第二章化工廠設(shè)計的內(nèi)容與程序

1、西北民族大學(xué)化工設(shè)計教案第二章 化工廠設(shè)計的內(nèi)容與程序2.1 化工設(shè)計的種類化工設(shè)計可根據(jù)項目性質(zhì)分類，也可按設(shè)計性質(zhì)分類。 2.1.1 根據(jù)項目性質(zhì)分類（一）新建項目設(shè)計新建項目設(shè)計包括新產(chǎn)品設(shè)計和采用新工藝或新技術(shù)的產(chǎn)品的設(shè)計。這類設(shè)計往往由開發(fā)研究單位提供基礎(chǔ)設(shè)計，然后由工程研究部門根據(jù)建廠地區(qū)的實際情況做出工程設(shè)計。（二）重復(fù)建設(shè)項目設(shè)計由于市場需要，有些產(chǎn)品需要再建生產(chǎn)裝置，由于新建廠的具體條件與原廠不同，即算是產(chǎn)品的規(guī)模、規(guī)格及工藝完全相同，還是需要由工程設(shè)計部門進(jìn)行設(shè)計。（三）已有裝置的改造設(shè)計一些老的生產(chǎn)裝置其產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量均不能滿足客戶要求，或者由于技術(shù)原因，原材料和能量消耗

2、過高而缺乏競爭能力，必須對老裝置進(jìn)行改造，其中包括去掉影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的“瓶頸”，優(yōu)化生產(chǎn)過程操作控制，以及提高能量的綜合利用率和局部的工藝或設(shè)備改造更新等。這類設(shè)計往往由生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計部門進(jìn)行。2.1.2 根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類（一）新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計化工新技術(shù)開發(fā)的工作框圖見圖21。從圖中可以看出，化工新技術(shù)開發(fā)過程中要進(jìn)行概念設(shè)計、中試設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計等三種設(shè)計。圖21 化工過程開發(fā)工作框圖（1）概念設(shè)計?；A(chǔ)研究結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行概念設(shè)計。概念設(shè)計的規(guī)模應(yīng)是工業(yè)化時的最佳規(guī)模。概念設(shè)計是從工程角度出發(fā)進(jìn)行的一種假想設(shè)計，其作法可參照常規(guī)的工程設(shè)計方法和步驟，設(shè)計工藝流程，進(jìn)行全系統(tǒng)的物料衡算

3、、熱量衡算和設(shè)備工藝計算，確定工藝操作條件及主要設(shè)備的型式和材質(zhì)，進(jìn)行參數(shù)的靈敏度和生產(chǎn)安全分析，確定三廢治理措施，計算基建投資、產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。概念設(shè)計的作用是暴露和提出基礎(chǔ)研究中存在工藝流程、主要操作單元、設(shè)備結(jié)構(gòu)及材質(zhì)、過程控制方案及環(huán)保安全等方面存在的問題，并為解決這些問題提供途徑或方案。另一方面，概念設(shè)計結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟評價，應(yīng)得出開發(fā)的新產(chǎn)品或新技術(shù)是否具有工業(yè)化價值的結(jié)論。（2）中試設(shè)計。按照現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)的觀點，中試的主要目的是驗證模型和數(shù)據(jù)，即概念設(shè)計中的一些結(jié)果和設(shè)想通過中試來驗證。因此，中試可以不是全流程試驗，規(guī)模也不是越大越好。中試要進(jìn)行哪些試驗項目，規(guī)模多大為宜

