东华工程科技股份有限公司化工工艺施工图设计指导手册

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化工工艺施工图设计指导手册编制目化工工艺施工图设计指导手册

编制目录

前言 1

1. 施工图设计的主要任务及施工图设计程序 3 2. 施工图设计(开工报告前)的技术准备工作 4 2.1 设计基础及设计依据的最终确定 4 2.2 最终版的计算书、工艺物料流程图(PFD)和设备数据表 4 2.3专业统一规定 5 2.4 施工图设计的一次条件 5

2.4.1 设备及机泵条件 5 2.4.1.1 塔类设备条件 5 2.4.1.2 反应器设备条件(包括脱硫槽、加氢反应槽等) 7 2.4.1.3 热交换器设备条件 7 2.4.1.4 加热炉设备条件 11 2.4.1.5 容器类设备条件 12 2.4.1.6 机泵条件 12 2.4.1.7 干燥器设备条件 22 2.4.1.8 粉碎机械设备条件 23 2.4.1.9 搅拌槽类设备条件 27 2.4.2 土建条件 28 2.4.2.1 厂房及设备基础、外形尺寸、位置、标高条件 28 2.4.2.2 设备基础、楼板及钢平台的荷重条件 28 2.4.2.3 设备吊装要求的土建条件 29 2.4.2.4 设备地脚螺栓条件 29 2.4.2.5 管廊及其他土建条件 34 2.4.2.6 其它要说明的条件内容 34 2.4.3 自控条件的重要内容 34 2.4.4 电气条件 38 2.4.4.1 电气条件的主要内容 38 2.4.4.2 装置电气专业条件主要内容说明 38 2.4.5 管道材料控制专业条件 47 2.4.6 其他专业一次条件 50 3. 施工图设计 51 3.1 施工图文件组成及编号规定 51 3.2 首页图 52 3.3 施工图设计说明 53 3.3.1 工艺设计说明 53 3.3.2 管道设计说明 53 3.3.3 设备安装说明 54 3.4 管道仪表流程图(PID) 55 3.4.1 概述 55 3.4.2 管道仪表图的主要标注内容 55 第 1 页 共 3 页

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3.4.3 管道仪表流程图中单元设备流程的典型设计要求 3.4.3.1 容器(储罐、储槽等) 3.4.3.2 塔

3.4.3.3 换热器 3.4.3.4 加热炉 3.4.3.5 压缩机 3.4.3.6 离心泵 3.4.4 流体常用适宜流速范围及管径的确定 3.4.5 管道仪表图设计的工程规定 3.4.6 管道仪表流程图设计技术规定 3.4.7 管道仪表流程图基本单元模式 3.5 设备布置图(--040C)

3.5.1 设备布置图的主要内容及在设计、施工中的作用 3.5.2 设备布置图设计的依据文件 3.5.3 设备布置的原则 3.5.4 设备布置设计的通用要求 3.5.5 设备布置图设计的工程规定 3.5.6 设备布置图设计的有关技术规定 3.5.7 设备布置图的最终完成

3.6 钢平台、梯子的设计(—040J) 3.7 管道布置图(--040E) 3.7.1 管道布置图设计的依据文件 3.7.2 管道布置图的主要内容 3.7.3 管道布置设计的通用要求 3.7.4 管道布置设计的技术规定 3.7.5 管道轴测图(空视图) 3.7.6 管道布置图设计过程中接受及提交外专业的设计条件 3.8 设备管口方位图(—040J) 3.8.1 设备管口方位图的用途 3.8.2 设备管口方位图的内容

3.8.3 关于设备管口方位图的特别提示 3.9 管架设计(-040H) 3.9.1 管架的型式和使用 3.9.2 管架的设置 3.9.3 管架的具体选用及设计 3.10 二次条件及其它后提条件 3.11 管道材料

3.11.1 管道选用的技术说明 3.11.2 管法兰的选用 3.11.3 阀门

3.11.4 管法兰垫片的选用 3.11.5 管法兰紧固件(螺栓、螺母)的选用 3.11.6 管件的选用

3.11.7 各系列金属管道、管件、垫片、紧固件标准对照表

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3.11.8 有机类管道材料的选用 3.12 材料表

3.13 设备一览表的内容(-040D) 3.14 管道命名表(-040L) 3.15 图纸目录(-040) 附图、表

前 言

规范的项目建设程序需通过项目建议、可行性研究、初步设计直至施工图设计等几个阶段。 一、项目建议书

项目建议书是基本建设程序中最初阶段的工作,是对建设项目的轮廓设想和立项的先导,是为建设项目得以立项而提出的建议。文件内容包括市场初步分析、原材料供应、产品规模、初步厂址、预计投资和效益等内容。其重点是论述项目建设的必要性。 二、可行性研究报告

上级部门批准项目建议书、设计单位与建设单位签订委托合同后,便可以进行该建设项目的可行性研究。在可行性研究报告中,对建设项目的产品品种、工艺路线、生产方法、建设规模市场分析并结合厂址总图布置、交通、水电汽供应、环境保护、安全卫生等进行技术、经济的先进性和合理性的全面分析论证,通过多方案比较,提出评价意见。此后还需编制单项工程估算及全厂总投资估算。对投资进行分析,拟定资金筹措方式,进行财务及国民经济评价,提出评价结论。最终将完成的《可行性研究报告》提交上级主管部门,由上级部门主管人员并邀请相关部门及专家对其进行评估,提出评估意见,最终由上级主管部门对该项目《可行性研究报告》作出批复。其重点是评价项目建设的可行性。 三、初步设计

初步设计是根据已批准的可行性研究报告,确定全厂性的设计原则、设计标准、设计方案和重大技术问题,如总工艺流程、生产方法、工厂组成、总图布置、水电汽的供应方式和用量、关键设备和仪表选型、全厂贮运方案、消防、职业安全卫生、环境保护和综合利用以及车间或单项工程的工艺流程和各专业设计方案等,编制出初步设计文件与概算。

初步设计是确定建设项目的投资额、征用土地、组织主要设备及材料采购, 第 3 页 共 3 页

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进行施工准备、生产准备以及施工图设计的依据;亦是编制施工组织设计、签订建设总承包合同、银行贷款以及实行投资包干和控制建设工程拨款的依据。 引进的化工建设项目,在外国专利商提供的专利技术或基础设计的基础上进行工程化,完成基础工程设计,并应完成初步设计,供主管部门审查。 初步设计文件的组成除了说明书、图纸、表格外,还应该有详细的物料衡算、热量衡算以及重大的、主要的设备计算书。

初步设计完成后,由上级主管部门或其委托单位组织建厂所在地的有关部门(如环保、消防、运输、财政等)人员及专家;建设单位相应专业的各类人员进行审查,提出修改、补充、深化等意见和建议并作出审查意见。设计单位在进行施工图设计中将考虑、贯彻上述意见并完成施工图设计(详细工程设计)。 四、 若干变通的设计程序

除了上述较规范的设计程序外,也有下列变通的情况和做法: 1、 有的重大项目还有预可行性研究阶段。

2、 初步设计前增加总体设计,重点解决好总建设规模和多种产品的合理配 合、总平面规划、总工艺流程、分装置投资和总投资以及各分包设计单位的设计界区、交接点等重要条件。

3、 应建设单位要求,在初设前也可先做一个方案设计,供建设单位审查,为 随后的初步设计顺利、合理地完成打下稳妥的基础。

施 工 图 设 计

1. 施工图设计的主要任务及施工图设计程序

1.1 施工图设计是把初步设计中确定的设计原则和设计方案,根据建筑安装工程或设备制作的需要,进一步具体化。把工程设计各个组成部分的布置和主要施工方法,以图样及文字的方式加以确定,并编制设备、材料明细表。

1.2 施工图设计是为了满足建筑工程施工、设备、仪表、电气及管道等安装、 设备的制作及控制工程建设造价的要求。 1.3 施工图设计可作为生产准备的依据。 1.4 施工图设计程序

目前本公司大多数项目仍按传统的设计模式(老体制)进行施工图设计,也增设了一些新的专业如:管道材料控制、管道力学、设备布置以及管道布置等专 第 4 页 共 3 页

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业,以利于设计质量的提高。

整个施工图设计可分为三个主要阶段: 1) 准备一次条件及开工报告

2) 开展施工图设计,并适时的提出有关专业条件

3) 在完成PID、设备布置图、管道布置图、管口方位图、平台梯子图基础上,继续完成管道轴侧图、设备表、管道材料表、综合材料表、管道支架一览表等,并适时提出有关二次条件以及最终就工艺专业提出的条件对其它专业的设计文件会签等。

