液化天然气装备设计技术：液化换热卷 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张周卫，郭舜之，汪雅红，赵丽 著

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• 液化天然气
• LNG
• 换热器
• 卷管
• 设计
• 装备
• 低温
• 工艺
• 技术
• 工程

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122310651

版次：1

商品编码：12349714

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：335

字数：536000

正文语种：中文

编辑推荐

在LNG工业领域，大力发展LNG产业，提高天然气能源在消费中的比例是调整我国能源结构的重要途径，LNG既是天然气远洋运输的主要方法，也是天然气调峰的重要手段。随着国内众多LNG工厂的相继投产及沿海LNG接收终端的建设，我国LNG工业进入了高速发展时期，与之相关连的LNG低温制冷装备技术也得到相应快速发展。LNG液化工艺主要包括天然气预处理、液化、储存、运输、接收、再汽化等工艺单元，其中，液化工艺为核心工艺流程，主要应用低温制冷工艺技术制取-162℃低温环境并将天然气液化。

本书主要围绕LNG混合制冷剂液化工艺及贮运工艺中所涉及的主要低温装备，研究开发LNG工艺流程中主要液化换热装备的设计计算技术，主要包括LNG低温液化混合制冷剂多股流缠绕管式主换热装备、LNG低温液化混合制冷剂多股流板翅式换热装备、表面蒸发空冷器等设计计算技术，为LNG液化、LNG换热等关键环节中所涉及4类主要设备的设计计算提供可参考样例，并推进LNG系列液化装备及系统工艺技术的标准化及国产化进程。

内容简介

本书主要围绕液化天然气（LNG）混合制冷剂液化工艺及贮运工艺中所涉及的主要低温装备，研究开发LNG 工艺流程中主要液化换热装备的设计计算技术，主要包括LNG 低温液化混合制冷剂多股流缠绕管式主换热装备、LNG低温液化混合制冷剂多股流板翅式换热装备、表面蒸发空冷器、开架式气化器、低温液氮洗用多股流缠绕管式换热器等设计计算技术，为LNG液化、LNG换热等关键环节中所涉及的主要设备的设计计算提供可参考样例，并推进LNG系列液化装备及系统工艺技术的标准化及国产化进程。

本书不仅可供液化天然气（LNG）、化工机械、制冷及低温工程、石油化工、动力工程及工程热物理等领域的研究人员、设计人员和工程技术人员参考，还可供高等学校化工机械、能源化工、石油化工、低温与制冷工程、动力工程等专业的师生参考。

作者简介

张周卫，兰州交通大学，教授，男，国家“万人计划”领军人才，创新创业人才，国家科技专家库专家，环境科学博士后，动力工程及工程热物理博士，毕业于西安交通大学能源与动力工程学院制冷及低温工程系，高级工程师，教授，主要从事空间低温制冷技术、压缩机械、真空低温设备、LNG过程控制装备、多股流缠绕管式换热装备、螺旋压缩膨胀制冷机等研究，涉及系统耦合传热及传热数值模拟计算，低温节流减压装置、低温系统换热装备、低温冷屏蔽系统、高超声速飞行器空间低温制冷机理研究等；先后参与北京航空航天大学863系统项目子项目“天然气涡旋压缩机”、清华大学航天航空学院973系统子项目“空间气流组织测试模拟环境室”、总装备部“空间低温红外辐射冷屏蔽系统研究”、真空低温国防重点实验室“空间低温流体流动特性实验研究”、国家重点实验室“空间低温流体自密封加注系统研究”等，先后参与项目20多项，主持国家自然基金及国家创新基金等6项、甘肃省创新基金4项、甘肃省自然基金等项目4项，与企业合作4项等；主持申报发明专利46项，发表论文30多篇，出版学术专著3部等；带领创新创业团队获得省级二等以上奖励54人次，厅级以上奖励80多人次，2013年入选江苏省启东市“东疆英才扶持计划”，2014年入选“国家创新人才推进计划”，2016年入选国家“特殊人才支持计划”。

内页插图

目录

第1章绪论
1．1LNG应用领域/001
1．2LNG工厂国内外发展现状/002
1．2．1国外发展及现状/002
1．2．2国内发展及现状/003
1．3LNG产业链/003
1．4LNG产业链各环节主要工艺概述/004
1．4．1LNG净化工艺/004
1．4．2LNG液化工艺/006
1．4．3LNG接收站工艺/009
1．4．4LNG加气站工艺流程/010
1．5LNG主要装备技术/011
参考文献/011

第2章LNG缠绕管式换热器设计计算
2．1LNG多股流低温缠绕管式换热器/012
2．1．1缠绕管式换热器设计计算路线/012
2．1．2MCHE型LNG液化工艺描述/013
2．1．3LNG缠绕管式换热器设计原则/020
2．2缠绕管式换热器换热工艺计算/021
2．2．1换热工艺计算主要内容/021
2．2．2缠绕管式换热器的制冷过程温熵图的绘制/030
2．2．3制冷装备通过真空层向外界辐射散热量的计算/035
2．2．4一级制冷装备传热及管束结构参数计算过程/036
2．2．5二级制冷装备传热及管束结构参数计算过程/048
2．2．6三级制冷装备传热及管束结构参数计算过程/051
2．3缠绕管式换热器结构设计计算/054
2．3．1内筒的强度设计计算/054
2．3．2换热管规格及选型/058
2．3．3管板设计/059
2．3．4法兰与垫片/059
2．3．5保温层及保温材料选择/062
2．3．6开孔补强计算/062
2．3．7中心筒的强度校核/076
2．4塔的强度设计/077
2．4．1塔壳（外筒）的强度计算/077
2．4．2塔的质量载荷计算/082
2．4．3塔的自振周期计算/084
2．4．4地震载荷和地震弯矩的计算/084
2．4．5风载荷和风弯矩计算/087
2．4．6计算各截面的最大弯矩/088
2．4．7塔壳稳定校核/090
2．4．8裙座稳定计算/091
2．4．9地脚螺栓座计算/093
2．4．10裙座与塔壳对接连接焊缝的验算/096
2．4．11设计总汇/097
2．4．12塔器设计主要符号说明/097
2．5本章小结/098
参考文献/098

