第六章-化工設備圖

第六章化工設備圖第一節(jié)概述第二節(jié)化工設備圖的表達方法第三節(jié)化工設備圖中焊縫的表示第四節(jié)化工設備的標準化零部件第五節(jié)化工設備圖的閱讀

在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，有許多相同的基本操作單元，如蒸發(fā)、冷凝、精餾、吸收、干燥、混合、反應等,使用著大量相同的化工機器與化工設備。凡表示化工設備的形狀、大小、結構、性能和制造、安裝等技術要求的圖樣稱為化工設備圖?；ぴO備圖也是按“正投影法”繪制的。由于化工生產(chǎn)過程的特殊要求，除了采用國家標準《技術制圖》、《機械制圖》外，又采用了一些適合化工生產(chǎn)的習慣畫法、特殊畫法、規(guī)定畫法、簡化畫法，成為化工專業(yè)圖樣，用以滿足化工工程制圖的需要。

在化工專業(yè)圖樣中，要涉及到許多國家標準、部頒標準、企業(yè)標準與規(guī)定，在繪圖、讀圖過程中應該有所了解：1.GB—國家標準（強制性質(zhì)）2.GB/T—國家標準（推薦性質(zhì)）3.GBJ—國家工程建設標準4.GBn—國家內(nèi)部標準5.HG/T—國家化工行業(yè)標準6.SH/T—國家石油化工標準7.CD/T—化工設備設計標準8.Q/TH—機械、化工通用標準9.JB/T—機電部、化工部、勞動部、石化總公司標準10.SY—原石油工業(yè)部標準11.TH—原化學工業(yè)部標準

1.

容器

主要用來貯存原料、中間產(chǎn)品和成品等。按形狀分有圓柱形、球形等，圓柱形容器應用最廣，圖(a)為一圓柱形臥式容器。

2.

換熱器

主要用來使兩種不同溫度的物料進行熱量交換，以達到加熱或冷卻之目的，換熱器的基本形狀如圖(b)所示。3.

反應器

主要用來使物料在其中間進行化學反應，生成新的物質(zhì)，或者使物料進行攪拌、沉降等單元操作。反應器形式很多，也稱為反應罐或反應釜，有的還安裝有攪拌裝置。圖(c)即為攪拌式反應器。

4.

塔器

用于吸收、洗滌、精餾、萃取等化工單元操作。塔器多為立式設備，其斷面一般為圓形。塔器的高度和直徑之比，一般相差較大。第一節(jié)概述

3.開孔多管口多。如物料進出孔、人孔、手孔、采樣孔、儀表孔、視孔等。4．大量采用焊接結構。這是化工設備的突出特點，如：筒體、法蘭、支座、封頭、人孔、接管等，都采用焊接結構。5.廣泛采用了標準化、系列化的通用零部件。如：封頭、支座、管法蘭、人孔、液面計、鞍座等，都是標準化的零部件。

6.材料特殊。要求設備耐酸、堿腐蝕；耐高溫、高壓、高真空；因而除采用專用鋼材外，還采用有色金屬、非金屬（玻璃、石墨、尼龍、塑料、陶瓷、皮革等）。7.有較高的密封要求。除動設備的機械端面密封和盤根箱軸向密封（或環(huán)向）。還要考慮靜設備的介質(zhì)密封，避免易燃、易爆、有毒介質(zhì)的跑、冒、滴、漏。

1.殼體多為薄壁鋼板卷制而成。形狀多為圓柱、圓球、圓錐、圓環(huán)。2.尺寸相差懸殊。設備的總體尺寸與某些局部結構（如壁厚、管口等）的尺寸，往往相差很懸殊。一、化工設備的結構特點二、化工設備圖的作用與內(nèi)容

化工設備圖的作用

化工設備圖用以表達設備零部件的相對位置、相互聯(lián)接方式、裝配關系、工作原理和主要零件的基本形狀?；ぴO備圖應用在設備的加工制造、檢測驗收、運輸安裝、拆卸維修、開工運行、操作維護等生產(chǎn)工作過程中。

