常减压技术培训教材

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技术培训教案

基础知识

炼油基础知识

流体力学基础知识

流体是指具有流淌性的物体，是气体和液体的总称。流体力学是以力

学原理为基础，运用数学和试验的方法，研究流体在静止和运动时的规律。

在石油化工生产中有广泛应用。

流体静力学

流体静力学是研究流体在静止状态或流体在外力作用下达到平稳时，

流体内部压力变化的规律。

压强

流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强。国际制单位为帕

斯卡（Pa=N/m2）,lMpa=106Pa。

现列出一些常见的压力单位及它们的换算关系如下：

latm=101325Pa=101.3kPa（千帕）=0.1013（兆帕）

=10330千克（力）/米2

=1.033kgf/cm2

=10.33mH2O

=760mmHg

压强的表示方法：绝对压强、表压强、真空度。绝对压强是以绝对零

压作为起点运算的压强。通常大气压强为O.IMpa。表压强是以大气压强为

起点运算的压强，即用测压外表所测得的压强。表压强=绝对压强-大气压

强。真空度是当被测流体的绝对压强小于外界大气压强时，用真空表测量

的。真空度=大气压强-绝对压强。

流体静力学差不多方程

流体静力学方程是研究流体在重力作用下，静止流体内部压强变化的

规律。

P=PO+Pgh称为流体的静力学方程。其中P为流体压强，p为流体密

度，h为流体的高度。

流体动力学

流量与流速

单位时刻内通过管道任一截面的流体量，称为流量。流量通常用体积

流量和质量流量来表示。

体积流量与质量流量的关系为：

m=VP,kg/s

式中V——体积流量，m3/s

m-----质量流量，kg/s

P——在操作条件下流体的密度，kg/m3

单位时刻内流过单位截面积的流体量，称为流速。通常用体积流速和

质量流速来表示。

体积流速用v表示（单位：m/s）

v=V/A

式中A——与流体方向相垂直的管道截面积，m2o

质量流速用u表示（单位：kg/m2,s）

u=m/A

稳固流淌下的物料平稳一连续性方程

流体在管道中流淌时，任一截面处流体的密度、压强、流量和流速等

均随位置而变化，不随时刻而变化，这种流淌称为稳固流淌。

流体在管道中流淌时，任一截面处流体的密度、压强、流量和流速等

均随时刻而变化，称为不稳固流淌。

流体在稳固系统中连续流淌时，如果管路中没有流体的增加和缺失，

按照能量守恒定律，每单位时刻内通过不同管径的各截面的流体质量应相

等。

v1A1Pl=v2A2P2为流体在管道中作稳固流淌时的连续性方程。其

中Al、A2为管道截面积，vl、v2为流速，Pl、P2为密度。

流量测量方法：

孔板流量计

孔板流量计是按照静压能和动能能够互相转化为原理而设计的。孔板

流量计的流量与压强差之间的定量关系，能够由柏努力方程进行分析。工

程应用范畴较广。

转子流量计

转子流量计是在一根倒锥形的垂直玻璃管内，装有一个能自由旋转的

转子对流体进行测量。它的优点是读取流量方便，能量缺失小，测量范畴

宽、精度高，但操作中流量计玻璃管易破裂。

蒸镭原理

蒸镭是利用液体混合物中各组分在同一压力下沸点不同，将液体混合

物中各组分进行分离的方法。在蒸镭操作中，可归纳为：闪蒸（平稳汽化）、

蒸镭、精僧。

闪蒸

进料以某种方式被加热至部分汽化，通过减压设施，在容器（如闪蒸

罐、蒸发塔、蒸镭塔的汽化段等）内，在一定温度和压力的作用下，汽、

液两相迅速分离，得到相应的汽相和液相产物，此过程即称为闪蒸。

蒸镭

蒸镭是液体混合物在蒸镭釜中被加热，在一定压力下，当温度达到混

合物的泡点温度时，液体开始汽化，生成微量蒸汽。生成的蒸汽当即被引

出并通过冷凝冷却后收集起来，同时液体连续加热，连续生成蒸汽并被引

出。这种蒸镭方式称为蒸镭。

精镭

精镭是分离液相混合物的专门有效的手段，精镭有连续式和间歇式两

种。现代石油加装置中都采纳连续式精僧，而间歇式精僧则由于它是一种

不稳固过程，而且处理能力有限，因而只用于小型装置和实验室。

精镭塔内沿塔高的温度梯度和浓度梯度的建立以及接触设施的存在是

精镭过程得以进行的必要条件。

精镭的差不多原理和规律不仅适用于二元或多元系精镭过程，而且也

同样适用于石油精镭过程。石油精僧有它自己明显的特点：第一，石油是

煌类和非泾类的复杂混合物，石油精僧是典型的复杂系精僧。在实际的石

油精镭过程中，不可能按组分要求分离产品，而且石油产品的使用也不需

要提出如此的要求。因此，石油精镭时对分镭精确度的要求一样不如化工

产品的精镭所要求的那样高。再者，精镭原料的沸程专门宽，对原油来讲,

甚至在真空条件下，还有许多重组分都不能汽化而不发生化学变化。第二,

炼油工业是个大规模生产的工业，大型炼厂的年处理量动辄以百万吨乃至

千万吨计，即使所谓的小炼厂，其处理量也达几万吨至十数万吨。那个特

点必定会反映到对石油精镭在工艺、设备、成本、安全等方面的要求。

石油精镭塔的工艺物征

复合塔

按照一样的多元精镭方法，需要n-1个精镭塔才能把原料分割成n个

产品。然而在石油精镭中，各种产品本身也是一种复杂的混合物，它们之

间的分离精确度并不要求较高，两种产品之间需要的塔板数并不多，因此,

能够把几个塔结合成一个塔。这种塔实际上等于把几个塔简单精镭塔重叠

起来，它的精镭段相当于原先几个塔的精镭段的组合，下段为第一个塔的

提镭段，如此的塔称为复合塔或复杂塔。

汽提塔和汽提段

在精镭塔内汽油、柴油等产品之间只有精僧段而没有提镭段，侧线产

品中必定会含有相当数量的轻镭分，如此不仅阻碍本侧线产品的质量，而

且降低了较轻镭分的产率。为此，常在外侧设提段塔，经常塔底不设重沸

器，而只是通入少量过热蒸汽，降低塔内油汽分压，使混入产品中的较轻

组分返回分镭塔。

全塔热平稳

由于塔底不设再沸器，它的热量来源几乎完全取决于加热炉加热的进

料。汽提水蒸汽虽也带入一些热量，但由于只放出部分显热，而且水蒸汽

量不大，因而这部分热量是不大的。

这种全塔热平稳的情形引出以下的结果：第一，塔进料的总热量加上

水蒸汽热量应等于各侧线抽出热量之和；第二，在进料状态被规定的情形

