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化工設備機械基礎論文

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化工設備機械基礎論文

化工機械設備基礎的

重要性

生產(chǎn)技術部:高保元

化工機械設備基礎的重要性

摘要:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,化工機械設備占有重要地位,如果機械出了問題就會影響生產(chǎn)的正常運行,化工機械設備日趨向大型化、精細化和集成化的發(fā)展方向。一臺運行著的化工設備,其整體實際上是一個及其復雜的大系統(tǒng)。而一旦當中的某個環(huán)節(jié)發(fā)生故障,或者哪一部分使用不當而沒有采取合適的解決措施,就會導致整個系統(tǒng)發(fā)生重大事故。所以要掌握化工機械的基本知識。本文主要介紹化工機械設計條件、作用、及機械設備的安全使用。

關鍵詞:設計條件、作用、維修。

一、化工機械設備設計需要滿足的基礎條件

1、強度條件強度是指設備或構建抵抗破壞的能力。在外力的作用下發(fā)生斷裂或顯著的不可恢復變形都屬于強度失效。設備及構件需要滿足一定的強度條件。

2、剛度條件剛度條件是指設備及構件抵抗變形的能力。一些構件對變形有一定的要求,在這些構件上若存在較大變形就是屬于強度失效。因此構件要有必要的剛度。

3、穩(wěn)定性條件穩(wěn)定性是指構件或設備保持原有平衡力的能力。如細長直桿、薄壁外壓容器等,在所受外壓力過大時會突然壓彎而失去原有的平衡狀態(tài)。因此,構件要具有足夠的穩(wěn)定性。

4、耐腐蝕度耐腐蝕度是指設備在一定條件下抵抗腐蝕的能力,有些設備的工作環(huán)境使一些強酸強堿中,如果設備抗腐蝕能力不夠的話設備就容易損壞。因此,設備根據(jù)設計需要有足夠的耐腐蝕度。

5、耐高溫、低溫、酸性、堿性、毒性、密封性好、高效率和低能耗。二、化工機械設備狀態(tài)診斷與分析的作用

1、從設備運行特征的信號中,快速提取對狀態(tài)診斷有用的運行信息,從而確定檢測設備的各項功能是否運行正常。

2、根據(jù)運行設備的獨有特征信號,進行故障內(nèi)容的確定,并確定故障部位、

形成程度和未來的發(fā)展趨勢,進行深入的狀態(tài)分析后作出決策。

3、對運行設備可能發(fā)生的機械故障,能夠做出早期的預報,從而保障化工設備的安全和可靠的運行,近二十化工設備發(fā)揮最大的效益。

4、通過化工機械設備狀態(tài)診斷與分析,能夠評定化工設備的動態(tài)性能和前期的設備維修質(zhì)量,對化工機械設備先前發(fā)生的設備故障進行及時、準確的狀態(tài)檢測,然后確定發(fā)生的原因,在分析的基礎上,快速決定進一步維修的措施。

5、設備的點檢。它包括日常點檢和定期點檢。日常點檢由操作工人進行,主要是利用感官檢查狀態(tài),并按日常點檢卡中規(guī)定的項目和符號記錄點檢部位的狀態(tài)。

6、設備的狀態(tài)監(jiān)測。日前設備狀態(tài)監(jiān)測主要是從人工檢查逐步實現(xiàn)人、機檢查,將設備監(jiān)測儀器與計算機結合。計算機接收了監(jiān)測信號后,可定時顯示或打印輸出設備的狀態(tài)參數(shù)(如溫度、壓力、振動等)。

7、設備的在線監(jiān)測為了開展設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷工作,不僅要大力培訓專業(yè)技術人才、組織專業(yè)隊伍,而且要積極開發(fā)設備在線監(jiān)測軟件和新的狀態(tài)監(jiān)測項目,以適應現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。

