前言
11月份，我们化学与环境工程学院09级过程装备与控制工程专业开始了为期三周的毕业实习，这也是我们的毕业实习，因此大家都非常珍惜这最后一次集体实习的机会，在张老师和刘老师以及班委的精心安排下，我们本次实习的地点选在湖北省宜昌市的宜化集团，我们实习的主要车间是该公司旗下的湖北宜化集团化工机械设备制造安装有限公司。一直听说湖北宜昌有一家非常有名的化工企业，大家都想亲眼去参观学习，所以大家实习的热情非常的高涨。 我们的进厂实习时间为期5天，为了充分利用好这宝贵的5天实习时间，我们班制定了详尽的实习计划
第一天：宜化讲座，关于宜化的文化
第二天：换热器设计，化机公司简介
第三天：进厂实习
第四天：进厂实习
第五天：合成氨工艺流程讲座，813厂区参观
在本次实习过程中，我们收获了非常多的宝贵知识，我将从实习目的，实习内容，实习总结三个方面对本次实习做报告。
实习报告
一、实习目的
通过生产实习培养我们提出问题、分析问题和解决问题的能力、使所学的理论知识与实践操作相结合，为我们进行毕业设计打下扎实基础；通过参观工厂生产设备，了解各种设备的性能、特点、要求及一些细节问题；通过在生产现场中所了解到的知识将课本上的理论知识加以验证、深化、巩固和充实；锻炼动手能力，提高实践能力；了解基本的工艺流程，并与目前较流行的先进工艺进行对比，找出其优缺点；拓宽我们的知识面，增加对本专业的感性认识，并把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，使我们在实践中得到提高和锻炼；大致了解自己未来所要从事的工作与所需要的知识与能力，了解一下工作人员的具体职能，便于以后就业和努力方向；在不断学习的过程中加强自己的综合能力，比如社交能力等。
平时我们主要注重课堂知识的学习，忽略了实际生产过程中会出现的问题。特别是压力容器制造和安装这个方面，很多是需要实际的动手能力和积极的思考，实习是一门非常重要的实践性课程，是将理论知识同生产实践相结合的有效途径。作为过程装备与控制工程专业的学生，通过此次实习，使我们学习和了解了压力容器从原材料到成品生产的全过程以及生产组织管理等过程。培养和树立理论联系实际的工作作风，在生产实践中将科学的理论加以检验，巩固和充实。通过实习，拓展了我的知识面，增强了我对本专业的感性认识，使所学知识条理化。系统化，学到从课本中学不到的专业知识，激发我向实践学习的积极探索性，为今后的学习和将来从事的技术工作打下坚实的基础。
通过生产实习培养我们提出问题、分析问题和解决问题的能力、使所学的理论知识与实践操作相结合，为我们进行毕业设计打下扎实基础；通过参观工厂生产设备，了解各种设备的性能、特点、要求及一些细节问题；通过在生产现场中所了解到的知识将课本上的理论知识加以验证、深化、巩固和充实；锻炼动手能力，提高实践能力；了解基本的工艺流程，并与目前较流行的先进工艺进行对比，找出其优缺点；拓宽我们的知识面，增加对本专业的感性认识，并把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，使我们在实践中得到提高和锻炼；大致了解自己未来所要从事的工作与所需要的知识与能力，了解一下工作人员的具体职能，便于以后就业和努力方向。
总的来说，进入车间实践是我们扎实掌握本专业的唯一途径，是我们必不可少的学习环节。
二、 实习内容
2.1 公司简介
2.1.1宜化集团概况
宜化集团是中国石化行业最具影响力十大代表企业之一。旗下拥有40多家生产实体企业，其中2家上市公司（湖北宜化、双环科技），5家中外合资公司，在北京、湖北、湖南、河北、河南、重庆、贵州、四川、云南、山西、内蒙、宁夏、青海、新疆等地都有研发中心和制造基地，重点发展化肥、化工、农药、电力、酿酒、金融、商贸、矿山开发、房地产开发、化工机械制造十大产业，拥有80多种产品。
宜化集团现有总资产450亿元，从业人员6万多人，20##年实现销售收入410亿元，年出口创汇8亿美元，预计在中国500强排名180位左右，20##年销售收入将突破500亿元。公司先后荣获“全国先进基层党组织”、“全国国有企业创建‘四好’领导班子先进集体”等荣誉称号。
宜化创造经济发展奇迹，关键在于六大优势：
一是规模优势。
宜化是全球最大的多元醇生产基地，年产12万吨季戊四醇，在全国市场占有率达80%，同时，成功开发出双季戊四醇、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷等产品。
宜化是亚洲最大的化肥制造商，年产1250万吨化学肥料，其中尿素700万吨、氯化铵200万吨、磷酸二铵100万吨、NPK100万吨、磷酸一铵100万吨、其它肥料50万吨。
宜化是亚洲最大的井矿盐生产企业，年产300万吨真空制盐。
宜化是中国最大的联碱化工生产企业，年产200万吨纯碱。
宜化是中国最大的氯碱化工生产企业，年产100万吨PVC、100万吨烧碱、120万吨电石。
宜化作为国防军工协作配套先进单位，其军品系列是中国航天集团的主要供应商，曾为“神五”、“神六”、“神七”的发射作出重大贡献。
二是人才优势。宜化目前共拥有本科以上人才5000多名，在岗大学生中清华大学、北京大学等全国高校排名前10位的大学生320多人，硕士以上学历人员300多人。宜化有自己独特的人才理念，即“尊重知识、尊重人才的本质是把企业生产、经营、管理的大权交到有知识、有能力的人手中”，现公司副部以上管理人员中本科以上学历人员占84%，班组长以上管理人员本科以上学历人员占62%。
三是技术优势。宜化股份公司是全国循环经济示范企业，宜化技术中心为国家级技术中心。宜化集团有13家子公司为高新技术企业， 有5家子公司通过国家清洁生产审核。近两年，宜化开发并实施了300多项新技术新工艺，开发了20多项国家级、省级新产品，获得了100多项专利，取得了50多项国家、省、市级重大科技成果，具有极强的自主创新能力，其中YH粉煤连续成型气化技术成为世界第一家大规模用于尿素生产的装置；变压吸附脱碳获得了国家发明专利金奖；重介质选矿和双反浮选技术成功地解决了胶磷矿不能生产磷酸二铵的世界难题。宜化“以人为本的管理变革”被评为全国管理创新二等奖，其独具特色的比较管理和招竞标模式受到行业内好评。
四是品牌优势。宜化集团拥有两个驰名商标、四个中国名牌、八个国家免检产品：“宜化牌”、“金沙及图”商标为中国驰名商标；主导产品“宜化”牌尿素、“楚星”牌磷酸一铵、“红双环”牌纯碱、“红双圈”牌氯化铵成功荣登“中国名牌”榜；“宜化”牌NPK、“宜化”牌尿素、“宜化”牌烧碱等均为国家免检产品。企业相继通过了质量（ISO9001）、环境（ISO14001）、职业健康安全（OHSAS18001）三体系认证。
