静设备分类及种类

第五章静设备安装静设备是以静置的作用部件为主的机械设备，在石油、石化、化工各类装置及原料和产品储存运输的生产过程中完成和实现反应、分离、混合、换热、储存等工艺。

油气田地面工程中的静设备主要包括塔器、立式储罐、球形储罐、滤罐、油气分离器、游离水脱除器、油水缓冲罐、电脱水器、注汽锅炉、水套加热炉等，是油气生产过程中的重要设备，主要用于油、气、水等介质的储存、分离及加热等。

需要说明的是立式储罐和球形储罐的施工，已在集团公司统编培训教材之一《储罐施工》中进行了详细的阐述，故本章不再重复介绍。

本章主要以卧式静设备和立式静设备为例，介绍油气田地面工程静设备的现场安装。

第一节静设备的种类和特点一、静设备的分类与结构特点油气田地面工程所用的静设备种类繁多，其分类方法也多种多样，可按形状分为圆筒形设备、球形设备、矩形设备；按材料分为钢制设备、非铁金属设备、非金属设备；按设备在生产工艺过程中的作用分为储存设备、换热设备、分离设备；按设备承压分为压力容器、常压容器；按储存介质分为储气设备、储液设备等；按安装形式分为卧式设备、立式设备；按结构形式分为容器类设备、塔类设备、炉类设备、储罐设备。

在油气田地面工程中多按形状、安装形式和结构形式等进行分类。

1．按形状分静设备按形状可分为圆筒形设备、球形设备、矩形设备，见图5-1所示。

其中以圆筒形设备最为常见。

在油气田地面工程中，圆筒形设备主要有立式油罐、水罐、加药罐、滤罐、沉降罐、熟化罐、过滤器，以及卧式电脱水器、油气分离器、游离水脱除器、筒式加热炉等；球形设备主要有各类球罐；矩形设备主要有润滑油箱、水箱、水槽等。

a）圆筒形设备 b）球形设备 c）矩形设备图5-1 三种形状的静设备实物图1）圆筒形设备结构特点圆筒形设备是由圆柱形筒体和各种成型封头（椭圆形、半球形、碟形、锥形等）所组成的立式、卧式设备。

由于使用目的不同，内部结构也各不相同。

该形状设备制造较容易，承压能力较好，因此在油气田中应用最为广泛。

化工静设备基础知识目录1. 化工静设备基础知识概述 (3)1.1 静设备的定义与分类 (4)1.2 化工静设备的重要性 (4)2. 化工静设备的常见类型 (6)3. 化工静设备的材料选择与要求 (7)3.1 材料的分类 (9)3.2 材料的选择原则 (10)3.3 材料的化学稳定性与机械性能 (11)3.4 材料的焊接与热处理要求 (12)4. 化工静设备的设计与计算 (13)4.1 设计基础 (15)4.2 强度计算 (16)4.3 疲劳与断裂计算 (18)4.4 温度与热应力分析 (19)4.5 振动与噪声控制 (21)4.6 流体动力学分析 (22)5. 化工静设备的制造与安装 (23)5.1 制造工艺 (25)5.2 焊接工艺 (26)5.3 管道安装技术 (27)5.4 设备的吊装与固定 (27)5.5 质量检验与验收 (29)6. 化工静设备的维护与检修 (30)6.1 维护计划与实施 (31)6.2 检修技术与工具 (33)6.3 腐蚀与防护 (34)6.4 故障诊断与修复 (35)7. 化工静设备的环保要求与节能措施 (37)7.1 环保设施的安装与管理 (38)7.2 节能技术与设备更新 (39)7.3 减少废物排放与循环经济 (41)8. 化工静设备的国际标准与规范 (42)8.1 国际标准简介 (43)8.2 各国法规与标准差异 (44)8.3 标准的应用指南 (46)9. 化工静设备的安全管理 (47)9.1 安全规范与操作规程 (48)9.2 风险评估与预防措施 (50)9.3 应急准备与响应 (51)9.4 安全培训与持续改进 (52)10. 化工静设备的未来发展趋势 (54)10.1 高性能材料的应用 (55)10.2 智能化与自动化 (57)10.3 数字化设计与仿真 (58)10.4 可持续发展的设备设计 (59)1. 化工静设备基础知识概述化工静设备是指在化工生产过程中用来储存、混合、分离、过滤、加热冷却等操作的固定设备。