8、設備診斷基本技術主要包括檢測技術、信號處理技術、識別技術、預測技術等。設備診斷不僅是對故障的識別和鑒定,也是對設備定量測定的各種信息,數(shù)據(jù)的科學分析和預測,必須與設備壽命周期聯(lián)系起來,否則就很難做出確切的診斷。根據(jù)設備綜合管理的理論,要把診斷技術用于設備一生,并把過去收集的數(shù)據(jù)儲存起來,以利于搞好設備一生各個環(huán)節(jié)的管理工作。三、化工設備的維修與保養(yǎng)

1、研究設備維修的可行性

由于化工生產(chǎn)的生產(chǎn)工序的連續(xù)性,以及介質(zhì)的高溫、高壓、毒性,因此在設備檢修前,應組織有關部門進行設備維修的綜合評價,綜合評價設備的維修價值有多大,同時考慮在維修過程可能出現(xiàn)的不安全因素,拿出安全可行的施工方案。

2、設備內(nèi)檢修的準備工作

由于化工企業(yè)設備內(nèi)檢修的復雜性及不安全性,需要檢修單位做好檢修的準備工作。

2.1首先要弄清楚設備內(nèi)介質(zhì)的化學、物理特性,從而確定可行的置換方案,通過置換達到檢修的基本條件,這是保證作業(yè)人員人身安全最基本的條件。

2.2要把進出設備的物料管道、閥門關閉,并按照要求安裝盲板(不要只是把閥門關掉,要防止閥門不嚴),從而達到把檢修設備與其他設備徹底斷開的目的。

2.3把檢修設備的電源關閉,并且要在電源開關上懸掛“設備檢修禁止合閘”的安全警示牌。

2.4設備內(nèi)檢修的照明要按照干燥程度來確定,設備內(nèi)干燥時照明的電壓就為24V,潮濕時照明的電壓應為12V。

2.5安全準備工作完畢后需要到安技部門辦理進入設備內(nèi)作業(yè)證,同時檢修需要進行電氣焊的要準備好絕緣膠墊或絕緣枕木,還需辦理動火證。

2.6檢修設備屬于壓力容器的需要按照《特種設備安全監(jiān)察條例》的要求去檢修。

3、明確設備內(nèi)檢修人員的職責3.1檢修人員

進入設備內(nèi)檢修人員在檢修前必須經(jīng)過安全教育,使檢修人員明確在檢修過程可能出現(xiàn)的危險因素及應對方法。進入設備內(nèi)檢修人員必須身體健康且無高血壓、心臟病等疾病;進入設備前必須穿戴好必要的防護用品。在工作過程中身體感覺不適要及時通知監(jiān)護人員且要及時離開現(xiàn)場,負責檢修的有關部門要進一步分析研究出現(xiàn)此狀況的原因,重新制定安全可靠的施工方案,確保職工的人身安全。

3.2施工監(jiān)護人員3.2.1選擇監(jiān)護人

檢修部門一定要選擇技術熟練,工作認真負責的人員從事監(jiān)護工作,監(jiān)護人員一般不少于2人。

3.2.2施工監(jiān)護人員的職責

A、監(jiān)護人員協(xié)助施工人員準備和配備好所需的防護用品,并檢查是否有效;B、監(jiān)護人員應清楚工作的內(nèi)容、目的和要求,以及采取的安全措施情況;C、監(jiān)護人員進行監(jiān)護時要選擇適當?shù)谋O(jiān)護點,并要注意自身的安全,應時

刻注意被監(jiān)護人員的工作及身體狀況,同時要做好萬一發(fā)生問題時采取救護措施的準備;

D、監(jiān)護人員在監(jiān)護工作中一刻也不能離開監(jiān)護崗位;

E、如果出現(xiàn)事故,從現(xiàn)場搶救出來的檢修人員,應立即脫離施工現(xiàn)場,移至空氣新鮮的地方,如患者停止心跳及呼吸,則應就地搶救,主要采取人工呼吸,并要及時通知醫(yī)院。

設備內(nèi)作業(yè)隨著工藝的改進及設備新材料的應用會有所變化,這就需要生產(chǎn)的管理人員要有與時俱進的精神,在生產(chǎn)過程中不斷的總結經(jīng)驗來指導生產(chǎn),為保證職工的人身健康及為企業(yè)正常的生產(chǎn)秩序做好服務。

