初级化工检修钳工必备知识和电化学技术在新能源中的利用

化工检修钳工工种定义用手工或机械方法，维护、检修和安装化工机械设备，使之达到检修技术规程和设备说明书所规定的质量标准。主要职责任务对化工机械设备进行正确维护和检修，消除日常生产中出现的滴、漏、跑、冒。检修后设备达到检修技术规程所规定的质量标准和检修间隔期，保证设备正常运转，以满足生产的需要。适用范围化工机械设备的维护和检修。技术等级线本工种分为初、中、高、技师、高级技师五个技术等级。专业培训时间二年。初级化工检修钳工必备知识基础知识初中毕业。专业技术知识机械制图的基础知识，公差与配合、表面粗糙度和形位公差知识。常用机械零件和机构的基础知识。常用金属材料的种类、牌号、用途和切水削性能，机械性能、膨胀知识。热处理基本知识（淬火、退火、正火、回火、调质、渗碳、渗氮和必蓝等），常用金属材料火花鉴别知识。常用密封材料（橡胶、石棉板、塑料、石墨、聚四氟乙烯等）的性质和选用知识。齿轮传动、带传动、链传动的种类、工作原理及适用范围。螺纹的种类、代号含义及适用范围。弹簧的种类和用途。常用机械密封的种类、结构、用途和选用常识。滚动轴承的种类、代号含义、适用范围及冷热装卸知识。滑动轴承的种类、修理装配与轴承合金的浇注常识。润滑基本知识。熟悉常用润滑油（脂）、密封油的名称、牌号、性能、用途和润滑油管理制度。简单机泵的结构、性能和工作原理。金属棒料、板料矫正的基本知识。生产的主要工艺参数对设备、零部件影响的常识。分析检验知识了解检修技术规程所规定的质量标准。工具设备知识常用刃具（各种刀头、钻头、铰刀、锉刀、刮刀、錾子、丝锥、板牙等）的各种牌号、种类、规格、性能和维护保养知识。常用工、夹具的名称、规格、结构和用途。检修中常用设备（台钻、立钻、手电钻、砂轮机、角式磨光机、无齿锯等）名称、性能、结构、使用规则及维护保养常识。电器、计量器具知识常用设备上电器装置的分布、作用和使用常识。常用量具的名称、规格、结构和用途。安全防护知识全面了解国家、地方、企业颁发的安全法规、规章制度、安全技术操作规程和消防条例等有关规定。了解本专责区有毒、易燃物质的性质，允许浓度、爆炸范围及预防、救护知识。管理知识掌握全面质量管理基础知识了解班组管理的一般常识其他相关知识了解简要化工生产过程技能要求工艺操作能力正确进行铲、锉、划线、钻孔、攻丝、刮研、剔槽、配键等钳工基本操作。正确使用各种常用的工、夹、量具，并能维护保养。参与检修各类机、泵。参与检修各类变速器和搅拌装置。能制作、修复、改进各种简单的零部件；会做简单样板、工夹具；能磨出各种几何角度的钻头。刮研小型机组的滑动轴承和轴承合金的浇注。正确拆卸、装配、调正各种滚动轴承。消除单级叶轮式转子的静不衡。修理各种类型的低、中压阀门；调试安全阀及简单液压件的修理和更换。进行小型传动设备的安装及水平度、同轴度的调整。检修及装配各种规格的机械密封。应变和事故处理能力根据温度、声音、振动、压力变化，鉴别机泵动转是否正常，并能排除一般故障。设备工具使用维修能力正确维护、使用检修中常用设备，并能排除一般故障。工程计算能力计算螺纹各部份尺寸和底孔的经验计算。对弹簧各部份尺寸和受力进行计算。对冷热装卸简单零部件的胀缩计算。齿轮传动、带传动、链传动比及各部份尺寸的计算。公、英制换算。识图制图能力看懂简单化工机械装配图，能测绘简单的零部件图。管理能力参与质量管理活动。具有初步生产管理能力。中级化工检修钳工必备知识基础知识初中以上的化学、数学、物理知识。专业技术知识液压传动基础知识。流体力学基础知识。研磨材料的种类、牌号、性能及其选用。密封的种类、结构、用途和选用知识。大、中型机泵的结构、性能、工作原理及检测、检修知识。常见传动设备振动原因、消除方法及转子的装配与静、动平衡知识。判断和处理各类型转动设备故障、主要缺陷和提出预防措施。生产工艺过程及腐蚀与防护基本知识。分析检验知识掌握检修技术规程所规定的质量标准及相关技术标准的基本功内容。工具设备知识常用精密工具、量具、仪器的结构和测量基本原理。管理知识掌握全面质量管理常用工具的应用知识。熟悉班组管理知识。熟悉网络技术原理。技能要求工艺操作能力对各类型轴、杆件的正确矫直。各类零件缺陷的修补方法。设计、制作较复杂的工、夹具、简单胎模、样板。检修、装配各种类型的密封组合。判断、检修、排除各类型液压传动装置的故障及液压件的更换等。对本装置各类型特殊阀门（高温阀、蝶阀、多通阀、衬里阀、耐腐蚀阀）的故障排除及修理更换。对各种大型转动设备的滑动轴承（径向、止推）进行正确刮研、调整间隙、转子空心、轴承缺陷修补。在高级工指导下，对本专责区具有大功率、高转数、高温、高压、低温、保冷等特性的转动设备进行大、中修，试车和调整。应变和事故处理能力能及时发现零部件制作与设备检修中的各种意外情况，并能采取有效补救措施。能根据有关安全规定在易燃易炸等特殊环境中安全施工。设备、工具使用维护能力正确使用精密工具、量具、仪器进行测量操作。工种计算能力对各种类型大、中、小机组的水平度、同轴度的正确调整和偏差值的计算。识图制图能力看懂液压系统图及各种机泵、化工机械的装配图、零部件图及化工工艺流程简图；测绘较复杂的零部件图。管理能力能运用全面质量管理常用工具及手段分析检修中出现的问题，并提出改进意见。具备管理班组的能力。记检修记录，写检修工作总结报告。能看懂一般检修网络图。高级化工检修钳工必备知识一、基础知识与本工种有关的高中物理、化学知识专业技术知识金属热处理基础知识工程力学知识。化工机械常用的金属、非金属材料的选用、代用知识。了解与本企业有关的化工机械新产品、新技术及其发展动态。分析检验知识各种复杂、关键机泵和化工机械大、中修质量标准和鉴定内容。