化学工业标准汇编  气体  2002

化学工业标准汇编 气体 2002 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国标准出版社
作者:中化化工标准化研究所等编
出品人:
页数:688
译者:
出版时间:2002-10
价格:125.0
装帧:平装
isbn号码:9787506628082
丛书系列:
图书标签:
  • 化学工业
  • 气体
  • 标准
  • 汇编
  • 2002
  • 工业标准
  • 化学工程
  • 石油化工
  • 规范
  • 技术标准
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具体描述

《现代化工生产过程控制与优化技术研究》 内容简介: 本书聚焦于当前化学工业生产前沿,系统阐述了现代化工过程的控制理论、优化策略以及先进的自动化技术应用。全书紧密围绕如何实现化工生产过程的本质安全、高效率、低能耗与环境友好型发展这一核心目标展开深入探讨。 第一部分:化工过程基础与现代控制理论基础 本部分首先回顾了化工过程的基本热力学、动力学原理,并详细介绍了化工单元操作(如反应器、精馏塔、换热器等)的数学建模方法。重点在于建立准确的、符合实际工况的微分-代数方程组(DAE)模型,为后续的控制系统设计奠定理论基础。 随后,本书深入讲解了现代控制理论在化工领域的应用。这包括经典控制理论的局限性分析、状态空间法、以及适用于复杂非线性系统的鲁棒控制和自适应控制理论。特别辟章节阐述了$H_infty$ 控制在处理强耦合、易受扰动影响的化工系统时的设计思路与性能分析,以及模型预测控制(MPC)作为当前工业界主流优化控制手段的原理、算法实现(如二次规划QP求解)及其在大型流程工业中的应用案例。 第二部分:先进过程控制(APC)技术与实施 本部分是全书的重点,详细介绍了当前主流的先进过程控制技术栈。 2.1 模型预测控制(MPC)的深入应用: 详细解析了面向多变量、约束条件的MPC设计流程,包括辨识模型的精度要求、约束处理(硬约束与软约束)、以及不同求解器(如在线迭代、批处理)的选择对控制性能的影响。结合实际案例,讨论了MPC在乙烯裂解炉温度分布控制、高压聚合物反应器聚合度控制中的具体实施细节和性能提升效果。 2.2 智能控制与软测量技术: 随着传感器成本下降和计算能力的提升,智能控制方案日益受到重视。本书探讨了神经网络(NN)、模糊逻辑(Fuzzy Logic)和遗传算法(GA)在化工过程控制中的融合应用。重点剖析了软测量(Soft Sensing)技术,如何利用已测量的易得变量(如温度、压力)结合数据驱动模型,实时估算难以在线测量的关键质量指标(如产品组分、催化剂活性),从而为闭环控制提供可靠的反馈。 2.3 故障诊断与容错控制(FDD/FTC): 针对化工生产中常见的设备老化、传感器漂移、执行器失效等问题,本书系统介绍了基于残差生成的故障检测方法(如卡尔曼滤波残差、$CUSUM$)。同时,阐述了当系统发生部分故障时,如何利用切换控制系统或重构控制器来实现系统的容错运行,最大限度保证生产连续性与安全性。 第三部分:过程优化与操作员辅助系统 流程工业的终极目标是经济效益最大化。本部分聚焦于如何将控制系统提升至优化决策层面。 3.1 实时优化(RTO)理论与结构: 详细介绍了RTO在化工操作中的地位,它基于一个高精度的稳态模型,周期性地计算出最优的设定值(Setpoints),指导下层的APC系统运行。探讨了在线优化器的计算负担、收敛性保证,以及如何有效地集成MPC与RTO,避免“控制设定值冲突”的问题。章节内容涵盖了投资回收率(ROI)、能耗约束、原料成本波动等经济因子在优化模型中的权重分配。 3.2 批次过程控制与优化: 针对精细化工、制药等领域广泛应用的批次(Batch)过程,本书提供了专门的控制策略。重点讲解了轨道跟踪控制(Trajectory Tracking)技术,如使用基于时间参数化的模型预测控制(MPC for Batch Process),确保产品质量在批次间的高度一致性,并探讨了如何利用批次数据分析(BDA)来指导后续批次的优化。 3.3 人机接口(HMI)与操作员辅助: 强调了先进控制系统的可靠运行离不开优秀的人机交互界面。本书讨论了如何设计直观、信息密度适中的HMI,以支持操作员快速识别异常。此外,还介绍了操作员辅助决策系统(OADS)的设计理念,包括基于概率的预警信息提示、推荐操作路径和停机/启动程序的自动化指导。 第四部分:安全仪表系统(SIS)与过程安全管理 安全是化工生产的生命线。本部分侧重于过程安全相关的设计标准与技术实现。 4.1 功能安全标准解析: 详细解读了IEC 61508/61511等国际标准对安全仪表系统的要求,包括安全完整等级(SIL)的确定流程、风险评估方法(如HAZOP分析与LOPA分析)在SIS设计中的应用。 4.2 SIS的架构与验证: 阐述了从传感器到逻辑求解器(安全PLC)再到最终元件(阀门)的独立层次结构设计原则。重点介绍了随机硬件失效概率(PFDavg)的计算方法,以及如何通过定期的功能测试来维持系统在整个生命周期内的安全有效性。 总结: 本书内容全面、技术前沿,旨在为化工过程工程师、自动化设计师和相关领域的研究人员提供一套系统的理论指导和实用的工程参考。通过对现代控制、优化、数据分析和安全集成技术的综合论述,读者将能够掌握设计和实施新一代高效、安全化工自动化系统的关键能力。本书的深度和广度,使其成为理解和推进现代化工智能制造不可或缺的工具书。

