《油田化学》讲义
《油田化学》讲义
第一章绪论
一、石油和天然气的开采，原油加工前的预处理
1．储油系列
石油储存在地下，其聚集的体积量从几立方毫米到几十亿立方米之间。石油储量达数千吨或更多的油藏才具有开采价值。这样的油藏公布在孔隙性和渗透性岩层中，例如砂岩、石灰岩和粒土。岩石的孔隙度具有重要意义，岩石的孔隙度越大，储存的石油越多，油藏深度通常为500～3500m，主要储量分布在800～2500m 的深度。现在的深井和超深井发展以及海洋钻井发展。
2．开采石油的方法、钻井
在十几世纪中期，开始从钻凿的井中进行机械采油。第一口井是1859年在美国钻成的。
在采用原始的顿钻法时，靠机械绞车升降的专门钻头冲击破碎岩石，破碎的岩石定期用打捞筒捞出来。
在采用旋转钻井法时，利用旋转钻头钻透岩石。工业性钻井工作是利用固定式的重型钻井机械进行的。开始先往井里下一根钻杆，然后根据井深的增加接上新的钻杆。为了清除钻碎的岩石，采用泥浆循环洗井。
3．油井开采石油的方法
在油井采油中，可利用以下三种方法中的任何一种自喷采油、压缩机和（气举）采油、深井泵抽油。
自喷采油时，石油是靠雨层云能量的压力喷出地面的。石油的憋喷会造成石油和伴生气的损耗，并可能造成火灾和井毁事故。为了防止自喷井可能发生的事故，在开始采油前，在井中下入油管，并在井口安装能耐高压的设备。
久而久之，油层中石油的压力下降，石油不能靠自身的能量升到地面上来，不得不采用压缩机或气举法代替自喷法。在井里圆心下入两套油管，通过所形成的空间注入石油气，注入的气体与石油混合将石油升举到地面上。
由于油层的衰竭，油层中石油的压力可能降价致使压缩机法的效率也变得很低，注入的气体很多，但油出得很少。在这种情况下，要采用深井泵法采油。
由于自然地质条件的不同，存在各种油气驱动方式：水压驱动、气顶驱动、弹性驱动。水压驱动可以保证从油层中充分开采石油。为了保证充分地开采石油，
开发油田的现代系统规定的地层注水，人为建立水压驱动。有边缘外注水和边缘内注水两种方法（式）。边缘外注水用于面积不大的油田，注水井呈环状布置在油藏的周围。边缘内注水适用于大面积的油藏，用注水井将油层切割成条带，在每个条带内布置3～5排生产井。平均每5～6口生产井就有1口注水井。这就是油层的改造和油水井的化学改造。
4．外输前石油的收集和处理
从地下采到地面的石油含有伴生气、水、矿物盐和机械杂质。这种混合物沿管线进入多井计量装置，测量油量及其中水和气体的含量，石油从多井计量装置进入矿场或处理站集油干线输送到外输和的处理装置分离出伴生气的石油进入脱水、脱盐装置，将水脱至0.2～0.8%，盐脱至80～1000mg/L。从油分离出来的含盐水净化处理，然后回注油层。
二、油气开采过程中需解决的主要问题
（一）钻井过程中
1．钻头与钻杆和地层摩擦产生大量的热，需降温和润滑，延长钻具的使用寿命。
2．清除井底钻屑
3．平衡地层压力，防止发生井喷、井漏、井卡、井塌等复杂的井下问题。
4．稳定井壁。
这要通过选择和调配合适的钻井液体系，以满足钻进不同的、复杂的地质条件下钻井需要。
（二）采油中出现和需要解决的问题
在采油过程中有油层的问题也有油水井的问题：
1．油层的问题集中表现在采收率不高。虽然油田不同，驱油方式不同，但目前大多数油田的采收率，一采、二采、三采的总采收率不超过50%。由于油层采收率不高，使相当数量的原油留在地下采不出来。
例如驱油中的聚合物驱、表面活性剂驱、泡沫驱、碱性水驱油……
2．油井的问题主要体现在下列5个方面：
（1）油井出砂；
（2）油井结蜡；
（3）油井出水；
（4）稠油井开不起来；
（5）油井由于各种原因引起的产量降低。
这就是通常讲的油井的砂、蜡、水、稠、低五大问题。
3．水井的问题，主要有出砂和水注不进去的问题以及注水剖面不均匀，产生注水效率低。
（三）油气集输中的问题
1．石油外输前要脱掉油中的伴生气；
2．石油外输前要脱掉盐；
3．石油外输前要脱掉水、破乳；
4．石油外输前要脱掉有时要降粘。
（四）油田水中的主要问题
水是石油的天然伴生物，目前我国大部发油田采用了注水开采方式，每生产1吨石油约需2～3吨水。因而水和原油生产关系极大。
1．水对金属设备和管道的腐蚀
2．污水中大量的成垢盐类随温度、压力的变化，以及因与不同水质的水混合，将出现结垢、堵塞现象。
3．污水中含有大量的有机杂质，为细菌的繁殖提供了环境，细菌毓使泵和管道堵塞。
4．污水的不合理排放对环境的污染问题。
三、什么是油田化学
油田化学就是用化学方法应用化学剂解决钻井中、采油中、石油集输中、油田水处理中遇到的问题的一门学科。
它主要包括钻井液化学、采油化学、油田水处理化学等。是在生产实践中建立和发展起来的一门新兴学科，它在油气开发和开采中起着越来越重要的作用。
它包括钻井液、完井液的处理剂及其应用技术；酸化液和压裂液添加剂及其应用技术；油田水处理剂及应用技术；化学堵水剂和调剖剂及其应用技术；化学防砂剂及其技术；三次采油化学剂及其技术……有机物、无机物、高分子化合物、表面活性剂、天然物、//成化合物……
四、主要参考书
1．《钻井液化学》开发系泥浆教研室，石油大学出版社
2．《采油化学》开发系采油教研室，石油大学出版社
3．《采油用剂》赵福麟编著，石油大学出版社
4．《油田化学剂新发展》美国专科文献汇编，石油工业出版社
5．《油田化学》佟曼丽主编，石油大学出版社
6．《油田水处理技术》陆柱等编，石油工业出版社
7．《油田化学原理与技术》马宝岐，吴安明，石油工业出版社
8．《泥浆工艺原理》黄江仁等编，石油工业出版社
第一次深讲到这儿。
第二次课
第二章钻井液和钻井液化学
第一节钻井液
一、钻井液及其在钻井中的功用
1．所谓钻井液，是指在旋转钻井工程中用作洗井的流体的总称。是由不同液体、固体以及化学处理剂混合而成的胶渗悬浮体。
钻井液通过钻杆与地层或钻杆与套管之间的环形空间循环上返至地面，这绵性能的好坏直接关系到钻井的成败，人们常以钻井液是钻井的血液来比喻其重要性。随着钻井生产的发展和泥浆技术水平的提高，人们对于泥浆在钻井中的作用和认识也有逐步提高，特别是七十年代以来泥浆技术的重大进展，使钻速明显提高，钻井成本继续下降，充分显示了泥浆在钻井工作中的重要性。
2．泥浆的主要功用：
（1）携带和悬浮钻屑。泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的岩屑从井底带出井眼。当接单根或临时停止循环时，泥浆又把井眼内的钻屑悬浮片，不致很快下沉，防止沉砂卡钻的危险。
（2）稳定井壁。井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础条件，也是泥浆措施的基本立足点。泥浆的组成必须对钻遇的泥页岩的水化膨胀和发散具有较强的抑制作用。同时，泥浆的滤失性能应有利于在井壁上形成薄而韧、摩擦系数小的泥饼。
（3）冷却和冲洗钻头、润滑钻头
钻井过程中，钻头、钻柱与地层摩擦产生大量的热，但地层的温度比钻井液高，因而这些热量很难被地层散发掉，必须用循环的钻井液带至地面散发掉，从而起到冷却钻头和钻杆的作用。钻井液中加有各种润滑剂或原油，能对钻柱有一定程度的润滑作用，从而降低钻柱扭矩，延长钻头寿命。
4．平衡地层压力，调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问题。
三、钻井液的组成和分类
（一）组成
不同组成的钻井液具有要求的性质，可实现所要求的功用。钻井液是由不同的固体（如粘土）、液体（如水、油）以化学处理剂（如母宁）混合而成的胶体悬浮体，目前有两种基本类型：
（二）分类
1．水基泥浆
连续相是水，水可以是淡水、海水、硬水、软水等，内相包括固体、液体和气体。活性固体受化学剂处理以后可以控制钻井液的性质。
2．油基钻井液
连续相是油，非连续相是水，水含量可由5～50%，含水5%以上的称为油包水乳化泥浆，低于5%的称为油基泥浆。
（1）油包水泥浆——以柴油或原油作分散介质，水及有机膨润土或其它的亲油粉末物质作分散相，加乳化剂等处理剂配制而成。主要特点是：热稳定性高，有较好的防塌效果，对油气层的损害小，常用于超深井的高温地段，钻进易塌地段。
（2）油基泥浆——由柴油或原油和氧化沥青或有机膨润土及有关处理剂配成。主要特点是，对油层损害小，抗可溶性盐浸的能力强。
大部分地区使用水基钻井液。油基钻井液由于成本高一般用于钻高温、复杂的水敏地层，钻大斜度的定向井和水平井，或者水基钻井液会使油层严重破坏的地层。
三、钻井液体系简介
1．自然钻井液体系：开始于1904年—1921年间，使用清水钻井，不加任何处理剂。使用时经常出现复杂井下问题。
2．细分散钻井液体系：（Na一基泥浆）1921——以后。在本阶段中，由于人为地加入粘土垭配制钻井液，并加入一些化学分散剂如纯碱、烧碱、母宁等，使粘土充分分散，大大改善了钻井液性能。随着井的加深，井温的升高，此种钻井液对地层的盐类和粘土特别敏感，性能不稳定，粘度和切力变化比较大。——特点是粘土颗粒高度分散。
3．粗分散钻井液：1946—以后。其特点是采用了多种无机盐作抑制剂；如CaCl
2等，配合以耐盐的降粘剂（稀释剂）、降滤失剂而配制成粗分散体系，从而大大提高了其耐温和抗各种侵污能力。
（这些聚合物既能提高钻井液的动切应力，具有较好的携砂、钻悬浮钻屑的能力，又能降低钻井液的失水量。）