动设备定义、种类（1）石油化工动设备定义石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。

（2）石油化工动设备种类石油化工动设备种类可按其完成化工单元操作的功能进行分类，一般可分成流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。

1J411022 动设备（容积泵、离心泵、往复式压缩机、离心式压缩机等）的结构及工作原理（1）容积泵的结构及工作原理容积泵又称“正位移泵”。

通过若干封闭的充满液体的空间（如缸体），周期性地将能量施加于液体，使液体压力直接增加到所需值的泵，包括往复泵、转子泵等。

1）往复泵往复泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的总称，它是容积式泵中应用比较广泛的一种。

按驱动方式，往复泵可分为机动泵（电动机驱动）、直动泵（蒸汽、气体或液体驱动）和手动泵三大类。

往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的液体输送机械。

①活塞泵活塞泵的主要部件是泵缸、活塞、活塞杆、单向开启的吸入阀和排出阀。

泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。

②计量泵计量泵又称比例泵，其装置特点是通过改变柱塞的冲程大小来调节流量，当要求精确输送流量恒定的液体时，可以方便而准确地借助调节偏心轮的偏心距离，改变柱塞的冲程来实现。

有时，还可通过一台电机带动几台计量泵的方法将几种液体按比例输送或混合。

③隔膜泵当输送腐蚀性液体或悬浮液时，可采用隔膜泵。

隔膜泵实际上就是柱塞泵。

隔膜式计量泵可用来定量输送剧毒、易燃、易爆和腐蚀性液体。

2）转子泵转子泵又称回转泵，属正位移泵，它们的工作原理是依靠泵内一个或多个转子的旋转来吸液和排液的。

石油化工中较为常用的有齿轮泵和螺杆泵。

①齿轮泵目前石油化工中常用的外啮合齿轮泵的结构泵壳内有两个齿轮，其中一个为主动轮，它由电机带动旋转；另一个为从动轮，它是靠与主动轮的相啮合而转动。

两齿轮将泵壳内分成互不相通的吸入室和排出室。

当齿轮旋转时，吸入室内两轮的齿互相拨开，形成低压而将液体吸入；然后液体分两路封闭于齿穴和壳体之间随齿轮向排出室旋转，在排出室两齿轮的齿互相合拢，形成高压而将液体排出。

动设备定义、种类（1）石油化工动设备定义石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。

（2）石油化工动设备种类石油化工动设备种类可按其完成化工单元操作的功能进行分类，一般可分成流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。

1J411022 动设备（容积泵、离心泵、往复式压缩机、离心式压缩机等）的结构及工作原理（1）容积泵的结构及工作原理容积泵又称“正位移泵”。

通过若干封闭的充满液体的空间（如缸体），周期性地将能量施加于液体，使液体压力直接增加到所需值的泵，包括往复泵、转子泵等。

1）往复泵往复泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的总称，它是容积式泵中应用比较广泛的一种。

按驱动方式，往复泵可分为机动泵（电动机驱动）、直动泵（蒸汽、气体或液体驱动）和手动泵三大类。

往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的液体输送机械。

①活塞泵活塞泵的主要部件是泵缸、活塞、活塞杆、单向开启的吸入阀和排出阀。

泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。

②计量泵计量泵又称比例泵，其装置特点是通过改变柱塞的冲程大小来调节流量，当要求精确输送流量恒定的液体时，可以方便而准确地借助调节偏心轮的偏心距离，改变柱塞的冲程来实现。

有时，还可通过一台电机带动几台计量泵的方法将几种液体按比例输送或混合。

③隔膜泵当输送腐蚀性液体或悬浮液时，可采用隔膜泵。

隔膜泵实际上就是柱塞泵。

隔膜式计量泵可用来定量输送剧毒、易燃、易爆和腐蚀性液体。

2）转子泵转子泵又称回转泵，属正位移泵，它们的工作原理是依靠泵内一个或多个转子的旋转来吸液和排液的。

石油化工中较为常用的有齿轮泵和螺杆泵。

①齿轮泵目前石油化工中常用的外啮合齿轮泵的结构泵壳内有两个齿轮，其中一个为主动轮，它由电机带动旋转；另一个为从动轮，它是靠与主动轮的相啮合而转动。

两齿轮将泵壳内分成互不相通的吸入室和排出室。

当齿轮旋转时，吸入室内两轮的齿互相拨开，形成低压而将液体吸入；然后液体分两路封闭于齿穴和壳体之间随齿轮向排出室旋转，在排出室两齿轮的齿互相合拢，形成高压而将液体排出。

