内容简介纳米材料是发展高新技术产业的物质基础和先导，是21世纪各国优先发展的关键领域之一。我国政府非常重视材料科学和新材料技术的发展，并取得了举世瞩目的成就。本书是国内规模最大的“第四届全国纳米材料会议”的论文集，收录了在本次会议上发表的、经专家评审的100余篇论文，广泛涉及纳米材料制备及技术创新研究、纳米材料和技术在能源环境领域的应用、医药领域中纳米材料的应用及健康安全性、纳米电子信息及电磁材料、纳米薄膜及表面技术、纳米材料在传统产业中的应用、纳米材料结构评价与表征等7个研究领域，较集中反映了我国当前纳米材料研究热点、科学前沿动态和产业化成果。本书可供从事新材料研究与开发的科技人员、工程技术人员、高校师生、管理人员及高新技术产业公司、投资公司和专业分析人员阅读参考。目录特邀报告A分会纳米材料制备及技术创新研究B分会纳米材料和技术在能源环境领域的应用C分会医药领域中纳米材料的应用及健康安全性D分会纳米电子信息及电磁材料E分会纳米薄膜及表面技术F分会纳米材料在传统产业中的应用G分会纳米材料结构评价与表征

《微纳米加工技术及其应用》集作者多年来的实践经验与研究成果，系统地介绍了微纳米加工技术的基础，包括光学曝光技术、电子束曝光技术、聚焦离子束加工技术、X射线曝光技术、各种刻蚀技术和微纳米尺度的复制技术。对各种加工技术着重讲清原理，列举基本的工艺步骤，说明各种工艺条件的由来，并注意给出典型工艺参数。充分分析了各种技术的优缺点及在应用过程中的注意事项。《微纳米加工技术及其应用》强调实用，避免烦琐的数学分析，既注重基础知识又兼顾微纳米加工领域近年来的最新进展及在各高科技领域的应用，并列举了相关参考文献供进一步深入研究，因此不论是对初次涉足这一领域的大专院校的本科生或研究生，还是对已经有一定工作经验的专业科技人员，都具有很好的参考价值。

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主要内容本书以 IEC 和美国电气标准为立足点，系统地介绍在石油、天然气和石化行业中电气工程项目的设计全过程。 书中各章的顺序按照规划和设计一个项目的一般过程编排，首先介绍估算装置全部电力消耗和负载，然后介绍如何为负载供电，接下来介绍开发合理的分布式系统的方法，包含各种类型的设备和电机，附录中包含有常用缩略语的详细列表、相关的国际标准、各种计量单位之间的换算系数、详细计算的示例、IEEE关于保护和控制设备的编号系统及其在石油工业中的应用等。 本书的作者艾伦L谢尔德拉克博士有丰富的实际工作经验，曾受雇于多个世界著名的工程公司，担任首席电气工程师、高级电气工程师、多专业项目负责人、顾问以及公司理事等职务，期间开设过发电、配电、仪表设备、控制和安全等主题的讲座。艾伦L谢尔德拉克博士为英国IEE会员、美国IEEE高级会员、英国管理人协会会员。 本书前言本书可用作石油、天然气以及石化企业进行电气工程实施的使用手册，本书作者曾在不同国家为石化企业的员工和大学生进行有关电力系统的系列讲座，本书内容即是在此基础上形成的。书中浓缩了作者多年的知识累积和实践经验。 书中包括了系统设计所必需理论的介绍，同时介绍了选择各种类型的电气设备与系统的实践指导，而这些是诸如海上生产平台、钻井系统、陆基天然气厂、输送管道、液化天然气厂、管道泵站、炼油厂和化工厂等生产单位经常会遇到的问题。 本书既有足够的数学分析，同时也有很多的实践示例，书中注重从用户的角度出发，为读者提供进行工厂设计所需使用的资料。书中介绍流程工业电气工程师经常会遇见的问题，经常会参考的其他文字、书籍和国际标准，可指导读者作为进一步阅读的资料来源。 流程工业使用的电力系统与公用的大规模发电和远距离输配电所使用的电力系统有明显不同的特征。一个重要区别是这些系统中普遍采用自备发电设备，与公用系统连接在一起使用时几乎没有可靠性问题，这就要在系统中配备备用设备和储能设备，考虑这些设备的相互连接与配置问题。通常这些系统中含需要直接在线启动的大型感应电机，这种大型设备是不允许在公用电网中使用的。因此设计系统时必须保证这些设备的启动不能对其他正在运行的设备造成很大干扰。 