4、，均要有概念設(shè)計來確定。中試設(shè)計的內(nèi)容基本上與工程設(shè)計相同。由于中試裝置較小，一般可不畫出管道、儀表、管架等安裝圖紙。（3）基礎(chǔ)設(shè)計?；A(chǔ)設(shè)計是新技術(shù)開發(fā)的最終成果，它是工程設(shè)計的依據(jù)?；A(chǔ)設(shè)計有些類似于我國的技術(shù)設(shè)計，但又有很大的差別。與技術(shù)設(shè)計不同的是基礎(chǔ)設(shè)計除了一般的工藝條件外，還包括了大量的化學(xué)工程方面的數(shù)據(jù)，特別是反應(yīng)工程方面的數(shù)據(jù)，以及利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計計算的結(jié)果?；A(chǔ)設(shè)計中還要運用系統(tǒng)工程的理論和計算機模擬技術(shù)對工藝流程和工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，力求降低定額和產(chǎn)品成本及項目投資，提高項目的經(jīng)濟效益?；A(chǔ)設(shè)計中對關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)有詳盡的技術(shù)說明和數(shù)據(jù)，工程設(shè)計單位根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計，結(jié)合建廠地區(qū)的

5、具體條件即可做出完整的工程設(shè)計。（二）工程設(shè)計根據(jù)工程的重要性、技術(shù)的復(fù)雜性和技術(shù)的成熟程度及計劃任務(wù)書的規(guī)定，工程設(shè)計可分為三段設(shè)計、兩段設(shè)計和一段設(shè)計。重要的大型企業(yè)和使用較復(fù)雜的技術(shù)時，為了保證設(shè)計質(zhì)量，可以按初步設(shè)計、擴大初步設(shè)計及施工圖設(shè)計三個階段進(jìn)行。一般技術(shù)比較成熟的大中型工廠或車間的設(shè)計，可按擴大初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段的設(shè)計。技術(shù)上比較簡單、規(guī)模較小的工廠或車間的設(shè)計，可直接進(jìn)行施工圖設(shè)計，即一個階段的設(shè)計。（1）初步設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，對設(shè)計對象進(jìn)行全面的研究，尋求在技術(shù)上可能、經(jīng)濟上合理的最符合要求的設(shè)計方案。主要是確定全廠性的設(shè)計原則、標(biāo)準(zhǔn)和方案，水、電、汽的供應(yīng)方

6、式和用量，關(guān)鍵設(shè)備的選型及產(chǎn)品成本、項目投資等重大技術(shù)經(jīng)濟問題。編制初步設(shè)計書，其內(nèi)容和深度能使對方了解設(shè)計方案、投資和基本出處為準(zhǔn)。（2）擴大初步設(shè)計根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計，解決初步設(shè)計中的主要技術(shù)問題，使之明確、細(xì)化。編制準(zhǔn)確度能滿足控制投資或報價使用的工程概算。（3）施工圖設(shè)計根據(jù)已批準(zhǔn)的擴大初步設(shè)計，結(jié)合建廠地區(qū)條件，在滿足安全、進(jìn)度及控制投資等前提下開展施工圖設(shè)計，其成品是詳細(xì)的施工圖紙和必要的文字說明及工程預(yù)算書。2.2 化工廠設(shè)計的工作程序一般的化工設(shè)計的工作程序是以基礎(chǔ)設(shè)計為依據(jù)提出項目建議書，經(jīng)上級主管部門認(rèn)可后寫出可行性研究報告，上級批準(zhǔn)后，編寫設(shè)計任務(wù)書，進(jìn)行擴大初步設(shè)計，

7、后者經(jīng)上級主管部門認(rèn)可后進(jìn)行施工圖設(shè)計（見圖22）。圖22 化工廠設(shè)計的工作程序2.2.1 項目建議書項目建議書是進(jìn)行可行性研究和編制設(shè)計任務(wù)書的依據(jù)，應(yīng)包括下列內(nèi)容。（1）項目建設(shè)目的和意義，即項目提出的背景和依據(jù)，投資的必要性及經(jīng)濟意義；（2）產(chǎn)品需求初步預(yù)測；（3）產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模；（4）工藝技術(shù)方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術(shù)來源）；（5）資源、主要原材料、燃料和動力的供應(yīng)；（6）建廠條件和廠址初步方案；（7）環(huán)境保護(hù)；（8）工廠組織和勞動定員估算；（9）項目實施規(guī)劃設(shè)想；（10）投資估算和資金籌措設(shè)想；（11）經(jīng)濟效益和社會效益的初步估算。2.2.2 可行性研究可行性研究是以擬建項目