4) 最后编图纸目录、写施工图说明,设计文件经室级院级质保部门审查后入档案室归档及发送。

5) 继续将保温、防腐专业条件提出。(详见《施工图设计程序表》)

2. 施工图设计(开工报告前)的技术准备工作 2.1 设计基础及设计依据的最终确定

2.1.1 对已批准初步设计中的设计基础、总平面布置、主要工艺流程、主要设备选型、建筑型式及规模标准予以确认,并不得随意变更。

2.1.2 对初步设计审查中提出的修改意见,认真修改后经室、公司级技术方案论证后确定。

2.1.3 对初步设计审查中提出的尚需落实、深化的技术问题需明确专人及时间予以解决。

2.1.4 对厂区有关地质、边界及水、电、汽、燃料等公用管道的接点条件及建厂方对化工装置中工艺、设备、自控、电气、给排水、环保等主要专业的具体技术要求要进一步讨论确定,并应形成书面的会议纪要作为开展施工图设计的依据。

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2.2 最终版的计算书、工艺物料流程图(PFD)和设备数据表

根据最终确定的设计基础和设计依据的数据,重新整理修改计算书以及工艺物料流程图(PFD),以便确定装置管径、设备数据(特别是引进设备)等工艺参数,并要求设备供应商提供例图设备总图、重量及安装条件图以作为施工图设计依据。 2.3 专业统一规定

为了确保项目各主项施工图设计文件在图面、图签、图形、文字、线条、分层、标注等都一致;为了补充施工图统一规定的不足;也为了对公司工作手册有关技术规定的一些内容需要强调统一做法的诸方面做出规定,通常各专业还向各主项发布专业统一规定。

主要内容如下:

2.3.1 应遵守的专业设计标准、规范和规定。 2.3.1.1 公司工作手册中有关专业的工程及技术规定。 2.3.1.2 各行业协会发布的有关设计规定。

2.3.1.3 防火,防爆、安全、卫生及环保方面的规定与标准。 2.3.1.4 管道、法兰、管件、垫片、紧固件选用标准。 2.3.1.5 管架设计标准。 2.3.1.6 装置施工及验收规范。 2.3.2 设计中需要统一做法的内容 2.4 施工图设计的一次条件 2.4.1 设备及机泵条件

施工图开展前最早应提出的是设备条件及机泵选用条件。这是因为非标设备设计周期较长,而从订货、制造到成品运到现场周期更长。也因为化工装置设计中的其他条件如设备布置、土建、自控、电气、给排水等专业设计条件都建立在设备专业返回的设备总图及设备安装条件的基础之上。

关于机泵的条件也需及早提交给供应商以便供应商返回合适的机泵数据表并提供土建厂房、设备基础、自控、电气、水汽等专业施工图设计所需的条件。所以要尽早提出设备和机泵条件。 2.4.1.1 塔类设备条件

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1)、介质条件:

(1) 介质名称、组分、流量、重量、粘度、比重等。

(2) 含特殊腐蚀性介质的组分及含量(如H2S,SO2,HCN,Cl-,F-等)。 (3) 操作温度、操作压力。

2)、通用设备条件:

(1)塔径、塔高、塔裙高。 (2)推荐材料。

(3)接地板是否保温、保温层厚度和重量。

(4)对重量大、外形高大的高塔,应该要求设备提供土建埋地脚螺栓用

的底座模板规格。

3)、管口条件:(包括人孔、装卸填料触媒孔) (1)管口符号、管口名称及规格、介质名称及用途

(2)法兰标准、密封面型式、是否需要配对供应法兰及紧固件 (3)管口位置和伸出长度。 4)、塔结构条件

(1)塔板型式、泡罩型式、浮阀形式、开孔率、塔板数、板间距、检修

手孔位置和规格或由工艺提出相关条工艺条件给供应商设计、制造。 (2)除沫器形式、液体或气体分布器型式、位置、防冲板、防溢口、取

样口

(3)自控检测点位置、规格

5)、特殊条件(根据塔型而有不同内容):

(1)填料层层数、每层高度、层间距。填料型式及规格、填料材料、填料堆比重。

(2)触媒层层数、每层高度、层间距。触媒型式及规格、触媒型号、颗粒大小、堆比重。触媒层上下部瓷球规格及层高。 (3)气体分布板、测温计接口安装位置及安装型式 6)、塔顶吊装杆

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2.3 专业统一规定

为了确保项目各主项施工图设计文件在图面、图签、图形、文字、线条、分层、标注等都一致;为了补充施工图统一规定的不足;也为了对公司工作手册有关技术规定的一些内容需要强调统一做法的诸方面做出规定,通常各专业还向各主项发布专业统一规定。

主要内容如下:

2.3.1 应遵守的专业设计标准、规范和规定。 2.3.1.1 公司工作手册中有关专业的工程及技术规定。 2.3.1.2 各行业协会发布的有关设计规定。

2.3.1.3 防火,防爆、安全、卫生及环保方面的规定与标准。 2.3.1.4 管道、法兰、管件、垫片、紧固件选用标准。 2.3.1.5 管架设计标准。 2.3.1.6 装置施工及验收规范。 2.3.2 设计中需要统一做法的内容 2.4 施工图设计的一次条件 2.4.1 设备及机泵条件

施工图开展前最早应提出的是设备条件及机泵选用条件。这是因为非标设备设计周期较长,而从订货、制造到成品运到现场周期更长。也因为化工装置设计中的其他条件如设备布置、土建、自控、电气、给排水等专业设计条件都建立在设备专业返回的设备总图及设备安装条件的基础之上。

关于机泵的条件也需及早提交给供应商以便供应商返回合适的机泵数据表并提供土建厂房、设备基础、自控、电气、水汽等专业施工图设计所需的条件。所以要尽早提出设备和机泵条件。 2.4.1.1 塔类设备条件 1)、介质条件:

(4) 介质名称、组分、流量、重量、粘度、比重等。

(5) 含特殊腐蚀性介质的组分及含量(如H2S,SO2,HCN,Cl-,F-等)。 (6) 操作温度、操作压力。

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2)、通用设备条件:

(1)塔径、塔高、塔裙高。 (2)推荐材料。

(3)接地板是否保温、保温层厚度和重量。

(4)对重量大、外形高大的高塔,应该要求设备提供土建埋地脚螺栓用

的底座模板规格。

3)、管口条件:(包括人孔、装卸填料触媒孔) (1)管口符号、管口名称及规格、介质名称及用途

(2)法兰标准、密封面型式、是否需要配对供应法兰及紧固件 (3)管口位置和伸出长度。 4)、塔结构条件

(1)塔板型式、泡罩型式、浮阀形式、开孔率、塔板数、板间距、检修

手孔位置和规格或由工艺提出相关条工艺条件给供应商设计、制造。 (2)除沫器形式、液体或气体分布器型式、位置、防冲板、防溢口、取

样口

(3)自控检测点位置、规格

5)、特殊条件(根据塔型而有不同内容):

(1)填料层层数、每层高度、层间距。填料型式及规格、填料材料、填料堆比重。

(2)触媒层层数、每层高度、层间距。触媒型式及规格、触媒型号、颗粒大小、堆比重。触媒层上下部瓷球规格及层高。 (3)气体分布板、测温计接口安装位置及安装型式 6)、塔顶吊装杆

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2.4.1.2 反应器设备条件(包括脱硫槽、加氢反应槽等) 72.4.1.2 反应器设备条件(包括脱硫槽、加氢反应槽等)2.4.2 土建条件

土建条件是在完成设备布置及设备专业返回了设备总图、机泵设备供应商提供了初步规格单后进行的。

2.4.2.1 厂房及设备基础、外形尺寸、位置、标高条件2.4.2.5 管廊及其他土建条件

1)、装置内的管廊需提下列内容 (1)管廊跨度及跨距 (2)管廊层数与标高 (3)对管廊基础的荷重

①管廊横梁上≥DN300以上管道的集中载荷 ②一般

1)、对于地震区域的大型立式设备,应由设备专业提出该设备重心位置。 2)、对卧式高温设备鞍座基础应标明固定鞍座与滑动鞍座。(对管程、壳程有膨胀结构的除外)

3)、对几个有温差的高塔联合钢平台,应将各塔高层平台间做成一端铰接一端搭接,以适应各塔不同的热膨胀高度差。

4)、设备基础,框架楼板的防腐条件,框架梁柱的耐火要求、防火墙、爆炸区域厂房、防爆轻质墻轻型屋顶等要求。 5)、管道穿墙穿楼板等开孔条件

管径DN>250mm的开孔属一次条件内容 管径DN≤250mm的开孔属二次条件内容 开孔的孔径:

①无保温的管道,不通过法兰,按管外径加40mm

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②无保温的管道通过法兰,按法兰外径加30mm ③保温管道不通过法兰,按保温层外径加40mm ④保温管道通过法兰,按上述①②中大者

⑤多根管并排且相距很近,可合并成长方形大孔

2.4.3 自控条件的重要内容 2.4.3.1 自控条件的依据

自控条件的依据是已完成了自控部分的管道仪表流程图(PID)

在PID图上已用各种字母(功能标志)、符号及连线表示了工艺对自控的要求。

2.4.3.2 监测部分条件内容

1)、监测对象:介质的组分、物性参数、操作状态(气、汽、液)、操作条件

(温度、压力)及监测参数(温度、压力、液位、流量等) 2)、监测地点:分现场、机旁、控制室、计算机中心 3)、监测目的:指示、记录、累计、控制、报警、联锁等

2.4.3.3 控制部分条件内容

1)、控制参数:温度、压力、液位、流量、位移等 2)、控制方式:调节、报警、联锁等 3)、调节方案主要有: (1)定值调节

即根据工艺生产的要求,对工艺参数通过控制系统调节到给定值,稳定在给定值。该给定值可以人工给定也可以是通过计算机计算值给定。 (2)串级调节

串级控制系统的目的在于控制主控制变量稳定。为此,系统有两个测量变送单元。一个测量主被控变量,另一个测量副被控变量。主被控变量调节器的输出作为副调节器的给定值,对副调节器它将接受给定值与测量值两方面的变化,增强了偏离信号,加强了纠偏作用,加速了调节过程,使被控变量更稳定。在调节过程中,副参数的调节回路具有先调、快调、粗调的特点,主参数调节回路则刚好相反,具有后调、慢调、细调的特点。主副参数调节回路相互配合,与单参数回路简单的控制系统相比,大大改善了调节过程的品质。

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(3)比例调节

在有的工艺过程中需要对参与反应的两种介质流量进行比值调节,使两种介质流量恒定在一定的比例。例如烃类转化中的烃类与蒸汽量比值调节,大型锅炉系统中燃料量与燃烧空气量比值调节。

在对两种介质流量进行比值调节过程中还有的要求按先后程序来改变介质流量,如烃类转化中要求增量时先增蒸汽量,减量时先减烃类量,这样可避免因水碳比太小,导致在烃类转化触媒上产生游离碳使触媒失效。 (4)分程调节

在简单控制系统中,一个调节器的输出只带动一个调节器,而在分程控制系统中,一个调节器的输出去带动两个或两个以上的调节阀工作,每个调节阀仅在调节器输出的某段信号范围内动作。

分程调节常用于下列场合:

①工艺上要求对一个被控变量采用两种或两种以上的介质来进行控制时 ②要求满足工艺生产不同负荷和开停车过程(低负荷)中对负荷的控制要求。 ③要求扩大调节比,调节范围的

根据调节信号输出电流的不同区段,分别控制两个调节阀(也可以是大小不同的两个调节阀)

所以应向自控专业提出装置运行时各参数的正常值,最大值和最小值。 4)、报警

当装置系统中的被监测的参数(温度、压力、液位等)超出或低于工艺要求的高限或低限时,发出声光信号提醒操作人员进行调节使装置运行参数保持在设定的正常范围。所以应向自控专业提出高限与低限的报警值。 5)、联锁

当装置运行中参数超出了高限与低限的报警值而达到了高高限、低低限联锁

值时,为了装置的安全,控制系统的联锁功能会动作以确保装置系统设备或生产的安全。

(1)联锁动作是通过下列方式完成的: ①将遥控阀、调节阀全开或全闭 ②打开泄压阀

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③启动或停止相应的机泵,或切断进出口阀打开旁通阀使机泵在全回流状

态运行。

(2)向自控自控专业提联锁部分的条件。 图中的内容包括:

①联锁动作的原因侧项目及联锁值

②联锁动作的动作侧项目及是与门(AND)还是或门(OR) ③联锁系统的编号 ④联锁动作是否要延时 ⑤联锁系统的检修与复位开关 2.4.3.4 在线分析项目条件主要内容 1)、在线分析项目名称。

2)、在线分析项目测量及监测介质的名称、组分、物性。 3)、在线分析项目测量及监测内容的正常值、最大值、最小值。

4)、有否根据在线分析项目的测得的数据进行生产最佳生产调节(ACS系统)。 5)、在线分析仪房的有关建筑、通风、管道、仪器安装等条件,由自控专业为主

导专业提出。

2.4.3.5 调节阀、节流装置条件内容详见附表 2.4.3.6 设备与管道上有关仪表的安装条件

1)、设备上自控监测点接管规格、材料、压力等级,安装状态(水平或垂直)。 2)、管道上自控监测点的管长、管道规格、材料、水平或垂直。

2.4.3.7 爆炸危险区类别详见2.4.4.3节(电气条件中关于爆炸危险区类别划分的内容)。

2.4.3.8 管道仪表流程图中自控部分的图示线条、符号及字母代号的规定(提条件用)

详见《化工工艺施工图设计统一规定》档案号JA-04882.4.4 电气条件 2.4.4.1 电气条件的主要内容

1)、工艺用电设备(如动设备及机泵的电机、电加热器)的动力电条件 2)、装置区域厂房楼层及室外装置区照明条件 3)、仪表及操作区局部照明条件

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4)、易燃易爆介质的设备与管道的静电接地条件 5)、装置区域的防雷要求条件

2.4.4.2 装置电气专业条件主要内容说明 1)、用电负荷等级条件

电力负荷是根据其重要性和中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。原化工部根据其生产特点分为保安负荷、重要负荷、次要负荷、一般负荷。

按国家标准电力负荷分级的规定 (1) 一级负荷

①、中断供电将造成人身伤亡者

②、中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者,如重大设备损坏、

大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱,需要长时间才能恢复的等。

③、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作者,

如重要铁路枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆,经常用于国际活动的人员大量集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。

(2) 二级负荷

①、中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者,如主要设备损坏、

大量产品报废、连续生产过程被打断,需较长时间才能恢复,重点企业大量减产等。

②、中断供电将影响重要用电单位的正常工作者,如铁路枢纽、通信枢

纽等用电单位中的重要电力负荷,以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等人员大量集中的重要的公共场所秩序混乱者。

(3)三级负荷 不属于一级和二级负荷者。

2)、控制联锁要求

在化工装置中,有的自控系统中设有联锁;有的联锁系统要求的动作侧

为停用电设备(如泵)或开用电设备,在电气条件中必须予以说明该联锁的原因侧、动作侧项目,以便电气专业配合自控专业完成相应的设计。

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3)、用电设备安装地点环境特性条件。

主要指装置现场环境的沙尘或浸水状况及对用电设备密封的要求。可参

考电机防护等级标记说明提出。 防护等级的标记示例

IP A B 防止水进入内部的防护等级

防止固体颗粒进入内部的防护等级

外壳防护等级标志

防止固体颗粒进入内部的防护等级(A)

防护等级 0 1 简 称 无防护 防护大于50mm的固体颗粒 定 义 没有专门的防护 能防止直径大于50mm的固体异物进入壳内,能防止人体的某一大面积部分(如手)偶然或意外地触及壳内带电或运行部分,但不能防止有意识地接近这些部分。 2 防护大于12mm的固体颗粒 3 防护大于2.5mm的固体颗粒 能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内,能防止手指触及壳内带电或运动部分。 能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内,能防止厚度(或直径)大于2.5mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分4 防护大于1mm的固体颗粒 ①②①。 能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内,能防止厚度(直径)大于1mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分①②。 5 防尘 能防止灰尘进入达到影响产品正常运行的程度,完全防止触及壳内带电或运动部分;完全防止灰尘进入壳内。 ①6 尘密 完全防止触及壳内带电或运动部分。 ① 对用同轴外风扇冷却的电机,风扇的防护应能防止其风叶或轮辐被试指触及。在出风口,试指插入时,其直径位50mm的护板应不能通过。 ② 不包括泄水孔,泄水孔应不低于第2级的规定。

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防止水进入内部的防护等级(B)