五是资源优势。“化工行业，资源为王”。宜化坚持以资源为中心整合产业, 近年来先后入云贵、赴内蒙、跨青海、进新疆,并购重组了湖北双环集团、重庆索特公司、湖南金信公司、内蒙海吉化工、青海黎明化工等20多家企业, 工程之花在全国各地竞相绽放,新建成百万吨尿素工程、百万吨高浓度磷复肥工程、双百万吨联碱工程、百万吨氯碱工程,发展成为中国最大的煤化工、磷化工、盐化工企业之一。为保持煤化工的优势，宜化近两年还相继获得了在内蒙、山西、重庆、湖南、贵州、新疆、黑龙江等区域的煤矿开采权，在更大的领域实现资源产业化，拥有了足以支撑企业百年发展的资源。并在此基础上,依托产业优势，打破煤、磷、盐化工三足鼎立的格局,大力进军商贸、房地产、机械制造、金融等新领域,实现了由重化工领域向低碳经济领域的华丽转身。
六是文化优势。宜化文化是宜化集团内部员工共享，并影响企业内部人与人之间关系的一种非正式的价值观和规范。宜化文化的出发点是统一价值观, 落脚点是以人为本,核心是“实事求是、从严治厂、艰苦奋斗、争创一流”的企业精神。实事求是是我们的思想路线，从严治厂是我们的管理理念，艰苦奋斗是我们的工作作风，争创一流是我们的工作标准。因为有了核心价值观，宜化构建了和谐的人际关系，建立了人人都可以批评的文化；因为有了核心价值观，宜化以最低的价格，购买到最好的原料，生产出成本最低、质量最好的产品，再卖出最好的价格；因为有了核心价值观，宜化管理的核心思想“五项措施、六大任务、七大法宝”成为宜化的共同语言和核心竞争力，是宜化复制成功的“万能”模式；因为有了核心价值观，“构筑中国百强，打造百年宜化”成为六万多名宜化人共同的文化愿景，成为全体宜化人奋进的源动力！ “十一五”，宜化集团以辉煌的业绩完美收官，“十二五”开局，宜化人又昂首阔步向1000亿发起冲刺！“十二五”期间，宜化集团将继续全面践行科学发展观，运用宜化文化核心的“五项措施、六大任务和七大法宝”管理思想，围绕化肥、化工、农药、电力、酿酒、金融、商贸、矿山开发、房地产开发、化工机械制造等重点产业进一步做大做强。化肥建成年产1000万吨尿素、500万吨磷复肥、500万吨氯化铵、100万吨硝铵的规模，成为世界最大的化肥生产企业；化工建成年产300万吨甲醇、20万吨多元醇、500万吨纯碱、200万吨烧碱、300万吨PVC生产能力，成为中国最大的煤、磷、盐化工生产企业；矿山开发建成煤矿开采能力1000万吨/年、磷矿开采能力1000万吨/年规模；商贸建成营业额300亿/年规模；房地产开发建成销售额100亿元/年规模
2.1.2 培训工作
2.1.2.1 安全教育
第一天的实习内容是安全教育，主讲老师是从事安全总监工作的负责人，他告诉我们进厂实习实际上是件很危险的过程，我们随时要注意身边发生的事情，他给我们着重强调了以下几点：
1.进入工厂参观必须佩带安全帽和实习证，女生把头发扎起来。防止高空坠落物或硬物碰撞伤害。
2.进入厂区后禁止吸烟。
3.进入厂区内不要对未知的设备或器件随意触摸，主要是这些设备或器件很可能有极高的温度，以防被烫伤，另外可能机器正在运行，造成操作损失，也可能会造成机械伤害。
4. 不要站在生产主干道上和注意空中的天车。一切都要把安全放在第一位。以防止重物坠落造成的伤害，远离起重伤害。
5.进入工厂首先寻找一旦遇到危险时能尽快逃生的安全通道。
6.远离设备的不安全状态，和设备保持一定的安全距离。触电、爆炸、灼伤、火灾、毒害等多种严重危险的车间，热处理车间的安全生产直接涉及到有关职工人身生命安全、关键生产设备的正常使用、公司生产任务进度保障等重大问题，因此在安全生产上应格外认真对待，不能掉轻心
其次还介绍了化机厂的安全管路机制，安全组织机构管理模式：层层落实。第一层是总负责人：厂长，制定安全生产计划和规章。第二层是：副厂长，参加具体的有关会议和布置安全生产工作。第三层是落实生产部，安全环保科和机动科三个部门。第四层是到各个车间，有车间主任为第一负责人，专职安全管理人员为具体负责人，每个车间都配备至少两名专职安全管理人员。第五层是具体到每个职工，如电焊人员有专用电焊手套、衣加有阻燃材料，电焊机设备合格，电压表的检测日期等。层层落实到具体，把安全事故的发生降低到最低，消除物的不安全状态和人的不安全行为。
除此以外，他还给我们强调了安全联防制度以及风险评估体系。在对我们专业进行相关的安全教育后，他还将安全意识普及到我们日常生活中，他教育我们说：生命很珍贵，而且它很脆弱，我们应当很小心。真心觉得这句话无论在我们工作，学习，生活中都是非常有教育意义的。
2.1.2.2宜化集团的核心理念
宜化发展的六大任务：
1、建立文化愿景，持之以恒抓好文化建设
2、建立学习型组织
3、加强内部营销，建立畅通的沟通渠道
4、深入推进制度化，程序化，信息化，精细化，标准化管理
5、稳步推进目标管理
6、坚定不移的建立诚信体系
六项精进
1、付出不亚于任何人的努力
2、要谦虚，不要骄傲
3、要每天反省
4、活着，就要感谢
5、积善行，思利他
6、忘却感性的烦恼
人生八宝
1、结交两种人:良师和益友
2、配备两个医生：运动和营养
3、练好两项本能：做人让人感动，说话让人喜欢
4、多吃两样东西：吃苦和吃亏
5、培养两个习惯：听演讲，看好书
6、追求两个一致：兴趣和事业一致，爱情和婚姻一致
7、记住两个秘诀：健康秘诀在于在上，成功秘诀在于晚上
8、记住两个极致：把潜质发挥到极致，把生命延续到极致
2.2 压力容器制造基础知识
压力容器由于操作条件苛刻（高温、高压、介质易燃、易爆、剧毒等），一旦发生事故，将会带来灾难性后果，而压力容器产品的安全使用不但取决于合理的设计和正确的使用管理，更主要的是保证制造质量的优良。
国家法规、标准体系对压力容器制造提出了相应的要求。
2.2.1、压力容器的类型
压力容器的定义
是指压力和容积达到一定的数值，容器所处的工作温度使其内部介质呈气态的密闭容器。按《固容规》的规定，同时具备下列条件的容器称为压力容器。
工作压力大于等于0.1MPa（不含液柱静压力）；
工作压力与容积的乘积≥2.5MPa·L；
介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
压力容器的分类
按工艺用途分类
反应容器(R)、换热容器(E)、分离（传质）容器(S)、储存容器 (C)
按承压方式分类
内压容器、外压容器
按强度计算的理论基础分类
薄壁容器（无力矩理论）、厚壁容器（弹性应力分析、拉美公式 ）
按设计压力高低分类
低压容器 0.1 MPa≤p＜1.6 MPa。
中压容器 1.6 MPa≤p＜10.0 MPa。
高压容器 10.0 MPa≤p＜100 MPa。
超高压容器 p≥100 MPa。
按容器的工作温度分类
低温容器 设计温度≤-20℃。
常温容器 设计温度＞-20～200℃。
中温容器 设计温度＞-200～450℃。
高温容器 设计温度＞-450℃
按固容规分类
分Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类
原则：失效的概率、失效后的危害性
考虑因素：P、V、介质组别
特点：简单、唯一、与国际接轨
其他分类方法
按照容器的相对壁厚分
薄壁容器、厚壁容器，
按照容器安装时的相对位置分
立式容器、卧式容器
按照容器的几何形状分
圆筒形容器、球形容器、锥形容器
椭圆形容器、矩形容器
2.2.2、压力容器规范介绍
中国主要的压力容器标准和管理规范
《固定式压力容器安全技术监察规程》