化工設備圖的內(nèi)容

1.一組視圖用以表達化工設備的工作原理、零部件間的裝配關系和相對位置，以及主要零件的基本形狀。如貯罐圖中采用兩個基本視圖，將貯罐的工作原理、結構形狀以及各零部件間的裝配關系比較清晰地表達了出來。

2.尺寸標注（1）尺寸基準常選用的尺寸基準有以下幾種（如圖所示）：①

設備筒體和封頭焊接時的中心線；②

設備筒體和封頭焊接時的環(huán)向焊縫；③

設備容器法蘭的端面；④

設備支座的底面；⑤

管口的軸線與殼體表面的交線等?；ぴO備常用的尺寸基準

（2）尺寸種類化工設備圖中的尺寸主要包括以下幾類：

①

特性尺寸是反映化工設備的主要性能、規(guī)格，與生產(chǎn)能力相關的數(shù)據(jù)尺寸，如內(nèi)徑、容積等。

②

裝配尺寸是表示零部件之間裝配關系和相對位置的尺寸，如圖中500mm，表明了人孔與進料口的相對位置。

③

安裝尺寸用來表明設備安裝在基礎、墻面、梁柱或其他構架上所需的尺寸，如圖中的1200mm、840mm。

④

外形尺寸用來表示設備總長、總高、總寬（或外徑）的尺寸，以確定該設備所占的空間，為包裝、運輸、安裝，或廠房設計提供數(shù)據(jù)。如圖中的總長2807mm、總高1820mm、總寬（筒體的外徑）1412mm。

⑤

規(guī)格尺寸通常指標準化零部件的外形規(guī)格尺寸，如人孔、液面計等。如圖中人孔的規(guī)格尺寸φ450mm×6mm。

⑥

其他尺寸如經(jīng)設計計算確定的重要工藝尺寸，焊縫結構形式尺寸，以及不另行繪圖的重要零件的主要尺寸。如強度計算的相應筒體壁厚、防沉積計算的錐度、安全計算的壓力排空管口及排空安全高度、真空度計算后噴射泵的頸口尺寸。

3.化工表格

（1）管口表（接管表）管口表是說明設備上所有管口的用途、規(guī)格、連接面形式等內(nèi)容的一種表格。

符號

公稱尺寸連接尺寸、標準

連接面形式用途或名稱

管口表

（2）技術特性表：技術特性表是表明設備的主要技術特性的一種表格。其內(nèi)容包括：工作壓力、工作溫度、設計壓力、設計溫度、物料名稱等。工作壓力/MPa

工作溫度/℃

設計壓力/MPa

設計溫度/℃

物料名稱

焊縫系數(shù)

腐蝕裕度/mm

容器類別

技術特性表

4.技術要求

技術要求是用文字說明在圖中不能（或沒有）表示出來的內(nèi)容。針對化工設備的特點，除了機械通用技術條件外，要著重提出設備在制造、驗收時應遵循的標準、規(guī)范和規(guī)定，以及在其它方面的特殊要求，通常包括以下幾個方面：（1）制造依據(jù)條件：這是設備加工、制造或施工的主要依據(jù)。包括國家、部級、行業(yè)、企業(yè)的標準、規(guī)定、規(guī)范、手冊等。（2）驗收標準及方法：包括材料檢驗、試驗方法手段、熱處理方式等。（3）施工要求：尤其對焊接工藝的要求，如焊縫布置、接頭型式、坡口要求、焊條規(guī)格等。也包括機械加工內(nèi)容、裝配條件、現(xiàn)場制作、預制吊裝等過程的要求。

（4）質(zhì)量檢驗：包括對焊縫質(zhì)量的檢驗，如介質(zhì)滲透、超聲波探傷、射線探傷等。或者對設備的整體驗收，如盛水試漏、氣密性試驗、水壓試驗等。（5）保溫防腐要求：涂、噴防腐劑、防銹漆，制作防腐層，介質(zhì)標志色及安全變色漆，保溫隔音的方法、材料、規(guī)格等。（6）運輸、安裝要求：包裝形式、運輸標志、保管事項等。5.標題欄、序號、明細表與機械圖基本相同。第二節(jié)化工設備圖的表達方法