4．不分散低固相聚合物钻井液体系：1966～以后。其特点是使用了有选择性絮凝剂（高分子聚合物抑制剂），如聚丙烯酰胺及其衍生物，醋酸乙烯酯与顺丁烯二酸酐的共聚物。它们可以对岩屑起色被作用，控制分散。配制时保持低固相含量（小于4%），因而大大提高了钻速。
5．无固相钻井液体系：使用于1966年以后。研究认为，降低固相含量尤其是粘土，有利于提高钻速和保护产层。本体系使用无机盐、油类、气体为基础，配合以各种高聚物、桥连剂等组成，不含或极少含固相粘土。
* 概括来讲，泥浆类型从细分散的钠基泥浆发展到粗分散的钙处理泥浆、盐水泥浆；从水基泥浆发展到油基泥浆、油包水乳化泥浆；从无机处理剂、一般有机处理剂发展到高分子化合物和表面活性剂。
第二节 钻井液性能要求与调整
钻井液要充分发挥它在钻井工程中的作用，必须具备合适的物理、化学性能，并依此作为判断钻井液质量的标准和调整钻井液的依据。
一、钻井液的滤失和造壁性
1．滤失性
在钻井过程中，由于液柱压力与地层压力差的作用下（以及浓度），钻井液的水流向地层渗透的现象称为滤失性。
2．造壁性
钻井液在滤失水的同时，其中固体颗粒在井壁上形成一层滤饼，称为造壁性。
3．滤失的类型
（1）瞬时失水：从钻头破碎岩石形成井眼的瞬间开始，泥浆、泥浆水液的地层渗透，在一段很短的时期内泥饼尚未形成，称为瞬时失水。
（2）动滤失：在泥浆循环的情况下泥饼建立、增厚，直至平衡，而单位时间内的失水量也由开始的较大逐渐减小以至恒失，这一段属于动滤失过程。
（3）静滤失：当钻井若干时间以后，开始起钻、停止循环泥浆，这时由于泥
浆液该冲刷泥饼的力量不在了，随着失水过程的进行泥饼逐渐增厚，失水也逐渐减小，这是静滤失过程。
4．滤失量
规定在一定的压差下和温度下，通过45.8±0.6cm 2过滤面积的滤纸，经过30min 后滤液的数量称为滤失量，单位是（ml）。
（1）钻井液滤失量有API 滤失量：即在686Pa 压差下，以及常温下测定的滤失量。
（2）钻井液高压高温滤失量：在1034.25Pa 的压差和150o下测定的滤失明量。
5．滤失量大造成的危害
泥浆的失水量过大会引起：（1）水敏性泥岩、页岩的垮塌；（2）损害油、气产层。
泥浆的失水量过大造成滤饼过厚会引起：（3）起钻具时提力增加，甚至遇卡；
（4）妨碍套管的顺利下入，不利于固井时水泥与井壁的胶固，影响固井质量。
5．滤饼的质量
好的泥浆的滤饼一定要薄、致密、韧性好（能经受泥浆流循环时的冲刷），滤失量低。
6．影响钻井液滤失量和滤饼质量的因素 经数学推导和物理模型简化，钻井泥浆的滤失量可和达西上式表示：
u
t P C C K A u t P C C K A V m c m
c f ?Δ?=?Δ?=)1()1(
其中：
A——滤饼面积（cm 2）；
K——滤饼的渗透率（达西）；
U——钻井液滤液粘度（厘泊）；
ΔP——压差（Pa）；
T——时间（s）。
C c ——滤饼中固相的体积分数；
C m ——钻井液中固相渗透分数；
)1(?m
c C C ——固相含量系数。
其中)1(?m
c C C 、K 主要由钻井液固相含量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具体来讲：
（1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高钻井液固相含量的方法来降低滤失量。
（2）降滤失剂如CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯等能堵塞滤饼的孔，降低K。
二、钻井液密度
1．定义：指单位体积内钻井液的质量Kg/m 3。
2．作用：主要用来调节钻井液的静液柱压力，以平衡地层压力，防止发生井喷、井塌。
3．要求：必须根据所钻地层的孔隙压力、破裂压力以及钻井液的流变参数加以确定。
4．调整：（1）提高密度采用合格的加重剂和石灰石、重晶石；（2）降低密度可采用加水稀释，或是气体或加稀的处理剂。
三、钻井液的流变性（不是本课程所研究内容）
三、钻井液的固含量
1．定义：泥浆中所含固相物质的多少称为泥浆的固相含量，一般用体积来表示。例如钻井液的固相含量是8%，也就是说钻井液系统中固相物质的体积占整个钻井液总体积的8%。
2．分类：根据钻井液中固体的性质可将其分为两类：
（1）活性固体——这些固体在水中水化分散，它们的物理化学性质受水中离子和钻井液处理剂的影响，如粘土。
（2）惰性固体——这些固体不溶于水，它在水中也不水化分散，如重晶石、石灰石、砂子等。
3．钻井液固含量对钻速的影响
钻井实践证明：空气和天然气是钻速最快的流体。水是钻速最快的液体，当水中加入固体物质以后将导致钻速下降。固相含量是影响钻速最主要的因素，因而现代钻井工艺中特别强调控制固相含量。固相中粘土比其它固体对钻速的影响要大。
四、钻井液的酸碱度、酚酞碱度和甲基橙碱
1．PH值：PH=-log[H+]一般钻井液的PH值控制在8.5～11.5之间。
2．酚酞碱度：当PH值降到8.3所需酸的数量称为酚酞碱度，一般用Pm表示钻井液的酚酞碱度。用Pf表示钻井液滤液的酚酞碱度，单位是ml。
其意义是：钻井液中除OH-外还有CO
32-、HCO
3
-，当PH=8.3时，OH-+H- → H
2
O反
应完成，但HCO
3-还存在：CO
3
2-+H+ → HCO
3
-。一般钻井液控制存在1.3～1.5ml。
3．甲基橙碱度
PH值降到4.3时所需酸的量称为甲基橙碱度。钻井液的甲基橙碱度用Mm表示，钻井液滤液的甲基橙碱度用Mf表示。
用途：当PH=4.3时， H+ +HCO
32- →H
2
O +CO
2
例如，为了对付地层Ca2+对钻井液的造成的侵害（使泥浆的性能不稳定），流动性和滤失性受到严重影响，称之为钙侵）。为此，可用石灰处理泥浆，辅助以其它处理剂配制钙处理泥浆。对钻井液进行滴定以确定石灰石钻井液体系内可溶性和不溶性石灰的含量。对滤失滤进行滴定以确定石灰在钻井液中的含量（Pf），不溶解石灰量可用Pm-Pf计算出来。通过PH酚酞碱度和甲基橙碱度可以计算出钻井液
中OH-, HCO
32-、CO
3
2-的浓度。
一些钻井液的最佳控制是基于PH值。
五、可溶性盐类含量
钻井液中含有多种可溶性盐类，它来源于地层和加入的化学剂以及配浆用水。通常用矿化度、含盐量、含钙及游离石灰含量表示。
1．总矿化度：是指钻井液中水溶性无机盐的总浓度；
2．含盐量：指钻井液中NaCl的含量。
3．含钙量：指钻井液中来游离的Ca2+浓度
4．游离石灰含量：指在钻井液中来溶解的Ca(OH)
2
含量。
可溶性盐含量对钻井液性能有一定的影响。
（1）配制较高含盐量的钻井液需消耗较多的处理剂费用较大，且会加剧钻具的腐蚀。
（2）钾盐有抑制粘土膨胀及分散的作用，故可以减轻粘土含量高时对油层的损害，并可控制地层造浆，有利于防塌。
（3）饱含盐水钻井液可抑制盐岩的溶解，防止井塌，获得规则的井眼。
因此，针对具体情况，对钻井液中各种盐的含量有不同的要求。例如淡水钻井液含盐量不得超过10kg/m3。而钻盐岩的钻井液的含盐量随时保持饱含状态，甚
至可以过饱含。对于水敏层，含一定量的K+或NH
4
+的钻井液有利于防塌。
第三节 粘土
粘土在钻井工艺中起着极其重要的作用，粘土的种类和数量直接影响钻井液的性能、井眼的稳定性以及油气层的保护。
粘土主要由粘土矿物（含水的铝硅酸盐）组成，呈颗粒状，其颗粒大多数小于2μm。它在水中具有分散性、带电性、离子交换性及水化性。这些性能对于处理与配制钻井液都具有重要作用，是主要的配浆用原料。
一、粘土矿物的结构
1．硅氧四面体与硅氧四面体晶片
其最最的结构单元是SiO
4四面体，多个SiO
4
四面体通过共用顶角上的一个、
二个或三个、四个氧原子连成链状、环状、片状或三维网状结构。在空间重复形成硅氧四面体晶片。
2．铝氧八面体与铝氧八面体晶片
铝氧八面体的六个顶点为氢氧原子团，Al3+或Fe3+、Fe2+、Mg2+质于八面体的中央，通常是Al3+。
这个单个的铝氧八面体通过共用顶角的原子或非原子团在空间重复形成晶片。（参见“钻井液与完井液的组织与性能”P28）
3．晶片的结构
四面体晶片与八面体晶片通过共价键以适当的方法结合，构成晶层（通过共价键连结在一起构成晶层），单元晶层面与面堆积在一起形成晶体，一个单元晶层到相邻的单元晶层之间的垂直距离称为晶层间距。晶层与晶层之间主要靠分子间力堆积在一起。
二、粘土的性质
（一）粘土的带电性
从电泳现象表明：粘土颗粒通常带有负电荷，粘土带负电是它具有一系列电化学性质的根本原因。
1．永久性（负）电荷
永久性电荷是由于粘土在自然界形成时发生晶格取代作用产生的。例如硅氧四面体中的四价硅被三价的全部取代，或者铝氧八面体中的三价铝为Fe2+、Mg2+取
代。这样粘土就有了救灾物资的负电荷。这种晶格取代的多少因不受PH值、介质的影响，这种电荷称为永久电荷。粘土的永久电荷大部分分布在粘土晶层的层面上。
2．可变（负）电荷
粘土所带电荷的数量随介质的PH值改变而改变，这种电荷称为可变负电荷。产生原因是：
（1）铝氧八面体中＞Al-OH是两性的，在碱性介质中电出H+，使粘土带负电荷；在酸性介质中则电离出OH-，使粘土带正电荷。一般情况下钻井液呈碱性，所以粘土带负电荷。