静设备管理规定一、目的为加强静设备管理，确保静设备安全、稳定、长周期运行，明确静设备设计、安装、验收、使用、维护、检修等方面的管理要求，特制定本规定。

二、定义及范围静设备是指储存非人工制冷、非剧毒的石油、化工等液体介质的常压立式圆筒形钢制焊接静设备。

本规定适用于**公司及子公司静设备的管理工作。

三、职责分工（一）设备部1、静设备管理的归口管理，贯彻执行国家有关法律、法规和静设备管理规定、规程和标准，制定公司静设备管理制度以及管理工作计划，并检查执行情况。

2、参与静设备设计、购置、安装、使用、维修、改造、更新和报废等全过程管理，保证静设备安全、稳定、长周期运行。

3、组织建立和健全“一台一档”的静设备档案和台账，掌握设备状况，进行设备技术状况分析。

4、组织编制和审核年度静设备修理及检测计划，审定主要静设备的检修方案，并组织实施。

5、针对静设备运行过程中存在的问题，组织技术攻关，推广应用新技术、新工艺、新结构、新材料、不断提高静设备的管理水平。

6、组织审核静设备的更新改造计划，参加新、改、扩项目中的设计方案审查和竣工验收。

7、参与静设备事故的调查、分析和处理。

8、负责静设备备品配件的技术管理，组织编制并审定备品配件计划。

9、负责静设备的检查、考核、评比以及年度工作总结。

（二）属地车间1、严格执行静设备管理规定，严格执行工艺操作规程，负责静设备的维护保养和日常检查工作，及时发现和消除隐患，确保安全生产。

2、参与静设备的专业检查，组织外部专项检查的迎检。

3、负责建立“一台一档”的静设备档案和台账，进行静设备技术状况分析和管理工作总结。

4、负责编制、上报静设备的修理、更新、改造、检测和备品配件计划。

5、负责本车间静设备修理、更新、改造、扩建、检测项目的现场施工管理工作。

6、参与静设备更新、改造扩建项目中静设备的设计方案审查和竣工验收工作，参与静设备事故的调查、分析和处理。

（三）项目部1、组织审核施工单位编制的施工方案。

静设备分类及种类一、静置设备得分类(一) 静置设备得设计压力( Ｐ)分类:常压设备: Ｐ＜ 0。

1MＰa低压设备: 0。

1 MPa≤P 〈 1。

6 MＰa中压设备: 1、6 ＭPa≤P ＜1０ＭPａ高压设备: 10 MPa≤P 〈 100 MPa超高压设备: P≥1０0 MPa(二) 按设备在生产工艺过程中得作用原理分类可分为反应设备(代号Ｒ );换热设备(代号 E );分离设备(代号S );储存设备(代号Ｃ,其中球罐代号为 B )。

(三) 按“固定式压力容器安全技术监察规程” (即按设备得工作压力、温度、介质得危害程度) 分类可分为一类容器、二类容器与三类容器、(四) 介质安全性质分极1 . 易燃、易爆介质汽油、酒精、液化石油气、乙炔、乙烷等等。

2 。

介质毒性得分级分为极度危害( Ⅰ级);高度危害( Ⅱ级);中度危害( Ⅲ级)、轻度害( Ⅳ级)。

二、容器得分类(一) 一般容器工艺生产、储藏液体气体介质得容器,如胺罐、水罐、液化气罐等。

(二) 带搅拌容器搅拌设备得结构可参阅有关资料。

(三) 高压容器高压容器得主要构件就是筒体、密封件、端盖与筒体羰部以及紧固连接件等。

高压筒体就是高压容器得主体。

三、塔器(一)塔器得、板式塔、填料塔得性能特点,Ḋ据塔内气、液接触部件得结构形式,分为板式塔与填料塔。

１ . 板式塔按照塔内气、液流动方式,可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类、错流塔板,逆流塔板。