下，塔内的回流比实际上就被全塔热平稳确定了。

传热的差不多方式

热量的传递是由于物体内或系统内两部分之间的温度不同而引起的，

也确实是讲温度差是传热过程的推动力。

按照传热的差不多原理不同，热量传递的差不多方式分为热传导、对

流传热和辐射传热。

热传导

热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分或者传递到与之

接触的温度较低的另一物体的过程为热传导，简称导热。

在工程中，研究热传导的中心咨询题是单位时刻内通过固体壁所传递

的热量，称为传热速率。所谓速率是指物质或能量传递的快慢程度。

对流

对流是指流体各部分质点发生相对位移而引起的热量传递过程，因而

对流只能发生在流体中。

辐射

辐射是一种以电磁波传播能量的现象。辐射传热不需要任何物质做媒

介，能够在真空中进行，不仅有能量的转移，而且伴有能量形式的转化。

传导、对流、辐射这三种传热方式往往不是孤立显现的，专门多情形

下是同时显现的，咨询题只是哪一种传热占主导地位。例如换热器要紧是

以对流和热传导结合方式进行传热，而加热炉则以辐射传热方式为主。

4、强化传热的途径

强化传热确实是提升传热效率。这是当前生产中充分利用热源，提升

热能回收率的一个关键咨询题。

增大传热面积

增大传热面积能够增加传热的热量，但单独增大传热面积并不算强化。

改进设备结构，如空冷器在钢管外缠绕翅片，则可明显提升传热效率。目

前国内应用的板式、板翅式换热器都能有效地提升传热效率。

增加传热温差

温差是传热过程中的推动力，温差越大，传热成效越好。然而生产中

物料温度往往由工艺条件所决定，不能任意变动。因此温差Atm改变是有

限的，只能在流程设计时确定合理的换热方案，采纳逆流操作，尽可能提

升传热温差。

提升传热系数

提升传热系数a是强化传热的有效途径。按照传热系数运算公式可知,

要提升a值，就必须设法减小对流及传导的热阻，也确实是讲要提升对流

给热系数和传导系数。具体可采纳下列方法：

(a)增加流体流速，增大流体湍流程度，以减小层流边界层厚度，减

小热阻，则能够提升传热系数a值。在换热器中安装折流板或折流杆等方

法可达到上述目的。

(b)增大流体的导热系数，如原子能工业中采纳液体金属作热载体，

以提升a值。

(c)防止换热器管内外结垢和及时除垢是工业生产中提升传热效率的

有效方法。换热器使用一段时刻后，垢层变厚，阻碍传热效率。生产实践

证明，若管子的两侧各结油垢厚1mm(油垢导热系数为0.58W/

运算出传热系数a值就能下降25%左右。因此提升传热系数a值，第一要

清除换热器内结垢。

物料平稳和热量平稳

1、物料平稳

物料衡算的按照是质量守恒定律：进入任何过程的物料质量，必须等

于从该过程离开的物料质量与积存于该过程中的物料质量之和：

输入=输出+积存

2、热量平稳

化工生产中所需的能量以热量为主，用于改变物料的温度与集合状态,

以及提供反应所需热量等。若操作中有几种能量相互转化，则其间的关系

可通过能量衡算确定；若只涉及到热能，能量衡算便简化为热量衡算。能

量衡算的按照是能量守恒定律。关于稳固过程，有“输入=输出"，那个关

系若针对焰来运用，所作的衡算即为热量衡算。

热量衡算中需要考虑的项目是进出设备的物料本身的焰与从外界加入

或向外界送出的热，有化学反应时则还包括反应所吸取或放出的热。

SI制中能量和热量的单位差不多上J（焦尔）或kJ（千焦尔）。1J=1N-mo

工程制的能量单位是千克（力）•米，热量单位是千卡。它们之间的换算关

系如下：

1千卡=427千克（力）•米=4.187kJ

作热量衡算时也和物料衡算时一样，要表示清晰衡算范畴和衡算基准。

此外，由于焰值大小与从哪一温度算起有关，因而热量衡算还要指明基准

温度。物料的焰值常从0℃算起，若以0=为基准，亦可不再指明。有时为

方便计，以进料温度或以环境温度作为基准温度，或采纳数据资料的基温

（例如反应热的基温是25。0,这时就一定要指明。

原油化学组成及产品性质

原油的一样性状、元素组成、镭分组成

原油的一样性状

原油通常是黑色、褐色或黄色的流淌或半流淌的粘稠液体，相对密度

一样介于0.80-0.98之间。

原油的元素组成

原油的元素组成：原油是由煌类及非煌类化合物组成的一种复杂的混

合物，除了含有碳、氢之外，还含有硫、氮、氧及微量的金属和非金属元

素。

原油中碳氢这两种元素含量一样占95%以上。

原油的镭分组成

原油中从常压蒸镭开始镭出的温度（初镭点）到20（rc（或i8（rc）之

间的轻镭分称为汽油镭分（也称轻油或石脑油镭分）；

常压蒸镭200（或180。0〜35（KC之间的中间镭分称为煤柴油镭分或称

常压瓦斯油；

将相当于常压下350〜50（rc的高沸点镭分称为减压镭分或称润滑油镭

分或称减压瓦斯油；

而减压蒸镭后残留的＞50（rc的油称为减压渣油；将常压蒸镭后＞350（

的油称为常压渣油。

原油镭分的烧类组成

原油中要紧含有烧类和非烧类这两大类。

原油中烧类要紧是由烷烧、环烷煌和芳香煌以及在分子中兼有这三类

煌结构的混合烧构成。

原油烧类组成表示方法

单体煌组成

单体浸组成是表明石油及其镭分中每一单体化合物的含量。

族组成：以某一镭分中不同族煌含量来表示。

煤油、柴油及减压镭分，族组成通常以饱和烧（烷母和环烷烧）、轻芳

香煌（单环芳烧）、中芳香煌（双环芳煌）、重芳香烧（多环芳烧）及非烧

组分等含量来表示。

关于减压渣油，目前一样依旧用溶剂处理及液相色谱法将减压渣油分

成饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分来表示。

结构族组成表示法

原油气体及原油镭分的浸类组成

原油气体要紧由气态烧组成。原油气体因其来源不同，可分为天然气

和原油炼厂气两类。

天然气的组成

天然气是指埋藏于地层中自然形成的气体。

炼厂气的组成

原油炼厂气的组成因加工条件及原料的不同，能够有专门大差不。在

高温热解反应的气体中含有烯，而在催化重整反应的气体中其要紧是大量

的乙烯；在催化裂化反应的气体中含有较大量的异丁烷；在催化裂解反应

的气体中含有大量的丙烯和丁成分是氢气。

原油中的非浸化合物