（2）粘土晶层在外力作用下发生断裂，则在断裂的边缘处可能带负电，可能带正电荷。
3．可变性（端面）正电荷
研究表明，当粘土介质的PH值小于9时，粘土晶体端面上带正电荷，这是因为裸露在边缘上的铝氧八面体在酸性条件下从介质中解离出OH-。
＞Al- OH → ＞Al++OH- （两性偏碱性）
粘土的正电荷与负电荷的代数和为粒土晶体颗粒的净电荷数。粘土的负电荷数一般多于正电荷，所以粘土颗粒总起来讲是带负电荷。
4．粘土的交换性阳离子及其阳离子交换容量
（1）为了保持粘土的电中性，粒土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子。这些阳离子可以被分散介质中的其它阳离子所交换，因而称粘土的交换性阳离子。
（2）粒土的阳离子交换容量是指分散介质PH为7的情况下，粒土所能交换下的阳离子总量，记为CEC（cation exchange capacity），单位是阳离子毫克当量/100，它反映了粒土晶体的晶格取代度。
（二）粒土——水界面的吸附作用——离子交换吸附
钻井液中较重要的是因——液界面上的吸附（包括离子交换吸附）和油—水界面以及气—液界面上的吸附。
由于粘土颗粒带负电荷，它在溶液中能吸附阳离子，进行阳离子交换吸附。离子交换吸附是经常发生的，例如在泥浆中2Na+ 与 Ca2+的交换吸附，又如饱含盐水泥浆PH下降，Na+ 与 H2+的交换吸附。
1．离子交换吸附
就是一种离子被吸附的同时从吸附剂表面顶替出等电量的带相同电荷的另一
种离子的过程。
2．离子交换吸附的特点
（1）同性离子交换吸附 阳离子 阳离子
（2）等电量交换吸附 2Na+ Ca2+
（3）离子交换吸附是可逆的
3．离子交换吸附强弱的规律
（1）一般在溶液中浓度相关不大时，离子价数越高，与粘土表面的吸附能力越强，也越难从粘土表面上被交换下来，所以 Ca2+的吸附能力比Na+ 强。（见“泥浆工艺原理”P9）
（2）离子半径对离子交换吸附的影响：当相同价数的各种离子浓度相近时，离子半径小，水化半径也越大，离子中心离粘土表面越远，则吸附弱。
（3）NH
4+，H+离子半径小，水化半径也小（NH
4
+属多原子离子），H+与水形成H
3
O+，
它们在粘土中表面的吸附特别强。这也是泥浆性能的研究中格外重视PH值的重要原因。
（三）粘土的水化膨胀作用及分散
1．粘土矿物的水及水化
（1）结晶水
这是粘土矿物晶体构造中的一部分，只有温度高于300℃以上时，结晶受到破坏，这部分水才能释放出来。
（2）吸附水
靠分子间力，具有极性的水分子可以吸附到带电荷的粒土表面上，在粒土颗粒周围形成一层水化膜，随粘土颗粒一起运动。
（3）自由水
这部分水存在于粘土颗粒的孔道中，不受粘土的束缚。
2．粘土水化膨胀作用机理以及分散
各种粘土都可以水化膨胀，只是程度不同而已。
（1）表面水化膨胀——晶格膨胀
是由于粘土颗粒吸附水份子，从而形成水化膜。
粘土的内外表面水化时，水在晶层间凝结，引起晶格膨胀。
（2）渗透水化膨胀
由于晶层间的阳离子浓度大于液体内部，因而水发生浓差扩散，进入层间，
因此增加晶层间距，引起渗透膨胀。渗透膨胀引起的体积增加比晶格膨胀大得多。例如，在晶格膨胀范围内，每克粘土大约吸收0.5g的体积约增加1倍，而在渗透膨胀范围内，每克粘土可吸附10g水，体积可增加20～25倍。
3．影响粘土水化、膨胀的因素
a．因粘土晶体的部位不同，水化膜的厚度也不相同
粒土表面所带的负电荷多，所以吸附的阳离子也多，粘土晶体表面的水化膜也厚。
粒土晶体端面上的电荷量少，因而水化膜也薄。
b.粘土矿的不同，水化作用的强弱也不同
蒙脱石的阳离子交换容量高，水化最好，分散度也高，颗粒细。（属于水化、膨胀、分散性粘土，又称为膨润土。）
而高岭石的阳离子交换容量低，因而水化差，分散度也低，颗粒粗，是非膨胀性粘土矿物。
c．因粘土吸附的交换性阳离子不同，其水膨胀程度有很大的差别（对于同一种粘土来讲）
如蒙脱石吸附Ca2+水化后，晶层间距仅为1.7×10-1nm，而钠蒙脱石水化后晶应间距为17～40×10-1nm。所以为了提高膨润土的水化分散程度，应采用纳膨润土，纳粒土是配制钻井液的好材料。
不同的交换性阳离子引起水化程度不同的原因是，粘土单元晶层间存在两种力，一是晶层间阳离子水化产生的膨胀力和带负电荷的晶层之间的斥力；另一种是粘土单元层间由于阳离子存在所产生的静电吸引力。而粘土的分散程度取决于这种力的比例关系。如果粘土单元晶层间与层间离子之间的静电吸引力大于晶层间的斥力，粘土就只能发生晶格膨胀。如果晶层间斥力大到足以破坏单元晶层——层间离子——单元晶层之间的静电吸引力，粘土便发生渗透膨胀。这种力使单元晶层分开，从而使粘土进一步水化分散形成细分散体系。
如果交换离子是Ca2+，则晶层间的静电吸引力大于晶层间斥力，只能发生晶格膨胀，只能形成粗分散体系。如果是Na2+则相反，形成水化分散好的细分散体系。
（四）粘土——水分散体系的稳定性
1．粘土颗粒表面的双电层结构
粘土晶体由于晶格取代作用，其晶层表面带有永久性的负电荷。这些负电荷 吸附等电量的阳离子作为补偿。当将粘土放入水中，这些补偿的阳离子一方面由
于浓度差有一种向水中扩散的趋势；另一方面，它们受到带负电荷晶体的静电吸引力。这相反的作用力使粘土层面吸附的阳离子以扩散的形式分布在水中，形成了扩散双电层，其特点是粘土表面紧密吸附着部分阳离子及其部分水化水，构成了吸附溶剂化层。其余的阳离子带着它们的溶剂化水分布在液相中组成扩散层。
以上讲的是粘土层面上的双电层构结。对于端面上带有部分负电荷或正电荷，同样也形成类似的扩散双电层结构。
2．粒土——水分散体系（胶体悬浮体）的稳定性、聚集和沉降
（1）稳定性
粘土水分散体系的稳定性主要源于胶粒间的相互排斥力，一方面是静电排斥力，另一方面是溶剂化膜的斥力。
a. 胶粒间的静电斥力
由于胶粒带负电荷，那么粒土胶粒之间存在静电斥力，阻碍胶粒间的结合、聚集、变大以大致沉降、沉积。
b. 溶剂化膜的斥力
粘土颗粒周围形成溶剂化膜，其中水化膜中的水分子是定的排列的，当粘土颗粒相互接近时，水化膜被剂压变形。水分子之间的吸引力促使水分子恢复产来的定的排列，这样水化膜就表现出弹性，阻碍了粘土颗粒布朗运动可能产生的聚集、沉降。
（2）粒土——小分散体系的沉降（胶片悬浮体）
电解质能使溶胶发生聚沉。这是因为电解质能减少溶胶颗粒的电动电位，中和粒土颗粒表面的负电荷从而减小了颗粒间的斥力，同时也使颗粒的溶剂化膜变薄，溶剂化膜斥力也降低。从而使粘土颗粒在分子间力作用下聚集变大，从而沉降。（使吸附层变厚、扩散层变薄，电动电势降低）。
（3）高分子化合物对溶胶的保护和絮凝作用
a．保护作用或护胶作用
在溶胶中加入一定量的高分子化合物，能显著提高溶胶对电解质的稳定性，这种作用称为高分子的扩胶作用。
这是因为高分子化合物吸附在粒土颗粒表面形成一层分保护胶膜，双电层结构稳定，它包围了粘土颗粒，使其亲水基伸的水中，并具有一定水化膜厚度，所以胶粒间相互接近的吸引力大大减小，从而增加了胶体的稳定性。
b．絮凝作用
当加入溶胶中的高分子数量低于保护作用所需的数量时，往往使溶胶对电解质的敏感性大大增加，聚沉能力增加，这种作用称为高分子的絮凝作用。有时甚至不加电解质，高分子也能使溶胶聚沉，这种高分子称为有机高分子絮凝剂。
这是因为高分子浓度低时，其分子可以同时吸附在几个粘土颗粒上形成多点吸附，通过塔桥的方式将几个胶粒连结在一起，再由于高分子本身的链段旋转、卷曲使胶粒聚集在一起而产生沉淀。
（五）K+在粘土中的特殊作用
伊利不是不易水化膨胀的粘土矿物，不发生渗透膨胀，水不易进入晶层之间。这是因为天然的伊利石晶层间有K+，K+与晶层之间负电荷的静电吸引力非常强。K+的大小恰好镶嵌在相邻晶层间氧原子网络形成的空穴中，有几个氧原子与K+键合。因此，K+的联结使晶层非常牢固，K+是不能交换的。然而在粘土表面的K+可以发生离子交换。因此，其水化作用仅限于外表面，水化膨胀时，其体积的增加的程度比蒙脱石小得多。利用K+的这一特性，当钻井钻遇到钻土层时，为了抑制地层的水化膨胀而引起的井塌、井漏，在钻井液中可以加入适量的K+起抑制水化膨胀作用。
第四节 钻井液化学添加剂
为了调整和控制钻井液性能，单独使用汪悬浮液或用机械设备处理钻井液的化学处理，以改变钻井液的物理化学和胶体性质。随着钻井工艺向高速优质、超深井、钻井液体系亦不断发展，泥浆处理剂的种类也在不断地增加和更新。目前，美国泥浆处理剂已超过二百种，我国也发燕尾服了近百种。按处理剂在泥浆中所起的作用不同，可将泥浆处理剂分成以下十六类：（1）碱度和PH值控制；（2）杀菌剂；（3）除钙剂；（4）腐蚀抑制剂；（5）消泡剂；（6）乳化剂；（7）降滤失剂；（8）絮凝剂；（9）起泡剂；（10）堵漏剂；（11）润滑剂；（12）页岩稳定剂；（13）表面活性剂；（14）稀释剂和分散剂；（15）增粘剂；（16）加重剂。为了叙述方便，将一些常用和重要的处理剂分为无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂三大类，分别对其结构、性能和作用原理作介绍。
一、无机处理剂
1．纯碱
又名苏打，无水Na
2CO
3
为白色粉末，比重为 2.5，易溶于水，水溶液呈碱性
（PH=11.5）.