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作为一名资深的操作工程师,我更倾向于从“可执行性”和“兼容性”的角度来审视这类汇编。一本好的标准汇编,必须能在实际生产线上的复杂环境中无缝对接。我关心的焦点在于,这本书中收录的“气体”标准,是如何处理不同气体(比如腐蚀性极强的氯气与低温液氧)在同一套标准体系下共存的问题的。2002年的标准,在防爆等级的划分上,是否已经完全采纳了国际上正在推行的新的区域划分方法?这直接关系到我们车间电气设备选型的合规性。如果它仅仅是罗列了各种指标,却没有提供清晰的交叉引用和例外情况说明,那么在实际操作中,现场的工程师们就不得不花费大量时间去核对不同章节之间的潜在冲突。我希望看到的是一套高度集成化的系统,比如某个标准中提到“参照GB/T XXXX-2000关于压力测试的规定”,然后读者能直接在目录中找到对应的章节,而不是需要去翻阅另一本独立的标准集。这种流畅的检索体验和内部逻辑的一致性,是衡量这种汇编实用价值的关键标尺,否则,它就仅仅成了一堆分散信息的堆砌。

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阅读这份关于“气体”标准的汇编,我发现它在对气体的“物态”处理上显得尤为细致。这不仅仅是处理常温常压下的气体,更深入到了液化气、高压气瓶的储存和充装的规范层面。我特别留意了其中关于压力容器的定期检验周期和记录要求的描述。在那个年代,安全记录的保存和审计往往是监管部门检查的重点,这份汇编应该详细规定了哪些数据必须被记录、记录的频率,以及记录的格式。这种对“痕迹管理”的强调,是工业安全体系中不可或缺的一环。如果书中对腐蚀监测的数据要求不够清晰,或者对不同检测手段的精度描述不够明确,那么在实际的设备维护中,就可能导致安全隐患被延误。因此,这份文件的成功与否,很大程度上取决于它在宏观框架下对这些微观操作步骤的指导清晰度。它必须足够具体,才能指导一线工人正确操作,同时又要足够具有概括性,以便能适应不同规模和类型的化工厂。这种平衡,是所有标准编制者面临的永恒挑战。