原油中的非煌化合物要紧包括含硫、含氮、含氧化合物以及胶状沥青

状物质。

原油中的含硫化合物

原油及其镭分中硫的分布

通常将含硫量高于2.0%的原油称为高硫原油，低于0.5%的称为低硫原

油，介于0.5%~2.0%之间的称为含硫原油。

硫在石油及其镭分中的存在形状

硫在石油中的存在形状差不多确定的有：元素硫、硫化氢、硫醇、硫

醵、二硫化物、嚷吩等类型的有机含硫化合物，此外尚有少量其他类型的

含硫化合物。这些硫化物按性质划分时，可分为两大类：活性硫化物和非

活性硫化物。

活性硫化物要紧包括元素硫、硫化氢和硫醇等，它们的共同特点是对

金属设备有较强的腐蚀作用；

非活性硫化物要紧包括硫醒、二硫化物和嘎吩等对金属设备无腐蚀作

用的硫化物，经受热分解后一些非活性硫化物将会转变成活性硫化物。

元素硫（S）和硫化氢（H2S）多是其他含硫化合物的分解产物，硫和

硫化氢又能够互相转变。

硫醇（RSH）在石油中含量不多，它的沸点较相应的醇类要低得多，

因此硫醇多存于低沸点镭分中。随着镭分沸程升高，硫醇含量急剧降低，

在35（TC以上的高沸点镭分中硫醇含量极少。

石油中的含氮化合物

石油中的氮含量及分布

石油中的氮分布也是随着镭分沸点的升高，其氮含量迅速增加，约有8

0%的氮集中在400。（2以上的重油中。

石油中的含氮化合物对石油的催化加工和产品的使用性能都有不利的

阻碍，它往往使催化剂中毒失活，或引起石油产品的不安定性，易生成胶

状沉淀，因此必须尽可能加以脱除。

石油中含氮化合物的类型

石油中的含氮化合物按其酸碱性通常分成两大类：碱性含氮化合物和

非碱性含氮化合物。

石油中的含氧化合物

石油中的氧元素差不多上以有机含氧化合物的形式存在的。这些含氧

化合物大致有两种类型：酸性含氧化合物和中性含氧化合物。

渣油以及渣油中的胶质、沥青质

减压渣油是原油中沸点最高，相对分子质量最大、杂原子含量最多和

结构最为复杂的部分。

减压渣油的性质

⑴碳含量一样在85%-87%之间，氢含量一样在之间。

⑵就氢碳原子比而言，我国多数减压渣油为L6左右。

⑶我国减压渣油中硫含量一样都不高，而氮含量相对较高，而且原油

中绝大部分氮是集中在减压渣油中。

⑷我国减压渣油的平均相对分子质量大多在1000左右。

⑸金属含量一样不高，同时我国绝大多数减压渣油中锲含量远大于锐

含量。

(6)我国减压渣油的收率偏高，一样占原油的40%-50%o

减压渣油的化学组成

⑴减压渣油的化学组成，常采纳四组分分析法将减压渣油分离成饱和

分、芳香分、胶质和沥青质。

⑵与国外渣油相比，我国减压渣油中的芳香分含量不太高，一样在30%

左右；

⑶我国减压渣油中庚烷沥青质的含量普遍较低，大多数小于3%；

⑷我国减压渣油中的胶质含量一样较高，大多在40%〜50%左右，几

乎占减压渣油含量的一半。

减压渣油中的胶质、沥青质

胶质通常为褐色至暗褐色的粘稠且流淌性专门差的液体或无定形固

体，受热时熔融。胶质的相对密度在L0左右。胶质是石油中相对分子质量

及极性仅次于沥青质的大分子非煌化合物。

油品的物理化学性质

油品的蒸气压

1、蒸气压

蒸气压是在某一温度下一种物质的液相与其上方的气相呈平稳状态时

的压力，也称饱和蒸气压。蒸气压表示该液体在一定温度下的蒸发和气化

的能力，蒸气压愈高的液体愈易于气化。

2、纯烧的蒸气压

纯烧和其它的液体一样，其蒸气压随液体的温度及摩尔气化潜热的

不同而不同。液体的温度越高，摩尔气化热越小，则其蒸气压越高。

3、石油镭分的蒸气压

石油镭分蒸气压不仅与温度有关，还与油品的组成有关，而油品

的组成是随气化率的不同而改变的，因此，石油镭分的蒸汽压也因气化率

的不同而不同，在温度一定时，油品气化率越高，则液相组成就越重，其

蒸气压就越小。

石油镭分蒸气压通常有两种表示方法：一种是工艺运算中常用的真

实蒸气压，也称为泡点蒸汽压，即气化率为零时的蒸气压。另一种是油品

规格中雷德蒸气压，它是在382,气相体积和液相体积比例等于4时测定

的条件蒸气压。通常真实蒸气压比雷德蒸气压高。雷德蒸气压较易测定。

镭程（沸程）

关于石油镭分这类组成复杂的混合物，一样常用沸点范畴来表征其蒸

发及气化性能。沸点范畴又称沸程。

恩氏蒸镭测定过程是将100ml（20℃下）油品放入标准的蒸镭瓶中按规

定的速度进行加热，其镭出第一滴冷凝液时的气相温度称为初镭点。随后，

其温度逐步升高而持续地镭出，依次记下镭出液达10m1、20ml、直至90ml

时的气相温度，称为10%,20%,90%镭出温度。当气相温度升高到一

定数值后，它就不再上升反而回落，那个最高的气相温度称为干点（或终

镭点）。

油品的镭程大致如下：

汽油40〜200℃煤油200〜300℃航空煤油130-25

0℃

柴油250〜350℃润滑油350〜520℃重质燃料油520℃

恩氏蒸僧是粗略的蒸僧设备，得到的僧分组成结果是条件性的，它不

能代表僧出物的真实沸点范畴，因此它只能用于油品的相对比较，或大致

判定油品中轻重组分的相对含量。

平均沸点

镭程在原油的评判和油品规格上尽管用处专门大，但在工艺运算上却

不能直截了当应用，因此，工艺运算上为了要表示某一僧分油的特点，需

用平均沸点的概念。它在设计运算及其它物理性质的求定上用处专门大。

平均沸点的表达方法有好几种，意义和用途也不一样，但差不多上按照恩

氏蒸镭体积平均沸点和斜率求得，现叙述如下：

1、体积平均沸点(tv)

由恩氏蒸镭测定的10%、30%、50%、70%、90%这五个镭出温度运

算得到。

2、质量平均沸点(tw)

为各组分质量分数和相应的镭出温度的乘积之和。

3、立方平均沸点(tcu)

为各组分体积分数乘以各组分沸点立方根之和再立方。

4、分子平均沸点(tm)

为各组分摩尔分数和相应的沸点乘积之和。

5、平均沸点(tme)

为立方平均沸点与实分子平均沸点的算术平均值。

密度和相对密度

单位体积内油品的质量，称为油品的密度，其单位为克/厘米3。若单

位体积V内的油品质量为m克，则油品的密度为：P=m/v

式中P—油品的密度，克/厘米3。

由于油品的体积是随温度而改变的，在不同温度下同一油品的密度是

不相同的。油品在时的的密度用Pt来表示。

油品在时的质量与同体积纯水在4。(2时的质量比称为油品的比重。

D=m/m'