该规范是压力容器安全管理的一个技术法规，同时也是政府对压力容器实施技术监督和管理的依据
GB150—1998《钢制压力容器》
GB150—1998是中国压力容器方面一部最重要的国家标准，该标准规定了钢制压力容器在设计、制造、检验与验收方面的要求。
GB151—1999《管壳式换热器》
GB151—1999是管壳式换热器的国家标准，是管壳式换热器设计、制造、检验与验收、安装、试车和维护的基本依据。
JB4710—2005《钢制塔式容器》
JB4710—2005是压力容器方面的行业标准，是塔式容器设计、制造、检验与验收的直接依据。
JB4731—2005《钢制卧式容器》
卧容器设计、制造、检验与验收的直接依据
1、划线与号料
划线——将设备零件的空间几何形体，展开成平面图形并画在钢材上的
工序。常分为展图和号料两部分。
划线工序的重要性：划线直接决定零件成型后的尺寸和几何形状，并影响
到后面的组对和焊接工序。划线对节约原材料也有重要意义。
重要概念：中性尺寸——板材弯曲时尺寸不变的称中性尺寸或中性层尺寸，即平均厚度上的尺寸。一般按中性层尺寸展图，对曲线曲面和厚板要修正。
号料——把展开图配置在钢板上的过程。
注意：
划线要准确，Eg.筒体对角线误留出必要的余量通常总余量包括切割余量和边缘加工余量。
合理排料节约用料，充分利用边角料，最大限度提高钢材利用率达。
合理配置焊缝保证焊缝分布和间隔较合理，符合规范要求。尽量避免十字焊缝和出现焊缝上开孔等现象。
打标号号料完成后，为指导切割、成型、组焊等后续工序的进行，在钢板的图形轮廓上打样冲眼，并用油漆标注出指示性符号、标记，及产品工号等，以保证各加工尺寸清晰，有利于加强管理。
2切割
2.1机械切割
1. 剪切
将剪刀压入工件中使剪切应力超过材料抗剪强度而达到剪断的目的。
特点：生产效率高，切口精度高，适用范围广。但切口附近2～3mm内的金属有明显的硬化现象，对于重要设备，应把硬化区加工掉。
2. 锯切
锯切属于切削加工，设备制造中主要用来切割管材、棒料等（常用砂轮切割机）。
2.2热切割
1氧气切割
氧气切割是应用最广的切割方法之一。其设备简单，使用灵活，可以切割各种形状的零件，切割厚度范围大，可由很薄板材到厚度大于100mm的板材，适应于切割含碳量<0.7%的碳素钢和低合金钢。
2等离子切割
等离子体——物质达到一定高温后，会全部离解成等离子体。
等离子切割——利用高温、高速的等离子弧，将工件局部熔化，并借等离子焰流和气体的高速冲刷力将熔渣吹掉，形成割缝来切割的方法。
等离子体的产生 将6000～8000K的电弧，通过喷嘴被压缩、收细，电流
密度增加，使热量更集中，温度显著升高，最终导致全部电离成等离子体。
3电弧气刨
电弧气刨又称碳弧气刨，是用碳棒作为电极产生电弧，将金属局部熔化，
同时用压缩空气流把熔化的金属吹走，从而达到切割目的的方法。电弧温度高不受金属种类限制，作为切割，由于生产率低，切割精度差，仅用于切割薄不锈钢。目前仅用于挑焊根，开坡口等。
碳弧气刨的主要设备是气刨枪、碳棒、压缩空气和电源设备等。碳棒电极是包铜皮的的实心碳棒，要求耐高温，烧损少，导电性好，强度较高。电流对加工精度影响大，其大小与碳棒直径有关，电流大则加工深且宽，速度高，表面光滑。压缩空气压力一般为0.4~0.6MPa。
2.2.3、成型
2.2.3.1筒体的弯曲
筒体的弯曲主要采用卷板机滚弯方式。
2.2.3.2锥形封头的弯曲
特点：
曲率半径从小端到大端逐渐变大。展开图是一扇形面。
困难：
辊筒表面线速度从小端到大端逐渐变大，且能够满足不同锥角、直径的锥体的速度变化要求。卷板机的上下辊间距应与其大端到小端曲率半径的变化相适应。
利用卷板机卷制锥形封头的常用方法：
1）上辊轴倾斜法：一端下压量增加。
2）小端摩擦减速法：与上辊轴向对称安装一对辅助滚轮，
3）旋转送料法：在坯料的大小头加导向轮，使辊压线基本与素线吻合。
4）分区卷制法：在扇形面上划射线，以跨区的移动来近似的调速。
2.2.3.3管子的弯曲
弯管方法分类
有模弯管、无模弯管
滚弯：卷板机或滚弯装置
2.2.3.4封头的成形
封头的成形分整体和分瓣成形两种。整体成形有冲压、旋压、爆炸三种。整体冲压成形是目前应用最广的方法。
冲压中的常见缺陷
壁厚减薄、拉裂：加热氧化、过热、拉应力过大。
折皱：Da过大、压边力不够、r 过大、模具间隙过大等。
鼓包：加热、润滑不均；模具间隙不均、表面有杂物等。
边缘加工
作用：1）去除多余金属；
2）加工适当形状的坡口；
3）去除切割边缘缺陷；
4）去除焊口杂质等
主要设备：
1）加工平板直边坡口：龙门刨床、龙门铣床、刨边机；
2）圆形工件坡口：车床、立车等；
3）气割坡口结合下料进行；
4）不规则坡口（如相贯线上坡口等）：弹簧气刨。
2.2.4、组对装配
组对——用焊接等不可拆连接进行拼装的工序称为组对，组对完后进行焊
接以达到密封和强度方面的要求。
装配——凡用螺栓等可拆连接进行拼装的工序称为装配，装配完后设备就
可以试验、使用。
2.2.4.1组对中的焊接接头
容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类
2.2.4.2坡口与组对间隙
焊接部位应开坡口，两母材对接处应留有间隙。间隙有以下的作用：
1. 保证焊接熔深 当坡口形状确定后，焊条末端到焊口底部的距离取
决于间隙大小
2. 补偿焊缝收缩 调节间隙是补偿焊缝收缩的辅助措施。多层包扎式高压
容器的层板组对时，加大间隙提高焊缝横向收缩量以促进层间贴紧是间隙
的一个特殊用途。
3.调整焊缝化学成分坡口型式和间隙一起能调节焊缝中母材金属所占比例，整焊缝成分有作用。
4.电渣焊和气体保护电弧窄间隙焊时，间隙是重要的焊接参数。
2.2.4.3 组对精度
圆筒与壳体的组对精度，应遵循GB150- 1998 《钢制压力容器》，
主要内容包括：
1）错边量；
2）棱角度；
3）不等厚元件组对要求；
4）直线度；
5）相邻焊缝间距；
6）法兰面垂直度及其螺栓孔位置；
7）底座及其螺栓孔位置；
8）内件焊缝边缘位置；
9）对被覆盖焊缝的组对要求；
10）内压容器的圆度。
2.2.4.4组对方法及工具
组对重点是解决形状、尺寸、位置，故测量是必不可少的。由于设备精度要求不高，误差以毫米为单位，测量长度、角度（包括方位）以及形状多用直尺、卷尺及细绳（包括钢丝）等简单量具。
换热器组对过程
主要工序过程
1. 竖一管板;
2. 固接拉杆;
3. 穿定距管.折流板;
4. 固定定距管.折流板;
5. 穿入换热管；
6. 套入筒体；
7. 对装另一管板；
《注意事项》
管板：两块组合钻孔
折流板：组合钻孔并做好标记
筒体：一般先开孔
水压试验：放净空气、试验过程
清理和清洗：内、外部，特别是内部
2.2.5、焊接
1焊工要求
（1）必须持有锅炉压力容器安全监察部门颁发的相应类别焊工合格证。
（2）在规定部位打上焊工钢印。对于有防腐要求的不锈钢和复合钢板制压力容器，不得在防腐面采用硬印作为焊工的识别标记。
2焊材保管
贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%