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2.2.3比热容的变化26 2.2.4管道压降以及燃烧室压降的影响27 2.2.5热流率以及燃料消耗28 2.3燃气轮机的功率输出30 2.3.1机械能损耗以及电能损耗30 2.3.2电力装置设计阶段需要考虑的因素31 2.4燃气轮机启动方法32 2.5燃气轮机速度调整33 2.5.1开环转速转矩特性33 2.5.2闭环转速功率特性34 2.5.3燃气轮机调速系统36 2.5.4有静差调整的燃气轮机的负载分配37 2.5.5负载分配控制器41 2.6燃气轮机转速调整系统的数学模型43 2.6.1现代实践43 2.6.2转速调整系统典型参数值48 参考文献49 其他资料49 第3章同步发电机与同步电机50 3.1发电机与电机的共同之处50 3.2简化的发电机运行理论50 3.2.1稳态电枢反应51 3.2.2瞬态电枢反应51 3.2.3次瞬态电枢反应52 3.3电压与电流相量图52 3.4导出电抗54 3.5发电机传送的有功功率和无功功率56 3.5.1一般情况56 3.5.2凸极发电机特殊情况57 3.5.3凸极发电机简化情况58 3.6凸极发电机功率角度图59 3.7发电机电压选择60 3.8发电机典型参数60 3.9高压发电机与高压感应电机的结构特点62 3.9.1外壳63 3.9.2电抗63 3.9.3定子绕组64 3.9.4接线盒64 3.9.5冷却方法65 3.9.6轴承65 参考文献66 第4章自动电压调整67 4.1现代实践67 4.1.1测量电路67 4.1.2误差测量电路68 4.1.3功率放大器68 4.1.4主激励器71 4.2IEEE标准自动电压调整模型72 4.2.1示例一74 4.2.2示例二74 4.2.3饱和常数的确定74 4.2.4自动电压调整系统典型参数值78 参考文献78 第5章感应电机79 5.1三相电机运行原理79 5.2基本特性80 5.2.1电机转矩转速特性80 5.2.2电机启动电流转速特性85 5.2.3负载转矩转速特性86 5.2.4电阻和电抗改变时对特性曲线的影响87 5.2.5示例88 5.2.6两极和四极感应电机的典型阻抗数据91 5.2.7用两条并联支路描述深槽效应94 5.3感应电机结构96 5.4缩减系数97 5.5电机额定功率和从动机额定功率的匹配98 5.6电源电压对额定功率的影响99 5.7系统故障等级的影响99 5.8电缆电压降的考虑100 5.9电机的临界时间101 5.10感应电机启动方法101 5.10.1星角方法102 5.10.2科恩道夫自动变压器方法102 5.10.3电力电子学软启动方法104 5.10.4串电抗器方法104 5.10.5部分绕组方法104 参考文献104 第6章变压器106 6.1工作原理106 6.2变压器效率108 6.3变压器调整率108 6.4三相变压器绕组连接109 6.5变压器结构111 6.6变压器浪涌电流113 参考文献115 第7章开关装置与电机控制装置116 7.1公用词汇116 7.2结构116 7.2.1电源汇流排117 7.2.2接地汇流排118 7.2.3馈线与汇流排开关装置118 7.2.4分离类型120 7.2.5环境温度的影响系数121 7.2.6额定标称电流121 7.2.7故障峰值电流121 7.2.8基频AC部分122 7.2.9DC部分122 7.2.10双频AC部分123 7.2.11故障分断电流123 7.2.12故障周期126 7.3开关装置126 7.3.1开关装置的出口开关装置126 7.3.2MCC的出口开关装置126 7.4MCC的出口电路熔断器127 7.5安全联锁装置128 7.6控制与指示装置129 7.6.1电机的再启动与再加速129 7.6.2微机化系统130 7.7铸壳断路器133 7.7.1与熔断器比较133 7.7.2工作特性133 7.7.3预期电流与切断电流134 7.7.4I2t特性135 7.7.5断路器的完全串接与部分串接135 7.7.6断路器串联下相互协调示例137 7.7.7成本与经济性141 参考文献141 第8章熔断器142 8.1概述142 8.2熔断器的工作过程143 8.3电路阻抗比的作用143 8.4I2t特性144 参考文献149 第9章电缆、电线及电缆敷设150 9.1电缆中电气材质150 9.1.1铜和铝150 9.1.2锡151 9.1.3磷青铜151 9.1.4电镀钢板152 9.1.5铅152 9.2电缆中非导电材料153 9.2.1橡胶153 