油品比重与温度和压力的关系

温度升高，油品受热膨胀，体积增大，比重减小，反之则增大。

油品比重的测定

油品比重的测定方法常用的有三种：比重计法、韦氏天平法和比重瓶

法。

油品比重与组成的关系

油品的比重与化学组成有关。同系物的比重随沸点的升高而增大；油

品中含低沸点镭分愈多，其比重愈小；油品中含氧、氮、硫化合物以及胶

质、沥青质愈多，其比重愈大；沸点范畴相同时，含芳香烧愈多，比重愈

大，含烷煌愈多，比重愈小。

特性因数

特性因素可用下式表示：

K=1.216*存/dl5.615.6

特性因数K是表示石油或石油产品的化学性质的一种指数。

粘度和粘温特性

（一）粘度的表示方法

1、绝对粘度是单位速度梯度的剪应力。单位为泊，在现用的SI制中,

它的单位为Pa・s,这两者的关系是

IPa-s=1000Cp

2、运动粘度（u）在石油产品的质量标准中常用的粘度为运动粘度，

它是绝对粘度n与相同温度和压力下该液体密度P之比。

u=n/P

（二）粘度与化学、温度的关系

1、粘度与化学组成的关系

油品的粘度与烧类的分子量和化学结构有紧密的关系。一样情形是：

油品粘度随烧类的沸点升高和分子量的增加而增大；在烧类中烷烧的粘度

最小，环烷煌和芳香煌的粘度较大；胶质的粘度最大。

粘度与温度的关系

温度对油品的粘度阻碍专门大：温度升高，粘度减小；相反则粘度增

大，油品越粘稠。

粘度特性

油品的粘度随温度而变化，这种性质称为粘温度特性。

低温流淌性

油品低温流淌性的指标有：浊点、结晶点（或冰点）、凝固点等。

发热量

发热量1公斤燃料完全燃烧后所产生的热量，称为该燃料的发热量（仟

卡），或称为热值。

石油及石油产品要紧由碳和氢组成，完全燃烧后要紧生成物为二氧化

碳和水。按照燃烧后水存在的状态不同，发热量的数值不同，故有两种表

示方法，即高发热量和低发热量。

高发热量1公斤燃料完全燃烧后，在生成物中所含的水分是液态时,

所放出的热量称为高发热量。

低发热量1公斤燃料完全燃烧后，在生成物中所含的水分是气态时,

所放出的热量称为低发热量。

加热炉

概述

概述

管式加热炉是炼油厂和石油化工厂的重要设备之一，它是利用原料在

加热炉炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，将炉管中流淌的油

品进行加热，使其达到工艺规定的温度，以供给油品在进行分镭、裂解、

反应等加工过程中所需要的能量，保证装置生产正常、连续运行。

管式加热炉的特点

由于被加热介质在炉管内流淌，故加热炉仅限于加热气体或液体，且

这些气体或液体通常差不多上易燃易爆的浸类物质。

加热方式为直截了当受火式。

加热炉只烧液体或气体燃料。

加热炉长周期连续运转，不间断操作。

管式加热炉的结构

管式加热炉一样由辐射室、对流室、余热回收系统燃烧器及通风系统

五部分组成。

辐射室

辐射室是加热炉通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。加热炉的

炉热负荷70—80%由辐射室担负的。

对流室

对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流传热的部分，但实际上

它也有一部分辐射交换，而且辐射换热还占有较大的比例，一样担负全炉

热负荷的20—30%0

余热回收系统

余热回收系统是指从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分，回

收方法有两类，一类是靠预热燃烧用的空气来回收热量，这些热量返回到

炉中。另一类是采纳同炉子完全无关的其它流体回收热量。前者称为空气

预热器，后者因为常使用水回收，被称为废热锅炉方式。

燃烧器

燃烧器产生的热量是加热炉的重要组成部分，由于燃烧火焰猛烈，操

作时必须专门重视火焰与炉管间距及燃烧器的间隔，为此要合理选择燃烧

器的型号。

通风系统

通风系统的任务是将燃烧用空气导入燃烧器，它分为自然通风方式和

强制通风方式两种，前者依靠烟囱本身的抽力，不消耗机械功，后者使用

风机消耗机械功。

四、管式加热炉的种类

加热炉的分类

按外型上来分：可分为箱式炉、斜顶炉，圆筒炉，立式炉

从工艺用途上分：可分为常压炉，减压炉，催化炉，焦化炉制氢炉，

沥青炉

除此以外还有按炉室数目分类的如双室炉，三合一炉，多室炉

按传热方法分类的纯辐射炉，纯对流炉，对流一辐射炉。

按受热方法不同而分类的单面辐射炉，双面辐射炉。

目前常用的加热炉有圆筒炉，立管立式炉，卧管立式炉。

管式加热炉的炉型应符合的原则和要求

管式加热炉炉型应按照工艺操作要求，长周期运转，便于检修，投资

少的原则，并结合场地条件及余热炉及余热回收系统类不进行选择，同时

应符合下列要求：

设计负荷小于1MW时，宜采纳纯辐射圆筒炉

设计负荷为（1—30）MW时，应优先选用辐射一对流型圆筒炉。

设计负荷大于30MW时，应通过对比选用炉膛中间排管的圆筒炉，立

式炉箱式炉或其他炉型。

被加热介质易结焦时，宜采纳水平管立式炉。

被加热介质流量小，且要求压降小时宜采纳螺旋管圆筒炉。

被加热介质流量小，且要求压降小时（如重整炉）宜采纳门形管箱式

炉。

使用材料价格昂贵的炉管，应优先选用双面辐射炉管。

加热炉工艺知识

热负荷；它表示加热炉生产能力的大小。

炉膛温度：炉膛温度是确保加热炉长周期安全运转的一个重要指标。

炉膛热强度（或叫体积热强度）：管式加热炉的炉膛热强度为：在烧油

时应小于124kw/m3；在烧气时应小于165kW/m3。

加热炉的热效率：热效率是衡量燃料消耗的指标，也是加热炉操作水

平高低的指标之一。热效率越高讲明燃料油的有效利用率越高，燃料耗量

就越低。

油品在管内的流速及压力降：油品在管内的流速不能太低，否则易使

管内油品结焦而烧坏炉管。因为流速太低时，管内边界层厚度大，传热慢,

管壁温度升高，而目油品在管内停留时刻长。油品在管内的流速也不能太

大，因为太大时，压力降也大，而压力降受泵扬程的限制，故流速是按照

承诺的压力降而确定的。

加热炉的热效率

加热炉的热效率

加热炉的热效率=（有效吸热量/总放热量）100%

有效吸热量即炉子的热负荷，总放热量一样为燃料的发热量。当炉子

的热负荷不变时，热效率越高，则燃料用量越少。

阻碍加热炉的热效率的因素

炉子排烟温度越高，热效率越低。

过剩空气系数越大，热效率越低

化学不完全燃烧缺失越大，即排烟中的CO和H2越多，热效率越低。

机械不完全燃烧缺失越大，即排烟中未烧尽碳粒子含量越多，热效率