第3章LNG板翅式换热器设计计算
3．1板翅式换热器简介/101
3．1．1板翅式换热器国内外发展/101
3．1．2板翅式换热器的构造及工作原理/102
3．1．3基于PFHE的LNG液化系统/102
3．1．4基于板翅式换热器的混合制冷剂制冷系统/102
3．1．5液化天然气工艺流程操作及控制/103
3．2板翅式换热器的工艺计算/103
3．2．1板翅式换热器的工艺设计过程/103
3．2．2混合制冷剂参数确定/103
3．2．3基于板翅式换热器的LNG液化流程/104
3．2．4LNG工艺计算过程/105
3．2．5板翅式换热器传热系数、传热面积计算及板束排列及压力降计算/113
3．3板翅式换热器结构设计/139
3．3．1封头设计/139
3．3．2液压试验/144
3．3．3接管确定/146
3．3．4接管补强/149
3．3．5法兰与垫片选择/158
3．3．6隔板导流片封条的选择/161
3．3．7换热器的成型安装/163
参考文献/164

第4章表面蒸发空冷器设计计算
4．1空冷技术概述/166
4．1．1国外空冷技术发展概况/167
4．1．2我国空冷技术发展概况/167
4．1．3工作原理/169
4．1．4蒸发空冷器的特点/169
4．1．5亲水膜/170
4．2空冷器的设计计算/170
4．2．1空冷器的设计计算方法和步骤/170
4．2．2详细计算/175
4．3喷淋系统的设计/198
4．3．1喷头的选用/198
4．3．2喷淋水质的要求/198
4．3．3喷淋系统/198
4．4管束结构与计算/201
4．4．1管束的布管设计/201
4．4．2管箱结构形式/201
4．4．3管束材料/202
4．4．4管束支撑梁的计算/202
4．4．5管束定距结构/208
4．4．6丝堵式焊接矩形管箱的设计计算/209
4．5构架/215
4．5．1构架的型式与参数/215
4．5．2构架载荷的计算/217
4．5．3构架材料选用的一般原则/219
4．6百叶窗/219
4．6．1叶窗的用途/219
4．6．2百叶窗的安装方式/220
4．6．3一般要求/220
4．6．4百叶窗的结构/220
4．7风机的选用/220
4．7．1风机的选型方法/220
4．7．2通风机选型的一般步骤/221
4．7．3轴流式通风机/222
4．7．4性能参数表/222
4．7．5离心式通风机/223
4．7．6风机型式及传动方式/224
4．7．7离心通风机的安装与使用/225
4．7．8通风机噪声/226
4．8空冷器的防冻设计/227
4．8．1确定防冻设计依据/227
4．8．2热损失和防冻要求/227
4．8．3计算最低的管壁温度/227
参考文献/228

第5章开架式气化器设计计算
5．1概述/230
5．1．1背景及意义/230
5．1．2开架式气化器结构和工作原理/230
5．1．3LNG组分及物性/231
5．1．4设计基本参数/231
5．2气化器换热计算/232
5．2．1气化器传热面积的确定/232
5．2．2气化器的气化能力的确定/232
5．2．3气化单位质量液化天然气所需的热量/232
5．2．4气化器的传热系数的确定/233
5．2．5开架式气化器结构尺寸的确定/247
5．3LNG开架式海水气化器设计选材/248
5．3．1气化器概述/248
5．3．2影响气化器选材的因素/249
5．3．3材料传热性能/249
5．3．4材料低温性能/249
5．3．5材料耐腐蚀性能/249
5．3．6常用材料性能比较/250
5．3．7气化器材料选择/250
5．4开架式气化器的海水分布装置/251
5．4．1海水水质的基本要求/251
5．4．2海水分布装置结构/251
5．5LNG换热管道裂纹及腐蚀/252
5．5．1工作环境及工况说明/252
5．5．2开架式气化器基本结构/253
5．5．3LNG换热管道裂纹分析/253
5．5．4传热管开裂成因及解决方案/254
5．6LNG管道腐蚀及应力计算/254
5．6．1铝合金应力腐蚀性能/254
5．6．2铝合金点蚀对应力集中系数影响/255
5．6．3点蚀数目和最深点蚀位置的影响/256
5．6．4点蚀系数对应力集中系数的影响/256
5．7法兰设计/257
5．7．1螺栓法兰连接设计内容/257
5．7．2本设计采用窄面整体法兰/257
5．7．3整体法兰计算/258
参考文献/260