多次旋轉的表達方法

由于設備殼體四周分布有各種管口和零部件，為了在主視圖上清楚地表達他們的形狀和軸向位置，主視圖可采用多次旋轉的畫法。即假想將設備上不同方位的管口和零部件，分別旋轉到與主視圖所在的投影面平行的位置，然后進行投影，以表示這些結構的形狀、裝配關系和軸向位置。

二、管口方位的表達方法

化工設備上的接管口和附件較多，其方位在設備制造、安裝和使用時都很重要，必須在圖樣中表達清楚。由于化工設備圖采用了旋轉法表達管口，所以用管口方位圖，來表示管口在設備上的真實方位。管口方位圖中以中心線表明管口方位，用單線（粗實線）示意畫出設備管口。同一管口，在主視圖和方位圖中應標注相同的小寫拉丁字母。管口方位圖

三、局部結構的表達方法

對于設備上某些細小的結構，按總體尺寸所選定的繪圖比例無法表達清楚時，可采用局部放大的畫法，其畫法和標注與機械圖相同?？筛鶕?jù)需要采用視圖、剖視、斷面等表達方法，必要時，還可采用幾個視圖表達同一細部結構，如圖(a)所示為裙座的局部放大圖。焊接結構的局部放大圖又稱節(jié)點圖，如圖（b）所示。

四、斷開與分段（層）的表達方法

當設備總體尺寸很大，又有相當部分的結構形狀相同（或按規(guī)律變化時），可采用斷開畫法。如圖(a)所示的填料塔設備。有些設備（如塔器）形體較長，又不適于用斷開畫法。為了合理地選用比例和充分利用圖紙，可把整個設備分成若干段（層）畫出，如圖(b)所示。

五、夸大的表達方法

對于設備中尺寸過小的結構（如薄壁、墊片、折流板等），無法按比例畫出時，可采用夸大畫法，即不按比例，適當?shù)乜浯螽嫵鏊麄兊暮穸然蚪Y構。

六、化工設備的簡化畫法

（一）單線示意畫法

設備上某些結構已有零部件圖，或另外用剖視、斷面、局部放大圖等方法已表示清楚時，裝配圖上允許用單線（粗實線）表示。如圖所示的列管式換熱器。

（二）管法蘭的簡化畫法

化工設備圖中，不論法蘭的連接面是什么型式（平面、凹凸面、榫槽面），管法蘭的畫法均可簡化成如圖所示的形式。

（三）重復結構的簡化畫法

1.螺栓孔和螺栓連接的簡化畫法

螺栓孔可用中心線和軸線表示，而圓孔的投影則可省略不畫，如圖（a）所示。裝配圖中的螺栓連接可用符號“×”（粗實線）表示，若數(shù)量較多，且均勻分布時，可以只畫出幾個符號表示其分布方位，如圖（b）所示。

2.填充物的表示法

當設備中裝有同一規(guī)格的材料和同一堆放方法的填充物時，在剖視圖中，可用交叉的細實線表示，同時注寫規(guī)格和堆放方法；對裝有不同規(guī)格的材料或不同堆放方法的填充物，必須分層表示，并分別注明填充物的規(guī)格和堆放方法，如圖所示。

3.管束的表示法

當設備中有密集的管子，且按一定的規(guī)律排列或成管束時，在裝配圖中可只畫出其中一根或幾根管子，其余管子均用中心線表示，如圖所示。4.標準零部件和外購零部件的簡化畫法

標準零部件都有標準圖，在設備圖中不必詳細畫出，可按比例畫出其外形特征的簡圖，如圖所示，同時在明細欄中注寫名稱、規(guī)格、標準號等。

標準零部件的簡化畫法外購零部件的簡化畫法外購零部件在設備裝配圖中，只需根據(jù)尺寸按比例用粗實線畫出其外形輪廓簡圖，如圖所示，同時在明細欄中注明其名稱、規(guī)格、主要性能參數(shù)和“外購”字樣。