管理知识掌握班组管理的全部知识。技能要求一、工艺操作能力设计和制造化工机械检修中较复杂的工具、夹具、常用模具、样板及其热处理。解决本装置各大型机组的重大技术难题。对各种复杂、关键机泵和化工机械大、中修进行检查、鉴定验收。对引进的设备能参与检查、验收、调试。编制化工机械检修施工方案及工料预算。参与编制本装置大型机组检修后试车与调试方案，以及验收标准的制订和组织指导施工。识图制图能力看懂各种精密、复杂机泵和化工机械的装配图。能绘制装配草图。管理能力具有组织领导全面质量管理小组开展活动能力。能看懂大型机组、多工种交叉作业的检修网络图。化工检修铆工工种定义使用工、夹、量、模具和成型设备，按要求将金属材料放样、下料、成型以完成化工设备，构件和部分化工管路的制造、更换和修理工作。主要职责任务完成化工设备、构件和部分化工管路的制度、更换和修理工作。适用范围化工企业中从事检修铆工作业人员。技术等级线本工种分为初、中、高三个技术等级。专业培训二年。初级化工检修铆工必备知识基础知识初中毕业专业技术知识基本机械制图，公差与配合、表面粗糙度和形位公差知识。常用机械零件和机构基本知识。常用金属材料的种类、牌号、用途和切削性能、机械性能、胀缩知识。热处理基本知识（淬火、退火、正火、回头、调质、渗碳、渗氮和发蓝等）常用金属材料火花鉴别知识。常用密封材料（橡胶、石棉、塑料、石墨、聚四氟乙烯等）的性质和选用常识。齿轮传动、带传动、链传动的种类，工作原理及适用范围。螺纹的种类、代号含义及适用范围。板料、型材的滚圆、平直和弯曲技术知识。打大锤的各种方式（下、左、右）、注意事项和要领。火焰矫正的技术知识。分析检验知识本工种常用材料和制造方面的质量技术标准。常用废品产生的原因和防止技术措施。设备检修规程中与本工种有关技术知识。工具设备知识常用设备（如卷板机、压力机、矫正机、刨边机、油压机等）、工具和夹具的名称、规格、性能、用途、操作规程和维护保养技术知识。电器、计量器具知识常用计量器具的名称、规格、性能、用途、使用方法和维护保养技术知识。电气的一般技术知识（安全用电、防触电措施、自用设备和常用工具上的电气装置分布、作用和使用技术知识）。安全防护知识全面了解国家、地方、本企业、车间制订的有关安全规章制度、安全生产法规、消防条例等规定。管理知识了解全面质量管理基础知识。了解生产管理基础知识。其他相关知识钳工作业的基础知识。电焊、气割作业的基础知识。无损探伤作业的基础知识。简要了解本企业的化工生产过程和化学介质性质的基础知识。技能要求工艺操作能力检查金属材料的表面质量，能将质保书上的数据与相应标准进行核对。型材的直角口及端部角度划线、等径管弯头、简体、方形体、圆锥体、椭圆体展开划线、圆周等分划线及上述构件的样板制造。下料时合理使用材料并控制下料公差和准确地打不同标记。打双面落地和左右横向大锤。使用手工、火焰或机械等方式进行校直、弯曲一般型材。薄、中板找平与滚圆、找圆。打磨各种焊缝坡口。小型构件与简单容器的装配和安装。一般化工设备、构件的检查和修补。根据图样要求或质量检查标准，对工件质量进行自检。设备工具使用维护能力自用设备、常用工、夹、量具的正确使用和保养。工程计算能力根据图样要求由手册或图表查找或计算公差、三角函数、体积、面积、重量。识图制图能力看懂部件图并能绘制简单的零件草图。管理能力参加全面质量管理活动。参加生产管理活动。其他相关能力钳工与焊工的基本操作。工作实例Dg1000简单低压固定管板换热器组装、检漏。Dg1500简单容器（如贮槽、水封）的制造和安装。操作平台、直爬梯的制造和安装。边长500mm角钢方框制造。包括65×65×8角钢的下料、煨弯和成品矫平。使用手提砂轮机打磨90°V型焊缝坡口。用厚6mm钢板制造三节φ500×1000圆筒体并找圆、对接，环缝错边小于1.5mm。断面最大直径与最小直径之差l=5mm。平直度全长小于3mm。用厚度6mm的钢板展开并制造大头直径500mm，小头直径400mm，长500mm的圆锥体。尺寸公差±2.5mm。中级化工检修铆工必备知识基础知识初中以上的化学、数学、物理知识。简单构件的受力与变形分析、强度计算的基础知识。专业技术知识常用钢材的化学成人对机械性能和制造工艺的影响。钢板、型材的热胀冷缩和焊缝余量技术知识。钢材的加热温度与火焰关系。焊缝坡口和间隙与焊接件质量的关系。铆工制造工艺知识和铆焊装配工艺过程的技术知识。冷热弯制各种型钢、火焰矫正变形构件的方法及构件变形与反变形的基本知识。设备强度与密封试验技术知识。不锈钢制设备的酸洗钝化作用。化工设备基础知识。钢制化工设备制造、安装技术条件的基本内容。分析检验知识GB150-89有关条款检验知识。工具设备知识常用设备、工具、夹具、量具的结构、原理和常见故障的检查与预防措施的技术知识。小型胎、夹具的制造、安装、调试的技术知识。管理知识掌握全面质量管理知识。本班组范围内的生产管理知识。技能要求工作操作能力利用“火花”鉴别高、中、低碳钢。较熟练地对复杂的大型构件进行展开、放样（注意角度弯头、等径螺旋叶片与楼梯、方弯管、变径弯管、圆柱与圆锥体相贯及斜插体、不等径斜三通、球体等）。打仰面大锤。各种构件焊前的反变形及构件接口不符合要求时的修整方法。矫正大型型钢和小型焊接构件。制造、安装大型构件和化工设备。化工设备强度与密封性能试验。不锈钢设备的酸洗钝化操作。化工设备大修后的质量检查。分析废品产生的原因，并提出改进和预防措施。编制小型构件和简单化工设备的制造工艺规程。设备及仪表维护能力改制常用辅助工具及制造一般的胎模具。复杂膜具的安装与调整。排除自用设备和工、夹具的一般故障。工程计算能力根据图样计算用料。识图制图能力看懂装配图。