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这本书的封面设计确实透露出一种严谨和权威感,那种深沉的蓝色调,配上清晰的、略带年代感的字体,让人一眼就能感受到这是一部汇集了特定历史时期行业规范的重磅著作。我拿到它的时候,首先关注的自然是“2002”这个年份。在化学工业,尤其是涉及“气体”标准这个专业领域,时间点的意义非凡。2002年,那是一个技术标准正在经历快速迭代的时期,我们都知道,很多关于环保和安全生产的规范在那前后都有重大的修订。因此,当我翻阅它的目录时,我期待看到的是一套基于当时主流技术和安全认知构建起来的完整体系,比如针对特定气体的储存、运输介质的纯度要求,以及在反应堆内压力容器的材料选取标准。我特别留意了其中关于危险化学品分类的部分,想看看在那个时间点,对于高压气体和有毒气体的界限是如何划定的,以及这些标准是如何体现当时的国家管理水平和行业共识的。如果它能详尽地涵盖从基础的计量单位到复杂的事故应急响应预案的各个层面,那它就不仅仅是一本手册,更像是一部活的历史文献,记录了那个时代工程师们必须遵循的操作基石。光是想象一下,依据这些标准进行的项目建设和工艺流程设计,就足以让人感受到那种历史的厚重感和专业要求的精确性。这本书的价值,绝不仅仅是提供了一堆数字和条文,它提供的是一个特定历史窗口期内,行业安全和质量的“金标准”。

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这份汇编给我带来一种强烈的时代烙印感,它不仅仅是关于气体,更是关于2002年中国化学工业的管理哲学。我注意到,很多标准的措辞都带着那个时期特有的、强调“预防为主”和“责任到人”的语境。相比于现在动辄引入的“风险量化管理”和“全生命周期评估”,2002年的标准可能更侧重于具体的、可量化的工程参数——例如,管线坡度的最小要求、法兰连接的扭矩值范围等。这种对物理细节的执着关注,体现了当时行业在消化吸收了前几十年工业化经验教训后的谨慎态度。对我而言,这份资料的价值在于提供了一个参照点:当我们在讨论当前标准时,可以回溯到此书,看看我们“丢弃了”哪些曾经被奉为圭臬的准则,或者“改进了”哪些操作细节。这种对比研究,对于理解行业的发展轨迹至关重要。它帮助我们理解,哪些是技术本质,哪些是特定历史阶段的行政或工程习惯的产物。它不是一本读起来轻松的书,它需要读者带着历史的眼光和专业的知识去解码。

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初次接触这样一本专业汇编,那种扑面而来的技术细节密度简直是令人敬畏的。我试图从中寻找一些关于特定工艺流程的“优化建议”或者“前沿趋势探讨”,但很快我就意识到,我的期望可能放错了地方。这本《化学工业标准汇编 气体 2002》的风格,用一个词来形容,就是“不容置疑的教条”。它不是一本旨在启发创新或引导未来发展的读物,而是对既有、被广泛采纳的、经过官方认可的操作规范的冷静陈述。它更像是一部操作手册的索引和核心条款集锦,而不是一本教科书。例如,对于惰性气体的使用规范,我期待看到不同纯度等级在半导体制造与基础化工合成中应用差异的深入对比分析,但这本书提供的似乎是更基础的、面向所有使用方的通用标准——比如管道的最小壁厚要求、阀门的密封等级判定依据,这些都是必须“一刀切”执行的硬性指标。这种“硬核”的特质,使得它在实际操作中具有极高的参考价值,但对于那些希望探究标准背后“为什么”的读者来说,可能需要配合其他更具理论深度的资料才能构建完整的知识体系。它就像是舞台的灯光设计图,精确地标明了每一束光的角度和强度,但没有解释这场演出的剧情。

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