8、進(jìn)行全面分析及多方面比較，對其是否應(yīng)該建設(shè)及如何建設(shè)做出論證和評價，為上級機關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計任務(wù)書提供可靠的依據(jù)?？尚行匝芯康娜蝿?wù)是根據(jù)國民經(jīng)濟長期規(guī)劃的要求，對化工建設(shè)項目的技術(shù)路線、工藝過程、工程條件和經(jīng)濟效益及社會效益進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究。可行性研究的內(nèi)容包括市場銷售情況的研究，原料和技術(shù)路線的研究，工程條件的研究，勞動力來源和費用、人員培訓(xùn)、項目實施計劃的研究，資金的使用和成本核算的研究，經(jīng)濟評價研究等。根據(jù)原化工部對“可行性研究報告”的有關(guān)規(guī)定，可行性研究報告的內(nèi)容如下。（1）總論。包括項目名稱、進(jìn)行可行性研究的單位、技術(shù)負(fù)責(zé)人、可行性研究的依據(jù)、可行性研究的主要內(nèi)容和論

9、據(jù)、評價的結(jié)論性意見、存在問題和建議等，并附上主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表。（2）需求預(yù)測。包括國內(nèi)外需求情況預(yù)測和產(chǎn)品的價格分析。（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模。（4）工藝技術(shù)方案包括工藝技術(shù)方案的選擇、物料平衡和消耗定額、主要設(shè)備的選擇、工藝和設(shè)備擬采用標(biāo)準(zhǔn)化的情況等內(nèi)容。（5）原材料、燃料及水電汽的來源與供應(yīng)。（6）建廠條件和廠址選擇布局方案。（7）公用工程和輔助設(shè)施方案（8）環(huán)境保護(hù)及安全衛(wèi)生。（9）工廠組織、勞動定員和人員培訓(xùn)。（10）項目實施規(guī)劃。（11）投資估算和資金籌措。（12）經(jīng)濟效益評價及社會效益評價。（13）結(jié)論包括綜合評價和研究報告的結(jié)論等內(nèi)容。2.2.3 編制設(shè)計任務(wù)書可行性研

10、究呈報給上級主管部門，當(dāng)被上級主管部門認(rèn)可后，便可編寫設(shè)計任務(wù)書以作為設(shè)計項目的依據(jù)。設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容主要包括：（1）項目設(shè)計的目的和依據(jù)；（2）生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法或工藝原則；（3）礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動力、供水、運輸?shù)葏f(xié)作條件；（4）資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)、三廢治理的要求；（5）廠址與占地面積和城市規(guī)劃的關(guān)系；（6）防空、防震等的要求；（7）建設(shè)工期與進(jìn)度計劃；（8）投資控制數(shù)；（9）勞動定員及組織管理制度；（10）經(jīng)濟效益、資金來源、投資回收年限。設(shè)計任務(wù)書報批時，還應(yīng)附上如下附件：（1）可行性研究報告；（2）征地和外部協(xié)作條件意向書；（3）廠區(qū)總平面布置圖；（4）

11、資金來源及籌措情況。2.2.4 擴大初步設(shè)計擴大初步設(shè)計的工作程序和內(nèi)容如圖23所示。左邊表示工作程序，右邊方框的內(nèi)容為設(shè)計成品。圖2-3 擴大初步設(shè)計程序2.2.5 施工圖設(shè)計施工圖設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)擴大初步設(shè)計審批意見，解決擴大初步設(shè)計階段待定的各項問題，并以它作為施工單位編制施工組織設(shè)計、編制施工預(yù)算和進(jìn)行施工的依據(jù)。施工圖設(shè)計的內(nèi)容與擴大初步設(shè)計有較大的變動時，應(yīng)另行編制修正概算，上報原審批單位核準(zhǔn)。施工圖設(shè)計不能隨便改變擴大初步設(shè)計。在施工圖設(shè)計的編制過程中，應(yīng)根據(jù)擴大初步設(shè)計審批意見加強以基建施工單位的結(jié)合，正確貫徹和掌握上級部門的審批精神與原則。施工圖設(shè)計的主要工作內(nèi)容是在擴大初步