第6章低温液氮洗用多股流缠绕管式换热器
6．1设计方案及流程/262
6．1．1液氮洗工序生产流程图/262
6．1．2设计工艺参数/264
6．1．3缠绕管换热器设计计算过程/264
6．2氮气及制冷剂的状态计算/265
6．2．1高压氮气冷却器的设计/265
6．2．2缠绕管换热器壳程有效面积的计算/266
6．2．3壳侧界膜换热系数的计算/270
6．2．4管侧界膜换热系数的计算/272
6．2．5传热温差计算（利用对数平均温差法计算）/276
6．2．6管侧压力损失/278
6．2．7壳侧压力损失/279
6．3一号原料气体冷却器的设计计算过程/280
6．3．1一号原料气体冷却器螺旋管的确定/280
6．3．2缠绕管换热器壳程有效面积的计算/282
6．3．3壳侧界膜热导率的计算/286
6．3．4管侧界膜热导率的计算/286
6．3．5传热温差计算/291
6．3．6管内侧压力损失/293
6．3．7壳侧压力损失/295
6．4二号原料气体冷却器的设计计算过程/296
6．4．1二号原料气体螺旋管的确定/296
6．4．2缠绕管换热器壳程有效面积的计算/297
6．4．3壳侧界膜热导率的计算/300
6．4．4管侧界膜热导率的计算/302
6．4．5传热温差计算/306
6．4．6管内侧压力损失/308
6．4．7壳侧压力损失/310
6．5换热器机构设计与强度计算/311
6．5．1内筒的强度计算/311
6．5．2外筒（塔壳）的强度计算/316
6．5．3中心筒的强度校核/320
6．5．4管板设计/322
6．5．5法兰与垫片/322
参考文献/326

致谢
附录混合制冷剂物性参数表

前言/序言

随着低温制冷技术的不断发展，低温工艺及装备设计制造技术日趋完善，在工业、农业、国防及科研等领域内的作用日益突显，尤其在石油化工、煤化工、天然气、空分等大型成套装备技术领域具有重要地位，已广泛应用于大型液化天然气（LNG）、百万吨化肥、百万吨甲醇、大型气体液化分离等重大系统装备技术工艺流程中。

在LNG工业领域，大力发展LNG产业，提高天然气能源在消费中的比例是调整我国能源结构的重要途径。LNG既是天然气远洋运输的唯一方法，又是天然气调峰的重要手段。随着国内众多LNG工厂的相继投产及沿海LNG接收终端的建设，我国LNG工业进入了高速发展时期，与之相关联的LNG低温制冷装备技术也得到快速发展。LNG液化工艺主要包括天然气预处理、液化、储存、运输、接收、再气化等工艺单元，其中，液化工艺为核心工艺流程，主要应用低温制冷工艺技术制取-162℃低温环境并将天然气液化。根据不同的LNG液化工艺，可设计并加工制造不同的制冷装备，主要包括天然气压缩机、制冷剂压缩机、天然气冷箱、BOG压缩机、气液分离器、大型空冷器、LNG膨胀机、四级节流阀及各种过程控制装备等。储运工艺技术中还包括大型LNG储罐、LNG立式储罐、LNG气化器、LNG潜液泵等。近年来，30万立方米以上LNG系统多采用混合制冷剂板翅式主换热装备及液化工艺技术，60万立方米以上大型LNG系统多采用混合制冷剂缠绕管式主换热装备及液化工艺技术，这两种混合制冷剂LNG液化工艺技术具有集约化程度高、制冷效率高、占地面积小及非常便于自动化管理等优势，已成为大型LNG液化工艺装备领域内的标准性主流选择，在世界范围内已广泛应用。目前，国内的大型LNG装备一般随着成套工艺技术整体进口，包括工艺技术包及主设备专利技术使用费等，造价非常昂贵，后期维护及更换设备的费用同样巨大。由于大型LNG系统装备及主设备大多仍未国产化，即还没有成型的设计标准，因此给LNG制冷装备的设计计算带来了难题。

《液化天然气装备设计技术：液化换热卷》主要围绕LNG混合制冷剂液化工艺及换热工艺中所涉及的主要低温装备，研究开发LNG液化工艺流程中核心主液化装备的设计计算技术，主要包括LNG低温液化混合制冷剂多股流缠绕管式主换热装备、LNG低温液化混合制冷剂多股流板翅式主换热装备、天然气进气压缩机及混合制冷剂压缩机用表面蒸发空冷器、LNG开架式气化器等装备的设计计算技术，为LNG液化、LNG储运、LNG接收及LNG气化等关键环节中所涉及主要设备的设计计算提供可参考样例，并推进LNG系列装备及LNG系统工艺技术的标准化及国产化研究开发进程。此外，近年来由于低温液氮洗、低温甲醇洗等系统工艺技术在低温气体液化分离领域内占比越来越大，应用越来越广泛，而这两套工艺系统内最具特色的装备为大型多股流缠绕管式主换热装备，是目前世界上设计计算难度最大的系列主设备之一，尤其低温液氮用多股流缠绕管式换热器，内含扩散制冷工艺技术且有10股以上低温流体同时进行低温多股流、多相流换热过程，设计计算难度极大，在换热领域内，同LNG低温液化混合制冷剂多股流缠绕管式主换热装备并列为设计计算难度最大的换热装备，本书作者通过多年研究开发，已系统掌握这两种主换热装备的设计计算技术，并通过本书一并呈送相关领域同行借鉴参考。

