使用，包括高職、中職、技校、職高，也適用於企業員工培訓。主要適用於化工工藝操作、化工設備維修、化工安全管理類專業或職業崗位，針對不同情況，可以選學其中的內容，或有些作為詳細學習，有些作為一般瞭解或一般閱讀。

《職業教育規劃教材?化工企業培訓教材:化工機械設備及維修基礎》適用于職業院校學生使用，包括高職、中職、技校、職高，也適用于企業員工培訓。主要適用于化工工藝操作、化工設備維修、化工安全管理類專業或職業崗位，針對不同情況，可以選學其中的內容，或有些作為詳細學習，有些作為一般了解或一般閱讀。

化工行業是我國國民經濟的重要基礎和支柱行業，化工生產在我國依然在快速發展，在宏觀經濟的發展中占有舉足輕重的地位。多年來，在我國國民經濟高速發展中，化工行業的自主創新、產業布局、結構調整、實施循環經濟及資源節約與綜合運用、環境保護、能源替代、安全生產、危險化學品管理、裝備更新，以及新領域的發展包括核能應用、海洋發展等諸多方面得到了長足發展和進步，同時國家經濟建設的發展也為化工行業創造了更廣闊的發展空間和發展機會。我國的石油化工還實現了走出去戰略，進入了世界大舞臺。煤化工、生物能源和生物化工等發展迅速，促進了能源多樣化。
國家經濟建設需要發展化工，人們生活需要化工，化工生產中的設備多種多樣，并且現代化工生產是高技術的集約化生產系統，需要長周期連續性運行，維護設備正常運行、提高設備維修質量顯得非常重要。因此，無論是化工生產操作人員，還是化工設備維護檢修人員，或者是安全管理人員，都必須了解化工設備，懂得化工設備，能用好化工設備，維護好化工設備，提高設備檢修質量。
本教材正是面向化工生產操作人員、化工設備維護檢修人員和化工安全管理人員，針對化工生產企業的設備使用、維護、檢修、管理的需要，學習與化工設備相關的基本知識，以利于職業崗位工作。主要涉及機械圖、機械材料、機械傳動、化工動設備(機器)、化工靜設備(設備)、安全用電與儀表、職業安全、環境保護、質量管理、勞動法規等相關內容。不同地區，不同人員(工藝操作、設備維修、安全管理)，不同對象(院校學生、員工培訓)，可以根據具體情況，選學其中的內容，或有些作為詳細學習，有些作為一般了解或一般閱讀。
本教材編寫前期，曾經得到中海石油海南基地人力資源部和檢修部、化工職業技能鑒定指導中心，以及相關院校老師專家的大力幫助，積累了部分資料，在此表示衷心的感謝!本教材得以出版，包含了許多人員的心血，希望本教材的出版使用，能夠在化工人才的培養方面，在各方面人員共同協作，確保安全生產、穩定生產、滿負荷生產、連續性長周期生產、高質量地生產方面做出自己的貢獻，盡到微薄之力。

緒論1．化學工業與過程工業、化工機械與過程機械2．化工生產與化工機械3．化工機械與化工設備4．化工生產操作和化工設備維護、修理5．學習化工機械設備及檢修課程的目標與注意事項第一章 識圖與公差配合第一節 製圖的基本知識1．圖紙幅面及格式2．比例3．字體4．圖線5．尺寸標注第二節 正投影與三視圖1．投影法2．三視圖的形成與投影規律第三節 圖樣表示方法1．視圖2．剖視圖3．剖面圖和局部放大圖第四節 零件圖1．零件圖的作用與內容2．零件圖圖面表達的選擇3．零件圖的尺寸標注4．零件圖的技術要求第五節 公差與配合1．