12、設(shè)計的基礎(chǔ)上，完善流程圖設(shè)計和車間布置設(shè)計，進(jìn)而完成管道配置設(shè)計和設(shè)備、管路的保溫及防腐設(shè)計。其中工藝專業(yè)方面的主要內(nèi)容包括：工藝圖紙目錄、工藝流程圖、設(shè)備布置圖、設(shè)備一覽表、非定型設(shè)備制造圖、設(shè)備安裝圖、管道布置圖、管架管件圖、設(shè)備管口方位圖、設(shè)備和管路保溫及防腐設(shè)計等；非工藝專業(yè)方面有土建施工圖、供水、供電、給排水、自控儀表線路安裝圖等。除施工圖外，還應(yīng)附有各部分施工說明以及各部分安裝材料表。為了設(shè)備訂貨與制造、材料貯備和零件加工有依據(jù)，應(yīng)附全廠設(shè)備一覽表與綜合材料匯總表，并做出施工圖總預(yù)算表。2.2.6 設(shè)計代表工作在擴大初步設(shè)計與施工圖設(shè)計兩個階段，有大量的各專業(yè)人才參加，到設(shè)計文件編

13、制完畢，工作轉(zhuǎn)入了基本建設(shè)和試車階段的時候，就只需少量的各專業(yè)設(shè)計代表參加了。各專業(yè)設(shè)計代表的任務(wù)就是參加基本建設(shè)的現(xiàn)場施工和安裝（必要時修正設(shè)計），建成化工裝置后要參加試車運轉(zhuǎn)工作，使裝置達(dá)到設(shè)計所規(guī)定的各項指標(biāo)要求。當(dāng)設(shè)計工作全面結(jié)束，且試車成功后，應(yīng)做工程總結(jié)，積累經(jīng)驗，以利于設(shè)計質(zhì)量的不斷提高。2.3 化工車間（裝置）工藝設(shè)計的程序及設(shè)計內(nèi)容化工車間（裝置）設(shè)計是化工廠設(shè)計的最基本的內(nèi)容，也是初學(xué)者必須首先掌握的。因此，本節(jié)著重介紹化工車間（裝置）工藝設(shè)計內(nèi)容和程序。下面按工作程序介紹車間工藝設(shè)計的內(nèi)容。2.3.1 設(shè)計準(zhǔn)備工作（l）熟悉設(shè)計任務(wù)書。全面深入地正確領(lǐng)會設(shè)計任務(wù)書提出什么

14、要求，又提供了什么情況，這都是設(shè)計的依據(jù)，必須熟記、貫徹實施。（2）了解化工設(shè)計以及工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容，其方法步驟如何。參照設(shè)計進(jìn)度訂出個人工作計劃。（3）查閱文獻(xiàn)資料。按照設(shè)計要求，主要查閱與工藝路線、工藝流程和重點設(shè)備有關(guān)的文獻(xiàn)資料，并摘錄筆記。此外，還應(yīng)對資料數(shù)據(jù)加工處理，對文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)的適用范圍和精確程度應(yīng)有足夠的估計。（4）收集第一手資料。深入生產(chǎn)與試驗現(xiàn)場調(diào)查研究，盡可能廣泛地收集齊全可靠的原始數(shù)據(jù)并進(jìn)行整理，這對搞好整個設(shè)計來說是一項很重要的基礎(chǔ)工作。2.3.2 方案設(shè)計這個階段的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，它們是整個工藝設(shè)計的基礎(chǔ)。要求運用所掌握的各種資料，根據(jù)有關(guān)的基本理