3施焊环境
4焊前预热
5焊接工艺
6焊缝表面的形状尺寸及外观要求
2.2.6、检验
化工设备制造质量的检验应有独立部门专人检验。
化工设备制造质量检验的分三个阶段：原材料验收、中间工序检验和总
检验。
化工设备制造质量检验的数量：
抽检——一般按百分比表示，如按焊缝的长度或按个数、条数计算等。
总检——百分之百检验。
1压力容器的无损检测
1）、壳体、封头及主要受压元件的焊接接头，在形状尺寸和外观检 查合格后，再进行无损探伤检查。（射线、超声、渗透、磁粉）
2）、射线或超声波探伤，发现不允许的缺陷，应补焊并重新检查，直至合格；
3）、局部探伤焊缝的复查，应在缺陷两侧延长探伤长度，延长长度为该焊
缝的10%，且不小于250mm,若仍有缺陷则应进行100%检查；磁粉、渗透检查，发现缺陷，应修磨或补焊，并用原法检查，直至合格。
2射线探伤
射线探伤属透射探伤法。射线经过工件会产生衰减，而当遇到缺陷时，衰减量就不同，因而引起底片感光程度的不同，根据底片感光程度即可判断缺陷的情况。
3超声波探伤
超声波是机械波的一种，产生机械波须有作机械波的波源，还要有能传播机械波的弹性介质。振动是产生波的根源，波动是振动状态的传播过程，也是振动能量的传播过程。但这种能量的传播不是靠物质的迁移来实现的，而是靠相邻质点的弹性的位移连续变化来逐渐传递出去的。超声波探伤属反射探伤法。用于探伤的超声波频率为0.5～10MHz 短波。
由于超声波方向性好，能量高，穿透能量强，能在界面上产生反射、折射和波型转换，故根据反射波的强弱和传播的时间来判定缺陷的大小和位置。
4 表面缺陷的检测
磁粉检测原理
使工件磁化并接近饱和，磁力线会在缺陷处逸出工件表面而形成漏磁，
漏磁会吸住磁粉，滞留磁粉的状况即为缺陷的表征。
1、荧光探伤：
1）净化工件表面；
2）涂荧光 渗透液（荧光粉加煤油85%和航空油15%)；
3）过一定时间，擦干粉液；
4）喷涂显像剂（氧化镁或碳酸镁粉加挥发性溶剂）；
5）在紫外线下照射，观察分析缺陷。
2、着色探伤：
1）上色液（染料加煤油或松节油、苯等）；
2）15~30分钟后清洗色液；
3）喷显像剂 （氧化锌加有机溶济和稀释剂）观察判别缺陷。
2.3 合成氨工艺与设备
2.3.1 氨的简介
2.3.1.1 用途
① 制造氮肥和复合肥料（化肥加工）：占80～90%，主要品种有尿素、碳铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵等氮肥，以及磷酸一铵、磷酸二铵和NPK复合肥等含氮复合肥。
② 作为工业原料和氨化饲料：用量约占世界产量的10％。各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料生产。其他如纯碱、硝酸、甲铵、冶金、医药、石油加工等；
③ 液氨作为制冷剂在冷冻行业也得到广泛应用。
2.3.1.2 生产过程
合成氨生产的三个过程：
① 原料气的制造（制气），包括原料工段和造气工段；
② 原料气的净化，包括脱硫、变换、变脱、脱碳、精炼等工段；
③ 气体的压缩和合成，主要是压缩和合成工段。
2.3.1.3 生产原料
合成氨生产的原料：
氮气来自空气，氢气来自原料气制取，原料有固体（煤、焦炭等）、液体（石脑油、重质油等）和气体（天然气、焦炉气等）三种。小氮肥一般以煤为原料。
2.3.2 工段工艺
2.3.2.1 造气工段
岗位任务：就是将空气和水蒸汽通入固定层煤气发生炉中,在高温下将固体燃料进行气化制得合格的半水煤气 。
主要设备:煤气发生炉、旋风除尘器、显热回收器、洗气塔、蒸汽缓冲罐、夹套汽包、空气鼓风机、煤气气柜等。
工艺原理：在固体燃料气化过程中，分别通入空气和水蒸汽制得空气煤气和水煤气,并成为具有一定比例的混合气体。这种混合气体称之为半水煤气，它是生产合成氨的基本原料气。
流程简述： 向煤气发生炉内交替通入空气和蒸汽，与炉内灼热的炭进行气化反应，吹风阶段生成的吹风气根据要求送三气岗位回收热量或直接由烟囱放空，并根据需要回收一少部分入气柜，用以调节循环氢，煤气炉出来的煤气经显热回收、洗气塔冷却和除尘后，在气柜中混合，然后去脱硫。
2.3.2.2 脱硫工段
不论是以固体原料，还是以天然气、重油为原料制备的氢氮原料气中，都含有一定成分的硫化物。煤气化半水煤气中硫化物主要是H2S（90%）,其次是CS2,COS,RSH等有机硫。其含量取决于原料的含硫量及其加工方法，以煤为原料时，所得原料气中H2S含量一般为 1～3g/m3，有的高达 8～15g/m3。
硫的危害：硫化物对合成氨生产有着严重的危害，它对设备和管道有腐蚀作用，可使变换、甲醇及合成系统的催化剂中毒，还可使铜洗系统的低价铜生成硫化亚铜沉淀，使操作恶化，增加铜耗。对产品质量产生影响（硫脲-红尿素；FeS-黑碳铵；黑重碱）
脱硫方法的分类：按脱硫剂的状态可分为干法和湿法两种。
干法是用固体脱硫剂(如氧化铁、活性炭、分子筛等)将气体中的硫化物吸收除掉；
湿法用碱性物质或氧化剂的水溶液即液体脱硫剂(如氨水法、碳酸盐法、乙醇胺法、腐酸二磺酸钠法及砷碱法等)吸收气体中的硫化物。
2.3.2.3 压缩工段
压缩机的岗位任务：
① 氨的合成：因为在合成氨生产中，原料气的净化及氨的合成都是在一定压力下进行的，为此要用压缩机提高压力、输送气体。通过压缩机将脱硫来的半水煤气逐步压缩到各工段要求压力，并畅通送到各工段最后合成氨。
② 尿素的合成：将脱碳或变压吸附送来的二氧化碳气体经分离器除去水后，经压缩机一，二级压缩提压后送脱硫槽除去硫化氢，再经三、四、五级压缩提压送至尿素岗位作为生产尿素的主要原料气。
2.3.2.4 变换工段
变换岗位任务
将来自压缩的加压半水煤气，在一定的温度和压力条件下借助变换催化剂的催化作用，使半水煤气中CO与水蒸气发生反应，转化为CO2和H2。其目的是通过转化半水煤气中的CO获得合成氨生产所需要的原料H2和尿素（或纯碱）生产所需的原料CO2，并且合理回收系统中的热量。
变换催化剂简介：
中变催化剂:
1)催化剂型号：中变催化剂主要型号有B107、B109、B112、B113、B116、B117等。
2)催化剂组成：中变催化剂含Fe2O380-90%，Cr2O37-11%，并有少量的K2O、MgO和Al2O3等成分。
Fe2O3被还原形成的具有尖晶石结构的Fe3O4是催化剂的活性组分。
催化剂还原：
3Fe2O3+H2=2Fe3O4 +H2O+9.6kJ 3Fe2O3+CO=2Fe3O4 +CO2+50.8kJ
催化剂还原过程为放热反应，为避免温度剧升，要严格控制还原气体量，保护催化剂。
3）活性温度：在活性温度范围内进行操作。不同型号的中变催化剂，反应起始温度为320-380℃，热点温度为450-500 ℃
4）催化剂中毒与老化：催化剂中毒是指催化剂因与杂质发生作用而导致活性下降的现象。变换过程中原料气中的硫化物是引起催化剂中毒的主要原因。Fe3O4+3H2S+H2?3FeS+4H2O+Q CO变换将大部分有机硫转化为H2S，使催化剂受H2S影响。该反应可逆，降低原料气H2S含量，增加水蒸气用量，可恢复催化剂活性。原料气中灰尘及水蒸气中无机盐等，能造成催化剂永久性中毒。
