水工艺设备重点总结

水工艺设备

金属材料是目前水工艺设备材料的主体。

金属材料的特点：良好的塑性和变形性能、导电性和导热性、对光具有良好的反射性能。金属材料的分类：

1.钢：碳钢和低合金刚（化学成分）普通钢和优质钢和高级优质钢（质量）结构钢和工具钢和特殊性能钢（用途）

2.铸铁3：有色金属及其合金

金属材料的基本性能：

1.物理性能：密度大熔点高，热膨胀系数（指材料在温度变化一度时单位长度的伸缩变化值）导热性，导电性和弹性模量（弹性极限内应力和应变的比值）。

机械性能：弹性，塑性，强度（金属材料在外力的作用下抵抗塑性变形和断裂的能力）和韧性（材料对缺口或裂纹敏感程度的反应，用来衡量材料的抗裂纹扩展能力）

工艺过程：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性。

工艺性能：材料在加工方面的物理化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能。

化学性能：耐腐蚀性

不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由。

答：按显微组织为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。按化学成分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。不可以，因为不同介质溶液中PH值不同，对不锈钢的化学反应都不一样，所以不能用同一种不锈钢，应该有所针对的选择。

化学成分：C钢的主要元素之一，含量增加强度和硬度增加，塑性和韧性减小

S一种有害元素，热加工时容易开裂，“热脆”

P一种有害元素，低温时容易变脆，“冷脆”

Mn一种有益元素，可以提高钢的强度和硬度

Si一种有益元素，强硬弹增加，塑韧减小。耐蚀，热性增加。

金属材料的耐蚀性能：1.碳钢和铸铁在但水大气土壤海水等中性介质中都不耐腐蚀。

2.在各类干燥气体和有机溶剂等介质中耐蚀性良好。

3.在低浓度碱溶液剂及浓硫酸浓氢氟酸等介质中碳钢和普通铸铁表面能生成稳定的膜。

高分子材料主要有哪些类型？高分子材料主要有哪些性能？

答：按照化学组分分：碳链有机聚合物，杂链有机聚合物，元素有机聚合物，无机聚合物。主要性能有重量轻，高弹性，滞弹性，塑性与受迫弹性好。强度和断裂，韧性，减磨与耐磨性，绝缘性，耐热性，耐蚀性，老化。

10.塑料的组成如何？常用塑料的分类和特点如何？

答：组成：合成树脂，填料，固化剂，增塑剂，稳定剂，润滑剂，着色剂，阻燃剂，其他添加剂。按受热性能分为热塑性塑料：加热时软化，可塑造成型，冷却后则变硬，此过程可反复进行；热固性塑料：初加热时软化，可塑造成型，但固化之后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂。按使用范围分通用塑料：应用范围广，生产量大的品种；工程塑料：综合工程性能良好；耐热塑料：能在较高温度下工作。

11. 复合材料主要有哪些性能特点？

答：比强度和比刚度高，抗疲劳性能好，减振能力强，高温性能好，断裂安全性高。

有色金属：除钢铁以外的金属称为有色金属。

陶瓷的基本性能：陶瓷的机械性能：刚度强度硬度。塑性韧性和脆性。

陶瓷的物理化学性能：热膨胀，导热性，热稳定性，化学稳定性，导电性。氮化硅陶瓷特点：1.热膨胀系数小。2.耐温度急变性好3.摩擦系数小并有自润滑性。4.是一种优良的耐磨材料。5.可以内所有无机酸和某些碱溶液的腐蚀。6.他在高温下的抗氧化性能也很好。

老化：老化是指高聚物在长期使用或存放过程中，由于受各种因素的作用，性能随时间不断恶化，逐渐失去使用价值的过程。

1.什么是腐蚀？腐蚀的危害有哪些？

答：腐蚀是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。

危害：经济损失巨大，资源和能源浪费严重，引发灾难性事故，造成环境污染。

2.金属的电化学腐蚀原理是什么？产生腐蚀原电池的条件是什么？

答：金属的电化学腐蚀是一个短路的原电池发生的电化学过程，其反应释放出来的化学能全部以热的形式放出，不能对外界做功。产生条件是腐蚀原电池包含有阳极反应，阴极反应，电子流动和例子传递等4个基本过程。产生电流是因为构成原电池的两个电极有不同的电极电位。

4.什么是金属的全面腐蚀、局部腐蚀？局部腐蚀包括哪些类型？

答：全面腐蚀是腐蚀分布在整个金属表面，结果是金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏。局部腐蚀是腐蚀集中在金属表面局部区域，而其他大部分表面几乎不腐蚀。分为电偶腐蚀，小孔腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀，盈利腐蚀，腐蚀疲劳，磨损疲劳和细菌腐蚀。