纯碱在水中电离和水解：
Na
2CO
3
= 2Na+ + CO
3
2-
CO
32- + H CO
3
- + OH-
H CO3- + H2O H2CO3+ OH-
纯碱在钻井液中的动用：
a. 促使粘土的水化和分散，使钙粘土变成水化、分散好的钠粘土，起离子交换作用。用于配制钠基泥浆。
b. 沉降Ca2+ 以处理钙侵
Ca2+ + Na
2CO
3
= CaCO
3
↓+ 2Na+
2．烧碱
乳白色晶体，d
4
20 2～2.2，易溶于水，溶解时放热，水溶液呈强碱性（PH=14）。
烧碱在钻井液中的主要功用：
a. 用于控制钻井液的PH值；
b. 控制Ca2+ 浓度，Ca2+ + 2OH- → Ca（OH）
2
↓
c. 与母宁、褐煤等有机配成碱液，使其有效成份变为溶解态。
3．石灰
生石灰是CaO，吸水后变成Ca（OH）
2
熟石灰，在水中溶解度不大。
在钻井液中的功用：
a. 提供Ca2+ ,使粘土的分散能力保持适度的粗分散，配合稀释剂和降滤失剂进行钙处理，以得到性能稳定的钙处理钻井液体系。
b. 提高钻井液的碱度；
c. 配制石灰乳堵漏剂。
4．石膏（CaSO
4
）
石膏有生石膏和熟石膏两种。生石膏CaSO
4·2H
2
O，为颗粒状，比重2.31～2.32。
熟石膏CaSO
4·1/2H
2
O为白色粉末，比重2.6～2.75。在水中的溶解度不大，微溶
于水。
功用：
（1）处理泥浆提供Ca2+ ，配制粗分散体系的钙处理泥浆，但不提供OH- .
（2）加重剂。
5．CaCl
2
功用：
氯化钙能大量溶于水中且其溶解度随温度增加而增加，它比石灰、石膏的溶
解度大得多，故可用来防塌性能较好的高钙泥浆。用CaCl
2
处理时常引起PH值降
低，同时CaCl
2
泥浆的PH值不宜过高，才能保证Ca2+的有效浓度。
6．食盐（NaCl ） 比重2.17
功用：
食盐在钻井液中的功用主要是用于配制饱含盐水钻井液，以对付盐岩层和防止地层塌震。（加高分子护胶剂）
7．重铬酸钠（Na
2Cr
2
O
7
·2H
2
O）
又名红矾，为红色针状结晶，比重2.35，有强氧化性，水溶液呈酸性：（易溶于水）
CrO72-+ H2O 2CrO742- + 2H+
功用：在泥浆中重铬酸钠能与有机处理剂起复杂的氧化还原反应，生成Cr3+。而Cr3+又能与各种多官能团的有机处理剂形成络合物（如木质素磺酸铬，铬腐植酶），增强有机处理剂的功能。
8．水玻璃（Na
2SiO
3
，NaO
2
·xSiO
2
）
又称泡花碱，一般为粘稠的半透明液体，比重1.52,PH=11.5～12，能溶于水和碱性溶液。
水玻璃在钻井液中的功用：
a. 水玻璃加入到泥浆后，可以部分水解成胶状沉淀：
可使部分粒土颗粒聚沉，从而保持较低的固相含量。
b.水玻璃泥浆对泥页岩的水化膨胀具有一定的抑制作用，所以有较好的防塌性能。
c.当水玻璃溶液的PH降至9以下时，整个溶液变成不流动的凝胶，利用这一特点，将混入水玻璃的泥浆打入预定井段进行胶凝堵漏。
9．FeCl
3
FeCl
3是棕褐色固体，d
4
20 2.90，易溶于水，其水溶液因水解呈现酸性：
FeCl
3 + H
2
O → Fe（OH）
3
+ HCl
水解产物Fe（OH）
3 是亲水性胶状物，Fe（OH）
3
胶粒带正荷，易被逞负电的
粘土颗粒吸附，从而使泥饼油滑细而致密，可以降低滤失量。因为水解产生酸，所以使用时应配合烧碱。 FeCl
3
是胜利油田创造的“铁胶泥浆”的处理剂。
主要化学成份是BaSO
4
，纯晶体为白色粉末。它不溶于水、有机溶剂、酸或碱的溶液。比重大，为4.3～4.6，现场使用的一般3.9～4.2，是常用的泥浆加重剂。为了使它很好地悬浮在泥浆中，一般细度要求99.9%能通过200号筛。
11．石灰石
主要成份是CaCO
3
，不溶于水，能溶于稀盐酸。比重为2.2～2.9。磨成细末作泥浆加重剂。其优点是不会堵死油气层，因在油井酸化时可被溶去。
概括起来讲，无机添加剂主要有下面几个功用：
（1）通过离子交换增加粘土的水化分散
如NaOH、Na
2CO
3
……，2Na+ = Ca2+，通过离子交换，使粘土的水化分散程度
提高，配制细分散的钠基泥浆。这种泥浆粘度、切力大、滤失量大。
（2）通过离子交换抑制粘土的水化分散
如CaCl
2、CaSO
4
、Ca（OH）
2
……，Ca2+= 2Na+，通过离子交换降低粘土的水化
分散，配合以其它有机处理剂，配制粗分散的钙基泥浆。
（3）调节钻井液的PH值（一般钻井液PH值控制在8.5～9）
（4）沉降某些有害的离子
如钻井液中侵入Ca2+ 、Mg2+等，将会削弱粘土的水化分散，滤失量增大。此时
可以加Na
2CO
3
或NaOH生成沉淀物而除去Ca2+、Mg2+。
（5）形成溶胶如Fe（OH）
3、Al（OH）
3
、SiO
2
·xH
2
O等，这些溶胶颗粒带正
电，可絮凝钻井液中的岩屑，同时改善滤饼质量，降低钻井液的滤失量。
（6）与有机处理剂生成可溶性的盐、络合物，使有机处理剂充分发挥作用。
二、有机处理剂
按主要作用一般将有机处理剂分为稀释剂、降滤失剂、絮凝剂和增粘剂。它们大多是水溶性高分子化合物。从来源看，可分为天然高分子及合成高分子。
（一）稀释剂
粘土的分散和其它各种因素如中解质造成的污染往往引起钻井液稠化，使钻井液的粘度和切力增高。由于井越钻越深，井温越来越高，钻井液稠化引起的问题变得越来越突出。为了控制钻井液的稠化，早在30年代末就开始使用脱水磷酸盐作稀释剂。在常温和低温下这类稀释剂的稀释效果良好，但在约65℃开始分散失效。40年代投入使用的母宁广泛地用作钻井液稀释剂，但也只适用于中深井。50年代投入使用的母宁和木质素磺酸钙处理的石灰钻井液和铁铬木质素磺酸盐处理的石膏钻井液分别出现高温固化和稠化的问题。从60年代早期到现在，钻高温
井使用的水基钻井液稀释剂主要是铬木质素磺酸和铁铬木质素磺酸盐。它们比聚磷酸盐和母宁有高得多的热稳定性，但在高温下也减效。80年代初美国合成了一种磺化苯乙烯——马来酸酐共聚物钠盐（SSMA）。这种共聚物具有非常好的热稳定性。近年来美国使用的合成聚合物稀释剂，大多是具有不同磺化度的乙烯型聚合物。据报导，这类聚合物既抗盐抗污染，又有很好的稀释和降滤失效果。
国内广泛使用的是铁铬木质素磺酸盐（FCLs），这种稀释剂一般只能抗温到150℃，与其它处理剂配合使用可以提高使用温度。目前仍缺乏更高抗温的稀释剂。
无论从使用的必要性还是从使用数量来说，稀释剂都是钻井液的重要处理剂之一。
1．钻井液稠化原因分析
钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网状结构是一般水基钻井液稠化的主要原因。
（1）配钻井液团的粘土一般是片状晶体颗粒。由于晶格取代，粘土颗粒表面带负电荷；又因断键，粒土颗粒端部又带部分正电荷，这样粘土颗粒不同部位的带电情况和水化程度就不同。一旦钻井液受到无机电解质的侵污时（NaCl、CaSO4……），由于它们挤压双电层结构，粘土颗粒所带净负电荷减少，水化层进一步变薄，粘土颗粒的这些部位即端——端、端一面容易相互吸引在一起。这种有斥有吸的作用结果，使钻井液中粘土颗粒形成空间网状结构。这样网状结构能包注大量的自由水，这些自由水只能随网状结构一起流动。这种网状结构形成后引起的后果是自由水的量减少了，因此钻井液就稠化了。
（2）当钻井液固相含量增高，由于粘土颗粒距离缩短，有利粘土网状结构的形成，也容易引起粘度和切力的增高。
（3）在聚合物的钻井液中，由于聚合物长链分子与粘土颗粒作用，或聚合物分子间的相互作用，形成空间网状结构，也会引起钻井液粘度增加、切力增大。
2．稀释剂的稀释作用机理及结构特征
多聚磷酸盐是30年代末用于钻井液的稀释剂，在低温下效果较好。其结构为：
（分子中有酯键，在碱性条件下可发生水解，温度越高，水解越快。）
可见多聚磷酸盐分子结构中有多个阴离子基团，一部分阴离子基团将带正电荷的粘土颗粒反转成带负电荷，同时形成厚的水化层；另一部分阴离子基团被粘
土颗粒边缘的断键处的-Al+吸引或螯合，这样清除了粘土颗粒端——端、端——面连接的根源，从而表现出良好的稀释作用。
3．常用的钻井液稀释剂
（1）丹宁
丹宁广泛存在于植物的根、茎、皮、叶、果壳或果实中，是多元酚的衍生物，属弱的有机酸。我国四川、广西、湖南一带生产的是五倍子单宁，它是由五个双没食子酸与葡萄糖所形成的缩合物。五倍子丹宁是从五倍子浸提制取的。五倍子经除虫和研碎后，在水中煮沸，即可将丹宁提取出来，经过提纯和干燥，就可得
到工业用丹宁。其分子式为C
76H
52
O
46
，分子量为1701。丹宁可溶于水，呈弱酸性，
加强酸至PH<5时，丹宁酸即沉淀析出。五倍子丹宁在水溶液中可以逐步地水解，生成双五倍子酸和五倍子酸（或没食子到）。在NaOH溶液中生成的是双五倍子酸钠和五倍子酸钠，这两种盐对钻井液都有稀释作用。
a. 结构
b. 稀释作用机理
从作用机理分析，母宁酸钠分子一方面通过相邻的酚羟基与片状粘土颗粒断键处的铝离子通过螯合键吸附，而剩余的—COONa提供负电荷并形成水化层。结果是拆散和削弱钻井液粘土颗粒间形成的网状结构，放出自由水，从而起到稀释作用。特别是抗盐性能差。
c. 现场使用
现场使用时将母宁粉和烧碱按2：1或1：1、1：2等重比配合使用，浓度常用1/10或1/5。
（2）母宁栲胶
母宁栲胶由红柳绿、落叶检能上能下等煮制成，含母宁为20～70%。与烧碱配成栲胶碱液后，其中起稀释作用的主要成份仍是母宁酸钠。栲胶与母宁的作用相同，差别在于栲胶含糖类较多，在温度较高时易醇，引起钻井液发泡、性能变坏，因此栲胶碱液只用于浅井和中深井。
栲胶与烧碱的常用配比为2：1或3：1，浓度取1/10或1/5。
（3）铁铬木质素磺酸盐（FCLS）
含有大量木质素磺酸盐的亚硫酸泥浆废液，经过发酵制取酒精和浓缩成黑褐
化工仪表及自动化实验讲义
化工自动化及仪表实验讲义 程万里编 过程装备与控制工程教学组 2002.9
目录实验须知 实验一热电偶温度计的使用 实验二电动温度变送器的调整和使用实验三电子电位计的校验 实验四温度控制系统实验（一） 实验五温度控制系统实验（二）
实验须知 1．必须自始自终以认真和科学态度进行实验。 2．实验课不能迟到，实验期间不得擅自离开岗位。 3．切实注意安全，不得穿背心和拖鞋进入实验室。在连接线路时应先切断电源，不许带电操作。 4．为了顺利地进行实验和取得好的实验效果，必须认真预习，写出预习报告，若指导教师发现有同学尚未预习，则不准其参加实验。 5．实验中如发生异常现象或事故，必须立即切断电源，并保持现场，即及时报告教师，共同处理。 6．要爱护公物，不得擅自拆开仪器仪表，非本实验仪器设备不得随便动用。 7．实验完成后，应切断电源，整理好一切仪器设备，并把原始记录交教师签字，经允许后方可离开实验。 8．实验后，每人应独立完成实验报告，报告与原始记录均按教师规定的时间上交。