催化剂衰老是指催化剂长时间使用后活性逐渐下降的现象。
催化剂氧化：4Fe3O4+O2=6Fe2O3+466kJ 活性组分Fe3O4在50-60℃以上不稳定，易被氧化剧烈放热，导致飞温，损坏催化剂。因此要严格控制原料气O2含量在0.5%以下。
低变催化剂：低温变换是指操作温度比中温变换低的变换工艺。操作温度多在180-300℃左右。低温变换催化剂有Cu-Zn系低温变换催化剂和Co-Mo系宽温变换催化剂两种。Cu-Zn系低温变换催化剂180℃即有很高活性，但其耐硫差，对原料气硫含量要求苛刻。 Co-Mo系宽温变换催化剂低温活性好，抗硫性能好。
Co-Mo系宽温耐硫低变催化剂
1）催化剂种类：常用有B301、B303等
2）催化剂组成：CoO、MoO、K2O3、Al2O3是其主要成分，催化剂经过硫化活化后形成的CoS、MoS2是催化剂的活性组分。
3）催化剂硫化：由于未经硫化的催化剂不具备催化活性，因此在生产前用加CS2的半水煤气对催化剂进行硫化，使其具备催化活性。
CS2+4H2=2H2S +CH4+240.6kJ
MoO3+2H2S+H2=MoS2 +3H2O+48.1kJ CoO+H2S=CoS +H2O+13.4kJ
硫化反应为放热反应，为避免超温，气体中硫化物浓度不宜过高。硫化时CS2用量一般按1m3催化剂150kg准备。
4）催化剂反硫化： Co-Mo系催化剂反硫化主要是指MoS2的放硫现象。
MoS2+2H2O=MoO2+2H2S 放硫现象会生成不具备催化活性的MoO2，降低催化剂催化活性。为防止反硫化，进低变的反应气体中H2S不能过低，H2S含量有一个最低值。从化学平衡来看，汽气比越低，最低H2S含量越低，催化剂越不易反硫化。5）催化剂中毒：半水煤气中的O2会使Co-Mo系催化剂缓慢发生硫酸盐化反应，使CoS、MoS2中S2-氧化成SO42-,导致催化剂活性降低。因此，低变耐硫催化剂前要设置一层保护剂和除氧剂（抗毒剂），避免O2等杂质进入低变催化剂使催化剂活性降低。半水煤气中油污在高温下碳化，沉积在催化剂颗粒中也会降低催化剂活性。水会溶解催化剂中活性组分钾盐，使催化剂永久失活。其他杂质进入低变催化剂也会使催化剂失活。
中低低主要设备：中温变换炉、低温变换炉、饱和热水塔、煤气换热器、热水加热器、中低变电炉、软水加热器、变换气冷却器、焦炭过滤器等。
2.3.2.5 脱碳工段
煤经气化制得的半水煤气，经脱硫、变换后含有一定量(23～30％)的CO2 ，半水煤气在进入合成工序前必须将CO2清除干净，因为CO2易使合成氨催化剂中毒。同时CO2是制造尿素、碳酸氢铵和纯碱的重要原料。因此在整个合成氨中必有一个脱碳工序。
岗位任务：将变换气中的CO2脱除掉，制得合格的净化气,并将脱除下来的CO2提纯回收用于后续产品(尿素、碳铵、纯碱等)生产。
脱碳主要方法：
1、化学法： 变换气中CO2直接参与反应并生成其他盐，达到除CO2的目的。
如碳化：CO2+NH3＋H2O=NH4HCO3
2、物理吸附法：碳酸丙烯酯法、NHD（聚乙二醇二甲醚）法、低温甲醇洗涤法、变压吸附脱碳法、改良热钾碱法等。利用溶剂或吸附剂在一定压力下对不同组分的选择性吸收（溶解度的较大差异）来达到脱除CO2的目的。
3、变压吸附脱碳法：
变压吸附的基本原理：吸附剂对吸附介质在不同分压下有不同吸附容量，并且在一定的吸附压力下，对被分离的气体混合物的各组分又有选择吸附的特性。加压吸附除去原料气的杂质组分，减压（抽真空）脱除这些杂质，从而使吸附剂获得再生。因此，采用多个吸附床，循环地变动所组合的各吸附床压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。
a、变压吸附脱碳优点：产品气纯度高；工艺简单，无需复杂的预处理系统；运行费用非常低、能耗低、吸附剂消耗也非常小 （吸附剂设计使用年限15年）；采用计算机自动控制，其自动化程度较高，开停车及正常操作较方便简单。
b、变压吸附脱碳常用吸附剂为：硅胶（脱二氧化碳）、活性氧化铝（脱水）和活性炭（脱二氧化碳、脱甲烷、脱硫）。
c、变压吸附工作基本步骤：①加压下吸附；②减压或抽真空解吸；③再升压吸附。工艺流程简述：来自变换岗位的变换气（含CO2 26～28%，温度≤40℃）经气水分离器分离掉机械水后，进入提纯吸附塔，将变换气中的CO2、水、硫等吸附下来，未被吸附的H2、N2以及残存的CO2，进入净化吸附塔，再次吸附，将CO2降到0.5%以下，一同与未被吸附的H2、N2送后工序使用。提纯装置待吸附饱和后，再经过四次均压，用96%以上的CO2置换吸附，将其他杂质置换出来。然后通过抽真空将吸附的水、硫及CO2解析出来，进入CO2气柜，再通过罗茨机加压后送入CO2压缩机一段入口，净化装置待吸附饱和后经四次均压逆放，通过抽真空使吸附剂获得再生。
2.3.2.6 粗甲醇工段
联醇生产简介：甲醇合成装置串联在合成氨生产装置之中，用合成氨原料气CO、CO2、H2合成甲醇，同时达到减轻精炼负荷的目的。作用：合成氨副产甲醇；净化进精炼系统的原料气，减轻精炼负荷及消耗。
甲醇岗位任务：将压缩机五段来的含有CO、H2和少量CO2的混合气体经油分后送入合成塔，在一定的温度、压力和铜基触媒的作用下，CO、CO2和H2合成为粗甲醇，经冷却分离，将粗甲醇送入甲醇槽，回收弛放气，粗甲醇送有机精加工，分离后，部分含H2、N2、少量CO气体部分循环使用，大部分送精炼工段净化。
生产原理：主反应方程式：CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2= CH3OH+H2O+Q
副反应方程式： 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+Q CO+3H2=CH4+H2O+Q CO+4H2=C2H5OH+H2O+Q
2.3.2.7 精炼工段
经过脱硫、变换和脱碳后的原料气仍然含有少量CO、CO2、O2及H2S等有害气体，为了防止它们对氨合成催化剂的毒害，我们需要对气体进一步净化—精炼。中小氮肥绝大多数采用铜氨液吸收法来精制原料气。甲烷化和双甲工艺现在被推广。
岗位任务：在高压、低温的条件下，用醋酸铜氨液（以下简称铜液）吸收来自变压吸附岗位原料气中CO、CO2、O2及H2S等有害气体，制得合格的精炼气体（CO+CO2≤25ppm）送合成岗位合成氨，吸收后的铜液经减压、加热，使其再生后恢复原有吸收能力，循环使用，解析出来的再生气及带出来的气氨均回收利用。
精炼铜洗原理
高压低温洗涤吸收：
（1） 铜氨液吸收CO是在游离氨存在下，依靠低价铜离子进行的：
Cu(NH3)2Ac+CO(液相)+NH3= Cu(NH3)3Ac·CO+Q
（2）吸收CO2是依靠铜氨液中的游离氨，反应如下:
2NH3+CO2+H2O =(NH4)2CO3+Q
生成的(NH4)2CO3会继续吸收CO2而生成NH4HCO3