15、論進(jìn)行不同生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程的對比分析。這個階段的工作可以培養(yǎng)分析、歸納和理論聯(lián)系實際的能力。由于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)多年的不斷發(fā)展，一個產(chǎn)品的生產(chǎn)可以用不同的原料和不同的生產(chǎn)方法，所以在設(shè)計一個產(chǎn)品的生產(chǎn)時首先的工作就是通過定量的技術(shù)經(jīng)濟比較，著重評價總投資和成本，從而選擇一條技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟上合理，安全上可靠，三廢得到處理，而且又是因地制宜可以實施的工藝路線。緊接著就是設(shè)計生產(chǎn)流程，這一步驟的工作歷程更長，從規(guī)劃輪廓到完整定型，要經(jīng)過物料衡算、熱量衡算、設(shè)備設(shè)計和車間布置設(shè)計等過程。周期長，涉及面廣，需要做細(xì)致的分析、計算和比較工作。運用化工系統(tǒng)工程學(xué)理論和方法進(jìn)行生產(chǎn)流程的最優(yōu)化設(shè)計，是一

16、種效果顯著的好方法，但目前尚處于研究開發(fā)之中，運用時需要先憑設(shè)計者的經(jīng)驗，擬定幾種流程方案，而后再用最優(yōu)化設(shè)計的方法進(jìn)行計算和評選。由于這種方法的計算量非常大，手工勞動是無法勝任的，必須使用電子計算機。通常，手工計算進(jìn)行流程設(shè)計，也要先做出幾種流程方案，然后進(jìn)行計算和比較。2.3.3 化工計算化工計算包括工藝設(shè)計中的物料衡算、能量衡算以及設(shè)備選型和計算三個內(nèi)容。要完成的任務(wù)是在這三項計算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖、主要設(shè)備圖和帶控制點工藝流程圖。經(jīng)驗表明，在化工計算階段會用到大量的基本理論、基本概念和基本技能（數(shù)據(jù)處理、計算技能、繪圖能力等）。它是理論聯(lián)系實際，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，進(jìn)

17、一步鍛煉獨立思考和獨立工作能力的主要階段。搞好計算的必要條件是概念清楚、方法正確、數(shù)據(jù)齊全可靠（收集大量實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)是保證計算質(zhì)量的關(guān)鍵），并且必須按一定步驟進(jìn)行。強調(diào)按一定步驟進(jìn)行的主要原因是避免出錯，也是為了校核者易于進(jìn)行核算。當(dāng)計算過程比較復(fù)雜時，進(jìn)行核算根顯得重要。設(shè)計工作中，除了計算者自校之外，還需校核者核算計算成果（包括所有的假設(shè)數(shù)據(jù)和結(jié)果）是否正確。如果計算書是按一定的步驟清楚地表示時，校核者就能既快又好地完成任務(wù)。2.3.4 車間布置設(shè)計這是工藝人員的主要設(shè)計任務(wù)之一，它也是決定車間面貌的又一個重要設(shè)計項目。布置設(shè)計的主要任務(wù)是確定整個工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確

18、的具體位置，相應(yīng)地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)型式。車間布置對生產(chǎn)的正常進(jìn)行和經(jīng)濟指標(biāo)都有重要的影響，同時也為土建、暖通、電氣、自控、給排水、外管等專業(yè)開展設(shè)計提供重要依據(jù)。因此，車間布置設(shè)計要反復(fù)全面考慮，多征求意見，并和非工藝設(shè)計人員大力協(xié)作，才能做好這項工作。當(dāng)化工計算結(jié)束，繪出工藝流程圖之后就可以進(jìn)行車間布置設(shè)計，完成之后要繪制平面與立面的車間布置圖。設(shè)計方法除了常用的擺紙塊法之外現(xiàn)在廣泛采用模型設(shè)計的方法。2.3.5 化工管路設(shè)計管路配置設(shè)計的任務(wù)是確定裝置的全部管線、閥件、管件及各種管架的位置，以滿足工藝生產(chǎn)的要求。應(yīng)注意節(jié)約管材，便于操作、檢查和安裝檢修，而且做到整齊美觀。這項設(shè)計任務(wù)是