实验一 热电偶温度计的使用 一．实验目的： 1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。 2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。 3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。 二．实验仪器： 1．管状电炉 2．自耦变压器（带电流表） 3．广口保温瓶 4．动圈仪 5．热电偶 6．接线板（带调整电阻） 7．手动电位差计 8．30cm不锈钢直尺 三．实验内容 （一）热电偶配手动电位差计测温： 1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。
《化工仪表及自动化》实验指导书
实验一 实验项目名称：温度传感器—热电偶测温实验及热电偶标定 实验项目性质：综合实验 所属课程名称：化工仪表及自动化 实验计划学时：2学时 一、实验目的 1.了解热电偶的结构及测温工作原理； 2.掌握热电偶校验的基本方法； 3.学习如何定期检验热电偶误差，判断是否及格。 二、实验内容和要求 观察热电偶，了解温控电加热器工作原理； 通过对K 型热电偶的测温和校验，了解热电偶的结构及测温工作原理；掌握热电偶的校验的基本方法；学习如何定期检验热电偶误差，判断是否合格。 三、实验原理： （1）由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。 图1-1 热电偶测温原理试验台 图（1-1）中T 为热端，To 为冷端，热电势()()()AB AB o E T T T ?=- （2）以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶。 四、实验所需部件： K （也可选用其他分度号的热电偶）、E 分度热电偶、温控电加热炉、温度传感器实验模块、数字电压表。 五、实验步骤： （1）观察热电偶结构（可旋开热电偶保护外套），了解温控电加热器工作原
理。 温控器：作为热源的温度指示、控制、定温之用。温度调节方式为时间比例式，绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热，红灯亮时加热炉断电。 温度设定：拨动开关拨向“设定”位，调节设定电位器，仪表显示的温度值℃随之变化，调节至实验所需的温度时停止。然后将拨动开关扳向“测量”侧，接入热电偶控制炉温。（注：首次设定温度不应过高，以免热惯性造成加热炉温度过冲）。 （2）首先将温度设定在50℃左右，打开加热开关，（加热电炉电源插头插入主机加热电源出插座），热电偶插入电加热炉内，K分度热电偶为标准热电偶，冷端接“测试”端，E分度热电偶接“温控”端，注意热电偶极性不能接反，而且不能断偶，万用表置毫伏档，当钮子开关倒向“温控”时测E分度热电偶的热电势，待设定炉温达到稳定时用电压表毫伏档分别测试温控（E）和测试（K）两支热电偶的热电势（直接用电压表在热电偶接线端测量，钮子开关还是保持倒向“E”分度热电偶方向）。每支热电偶至少测两次求平均值，并将结果填入表1-1。 （3）继续将炉温提高到70℃、90℃、110℃、130℃和150℃，重复上述实验，观察热电偶的测温性能，并将对应结果填入下表。。 （4）因为热电偶冷端温度不为0℃，则需对所测的热电势值进行修正 E（T，To）=E(T,t1)+E(T1,T0) 实际电动势＝测量所得电势＋温度修正电势 查阅热电偶分度表，上述测量与计算结果对照。 ，相对误（5）校热电偶热电势与标准热电偶温度的绝对误差为T T T ?=- 校标 。 差为()100% ?=-? T T T T T 标校标标 六、注意事项： 1、加热炉温度请勿超过200℃，当加热开始，热电偶一定要插入炉内，否则炉温会失控，同样做其它温度实验时也需用热电偶来控制加热炉温度。 2、因为温控仪表为E分度，加热炉的温度就必须由E分度热电偶来控制，E 分度热电偶必须接在面板的“温控”端。所以当钮子开关倒向“测试”方接入K 分度热电偶时，数字温度表显示的温度并非为加热炉内的温度。 七、思考题 将平台上的热电偶转换开关打向左边，显示的温度值是否正确？为什么？ 答：将转换开关打向左边，指示温度是标准热电偶K测试点温度，显示的温度与E分度热电偶有差别。当转换开关转向K分度热电偶时，温度数字温度并非为加热炉内温度，会引起误差。
化工原理实验讲义全
化工原理实验 讲义 专业:环境工程 应用化学教研室 2015.3
实验一 流体机械能转化实验 一、实验目的 1、了解流体在管流动情况下，静压能、动能、位能之间相互转化关系，加深对伯努利方程的理解。 2、了解流体在管流动时，流体阻力的表现形式。 二、实验原理 流动的流体具有位能、动能、静压能、它们可以相互转换。对于实际流体， 因为存在摩擦，流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞，而被损失掉。所以对于实际流体任意两截面，根据能量守恒有： 2211221222f p v p v z z H g g g g ρρ++=+++ 上式称为伯努利方程。 三、实验装置（d A =14mm ，d B =28mm ，d C =d D =14mm ，Z A -Z D =110mm ） 实验装置与流程示意图如图1-1所示，实验测试导管的结构见图1-2所示： 图1-1 能量转换流程示意图
图1-2实验导管结构图 四、操作步骤 1.在低位槽中加入约3/4体积的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试 导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀，打开回水阀后启动离心泵。 2.将实验管路的流量调节阀全开，逐步开大离心泵出口上水阀至高位槽溢流 管有液体溢流。 3.流体稳定后读取并记录各点数据。 4.关小流量调节阀重复上述步骤5次。 5.关闭离心泵出口流量调节阀后，关闭离心泵，实验结束。 五、数据记录和处理 表一、转能实验数据表 流量（l/h） 压强mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 压强 mmH2O 测试点标 号 1 2 3 4 5 6 7 8
化工自动化及仪表实验指导书
化工自动化及仪表实验指导书 浙江工业大学化学工程学院 化工自动化教研室
二零一二年四月． 实验一压力表与压力变送器校验 一、实验目的 1．了解压力表与压力变送器的结构与功能 2．掌握压力变送器的使用 3．掌握压力校验仪的使用 4．掌握压力表与压力变送器精度校验方法 二、实验仪器及设备 1．弹簧管压力表8台 2．压力变送器8台 3．XFY-2000型智能数字压力校验仪8台 三、复习教材 压力测量及仪表相关章节 四、实验内容及步骤 1、熟悉仪表 了解压力表、压力变送器测压原理、结构及功能，熟悉并掌握压力校验仪的正确使用。 2、压力校验仪准备 1）上电：按下压力校验仪后面板的电源开关，显示器倒计时3、2、1、0后自动校零，进入测量状态； 2）选择压力单位：按右向键，选择压力单位为MPa； 3）预压：为减少迟滞，先进行预压测试（将压力加到0.6MPa左右，泄压至常压，如此循环几次）； 4）调零：循环上述操作后，若压力读数偏离零点，按ZERO键即可压力调零； 5）管线接线：将导压管两头分别与内螺纹转换接头及压力校验仪压力输出接口连接。 3、压力表基本误差校验 1）将压力表压力输入口与内螺纹转换接头相连接并检查密封性； 2）正行程测量：将校验仪的手操泵产生的压力加到压力表上，改变压力表输入压力大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1； 3）反行程测量：将校验仪的输出压力加大至超过压力表满量程，并逐渐改变压力表输入压力的大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1； 4）误差计算： （P?P）指示输入最大值???100%相对百分误差压力表量程|P?P|入正入反最大值???变差100%压力表量程 1 4、压力变送器基本误差校验
安全生产标准化讲义材料
安全质量标准化综述：2页 开展安全质量标准化工作,宗旨就是贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，努力构建和谐的安全生产环境。以隐患排查治理为基础，提高安全生产水平，减少事故发生，保障人身安全健康，充分体现“以人为本”的管理理念，更好的保证生产经营活动的顺利进行。根据集团公司、装备公司以及省市安监部门的要求，我们今天安排了专题授课，授课的主题就是：安全质量标准化。2页 机械行业安全生产标准化历史背景35页安全生产标准化，早在我国80年代就有了这项活动。当时不少机械制造企业，为了使企业的安全生产工作规范化、标准化使企业安全管理真正地落实到实处，并建立自我约束，持续改进的长效机制，开展了这项工作。较早开展的有机械部属企业。 ●随着我国加入WTO，经济贸易全球化，企业面临的竞争压力越来越大，如何运用科学的管理方法，降低运营成本，减少风险，提高效益，一直是企业追求的目标。企业的安全生产管理中,如何控制或消除安全隐患，杜绝安全事故的发生，减少职业危害，确保员工的身体健康，这些都是我国企业与发达先进工业国家相比必须面对的问题。 ●为了全面推进企业安全生产标准化工作，使工矿企业(如煤矿、危险化学品、金属非金属矿山、烟花爆竹、冶金、机械)等安全生产工作有据可依，有章可循，在形式、要求、基本内容、考评办法等方面相对一致。 ●国家安监总局制定了《企业安全生产标准化基本规范》（AQ/T 9006-2010 ）。2010年4月15日发布，2010年6月1日实施，国家安全生产监督管理总局副局长孙华山2010年4月15日作重要讲话，并针对下一步贯彻该基本规范答记者。国家安全生产监督管理总局骆琳局长在《中国安全生产报》刊登了《理念新了、管理强了、基础实了》37页 开展安全生产标准化工作的重要性39页 一、是有利于进一步规范企业的安全生产工作。 安全生产标准化提出的要求明确、具体，较好地解决了企业安全生产工作干什么和怎么干的问题，能够更好地引导企业落实安全生产责任，做好安全生产工作。 二是有利于进一步维护从业人员的合法权益。 安全生产工作的最终目的都是为了保护人民群众的生命财产安全，安全生产标准化提出的各项规定，尤其是关于教育培训和职业健康的规定，可以更好地保障从业人员安全生产方面的合法权益。 三是有利于推动企业提升本质安全。 安全生产标准化明确提出了排查治理隐患和监控重大危险源，建立预防机制的要求，依据安全技术标准检查企业的安全设备和安全设施作为排查治理隐患和监控重大危险源必须的工作措施，这将有效的提升企业运用安全生产技术的水平，预防安全生产事故的发生。 什么是安全质量标准化63页 一、安全生产标准化定义 他是对以往安全生产管理的继承和拓展;同时又被赋予了新的内涵。对企业就是： 1、从基础管理入手，通过制定各种规程、运行程序、组织机构和职责等安全生产标准，将企业各个部门、各个环节的安全生产工作有机结合形成一个既有明确目标和任务，又能互相协调、互相促进的有机整体。
综合化学实验讲义
宁夏理工学院综合化学实验（试用版） 罗桂林陈兵兵陈丽等主编 文理学院化工系 2014年10月