4、設備的維護保養(yǎng)4.1設備的日常維護。

通過擦拭、清掃、潤滑、調(diào)整等一般方法對設備進行護理,以維持和保護設備的性能和技術狀況,稱為設備維護保養(yǎng)。設備維護保養(yǎng)的要求主要有四項:

4.1.1清潔設備內(nèi)外整潔,各滑動面、絲杠、齒條、齒輪箱、油孔等處無油污,各部位不漏油、不漏氣,設備周圍的切屑、雜物要清掃干凈;

4.1.2工具整齊、附件、工件(產(chǎn)品)要放置整齊,管道、線路要有條理;4.1.3潤滑良好,按時加油或換油,不斷油,無干摩現(xiàn)象,油壓正常,油標明亮,油路暢通,油質(zhì)符合要求,油槍、油杯、油氈清潔;

4.1.4嚴格遵守安全操作規(guī)程,不超負荷使用設備,設備的安全防護裝置齊全可靠,及時消除不安全因素

4.2設備定期保養(yǎng)

4.2.1一級保養(yǎng):以操作工人為主,維修工人協(xié)助,按計劃對設備局部拆卸和檢查,清洗規(guī)定的部位,疏通油路、管道,更換或清洗油線、毛氈、濾油器,調(diào)整設備各部位的配合間隙,緊固設備的各個部位。一級保養(yǎng)所用時間為4-8h,一次保養(yǎng)完成后應做記錄并注明尚未清除的缺陷,車間機械員組織驗收。一保的范圍是企業(yè)全部在用設備,對重點設備應嚴格執(zhí)行。一保的主要目的是減少設備磨損,消除隱患、延長設備使用壽命

4.2.2二級保養(yǎng):以維修工人為主,操作工人參加來完成。二級保養(yǎng)列入設備的檢修計劃,對設備進行部分解體檢查和修理,更換或修復磨損件,清洗、

換油、檢查修理電氣部分,使設備的技術狀況全面達到規(guī)定設備完好標準的要求。二級保養(yǎng)所用時間為7天左右。二次保養(yǎng)完成后,維修工人應詳細填寫檢修記錄,由車間機械員和操作者驗收,驗收單交設備動力科存檔。二保的主要目的是使設備達到完好標準,提高和鞏固設備完好率,延長大修周期。四、小結

化工機械設備在生產(chǎn)中,有著舉足輕重的地位。深入了解、掌握化工機械的基本知識,良好的運用這些知識保證正常的生產(chǎn)。提高化工企業(yè)設備維修的現(xiàn)代化水平。

參考文獻:

[1]趙軍、段成紅化工設備機械基礎第二版201*.7

[2]李連成.化工設備維護與企業(yè)現(xiàn)場管理[J].化工管理,201*;(09)[3]百度文庫化工設備維修保養(yǎng)四項要求

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化工設備機械基礎論文

學院:環(huán)境與化學工程學院

專業(yè):應用化學02班

姓名:楊雙立學號:40904010216

化工設備機械基礎

楊雙立

(西安工程大學,環(huán)境與幻雪工程學院,陜西,西安710000)

摘要:化工設備機械基礎是我們了解一些化工機械設備的功能、用途以及設計它們的一門基礎性學科,雖然只是大致的講了一遍,但對我們在這方面的學習是很有幫助的,總共分為三篇,即:工程力學基礎、化工設備設計基礎、機械傳動,每篇都有其特定的內(nèi)容,使我們了目了然,方便學習。

關鍵字:靜力學;機械傳動;設備;工程力學

ChemicalEngineeringIsLocatedManufacturingMachineMachinery

BasePlinth

YangShuangli

(Xi"anpolytechnicuniversity,environmentandchemical

Engineeringcollege,ShanXi,Xi"an710000)

Abstract:themechanicalbasisofchemicalequipmentisourunderstandingofsomechemicalmachineryandequipmentfunction,useanddesignofwhichtheyareafundamentaldiscipline,althoughisonlyroughlyspeakingagain,butforusinthisareaofstudyisveryhelpful,itisdividedintothree,namely:thefoundationsofengineeringmechanics,chemicalequipmentdesignfoundation,mechanicaltransmission,eachhasitsspecificcontent,makewestickoutamile,tofacilitatelearning.