5.什么叫应力腐蚀？它具有什么特点？

答：应力腐蚀是材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破坏现象。毅力腐蚀是危害最大的腐蚀形态之一。他可以在腐蚀性相当缓和的介质和不大的应力状态下发生，而且往往事先没有明显的预兆，因而常酿成灾难性事故。

6.微生物为什么会影响金属的腐蚀？试例举最常遇到的微生物腐蚀。

答；微生物生命活动的结果直接或间接地对金属腐蚀过程产生的影响：代谢产物具有腐蚀作用，改变环境介质条件，影响电极极化过程，破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。举例：硫酸盐还原菌（SRB）加速钢铁的腐蚀，硫氧化菌导致排水管道的迅速腐蚀。

7.高分子材料物理腐蚀过程是怎样进行的？高分子材料耐溶剂性能的优劣可由哪些原则进行判断？

答：物理腐蚀就是其在介质中的溶解，非为溶胀和溶解两个阶段。介质很容易渗入非晶态高分子材料内部，产生溶剂化作用，与之溶为一体。发生溶胀之后，若为线形结构，则溶剂化和溶胀过程可以继续下去，溶涨度继续变大，直到高分子充分溶剂化之后，形成均匀的溶液，完全溶解。若是网状结构，则不能溶解。根据极性原则和溶解度参数原则。

设备腐蚀防护技术：

防蚀结构设计：1.构件形状尽量简单合理2.避免残留液和沉积物造成腐蚀。

3.防止电偶腐蚀

4.防止缝隙腐蚀

5.防止液体的湍流腐蚀

6.避免应力过分集中

7.设备和构筑物的位置要合理。

防蚀强度设计：1.腐蚀裕量的选择2.局部腐蚀的强度设计3.材料强度特性的变化。

设备的电化学保护：

9设备电化学保护方法有哪些？它们的原理和适用条件是什么？.

答：阴极保护:1)外加电流的阴极保护：将被保护的金属设备与直流电源的负极相接，进行阴极极化。优点是可以调节电流和电压，适用范围广，可用在要求大保护电流的条件下，当使用不溶性阳极时，其装置耐用。缺点是必须经常进行维护，检修，要配备支流电源设备；附近有其他金属设备时可能产生干扰腐蚀，需要经常的操作费用。2)牺牲阳极的阴极保护：在被保护的金属设备上连接一个电位更负的金属，使被保护金属设备发生阴极极化。优点是不用外加电流，施工简单，管理方便，对附近设备没有干扰，因此，适用于安装电源困难，需要局部保护的场合。缺点是能产生电位差及输出电流量都是有限的，只适于需要小保护电流的场合。且电流调节困难，阳极消耗大，需定期更换。

阳极保护是将被保护的金属设备进行阳极极化，使其由活化态转入钝化态，从而减轻或防止金属设备腐蚀的方法。原理是若将处于腐蚀区的金属进行阳极极化，使其电位移至钝化去，则得到保护。适用条件：某些活性阴离子含量高的介质中不宜采用阳极保护，存在遮蔽效应，成本高，工艺复杂。

保温的目的主要包括三个方面：1.减少热，损失节能和降低总费用。2.满足热水用户的使用要求3.满足一定的劳动卫生条件，保障人身安全。

1)当管道或设备外表面的温度大于50度时。

2)要求介质温度保持稳定的管道和设备。

3)为防止管道，设备中的介质冻结或结晶时。

4)管道，设备内介质温度较高，需经常操作维护而又容易引起烫伤的部位。

5)寒冷地区铺设在地沟，吊顶，阁楼层以及室外架空的管道。

要求是保温性能好，导热系数小，良好的耐温性，一定的使用温度范围，性能稳定，能长期使用。容重要小，并有一定的孔隙率，抗压强度大于0.3MPa，无毒，无腐蚀作用，可燃物少，吸水率低，易于制造成型，而且价格要便宜。

保温层外面通常还要加一层含可燃物以及有机物极少的保护层。

容器是设备外部壳体的总称

按厚度各分为薄壁容器（外径和内径之比小于1.2）和厚壁容器（大于等于1.2）

何谓回转薄壳的薄膜应力？简述壳体平衡方程和微体平衡方程的推导过程。答：回转薄壳承受内压后，在经线方向和纬线方向都要产生伸长变形，所以，在经线方向将会产生经向应力，在纬线方向会产生环向应力，由于涉及的壳体为薄壳，可认为上述两种应力为回转薄壳的薄膜应力

机械传动的主要方式：齿轮传动，带传动，链传动。

带传动有哪几部分组成？它有何特点？主要应用于什么场合？