目录 实验一过氧化钙的合成及含量分析.............................. 错误!未定义书签。实验二三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备及组成测定.................. 错误!未定义书签。实验三食盐中碘含量的测定（分光光度法）..................... 错误!未定义书签。实验四乙酸正丁酯的制备...................................... 错误!未定义书签。实验五水果中总酸度及维生素C含量的测定...................... 错误!未定义书签。实验六查尔酮的全合成........................................ 错误!未定义书签。
实验一过氧化钙的合成及含量分析 一、实验目的 1. 掌握制备过氧化钙的原理及方法。 2. 掌握过氧化钙含量的分析方法。 3. 巩固无机制备及化学分析的基本操作。 二、实验原理 在元素周期表中，第一主族和第二主族以及银与锌等均可形成化学稳定性各异的简单过氧化物；它们是氧化剂，对生态环境是有好的，生产过程中一般不排放污染物，可以实现污染的零排放。 CaO 2·8H 2 O是白色或微黄色粉末，无臭无味，在潮湿空气中可以长期缓慢释 放出氧气，50℃转化为CaO 2·2H 2 O，110℃-150℃可以脱水，转化为CaO 2， 室温下 较为稳定，加热到270℃时分解为CaO和O 2。 2CaO 2 =2CaO + O 2 △ r H m = mol CaO 2难溶于水，不溶于乙醇和丙酮，它与稀酸反应生成H 2 O 2 ，若放入微量的 碘化钾作催化剂，可作为应急氧气源；CaO 2 广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂和 油类漂白剂，CaO 2 也是种子及谷物的消毒剂，如将其用于稻谷种子拌种，不易发生秧苗烂根。 制备的原料可以是CaCl 2·6H 2 O、H 2 O 2 、NH 3 ·H 2 O，也可以是Ca（OH） 2 和NH 4 Cl， 在较低的温度下，通过原料物质之间的反应，在水溶液生成CaO 2·8H 2 O，在110℃ 条件下真空干燥，得到白色或微黄色粉末CaO 2 。有关反应式如下： CaCl 2 + 2 NH 3 ·H 2 O = 2NH 4 Cl + Ca（OH） 2 Ca（OH） 2 + H 2 O 2 + 6 H 2 O = CaO 2 ·8H 2 O 连解得: CaCl 2 + H 2 O 2 + 2 NH 3 ·H 2 O + 6 H 2 O ══ CaO 2 ·8H 2 O + 2NH 4 Cl 过氧化钙含量的测定，可以利用在酸性条件下，过氧化钙与稀酸反应生成过氧化氢，用标准高锰酸钾滴定来确定其含量。为加快反应，可加入微量的硫酸锰。 5CaO 2 + 2MnO 4 - + 16H+ = 5Ca2+ + 2Mn2+ + 5O 2 ↑+ 8H 2 O CaO 2的质量分数为：W（CaO 2 ）= *C *V *M /m
(最全)安全标准化资料清单
B 级要素 内容清单文件形式 1安全生产目标的管理制度 文本2安全生产目标制定的会议记录 记录3总体安全生产目标红头文件4 年度安全生产目标红头文件1、目标 5年度安全生产目标分解 文件6目标、指标实施计划 文本7目标责任书文本8奖惩考核制度文本9目标责任书奖惩考核记录记录10培训记录 记录11 安全生产目标和实施计划的调整记录 1设置安全管理机构、配备安全管理人员的管理制度文件2 设置安全管理机构红头文件3安全管理人员的任命 红头文件4成立安委会或安全生产领导机构红头文件5安委会会议 记录1发布安全生产责任制文件 红头文件2安全生产责任制文本3安全生产责任制考核记录 记录4主要负责人、各级管理人员和从业人员的安全职责文本5主要负责人的安全承诺书 文本6对管理层的安全生产责任制的培训记录7 对安全生产责任制进行评审与更新 记录 1 安全生产费用提取和使用管理制度文本2安全生产费用台账 文件 2.1组织机构 2.2职责 工贸行业安全标准化各要素资料清单 2、组织机构和职责 3、安全生产投入
3保险凭证文本 4工伤保险费、安全生产责任保险费缴费凭证 5安全生产费用使用 计划 文本 6员工工伤保险、安 全生产责任保险管 理制度 文本 1识别、获取安全生 产法律法规与其他 要求的管理制度 文本 2评审、更新安全生 产法律法规与其他 要求的管理制度 文本 3任命法律、法规的 获取部门 红头文件 4法律、法规、标准 清单 文本 5法律、法规、标准 发放记录 记录 6法律、法规、标准 文本库 文本 7法律、法规和标准 更新记录表 记录 8法律、法规培训记 录 记录 9法律、法规考试试 卷 文本 1企业安全生产规章 制度清单 文本 2企业安全生产规章 制度签发文件 红头文件 3文件发放记录记录4制度的培训记录 5员工遵循制度情况 的考核 记录 1岗位安全操作规程文本4.3操作规程2文件发放记录记录 3规程的培训记录 4员工遵守安全操作 规程的考核 记录 1安全生产法律法规 、标准规范的执行 和适用情况的评估 文本 4.4评估2规章制度的执行和 适用情况的评估 文本 3.安全生产投入 4.1法律法规、标 准规范 4.2规章制度 4、法律法规与安全管理制度
化工仪表及自动化实验手册
化工仪表及自动化 实验指导书 化工教研室
绪论 生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求得目标，在18世纪自动控制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后，自动化技术时代开始了。 随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化已经进入了计算机控制装置时代。自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展，在促进产业革命中起着十分重要的作用。特别是在石油、化工、冶金、轻工等部门，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展，大提高了劳动生产率，获得了巨大的社会效益和经济效益。 为了适应社会发展的需要，同时满足应用型本科院校的教学要求，本实验教材全面系统地介绍了化工过程检测仪表的基本知识，重点介绍工业生产过程中的压力、流量、物位、温度的检测原理及相应的仪表结构选用、实验装置和实验方法、注意事项以及数据处理等。同时除介绍工业生产过程中的自动控制系统方面的应用知识，还分别介绍了构成自动控制系统的被控对象、控制仪表及装置，在简单、复杂控制系统的基础上，介绍了高级控制系统与计算机控制系统。
目录 实验1 实验安全教育、配备实验仪器 (1) 实验2 常见化工仪表的认知 (3) 实验3 压力表校验 (7) 实验4 流量计的校核 (9)
实验5 热电偶的校验 .............................................................................................. (14)
实验1 实验安全教育、配备实验仪器 一、化工仪表及自动化实验室学生守则 化工仪表及自动化实验室守则是学生正常进行实验的保证，学生进入实验室必须遵守以下规则： （1）进入实验室，须遵守实验室纪律和制度，听从老师指导。 （2）未穿实验服，未写实验预习报告者不得进入实验室进行实验。 （3）进入实验室后要熟悉周围环境，熟悉防火及急救设备器材的使用方法和存放位置，遵守安全规则。 （4）实验前，清点、检查仪器，明确仪器规操作方法及注意事项（老师会给予演示），否则不得动手操作。 （5）实验中，保持安静，认真操作，仔细观察，积极思维，如实记录，不得擅自离开岗位。 （6）实验室公用物品（包括器材、药品等）用完后，应归放回原指定位置。 （7）爱护公物，注意卫生，保持整洁，节约用水、电、气及器材。 （8）实验完毕后，要求整理，清洁实验台面，检查水、电、气源，打扫实验室卫生。（9）实验记录经教师签字认可后，方可离开实验室。 二、实验课学习方法 （1）预习并写预习报告 认真阅读实验教材及相关参考资料，明确实验目的、理解实验原理、掌握实验方法、熟悉实验容并简明扼要的写出预习报告。认真听讲。 （2）操作 认真、独立操作，仔细观察现象，做好记录。应按拟定的实验操作计划与方案进行。
安全标准化讲义
安全生产标准化讲义 一、安全生产标准化定义 依据《企业安全生产标准化基本规范》（AQ/T9006-2010），安全生产标准化是指通过建立安全生产责任制，制定安全管理制度和操作规程，排查治理隐患和监控重大危险源，建立预防机制，规范生产行为，使各生产环节符合有关安全生产法律法规和标准规范的要求，人、机、物、环处于良好的生产状态，并持续改进，不断加强企业安全生产规范化建设。 二、安全生产标准化核心要求（主要内容） 依据《企业安全生产标准化基本规范》（AQ/T9006-2010），安全生产标准化（二级达标）13个（一级项目）核心要求,分别是目标：组织机构和职责：安全生产投入：法律法规与安全管理制度：教育培训：生产设备设施：作业安全：隐患排查和治理：重大危险源监控：职业健康：应急救援：事故报告：调查处理：绩效评定及持续改进。二级项目43个，三级项目122个（详见分值评定表）。其中，目标、教育培训、绩效评定和持续改进、组织机构和职责、安全生产投入、法律法规与安全管理制度、事故报告、调查处理属于基础管理标准：生产设备设施、属于设备设施标准：隐患排查和治理、重大危险源监控、应急救援属于作业行为标准：职业健康属于环境和健康标准。 评分标准按1000分设置得分点并实行扣分制。在三级项目内有多个扣分点，可累计扣分，直到该三级项目标准分值扣完为止，不出现负分。最终将千分制换算成百分制，评定水利生产经营单位安全生产标
准化等级。水利安全生产标准化等级：分一、二、三级，评分满分为100分。 (1)一级：评审得分90分以上（含），且各一级评审项目得分不低于应得分的70%： (2)二级：评审得分80分以上（含），且各一级评审项目得分不低于应得分的70%：（水利管理单位） (3)三级：评审得分70分以上（含），且各一级评审项目得分不低于应得分的60%： (4)不达标：评审得分低于70分，或任何一项一级评审项目得分低于应得分的60%。 一级评审由水利部组织专家评审，二、三级由省水利厅组织专家评审。达标上年单位自验，次年正式达标。（惠农渠2016年为安全生产标准化达标年，11月底前完成达标任务）。 三、安全生产标准化内容整编 1、重要性：水利安全生产标准化资料是水利经营单位实现岗位达标、专业达标和单位达标（体现安全管理的全貌和全过程）的客观证明，特别是提高水利生产经营单位的安全生产管理水平和事故防范能力起到了至关重要的作用。 2、整编资料完成具体内容及要求： （依据是评分与应用软件两部分） （1）安全生产目标（30分） （二级项目）：分目标制定、落实、监督与考核。
标准化系列-企业标准化知识讲义