Keywords:statics;mechanicaltransmission;equipment;engineeringmechanics

首先:工程力學是一門研究物體機械運動以及構件強度、剛度和穩(wěn)定性的科學,本篇包含工程力學兩個基本部分的內(nèi)容:靜力學和材料力學。力是物體間相互的機械作用,作用在物體上的力會引起兩種效應:一是引起物體機械運動狀態(tài)的改變,稱為外效應;二是引起物體的變形,稱為內(nèi)效應。靜力學主要研究力的外效應中的平衡規(guī)律,而平衡是物體機械運動的特殊情形,力的外效應為物體的平衡作出了很多“貢獻”,比如:作用與反作用、約束與反約束、力矩、力偶。在研究物體上的受力情況時,又不得不對剛體這一概念作一理解,即在力的作用下不發(fā)生變形的物體,剛體是一抽象化的概念,通過這一概念可以更容易地揭示物體受力運動的客觀規(guī)律;對力的投影,合力投影定力,分離體和受力圖。力的平衡。平面力系的簡化、合力矩定理,平面力系的平衡方程,空間力系也做了一些了解;工程結構物,機械和設備都是由構件構成的,若要這些構件在歪理的作用下能夠安全可靠的運行,則需滿足一下條件:a.強度瞧見:強度是指構件抵抗破壞的能力;b.剛度條件:是指構件抵抗變形的能力;c.穩(wěn)定性條件:穩(wěn)定性是指構件保持原有平衡狀態(tài)的能力;材料力學研究桿的強度、剛度和穩(wěn)定性問題。在實際中,剛體是不存在的,任何物體在歪理的作用下都將發(fā)生變形,因此研究物體的拉伸、壓縮與剪切十分重要;在機械工程中的許多物體,其主要變形是扭轉,所以研究物體的扭轉的一些力學特性很有必要;彎曲是工程實際中最常見的一種基本變形形式,所以彎曲中物體的一些力學性能也需要理解;應力狀態(tài)分析、強度理論、組合變形等其中也有介紹;許多構件在工作是出現(xiàn)隨時間作用周期變化的應力,這種應力稱為交變應力,實踐表明,交變應力引起的破壞與靜應力全然不同,金屬構件經(jīng)過一段時間交變應力的作用后發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為“疲勞破壞”,簡稱疲勞,因此,研究物體在交變應力的作用下的疲勞程度很重要。