防护等级 0 1 2 3 4 5 6 7 8 简 称 无防护 防滴 15o防滴 防淋水 防溅 防喷水 防海浪或强力喷水 浸水 潜水 定 义 没有专门的防护 垂直的滴水应不能直接进入产品内部 与铅垂线成15o角范围内的滴水应不能直接进入产品内部 与铅垂线成50o角范围内的淋水应不能直接进入产品内部 任何方向的溅水对产品应无有害的影响 任何方向的喷水对产品应无有害的影响 猛烈的海浪或强力喷水对产品应无有害的影响 产品在规定的压力和时间下浸在水中,进水量应无有害影响 产品在规定的压力下长时间浸在水中,进水量应无有害影响 另外当电机用于海拔高度超过1000米或环境温度超过40℃,相对湿度超过95%时,应在条件中注明以便对电动机功率选用时按规定予以补偿和修正。 一般工业电机为IP54,IP55等级。 4)、电源电压

我国工业电动机低压电源为380V,高压电源通常为3000V或6000V及10kV。

一般是从低压配电元件的保护考虑出发,按功率界限选择电动机的电压等级。

高压电源电压为6000V时,机泵的轴功率≥150kw时用6000V电机,<150kw时选用380V电机。

高压电源电压为3000V时,机泵的轴功率≥100kw时用3000V电机,<100kw时选用380V电机。 5)、照明条件

(1)一般厂房及室外装置的照明由电气专业设计

(2)局部照明或特殊照明要求可按管道布置图上具体阀门、仪表、取样点等位

置确定后再向电气专业提出。 6)、防静电,防雷击要求

充满易燃易爆介质的设备和管道易产生静电需要作静电接地设计,可在完 第 16 页 共 3 页

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成管道布置图后将这些设备静电接地板位置及管道的布置条件提给电气专业。 充满易燃易爆介质的化工装置应考虑设备防雷。要提出装置设备高度,电气专业从全厂的范围统一考虑防雷的设计。 7) 爆炸危险区划分的条件

爆炸危险区划分在化工工程设计中非常重要,它涉及到装置的安全、电气设备的技术以及密封等级。

(1)、 爆炸危险区划分的专业职责应该是:

① 由工艺专业提供工艺介质的特性(名称、状态、组成、密度、闪点、燃点、与空气混合物的爆炸上下限等)并由工艺或设备布置专业(包括粉体专业)在设备布置图上标出可能逸出危险物料的设备位号名称及释放源位置,提供给电气专业。

② 电气专业根据上述条件按相关标准(GB50058-92)及有关规定提出本工程必需执行的防爆规范建议及初步爆炸危险区划分,给出释放源分布图及装置区内危险区域划分草图,提交给设计经理与相关专业。

③ 由设计经理主持召开项目的爆炸危险区划分会议,会上各专业对电气专业提交的文件提出意见并就本工程项目爆炸危险区域划分及划分方案的安全性、合理性及经济性进行讨论,达成一致并形成会议纪要。

④ 会后,由电气专业负责人按纪要修改危险区划分草图,经专业室主任工程师及设计经理审批后正式发表本工程项目的“危险区域划分图”并确定该项目中各装置的危险区、级、组等各分类。 (2)、爆炸危险区划分条件内容 ① 爆炸危险区域的定义

爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取措施的区域。

② 划分爆炸危险区主要采用的标准和两个不同表示的系列 a) GB、IEC、EN标准的系列

GB:中国标准(GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范) IEC:国际电工协会标准(CIEC79-0~13)

EN:欧洲共同体级邻近国家(EN50014~50020,EN50039)

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表示方式:X区(Zone)X级(Group)X组 b) NEC、API标准系列

NEC:美国国家电工协会,隶属于NFPA(美国国家防火协会)NEC Article 500-4

API:美国石油协会 API RP500,机泵供应商均用此标准 表示方式:X级(Class)X区(Division)X类(Group)X组 c) GB50058中爆炸危险区的划分

我国GB50058中爆炸危险区的划分与IEC相吻和,但爆炸性气体环境危险区域划分尺寸等效采用了API-RP-500及NFPA-497A有关规定及例图。

目前我公司设计均按GB50058执行。 (3)、 危险区划分步骤

①根据爆炸性气体混合物出现的步骤程序和持续时间对爆炸危险区的划分作如下定义:(见附表1)

0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境; 1区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;

2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也

仅是短时间存在的爆炸性气体混合物的环境;

注:正常运行是指正常的开车、运转、停车,易燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开启,安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。

符合下列条件之一的,可划为非爆炸危险区域: a) 没有释放源不可能有易燃物质侵入的区域;

b) 易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限的10%;

c) 在生产过程中使用明火的设备附近,或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近;

d) 在生产装置区外,露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带,但其阀门处按具体情况定。 ②关于释放源的分级

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释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级,并应符合下列规定。

a) 连续级释放源 预计长时间释放或短时间频繁释放的释放源。类似下列情况的可划为连续级释放源:

(a)没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的易燃液体表面。 (b)油、水分离器等直接与空间接触的易燃液体的表面。

(c)经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸汽的自由排气孔和其他

孔口。

b) 第一级释放源 预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源。类似下列情况的可划为第一级释放源:

(a)在正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处; (b)在正常运行时,会向空间释放易燃物质,安装在贮有易燃液体的容器上

的排水系统;

(c)正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点。

c) 第二级释放源 预计在正常运行下不会释放,即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源。类似下列情况的可划为第二级释放源:

(a)正常运行时不能释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处; (b)正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件和管道接头;

(c)正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀、排气孔和其他孔口处; (c)正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样点。

d) 多级释放源 由上述两种或三种级别释放源所组成的释放源。 ③按释放源级别和通风条件初步确定爆炸危险区的划分 首先应按下列释放源的级别划分区域: a) 存在连续级释放源的区域可划为0区。

b) 存在第一级释放源的区域可划为1区。 c) 存在第二级释放源的区域可划为2区。 其次应根据通风条件调整区域划分:

(a) 当通风良好时应降低爆炸危险区域等级;当通风不良时应提高爆炸危险

区域等级。

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(b) 在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。 ④ 爆炸性气体环境危险区域的具体范围应按下列要求确定:

a)爆炸危险区域的范围应根据释放的级别和位置、易燃物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验,经技术经济比较综合确定。

b)根据生产的具体情况,当厂房内空间大,释放源释放的易燃物质量少时,可按厂房内部分空间划定爆炸危险的区域范围,并应符合下列规定:

(a)房内具有比空气重的易燃物质时,厂房内通风换气次数不应小于2次/h,且换气不受阻碍;厂房地面上高度1m以内容积的空气与释放至厂房内的易燃物质所形成的爆炸性气体混合浓度应小于爆炸下限。

(b)当厂房内具有比空气轻的易燃物质时,厂房平屋顶平面以下1m高度内,或圆顶、斜顶的最高点以下2m高度内的容积的空气与释放至厂房内的易燃物质所形成的爆炸性气体混合物的浓度应小于爆炸下限。

注:①释放至厂房内的易燃物质的最大量应按1h释放量的3倍计算,但不包括由于灾难性

事故引起破裂时的释放量。

②相对密度小于或等于0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体;相对密度大于0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体。

(c)当易燃物质可能大量释放并扩散到15m以外时,爆炸危险区域应划分为附加2区。

(d)在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下,可燃液体可能泄漏时,其爆炸危险区域的范围可适当缩小。

(e)爆炸性气体环境内的车间采用正压或连续通风稀释措施后,车间可降为非爆炸危险环境。

通风引入的气源应安全可靠,且必须是没有易燃物质、腐蚀介质及机械杂质。对重于空气的易燃物质,进气口应设在高出所划爆炸危险区范围的1.5m以上处。 (f) 在完成爆炸危险区分区后,还应按易燃气体(蒸汽)本身固有的可燃性及空气混合物爆炸的难易程度和危险程度,划分易燃易爆物质的级别(Group)以及按各种不同爆炸性气体引爆温度确定组别(T)。

我国GB50058及IEC欧洲标准关于爆炸性气体分级分组等见下表。

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两种划分表示系列(IEC.欧洲标准.中国/NEC.API) 与空气混合物 IEC/欧洲标准, 的危险性 低 高 中国(GB) ⅡA(GroupⅡA) ⅡB(GroupⅡB) ⅡC(GroupⅡC) D(GroupD) C(GroupC) B(GroupB) A(GroupA) 爆炸性气体分级和分组(GB50058)