绘制一般零件图。管理能力运用全面质量管理方法控制施工质量和施工进度。班组检修工作组织和施工现场管理。工作实例用24号工字钢弯制环形手拉葫芦行走轨道。用6mm厚1Cr18Ni9Ti钢完成外径300mm，内径89mm，程300mm，总长300mm的等径螺旋叶片的放样、下料、成型和组对工作台，尺寸应符合图样要求。用10mm厚钢板、制作边长800×400mm，高1000mm的叙方漏斗，尺寸符合图样要求。制造回转直径2000mm，高8000mm螺旋梯，尺寸符合图样要求。编制直径为300mm，容积6m，压力1.6MPa，无毒介质贮槽的铆工工艺。高级化工检修铆工必备知识基础知识与本工种有关的热力学、力学、三角、几何知识。复杂构件的受力与变形分析，强度计算与加强的技术知识。化工压力容器有关基础理论知识。专业技术知识化工设备、构件用金属材料的性能要求及在图样指定品种缺料时提出替代意见。对图样没有规定的焊缝结构形式进行选择确定。复杂工件焊后变形的矫正技术知识。分析检验知识化工设备的质量分析和废、次品处理技术知识。工具设备知识用设备的调试和修理技术知识。管理知识熟悉全面质量管理知识。熟悉车间生产管理知识。其他相关知识各种构件、化工设备的吊装知识。技能要求一、工艺操作能力大型复杂构件（如异形偏心裤形构件、不等径螺旋叶片、大型气框）的放样、制造、矫正和装配。复杂构件和化工设备放样的校对工作。根据总装配图确定制造、装配工艺过程、编制工艺规程。编制化工系统大修工程中的单项工料预算和施工组织方案。新产品的试制和三新技术的应用与推广。研究解决技术操作疑难问题和日常工作的技术指导。二、设备工具使用维护能力设计与改进各种工具和辅助工具。三、工程计算能力简单化工容器的应国力计算。复杂构件的计算与核对。四、识图制图能力绘制装配图。五、管理能力运用全面质量管理方法控制车间检修工程质量和检修工程进度。织车间检修工程施工和管理施工现场。组织全面质量管理小组和开展活动。编制施工项目的网络进度。工作实例不等径螺旋叶片、螺旋馏槽的放样、成型。异形偏心裤形构件的放样、成型。复杂相贯体（如任意开头的四通）展开下料。20吨桥式吊车主梁的扭曲矫正。编制大型设备或复杂构件的检修、制造、安装工艺规程。化工检修管工工种定义采用手工和机械方法，对化工管路进行安装、维护、检查和修理，达到输送能力，确保生产正常进行。主要职责任务本工种主要从事化工管路制造、安装、维护修理工作。对非金属管理体制路只负责安装和维护。适用范围本标准适用于化工企业中从事化工管路安装、维护和检修的工人。四、技术等级线本工种分为初级、中、高三个技术等级。五、专业培训时间二年。初级化工检修管工必备知识一、基础知识初中毕业。机械基础知识。流体输送基础知识。机械制图基础知识。二、专业技术知识化工管路在化工生产中的作用和涂色标志。常用金属材料的牌号、机械性能和适用范围。常用金属和非金属管材、管件、阀门的种类、型式、名称、材质、规格、适用范围和安装要求。化工管路连接件的名称、型式、材质、规格、适用范围、拆卸和装配要求。管路脱脂的目的和方法。常用脱脂剂的名称、性能和使用安全知识。根据管路的分布情况，确定管卡的安装知识。架空管路吊装方法及预制活口位置的选择。管路焊接口的形式和技术要求。管路整体吊装的施工方法和技术要求。一般管路的敷设方法和注意事项。三、分析检验知识管件连接质量检验知识。系统管路安装质量检验方法的种类和应用范围。四、工具设备知识管工常用工具设备的名称、规格、性能、结构、用途和使用保养知识。五、电器、仪表、计量器具知识管工常用量具、仪表的名称、规格、性能、结构、用途和使用保养知识。六、安全防护知识全面了解国家、地方及本企业、车间制订的有关安全规章制度、安全生产法规和消防条例等规定。管理知识了解全面质量管理基础知识。了解生产管理基础知识。其他相关知识了解本企业化工生产简要过程和化学介质的基础知识。了解无损探伤检验的基础知识。金属材料焊接的基础知识。技能要求工艺操作能力造管工常用的工具、胎具和煨管炉。各种样板的展开、下料和组对。按图样或现场要求计算展开长度并煨制不同直径、不同角度的钢管。检修各种阀门、疏水器、并符合技术要求。根据图样或实测，煨制党用角度的来回弯和Ⅱ型补偿器。系统管路试压和吹扫。在不能动火的情况下，按现场实测，预制和更换管路。预制成整体的管路（Dg100以下）整体安装。按图样安装化工管路，并符合技术要求。排除化工管路的简单故障，并符合技术要求。二、设备及仪表使用维护能力常用工具、量具、仪表、设备的操作和维护保养。三、工艺计算能力准确测量管路的装配尺寸和管件尺寸。按图样进估料。四、制图能力看懂化工管路配管图、管路施工图。绘简单管件图、配管图。五、管理能力参加全面质量管理活动。参加生产管理。其他相关能力根据起重、运输能力和生产实际，选用合理的吊装方法。工作实例将Dg20钢管套扣、管螺纹长度为50MM。修理阀门，试压合格。中级化工检修管工必备知识基础知识初中以上的化学、数学、物理知识。金属工艺基础知识。流体输送基本原理。专业技术知识化工管路的压力等级及管径系列。化工管路上常用管路附件的种类、形式、结构、适用范围和安装要求。管路补偿器的种类、作用和应用范围。机、泵出入口管节的预制、安装和检修质量要求。有色金属管路的特点和安装要求。耐热钢管煨制方法和技术要求、出现缺陷的原因及消除技术知识。非金属管路、衬里管路的种类、连接形式、适用范围和安装要求。铸铁管的切割和焊接技术知识。有色金属材料和不锈钢材的切割、焊接技术知识。管路焊接质量技术知识。管路穿过道路的顶管技术知识。厂房内、外部的管架形式、结构和材质的选择依据。化工管路的腐蚀与防护技术知识。