常用得板式塔有以下几种。

( 1 ) 泡罩塔。

泡罩塔板,其优点就是不易发生漏液现象;有较好得操作弹性;有恒定得板效率;塔板不易堵塞;物料得适应性强。

缺点就是结构复杂;金属耗量大、造价高;塔板压降大,雾沫༊带严重;气体分布不ਛ;板效率不高。

( ２ ) 筛板塔。

筛板塔优点就是结构简单,金属耗量小,造价低廉;气体压降小,生产能力及板效率较泡罩塔高。

主要缺点就是操作弹性较窄,小孔筛板容易堵塞、( 3 ) 浮阀塔、浮阀塔优点就是生产能力大;操作弹性大;塔板效率高;气体压降及液面落差较小;塔得造价低。

静设备分类及种类一、静置设备的分类（一）静置设备的设计压力（ P ）分类：常压设备： P ＜ 0.1MPa低压设备： 0.1 MPa≤P ＜ 1.6 MPa中压设备： 1.6 MPa≤P ＜ 10 MPa高压设备： 10 MPa≤P ＜ 100 MPa超高压设备： P≥100 MPa（二）按设备在生产工艺过程中的作用原理分类可分为反应设备（代号 R ）；换热设备（代号 E ）；分离设备（代号 S ）；储存设备（代号C ，其中球罐代号为 B ）。

（三）按“压力容器安全技术监察规程”（即按设备的工作压力、温度、介质的危害程度）分类可分为一类容器、二类容器和三类容器。

（四）介质安全性质分极1 ．易燃、易爆介质汽油、酒精、液化石油气、乙炔、乙烷等等。

2 ．介质毒性的分级分为极度危害（Ⅰ级）；高度危害（Ⅱ级）；中度危害（Ⅲ级）、轻度害（Ⅳ级）。

二、容器的分类（一）一般容器工艺生产、储藏液体气体介质的容器，如胺罐、水罐、液化气罐等。

（二）带搅拌容器搅拌设备的结构可参阅有关资料。

（三）高压容器高压容器的主要构件是筒体、密封件、端盖和筒体羰部以及紧固连接件等。

高压筒体是高压容器的主体。

其૎本结构见教材图 4.2.5 。

三、塔器（一）塔器的、板式塔、填料塔的性能特点，Ḋ据塔内气、液接触部件的结构形式，分为板式塔与填料塔。

1 ．板式塔按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。

错流塔板，逆流塔板。

常用的板式塔有以下几种。

（ 1 ）泡罩塔。

泡罩塔板，其优点是不易发生漏液现象；有较好的操作૎性；有恒定的板效率；塔板不易堵塞；物料的适应性强。

缺点是结构复杂；金属耗量大、造价高；塔板压降大，雾沫༊带严重；气体分布不ਛ；板效率不高。

（ 2 ）筛板塔。

筛板塔优点是结构简单，金属耗量小，造价低廉；气体压降小，生产能力及板效率较泡罩塔高。

主要缺点是操作૎性较窄，小孔筛板容易堵塞。

（ 3 ）浮阀塔。

浮阀塔优点是生产能力大；操作૎性大；塔板效率高；气体压强降及液面落差较小；塔的造价低。

炼油设备基础知识–静设备概述炼油设备是石油加工过程中不可或缺的组成部分。

其中，静设备是炼油过程中用于储存、分离和处理石油原料和产物的设备。

静设备主要包括储罐、分离器和反应器等。

储罐储罐是用于储存原油、石油产品和化工原料等物质的容器。

储罐一般分为地下储罐和地上储罐。

地下储罐主要用于储存原油，具有地下容纳、保温隔热和防腐蚀等特点。

地上储罐主要用于储存石油产品和化工原料，具有易于监控、操作和维护的特点。

储罐的种类繁多，常见的有固定顶罐、浮顶罐、锥底罐和球形罐等。

固定顶罐顶部固定，罐内常为常压状态；浮顶罐的顶部可以上下浮动，罐内常为低压状态；锥底罐的底部为锥形，常用于贮存高浓度的沉淀物；球形罐是一种特殊设计的储罐，具有更好的抗风性能。