标准化知识讲义 1 基础知识 1.1 什么是标准化 为了在一定范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的条款的活动。 注1：上述活动主要包括编制、发布和实施标准的过程。 注2：标准化的主要作用在于为了其预期目的改进产品过程或服务的适用性，防止贸易壁垒，并促进技术合作。 1.2 标准化工作的任务 标准化工作的任务是制定标准、组织实施标准和对标准的实施进行监督。 1.3 标准化的基本目的 标准化的基本目的是使社会以尽可能少的资源、能源、消耗，谋求尽可能大的社会效益和最佳秩序。 1.4 什么是标准 为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。 注：标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳的共同效益为目的。 标准的制定和应用已遍及人们生产和工作的各个领域如工业、农业、矿业、建筑、能源、信息、交通运输、水利、科研、教育、贸易、文献、劳动安全、社会安全、广播、电影、电视、测绘、海洋、医药、卫生、环境保护、金融、土地管理等等。 1.5 标准的分类 1.5.1 标准按级别分类 根据标准适用范围和审批权限的不同，《标准化法》将我国标准划分为国家标准，行业标准，地方标准和企业标准四级。其制定部门分别是： （1）国家标准由国务院标准化行政主管理部门编制计划，组织草拟，统一审批、编号、发布。 （2）行业标准由国务院有关行政主管部门编制计划，组织草拟，统一审批、编号、发布，并报国务院标准化行政主管部门备案。 （3）地方标准由省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门编制计划，组织草拟，统一审批、编号、发布，并报国务院标准化行政主管部门和有关行政主管部门备案。 （4）企业标准由企业组织制定。企业产品标准须报当地政府标准化行政主管部门和有关行政主管部门备案。 1.5.2 四级标准之间的关系 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准。对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可以制定行业标准。对没有国家和行业标准，又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的技术要求（主要指安全、卫生等重要环节），可以制定地方标准；但在公布国家标准或行业标准之后，该项地方标准即行废止。企业生产的产品没有国家和行业标准的，应当制定企业标准，作为组织生产的依据；已有国家或行业标准的，国家鼓励企业制定严于上级标准的企业标准。 1.5.3 标准按性质分类 我国标准按性质可分为强制性标准和推荐性标准两种。
化工仪表及自动化实验讲义
化工自动化及仪表实验讲义 曾飞虎林继辉编 2012.01
目录 实验须知 实验一热电偶温度计的使用 实验二电子电位计的校验 实验三THKGK-1实验装置的基本操作与仪表调试实验四温度位式控制系统 实验五单容水箱对象特性的测试
实验须知 1．必须自始自终以认真和科学态度进行实验。 2．实验课不能迟到，实验期间不得擅自离开岗位。 3．切实注意安全，不得穿背心和拖鞋进入实验室。在连接线路时应先切断电源，不许带电操作。 4．为了顺利地进行实验和取得好的实验效果，必须认真预习，写出预习报告，若指导教师发现有同学尚未预习，则不准其参加实验。 5．实验中如发生异常现象或事故，必须立即切断电源，并保持现场，即及时报告教师，共同处理。 6．要爱护公物，不得擅自拆开仪器仪表，非本实验仪器设备不得随便动用。 7．实验完成后，应切断电源，整理好一切仪器设备，并把原始记录交教师签字，经允许后方可离开实验。 8．实验后，每人应独立完成实验报告，报告与原始记录均按教师规定的时间上交。
实验一 热电偶温度计的使用 一．实验目的： 1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。 2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。 3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。 二．实验仪器： 1．管状电炉 2．自耦变压器（带电流表） 3．广口保温瓶 4．动圈仪 5．热电偶 6．接线板（带调整电阻） 7．手动电位差计 8．30cm不锈钢直尺 三．实验内容 （一）热电偶配手动电位差计测温： 1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。 图1-1 热电偶温度计接线图
安全生产标准化全套资料全
安全生产标准化全套资料 冀州市信都建筑有限责任公司
目录 第一部分安全生产责任制 1、法人代表安全生产职责 2、主管安全生产工作领导职责 3、主管安全生产部门负责人职责 4、班组长安全生产职责 5、公司员工安全生产职责 6、各部门负责人安全生产职责、 7、安全生产管理机构职责 8、领导班子其他负责人安全职责 9、部门安全生产管理员职责 10、班组安全生产职责 11、各职能部门和人员安全生产职责 12、综合办公室安全生产职责 13、各事业部加工制造部安全职责 14、、财务室安全职责
第二部分安全生产管理制度 第二部分安全生产管理制度 1、安全管理机构、配备安全管理人员的管理制度 2、安全生产目标管理制度 3、安全生产检查制度 4、安全生产奖惩和责任追究制度 5、安全教育培训考核制度 6、职业健康管理制度 7、重大危险源监控和重大隐患整改制度 8、劳动防护用品发放和管理制度 9、安全技术措施管理制度 10、公司级安全管理机构
第一部分安全生产责任制 一、法人代表安全生产职责 1、董事长是公司安全生产的第一责任人。 2、负责把安全生产工作列入重要议事日程与生产工作同计划、同布置、同检查、同总结同评比、同奖惩。 3、贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规认真执行各项安全生产的法律法规和安全标准。 4、建立健全安全管理责任制。建立健全安全管理制度和安全操作规程。 5、根据公司生产情况审核重大灾害事故的预防和处理方案、事故应急救援处理预案。 6、建立健全安全管理组织机构设专职安全管理人员提高安全管理人员的专业素质。 二、主管安全生产工作领导职责 1、对本公司的安全生产工作全面负责。 2、认真贯彻执行《安全生产法》、及其他法律、法规中有关安全生产的规定。 3、主持召开公司安全管理专题会议及时通报公司安全生产工作情况和有关安全生产的重大问题。主持召开安全生产例会定期向职工代表大会报告安全生产工作认真听取意见和建议接受群众监督。 4、安全与生产工作做到“五同时”即计划、布置、检查、总结、评比生产工作的同时必须计划、布置、检查、总结、评比安全工作。 5、审定本公司各项安全生产管理制度。 6、设置必要的安全生产管理机构根据需要配备合格的专职、兼职安全管理人员。 7、按国家规定提取安全技术措施费并专款专用。
文件和资料标准化管理制度
文件和资料标准化管理制度 1 目的 通过对公司文件资料的有效控制，确保工作现场使用唯一有效的文件资料，并形成统一规范的编写格式及 处理程序。 2 适用范围 本制度适用于公司所有公务文书、文件和资料的管理。 3 术语和定义 3.1 公文：指公司在处理各种公务时使用的应用文书，包括：决定、决议、通知、通报、报告、请示、批 复、函（电报）、会议纪要。 3.2 制度（程序）：指要求公司成员共同遵守的，按一定程序办事的规程性文件。 3.3 办法：指公司针对某项工作依照其所需标准制定的考核奖惩性的文件。 3.4 标准：指公司对某项工作应达到的要求进行规范和约定的文件。 3.5 规章制度：公司各种制度、规定、办法的泛称。 3.6 记录：指公司对某项活动的各工作环节、结果进行记录，可供事后追溯该项活动完成质量的证据性文 件，主要为表格形式。 4 职责权限 4.1 经理负责公司制度、办法、标准、计划、记录和以公司名义下发的公文的批准。 4.2 管理者代表负责制度、办法、标准、计划、记录的审核。 4.3 各单位负责本单位相关文件资料的编写、审核、打印、校对工作。 4.4 总经办负责以公司名义下发执行的各类文件资料的编号、发放、收回、作废销毁和归档，负责对各单 位文件资料管理情况进行监督检查。 4.5 各单位负责以本单位名义下发执行的各类文件资料的编号、发放、收回、作废销毁和归档。 5 工作程序 5.1 文件资料的编写格式 5.1.1 文件资料的用纸标准： 公司各类文件资料的正式编印一般用A4(210mm×297mm)型纸张。图纸表格等不宜减小时，该页应按以上纸型尺寸折叠装订。张贴的公文用纸大小，根据实际需要确定。 5.1.2 文件和资料章、条、款的编排规则： 5.1.2.1 根据文件内容的编排划分，“章”就是一个章节，包括条和款，“条”是章的一个部分，“款”是章或条的一个 层次。章、条均用阿拉伯数字编号。 5.1.2.2 “章”应左起空两格书写，如第1章用“1”标注，右侧空一格写该章的标题，标题一行书写不够时，可另起一行，这一行的第一个字与标题的第一个字平排书写。章与章之间应空一行编排。 5.1.2.3 “条”在“章”的编号右下加一个小圆点，再写该条在该章所处的顺序，如第4章第1条，用“4.1”表示，后空一格书写该条的标题。如果一章的各条根据需要再分为若干下一层次的小条，其编号表示方法同上，如第4章第2条，再分3小条，则分另表示为“4.2.1”、“4.2.2”、“4.2.3”，如果“4.2.1”再分为2个小条，则分别表
化学实验室常用仪器及使用
知识精要?化学实验常用仪器及其使用 中学化学实验常用的仪器有20多种，对这些仪器应该在反复使用和训练规范操作的基础上，努力做到“三会”，即：会识别仪器的名称和能恰当地选用仪器(仪器的种类和必要的规格)；会正确地使用仪器进行实验；会画常用仪器的剖面图。 按照中学化学实验常用仪器的用途，大致可分为计量仪器、分离物质仪器、可加热的仪器、加热仪器、存放物质的仪器和其它仪器六类。现对这些仪器的名称、规格、用途和操作要领分述如下。 1．计量仪器 (1)量筒 量筒用于量度一定体积的液体。量筒的容积常见的有10mL、50mL、100mL等多种，其分度(最小刻度每格)依次为0.2mL、1mL、1mL。应该根据需要量取液体的体积大小，选用适当规格的量筒；量取液体时，以液面的弯月形最低点为准；量筒不能加热，不能作反应容器(量筒是有刻度的玻璃容器，温度的变化会使刻度不准确，且量筒受热可能引起炸裂，因此，量筒不能用做反应容器或用来稀释浓硫酸、溶解强碱，也不能量取过热的液体或用于加热等)。量取液体时，应先往量筒里注液体到接近刻度然后改用滴管，将液体逐滴加入，直到指定量。读数时量筒必须方平视线必须与量筒内液体凹液面最底处保持水平。俯视使读数偏高；仰视使读数偏低。如右图 (2)托盘天平