越低。

炉壁散热缺失越大，热效率越低。

提升加热炉热效率的要紧措施

减少加热炉热缺失：

加大治理、制订合理的操作规程。

操纵“三门一板、降低炉子的过剩空气系数。

采纳自控系统、运算机操作。

采纳氧化错表操纵辐射室的氧含量。

减少炉壁散热缺失。

利用对流室多吸取热量

对流室采纳钉头管或翅片管。

设置吹灰器。

增加对流管或适当加长对流管。

对流室内壁采纳折流砖。

纯辐射炉加对流室。

增设余热回收系统

采纳回转式空气预热器。

对流室采纳冷进料。

增设固定式空气预热器一钢管、铸铁管或玻璃管。

采纳热管式空气预热器。

采纳循环式热载体预热空气。

采纳废热锅炉。

其他方法

装设暖风器来预热燃烧空气。

采纳强制送风或大能量高强度燃烧器。

多烧炼厂废气消灭火炬。

三门一板

“三门一板”是指油门、汽门、风门和烟囱挡板。

“三门一板”是一种加热炉操作方法的简称，即适当调剂燃料油及雾

化蒸汽的阀门，能够使各个燃烧器的火焰差不多平均，雾化良好。燃烧器

的风门或燃烧器的风道蝶阀与烟囱挡板的调剂要互相配合，烟囱挡板开得

太大，燃烧的风门或风道蝶阀关得过小，会使炉内负压过大漏入空气量过

多；挡板关得过小，风门或蝶阀开得过大，可能使炉内局部形成正压，使

高温烟气漏出炉外。

过剩空气系数

（一）过剩空气系数定义实际进入炉内的空气量总是比理论空气量

多，前者与后者之比叫做过剩空气系数a。过剩空气系数是加热炉的重要

指标之一。

在加热炉的排烟温度一定时，过剩空气系数a大则排烟量大，因而通

过烟囱排人大气的热量就多，如此就大大降低了炉子的热效率。过剩空气

系数a大还会加剧炉管的氧化腐蚀；提升烟气的露点温度，加大低温腐蚀

范畴；另外，还会促进NOx的形成而加剧环境的污染。

（二）减少过剩空气系数a的措施：

全面堵漏，将没有点火的燃烧器、人孔门、着火门、防爆门、对流及

辐射弯头箱等处的不密封处全部堵死，尽量减少炉内的漏风量。

操纵烟囱挡板使炉内既不显现正压，也不要负压过大。炉内显现正压

会使高温烟气漏出加大热缺失，还可能使炉外钢结构过热或烧坏引起其他

事故。炉内负压越大，空气漏入得越多。

改进燃烧器采纳加工合格、性能良好的燃烧器，油枪安装的位置上下

左右要适中，尽量能使从燃烧器进人的空气与燃料完全混合。采纳强制送

风燃烧器，提升进风流速，改善进风方式，也能够降低过剩空气系数。

保证燃料油的粘度操纵在合适的范畴内。

低温露点腐蚀

燃料在燃烧时，含有硫酸的蒸汽在受热面上凝聚成含有硫酸的液体，

对受热面产生严峻腐蚀。因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，故

称为低温腐蚀。由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀，因此又称露

点腐蚀。露点温度的高低除与燃料中的含硫量有关外，还与过剩空气系数

和三氧化硫的生成量等因素有关。为了保证烟气温度余量，一样操纵排烟

温度在160-180℃左右。

加热炉的操作

加热炉点火程序

调整好烟道挡板开度

确认炉膛处于负压状态（负压炉）

引瓦斯至炉前，赶尽管线内空气，联系分析瓦斯中的氧含量＜1%。

向炉膛内吹蒸汽15—20分钟，赶尽炉内残存的瓦斯，炉烟囱见汽。

引瓦斯点火，点燃长明灯。

引燃瓦斯火嘴。

为了防止炉子爆炸事故，必须做到以下几点：

1、燃烧器在点火时未点着，然而油或瓦斯进人炉内，这时司炉工必须

赶忙关闭燃料阀，然后往炉膛内吹蒸汽，待烟囱见汽后再重新点火。

2、燃烧器在点火时虽点着但又熄火，司炉工应赶忙关闭燃料阀然后往

炉膛内吹蒸汽，待烟囱见汽后再重新点火。

3、炉子在运行过程中如发觉燃烧器空气不足应赶忙查明缘故，及时处

理。第一检查操纵空气进炉的蝶阀开度是否合适，如开度太小，应赶忙开

大到合适的程度，使燃烧器的燃料能得到充分的燃烧。

加热炉操作好坏的判定

加热炉操作的好坏，按照以下几个方面来鉴不；

介质总出口温度在工艺指标范畴内。

各路介质流量及温度必须平均。

各路炉管受热平均，管内不结焦。

燃料耗量低，热效率高。

炉膛温度在工艺指标范畴内。

辐射室出口处负压在-20—-40Pa之间。

火焰的颜色为桔黄色，火焰成形稳固。炉子烟囱不冒黑烟。

加热炉操作需要检查的内容

介质总出口温度、各路流量、温差及炉膛温度等是否符合工艺指标。

辐射室出口的负压是否-20〜-40Pa之间。

各个燃烧器的燃烧情形。火焰的形状及颜色是否合要求，火焰是否烧

着炉管等.

各个炉管是否有弯曲、脱皮、鼓包、发红、发暗等现象；注意检查回

弯头堵头、出人口阀、法兰等处有无泄漏。

检查火盆砖、吊钩、拉钩、炉墙、衬里等变化情形。

燃料油压力、雾化蒸汽压力、瓦斯压力是否符合要求。

高低压瓦斯罐要定时脱液，放空阀在脱完液后应赶忙关死..

要经常检查炉膛内各点的温度变化情形，要做到心中有数。

炉子的防爆门、通风门、烟囱挡板、蝶阀调风门等不能随便打开，看

火门在看完火后，应赶忙关闭。

阻碍加热炉出口温度变化的因素及解决方法

阻碍炉出口温度变化的因素要紧有：

燃料油压力变化。

燃料油性质变化，如油的轻重不匀及带水等现象

瓦斯压力不稳。

瓦斯带油。

雾化蒸汽压力变化，如压力低，雾化不行，火焰变红发暗喷嘴喷油量

增加，炉膛温度上升，烟囱冒黑烟；如压力高.火焰颜色发白、火硬、变

短，容易缩火、灭火。

进料量及进料温度变化。

进料性质变化，油轻，吸热量大，炉出口温度下降。

外表失灵，会造成烟囱冒烟，炉温升高或熄火。

调剂方法：

当燃料油、瓦斯及雾化蒸汽压力变化时，应与有关单位联系进行处理。

与有关单位联系平稳进料量，保证炉子进料流量、温度、性质稳固。

高压瓦斯带油时，要联系有关单位脱油。

调火时要小调，以免互相阻碍。

喷嘴结焦要及时处理，喷嘴堵塞要及时修理。

与外表操作人员联系，一旦外表失灵，应赶忙改成手动或操纵阀走付

线。

原油的预处理

第一节原油含水含盐的危害性

原油含水和含盐对原油运输、储运、设备腐蚀、产品质量都带来危

害，由于水的汽化潜热专门大，增加了燃料和冷却水的消耗量。同时，原

油含水使蒸镭塔内蒸汽速度增加，引起塔内超压、冲塔事故。

原油含盐，要紧是氯化钠、氯化钙、氯化镁等，在原油加工过程中，

在加热炉炉管、换热设备中沉积、结垢，降低了传热效率，同时使炉管使

用寿命降低，严峻时造成炉管或换热器堵塞，造成装置停工。原油加工后,

将阻碍燃料油、石油焦、沥青等产品质量。

为排除原油含盐、含水对加工的危害，在原油加工前，含水要求小于0.