5.液面計的簡化畫法

在設備裝配圖中，帶有兩個接管的玻璃管液面計，可用細點劃線和符號“+”（粗實線）簡化表示，如圖所示。七、設備整體的示意畫法為了表達設備的完整形狀、有關結構的相對位置和尺寸，可采用設備整體的示意畫法，即按比例用單線（粗實線）畫出設備外形和必要的設備內(nèi)件，并標注設備的總體尺寸、接管口、人（手）孔的位置等尺寸，如圖所示。液面計的簡化畫法設備的整體示意畫法第三節(jié)化工設備圖中焊縫的表示

一、焊接方法及焊接接頭的形式

焊接方法主要包括熔化焊、固相壓力焊、釬焊三大類共幾十種。

焊接方法代號（摘自GB/T5185—1985）代號焊接方法代號焊接方法代號焊接方法代號焊接方法111手工電弧焊311氧-乙炔焊21點焊91硬釬焊12埋弧焊312氧-丙烷焊22縫焊916感應硬釬焊181碳弧焊321空氣-乙炔焊291高頻電阻焊942火焰軟釬焊

焊接方法可用文字在技術要求中注明，也可用數(shù)字代號直接注寫在引線尾部。

根據(jù)金屬構件連接部分相對位置的不同，常見的焊縫接頭形式如圖所示。

二、焊縫的規(guī)定畫法

根據(jù)GB/T12212—1990規(guī)定，焊縫在圖樣中用圖示表達法有如下規(guī)定。

1．

對于可見焊縫，用細實線繪制的柵線表示，并保留焊接構件相交的輪廓線。2．

對于不可見焊縫，只用粗實線繪制焊接構件相交的輪廓線。3．在剖視圖或斷面圖中，一般應畫出焊縫的形式，金屬熔焊區(qū)應涂黑表示。4．對于設備上某些重要的焊縫，需用局部放大圖（亦稱節(jié)點圖），詳細地表示出焊縫結構的形狀和有關尺寸。5．在視圖中將某些加工完畢的金屬構件視為整體時，其焊縫可以省略不畫。

三、焊縫的符號表示法

（一）基本符號表示焊縫橫截面形狀的符號。近似于焊縫橫斷面坡口的形狀，基本符號用粗實線繪制。

常用焊縫基本符號、圖示法及標注法示例

（二）輔助符號

表示焊縫表面形狀特征的符號，用粗實線繪制。不需要確切說明時可以不用輔助符號。

常用輔助符號及標注法示例（三）補充符號

為了補充說明焊縫某些特征的符號，用粗實線繪制。

（四）焊縫尺寸符號

是用字母符號代表對焊縫的尺寸要求。焊縫尺寸一般不標注，如設計或生產(chǎn)需要時，將其具體數(shù)值注寫在基本符號上下方及左右兩側。

焊縫尺寸符號的含義及標注位置（摘自GB/T324—1988）

名稱符號標注位置工件厚度δ

基本符號左側（焊縫橫截面尺寸）坡口深度H鈍邊高度p焊角尺寸K焊縫寬度c焊縫余高h名稱符號標注位置根部間隙b基本符號上方（或下方）坡口角度α坡口面角度β焊縫長度l基本符號右側（焊縫長度方向尺寸）焊縫間隙e焊縫段數(shù)n第四節(jié)化工設備的標準化零部件

一、筒體和封頭

（一）筒體

筒體是用來進行化學反應，處理或儲存物料的設備主體部分，一般由鋼板卷焊成形，其大小由工藝要求確定。筒體的主要尺寸是直徑、高度（或長度）和壁厚。卷制成形的筒體，其公稱直徑系指筒體的內(nèi)徑。采用無縫鋼管作筒體時，其公稱直徑系指鋼管的外徑（當直徑小于500毫米時，可用無縫鋼管作筒體）。筒體直徑應在國家標準《壓力容器公稱直徑》所規(guī)定的尺寸系列中選取，標記示列：筒體GB/T9019—1988DN1200表示公稱直徑為1200毫米的筒體。在明細欄中，一般采用“DN1200×12，H（L）=2500”來表示公稱直徑為1200毫米，高或長為2500毫米的筒體。

表6-9壓力容器公稱直徑/mm(摘自GB/T9019—1988)鋼板卷制（內(nèi)徑）3003504004505005506006507007508009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500260028003000320034003500360038004000420044004500460048005000520054005500560058006000-----------無縫鋼管（外徑）159219273325337426