化工管路绝热范围（保温、保冷、加热、保护）、绝热材料、辅助材料的选用和施工技术知识。分析检验知识化工管路试验检查规定技术知识。化工管路腐蚀检测技术知识。工具设备知识管工常用工具、设备的结构、工作原理、选用原则和排除故障的技术知识。电焊机的安全操作知识。氩弧焊机的安全操作知识。气割和等离子切割的安全操作知识。管理知识单项工程的管路安装、检修工作程序和施工组织知识。本班组范围内的生产管理知识。六、其他相关知识本企业的化工生产工艺流程。压力容器基础知识。技能要求工艺操作能力根据图样制造较复杂的煨管胎具。大管径的焊制管件（弯头、三通）的样板展开和下料、组对制造。制造形状复杂的补偿器。按图样制造各种材质的多层的蛇管式换热器。编制管路检修工艺规程。编制管路安装、检修方案。对管路的设计、施工方案提出合理建议。应变和事故处理能力分析、判断化工管路故障原因，并提出处理方案。三、设备及仪表使用维修能力根据需要设计、制造较复杂的胎具。改进施工机具和设备。四、工程计算能力计算管路的阻力。根据温度变化、管路长度计算伸缩量。计算管路的试验压力。编制管路检修工程的工料预算。图制图能力看懂工艺流程图、配管图、管路布置图。绘制胎具草图、零件草图。管理能力运用全面质量管理方法控制工程质量和施工进度。班组的检修施工组织和施工现场管理。其它相关能力利用网络技术指导施工管理。工作实例焊Dg300的90度弯头和三通的展开下料，尺寸准确，相贯连接无明显偏差。热弯90度（Dg200、R300）弯后管径的不圆度无明显偏差，无明显皱褶。高级化工检修管工基础知识与本工种有关的热力学和力学知识。化工管路设计基础知识。专业技术知识化工管路安装设计注意事项。化工管路安装技术知识。化工管路敷设方式和选择依据。生产系统的工艺配管技术知识（如设备上的工艺配管、排放配管、取样配管、防静电和双闸门设置等）。辅助系统的配管技术知识（如蒸汽、上下水、压缩空气和冷冻等）。真空管路的配管技术知识。化工管路防腐和保温技术规程。国内外先进技术发展动态。分析检验知识化工管路试验检查技术规程。工具设备知识常用机具、设备的调试、技术改造和设计技术知识。管理知识熟悉本企业的化工生产工艺流程。熟悉车间的生产管理知识。其他相关知识熟悉本企业的化工生产工艺流程。掌握气体保护焊、等离子切割设备的原理、性能和操作技术知识。熟悉起重、运输安全技术知识。技术要求工艺操作能力编制管件制造工艺规程。组织检查鉴定工程质量。组织分析工程质量事故，并提出改进方案。编写施工总结报告。推广先进技术。二、设备及仪表使用维修能力设计和改进施工机具、设备。三、工程计算能力管路强度计算。管架推力计算。管路吊装计算。四、识图制图能力绘制配管施工草图。绘制施工机具装配图。五、管理能力运用全面质量管理方法，控制车间检修工程质量和检修进度。组织车间检修工程和施工现场。用现代化管理方法管理检修工程工作实例编制管路大修工程的施工计划和方案。编制管路大修工程的工料预算。附加说明：本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由锦西化工总厂负责起草。本标准主要起草人张树仁。化工检修焊工一、工种定义使用电弧焊机、氧-乙炔切割设备和焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂或保护气体）按要求将金属材料切割下料，各零、配件连接成型，以完成化工机器与设备、构件及化工管路的制作、安装和修理。二、主要职责任务化工机器与设备、构件及化工管路的制作、安装和修理。三、适用范围化工企业中从事检修焊接作业的人员。四、技术等级线本工种分为初、中、高三个技术等级。五、专业培训时间二年．初级化工检修焊工必备知识常用材料的种类、名称、牌号、性能和可焊性能（包括碳当量计算）。常用铜、铝及其合金的牌号、性能和可焊性。公称压力（包括压力类别和等级划分）、工作压力、设计压力、试验压力、工作温度、设计温度的意义等钢制化工容器的基本知识。常用焊接用材料（焊条、焊丝、焊剂）的种类、牌号、规格、适用范围和保管方法。电石的储存注意事项和使用方法。贮气钢瓶的构造、搬运注意事项和不同气候条件、工作环境下的保管方法。焊接加工符表示方法及意义。电弧焊接和氧-乙炔焰切割的基本工作原理。手工电弧焊的种类。平焊、立焊、横和仰焊的操作知识。焊接规范的参数组成（电流、电压、电弧种类、焊接速度或送丝速度、焊条或焊丝直径等）及其相互关系。焊接工件的焊前预热和焊后热处理的一般知识。碳弧气刨的基本原理和操作知识。下料切割线，符号的表示意义、合理套裁的方法。焊接参数（电流、电压、电弧种类，焊接速度或送丝速度、焊条或焊丝直径等）对焊接质量的影响。母材厚度、坡口类型、间隙大小地焊接质量的影响。电弧长短及稳定性对焊接质量的影响。保护气体纯度对焊接质量的影响。气割速度与板厚的关系及氧气、乙炔气的纯度、压力对割质量的影响。三、分析检验知识无损探伤的基本知识一般焊接故障和焊接缺陷（气孔、夹渣、焊瘤等）产生的原因和防止方法。焊接质量标准的基本内容。工具设备知识自用焊接、切割设备（交、直流电焊机、自动、半自动电焊机、气体保护焊机、氧-乙炔切割、等离子切割、弧气刨）的名称、规格、性能、使用规则和维护保养方法。常用工具（焊钳、面罩、氧-乙炔气割柜、氧气减荷阀、乙炔发生器）、焊接辅助设备（靠模、转台等）、模胎具的名称、规格、用途、使用规则和维护保养方法。五、电器、计量器具知识气体流量表各部分的构造及其工作原理。压力表的正确选择、使用方法。焊接接头专用游标点卡尺的正确使用常识。自用设备、辅助设备或常用工具上电气装置的分布、作用和使用方法。安全防护知识全面掌握国地方及本企业颁发的有关安全规章制度、安全生产法规、消防条例等规定。