5%,含盐小于5毫克/升。

第二节电脱盐脱盐、脱水原理

电脱盐系统是将原油换热到一定温度，注入适量的破乳剂及新奇水，

在高压电场的作用下，将原油中微小的水滴凝聚成大水滴，依靠油水差将

水进行分离，达到脱盐、脱水的目的。

原油精僧及精镭过程

溶液的汽液相平稳

在精镭中，气相和液相之间的关系存在着组分浓度处于平稳状态，在

一定条件下，当液体中汽化出来的速率与蒸汽返回液相中的速率相等时，

汽液两相的组成处于平稳状态。

由于分子的运动的结果，在汽液两相间发生物质和热的传递。物质自

一相传递到另一相的过程称为“传质”过程。物质的热量自一相传递到另

一相的过程称为“传热”过程。在一定的压力和温度下，当系统中这两个

方向相反的传热、传质过程以及组分在两相中的浓度分布不再变化，系统

也就达到了一个动态平稳状态，称之为相平稳。而处于相平稳的汽体和液

体就称为饱合汽体和饱合液体。

泡点和露点

在一定的系统压力及液相组成下，该液体加热刚刚开始沸腾时，或者

讲刚刚开始汽化，显现第一个气泡时保持平稳的温度，称为该液体组成的

“泡点”温度，或者叫作平稳汽化分率0%的温度。

处于泡点状态的液体和处于露点状态的气体是饱和的。

挥发度与相对挥发度

汽相中某一组分的蒸汽分压和它在与汽相平稳的液相中的摩尔分率之

比，称为该组分的挥发度。用符号V表示，单位Pa,即

vA=PA/xAvB=PB/xB

式中：uA、uB-----组分A和B的挥发度，Pa；

PA、PB——组分A和B在平稳时的汽相分压，Pa；

xA、xB——组分A和B在平稳时液相中的摩尔分率。

两个组分之间的挥发度之比，称为相对挥发度，用a表示。在二元溶

液中，组分A对组分B的相对挥发度。

_u_P/X_PX

CtAD=---A=----A------A-=----A------B-

vBPJXBPBXA

当压强不失时，汽相服从道尔顿分压定律时，PA=PyA,PB=PyB

则%B=

上式能专门方便地表示平稳时两组分在汽、液相中的组成关系。对双

组分溶液：

xB=l-XAyB=l-yA

因此％=--7--------7—

X

1+(%B-1)A

上式确实是用轴对挥发度表示的气液平稳关系式，它和前面介绍的公

式相比较，能更加明确而简便地用来判定分离的难易程度。当%B=1时，

%=/，如前所述，如此的溶液无法用一般的蒸镭方法来分离。当％B>1时，

%>/，讲明能够分离，而且当%B越大，汽相中心越大，越容易分离。当

%B<1时，情形和为B>1的情形相同，只是两组分互相颠倒，A组分难以汽

化，而组分B成了易挥发组分。

精僧过程

塔盘的作用

塔盘是汽液两相充分接触与分离提供的必要场所。

塔盘上的汽液接触元件

塔盘上按其气液接触元件的不同分成：浮阀、泡罩、舌形等不同种类。

泡罩塔盘的特点

塔板效率较高。

操作弹性较大，在负荷变动范畴较大时，仍能保持较高的塔板效率。

不易堵塞，适用于多种介质。

操作稳固可靠。

泡罩塔盘的缺点是结构复杂、造价较高、安装修理较繁。

浮阀塔板的特点：

处理能力较舌形、筛孔塔板小些，比泡罩塔板的处理能力约大20-30%。

操作弹性较泡罩、舌形、筛板大，在专门宽的气液负荷变化范畴内，

浮阀塔板能保持较高的效率。

干板压降较舌形、筛板大，比泡罩塔板小。塔板上的液面梯度也较小。

雾沫夹带量比舌型、泡罩小，比筛板略大。

结构简单，安装较方便，制造费约为泡罩塔板的60-80%,为筛板的1

20-130%o

固舌型塔板特点：

处理量大。

压力降较小。

制造简单、安装方便、修理费少、省钢材、省投资。

塔板上液量少、操作灵敏。

处理易聚合、易粘结、带有结晶或固体颗粒物料时，对塔板不堵不塞。

缺点：

液流强度弹性范畴小。

不适用于低气速操作，即舌孔动能必须大于塔板液层阻力。

不宜用在小于0.8米的塔径，否则由于气液单向喷射，边壁效应过大。

板效率略低于泡罩塔。

精镭塔

原料进入塔的那一段叫进料段，进入塔后，其汽相部分上升，液相部

分下流，分不在塔的上、下两部分进行传质、传热过程。进料段以上是上

升汽相中的重组份持续被冷凝分离，使汽相中的轻组份持续被提纯，该段

称为精镭段。进料段以下的液相的轻组份持续被汽化分离，使液相中的重

组份持续被提浓，该段叫提镭段或提浓段。

具备精镭段和提镭段的塔，从塔顶能分离出较纯的轻组份产品，从塔

底能分离出较纯的重组份产品，但并不是所有的精镭塔都必须是如此的典

型的精镭塔。按照工艺过程的特点和要求，也但是只有精段或只有提镭段

的“半塔”，例如焦化分镭塔，由于生产工艺的要求只取精镭段。因为它不

需出较为严格的塔底液体产品。

从塔上部下流的液体和从塔下部上升的汽体都叫回流，前者叫液相回

流，后者叫汽相回流，从上层塔盘向下层塔盘流淌的液相回流，又称内回

流。液相回流差不多上把从塔顶部出来的汽相冷凝冷却成为液体后，将其

中的一部分重新打入塔顶而提供的，叫做塔顶回流，又称内回流，剩下的

一部分则作为塔顶产品抽出。通常把打入塔顶做回流的量与塔顶产品的比

值称为塔顶回流比（R=L/D）。由于一样差不多上同一油气分离器提出的质

量相同，因此回流比也能够用两者的重量之比来表示。汽相回流由塔底液

体进行部分汽化提供的，未汽化的液体则做为塔底产品抽出。

增加回流比，塔板上回流量增加，使上升的汽相的温度降低专门多，

重组分也就冷凝的专门多，同时，随回流比增加，从液相回流转入汽相的

轻组分也增多，也确实是讲，汽相从回流中补充了更多的轻组分，结果造

成上升汽相中轻组分浓度增加，提升了塔板的分离效能。回流比和塔板数

的关系是，当产品分离程度一定时，加大回流比，可适当减少塔板数。

然而，增加回流比是有限的，塔内回流的多少是按照全塔热平稳决定

的。如果回流比过大，必定使下降的液相中轻组分含量增多，现在，如果

不相应地增加进料的热量或塔底的热量，就会使轻组分来不及汽化，就被

带到下层塔板或塔底，从而阻碍了轻组分的收率，如有侧线产品时，也使

侧线产品和塔底产品不合格。此外，增加回流比，使塔顶冷凝冷却器负荷

增加，增加操作费用。

精镭得以进行的必要条件

精镭塔内沿塔高的温度梯度和浓度梯度的建立以及接触设施的存在是

精镭过程得以进行的必要条件。

塔板的负荷性能曲线

1漏液线：漏液线是塔板在漏液点时的气体流量与液体流量间的关系曲

线，它可通过漏液点运算出来。气体的流量如处于此线以下即发生严峻漏

液。它是塔的操作气速下限。

2过量液沫夹带线：塔板上的过量液沫夹带会破坏塔的正常操作，使塔

板效率严峻下降。但即使在正常操作的塔也难免有少量液沫夹带。气速小，

液沫夹带小，但塔径因而增大。气速大，塔径虽可减小，但液沫夹带量增

多，塔板效率下降，实际板数增多。通常在设计塔时，承诺每公斤气体夹

带0.1公斤液沫。在为种情形下，即有较大的气速，也可不能引起塔板效率

有较大的下降。

3液相下限线：当塔板上的液体流量过小，使溢流堰上的液头小于6m

m时，堰上的液体流量就变的不稳固。这种情形就成为液体流量的下限。

4液相上限线：降液管的尺过一经设计确定之后，液体在降液管内的

停留时刻就决定于液体的流量。如果液体流量过大，在降液管内的停留时

刻不足，使泡沫液得不到沉清而引起泡沫夹带，严峻时还会造成降液管液

泛。

5液泛线：随着气体和液体负荷的增加，降液管内的泡沫层高度亦随

之升高，当泡沫层高度超过板间距时，就会发生降液管液泛。

第五章润滑

5.1磨损与润滑机理

5.1.1磨损机理

动摩擦是两个物体在相对运动过程中的摩擦。

滑动摩擦是一个物体在另一个物体上滑动时所产生的摩擦。

滚动摩擦是一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦。

由于两个固体（金属对金属、金属对非金属等）的表面不可能加工得

绝对光滑，如果两个物体之间没有润滑剂，这时将产生专门大的摩擦力，

摩擦力又消耗一定的机械能并转化为热量使摩擦面温度升高，它又加剧了

磨损。

磨损的形式有研磨、胶合、氧化及点蚀等。磨损作用示意图

（1）研磨磨损（或称硬粒磨损、机械磨损）

是由于金属表面凹凸不平的沟纹之间的互相咬合和互相碰撞，因而产

生互相“切削”作用，使摩擦面发生磨损与脱落，脱落下来的金属屑夹在

摩擦面之间，形成“摩粒”，因此加剧了磨损，要紧发生在干磨擦的情形下,

通常因润滑不行而产生的“干磨”确实是这种磨损。

（2）胶合磨损（或称粘着磨损）

是摩擦表面局部粘结而引起，两物体摩擦时，由于接触点在瞬时高温

高压下发生粘联，这种粘联点在磨损过程中又被撕破，使金属表面更加不

平。这种粘联撕裂、再粘联、再撕裂的结果，可使摩擦面温度迅速升高，

以至产生烧毁，通常讲的“抱轴”、“烧瓦”要紧确实是这种磨损产生的，

胶合磨损一样发生在高速重载同时形成流淌油膜困难的部位，间隙不当，

油量不足时也容易产生胶合磨损。

（3）点蚀磨损（或称接触疲劳磨损）

当摩擦面承担周期性负荷时，摩擦面的局部金属表层产生“接触疲劳”,

形成显微裂纹，裂纹扩大后显现金属脱落，形成斑点磨损。齿轮表面，滚

动轴承等容易产生点蚀磨损。

(4)氧化磨损(或称腐蚀磨损)