（1）LNG缠绕管式主换热装备

以目前最流行的MCHE型混合制冷剂LNG液化工艺为例，MCHE主换热器为多股流缠绕管式换热器，主要用于100×104m3/d以上大型LNG液化系统，是整个LNG液化工艺流程中的核心设备，可一次性将36℃天然气冷却至-162℃，并液化。由于MCHE主换热器为工艺型换热器，内含液化工艺，有5种以上混合制冷剂分凝预冷并同时制冷，是一种多股流回热型换热器，也是目前换热器中体积最大、缠绕过程最复杂、设计计算难度最大的换热器。MCHE型缠绕管式换热器管内介质以螺旋方式流动，壳程介质逆流横向交叉通过绕管，换热器层与层之间换热管反向缠绕，管、壳程介质以纯逆流方式进行传热，即使在较低的雷诺数下其流动形态也为湍流，换热系数较高，其结构相对紧凑、耐高压且密封可靠、热膨胀可自行补偿，易实现大型LNG液化作业。美国APCI是LNG领域MCHE最大的供货商，在1977～2013年间，生产了120套LNG装置，其液化能力累计达到4.3×108t/a。此外，德国Linde公司在近5年内一共生产了累计金属重量达到3120t的多股流缠绕管式换热器应用于LNG工厂。自2010年以来，由兰州交通大学张周卫等主持研究开发LNG缠绕管式换热器等项目，目前，已出版《缠绕管式换热器》专著一部，开发MCHE专用软件一套，申报发明专利12项，发表论文14篇，涉及12类不同温区的缠绕管式换热器，并系统开发了缠绕管式换热器设计计算方法，可用于设计计算LNG专用系统缠绕管式换热器、低温甲醇洗系列缠绕管式换热器、低温液氮洗系列缠绕管式换热器等各种类型缠绕管式换热器。本书给出了专用于计算MCHE型LNG混合制冷剂用缠绕管式换热器的一个计算事例，供相关行业的同行参考。

（2）LNG板翅式换热器

LNG板翅式换热器主要用于30×104m3/d以上大型LNG液化系统，是该系统中的核心设备，一般达到60×104m3/d以上时，采用并联两套的模块化办法，实现LNG系统的大型化。基于板翅式换热器的LNG液化工艺也是目前非常流行的中小型LNG液化系统的主液化工艺。从2013年开始，由兰州交通大学张周卫等开始研究开发大型LNG混合制冷剂用多股流板翅式换热器，并前后开发了LNG混合制冷剂板翅式换热器、LNG一级三股流板翅式换热器、LNG二级四股流板翅式换热器、LNG三级五股流板翅式换热器等系列LNG板翅式换热器，申报发明专利4项。本文根据项目开发情况，给出了LNG混合制冷剂多股流板翅式换热器设计计算模型，供相关行业的同行参考。

（3）表面蒸发空冷器

表面蒸发空冷器常用于天然气压缩机、混合制冷剂压缩机等出口高温气体的冷却过程，其利用管外水膜的蒸发过程进一步强化管外传热过程，从而达到空冷的效果。基本工作原理是用泵将设备下部水池中的循环冷却水输送到位于水平放置的光管管束上方的喷淋水分配器，由分配器将冷却水向下喷淋到传热管表面，使管外表面形成连续均匀的薄水膜；同时用风机将空气从设备下部空气入口吸入，使空气自下而上流动，横掠水平放置的光管管束。此时传热管的管外换热除依靠水膜与空气流间的显热传递外，管外表面水膜的迅速蒸发吸收了大量的热量，强化了管外传热。由于水具有较高的汽化潜热（1atm时为2386kJ/kg），因此管外表面水膜的蒸发大大强化了管外传热，使设备总体传热效率明显提高。本书根据表面蒸发空冷器强化换热原理，给出了一种表面蒸发空冷器的设计计算方法，仅供参考。

（4）LNG开架式气化器

LNG开架式气化器是用海水作为热媒将液态LNG气化为气体。开架式气化器结构简单，外部接口有LNG入口、气化后的LNG出口以及海水进出口、换热管安装在框架结构内。气化器的基本单元是传热管，由若干传热管组成板状排列，两端与集气管或集液管焊接形成一个管束板，再由若干个管束板组成气化器。LNG从下部总管进入，然后分配到每个小的换热管内，在换热管束内由下向上流动。气化器顶部装有海水分布装置，海水由顶部进入，经分布器分配成薄膜状均匀沿管束外壁下降，同时将热量传递给管内液化天然气，使其加热并气化。本书根据LNG开架式气化器工作原理，给出了一种LNG开架式气化器的设计计算方法，仅供参考。

（5）低温液氮洗用多股流缠绕管式换热器

与LNG缠绕管式换热器设计相关联的低温液氮洗用多股流缠绕管式换热器主要应用于液氮洗工艺，主换热工艺流程主要包括三个阶段，由三个不同换热温区的换热器组成，其中，第一个阶段是将压缩后的高压氮气进行预冷，将42℃高压氮气预冷至-63.6℃；第二个阶段是将高压氮气及低温甲醇工艺来的净化气从-63.6℃冷却至-127.2℃，为低温液化做准备；第三个阶段是将-127.2℃高压氮气冷却至-188℃并液化及将-127.2℃净化气冷却至-188.2℃，三个过程连续运行并连接成为一个整体式低温液氮回热换热装备。本书给出了低温液氮洗用多股流缠绕管式换热器设计计算模型，供相关行业的同行参考。

本书共分6章，第1章、第2章、第3章由张周卫、郭舜之负责撰写并编辑整理，第4章、第5章、第6章由汪雅红、赵丽负责撰写并编辑整理；全书最后由张周卫统稿。

本书受国家自然科学基金（编号：51666008）、甘肃省财政厅基本科研业务费（编号：214137）、甘肃省自然科学基金（编号：1208RJZA234）等支持，在此表示感谢！

本书按照目前所列装备设计计算开发进度，重点针对5项装备进行研究开发，总结设计计算方法，并与相关行业内的研究人员共同分享。由于水平有限、时间有限及其他原因，本书难免存在不足之处，希望同行及广大读者批评指正。