氧-乙炔气割操作中回火原因以及防止、排除的方法。七、管理知识掌握全面质量管理基础知识。了解班组管理的一般常识。八、其他相关知识化工检修钳工的基本操作知识。化工检修铆工的基本操作知识。了解本企业简要的化工生产过程以及化学介质性的基本知识。技能要求工艺操作能力焊条、焊剂的烘干，焊丝的除油除锈及装盘工作。根据焊接工件的材质、厚度和坡口类型、正确选择焊接规范，做好焊前准备。根据焊缝的形式，焊角大小以确定堆迭层次。保持焊接过程中，电压、电弧的稳定性。常用钢材的常压容器、低压容器的焊接（包括平焊、横焊和角焊）和受一般冲击力构件的平焊、角焊、横焊、立焊和搭接焊。化工Ⅳ级管道全位置焊接和化工Ⅲ级管道的转动焊。正确使用氧气瓶、乙炔气瓶，正确连接氧气管、乙炔管，消除连接处的漏点。根据材料厚度，正确选择割嘴和调整火焰。应变和事故处理能力消除和防止氧-乙炔切割操作过程中的回火现象。常用钢材按要求进行切割下料，并能合理套裁。30mm以下高空作业的平焊、立焊和气焊。根据质量标准或图样要求对焊缝质量进行自检。分析焊缝缺陷产生的原因，防止方法并能返修合格。正确执行健安全技术规程。设备、工具使用维护能力用焊接、切割设备、焊接辅助设备和常用工、量具的正确使用与维护保养。四、识图制图能力看懂零件图，并能绘制简单的零件草图。五、管理能力参加全面质量管理活动。具有初步生产管理能力。六、其他相关能力化工检修钳工的基本操作。化工检修铆工的基本操作。工作实例10mm钢板V型坡口对接平焊缝，采用手工电弧焊。施焊时应选择合理的焊接规范、焊缝质量应符合相应的质量标准。10mm钢板角焊缝，采用手工电弧焊。要求两面工件上熔融金属均匀，表面整洁，符合公差等相应的质量标准。20mm钢板X形坡口对接平焊缝，采用手工电弧焊（可使用碳弧气刨清根），施焊时就选择合理的焊接规范，焊缝质量就符合相应的质量标准。8mm钢板V型坡口对接立焊缝，采用手工民弧焊，焊缝质量应符合相应的质量标准。手工氧-乙炔焰切割25mm厚钢板，直线长2000mm，要求垂直误差＜2mm，距离划线尺寸误差＜1mm。并开V型坡口，要求角度误差±2.5，坡面整齐，平直，光洁。手工氧-乙炔切割20mm厚钢板，下曲线形工件料，曲线周长2000mm，要求垂直误差＜2mm，距离划线尺寸误差＜1mm。低碳钢，不锈钢常压、低压容器的平焊、立焊、角焊和横向焊接，焊缝质量应符合JB2880《钢制焊接常压容器技术条件》、GB150《钢制压力容器》第十章的要求。化工Ⅳ级管道的全位置焊接以及化工Ⅲ级管道的转动焊、质量应符合GBJ236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的要求。中级化工检修焊工基础知识初中以上的数学、物理、化学基础知识。二、专业技术知识金属学及热处理的基础知识。焊缝熔融金属和热影响区对母材性能的影响。常用焊条涂料的主要成份、性能及其在焊接过程中的主要作用。常用焊剂的主要成份、性能及其在焊接过程中的主要作用，其颗粒大小对焊接质量的影响。有关焊接线能量的含义。电流强度、电弧长短，熔深程度，焊条与工件倾斜方向及角度对焊接质量的影响。焊机正接法与反接法的适用范围，对焊条熔化的影响以及对焊接质量的影响。小直径焊丝的焊接点与操作要点。使用自动焊机进行厚壁圆筒体内、外环缝焊接的知识。焊接变形的一般原因和防止焊接变形过大的基本工艺措施（焊前预热，焊后热处理，焊接顺序，焊接参数）不同自然气候条件施焊时的注意事项及焊接工艺特点。等离子切割和气体保护焊接的基本工作原理。合金钢的等离子切割的操作知识。钢制化工设备（压力容器、换热器、塔器和化工管路）常用技术条件的基本内容。大型钢结构件组焊技术工艺性试验的知识。简单构件的受力、变形分析和强度计算的基础知识。大型钢结构件的组装，拼焊知识。一般钢材与焊接材料焊接工艺性试验的知识。分析检验知识焊缝的各种致密性试验，机械性能试验，无损检验的方法及其相应标准的基本内容。分析焊缝各种焊接缺陷产生的原因和预防措施。工具设备知识自用焊接、切割设备、辅助设备、常用工、量、模（胎）具调试故障的检查与排除知识。常用自动、半自动焊机、自动、半自动切割机、电气操纵控制系统和机构传动系统的基本工作原理。制作简单辅助工具。管理知识掌握全面质量管理的应用知识。熟悉班组管理知识。技能要求工艺操作能力常用有色金属材料的焊接（包括气体保护焊接）。合金钢焊接（包括气体保护焊接）根据图样和焊缝规范要求，检查焊接工件的（坡口、间隙拼得焊缝间距）质量。承受冲击力构件的全位置焊接。厚壁圆筒体内、外环缝的自动焊接。压力容器（包括中压和高压多层容器）纵缝和环缝的手工焊接。化工Ⅱ级管道的全位置焊接和化工Ⅰ级管道的转动焊。手工全位置氧-乙炔切割厚度400MM以下钢板和各种型钢，并能准确地切割其各种坡口。厚度大于400MM钢板（包括合金钢板）自动或凌晨自动氧-乙炔或等离子切割（包括内线切割）铸铁件的直线和曲线切割。碳弧气刨对压力容器焊缝清根，要求焊口均匀，表面光洁，无气孔、夹渣。复杂机械零件的堆焊和补焊。根据焊接工件材质、气候条件选择焊前预热和焊后缓冷要求。按技术标准和焊接工艺规范对焊接质量进行检查。分析焊接缺陷产生原因并返修合格。编制一般焊接工件的焊接工艺规程。设备及工具使用维护能力自用焊接、切割设备、辅助设备，常用工、量具的调试，一般故障的检查与排除措施，以及简单易损件损坏后更换。工程计算能力有关焊接线能量的计算。编制焊接施工工料预算。识图制图能力自懂装配图。绘制零件图。管理能力能运用全面质量管理常用工具及手段分析检修中出现的问题，并提出改进意见。具有管理班组的能力。