9.2.2弹性材料153 9.2.3聚合物153 9.2.4塑料153 9.2.5树脂154 9.2.6热塑性树脂154 9.2.7热固性树脂155 9.3电力电缆与控制电缆的结构156 9.3.1电缆结构说明156 9.3.2导线157 9.3.3导线的半导体屏蔽层160 9.3.4绝缘161 9.3.5绝缘层的半导体屏蔽161 9.3.6内护套161 9.3.7铅护套162 9.3.8铠装电缆162 9.3.9外护套162 9.4电力电缆的额定电流162 9.4.1持续负载电流163 9.4.2电缆额定持续电流163 9.4.3电缆电压降172 9.4.4过流保护197 9.5增强型电缆198 9.5.1阻燃性能198 9.5.2耐火性能199 9.5.3散发毒气与烟气的性能199 9.5.4阻燃电缆与耐火电缆的应用200 参考文献200 第10章危险区域分类与设备选择201 10.1历史发展201 10.2当前情况201 10.3危险区域分类基础202 10.3.1气体与蒸汽203 10.3.2温度类别203 10.3.3气体与蒸汽分组203 10.4危险区204 10.4.1非危险区域204 10.4.2危险区域2区204 10.4.3危险区域1区204 10.4.4危险区域0区205 10.4.5相邻危险区205 10.5危险区保护类型205 10.5.1d型保护类型206 10.5.2e型保护类型206 10.5.3i型保护类型207 10.5.4m型保护类型207 10.5.5N型和n型保护类型207 10.5.6o型保护类型208 10.5.7p型保护类型208 10.5.8q型保护类型209 10.5.9s型保护类型209 10.5.10de型保护类型209 10.6防水和防尘保护类型210 10.6.1欧洲标准210 10.6.2美国标准211 10.7危险区域设备认证213 10.8设备铭牌标记214 参考文献214 其他资料215 第11章故障计算与稳定性分析216 11.1概述216 11.2高压恒压源216 11.3低压恒压源218 11.4非恒压源——所有电压等级219 11.5故障发生在发电机一侧时的故障计算220 11.5.1故障前条件或初始条件220 11.5.2计算对称故障电流的有效值221 11.6计算次瞬态过程对称故障电流有效值分量224 11.7采用倍增系数对11.6节中的故障电流I″frms进行计算231 11.7.1示例231 11.7.2分断电流能力233 11.8计算故障电流的计算机程序234 11.8.1故障电流计算——对称电流的有效值和峰值235 11.8.2最简单情况235 11.8.3已知电路的阻抗比235 11.8.4已知发电机的详细数据235 11.8.5电机对故障电流的影响235 11.9电抗器的应用236 11.10关于IEC60363和IEC60909的应用说明240 11.11稳定性分析241 11.11.1静态稳定性241 11.11.2瞬态稳定性244 参考文献248 其他资料249 第12章继电保护250 12.1过流保护介绍250 12.2发电机保护252 12.2.1电源发电机252 12.2.2过流253 12.2.3定子微分电流保护继电器256 12.2.4磁场故障继电器257 12.2.5反向作用功率继电器258 12.2.6反相序继电器259 12.2.7定子接地故障继电器259 12.2.8端子电压过压保护261 12.2.9端子电压欠压保护261 12.2.10欠频与超频保护261 12.3应急柴油发电机262 12.4馈线变压器保护262 12.4.1过流保护264 12.4.2高设定或瞬间电流266 12.4.3上游电源设备特性267 12.5电源电缆保护268 12.5.1过流保护268 12.5.2短路保护268 12.5.3接地故障保护268 12.6配电盘中的汇流排269 12.6.1汇流排区段保护269 12.6.2过流保护270 12.6.3欠压保护270 12.7高压感应电机保护271 12.7.1过载或热保护272 12.7.2瞬间过载电流或高设定过载电流274 12.7.3反相序274 12.7.4线芯平衡接地故障274 12.7.5定子微分电流275 12.7.6失电流275 12.7.7限定电机连续启动次数276 