公差與配合的基本術語2．公差與配合3．公差與配合的標注和選用4．形狀與位置公差第六節 裝配圖1．裝配圖的內容2．裝配圖的識讀第七節 化工設備圖與工藝控制流程圖1．化工設備圖的內容2．化工設備圖視圖的表達特點3．化工設備圖的閱讀4．工藝控制流程圖5．設備佈置圖知識要點複習思考題第二章 金屬材料與熱處理第一節 金屬材料的性能1．力學性能2．物理性能3．化學性能4．加工工藝性第二節 鐵與碳鋼的成分和組織1．鐵的組織與結構2．純鐵的同素異構轉變3．碳鋼的基本組織4．鐵碳合金狀態圖第三節 碳鋼的種類與牌號1．碳鋼中的雜質元素2．碳鋼的分類3．優質碳素鋼牌號、性能及用途5．高級優質鋼第四節 低合金鋼與合金鋼1．合金元素對鋼的影響2．合金鋼的分類3．合金鋼的編號4．不銹鋼6．耐熱鋼和高溫合金7．鋼的品種及規格第五節 鋼的熱處理1．退火和正火2．淬火和回火3．鋼的表面處理第六節 鑄鐵1．白口鑄鐵2．灰鑄鐵3．可鍛鑄鐵4．球墨鑄鐵5．蠕墨鑄鐵第七節 有色金屬及其合金1．鋁及其合金2．銅及其合金3．鉛及其合金4．鈦及其合金5．鎳及其合金知識要點複習思考題第三章 機械傳動基礎第一節 機械摩擦、磨損及潤滑1．摩擦2．磨損3．潤滑第二節 傳動的分類和功用1．傳動的概念2．傳動的功用及形式3．傳動比和效率的概念4．帶傳動5．鏈傳動6．齒輪傳動7．蝸杆傳動8．液壓傳動第三節 常用機械零件1．螺紋連接2．鍵與鍵連接3．銷與銷連接4．聯軸器與離合器5．軸承知識要點複習思考題第四章 化工機械基礎第一節 常用化工用泵1．化工用泵分類、要求及性能參數2．葉片式泵3．容積式泵4．其他類型泵第二節 風機1．風機工作原理及分類2．離心式風機3．軸流式風機4．羅茨鼓風機第三節 壓縮機1．壓縮機應用與分類2．離心式壓縮機的結構及工作原理3．活塞式壓縮機的結構及工作原理4．螺杆式壓縮機的結構及工作原理第四節 汽輪機1．汽輪機應用與分類2．汽輪機工作原理3．汽輪機結構及系統組成第五節 燃氣輪機1．燃氣輪機的應用2．燃氣輪機的工作原理3．燃氣輪機的結構及系統組成第六節 離心機1．離心機工作原理2．攪拌機工作原理2．攪拌機分類3．攪拌機結構知識要點複習思考題第五章 化工設備基礎第一節 壓力容器及鍋爐1．壓力容器的基本結構2．壓力容器的分類3．化工生產對化工設備的要求4．法蘭連接5．容器附件6．鍋爐第二節 換熱器1．換熱設備的應用2．換熱設備的類型3．管殼式換熱器的類型及特點4．其他類型換熱設備第三節 塔設備1．板式塔2．填料塔第四節 反應設備1．固定床反應器2．流化床反應器3．管式反應器4．攪拌反應器5．裂解爐第五節 化工管路與閥門1．化工管路2．閥門知識要點複習思考題第六章 電工與儀錶基礎第一節 直流電路基礎知識1．簡單直流電路4．基爾霍夫定律5．焦耳定律7．正弦交流電的基本概念2．正弦交流電的主要參數3．三相交流電路4．三相異步電動機第三節 安全用電與節 約用電1．觸電2．安全用電常識3．觸電急救措施4．節 約用電第四節 常用測量儀錶1．溫度測量儀錶2．壓力測量儀錶3．液位測量儀錶4．流量測量儀錶5．設備檢修安全管理的意義2．職業安全管理規範3．事故預防第二節 環境保護1．環境保護的意義2．環境保護的常識知識要點複習思考題第八章 質量管理與相關法規第一節 質量與質量管理1．質量2．質量管理第二節 勞動法1．勞動法的概念2．勞動法的適用範圍3．勞動者的權利和義務第三節 合同法1．合同法的概念2．合同法的特徵3．勞動合同知識要點複習思考題附錄附錄一國際單位制與工程單位制的單位換算表附錄二化工常見氣體的熱力學特性表附錄三化工機械相關英語詞匯參考文獻