（二）封頭

封頭與筒體一起構成設備的殼體。封頭與筒體可直接焊接，也可分別焊上容器法蘭，再用螺栓，螺母連接。封頭有橢圓形，錐形等多種，其中常用的是橢圓形封頭。封頭一般與筒體配套使用，當筒體由鋼板卷焊成形時，筒體所對應的封頭，其公稱直徑為內(nèi)徑；當采用無縫鋼管作筒體時，筒體所對應的封頭，其公稱直徑為外徑。標記示列：橢圓封頭JB/T4737-1995DN1200×12—16MnR表示內(nèi)徑為1200毫米，名義厚度12毫米，材質(zhì)為16MnR的橢圓封頭。

二、法蘭連接

法蘭連接屬于可拆連接。在化工設備上應用非常普遍。化工設備上用的標準法蘭有管法蘭和壓力容器法蘭（又稱設備法蘭）兩大類。前者用于管道的連接，后者用于設備筒體與封頭的連接。二、法蘭連接（一）

管法蘭

管法蘭主要用于管道的連接，如圖所示。按與管子的連接方式分為板式平焊法蘭（a)、對焊法蘭（b)、整體法蘭（c)和法蘭蓋（d)等。

管法蘭種類法蘭密封面型式如圖所示,主要有凸面（a)，凹凸面（b),榫槽面（c)三種。標記示列：JB/T81—1994法蘭100-2.5表示管法蘭的公稱直徑為100毫米，公稱壓力為2.5MPa，尺寸系列為2的凸面板式鋼制管法蘭。（二）容器法蘭

容器法蘭用于設備筒體與封頭的連接，其結構型式有甲型平焊法蘭，乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭等三種。容器法蘭的密封面型式有平面密封面（分三種型式，其代號分別為PI，PII，PIII），榫（S）、槽（C）密封面，凹（A）、凸（T）密封面等。三、人孔和手孔為便于安裝、檢修或清洗設備內(nèi)部，需要在設備上開設人孔或手孔。人孔和手孔的基本結構類同，如圖所示。手孔直徑大小應考慮操作人員握有工具的手能順利通過，標準中有DN150毫米和DN250毫米兩種。人孔大小，既要考慮人員的安全進出，又要避免開孔過大影響容器壁強度。圓形人孔最小為400毫米，最大為600毫米。人孔與手孔基本結構

當設備的直徑超過900毫米時，應開設人孔。人（手）孔結構有多種型式，主要區(qū)別在于孔蓋的開啟方式和安裝位置不同，以適應不同工藝和操作條件的需要。人（手）孔的有關尺寸見附錄表《人孔與手孔》。標記示列：HG/T21515—1995人孔（R.A-2070）450表示公稱直徑DN450毫米，采用2707耐酸堿像膠墊片的常壓人孔標記示列：HG/T21529—1995手孔II（A.G）250-0.6表示公稱壓力為0.6MPa,公稱直徑為250毫米,采用II類材料和石棉橡膠板墊片的板式平焊法蘭手孔。四、支座

支座用來支承設備的質(zhì)量，固定設備的位置。按設備結構形狀，安放的位置，材料和載荷情況的不同而有多種型式。較常用的幾種典型支座：（一）耳式支座耳式支座簡稱耳座，又稱為懸掛式支座，廣泛用于立式設備，其結構形狀如圖所示。一般設備筒體上四周均勻分布有四個耳座。標記示列：JB/T4725—1992耳座A3表示A型帶墊板3號耳式支座。（二）鞍式支座

鞍式支座適用于臥式設備，是應用最為廣泛的一種支座。其結構如圖所示。

標記示列：JB/T4712-1992鞍座BIII900-S表示公稱直徑為900毫米，重型帶墊板，120°包角的滑動式鞍式支座。

（三）裙式支座

在化工設備中，對于高大的塔器設備和大載荷錐底容器，常采用非標準化的裙式支座。根據(jù)工藝要求和載荷不同，裙式支座分為圓筒形和圓錐形。

五、補強圈補強圈是用來彌補設備因開孔過大而造成的強度損失，其結