12.7.8欠电流276 12.7.9绕组超温276 12.7.10轴超温276 12.7.11剧烈振动276 12.8低压感应式电机277 12.8.1过载或热保护277 12.8.2瞬间或高设定过流278 12.8.3反相序278 12.8.4线芯平衡接地故障279 12.8.5失电流279 12.8.6限定电机连续启动次数279 12.9低压静态负载保护279 12.9.1延时过流保护279 12.9.2瞬时或高设定过流保护280 12.9.3线芯平衡接地保护280 12.10标准反比时间继电器、高反比时间继电器和超反比时间继 电器的数学公式280 参考文献282 第13章接地与屏蔽283 13.1接地的用途283 13.1.1电击283 13.1.2设备损坏284 13.1.3零参考电位285 13.2现场设备285 13.2.1钢结构285 13.2.2就地装置286 13.2.3砖混结构287 13.3接地系统设计287 13.3.1高压系统288 13.3.2低压三相系统289 13.3.3IEC中的接地系统类型290 13.3.4接地回路阻抗294 13.3.5接地棒与接地栅296 13.4接地的结构细节299 13.4.1金属框架、外壳与机柜钢架299 13.4.2螺纹孔入口和光孔入口300 13.4.3电缆单端接地300 13.5电子线路中电缆的屏蔽与接地301 13.5.1电容与电感机理301 13.5.2抗外部干扰的屏蔽层302 13.5.3屏蔽接地305 13.5.4高频屏蔽306 13.5.5电源接地、机柜与干净地307 参考文献308 第14章变速电气驱动310 14.1介绍310 14.1.1环境311 14.1.2电源311 14.1.3经济性312 14.2第一类方法312 14.2.1简单的变压电源313 14.2.2定子绕组变极314 14.2.3磁极调幅电机315 14.2.4绕线型转子感应电机315 14.3第二类方法316 14.3.1变压恒频供电316 14.3.2变频变压供电316 14.4变速直流电机317 14.5潜电泵318 14.5.1简介318 14.5.2潜电泵结构318 14.6交流电机控制系统320 参考文献323 第15章谐波电压和谐波电流324 15.1概述324 15.2整流器325 15.2.1二极管桥路325 15.2.2晶闸管桥路327 15.2.3电力晶体管桥路329 15.2.4直流电机329 15.3电源电流谐波分量333 15.3.16脉冲波形的简化333 15.3.2换向延迟简化334 15.3.3线电流波形的傅里叶系数334 15.3.412脉冲波形的简化337 15.4逆变器340 15.4.1基本工作原理340 15.4.2三相电力逆变器341 15.4.3感应电机电压源馈线342 15.5电源滤波348 15.6保护、报警与指示349 参考文献350 第16章基于计算机的电力管理系统351 16.1简介351 16.2典型结构351 16.3主要功能351 16.3.1高速分区切断负载352 16.3.2分区切断负载优先表354 16.3.3低速分区切断负载356 16.3.4禁止大型电机启动356 16.3.5单线图的VDU显示357 16.3.6发电机组有功功率分配358 16.3.7系统频率的同步控制358 16.3.8发电机组无功功率分配358 16.3.9母线电压的同步控制360 16.3.10燃气轮机的状态监测360 16.3.11调度主发电机组的启动与停车361 16.3.12电机负载再加速控制362 16.3.13主发电机组自动同步362 16.3.14数据记录、数据压缩、趋势显示、报警、消息和状态报告363 第17章不间断电源364 17.1AC不间断电源364 17.1.1逆变器364 17.1.2子电路额定电流和逆变器额定电流的配合365 17.1.3对地漏电检测366 17.2DC不间断电源366 17.2.1UPS电池组充电器366 17.2.2电池组369 17.3冗余配置370 参考文献371 第18章其他内容372 18.1照明系统372 18.1.1照明装置类型373 18.1.2照度等级374 18.2导航辅助系统375 18.2.1灯语闪光信号灯375 18.2.2白红闪烁灯375 18.2.3导航浮标376 