其他相关能力根据X射线（或γ射线、直线加速器）照相底片、判断焊缝中明显的夹渣、气孔、未得透、未熔合、裂纹等缺陷及其位置。工作实例中厚钢板手工电弧焊的平焊、角焊、立焊和横焊，质量应符合相应的技术标准要求。承重20吨天桥横梁的组焊，质量应符合相应的技术要求。中厚钢板直缝使用自动焊机进行焊接，质量应符合相应的技术标准要求。压力容器纵、环缝手工电弧焊、气体保护焊接，质量应符合GB150《钢制压力容器》第十章的要求。直径1000mm，厚度20mm圆筒体内环缝自动焊接，质量应符合GB150《钢制压力容器》第十章的要求。板厚3mm以上钢结构件立焊、横焊和仰焊，质量应符合相应的技术要求。高压阀门的铬镍钢堆焊修复。铝、铜等有色金属的手工氩弧焊接，焊缝均匀，表面光洁，无气孔、咬边、未熔合、未焊透等缺陷。不锈钢与低碳钢异种钢焊接，应正确处理过渡层、选用焊条及焊接规范。手工氧-乙炔焰切割直径125mm圆钢，切口表面平整，垂直误差不大于5mm。碳弧气刨清焊根或焊缝缺陷返修吹割时，要求母材伤痕深度应小于2mm，其伤痕长度累计不超过该条缝总长的15%。手工切割40mm厚钢板的各种平面曲线，要求垂直误差不大于3mm，距离划线尺寸误差不大于2mm。自动或半自动切割60mm厚钢板的各种平面曲线，要求垂直误差不大于2mm。化工Ⅱ级管道全位置焊接和化工Ⅰ级管道转动焊,质量应符合GBJ236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》要求。正确编制某一常压或低压贮槽或一皮带运输机支架的焊接工艺规程。高级化工检修焊工必备知识基础知识与本工种有关的化学、电学知识。二、专业技术知识焊缝熔融金属合金化知识。焊接过程中的热能分布、应力应变、焊前预热及焊后热处理要求。钢制化工容器有关基础理论和简单化工容器工作应力的计算方法以及焊缝系数φ的意义。对图样中没有规定的焊接结构形式进行选择确定。三新技术（新设备、新材料、新工艺）的应用与推广。三、分析检验知识复杂产品的质量分析，废次品的处理方法。四、管理知识掌握班组管理的全部知识。技能要求工艺操作能力复杂压力容器及受巨大冲击力构件的全位置焊接，三类压力容器焊缝缺陷返修。化工Ⅰ级管道全位置氩弧焊打底手工电弧焊。新材料或复杂焊接结构（包括异种钢焊接）进行焊接工艺试验。研究解决焊接过程中的技术操作疑难问题和日常技术指导工作。对与焊接有关的重大，关键技术问题提出意见。编制复杂焊接结构的焊接工艺规程。二、设备工具使用维护能力设计与改进焊接与切割设备、辅助设备以及工、模、量具。三、工程计算能力编制化工系统大修工程中单项目的工、料、预算、施工组织计划。四、识图、制图能力检查图样上焊接结构选择的错误与缺陷，并提出改进意见，对图样上没有规定的焊接结构形式选择确定。五、管理能力具有组织领导全面质量管理小组开展活动的能力。编制单个项目网络进度。工作实例压力容器中取焊缝系数φ=1的焊缝全位置焊接，质量符合GB150《钢制压力容器》第十章的要求。化工Ⅰ级管道全位置焊接，质量应符合GBJ236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》要求。12CrMo（或15CrMo）与1Cr18Ni9Tiφ159×6异种钢无缝管全位置对接焊接，质量应符合GBJ236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的要求。使用0CR18Ni9Tiφ102×14和φ68×10无缝管焊制Dg80×Dg50（H23-2-29）焊接高压三通，质量符合化工部《高压管、管件及紧固件通用设计》的要求。采用00Cr25Ni22Mo2的焊丝和氩弧焊方式对厚3mm的316L改良型尿素用不锈钢板进行立焊和横焊的搭接。质量应符合尿素全盛塔内衬里焊接质量要求。编制“工作实例4”所述焊接高压三通所需的焊接工艺规程。编制“工作实4”所述焊接高压三通的焊接工艺规程。本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由衢州化学工业公司负责起草。本标准主要起草人余宪耀。化工维修电工工种定义按照检修规程，使用相应的标准器具，测试仪器及工具，对化工企业的电气设备进行维护、检修，确保其正常运行。二、主要职责任务负责化工企业的电气设备维护、故障处理和定期检修的工作。三、适用范围本标准适用于化工企业的维修电工。四、技术等级线本工种分为初、中、高三个技术等级。五、专业培训时间二年．初级化工维修电工必备知识基础知识具备高中毕业文化程度。懂得电工技术基础知识。熟悉简单的电子技术基础知识。了解电力拖动有关基础知识。了解机械制图的基础知识。二、专业技术知识掌握常用低压力电器的结构、性能、规格、型号及维护保养知识。掌握常用电线、电缆、电刷、润滑脂及绝缘材料的规格、型号、性能及使用知识。了解专责内供电及用电设备的型号、规格、构造、用途、工作原理及维护保养知识。掌握专责区内电气检修及岗位操作规程。了解专责区内电气自动化系统的一般原理。了解专责区内电气仪表的基本技术性能。工具设备知识掌握常用电工测试计分表及工具的名称、型号、作用性能及使用保养知识。安全防护知识掌握国家、地方、部、企业颁布的安全生产法规、条例、制度等有关规定。能够掌握专责区内电气设备可能发生的事故性质、危害及预防知识。了解专责区内的电气设备防腐、防爆、防火要求及其处理知识。管理知识了解全面质量管理有关知识，着重了解生产管理、设备管理、安全管理、环保管理及能源管理、班组管理等基本内容。其他相关知识了解专责区内有关化工生产工艺的一般知识。掌握相应的钳工工艺知识。技能要求工艺操作能力能按电气检修规程进行一般维修，能对专责区内电气设备进行正确操作。