其次:化工設備實際基礎講述了一些基本化工設備的設計方法及要求。在化工廠和石油化工廠中,有各種各樣的設備,這些設備按照它們在生產(chǎn)過程中的原理,可以分為反映設備、分離設備和儲運設備,a.反應設備:主要是用來完成介質(zhì)的物理、化學反應的設備;b.換熱設備:主要是用來完成介質(zhì)的熱量交換的設備;c.分離設備:主要是用來完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離等的設備;d.儲運設備:主要是用來盛裝生產(chǎn)和生活用的原料氣體、液體、液化氣體等。容器一般是由幾種殼體組合而成,再加上連接法蘭、支座、接口管、人孔、手孔、視鏡等零部件。容器通?砂慈萜鞯男螤、容器厚度、承壓性質(zhì)、工作溫度、支承形式、結構材料及容器的技術管理等進行分類,容器零部件的機械設計須滿足如下要求:強度、.剛度、穩(wěn)定性、耐久性、密封性、節(jié)省材料和便于制造、方便操作和便于運輸,從產(chǎn)品的設計、制造、檢驗和維修等諸多方面來看,標準化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段。實現(xiàn)標準化,有利于成批生產(chǎn),縮短生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,從而提高產(chǎn)品的競爭力;實現(xiàn)標準化,可以增加零部件的互換性,有利于設計、制造、安裝和維修,提高勞動生產(chǎn)率。后續(xù)對內(nèi)壓薄壁容器設計的一些基礎性知識做了一些了解,比如:回轉殼體的幾何特性以及回轉體薄膜應力分析;內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼設計,包括球殼強度計算;內(nèi)壓容器封頭的設計,包括凸形封頭、錐形封頭、平板封頭以及封頭的結構特性及選擇;外壓容器設計的基礎知識,包括外壓容器設計方法及要求、臨界壓力、外壓球殼與凸形封頭的設計、加強圈的作用與結構;容器零部件,包括法蘭連接、容器支座、容器的開孔補強,容器附件等。最后:機械傳動的主要作用是傳遞動力和運動,機械傳動系統(tǒng)是機械系統(tǒng)中的重要組成部分,機械傳動可分為摩擦傳動、齒合傳動、液力傳動和氣力傳動。帶傳動是摩擦傳動中的一種,它是通過中間繞柱體件傳遞運動和動力的,使用于兩軸中心距較大的場合,帶傳動的類型有平帶、V帶、多楔帶和園帶傳動,平帶在小功率傳動中可用來進行交叉、半交叉?zhèn)鲃,以改變兩平行軸間的傳動方向;V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力,故能傳遞較大的功率,V帶無接頭,傳動平穩(wěn),應用廣泛,但不宜用在交叉?zhèn)鲃雍桶虢徊鎮(zhèn)鲃又;齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應用最廣的一種傳動形式,其主要優(yōu)點是:效率高,傳動比穩(wěn)定,工作可靠,壽命長,實用的速度和傳遞的功率范圍廣,可實現(xiàn)平行軸,相交軸和交錯軸之間的傳動;其主要缺點是:需要專門的制造設備,成本較高,精度低時噪聲和振動較大,不宜用在軸間距離較大的傳動,齒輪傳動的類型包括:平行軸齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳動、交錯軸齒輪傳動;按照工作條件齒輪傳動又可分為閉式傳動、開式傳動和半開式傳動,在閉式齒輪中,齒輪和軸承全部封閉在剛性箱體內(nèi),有良好的潤滑條件,應用廣泛,開式齒輪傳動的齒輪完全外露,灰塵和雜物容易落入齒合區(qū),也不能保證良好的潤滑,齒面易磨損,半開式齒輪傳動有簡單的防護罩,較開式齒輪工作條件好,但仍有灰塵等落入;齒輪傳動是依靠主動輪的輪齒推動從動輪的輪齒進行工作的,對傳動的基本要求之一是瞬時傳動比應保持恒定,否則當主動輪以等角速度回轉時,從動輪的角速度的大小隨時間變化因而在齒輪裝置中引起沖擊、振動與噪聲,影響齒輪傳動的工作精度,甚至可導致齒輪過早地失效,有關這一方面的介紹還有一個重要的定律,即相互齒合傳動的一對齒輪,在任一位置時的傳動比,都與其鏈接O1O2被其齒合齒廓在接觸點處的公法線所分成的兩段長成反比,這一規(guī)律稱為齒廓齒合基本定律,在齒輪加工中有這么幾種方法,1.仿形法:仿形法是用與齒輪齒槽形狀相同的圓盤銑刀或指狀銑刀在銑床上進行加工,這種方法加工出的齒輪精度低,而且是一個齒一個齒切削,為不連續(xù)切削,故生產(chǎn)率很低,所需刀具數(shù)量多,但加工設備簡單,刀具價廉,多用于修配、單件生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)中;2.