多因润滑变质形成氧化物，产生化学腐蚀和电腐蚀，使金属表面松软、

多孔、最后导致脱落。

5.1.2润滑机理

摩擦面间的一个完整油膜，是由边界的油膜与流淌油膜两部分组成的,

这两种油膜的形成原理是不同的，油膜示意图

边界油膜的形成是由于润滑油在金属表面的附着力大于本身的内聚

力，㈤小*"乃止,工人八MW——人居士西■接触时产生静电吸附

使*d实是润滑油的粘附性

(7E够承载几百公斤的负

荷。

流淌油膜的形成，有两种方法，一种是用泵将润滑油打进摩擦面强制

形成流淌油膜，在高速、重载、重要机泵上多采纳；另一种是靠润滑油本

身的运动来产生油压形成的流淌油膜，叫做动压润滑，一样中小型机泵轴

瓦确实是这种类型。

轴瓦油膜形成见图。当轴静止状态时轴压在轴瓦下部，当轴开始旋转

时，接近轴的第一层油膜分子牢固地粘附在轴承表面并随轴旋转。由于油

的粘度作用，第二层、第三层油膜……又随之转动，因为轴与轴之间间隙

是一头宽一头窄的弯月形，轴在运动中将部分润滑油从宽间隙处挤向窄间

隙处集结，因而产生压力，就象“楔子”一样挤入轴的下面。随着轴的旋

转加快，挤入轴下面的油逐步加多，轴被油膜抬高，当轴转速接近工作状

态时，轴的中心于轴承的中心重合，这时轴下油膜达到最大厚度，轴仿佛

躺在油枕上，形成液体摩擦，达到了润滑的目的。

当摩擦面间仅能保持边界油膜而不能形成流淌油膜时，成为边界润滑。

轴瓦在盘车时，冲程数低的蒸汽泵活塞环与汽缸等都属于边界润滑。

当边界油膜被破坏，摩擦面相凸出部分直截了当接触，则显现干摩擦,

这时就发生严峻磨损、烧伤等事故，因此应绝对幸免。

当流淌油膜厚度不能把两个摩擦表面凸凹不平的沟纹完全盖住时，发

生局部干摩擦与边界摩擦，则称之为半液体润滑。

为了使机泵得到正常的润滑，必须尽量保证做到液体润滑，防止产生

干摩擦。

润滑油除了润滑摩擦面外，还起着冷却、冲洗、减振、卸荷及密封等

作用。机器运转时，因摩擦而消耗的机械能都会转化为热量，时摩擦面温

度升高，使用了润滑油，就能减少摩擦力，也就减少了热量，如果润滑油

是御环使用的，则又能够随油带走了部分热量，使摩擦面温度进一步降低。

当摩擦表面存在金属碎屑、杂质等，一旦嵌入摩擦面就会破坏油膜，润滑

油的流淌油膜能够起一定的冲洗作用，由于轴在油膜上转动，液体油膜对

振动有一定缓冲作用因此润滑油对机器有减振的成效，同时油膜还能够将

轴上负荷比较平均地分布摩擦面上，减轻局部载荷过于集中，这就叫卸荷

作用，油膜在机械密封端面上，在活塞环与汽缸上，在浮环间隙中还能够

具有增强密封作用。

因此润滑是机器正常运转的必要条件，否则不但增加磨损，降低使用

寿命，而且是全然无法启动和运转。

5.2润滑油的要紧质量指标

5.2.1粘度

液体分子在外力作用下发生相对运动时，在它们的分子之间会产生一

种内摩擦阻力，这种阻力称为粘度。表示润滑油粘度的常用方法有两种：

一种是运动粘度，单位是淹或厘泡，另一种是恩式粘度，单位是度。

对润滑油来讲，粘度是一项重要指标，它是区不选用润滑油品种、牌

号的要紧依据，在机械润滑油中它又起着要紧的作用。如油品粘度越小，

润滑中所消耗的动力就越小；同时其降温成效就越好。但粘度太小时，不

易保证润滑所需要的油膜则造成机械磨损。然而，粘度过大，其内摩擦阻

力也越大，在低温时就不易流淌，给油困难，机泵启动专门费劲，消耗功

也大，机械磨损也增加。

522粘度比

油品在5（rc下的运动粘度与ioo℃下的运动粘度之比值，称为粘度比。

粘度比是讲明润滑油的粘度随温度的变化而变化的特性。一样润滑油

的粘度有随温度升高而变小，温度降低而增大的特性，又称为油品的粘温

性能。如果润滑油的粘度比越小，则讲明该油品的粘度随着温度变化的幅

度就越小，也确实是讲，该油品的粘温性能越好。在使用中，我们期望润

滑油的粘度比越小越好，这不但需要润滑油在低温下能保持应有的流淌性,

而且在高温下也能保持良好的润滑状态，而不能造成机械的磨损。我国目

前生产的润滑油，其粘度比一样都较小，大约在5〜8之间，能够满足目前

机械润滑油中粘度比的要求。

5.2.3凝固点

油品在严格的标准条件下（立即润滑油放在试管内，冷却到一定温度

后，将试管倾斜452,时刻为1分钟，油面开始不流淌），失去自己的流淌

性时的最高温度，称为凝固点。

因此我们选用润滑油时，最好选用凝固点比环境温度低一些的油品（通

常约低5〜UTC）,否则就会因润滑油的低温流淌性差，使供油困难而造成机

泵润滑条件恶化，难于启动，增加接触部分的磨损，增大动力消耗等等不

良恶果。

5.2.4闪点

在标准条件下加热润滑油后，润滑油蒸汽与空气的混合物，在有火种

的情形下，开始闪光并赶忙熄火时温度，称为油品的闪点。

一样来讲，油品的闪点有三种意义：第一是表示油品的安全指标，一

样润滑油的闪点越高，油蒸汽与空气混合物着火，爆炸的温度就越高，如

此，油品在使用时就越安全，工作温度一样应比油品闪点低20—3（TC较合

适；第二是表示油品的蒸发性能。这点关于蒸汽机或汽泵之汽缸润滑专门

重要，一样油品的闪点越高，其蒸发性就越小（即油品蒸发缺失少），适用

的工作温度就越高，设备润滑更可靠；第三在循环润滑系统中，能够按照

润滑油闪点的降低情形来大致判定油品的氧化变质情形。

5.2.5机械杂质

机械杂质确实是以悬浮或沉淀状态存在与润滑油而不溶于汽油或苯中

的金属、泥土、沙石等，能够过滤出来的物质。一样限制在0.005〜0.1%之

间。

5.2.6灰分

在灼烧温度下，经一定时刻，不能挥发的物质（但不包括不能灼烧的

物质），叫做灰分。要紧是指溶解在石油中的矿物盐，而且其大部分残留在

重质油中。

灰分能够讲明润滑油品的精制情形和使用中污染程度（即润滑油杂使

用中，与油接触的金属腐蚀，油漆的溶解，灰尘的污染等）

5.2.7酸值

酸值确实是中和1克试验油中的有机酸所需要的氢氧化钾的毫克数，

以毫克KOH/克油表示。

油品中的酸值要紧是由于油品精制酸度不够而残留的有机酸，或油品