(NH4)2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3+Q
（3）铜氨液吸收O2的反应是依靠低价铜进行的，其反应方程式如下 4Cu(NH3)2Ac+8NH3+4HAc+O2=4Cu(NH3)4Ac2+2H2O+Q
（4）铜氨液吸收硫化氢的反应主要是依靠其中的氢氧化铵，其反应方程式如下
2NH4OH+H2S (NH4)2S+2H2O+Q
2Cu(NH3)2Ac+H2S= Cu2S↓+2NH4Ac+(NH4)2S
低压加热解吸再生：
（1）吸收了CO、CO2、H2S、O2等有害物质的铜液，通过再生解吸后循环使用：
Cu(NH3)3Ac·CO= Cu(NH3)2Ac+CO↑+NH3↑-Q
NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O-Q
(NH4)2S=2NH3↑+H2S↑-Q
（2）还原高价铜以维持铜液铜比
2Cu(NH3)2++CO+H2O=2Cu+CO2↑+2NH3 ↑ +2NH4+-Q
Cu+Cu2+=2Cu+-Q
2Cu2++CO+H2O=2Cu++CO2↑+H2↑-Q
主要设备：铜洗塔、再生器、铜分、油分、化铜桶、氨冷器、卧冷、还原加热器等。
2.3.2.8 合成工段
岗位任务：将经过精制合格的氢、氮气在高温、高压条件下，借助于催化剂的作用合成为氨，经冷凝分离得到液氨。
反应原理：氢和氮在460℃、31.4MPa、H2/N22.2～2.8 和铁系催化剂存在下发生如下化学合成反应： 3H2+N2 2NH3+92.44kJ/mol
合成氨反应步骤如下：1）气体反应物扩散到催化剂外表面；2）反应物进一步扩散到催化剂毛细孔内表面；3）气体被催化剂内表面的活性吸附；4）反应气体在催化剂的表面进行反应，形成吸附态的氨；5）生成的氨从催化剂内表面上脱吸；6）脱吸的氨从毛细孔内表面向催化剂外表面扩散；7）产物氨从催化剂外表面扩散至气相主体。
2.3.2.9 尿素工段
合成尿素原理与方法： 原理：由液氨与二氧化碳气体直接在一定的温度和压力下合成尿素，总反应式为：
2NH3(液)+CO2(气) ? CO(NH2)2(液)+H2O(液)+Q 合成尿素分两步进行：
第一步由氨与二氧化碳生成中间产物甲铵，其反应式为：
2NH3(液)+CO2(气) ? NH2COONH4(液) +100kJ/mol
第二步由甲铵脱水生成尿素，其反应式为：(合成尿素过程中的控制反应)
NH2COONH4(液) ? CO(NH2)2(液)+H2O(液)-27.5kJ/mol
合成尿素工业化生产方法 ：
水溶液全循环法、二氧化碳气提法、氨气提法等
2.4管壳式换热器结构设计
2.4.1 管壳式换热器的分类与特点
管壳式换热器又称为列管式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。主要由壳体、管束、管板、折流板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。
优点：
（1）结构坚固，弹性大，可靠性高，使用范围广， 使用经验丰富→仍占主导地位。
（2）单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。
2.4.2 换热器技术特性参数
--GB150适用范围、直径、设计条件
2.4.2.1 GB151的适用范围
DN≤2600mm；
PN≤35 Mpa；
p（Mpa）×D（㎜）≤1.75×104；
2.4.2.2 公称直径
公称直径DN：指标准化以后的标准直径，以DN表示，单位mm，例如内径1200mm的容器的公称直径标记为DN1200。
2.4.2.3 设计条件（工艺参数）
2.4.2.3.1 设计压力
工作压力PW ：
在正常的工作情况下，换热器管、壳程顶部可能达到的最高压力。
① 由于最大工作压力是顶部的压力，所以直立进行水压试验的压力和卧置时不同；
②工作压力是根据工艺条件决定的，顶部的压力和底部可能不同，许多顶部的压力并不是其实际最高工作压力。
设计压力
指设定的换热器管、壳程顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。
① 同时受管、壳程压力作用的原件，仅在能同时保证管程、壳程同时升、降压时，才可以按照压差设计，否则分别按管、壳程工作压力确定设计压力；
② 应该考虑最苛刻的壳程和管程的压力组合；
③ 按照压差设计时，应该考虑压力实验过程中可能出现的压差，并应该制定压力试验步骤。
计算压力PC 是GB150-1998 新增加的内容，是指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，包括液柱静压力，当静压力值小于5％的设计压力时，可略去静压力。
① 注意与设计压力的区别；
当容器受静压力值大于5％设计压力时，应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。 使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力。
② 一台设备的设计压力只有一个，是整台设备的载荷参数，而计算压力是受压元件的计算参数，反映受压元件的实际状态，在不同部位可能有所变化。
③ 计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现，只在计 算书中出现。
2.4.2.3 .2 设计温度
设计温度是指容器在正常工作情况下，在相应的设计压力下，设定的受压元件的金属温度。主要用于确定受压元件的材料选用、强度计算中材料的力学性能和许用应力，以及热应力计算时设计到的材料物理性能参数。
设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度；
当设计温度在0℃以下时，不得高于元件金属可能达到的最低温度；
当容器在各部分工作状态下有不同温度时，可分别设定每一部分的设计温度；
2.4.3管壳式换热器零部件结构设计
--管程结构、壳程结构、管板设计、支座、立式
固定管板换热器、重叠式换热器、压力试验
2.4.3.1 管程结构
管束 管板 管箱 管束分程 换热管与管板连接
2.4.3.1.1 管束-换热管
2.4.3.1.2 管板
管板材料
流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时，管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板； (有凸肩或对接，大于60）锻件制造。用钢板制造的管板一般适用于中、低压换热器。而锻造管板多用于高压换热器。
高压换热器的管板与管箱壳体的连接一般不采用法兰连接，而是将管板和管箱对接焊接或锻成一体，目的是防止泄漏。
当处理高腐蚀性介质时，管板应采用不锈钢或复合管板，使管板具有耐腐蚀性。
管板结构
因为高温和高压对管板的要求是一对矛盾体，为了承受机械应力，要求管板厚一些；为降低温差应力，则要求管板薄一些。