兰州交通大学

张周卫 郭舜之 汪雅红 赵丽

2017年12月1日

《特种压力容器制造工艺与检测技术》 本书简介： 本书深入探讨了特种压力容器的制造工艺流程、关键技术细节以及质量检测方法，旨在为从事压力容器设计、制造、检验和安全管理的技术人员提供一本全面、实用的参考手册。内容涵盖了从原材料选用、焊接工艺、热处理、机械加工，到无损检测、水压试验等各个环节，并特别关注了 ASME、GB 等国内外主流压力容器设计制造规范的应用。 第一章 概述 1.1 特种压力容器的定义与分类 本章首先明确了特种压力容器的概念，区分了其与普通压力容器的界限，并根据其使用条件、结构形式、承受介质等不同特点，对特种压力容器进行了详细分类。例如，将根据其承受的压力大小分为高压、中压、低压容器；根据其形状分为球形、圆筒形、锥形容器；根据其使用介质的危险性分为易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质容器等。同时，强调了特种压力容器在石油化工、航空航天、核能、深海工程、新能源等领域的关键作用和重要地位。 1.2 特种压力容器制造的重要性与挑战 本节阐述了特种压力容器制造对于保障工业安全、推动科技进步以及实现国家战略目标的重要性。深入分析了特种压力容器制造所面临的严峻挑战，包括但不限于：对材料性能的极高要求，复杂几何形状的加工精度，极端工况下的可靠性保障，以及日益严格的安全法规和标准。这些挑战迫使制造技术不断进步，以应对新材料、新工艺、新工况带来的复杂问题。 1.3 国内外特种压力容器制造技术发展现状与趋势 通过梳理国内外特种压力容器制造技术的发展脉络，本章指出了当前的技术热点和发展方向。例如，在材料方面，高性能合金、复合材料的应用日益广泛；在制造工艺方面，自动化、智能化焊接技术，精密成形技术，以及先进的表面处理技术是发展重点。在检测技术方面，更高精度、更灵敏的无损检测方法，以及基于大数据分析的预测性维护技术正在兴起。同时，也分析了技术壁垒、标准协调以及绿色制造等对未来发展的影响。 第二章 特种压力容器设计规范与选材 2.1 主流设计规范解析（ASME VIII Div.1/Div.2, GB 150/151） 本章详细解读了国际上和国内最常用的特种压力容器设计规范，如美国机械工程师学会（ASME）的压力容器规范第八篇第一部分（Division 1）和第二部分（Division 2），以及中国的《压力容器通用技术条件》（GB 150）和《固定式压力容器安全技术监察规程》（GB 151）等。重点阐述了这些规范在材料选择、壁厚计算、接头形式、设计压力与温度确定、以及应力分析等方面的核心要求和计算方法。对比分析了不同规范在设计理念、计算精度、安全裕度等方面的差异，为设计人员提供选择依据。 2.2 特种压力容器常用材料及其性能要求 针对不同工况和介质，本章系统介绍了特种压力容器常用的各种材料，包括但不限于： 碳钢与低合金钢： 详细讲解了不同牌号碳钢和低合金钢（如Q345R, Q370R, 15CrMoR等）的化学成分、力学性能（屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性等）以及在不同温度下的性能表现，特别强调了其在高温、低温、中等压力环境下的适用性。 不锈钢与双相不锈钢： 深入分析了奥氏体不锈钢（如304, 316, 321等）和双相不锈钢（如S31803/2205, S32750/2507等）在耐腐蚀性、耐高温性、力学性能方面的优异表现，以及其在强腐蚀介质、高温高压等苛刻条件下的应用。 镍基合金与钛合金： 介绍了镍基合金（如Inconel系列, Monel系列）和钛合金（如TA1, TA2, Ti-6Al-4V等）在超高温、超低温、强腐蚀性介质（如酸、碱、氯离子等）以及高强度等极端工况下的独特优势，以及它们的加工和焊接难点。 复合材料与特种材料： 探讨了金属基复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料在特种压力容器领域的应用潜力，以及它们在轻质化、耐高温、耐磨损等方面的独特性能。 2.3 材料的选用原则与失效分析 本节详细阐述了在特种压力容器设计中，如何根据工作温度、压力、介质腐蚀性、操作环境、成本效益以及相关设计规范的要求，科学合理地选择合适的材料。重点讲解了材料的韧性、强度、疲劳寿命、抗蠕变性、抗应力腐蚀开裂能力等关键性能指标的评估方法。同时，也介绍了材料在实际使用中可能出现的失效模式，如氢致开裂、应力腐蚀开裂、晶间腐蚀、高温氧化、蠕变断裂等，并提供了失效分析的基本思路和方法，以指导材料选择和设计改进。 第三章 焊接工艺与质量控制 3.1 特种压力容器常用焊接方法 本章详细介绍了几种适用于特种压力容器制造的先进焊接方法，包括： 手工电弧焊（SMAW）： 介绍其适用范围、操作要点、以及在现场施工中的优势。 埋弧焊（SAW）： 详细阐述了其高效率、高质量的特点，以及在厚板对接焊缝中的应用。 钨极氩弧焊（TIG/GTAW）： 强调其在薄板焊接、精密焊接以及对焊缝外观要求高的场合的应用。 药芯焊丝电弧焊（FCAW）： 介绍其焊接效率高、熔敷金属成分易控制的特点。 搅拌摩擦焊（FSW）： 重点介绍其在铝合金、镁合金等难熔材料焊接中的独特优势，无需熔池、无弧光、低变形等。 电子束焊（EBW）与激光焊（LBW）： 阐述了它们在实现高能量密度焊接、获得窄焊缝、深熔透以及减少热变形方面的突出优点，以及在高精度、特殊材料焊接中的应用。 3.2 焊接工艺规程（WPS）的编制与执行 本章深入讲解了焊接工艺规程（WPS）的重要性，以及如何根据设计要求、材料特性、焊接方法和焊工资格等因素，科学、详细地编制一份合格的WPS。内容涵盖了焊接材料的选择（焊条、焊丝、焊剂、保护气体等）、焊接参数（电流、电压、焊接速度、极性等）、坡口形式、焊接顺序、层间温度控制、焊前预热、焊后热处理等关键要素。同时，强调了WPS的验证（PQR）过程，以及在实际生产中严格执行WPS的重要性。 3.3 焊缝坡口设计与制备 详细介绍了不同类型焊缝（如对接焊缝、角焊缝、搭接焊缝）的坡口形式（如I型、V型、U型、J型、X型等）及其优缺点，以及如何根据材料厚度、材料种类、焊接方法和应力分布等因素选择最合适的坡口形式。强调了坡口加工精度对焊接质量的影响，以及常用的坡口加工方法，如机加工、火焰切割、等离子切割等。 3.4 焊接热影响区（HAZ）控制与性能退化 本章深入探讨了焊接过程中焊接热影响区（HAZ）的形成机理、尺寸变化规律，以及其可能带来的材料性能退化问题，如晶粒粗化、硬度增加、韧性下降、出现脆性相等。重点介绍了通过优化焊接工艺参数（如焊接能量密度、预热温度、层间温度、焊后热处理等）来控制HAZ的宽度和显微组织，从而保证焊缝及周边区域的力学性能和抗破坏能力。 3.5 焊缝的返修与预防 详细介绍了焊缝缺陷的常见原因，以及针对不同类型缺陷（如气孔、夹渣、未焊透、裂纹等）的返修原则、方法和注意事项。