级别 T1 ⅡA 乙烷、丙烷、丙T2 引 燃 温 度 组 别 T3 T4 T5 T6 亚硝酸乙酯 丁烷、甲醇、酮苯、乙烯、甲乙醇、甲胺、苯、甲酚、一氧二氯乙烷、氯化碳、苯、醋酸、乙烯、醋酸乙醋酸甲酯、氯酯 苯、工业甲烷 戊醇、戊烷、乙醛、三甲己烷、庚烷、胺、乙醚 辛烷、煤油、洗涤汽油、醋酸丙酯、燃料油、柴油 二乙醚、二 丁醚、四氯乙烯 NEC API Section 3.5 D C B A ⅡB ⅡC 水煤气、氢 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯 按爆炸性气体混合物最大试验安全电流(MIC)分级(GB50058) 级 别 最大试验安全间隙(MESG),mm ⅡA ≥0.9 ⅡB 0.5<MESG<0.9 ⅡC ≤0.5 爆炸性气体混合物按最小点燃电流(MIC)分级(GB50058) 级 别 最小点燃电流比(MICR)① ⅡA ≥0.8 ⅡB 0.45<MICR<0.8 ⅡC ≤0.45 ①最小点燃电流比(MICR)为各种气体和蒸汽按照它们最小点燃

电流值与实验室的甲烷的最小电流值之比。

爆炸性气体混合物按引然温度分组(GB50058) 组 别 引然温度t,℃ 组 别 引然温度t,℃ T1 t>450 T4 135<t≤200 第 21 页 共 3 页

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T5 T6 100<t≤135 80<t≤100

T2 T3 300<t≤450 200<t≤300 爆炸性粉尘按引然温度分组(GB50058) 引然温度组别 引然温度t,℃① T11 t>270 T12 200<t≤270 T13 150<t≤200

注:确定粉尘温度咱别时,应取粉尘云的引然温度 与粉尘的引然温度两者中的低值。2.4.5 管道材料控制专业条件

为了确定及统一装置内(包括管廊)各类工艺状况管道的等级,并椐此选用合适的管道规格材料、阀门种类与型式、法兰管件、垫片、紧固件的型式、种类、规格及标准,工艺专业需向管道材料控制专业提条件。 2.4.5.1工艺向管道材料控制专业(简称材控专业)提出的条件

在现行的设计体制中,工艺专业是用管道命名表向材控专业提条件的,主要内容为:

1)

介质名称、相态、组成,特别是腐蚀介质的含量,如HCN、H2S、SO2、CL-等及易燃、易爆、有毒介质,最好标出流体的类型(A1、A2、B、C、D类)。

2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)

管道号、管径范围、管道起止点。 操作工况与设计工况(温度、压力)。

推荐的管子要求(如材料、Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ系列)。

采用的法兰系列(欧洲系列、美洲系列或HG、SH、GB等标准)。 现场试压要求(介质、压力)。 压力管道等级分类。 PID和PFD。

2.4.5.2管道设计应根据压力、温度、流体特性等工艺条件,并结合环境和各种载荷等条件进行。 1)、管道设计压力

设计压力是指可能遇到的操作压力与操作温度组合中最苛刻条件下

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的压力。常用下列公式:

P≥Po31.1 P≥Po+0.1 式中

Po—正常最大工作压力,Mpa(表压) P —设计压力,Mpa(表压) P应取上两式计算结果中的大者

2)、设计压力的确定应符合下列规定:

(1)一条管道及其每个组成件的设计压力,不应小于运行中遇到的内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。最严重条件应为强度计算中管道组成件需要最大厚度及最高公称压力时的参数。但上述设计压力不应包括本章中允许的非经常性压力变动值。

(2)下列特殊条件的管道,其设计压力应与①款比较,并应取两者的较大值。

① 输送制冷剂、液化烃类等气化温度低的流体的管道,设计压力不应小于阀被关闭或流体不流动时在最高环境温度下气化所能达到的最高压力;

② 离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和; ③ 没有压力泄放装置保护或与压力泄放装置隔离的管道,设计压力不应低于流体可达到的最大压力。

(3)真空管道应按受外压设计,当装有安全控制装置时,设计压力应取1.25倍最大内外压力差或0.1Mpa两者中的低值;无安全控制装置时,设计压力应取0.1Mpa。

(4)装有泄压装置的管道的设计压力不应小于泄压装置开启的压力。 3) 设计温度的确定

(1)根据国内工程设计和国外引进工程的设计规定,金属管道的设计温度一般都按工作温度适当增加裕量

Td ≥To+302(用于To=0~300℃) Td ≥To+15℃(用于T>300℃)

对于To=-29℃~0℃时,设计温度应按工艺条件来确定。

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对于To<-29℃时;Td=To 式中:

Td—设计温度;℃

To —正常最高或最低工作温度;℃

(2)设计温度的确定应符合下列规定:

①管道的设计温度应为管道在运行时,压力和温度相偶合的最严重条件下的温度。对于0℃以下的管道,应考虑流体及环境温度影响,设计温度应取低于或等于管道材料可达到的最低温度。

②管道采用伴管或夹套加热时,应以外加热和管内流体温度中较高的温度为设计温度。

③无隔热层的管道中,不同的管道组成件可具有不同的设计温度,管道组成件的设计温度应符合以下规定:

流体温度低于65℃时,管道组成件的设计温度可与流体温度相同。 流体温度等于或大于65℃时,除非按传热计算或实验确定有较低的平均壁温,管道组成件的设计温度不应低于以下的值:

阀门、管子、突缘短节、焊接管件和厚度与管子相似的其他管道组成件:为流体温度的95%;

法兰(除松套法兰外),包括在管件和阀门上的法兰:为流体温度的90%; 松套法兰:为流体温度的85%; 法兰的紧固件:为流体温度的80%。

④外保温管道的设计温度应按第①款和第②款确定。当另有计算、实验或测定的结果时,可取其他温度。

⑤内保温管道的设计温度,应根据传热计算或实验确定。

⑥对于非金属材料衬里的管道,设计温度应取流体的最高工作温度。当无外隔热层时,外层金属的设计温度可通过传热计算、实验决定,或按第③款确定。

4)目前管道组成件是按设计压力和设计温度的组合条件设计出来的最大厚度值。

2.4.5.3管道材料控制专业根据工艺提的管道条件提出下列文件供工艺管道设计人员设计所用

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1) 管道材料等级表

管道等级是材控专业根据工艺操作状态下的工作条件(压力、温度、介质性质等)和工程要求,并力求达到经济合理来确定的

管道等级反映了该管道在工程设计中选用管材的压力等级(公称压力)和材料等级(材质类别)。

《管道材料等级表》的内容有: (1)操作介质名称、组分、浓度 (2)设计压力(MPa)及设计温度 (3)管道等级号

管道等级号的确定分老体制设计模式或国际通行设计模式两种。 (4)管道名称、规格、壁厚、系列标准及材质

有:焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管、铸铁管、塑料管、钢衬塑管、玻

璃钢管、玻璃钢增强塑料管及其它金属非金属管等

(5)各类阀门名称及型号连接面或密封面型式,阀体及密封面材质 (6)选用法兰的种类、压力等级、连接面、密封面型式材料及标准号 (7)各类管件设计的种类、规格、壁厚、标准及材质 (8)各类垫片及紧固件的型式规格标准及材质 2) 管道材料等级索引

在完成管道材料等级表的基础上,做出《管道材料等级索引》,其中除各类管道的介质材料条件外还列出了管道等级号,确定的管道材料法兰标准号、压力等级、阀门材质,腐蚀裕度等指标,供设计人员用。 3) 支管连接表

4) 由管机计算提供的管道壁厚表

2.4.6 其他专业一次条件 2.4.6.1 蒸汽及冷凝水条件 2.4.6.2 工艺用水及排水条件 2.4.6.3 冷冻条件表

2.4.6.4 压缩空气、氮气条件表 2.4.6.5 通风、除尘条件表

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2.4.6.6 空气调节条件 2.4.6.7 制冷(热)站条件 2.4.6.8 消防条件 2.4.6.9 化验分析条件 2.4.6.10 界外管道条件 2.4.6.11 界区条件表

2.4.6.12 如有必要还需提环保安全卫生条件

3. 施工图设计

3.1 施工图文件组成及编号规定

采用国内现行设计模式化工工艺专业图纸编号规定 040 化工工艺 040 工艺图纸目录

040A 工艺施工图设计说明书(包括设计修改说明、开工说明、设备管线安

装说明等)