范成法:范成法是利用一對齒輪互相齒合時其共軛齒廓互為包絡線的原理來切齒的。這種方法采用的刀具主要有齒輪插刀、齒條插刀和齒輪滾刀,由于加工精度及生產(chǎn)效率較高,是目前輪齒切削加工的主要方法;齒輪在使用過程中難免會遇到各種各樣的問題,其中齒輪的失效就是其中之一,齒輪失效包括:輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。蝸桿傳動主要由蝸桿和蝸輪組成,蝸桿的形狀類似螺旋,有左旋和右旋之分,一般為主動;蝸輪是一個具有特殊形狀的斜齒輪,按照蝸桿形狀的不同,蝸桿傳動可分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動,環(huán)面蝸桿和錐蝸桿的制造較困難,安裝要求較高,因而應用步入圓柱蝸桿廣泛,圓柱蝸桿傳動包括普通圓柱蝸桿傳動和圓弧圓柱蝸桿傳動兩類,其中普通圓柱蝸桿傳動又包括了阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿、發(fā)向直廓蝸桿和錐面包絡蝸桿四種傳動與齒輪傳動相比,蝸桿傳功的主要優(yōu)點是:傳動比大,在動力傳動中單級傳動比一般比一般為i=8~80,在分度機構中,傳動比可達1000;且傳動平穩(wěn),噪聲低;結構緊湊;蝸桿導程角很小時能實現(xiàn)反行程自鎖。蝸桿傳動的主要缺點是:傳動效率低,發(fā)熱大,不宜大功率長時間連續(xù)工作;蝸桿常需要用較貴重的青銅制造,故成本較高。后續(xù)對輪系和減速器做了一些了解,包括輪系,減速器等,在生產(chǎn)實際中,往往由于主動軸與從動軸之間的距離較遠,或需要有較大的傳動比等原因,經(jīng)常采用一系列相互齒合的齒輪所組成的稱為輪系的傳動系統(tǒng),它的功能有:較遠距離的傳動、獲得較大的傳動比、改變從動軸的轉向、實現(xiàn)多種傳動比的傳動、轉動的合成和分解;輪系的分類:輪系通常分為定軸輪系和周轉輪系兩類,傳動是,所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的輪系稱為定軸輪系。傳動時,至少有一個齒輪的幾何軸線是繞另一個齒輪的固定幾何軸線轉動的輪系稱為周轉輪系。減速器是由封閉在剛性箱體中的幾對齒輪以及蝸輪蝸桿等所組成,它在機器中常作為一獨立不見裝在原動機和工作機之間用以降低轉速并相應增大轉矩。根據(jù)傳動的類型,減速器可分為齒輪、蝸桿、齒輪蝸桿和行星減速器;根據(jù)齒輪的形狀不同,齒輪減速器又可分為圓柱、圓錐等齒輪減速器等;根據(jù)傳動的級數(shù)又有單級、雙級和多級減速器之分;按齒輪軸在空間的位置又可把減速器范圍立式、臥式和側式減速器;按傳動的不知形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器等;軸、鍵和聯(lián)軸器的一些功能和其制造所用材料以及關于軸的強度計算,按軸的承載情況,軸可分為三類:工作時即承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉軸;有些軸主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩作用的軸稱為傳動軸;只受彎矩而不受扭矩作用的軸稱為心軸;鍵連接是一種將軸和軸上的轉動零件鏈接起來的可拆連接,主要用于軸和輪轂間的周向固定并傳遞扭矩;聯(lián)軸器用來連接軸與軸或軸與其他回轉件,并傳遞運動和扭矩,有時也可用作安全裝置,聯(lián)軸器的類型很多,根據(jù)對被連接兩軸軸線相互位置是否重合分為兩大類:1.固定式聯(lián)軸器,兩軸線嚴格重合,這類聯(lián)軸器有凸緣聯(lián)軸器和夾殼式聯(lián)軸器;2.可移式聯(lián)軸器,兩軸線允許有一定程度不同形式的位移,根據(jù)連接元件中有無彈性元件,又分為可移式剛性聯(lián)軸器包括十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器,可移式彈性聯(lián)軸器;軸承的分類以及滑動軸承的分類及其它們的功能,軸承是支撐軸及軸上零件的部件,通常按軸承中摩擦性質(zhì)的不同,將軸承分為滑動軸承和滾動軸承,而每一類軸承又按其所受載荷方向的不同,分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承;滑動軸承分為液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承。

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5GB1501998剛制壓力容器中國標準化出版社出版○

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