储罐还需要配备一系列的安全设施，如防火系统、气体检测系统和泄漏监测系统等，以确保储存物质的安全。

分离器分离器用于将混合物中的不同组分进行分离。

常见的分离器有闪蒸器、精馏塔和吸附塔等。

闪蒸器是一种快速蒸发液体中的挥发物的设备。

当原料液体进入闪蒸器时，由于降低压力，液体中的易挥发组分会迅速蒸发，从而实现组分的分离。

精馏塔是一种在加热的条件下将混合物中的组分逐步分离的设备。

精馏塔内部设有填料或塔盘，使得液体在上升时与下降的气体进行接触，从而实现组分的分离。

吸附塔是一种利用物质在固体表面吸附性质的设备。

在吸附塔中，混合物与固体吸附剂接触，通过吸附剂的选择性吸附作用，实现组分的分离。

分离器的设计需要考虑多种因素，如流量、温度、压力和物料性质等。

不同的分离过程需要选择不同的分离器，以满足炼油过程中的需求。

反应器反应器是进行化学反应的设备。

炼油过程中常见的反应器有催化反应器和裂解炉等。

催化反应器是利用催化剂催化反应的设备。

在催化反应器中，原料与催化剂接触，通过催化剂表面的反应活性位点，实现化学反应的进行。

催化反应器的设计需要考虑催化剂的选择、反应温度、反应压力和反应速率等因素。

裂解炉是一种将重质石油产品转化为轻质产品的设备。

精馏操作⼀、精馏操作（⼀）设备1、静设备⼀览表2、动设备⼀览表（⼆）⼯艺过程原槽内⽔和⼄醇的混合液，经原料泵输送⾄原料加热器中，预热后，由精馏塔中部进⼊精馏塔，进⾏分离。

⽓相由塔顶馏出，经冷凝器冷却后，进⼊冷凝液槽，经产品泵，⼀部分送⾄精馏塔上部第⼀块塔板做回流，另⼀部送⾄塔顶产品槽作为产品采出。

塔釜残液经塔底换热器冷却后送⾄残液槽。

（三）设备原理1、冷凝器：精馏塔分离后的⽓相物质经冷凝器冷却。

冷凝器进的是⽔，，冷凝器中⽔是下⼝进上⼝出，这样有利于热的⽓体通过玻璃管壁于冷⽔充分接触，冷凝效果更好。

2、再沸器：再沸器也称加热釜或重沸器，使被蒸馏液体⽓化的加热设备。

3、塔底换热器：通过热交换将加热或待冷却的介质与换热器⼯作介质进⾏热交换。

4、精馏塔：在⼀定压⼒下利⽤互溶液体混合物各组分沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组分汽化，经多次部分液相汽化和部分⽓相冷凝，使⽓相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升⾼，从⽽实现分离。

精馏塔以进料塔为界，上部为精馏段，下部为提溜段，⼀定温度和压⼒的料液进⼊精馏塔后，轻组分在精馏段逐渐压缩，离开塔顶后全部冷凝进⼊回流罐，⼀部分作为塔顶产品，另⼀部分被送⼊塔内作为回流液，回流液的⽬的是补充塔顶上的轻组分，使塔板上的液体组成保持稳定，是精馏操作连续稳定的进⾏。

5、离⼼泵：依靠叶轮的不断运转，液体不断的被吸⼊和排出。

液体在离⼼泵中获得的机械能量最终静压能提⾼流速增⼤。

(四)注意事项1、开车前：对所有设备、阀门、仪表、电⽓、管道等按⼯艺流程图要求和专业技术要求进⾏检查。

2、开车时：确认各阀门是否正常开启关闭，观察⽣产过程中各⼯艺操作指标是否在正常范围内。

3、停车时：系统停⽌加料原料预热器停⽌加热，关闭原料液泵进出⼝阀，停原料泵。

根据塔内物料情况再沸器停⽌加热，塔顶温度下降时⽆冷凝液流出后，关闭塔顶冷凝器冷却⽔进⽔阀，停冷却⽔停回流泵，关泵进出⼝阀。

在物料冷却后开再沸器和预热器排污阀放出预热器及再沸器内物料，开塔底冷凝器排污阀，塔底产品槽排污阀，放出塔底冷凝器内物料、塔底产品槽内物料。