040B 工艺流程图、辅助管路系统图 管道命名表

040C 设备布置图、设备支架图、设备地脚螺栓表 040D 设备表

040E 管道安装图(1~ 编号)管道空视图(101~ 编号) 040F 管道安装材料表 040G 管架图 040H 管道支架表 040I 管件图

040J 设备管口方位图、设备 预埋件图(如:塔平台) 040K 综合材料表

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3.2 首页图

首页图是工艺专业施工图设计(特别是管道仪表流程图)中各类图示、图例、代号、符号的统一规定。

主要内容包括:

3.2.1各种物料名称的英文缩写。

3.2.2图面上管道、阀门、管件、定位尺寸线、仪表信号线等的图示图例规定。 3.2.3管道号、管材代号及隔热、防冻、伴热等符号规定。 3.2.4设备类别及位号的编制规定。

3.2.5仪表监测参数、功能、监测元件、调节阀、节流元件等的代号及自控系统的仪表位号、图示符号规定。

3.2.6各主项在图中的编号规定、图纸分区设计的分区图。

3.2.7管道压力等级分界、进出界区、边界符号及上、下游界区符号表示的规定。 3.2.8其他在设计图上需要统一的图型与编号、代号、符号的规定。

厂房的型式主要有混合结构、框架结构、排架结构及钢结构等型式。土建位置条件以设备布置图为蓝本,标注出下列内容: 1)、轴线及轴线间距3.3 施工图设计说明

施工图完成后,还要就该装置的工艺设计、管道设计、设备安装、管道制作及安装试压、管道材料等作一施工图设计说明。

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施工图设计说明包括下列内容: 3.3.1 工艺设计说明 3.3.1.1 概述

1)、工程名称及代号 2)、装置设计的组成 3.3.1.2 设计依据

说明该施工图的建设单位,设计依据的文本(如:初设批文、相关设计合

同、协议书、纪要等) 3.3.1.3 工艺说明

1)、根据初设审批文件所作的修改内容 2)、对初设进行的改进和调整内容 3.3.1.4设计范围

1)、负责设计的范围(合作设计或出口项目的设计范围说明) 2)、软件包及基础工程设计提供方的名称 3)、提供技术的单位名称及提供技术的内容概述 4)、装置的组成,主项名称及代号 3.3.2 管道设计说明 3.3.2.1 管道布置图分区情况

1)、分区编号 2)、分区索引的图号

3)、分区号与管道布置图号的对应关系 3.3.2.2 管道材料

1)、管道、管件、阀门等采用的是英制(国际标准系列)还是公制标准(沿用系列)。

2)、上述材料中,国外采购的材料规格、材质、范围等。

3)、以综合材料表中所列的数量为装置需要净量的订货裕量百分数。

3.3.2.3 管道制作及安装要求

1)、管道施工规范的标准号,管道等级与分类。

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2)、管道焊接的焊条及附加要求,如预热、焊后热处理,异种钢焊接要求和规范等。

3)、管道安装的特殊要求,如:冷紧、临时用垫片、盲板、过滤器等。 3.3.3 设备安装说明

3.3.3.1大型设备的吊装说明。如吊装顺序、载荷均布要求等。

3.3.3.2设备进入厂房或框架的特殊安装要求,如可拆梁、后封墙、墙上留洞等。 3.3.3.3 设备附件,如滑动板、弹簧座、保冷设备的垫木等。

3.3.3.4 在使用厂房内的葫芦、吊点、吊钩等时,不能超过其允许的荷载范围。

3.4 管道仪表流程图(PID) 3.4.1概述

管道仪表流程图(PID)是在工艺初步设计的基础上开展工作的,是施工图设计中各有关专业开展工作的主要依据。

管道仪表图是借助统一规定的图形符号和文字代号,用图示的办法把建立化工工艺装置所需要的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件,按其各自功能,为满足工艺要求和安全经济目的而组合起来,以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。

管道仪表流程图在设计过程中是逐步加深和完善的。如有需要也可将辅助物料管道从PID中分出来单独绘制辅助物料、公用物料管道代表流程图(UID)。 3.4.2 管道仪表图的主要标注内容

3.4.2.1设备(包括机泵)

1)、外形及主要结构图形

2)、设备位号及名称(若是改建、扩建工程,已有设备要用双点划线表示,

并用文字注明。对成套供应的设备可用双点划线框出范围。) 3)、设备所有管口及符号。 4)、设备保温、隔热、防火、隔声符号。

5)、设备主要内件,如搅拌、填料、塔盘、气体及液体分布器、加热器等的示意图形。

6)、设备在图面上的布置一般顺流程从左到右。在设备布置图中,要体现

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设备上下对应关系,有安装高度要求的设备必须注出标高。

3.4.2.2 管道(包括管件、阀门附件等)

1)、所有工艺管道及公用工程管道符号及走向箭头、坡度(需要时还包括开工管道及临时管道,付线)并注出管号。

2)、埋地管线用虚线标注始末点的位置。

3)、阀门及管件(包括安全阀及防爆片、过滤器、快速接头、限流孔板、盲板),对要锁开、锁闭的阀门应标出LO. LC. 盲板要标出生产时是通孔还是盲孔符号。

4)、管道保温、保冷、隔热、保热、防火等符号 5)、分析取样点

6)、不同的压力等级管道分界标识及压力等级符号 3.4.2.3 自控

1)、自控监测参数(例如:温度压力、流量、液位、阀位等)的监测点及根部阀,及检测元件(流量孔板、现场温度计、压力表、温度计套管、热电偶等)

2)、对各参数的控制功能(例如:指示、记录、调节、累积、报警、联锁等)

3)、从检测点到调节及控制对象(例如:机泵、调节阀)的信号连线(如:电信号线、气信号线、软件信号线)

4)、联锁的编号,用箭头表示出联锁的原因侧及动作侧对象 5)、在线分析的取样点 6)、各自控元件和系统的编号

7)、自控调节阀组(包括旁通及导淋)及尺寸(DN)。

若仪表空气失压时,调节阀阀位为开时(气闭)则标注FO 若仪表空气失压时,调节阀阀位为闭时(气开)则标注FC 若仪表空气失压时,调节阀阀位保持瞬间位置则标注FL

若调节阀为FC者(失压时阀位为关),则调节阀前后均需设导淋。

3.4.2.4 界区及分界符号

1)、与其它专业的设计分界线(如:仪表与设备管口连接以根部阀为界) 2)、与供货商的设计分界线(如:压缩机以介质进出口管口,或缓冲罐进出

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口管口为界)

3)、本装置界区符号,标注出与本装置有关的上下游管道号及所在图号 3.4.2.5 其它

1)、装置内的计量、运输起重设备(如:行车、电动葫芦及地磅、磅秤) 2)、需要尽量靠近主管接管根部装阀门的符号(min) 3)、为安全起见,设置双阀加导淋阀组(或双阀加放空阀组)

4)、需要精确配管的特殊定位尺寸,如液封、真空柱、虹吸高度(min),流量孔板接管前后直管段要求等。

3.4.3 管道仪表流程图中单元设备流程的典型设计要求 3.4.3.1容器(储罐、储槽等)

1)、与容器相接的空气、氮气、蒸汽、水等公用工程管线,在靠近容器管口处应设切断阀,并可根据需要设置止回阀或双阀加检查阀以确保物料不进入公用工程管线。输送熔融物、浆液和高粘度介质的管线要在流程图上标注出坡向收料容器。 2)、通常直接将切断阀装在管口上。当阀后不接管线,或作备用管口的阀后应用丝堵或法兰封死。

3)、若容器需要设置两个或两个以上的液位计(包括玻璃板液位计、液位变送器、液位警报器等)时,应由容器接出液位计总管(DN50或DN80)。而将所有液位计接在液位计总管上,使容器筒体上开口数尽量少。 4)、有氮封要求的密封容器,需在顶部装呼吸阀。

5)、容器底与泵入口相连时容器锥形底部出口部位应设防涡流板。但容器内有搅拌装置者可免设涡流板。

6)、容器的放净管应通过漏斗及管道将污液、污水排往含污水系统,不得直接放下水道。

7)、易燃物料液流的进入管应插入容器底部或贴容器筒体,使液流沿筒壁流下或从插入近底部处进入,以防液流与空气摩擦产生静电。 3.4.3.2塔

1)、为了便于调节、采料、塔上通常设有几个进料口及几个出料口。每个管口有阀门直接与管口相接。

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2)、为减少阻力塔与再沸器之间管道上不宜装设阀门,若有两台再沸器,再沸器与塔之间管线应对称。