对厚管板来说，在管板两侧流体温差很大时，则两侧壁面温差也很大，这就造成了管板内部很大的温差应力。
在开停车时，由于管板厚，温度变化慢，管壁薄，温度变化快，在二者连接处会产生较大的热应力，尤其是迅速停车或进气温度突然变化时，会产生过大的热应力，使管子与管板的连接处发生破坏。
由于这些原因，高温、高压换热器在满足压力强度和热应力（对于固定式管板还要考虑管束和壳体热膨胀的温差应力）的前提下，应尽量减少管板的厚度。
2.4.3.1.3 管箱
管箱是由封头、管箱短节、法兰连接、分程隔板等组成。
管程介质进入换热管时起缓冲作用和再分配。增加短节的目的是保证管箱有必要的深度，以安放接管和改善流体分布。
2.4.3.1.4 管束分程
管内流动的流体从管子的一端流到另一端，称为一个管程
分程原则：
（1）应尽量使各管程的换热管数大致相等，其相对误差（ΔN）应控制在10％以内，最大不得超过20％。
（2）分程隔板形状简单以利加工，密封面长度较短，减少泄漏。
（3）程与程之间的温度相差不易过高，一般温差不超过10℃（50℉）
2.4.3.1.5 换热管与管板连接
换热管与管板的连接，不仅加工量大，而且在设备运行中要保证每个连接处无泄漏，并能承受介质压力及管壳间温差产生的拉力或压力。
胀焊并用
主要有强度胀+密封焊、强度焊+贴胀、强度焊+强度胀等
贴胀:指消除换热管与管孔之间隙作的轻度胀接。一般按壁厚减薄量公式来确定胀度K=2％为宜。
密封焊：保证连接的密封性能的焊接。要求承受换热管轴向剪切载荷的焊缝长度为小于管子壁厚的1.0~1.4倍。不仅能提高连接处的抗疲劳性能，而且还可消除应力腐蚀和缝隙腐蚀，提高使用寿命
2.4.3.2 壳程结构
壳体 二、折流板 三、折流杆 四、防短路结构 五、壳程分程
2.4.3.2.1 壳体
（1）圆筒壳体--厚度
圆筒设计厚度:
计算壁厚与腐蚀余量C2之和称为设计厚度。可以将其理解为同时满足强度、刚度和使用寿命的最小厚度。
C2为腐蚀裕度 根据介质对选用材料腐蚀速度和设计使用寿命共同考虑。
C2=k· a， mm；
k—腐蚀速度（corrosion rate），mm/a； a—设计年（desiredlifetime）。对碳素钢和低合金钢，C2≥ 1mm；对于不锈钢，当介质腐蚀性能极微时，取C2＝0。
容器最小壁厚：
规定容器的最小壁厚是为了满足制造、运输及安装过程中感度要求，根据工程经验所规定的不包括腐蚀裕量的最小壁厚。
1碳素钢和低合金钢制造的容器，最小壁厚不小于3mm；
2高合金钢制容器，（如不锈钢制造的容器），最小壁厚不小于2mm。
2.4.3.2.2 防冲与导流
为了防止壳程流体进口处的流体对换热管表面的直接冲刷，应在壳程流体进口管处设置防冲板或导流筒；
为减少管程流体的不均匀分布和对换热管端的冲蚀应在管程流体进口管处设置防冲板。
（1）管程设置防冲板的条件：
当管程采用轴向入口接管或换热管内流体流速超过3m/s时，应设置防冲板。
（2）壳程设置防冲板或导流筒----条件：
当壳程进口管流体的ρV2值为下列数值时，应在壳程进口管处设置防冲板或导流筒。（其中：ρ－流体密度，kg/m3；V－流体流速，m/s）
a.非腐蚀、非磨蚀性单相流体，ρV2＞2230kg/m.s2 时；
b.其它液体，包括沸点下液体，ρV2＞740kg/m.s2时；
c.有腐蚀或有磨蚀的气体、蒸气及气液混合物时；
d.当壳程进出口接管距管板较远，流体停滞区过大时，应设置导流筒，以减少流体停滞区，增加换热管的有效换热长度。
2.4.3.2.3 折流板
作用
提高壳程流体流速，增加湍动程度；使壳程流体垂直冲刷管束，提高壳程传热系数；减少结垢。减少管束振动。
2)弓形
圆盘-圆环形折流板：由大直径的开孔圆板和小直径的圆板交错排列，介质的流动特征是与轴心对称，圆盘－圆环形折流板多数用于大直径和大流量场合。
弓形缺口高度h
应使流体流过缺口时与横向流过管束时的流速相近；缺口大小用弓形弦高占壳体内直径的百分比来表示，对于无相变单弓形折流板，h一般取0.20～0.45Di，最常用0.25Di。
冷凝器，一般h＝0.25～0.45Di，根据冷凝液多少决定缺口高度；
壳程沸腾再沸器，一般h＝0.45Di。
2.4.3.2.4折流杆
作用——管束支撑结构
特点——减轻折流板对换热管的剪切破坏和流体诱导振动； 避免折流板导致的传热死区，减小流体阻力，提高传热效率；
2.4.3.2.4 防短路结构
旁路挡板可用钢板或扁钢制成，其厚度一般与折流板相同。旁路挡板嵌入折流板槽内，并与折流板焊接。
壳体公称直径DN≤500mm时，增设一对旁路挡板；
DN = 500mm时，增设二对挡板；
DN≥1000mm时，增设三对旁路挡板。
挡管
防止管间短路；
分程隔板槽背面两管板之间设置两端堵死的管子，即挡管；挡管一般与换热管规格相同，可与折流板点焊固定，也可用拉杆（带定距管或不带定距管）代替。
挡管每隔3～4排换热管设置一根，但不设置在折流板缺口处
2.4.3.2.5 壳程分程-应用少
根据工艺设计要求，或为增大壳程流体传热系数，也可将换热器壳程分为多程的结构。
2.4.3.3 管板设计
管板是管壳式换热器的主要部件之一，在高参数大型化的条件下，管板的材料供应、加工工艺、生产周期是整台设备的决定性因素；
管板关联太多的部件，其合理设计是整台换热器优化的前提和基础，但是其受力非常复杂，世界各国都非常重视和寻求先进合理的管板设计方法。
各国的管板设计公式尽管形式各异，但其大体上是分别在以下三种基本假设的前提下得出的：
1. 将管板看成周边支承条件下承受均布载荷的圆平板，应用平板理论得出计算公式。考虑到管孔的削弱，再引入经验性的修正公式。（TEMA标准）
将管子当作管板的固定支撑而管板是受管子支撑着的圆平板。管板的厚度取决于管板上不布管区的范围。实践证明，这种公式适用于各种薄管板的计算。
2.将管板视为在广义弹性基础上承受均布载荷的多孔圆平板，既把圆平板简化为受到规则排列的管孔削弱、同时又被管子加强的等效弹性基础上的均质等效圆平板。
2.4.3.3.1管板设计的基本考虑
a.管束对管板挠度的约束作用，但忽略管束对管板转角的约束作用
b.管板周边不布管区对管板应力的影响
c.不同结构形式的换热器, 管板边缘有不同形式的连接结构，根据具体情况，考虑壳体、管箱、法兰、封头、垫片等元件对管板边缘转角的约束作用;(不同连接结构，设计步骤有所不同)
d.管板兼作法兰时，法兰力矩的作用对管板应力的影响
2.4.3.3.2 危险工况
1)确定危险工况的基本
如果不能保证换热器壳程压力ps与管程压力pt在任何情况下都能同时作用，则不允许以壳程压力和管程压力的压差进行管板设计。
对于固定管板换热器，管板分析时应考虑下列危险工况:
只有壳程压力ps ，而管程压力pt=0，不计热膨胀差；
只有壳程压力ps ，而管程压力pt=0，同时考虑热膨胀差；
只有管程压力pt ，而壳程压力ps =0，不计热膨胀差；
只有管程压力pt ，而壳程压力ps =0，同时考虑热膨胀差。
2.4.3.3.3 管板设计计算软件：