在贮存、使用过程中因油品的氧化和分解作用而生成的有机酸所造成的。

有机酸对金属有一定的腐蚀作用。

5.2.8抗氧化安定性

润滑油接触氧气后，会发生氧化作用，而油品抗击氧化作用的能力，

称为抗氧化安定性。一样以油品氧化后的沉淀和酸值来表示。润滑油氧化

的结果，生成各种酸、胶质、沥青质等物质，使油的颜色变深，粘度增加,

酸值增大，并显现沉淀物，造成油品变质和阻碍使用成效，有的甚至会造

成爆炸的危险，如压缩机油抗氧化安定性差时，在使用中油品的氧化、分

解、生胶、生酸等作用就严峻，分解后油气在汽缸中与空气混合到一定比

例后，在一定条件下（火源）就有引起爆炸的危险。

5.2.9水分

在润滑油中，除用于蒸汽泵上的汽缸油外，都不承诺含有水分，若有

水存在时，即使润滑油中有微量的低分子有机酸，其腐蚀作用也专门厉害。

另外，水分还会破坏油膜，降低粘度而恶化润滑性能，提升油品凝固

点而恶化低温流淌性；会使某些添加剂分解、沉淀而失效，易产生泡沫，

变成乳化状态，而加速油品的变质和报废。因此，润滑油中应尽量幸免有

水。

5210腐蚀实验

常用的是铜片法。本法要紧是用一定尺寸的金属（铜片或钢片）浸入

油中在一定温度（100℃）下，保持一定时刻（3小时后），按照金属表面的

颜色和斑点来判定发动机燃料中活性硫、游离硫及润滑油中的酸、硫化物

等金属的腐蚀情形。

5.2.11残炭

润滑油中的不饱和碳氢化合物，在高温顺空气不足的情形下，发生蒸

发、分解和缩合等的作用后，所产生的焦黑色残留物质称为残炭。

残炭能够讲明润滑油品中精制的深浅程度，同时也能大致表示出润滑

油在高温下生成积炭的趋势。在润滑油中，我们期望残炭越小越好，因为

残炭大时，在使用中润滑油变质较快，结果阻碍设备正常运行。同时还会

增加设备的磨损，堵塞管路及有引起爆炸的危险。

5212抗乳化度

在规定的条件下，油与水混合形成的乳化液，在通过静置达到完全分

离所需要的时刻（分钟），称为抗乳化度，不是所有油品都要求有好的抗乳

化性能，只有与水或蒸汽接触的润滑部位应用油，如汽轮机油等要求有好

的抗乳化性能。

抗乳化性能对汽轮机油具有极为重要的意义，因为蒸汽轮机中的蒸汽

冷凝水在运转中，不可幸免地经常与润滑油接触，形成临时的乳化油，此

乳化油要有强的抗乳化能力，才能保持润滑作用和循环，长期使用。另外,

若润滑油的抗乳化能力低，则油和水与空气中的氧形成长期的乳化液，容

易发生氧化作用，生成有机酸而腐蚀设备，并生成氢氧化铁及金属皂而助

长油品乳化，最后必定有导致破坏润滑而造成事故的危险。

5.3润滑脂的要紧质量指标

5.3.1润滑脂的要紧质量指标及意义

（1）滴点（熔点）

润滑脂的滴点是指它在“自氏测定器”中受热后开始滴落第一滴时的

温度。

润滑脂滴点的高低决定着润滑脂使用的最高温度，因此，滴点是选用

润滑脂时必须考虑的质量指标，一样的润滑脂应在低于其滴点20〜3(KC以下

的温度使用，以免润滑脂过分软化或熔化变质。

(2)针入度

针入度是表示润滑脂软硬程度的一项指标。

润滑脂的针入度愈小，则表示润滑脂的稠度及塑性强度越高，而其流

淌性越差，但抗挤压的能力则越强，能够承担较大的负荷，因此，关于高

负荷的润滑部位应选用针入度小的润滑脂，针入度小的润滑脂，其摩擦阻

力较大，因此，关于速度较高的润滑部位不宜采纳。

532润滑脂的要紧特性

(1)钙基脂

钙基脂是用动植物油钙皂稠化中等粘度的机械油而制成的。它的特点

是抗水性强，遇水不乳化。因此，水泵轴承一样采纳钙基润滑脂。

钙基脂广泛适用于各种机械的低中速度和轻中负荷的滚动轴承润滑。

钙基脂的最高使用温度规定如下：

1号和2号钙基脂不超过552,3号和4号钙基脂不超过6(KC,5号钙

基脂不超过652,最低使用温度不低于-5=。

(2)钠基脂

钠基脂是用动植物油钠皂稠化中等粘度的机械油而制成的。钠皂的熔

点高，因此钠基脂的耐热性好，能够用于较高的温度，钠基脂具有专门好

的抗磨抗压能力，能够适应较大的负荷。钠基脂的缺点是不抗水，见水就

乳化。钠基脂广泛应用于各种类型的电动机和其它机械设备的高温轴承，

使用温度不超过110℃,钠基脂不宜在0℃以下的轴承中使用。

(3)钙钠基脂

钙钠基脂是用动植物油钙钠皂稠化中等粘度的机械油而制成的。它的

性质介于钙基脂和钠基脂之间，即有一定的抗水性，又能耐比较高的温度。

钙钠基脂的最高使用温度规定如下：1号不超过8(FC,2号不超过10

0℃o

(4)石墨钙基脂

石墨钙基脂是钙基脂内加入10%的鳞片状石墨而制成的，鳞片状是石

墨是一种固体的润滑剂，在润滑脂内加入鳞片状石墨要紧是为了提升润滑

脂的抗碾压性能。

石墨钙基脂适用于低速、高负荷的润滑部位，如，人字齿轮，关于笨

重粗糙机械的润滑，最适宜采纳石墨钙基脂。另外象绞车、钢丝绳之类的

润滑也常采纳石墨钙基脂。

石墨钙基脂具有专门强的抗水能力，胶体安定性专门好，长期储存也

不易变质，目前我国生产的石墨钙基脂滴点为80=以上，其最高使用温度

不超过6(TC,由于石墨中含有较多的机械杂质，因此，不宜使用在滚动轴

承上。

(5)复合钙基脂

复合钙基脂是用硬酸一醋酸复合钙皂稠化中等粘度的机械油而制成

的。复合钙基脂具有突出的耐水和耐高温的性质，其热安定性比较好，针

入度随温度的变化而改变的数值较小，复合钙基脂的最大缺点是复原性专

门差，通过高温作用之后有“硬化”的倾向，同时通过猛烈剪断之后难于

保持。

(6)锂基脂

锂基脂具有良好的抗水性、抗压性、机械安定性和优良的高温性能。

用低凝点矿物油制造的锂基脂还有良好低温性能。可用于高温、低温、高

速、低速以及高负荷的润滑部位。锂基脂的缺点是胶体安定性不行，贮存

财容易析油。

第六章设备管线的静密封

在化工厂中，搞好设备和工艺管线的静密封，是排除设备和工艺管线

跑、冒、滴、漏的重要方面，对保证安全生产，改善劳动条件，提升劳动

生产率，降低产品消耗，排除环境污染，保证工人健康，延长开工周期，

都具有十分重要的意义。因此