3)、用蒸汽加热的再沸器,可在蒸汽入口管上设调节阀,控制调节蒸汽流量,也可在蒸汽冷凝液出口管上设调节阀,通过改变冷凝液排放量的大小,改变再沸器内冷凝液的液位,从而改变再沸器可供换热的换热面积大小来调节供热量。 4)、塔顶馏出物到冷凝器的管线上一般不设阀门,从冷凝器下来去塔顶的回流凝液应设液封管线,并不设阀门。

5)、温度计管口一般开在塔板的液相区,压力计管口开在塔板间的汽相区,FIC的测流量一次元件(FE)位置应在调节阀上游管道,PIC的测压一次元件(PP)位置应在调节阀下游管道。 3.4.3.3换热器

1)、冷流下进上出,热流上进下出。

2)、使用蒸汽作为热源加热时,蒸汽从上部引入,蒸汽冷凝水从下部排出。 3)、除了U形管换热器外,在列管换热器中容易结垢和有腐蚀性的介质走管程,这样便于清垢和更换管件。

4)、一般温度高的介质或制冷机低温冷媒走管程以减少热量冷量损失。蒸汽加热器例外,是蒸汽走壳程有利于蒸汽冷凝液的排出。

5)、温度很高、压力很高的介质走管程较好,可降低对换热器外壳的材质或强度的要求。

6)、冷热流尽量逆流安排流程。

7)、对换热器在阀门关闭后可能由于热膨胀或液体汽化造成压力太高的地方,或可能由于热膨胀管板泄漏造成高压物料相向低压物料相串压时,需在低压相设安全阀。

8)、在寒冷(冬天结冰)地区,进出换热器的冷却水阀前后之间应设供回水的防冻旁通管(DN25)。并在供水管阀后设一放净阀(DN20)。

9)、换热器冷却水出口侧应设温度检测,以利于控制冷却水出口温度不至过高而结垢。 3.4.3.4加热炉

1)、为了使进炉各支管物料流量均匀分配,可在各分、集合管及支管上设控制用

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阀门截止阀及计量设施。加热炉出口管线应设测温仪表。 2)、加热炉过热蒸汽放空管线上应设置消声器。

3)、炉管物料需注入水或蒸汽时,应在水和蒸汽管线的引入线上设置切断阀和回止回阀,并在两阀之间设一检查阀,以免物料倒入水或蒸汽管道。

4)、在加热炉的入口管线上应安装放气阀,其最小尺寸为DN50;在出口管线上应设放净阀。

5)、在加热炉的对流段和辐射段,通常装有一DN50的灭火蒸汽管口,供炉管破裂时,灭火用。

3.4.3.5 压缩机

1)、压缩机进出口管线上均需设切断阀,吸入空气的往复式空压机入口可不设切断阀。

2)、往复式压缩机进出口需设缓冲缸。

3)、为防止凝液进入压缩机气缸,必须在各段吸入口前设置分离缸,当凝液为易燃或有害物质时,应把凝液排往封闭处理系统,凝液分离器与压缩机之间的管道应保温,以防凝液冻结。

4)、压缩机入口处与入口切断阀之间应装过滤器。

5)、汽轮机以蒸汽为动力,蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过高或外壳超压损坏,所以在蒸汽入口管上要设调压阀和安全阀,以保持恒定的汽轮机转速。在蒸汽入口管进口阀两端应设一带限流孔板的小口径旁通管,以便开车时先只让少量蒸汽进入汽轮机暖机,并缓慢转动汽轮机转子,使其升温均匀,这样开机时不致造成汽轮机振动。

6)、背压式汽轮机乏汽管线上应设置切断阀,并尽量靠近汽轮机出口管口,乏汽管线的低点应设疏水管线。 3.4.3.6离心泵

1)、泵进出口均需设切断阀,一般用闸阀。 2)、泵进口一般均需装过滤器,

3)、一般泵进出口管线直径均比泵进出口直径大一档,切断阀直径可与泵进出口管径相同,也可放大一档。

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4)、应在泵出口依次安装压力表、止回阀、止回阀排液管(或泄液环)最后是切断阀。

5)、应根据不同介质及工艺要求设置暖泵管线、小流量旁通管线、平衡管线、高扬程旁通管线及防凝管线。

6)、调节泵流量的调节阀应安装在泵出口管线上。 3.4.4 流体常用适宜流速范围及管径的确定

化工装置离不开管道,相对某一流量时,管道管径越大则投资越大,管径越小相对地流体阻力越大,则日常输送流体的动力消耗较大,增加了日常的生产能耗。而管径的确定与流速相关。另外粘性流体、含颗粒流体、易燃流体对流速也有一定要求。应选用适当的流速,以满足正常、安全生产的要求。 3.4 管道仪表流程图(PID) 3.4.1概述

管道仪表流程图(PID)是在工艺初步设计的基础上开展工作的,是施工图设计中各有关专业开展工作的主要依据。

管道仪表图是借助统一规定的图形符号和文字代号,用图示的办法把建立化工工艺装置所需要的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件,按其各自功能,为满足工艺要求和安全经济目的而组合起来,以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。

管道仪表流程图在设计过程中是逐步加深和完善的。如有需要也可将辅助物料管道从PID中分出来单独绘制辅助物料、公用物料管道代表流程图(UID)。 3.4.2 管道仪表图的主要标注内容

3.4.2.1设备(包括机泵)

1)、外形及主要结构图形

2)、设备位号及名称(若是改建、扩建工程,已有设备要用双点划线表示,

并用文字注明。对成套供应的设备可用双点划线框出范围。) 3)、设备所有管口及符号。 4)、设备保温、隔热、防火、隔声符号。

5)、设备主要内件,如搅拌、填料、塔盘、气体及液体分布器、加热器等的示意图形。

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6)、设备在图面上的布置一般顺流程从左到右。在设备布置图中,要体现

设备上下对应关系,有安装高度要求的设备必须注出标高。

3.4.2.3 管道(包括管件、阀门附件等)

1)、所有工艺管道及公用工程管道符号及走向箭头、坡度(需要时还包括开工管道及临时管道,付线)并注出管号。

2)、埋地管线用虚线标注始末点的位置。

3)、阀门及管件(包括安全阀及防爆片、过滤器、快速接头、限流孔板、盲板),对要锁开、锁闭的阀门应标出LO. LC. 盲板要标出生产时是通孔还是盲孔符号。

4)、管道保温、保冷、隔热、保热、防火等符号 5)、分析取样点

6)、不同的压力等级管道分界标识及压力等级符号 3.4.2.3 自控

1)、自控监测参数(例如:温度压力、流量、液位、阀位等)的监测点及根部阀,及检测元件(流量孔板、现场温度计、压力表、温度计套管、热电偶等)

2)、对各参数的控制功能(例如:指示、记录、调节、累积、报警、联锁等)

3)、从检测点到调节及控制对象(例如:机泵、调节阀)的信号连线(如:电信号线、气信号线、软件信号线)

4)、联锁的编号,用箭头表示出联锁的原因侧及动作侧对象 5)、在线分析的取样点 6)、各自控元件和系统的编号

7)、自控调节阀组(包括旁通及导淋)及尺寸(DN)。

若仪表空气失压时,调节阀阀位为开时(气闭)则标注FO 若仪表空气失压时,调节阀阀位为闭时(气开)则标注FC 若仪表空气失压时,调节阀阀位保持瞬间位置则标注FL

若调节阀为FC者(失压时阀位为关),则调节阀前后均需设导淋。

3.4.2.4 界区及分界符号

1)、与其它专业的设计分界线(如:仪表与设备管口连接以根部阀为界)

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2)、与供货商的设计分界线(如:压缩机以介质进出口管口,或缓冲罐进出口管口为界)

3)、本装置界区符号,标注出与本装置有关的上下游管道号及所在图号 3.4.2.5 其它

1)、装置内的计量、运输起重设备(如:行车、电动葫芦及地磅、磅秤) 2)、需要尽量靠近主管接管根部装阀门的符号(min) 3)、为安全起见,设置双阀加导淋阀组(或双阀加放空阀组)

4)、需要精确配管的特殊定位尺寸,如液封、真空柱、虹吸高度(min),流量孔板接管前后直管段要求等。

3.4.3 管道仪表流程图中单元设备流程的典型设计要求 3.4.3.1容器(储罐、储槽等)

1)、与容器相接的空气、氮气、蒸汽、水等公用工程管线,在靠近容器管口处应设切断阀,并可根据需要设置止回阀或双阀加检查阀以确保物料不进入公用工程管线。输送熔融物、浆液和高粘度介质的管线要在流程图上标注出坡向收料容器。 2)、通常直接将切断阀装在管口上。当阀后不接管线,或作备用管口的阀后应用丝堵或法兰封死。