管壳式换热器管板的计算十分繁杂，尽管GB151-1999提供了便于工程设计应用的计算式和图表，但是手工计算的工作量仍然很大。为此中国已经根据相关的标准开发了包括管壳式换热器在内的过程设备强度计算软件，例如：SW6：内压M01，外压M02，开孔补强M03，法兰M04，静密封M05，固定式管板M06，浮头、填料、U型管板M07，U型膨胀节M08，局部应力M09，异型容器M10.在实际计算中直接采用相应的软件计算即可。
2.4.3.3.4 管板应力的调整
2.4.3.3.5 厚度的确定
管板厚度δn由下列几种情况确定：
（1）管板按公式计算的厚度或GB151规定的最小厚度（δ）中大者，加上结构开槽深度（壳程腐蚀裕量小于结构开槽深度），再加上分程隔板槽深度（管程腐蚀裕量小于分程隔板槽深度）；
（2）管板按公式计算的厚度或GB151规定的最小厚度（δ）中大者，加上壳程腐蚀裕度（壳程腐蚀裕量大于结构开槽深度），再加上分程隔板槽深度（管程腐蚀裕量小于分程隔板槽深度）；
2.4.3.3.6 换热器膨胀节设置中的问题
在固定式换热器中设置膨胀节，能够明显地降低换热管和圆筒间膨胀不连续引起的管板应力，圆管和换热器的轴向应力以及管子和管板间的拉脱力。进行固定式换热器的设计计算，一般首先要判断是否需要设置膨胀节，这完全取决于在设计条件下换热器各元件的实际应力状况。
首先，可以考虑是否调整某原件尺寸或改变连接方式，使之满足许用应力条件。如果经过综合考虑认为设置膨胀节更为可行或可靠，则可考虑设置膨胀节，以便设计出经济、安全、合理的换热器。
只有在壳程壳体或换热管的轴向载荷超载时才设置膨胀节。超载有以下几种情况：
（1）换热管的轴向拉应力大于换热管材料在设计温度下的许用拉应力；
（2）换热管的轴向压应力大于换热管材料在设计温度下的稳定许用压应力；
（3）壳程壳体轴向拉应力大于壳程材料在设计温度下的许用拉应力；
（4）壳程壳体轴向压应力大于壳程材料在设计温度下的稳定许用压应力；
（5）换热管与管板连接接头的拉脱力大于许用拉脱力。
2.4.3.4 换热器支座中的问题
卧式换热器在进行受力分析时，均简化为简支梁的力学 模型。承受均匀分布力作用。
鞍座的放置位置
容器放置于鞍座上，约束反力将集中作用于容器的局部器壁上，引起复杂且相当大的局部应力。
1、鞍座中心线至圆筒体端部的距离A小0.2L。其中，L为圆筒体长度(两封头切线间距离)，材料力学中外伸梁的理论。A=0.207L等强度。
2、当鞍座邻近封头时，封头对支座处筒体有加强刚性的作用。因此，在满足A<0.2L时，尽量使A<0.5Ri(Ri为筒体内半径)。
鞍座的选择搭配
鞍式支座普遍采用双支座型式，而非多支座，（1）要求各支座严格在同一个水平面上；（2）地基的下沉不均匀。双鞍座式中的一个鞍座为固定支座，另一个为活动支座。
2.4.3.5 立式固定管板换热器
立式固定管板换热器选用裙式支座或支腿,会给下管箱的维护、检修造成很大的不便。应尽量采用耳式支座并设置在壳程壳体上。
立式固定管板换热器耳式支座的支承平面一般应高于设备的重心和膨胀节，这样可以提高设备的稳定性。同时改善膨胀节受力。
立式固定管板换热器的拉杆，应在满足组装要求的前提下把固定端设置在上管板，而无论壳程介质的进口设置在上方还是下方。这时，拉杆处于最佳的受力状态。
从结构设计的角度看，立式固定管板换热器的壳程介质宜上进下出流动。目的是避免脉动向上的介质与折流板向下的自重处于不平衡状态，使折流板上、下振动，加重换热管的磨损。
2.4.3.6 重叠式换热器需要注意问题
(1)上层换热器的两个鞍式支座都应选择带长圆孔的滑动型支座，原因是上层换热器与下层换热器有管法兰相连，管法兰相当于固定支座。
(2)下层换热器鞍式支座的地脚螺栓直径应考选择比正常推荐的直径大一档。因为目前国内关于卧式容器的载荷仅考虑长期载荷，没考虑短期载荷。对于重叠式换热器，风载荷是一种不容忽视的经常性的载荷。对于小直径带保温的三重叠式换热器，这一问题更不容忽视。在停车状态下，仅靠其自重往往不能平衡风载荷引起的弯矩。另外，最底层的两个鞍式支座中一个为活动型，该处螺母往往与底板之间有一定间隙，故当重叠式换热器因迎风面的载荷而有倾斜趋势时，实际上，仅有一个地脚螺栓受力。现场填加垫板也可以解决这个问题。
（3）重叠式换热器之间的支座处应设置调整高度用的垫板。
（4）支座底板至设备中心线的距离应比接管法兰密封面至设备中心线的距离至少小5mm。
（5）必要时对下部换热器的支座和壳体进行校核，其载荷除该换热器本身外，还应加上上部换热器的重量。
（6）当重叠式换热器质量较大时，可增加一组支座。
2.4.3.7 管程压力高于壳程压力时管接头的试压
管程水压试验压力高于壳程水压试验压力时，仍然按照常规的选取规则对壳程的水压试验压力进行选取，却不增加氨渗漏试验，这是最常见的一个问题，也是个错误的操作方法。
首先：计算壳程能够承受的最高的试验压力0.9φReL，以尽量提高壳程试验压力使其达到管程试验压力，但此时必须注意壳程其它受压元件是否也能承受在此试验压力下的强度及密封性能。
用上述办法不能提高到规定的管程试验压力时： 若差距不大，可以考虑适当增加壳程壁厚；若仍然相差很远，则只能以壳程允许的最大试验压力试压。可在管程与壳程都根据各自的要求检验合格后，壳程再按HG20584-1998 附录A《压力容器氨渗漏试验方法》中B 法进行检漏。
三、实习总结
为期三周的实习已经结束了，在写实习报告的时候，实习期间的一幕幕还清晰的映在脑海里。在五天的时间里，我学到了很多在书本上难以学到的东西，对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。当我第一次走进那人来人往的生产第一线时，当我亲自见到一个个零件的生产过程时，不禁感慨：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”当我们好奇的看过各种各样的机床，听过工人师傅多年来的经验总结，才明白了什么叫“实践出真知”，这次难得的实习机会，使我对化工机械行业有了更深的认识，对各种压力容器的生产有了进一步的了解。
生产实习的心得体会概括起来有以下几方面：
1.生产中的安全问题，对身体的伤害，大型反应器，环境安全空气污染。
2.了解了压力容器生产与机械产品流水线生产的不同。
3.了解了压力容器的制造要求、监察规程，了解了机械加工精度，误差，一般都有粗加工精加工，并留有余量。
4.扩展知识面，对于课本知识是一个补充。各种锻压，冲压，机加工，铸造设备的实际生产过程，和工作原理。
5 进入到工厂生产重点地带了解生产过程，认识工厂，了解设备，机床的具体结构。
对专业知识的学习打下有力的基础，为日后的专业课学习埋下了伏笔， 深入全面了解本专业职业定位，为将来工作有了一定的导向作用；
对生产设备有了由感性到理性的认知；理论联系实际，印象深刻，易于理解；
对工厂或企业的各个车间间的联系，资源配置，生产流水线，各车间协同工作；
恶劣的工作环境激励我更加努力去学习，为将来竞争更好的工作岗位作好准备工作；在平凡的工作岗位上也可实现自我价值，一拖中有很多这样的典范；能吃苦，不怕累，时刻学习知识，学会运用。