强调了通过优化工艺、加强过程控制、严格检验等手段，最大限度地预防焊缝缺陷的产生。 第四章 热处理与机械加工 4.1 特种压力容器常用热处理工艺 本章详细阐述了特种压力容器制造过程中常用的各类热处理工艺，包括： 退火（Annealing）： 介绍退火的目的（消除内应力、软化材料、改善切削加工性等），以及退火的类型（完全退火、不完全退火、球化退火、去应力退火等）及其工艺参数。 正火（Normalizing）： 阐述正火的目的（细化晶粒、提高强度和韧性），以及其工艺流程和效果。 淬火（Quenching）： 详细讲解淬火的目的（提高硬度、强度），淬火介质的选择（水、油、盐浴等），以及淬火过程中应力裂纹的预防。 回火（Tempering）： 重点介绍回火的目的（消除淬火应力、调整硬度和韧性），以及不同温度回火所对应的组织和性能变化。 调质（Quenching and Tempering）： 阐述调质处理综合提高材料强韧性的效果。 固溶处理（Solution Treatment）： 介绍不锈钢等合金材料的固溶处理目的，以及其工艺参数。 时效处理（Aging Treatment）： 讲解时效处理在提高材料强度方面的作用。 焊前预热与焊后热处理（PWHT）： 再次强调了焊前预热的目的（降低淬裂风险、减少热应力），以及焊后热处理（PWHT）对消除焊接残余应力、改善HAZ组织、提高韧性的重要性，并给出了不同材料和壁厚的PWHT工艺范围。 4.2 热处理设备的选型与控制 本节介绍了各种类型热处理炉（如箱式炉、井式炉、台车炉、连续炉等）的结构特点、适用范围，以及在温度控制精度、均匀性、气氛保护等方面的要求。强调了精确的温度和时间控制是保证热处理质量的关键，并介绍了温度测量、记录和控制系统。 4.3 特种压力容器的机械加工技术 本章详细介绍了特种压力容器制造中涉及到的各类精密机械加工技术，包括： 下料与坡口加工： 探讨数控切割（等离子、火焰、激光）技术在精确下料和坡口加工中的应用。 成形技术： 介绍板材的卷板、折弯、旋压、冲压等成形工艺，以及球壳、封头等部件的制造方法。 车削与铣削： 讲解筒体、法兰、管口等零件的车削加工，以及复杂形状零件的铣削加工，并强调了尺寸精度和表面粗糙度要求。 钻孔与攻丝： 介绍管口、支座安装孔等的钻孔与攻丝工艺，以及多头钻床的应用。 研磨与抛光： 针对特殊要求（如洁净度、防腐蚀）的内表面，介绍研磨和抛光技术。 精密加工的挑战： 分析了加工大尺寸、异形件、高硬度材料、薄壁件等带来的加工难题，以及相应的解决方案。 4.4 加工精度与表面质量控制 本章强调了加工精度和表面质量对压力容器安全性和使用寿命的重要性。详细介绍了各种测量工具和设备（如游标卡尺、千分尺、三坐标测量机CMM、轮廓仪等）的使用方法，以及如何根据设计要求制定加工精度公差和表面粗糙度标准。 第五章 无损检测（NDT）与压力试验 5.1 常用无损检测方法 本章详细介绍了特种压力容器制造过程中最常用的几种无损检测（NDT）方法，并重点阐述了它们的应用范围、检测原理、优缺点以及操作要点： 超声波检测（UT）： 讲解其检测焊缝内部缺陷（如裂纹、夹渣、未焊透）的原理，以及定向超声、相控阵超声等先进技术在复杂结构检测中的应用。 射线检测（RT）： 介绍其检测焊缝内部缺陷（如气孔、夹渣、缩孔）的原理，以及X射线和γ射线在不同材料和厚度检测中的选择。 磁粉检测（MT）： 阐述其检测表面及近表面铁磁性材料裂纹的原理，以及干法和湿法磁粉探伤的应用。 渗透检测（PT）： 详细介绍其检测非多孔材料表面开口缺陷（如裂纹、气孔）的原理，以及不同渗透剂和显像剂的选择。 涡流检测（ET）： 讲解其检测导电材料表面及近表面缺陷（如裂纹、腐蚀）的原理，以及在管材检测中的应用。 疲劳裂纹扩展检测、声发射检测（AE）、红外热像检测（IRT）： 简要介绍这些新兴的NDT技术及其在特定情况下的应用。 5.2 缺陷评定标准与取舍原则 本章详细讲解了如何根据ASME、GB等设计规范的规定，对无损检测发现的缺陷进行评定。重点介绍了缺陷的尺寸、形状、位置、类型以及对容器整体强度的影响，并提供了明确的缺陷允许范围和取舍原则。强调了“取大放小”和“重在预防”的原则。 5.3 压力试验（水压试验与气压试验） 本章详细介绍了压力容器出厂前必须进行的压力试验，包括： 水压试验： 讲解其目的（验证容器的严密性、强度以及密封性能）、试验介质（水）、试验压力（通常为设计压力的1.5倍）、试验时间和升压/降压速率等关键参数。详细介绍了水压试验的准备工作、操作步骤、安全注意事项以及试验结果的判定标准（无泄漏、无永久变形）。 气压试验： 阐述了气压试验的适用范围（不适合水压试验的场合）、试验介质（压缩空气、氮气等）、试验压力以及气压试验的风险性。重点强调了气压试验更高的安全要求和操作规范。 5.4 检验报告的编写与归档 本章指导读者如何规范地编写压力容器的各种检验报告，包括原材料检验报告、焊接检验报告、热处理检验报告、无损检测报告、压力试验报告等。强调了报告的完整性、准确性和可追溯性，以及报表的归档管理。 第六章 特种压力容器的安装、维护与安全管理 6.1 现场安装工艺与质量控制 本章探讨了特种压力容器在现场的安装过程，包括基础施工、就位吊装、管线连接、保温防腐等关键环节。重点强调了安装过程中的精度控制、焊接质量、防止损伤以及与主体结构的协调。 6.2 运行中的监测与维护 详细介绍了压力容器在运行过程中可能出现的风险，以及相应的监测手段，如温度、压力、液位监测，腐蚀监测，振动监测等。阐述了定期检查、维护保养（如清洗、检修、更换密封件、防腐处理等）的重要性，以及如何制定科学的维护计划。 6.3 腐蚀与防护技术 本章深入研究了各种介质对压力容器材料造成的腐蚀机理，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂等。详细介绍了各种防腐蚀技术，包括材料选择、表面涂层、缓蚀剂使用、电化学保护等。 6.4 压力容器的检验与评定 本章介绍了特种压力容器的定期检验、定期 পরীক্ষা（Periodic Inspection）以及重大的改制、大修后的检验要求。阐述了检验项目、评定标准以及如何根据检验结果确定容器的继续使用期限、维修方案或报废。 6.5 安全管理与应急预案 强调了特种压力容器安全管理的重要性，包括建立健全安全责任制度、操作规程、风险评估、隐患排查等。详细介绍了在发生泄漏、爆炸等事故时的应急预案制定、演练和响应程序。 附录 常用特种压力容器设计规范对比表 特种压力容器常用材料性能对照表 焊接符号表示法 无损检测缺陷分类与评定图例 压力容器检验规程摘要 本书力求以系统、深入、实用的方式，全面展现特种压力容器从设计、制造到安装、运行、维护全生命周期的关键技术和管理要点，为广大行业从业人员提供有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