（2）銅合金
銅合金是指以銅為基體加入其他元素所組成的合金，在化工設備中常用的是青銅和黃銅。
①黃銅銅和鋅的合金稱普通黃銅。為了改善普通黃銅的性能，向其中加Sn、Al、Si、Ni、Mn等合金元素，所形成的合金稱為特種黃銅。Cu—Zn系合金由于其價格較低，含鋅量小于45％時又具有良好的壓力加工性和較高的力學性能，同時耐蝕性和銅相似，特別是在大氣中的耐蝕性比銅好，因此，它在化工上應用很廣。
不過黃銅在中性或弱酸性的溶液中，會出現脫鋅的選擇性腐蝕。這種現象是由于鋅比銅更易于溶解在溶液中，因而使合金中的銅含量相對增多，并且使這種脫鋅而形成的海綿態鋼覆于黃銅表面，它與內部黃銅（陽極）構成微電池，加速電解，使黃銅進一步腐蝕。為了防止脫鋅作用，可在黃銅中加入0.01％～0.02％砷（As）。
化工上常用的黃銅牌號是H80、H68、H62等，“H”是黃銅代號，其后面的數字是表示合金內銅平均含量的百分數。H80、H68塑性好，可在常溫下沖壓成形。H62在常溫下塑性較差，力學性能較高，價格低廉，可做深冷設備的筒體、管板、法蘭及螺母等。加有1％Sn的HSn70—1錫黃銅，能提高H70黃銅在海水中的耐蝕性，常用于艦船，故稱為海軍黃銅。
在黃銅中加入2.5％～4％Si，能改善其工藝性能和在海水中的耐蝕性。例如HSi80—3硅黃銅容易進行熱壓力加工，也能進行冷壓力加工，并且能提高其力學性能，改善其焊接性和鑄造性。這種硅黃銅用于制造管件、泵等。
②青銅 除銅鋅合金外，銅與其他元素所組成的合金均稱為青銅。銅錫合金稱為錫青銅；銅與其他元素（Al、Si、Mn等）所組成的合金稱為特種青銅。
錫青銅具有如下特性：高強度和硬度，如ZQSn10（“Q”為青銅代號，其后標為主要合金元素及其含量的百分數），含Sn量為10％，含銅量為90％；能承受大的壓力和沖擊載荷，耐磨性很好；具有優良的鑄造性。錫青銅雖然流動性和鑄造致密度差，但其體積收縮小，合金充滿鑄型能力高，故適于鑄造外形、尺寸要求較嚴的鑄件；具有良好的化學性能，錫青銅在許多介質中的耐蝕性都比銅高，特別是在稀硫酸溶液中，在許多有機酸和焦油、稀鹽溶液、硫酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和海水介質中，也都具有很好的耐蝕性。
錫青銅主要用來鑄造耐蝕和耐磨零件，如泵外殼、閥門、齒輪、軸瓦、蝸輪等零件。
3.鉛及其合金
鉛是重金屬，密度為11.34g／cm3，硬度低、強度小，不宜單獨作為設備材料，只適于做設備的襯里。鉛的熱導率小，不適合作為換熱設備用材；純鉛不耐磨，非常軟；在許多介質中，特別是在硫酸（80％的熱硫酸及92％的冷硫酸）中鉛具有很高的耐蝕性。
鉛與銻合金稱為硬鉛，它的硬度、強度都比純鉛高，在硫酸中的穩定性也比純鉛好。硬鉛的主要牌號為PbSb4、PbSb6、PbSb8和PbSb10。