3)、若容器需要设置两个或两个以上的液位计(包括玻璃板液位计、液位变送器、液位警报器等)时,应由容器接出液位计总管(DN50或DN80)。而将所有液位计接在液位计总管上,使容器筒体上开口数尽量少。 4)、有氮封要求的密封容器,需在顶部装呼吸阀。

5)、容器底与泵入口相连时容器锥形底部出口部位应设防涡流板。但容器内有搅拌装置者可免设涡流板。

6)、容器的放净管应通过漏斗及管道将污液、污水排往含污水系统,不得直接放下水道。

7)、易燃物料液流的进入管应插入容器底部或贴容器筒体,使液流沿筒壁流下或从插入近底部处进入,以防液流与空气摩擦产生静电。 3.4.3.2塔

1)、为了便于调节、采料、塔上通常设有几个进料口及几个出料口。每个管口有

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阀门直接与管口相接。

2)、为减少阻力塔与再沸器之间管道上不宜装设阀门,若有两台再沸器,再沸器与塔之间管线应对称。

3)、用蒸汽加热的再沸器,可在蒸汽入口管上设调节阀,控制调节蒸汽流量,也可在蒸汽冷凝液出口管上设调节阀,通过改变冷凝液排放量的大小,改变再沸器内冷凝液的液位,从而改变再沸器可供换热的换热面积大小来调节供热量。 4)、塔顶馏出物到冷凝器的管线上一般不设阀门,从冷凝器下来去塔顶的回流凝液应设液封管线,并不设阀门。

5)、温度计管口一般开在塔板的液相区,压力计管口开在塔板间的汽相区,FIC的测流量一次元件(FE)位置应在调节阀上游管道,PIC的测压一次元件(PP)位置应在调节阀下游管道。 3.4.3.3换热器

1)、冷流下进上出,热流上进下出。

2)、使用蒸汽作为热源加热时,蒸汽从上部引入,蒸汽冷凝水从下部排出。 3)、除了U形管换热器外,在列管换热器中容易结垢和有腐蚀性的介质走管程,这样便于清垢和更换管件。

4)、一般温度高的介质或制冷机低温冷媒走管程以减少热量冷量损失。蒸汽加热器例外,是蒸汽走壳程有利于蒸汽冷凝液的排出。

5)、温度很高、压力很高的介质走管程较好,可降低对换热器外壳的材质或强度的要求。

6)、冷热流尽量逆流安排流程。

7)、对换热器在阀门关闭后可能由于热膨胀或液体汽化造成压力太高的地方,或可能由于热膨胀管板泄漏造成高压物料相向低压物料相串压时,需在低压相设安全阀。

8)、在寒冷(冬天结冰)地区,进出换热器的冷却水阀前后之间应设供回水的防冻旁通管(DN25)。并在供水管阀后设一放净阀(DN20)。

9)、换热器冷却水出口侧应设温度检测,以利于控制冷却水出口温度不至过高而结垢。 3.4.3.4加热炉

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1)、为了使进炉各支管物料流量均匀分配,可在各分、集合管及支管上设控制用阀门截止阀及计量设施。加热炉出口管线应设测温仪表。 2)、加热炉过热蒸汽放空管线上应设置消声器。

3)、炉管物料需注入水或蒸汽时,应在水和蒸汽管线的引入线上设置切断阀和回止回阀,并在两阀之间设一检查阀,以免物料倒入水或蒸汽管道。

4)、在加热炉的入口管线上应安装放气阀,其最小尺寸为DN50;在出口管线上应设放净阀。

5)、在加热炉的对流段和辐射段,通常装有一DN50的灭火蒸汽管口,供炉管破裂时,灭火用。

3.4.3.5 压缩机

1)、压缩机进出口管线上均需设切断阀,吸入空气的往复式空压机入口可不设切断阀。

2)、往复式压缩机进出口需设缓冲缸。

3)、为防止凝液进入压缩机气缸,必须在各段吸入口前设置分离缸,当凝液为易燃或有害物质时,应把凝液排往封闭处理系统,凝液分离器与压缩机之间的管道应保温,以防凝液冻结。

4)、压缩机入口处与入口切断阀之间应装过滤器。

5)、汽轮机以蒸汽为动力,蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过高或外壳超压损坏,所以在蒸汽入口管上要设调压阀和安全阀,以保持恒定的汽轮机转速。在蒸汽入口管进口阀两端应设一带限流孔板的小口径旁通管,以便开车时先只让少量蒸汽进入汽轮机暖机,并缓慢转动汽轮机转子,使其升温均匀,这样开机时不致造成汽轮机振动。

6)、背压式汽轮机乏汽管线上应设置切断阀,并尽量靠近汽轮机出口管口,乏汽管线的低点应设疏水管线。 3.4.3.6离心泵

1)、泵进出口均需设切断阀,一般用闸阀。 2)、泵进口一般均需装过滤器,

3)、一般泵进出口管线直径均比泵进出口直径大一档,切断阀直径可与泵进出口

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管径相同,也可放大一档。

4)、应在泵出口依次安装压力表、止回阀、止回阀排液管(或泄液环)最后是切断阀。

5)、应根据不同介质及工艺要求设置暖泵管线、小流量旁通管线、平衡管线、高扬程旁通管线及防凝管线。

6)、调节泵流量的调节阀应安装在泵出口管线上。 3.4.4 流体常用适宜流速范围及管径的确定

化工装置离不开管道,相对某一流量时,管道管径越大则投资越大,管径越小相对地流体阻力越大,则日常输送流体的动力消耗较大,增加了日常的生产能耗。而管径的确定与流速相关。另外粘性流体、含颗粒流体、易燃流体对流速也有一定要求。应选用适当的流速,以满足正常、安全生产的要求。

2)、层数及楼层标高

3)、设备基础直径或外形尺寸及标高(以室内地平为±0.00或EL100.00的相对标高),动设备按制造厂提供的基础条件。

4)、大于DN≥250管道穿楼的预留孔、设备吊装孔。穿楼板的设备安装孔。 5)、建筑门窗 梯子、平台位置及尺寸等

6)、地面坡度、地坑、地沟管沟的位置、尺寸。泵区、罐区的围堰要求。基础表面、墙面、地面建筑要求以及基础的防腐要求。 7)、落地的钢平台及梯子的位置、尺寸、标高条件。

8)、为满足设备吊装或安装要求而设置的吊车轨道,活动梁及后砌墙,预埋吊钩等内容。

9)、北向为0°的方向标志。

2.4.2.2 设备基础、楼板及钢平台的荷重条件 1)、设备空重(净重) 2)、设备充水重或充满物料重

这是因为考虑到水压试验时对基础的荷重,但不应包括填料、催化剂、触媒筐等。

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3)、高塔设备及烟囱、排气筒等

提供塔径3塔高,以便土建计算风压对基础的要求。

4)、动设备荷重按制造厂或样本提供的荷重,并增加动载荷因素(31.25) 5)、楼板及钢平台(落地的)荷重 (1)一般操作区域:200~250Kg/m2

(2)一般检修区域:250~300Kg/m2

(3)大机泵检修区域:按照放最大零部件重量~500Kg/m2 (4)堆放触媒、化学品、金属或陶瓷填料:根据物料的堆比重 6)、保温材料重

7)、其他外加荷重:如管道、管架等(估重) (1)管道载荷

一次条件限于1吨及以上的荷重

二次条件为200Kg以上,一吨以下的荷重 200Kg以下荷重均包括在楼面设计的平均荷载内。 (2)管件阀门等集中载荷

(3)风载荷,地震载荷等由土建专业考虑 2.4.2.3 设备吊装要求的土建条件 1)、设备穿楼板孔

除了设备外径外,还要考虑管口、吊耳也能穿过楼板预留孔,且设备穿楼孔四周沿边应有H=50~80m/m的堰(起挡水作用)

2)、靠边梁布置的高塔,可请土建设计活动边梁(钢梁),等高塔安装就位后,再安装活动边梁将框架封闭。

3)、大机泵厂房需设起重行车,起吊重量大于机泵或最大单体重量,起吊高度要保证吊起一台机泵能跨过另一台机泵。

大机泵厂房在靠近道路的边跨应设吊装孔,吊装孔上铺设活动钢格栅及护栏杆。 4)、为装置设备维修或更换的方便,应在设备上方及适当位置埋设吊钩(荷重满足要求)。

5)、小型机泵厂房可在机泵排列中心线上方设置单轨吊车或猫头吊(电动或手

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