从我个人的角度来看，这本书的吸引力在于它揭示了“液化换热卷”这个在LNG领域可能相当关键但又相对鲜为人知的概念。我对于这种“卷”的构想非常感兴趣，它暗示了一种紧凑、高效的换热设计。我猜想，这样的设计可能是在有限的空间内实现最大的换热面积，从而提高传热效率。书中是否会深入探讨这种“卷”在结构上的创新性，例如它是否采用了特殊的管道布局，或者采用了多层、多通道的设计？我非常想了解，为了实现LNG的液化，需要克服哪些严苛的条件，例如极低的温度、巨大的压差，以及可能存在的相变过程。书中是否会对这些挑战进行详细的分析，并提出相应的解决方案？我期望书中能够介绍不同类型的换热设备，如板翅式换热器、列管式换热器，以及它们在LNG液化过程中的应用，并详细比较它们的优缺点。同时，我也希望书中能对换热器材料的选择进行深入的探讨，考虑到低温环境对材料性能的影响，以及如何选择耐腐蚀、耐磨损的材料，以确保设备的长期可靠运行。此外，对于换热器在实际运行中可能出现的传热效率下降、压力损失增大等问题，我希望能找到书中提供的分析和解决方案。这本书的出现，无疑为我提供了一个深入了解LNG液化技术背后的复杂工程原理和创新设计的绝佳机会，让我对这个行业有了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的前半部分，我已经被它所展现出的宏大视角和精湛细节深深折服。书中所描述的液化天然气装备设计技术，并非仅仅停留在理论层面，而是紧密结合了工程实践和前沿科技。尤其是关于“液化换热卷”这部分的探讨，我认为它触及了LNG工业的核心技术之一。我想象中的“液化换热卷”可能指的是一个集成的、高度优化的换热单元，它承担着将气态天然气在极低温下转化为液态的重要使命。书中是否会详细剖析这种“卷”的内部构造，比如它所采用的特殊换热管束排列方式，或者流体分配的精巧设计？我对这种设计的“卷”的传热机理感到非常好奇，它是如何实现高效、稳定的换热，同时又能最大限度地减少能量损失？书中是否会深入讲解不同工质（例如制冷剂、天然气本身）在换热过程中所表现出的不同热力学性质，以及这些性质如何影响换热器的设计和性能？我猜测书中还会讨论到材料科学在这一领域的重要性，例如为了承受极低的温度和高压，需要采用哪些特殊的合金材料，以及这些材料的性能如何影响换热器的寿命和安全性。同时，我希望能看到书中对换热过程中的相变（蒸发、冷凝）进行细致的分析，以及如何在设计中考虑这些复杂相变对传热效率的影响。这本书的出现，无疑为我提供了一个深入了解LNG换热技术复杂性和精妙性的绝佳机会，它让我看到了工程师们如何在极端条件下，通过精巧的设计和对物理规律的深刻理解，创造出如此重要的工业装备。