能正确调整专责区内热继电器的整定及复位，实现继电保护系统的正常运行。具备专责区内简单的单体电气设备（如接触器、空气开关等）更换及试运转能力。能对专责区内中、小型电机进行小修和一般保养。应变和事故处理能力能及时发现专责区内电气设备的异常情况，并能作一般处理。能按安全规程正确使用各种安全、消防、防毒和急救器材，能进行触电、窒息急救和人工呼吸。外部因素引起的突发紧急事故、停车等情况时，能对专责区内电气设备进行正确操作和处理。设备使用维护能力能正确使用常用电工测试仪器及工具。工艺（工程）计算能力掌握照明线路异线截面积选择计算。掌握低压回路熔断片（丝）的选择计算。掌握低压电机热保护整定值计算。识图制图能力能绘制专责区内供电及用电示意图。能看懂高、低压配电系统图。掌握专责区内照明装置平面布置图。能看懂专责区内的一般电气控制设备的控制原理图。能看懂电工、电子的一般电路图。管理能力能对专责区内维修使用的元器件、材料等进行经济估算。具备使用全面质量管理有关图表的能力。其他相关能力掌握相应的钳工一般工艺操作能力。中级化工维修电工必备知识基础知识掌握电工技术基础知识。掌握电子技术基础知识。掌握电力拖动有关基础知识。掌握机械制图的基础知识。二、专业技术知识掌握专责区内供电及用电设备的型号、规格、构造、用途、工作原理及维护保养知识。熟练掌握专责区内电气检修及岗位操作规程。了解电气设备大修后质量标准和验收要求。掌握专责区内电气仪表及电子仪器的基本技术性能和使用知识。了解电气预防性试验有关试验项目、标准等知识。工具设备知识熟练掌握电气测试仪表及工具的名称、型号、作用性能及其保养知识。四、安全防护知识熟练掌握专责区内电气设备可能发生的事故性质危害及预防知识。掌握专责区内对电气设备的防腐、防爆、防火的要求及其处理知识。五、管理知识掌握全面质量管理有关知识，着重了解生产管理、设备管理、安全管理、环保管理、能源管理、班组管理等基本内容。六、其他相关知识懂得专责区内化工生产工艺的一般知识。掌握相应的超重知识。技能要求工艺操作能力能按电气检修规程熟练地对专责区内电气设备进行维护保养及检修。能组织专责区内供电系统的开、停车工作、并能负责专责区内电气设备的中、大修工作。对专责区内运行的电气设备能够调整到符合规定的技术指标、并能掌握交直流电动机的起动、制动、调速的操作方法。能独立（或在指导下）进行较复杂的检修作业，指导初级工完成一般的检修作业。二、应变和事故处理能力能够及时发现专责区电气一般的事故隐患，能寻找和分析原因，提出改进措施并加以处理。能按安全规程正确使用并检查各种安全、消防、防毒和急救器材，能进行紧急救护。三、设备使用维修能力会使用较复杂的电气、电子测试仪器、设备、对电子元件及电子线路进行主要参数的测试。能维护常用电工测试仪器及检修工具。四、工艺（工程）计算能力能进行一般电路和电子元器件代换的计算。能对复杂回路的低压电气设备进行选择计算。五、识图制图能力能够绘制专责区内电气系统模拟图。能看懂电工、电子较复杂的电路图。能看懂专责区内各类电器施工图纸。能绘制电气设备维修中需加工的零件草图。六、管理能力全面质量管理方针专责区内存的问题，制订出改进措施，并组织实施。能对专责区内电气运行、维修中消耗的各种材料、元器件、电线、电缆等进行经济核算。能写出电气设备大修的检修报告。七、其他相关能力能对供、用电设备及系统提出合理化建议。熟练掌握钳工、管工的一般操作技能。具有一般的起重工作能力。具备培训指导初级的能力。高级化工维修电工必备知识基础知识掌握中专电工技术基础知识。掌握中专电子技术基础知识。掌握中专电力拖动有关基本知识。专业技术知识能对绝缘油色谱分析结果进行判断。掌握专责区内的有关继电保护，高压试验的原理及调试知识。懂得程控机、数控机、磁放大器及电气自动化的基本结构原理。熟练常用复杂控制线路及特殊电气设备构造原理及其控制过程。工具设备知识具备根据被测设备的状况、选用合适的测试仪表及工具的知识。安全防护知识全面掌握专责区内电气设备可能发生的事故性质、危害及预防措施。全面掌握专责区内对电气设备的防腐、防爆、防火的要求及其处理知识。管理知识练掌握全面质量管理有关知识，着重了解生产管理、设备管理、安全管理、环保管理、能源管理及班组管理等基本内容。其他相关知识熟悉专责区内化工生产工艺知识。技能要求工艺操作能力能组织和承担专责区内各种电气设备大修后的交接验收及试车投运工作。能够及时发现和消除复杂的电子线路及自动线的一般故障并能与工艺密切配合，指导其操作与使用。能对高压电气设备的试验结果分析判断，提出改进方案。能正确判断绝缘油分析试验结果、并提出处理意见。能编制专责区内电气设备的大修计划并组织实施。了解新技术发展趋势，提出改进措施，总结和推广先进经验。应变和事故处理能力在各种复杂情况下能及时发现，熟练地组织处理专责区内电气设备在运行中的异常现象和事故，能寻找和分析事故原因，并提出处理改进报告。能对专责区内电气设备组织安全检查，对不安全因素能及时采取有效措施。能全面提出专责区内电气设备可能发生的事故性质，危害及预防措施。设备使用维修能力能熟练修理有关电子仪器，解决有关的电工测量仪表，仪器的缺陷和试验中的疑难问题。具有扩展使用现有测试仪器、设备的能力。工艺（工程）计算能力对复杂的低压电路进行计算。能对专责区内电子线路工作状态的计算。识图制图能力看懂较复杂的供电及用电设备的电路图和二次接线图。能看懂设备安装的施工图及绘制零部件草图。管理能力能将全面质量管理、目标管理和网络技术等现代化管理手段运用于各种管理，确保专责区内电气齐备、及自动化装置安全稳定运行。其他相关能力具备培训指导初、中级工的能力。能配合做好计量、节电、能源管理工作。