固体药品称量使用托盘天平，一般能精确到 0.1克。 使用步骤注意事项：①先调整零点；②称量物和砝码的位置为“左物右码”；③称量物不能直接放在托盘上，干燥的药品放在洁净的纸上称量，易潮解的和有腐蚀性的药品放在小烧杯等玻璃器皿里称量；④砝码用镊子夹取（“先大后小”）⑤称量结束后，应使游码归零，砝码放回砝码盒。 2．分离物质的仪器 漏斗漏斗内放滤纸用于过滤，也可通过漏斗向小口容器中转移液体。漏斗不能直接加热；过滤时应固定在铁架台的铁环上或固定在漏斗架上。 3．可加热的仪器 1)．试管用来盛放少量药品，常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器，可用于制取或收集少量气体。 使用注意事项：①可直接加热,用试管夹夹在距试管口1/3管长处。 ②加热后不能骤冷，防止炸裂。③加热时试管口不能对着任何人；给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。 ④加入试管内的液体，不加热时不超过试管容积的l/2，加热时不超过l/3。 2)．烧杯用作配置溶液和加大试剂的反应容器，在常温或加热时使用。使用注意事项：①烧杯外壁擦干后方可用于加热，加热时应放置在石棉网上，使受热均匀，盛放液体的容量通常不超过容积的1/3。 ②溶解物质搅拌时，玻璃棒不能触及杯壁或杯底。
化工原理实验讲义
化工原理实验指导书
唐山学院 目录 实验一流体流动阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸收实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14) 雷诺实验 (16)
实验一流体流动阻力的测定 、实验目的 1、 了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法； 2、 确定摩擦系数入 与雷诺数Re 的关系。 、基本原理 由于流体具有粘性， 在管内流动时必须克服内摩擦力。 当流体呈湍流流动时， 质点间不 断相互碰撞，弓I 起质点间动量交换，从而产生了湍动阻力，消耗了流体能量。流体的粘性和 流体的 涡流产生了流体流动的阻力。 在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式， 可得: △ P f = △ P L —两侧压点间直管长度（m ） d —直管内径（m ） 入一摩擦阻力系数 u —流体流速（m/s ） △ P f —直管阻力引起的压降（N/m 2） 卩一流体粘度（Pa.s ） P —流体密度（kg/m 3） 本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验，改变水流量，测得一系 列流量下的△ P f 值，将已知尺寸和所测数据代入各式，分别求出入 和Re ，在双对数坐标纸 上绘出入?Re 曲线。 三、实验装置简要说明 水泵将储水糟中的水抽出， 送入实验系统，首先经玻璃转子流量计测量流量， 然后送入 被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽，水循环使用。 被测直管段流体流 动阻力△ P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气一水倒置 U 型管来测量。 h f .P f -p 'd Re = du 「 ~￥~ 2 2
化工仪表及自动化实验
化工仪表及自动化实验 化工仪表及自动化实验 主编: 何京敏 中国矿业大学化工学院 过程装备与控制工程实验室 二零一零年十一月
目录 实验一化工仪表认识实验 (3) 实验二DCS认识实验 (5) 实验三、单容水箱液位PID整定实验 (9) 附录：实验二“天塔之光”参考程序 (12)
实验一化工仪表认识实验 实验项目性质：演示性 实验计划学时：2 一、实验原理 化工仪表通称为工业自动化仪表或过程检测控制仪表，用于化工过程控制。是对化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持在给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。 化工仪表按功能可分为检测仪表、在线分析仪表和控制仪表。①检测仪表，或称化工测量仪表。用以检测、记录和显示化工过程参数的变化，实现对生产过程的监视和向控制系统提供信息。如温度、压力、流量和液位等。②在线分析仪表，主要用以检测、记录和显示化工过程特性参数（如浓度、酸度、密度等）和组分的变化，是监视和控制生产过程的直接信息。③控制仪表（又称控制器或调节仪表），用以按一定精度将化工过程参数保持在规定范围之内，或使参数按一定规律变化，从而实现对生产过程的控制。 化工仪表从过去单参数检测发展到综合控制系统装置，从模拟式仪表发展到数字式、计算机式的智能化仪表。仪表基础元器件正在向高精度、高灵敏度、高稳定性、大功率、低噪音、耐高温、耐腐蚀、长寿命、小型化、微型化方向发展。仪表的结构向模件化、灵巧化等方向发展；正在加强红外、激光、光导纤维、微波、热辐射、晶体超声、振弦、核磁共振、流体动力等多种新技术、新材料和新工艺向检测及传感器领域的渗透。以应用微型计算机技术为核心，以现代控制理论和信息论为指导，与各种新兴技术如半导体、光导纤维、激光、生化、超导及新材料等相结合，将使化工仪表进入多学科发展的新阶段。 一、实验目的 1．初步了解《化工仪表及自动化》课程所研究的各种常用的结构、类型、特点及应用。 2．了解常用传感器的结构特点及应用。 3．了解常用智能仪表的结构特点及应用。 4．了解常用电动调节阀的结构特点及应用。 5．增强对化工仪表的结构及化工过程控制的感性认识。 二、实验设备 AE2000A高级过程控制实验装置、常用传感器及仪表。 三、实验方法 学生们通过对实验指导书的学习及“实验装置”中的各种仪表的展示，实验教学人员的介绍，答疑及同学的观察去认识化工常用仪表的基本结构和原理，使理论与实际对应起来，从而增强同学对化工仪表的感性认识。并通过展示的传感器与变送、控制仪表和和执行机构等，使学生们清楚知道化工过程控制的基本组成要素—化工仪表。
2015年煤化工专业实验讲义
实验项目1：煤的黏结指数测定 一、 实验目的： 1. 了解测定烟煤粘结指数的意义 2. 熟悉NJ-5型微电脑粘结指数测定仪的使用 3. 掌握测定烟煤黏结指数的方法 4. SS-65型手动静压器使用 二、实验原理 将一定质量的试验煤样和专用无烟煤，在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，用规定的公式计算粘结指数，以表示试验煤样的粘结能力。 三、实验步骤 1. 煤样 试验煤样按GB474制备成粒度小于0.2mm 的空气干燥煤样，其中0.1~0.2mm 的煤粒占全部煤样的20%~35%，煤样粉碎后并在试验前应混合均匀。 试验煤样应装在密封的容器中，制样后到试验时间不应超过一星期。如超过一星期，应在报告中注明制样和试验时间。 2. 试样步骤 a 先称取5g 专用无烟煤，再称取1g 试验煤样放入坩埚，质量应称准到0.001g 。 b 用搅拌丝将坩埚内的混合物搅拌2min 。搅拌方法是：坩埚作45°左右倾斜，逆时针方向转动，每分钟约15转，搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，每分钟约150转，搅拌时，搅拌丝的圆环接触坩埚壁与底相接的圆弧部分。约经1min45s 后，一边继续搅拌，一边将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置，约2min 时，搅拌结束，亦可用达到同样搅拌效果的机械装置进行搅拌。在搅拌时，应防止煤样外溅。 c 搅拌后，将坩埚壁上煤粉用刷子轻轻扫下，用搅拌丝将混合物小心地拨平，并使沿坩埚壁的层面略低1~2mm ，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一平面。 d 用镊子夹压块于坩埚中央，然后将其置于压力器下，将压杆轻轻放下，静压30s 。 e 加压结束后，压块仍留在混合物上，加上坩埚盖。注意从搅拌时开始，带有混合物的坩埚，应轻拿轻放，避免受到撞击与摇动。 f 将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲或夹子托起坩埚架，放入预先升温到850℃的马弗炉内的恒温区。要求6min 内，炉温应恢复到850℃，以后炉温应保持在（850±10）℃，从放入坩埚开始计时，焦化15min 之后，将坩埚从马弗炉中取出，放置冷却到室温，若不立即进行转鼓试验，则将坩埚放入干燥器中，马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。炉温应定期校正。 G 从冷却后的坩埚中取出压块。当压块上附有焦屑时，应刷入坩埚内。称量焦渣总质量，然后将其放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm 圆孔筛进行筛分，再称量筛上物质量，然后，将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分，称量操作，每次转鼓试验5min 即250转。质量均称准到0.01g 。 3. 结果表述 粘结指数(G)按式（1）计算 m m m G 21703010++= 式中：m 1—第一次转鼓试验后，筛上物的质量，g ； m 2—第二次转鼓试验后，筛上物的质量，g ；
化工仪表及自动化实验指导书2
化工仪表及自动化实验指导书（过控装备与控制工程教研室） 南昌大学环境与化学工程学院 二0一0年五月
前言 本实验指导书系根据《过程装备控制技术与应用》课程及实验室已有设备而设置的实验内容编写的。通过实验操作，使学生增强感性认识，加深对书本理论知识的理解，提高动手能力，熟悉和掌握仪表实验工作的一般方法，为将来的实验工作和科学研究打下基础。 实验要求
在实验过程中，务必做到以下几点： 1、实验前必须预习有关实验内容； 2、进入实验室后，应首先认真听取实验介绍，以提高操作效率； 3、熟悉并检查实验装置的组成部分及连线； 4、按实验要求连接实验装置后，需经老师检查方可进行操作； 5、实验过程中，应遵守实验室的规章制度，爱护设备。在实验过程中未按操作 步骤进行而造成仪器、设备、工具等损坏以及发生事故，待查明原因后，按学校有关规定予以赔偿； 6、实验后，各小组须整理清点实验工具，并交老师核查； 7、按实验具体要求，认真完成实验报告。 在做实验报告时应注意以下几点： 1、明确实验目的； 2、了解实验内容； 3、熟悉实验装置； 4、掌握实验方法； 5、制定实验步骤； 6、处理实验数据（数据准确、表格合理、图形清晰）； 7、得出实验结果； 8、提出分析建议（注意现象，分析误差等原因）。 目录 一、实验一弹簧管压力表的校验 (5) 二、实验二热电偶与动圈仪表的配套使用 (7) 三、实验三自动电子电位差计的校验 (10) 四、实验四自动电子平衡电桥的校验 (12) 五、实验五 XMZ-102数显仪表的校验 (13) 六、实验六 XMZ-101数显仪表的校验 (14) 七、实验七电容式差压变送器认识与校验 (15)