18.2.4照明指示盘376 18.2.5航空危险照明377 18.2.6直升机着陆系统377 18.2.7雷达377 18.2.8无线电测向器377 18.2.9声呐设备378 18.3阴极保护378 参考文献378 第19章设备规格书的制作379 19.1规格书的用途379 19.2规格书的典型格式380 19.2.1概述380 19.2.2供货范围380 19.2.3工作环境条件381 19.2.4采用的国际标准381 19.2.5技术定义与非技术定义381 19.2.6性能或功能要求381 19.2.7设计与结构细节382 19.2.8检验与测试383 19.2.9备品备件384 19.2.10技术文件384 19.2.11附录386 第20章同步发电机与感应电机的一般电气理论387 20.1概述387 20.2同步发电机387 20.3感应电机的一些说明395 20.3.1导出电抗396 20.3.2三相短路的应用396 20.3.3感应电机的导出电抗与时间常数398 20.3.4等效电路的导出参数399 20.3.5重复或强调要点400 20.3.6感应电机对三相短路电流的影响405 参考文献407 其他资料408 附录409 附录A电气文献中常用的缩略语409 附录B电力系统设计和设备选型的常用标准表417 B.1国际电工技术协会（欧洲）417 B.2石油协会（英国）423 B.3国际标准化组织（全世界范围）423 B.4英国标准协会（英国）424 B.5美国石油协会（美国）426 B.6国际电气研究咨询委员会（法国）426 B.7工程设备与材料用户协会（英国）427 B.8电气咨询委员会（英国）427 B.9德国电气研究与检验协会（德国）427 B.10电子电气工程师协会（美国）427 B.11其他一些参考资料（英国）427 附录C电力系统中保护设备、控制和指示设备的编号系统428 C.1电力系统中电路保护性继电器、控制和报警装置的使用428 C.2电力系统设备编号及功能430 附录D燃气轮机驱动发电机的欠频和过热保护432 参考文献435 附录E项目产生文件类型列表436 E.1承包商文件436 E.2制造商文件439 附录F燃气轮机性能的计算示例440 F.1要求及给定数据440 F.2基本要求441 F.3详细要求441 F.4基本解441 F.5详细解442 附录G计算含有感应电机电路压降的计算示例445 参考文献466 附录H计算接地棒、接地栅系统的接地电流和电击电位差示例466 附录I国际单位制换算476 I.1基本SI单位476 I.2非电导出单位476 I.3电导出单位476 I.4换算476 I.4.1长度476 I.4.2面积477 I.4.3体积477 I.4.4质量和密度477 I.4.5速度和加速度477 I.4.6力478 I.4.7力矩478 I.4.8功率478 I.4.9能量和功478 I.4.10压强478 I.4.11惯性惯量与动量479 I.4.12照度479 I.4.13电与磁479 I.4.14其他量479 I.5国际标准化组织（ISO）条件481 I.6标准温度与标准压力（STP）条件481 I.7标准常数481 I.8十进制单位常用前缀481 参考文献481 关键词英汉对照482

本书系统地介绍了石油化工生产安全技术及管理的基本知识。 全书共分为五章。第一章概括了系统安全科学的基本思想，重点介绍了安全分析、安全评价、危险控制的主要方法，简述了事故管理基本知识以及安全管理的原则；第二章结合石油化工生产过程的安全问题，重点介绍了常见危险和有害化学物质、石油化工生产过程的危险性、主要反应过程的危险性、单元操作的危险性等安全知识；第三章结合石油化工装备安全问题，重点介绍了装备本质安全、人机工程学、装备生命期的安全管理以及隐患监测等安全知识；第四章结合石油化工控制系统的安全问题，重点介绍了安全检测仪器与安全保护系统、信息安全技术、电气安全技术以及静电防治等安全知识；第五章结合石油化工经济安全问题，重点介绍了安全经济学、风险管理和经济安全等安全知识。 本书强调完整性和实用性，各章均配有事故案例，可供从事石油化工安全技术及管理的人员使用，也可供化工类高校师生学习和参考。

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