评分☆☆☆☆☆

当我看到“液化天然气装备设计技术：液化换热卷”这个书名时，我的脑海中立刻浮现出无数关于LNG生产过程的画面。我知道，LNG的生产是一个极其复杂的过程，其中充满了高压、低温和复杂的化学反应。而“液化换热卷”这个词，更是让我对书中即将展现的换热技术充满了好奇。我设想，“液化换热卷”可能代表着一种集成的、高度优化的换热系统，它能够高效地将气态的天然气转化为液态。书中是否会详细介绍这种“卷”的内部结构，例如它所采用的特殊换热管束排列方式，或者流体分配的精巧设计？我对于这种设计的“卷”的传热机理感到非常好奇，它是如何实现高效、稳定的换热，同时又能最大限度地减少能量损失？书中是否会深入讲解不同工质（例如制冷剂、天然气本身）在换热过程中所表现出的不同热力学性质，以及这些性质如何影响换热器的设计和性能？我猜测书中还会讨论到材料科学在这一领域的重要性，例如为了承受极低的温度和高压，需要采用哪些特殊的合金材料，以及这些材料的性能如何影响换热器的寿命和安全性。这本书的出现，让我看到了工程师们如何在极端条件下，通过精巧的设计和对物理规律的深刻理解，创造出如此重要的工业装备。

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这本书的封面设计，虽然朴实，但“液化天然气装备设计技术：液化换热卷”这几个字，却像一种无声的召唤，将我的目光牢牢吸引。我一直认为，LNG技术是现代能源供应体系中不可或缺的一环，而换热技术更是其核心的驱动力。我揣测，书中的“液化换热卷”可能是一种高度集成化、模块化的换热装置，它将复杂的换热过程集中在一个紧凑的单元中。我非常好奇，这样的“卷”在结构设计上会有哪些突破性的创新？它是否采用了特殊的流体通道设计，以实现最大程度的流体接触面积？书中是否会深入探讨LNG液化过程中所面临的严峻挑战，例如极低的温度、高压以及相变带来的复杂性？我期望书中能够提供关于不同类型换热器在LNG液化中的应用分析，例如板翅式换热器、管壳式换热器等，并详细比较它们的优劣势。同时，对于换热器材料的选择，我也有着浓厚的兴趣，考虑到低温环境下材料的脆性问题，以及LNG的腐蚀性，书中是否会详细介绍适用于LNG换热设备的特种合金材料？我希望通过这本书，能够了解到如何通过精确的计算和仿真，来优化换热器的设计，从而提高能源利用效率，降低运行成本。这本书的出现，无疑为我提供了一个深入了解LNG换热技术复杂性和精妙性的宝贵机会。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够解决复杂工程难题的技术解决方案充满好奇，而“液化天然气装备设计技术：液化换热卷”这个书名，毫无疑问地指向了LNG行业中的一个关键技术环节。我猜想，“液化换热卷”可能是一种高度集成化、模块化的换热装置，它将复杂的换热过程集中在一个紧凑的单元中，以实现高效、稳定的LNG生产。我特别希望能从书中了解到，这种“卷”在结构设计上是如何做到紧凑高效的？它是否采用了特殊的管道布局，或者多层、多通道的设计来最大化换热面积？书中是否会详细阐述LNG液化过程中所面临的挑战，例如极低的温度、高压以及可能存在的相变过程，并提供相应的工程解决方案？我非常期待书中能够介绍不同工艺流程下的换热器设计考量，以及如何通过数值模拟和实验验证来优化换热器的性能。此外，对于换热器在实际运行中的维护、故障诊断和寿命预测，这些都是保证LNG工厂长期稳定运行的关键，我希望能从书中找到相关的指导和技术。这本书的出现，让我看到了工程师们如何通过精巧的设计和对物理规律的深刻理解，将LNG这一重要的能源资源转化为现实，这让我对这个行业充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，尤其是“液化换热卷”这个词，立刻勾起了我作为一名对能源工程领域充满热情的读者的极大兴趣。我知道，液化天然气（LNG）的生产是现代能源供应中至关重要的一环，而换热技术则是实现这一过程的核心。我非常想知道，书中所提及的“液化换热卷”究竟是指何种类型的设备？它是否是一种集成了多种换热功能的模块化单元？我期望书中能够详细介绍这种“卷”在结构设计上的独到之处，例如它如何巧妙地利用有限的空间来实现最大的换热面积，以及它在流体分配和传热路径设计上有什么创新？同时，我也对LNG液化过程所面临的极端环境条件（如极低的温度、高压）及其对换热设备设计提出的挑战非常感兴趣。书中是否会深入探讨不同换热器类型，如板翅式换热器、管壳式换热器等，在LNG液化中的应用，并分析它们的优劣势？此外，关于换热器材料的选择，考虑到低温环境对材料性能的影响以及LNG的腐蚀性，我希望书中能提供详细的指导，并介绍适用于此领域的特种合金。这本书的出现，为我提供了一个深入了解LNG换热技术复杂性和精妙性的绝佳机会，让我对这个行业有了更深的敬意和更全面的认识。