电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.2004和2005举办了两次关于氢能经济的中美双边会议.今年一月,中国科学院院士局召开了关于"石油替代能源"的研讨会,主要讨论石油资源可持续性分析,石油的替代能源,氢能燃料和我国的石油替代能源.并要组织人员进行软课题研究.3.氢能的问题3.氢能的问题(1)氢的价格氢的制备,储存和运输中的价格问题,是影响走进氢能时代的很关键的问题.要降低其价格,必须形成氢的制备,储存和运输的网络.(2)廉价清洁的制氢技术问题(2)廉价清洁的制氢技术问题目前制氢效率很低,氢的制取要消耗大量的能量,因此寻求大规模的廉价清洁的制氢技术是各国科学家共同关心的问题.(a)化石燃料制氢:目前,96%氢从化石燃料制备,技术成熟,但要造成环境污染.(b)电解水制氢:技术成熟,但耗能多,价格高.一般每生产1立方米的氢气,需要消耗4.2-6度的电能,其能量转化率不到32%.(c)生物质制氢:有可再生,产量大,可储存,碳循环等优点,从中长期看是最有前途的制氢方式.目前生物质制氢效率低.(d)生物制氢:国内外在选育高效产氢菌株工作进展不快,制氢效率低.(e)风能制氢:用风能发电来电解水产生氢,技术上没有问题,降低成本和风能发电量少是主要的问题.(f)太阳能制氢:该法还处在基础研究阶段,离商业化还有较远的距离.(3)氢的储运问题(3)氢的储运问题氢的储运技术主要解决储运的安全性和成本,现在由于储运技术不过关,因此浪费了许多氢.许多工业过程,如炼油,炼焦,氯碱,合成氨,合成甲醇及煤气制造等多有大量的副产品氢气,只是由于储运技术的问题而不能被利用.我国每年放空和烧掉的氢气至少在1010标立方米以上.因此解决氢的储运问题也是走进氢能时代的一个很关键的问题.目前氢的储运还有很大问题.(a)高压储氢:储氢量少,只有1%左右,还有不安全的问题.(b)液氢储氢:很不方便,储氢设备大,蒸发损失大.(c)吸附储氢:这是目前的研究热点,但储氢容量还较低,一般不超过2%.镁合金储氢在3%,但储放不可逆.热门一时的纳米碳管储氢也已没有了希望,最终的储氢量也只有1%左右.(e)化合物储氢:放氢不容易.(4)燃料电池还没有商品化用氢作燃料的燃料电池的出现是促进氢能利用的重要原因.近年来,由于化石燃料资源短缺和环境污染日趋严重,各国对燃料电池的研究十分重视.美国《时代周刊》把燃料电池列为21世纪十大高新科技之首,燃料电池已被认为是21世纪极具应用前景的一种新型能源系统.虽然燃料电池有很诱人的优点,而且燃料电池的发展已有100多年的历史,但至今还没有一种燃料电池已经真正商品化,因此,燃料电池何时才能商品化是一个与氢能利用密切相关的问题.4.反对氢能的意见4.反对氢能的意见(a)氢以化合物形式存在,制氢要消耗能源.它不是一种能源,而是能源的流通手段.(b)氢的泄漏会改变气候.氢不可避免泄漏,泄漏量可达15%.泄漏的氢会在大气形成水雾,它会象二氧化碳一样,使天气变暖.(c)现在一般用高压氢作燃料电池燃料,氢的泄漏会产生很大的不安全性,手机等的火花就会使泄漏的氢发生爆炸.(d)冰岛能做的,其他国家不一定能做,冰岛的氢都是电解水制得的,因该国70%的电是由地热和水电站产生的.(5)氢的清洁生产要用风能和太阳能.据估计,如用风能发电制氢,当风能发电量达到美国6%的用电量,风能发电机要占的面积要有半个加州那么大.(6)布什承诺投资120亿美元用于氢能的研究是一个微不足道的投资.美国去年用于核能和矿物质燃料方面的研究经费大于氢燃料的研究经费.美国推行"健康婚姻"的预算就有150亿美元.美国用于伊拉克战争的经费每月390亿美元.(7)氢燃料电池价格昂贵.目前内燃机成本为每千瓦50美元,而氢燃料电池为800美元.估计大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氢站也要花费大量的资金.五.燃料电池加速氢能利用1.燃料电池的优点.(1)燃料电池是一种高效清洁的能量转换系统,可降低环境污染和气候异常.(2)燃料电池能高效利用生物质转化产生的气,液物质和氢作燃料,因此,能促进氢能的利用.(3)燃料电池的发电效率不受体系规模限制,小型燃料电池同样能够实现高效发电,适合于生物质分散性的特点.2.燃料电池定义燃料电池是一种不经燃烧直接以电化学反应的方式将燃料的化学能转变成电能的装置,只要连续供应燃料,燃料电池就能连续发电.3.原理阳极反应:H2=2H++2e阴极反应:1/2O2+2H++2e=H2O总的反应:H2+1/2O2=H2O4.燃料电池分类碱性燃料电池(AFC)(1)碱性燃料电池(AFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Ag,氧化剂:氧电解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作温度:60-80oC用途:航天器和潜艇的动力源优点:比能量和比功率高缺点:对CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料电池(PAFC)磷酸燃料电池(PAFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:98%磷酸工作温度:200oC用途:家庭住宅能源和汽车动力源优点:稳定性好,已有商品生产缺点:用贵金属作催化剂,价格高.(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含水的质子交换膜工作温度:60-8