19、在工藝流程設(shè)計和車間布置設(shè)計都完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是施工圖中最重要的設(shè)計內(nèi)容。工作量非常大，需要繪制大量圖紙，繪制大量表格，而且這一階段工藝專業(yè)和非工藝專業(yè)的工作交叉多，設(shè)計條件往返頻繁，工作中需要細(xì)致周到、密切協(xié)同。2.3.6 提供設(shè)計條件設(shè)計條件內(nèi)容包括總圖、土建、外管、非定型設(shè)備、自控、電氣、電訊、電加熱、采暖通風(fēng)、空調(diào)、給排水、工業(yè)爐等非工藝專業(yè)的設(shè)計條件。設(shè)計條件是各專業(yè)據(jù)以進(jìn)行具體設(shè)計工作的依據(jù)，因此提好設(shè)計條件是確保設(shè)計質(zhì)量的重要一環(huán)。為了正確貫徹執(zhí)行各項方針政策和已定的設(shè)計方案，保證設(shè)計質(zhì)量，工藝專業(yè)設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)地編制各專業(yè)的設(shè)計條件，并確保其完整性和正確性。2.3.7

20、編制概算書及編制設(shè)計文件概算書是在初步設(shè)計階段編制的車間投資的大概計算，作為銀行對基本建設(shè)單位貸款的依據(jù)。概算主要提供了車間建筑、設(shè)備及安裝工程費用。經(jīng)濟是否合理是衡量一項工程設(shè)計質(zhì)量的重要標(biāo)志。編制概算可以幫助判斷和促進(jìn)設(shè)計的經(jīng)濟合理性。通常，在編制概算之前，經(jīng)濟考核工作已經(jīng)開始，例如編制設(shè)計任務(wù)書和選擇廠址階段就進(jìn)行了大量的經(jīng)濟考察。進(jìn)入初步設(shè)計階段之后，不論是選定生產(chǎn)方法，或是設(shè)計生產(chǎn)流程，都要反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的比較，進(jìn)行設(shè)備設(shè)計和車間布置設(shè)計也都要仔細(xì)考慮經(jīng)濟合理性，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)明確技術(shù)上的先進(jìn)性是由經(jīng)濟合理性來體現(xiàn)的，只有每一步都重視經(jīng)濟因素，力求經(jīng)濟上合理，到最后才能做出既經(jīng)濟節(jié)

21、約又合理可行的概算來。初步設(shè)計階段與施工圖設(shè)計階段的設(shè)計工作完成后都要編制設(shè)計文件。它是設(shè)計成果的匯總，是進(jìn)行下一步工作的依據(jù)，內(nèi)容包括設(shè)計說明書、附圖（流程圖、布置圖、設(shè)備圖等）和附表（設(shè)備一覽表、材料匯總表等）。對設(shè)計文件和圖紙要進(jìn)行認(rèn)真的自校核復(fù)校。對文字說明部分，要求做到內(nèi)容正確、嚴(yán)謹(jǐn)，重點突出、概念清楚、條理性強、完整易懂；對設(shè)計圖紙則要求消滅錯誤，整潔清楚，圖面安排合理，考慮了施工、安裝、生產(chǎn)和維修的需要，能滿足工藝生產(chǎn)要求。以上僅是車間工藝設(shè)計的大體內(nèi)容，敘述的順序就是一般的設(shè)計工作程序，實際設(shè)計過程中，這些工作內(nèi)容往往是交錯進(jìn)行的。2.4 國家和行業(yè)的基本設(shè)計政策和規(guī)范一個化工

22、設(shè)計項目，除了一般意義上做到技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟上合理、安全上可靠之外，還必須符合國家的政治、經(jīng)濟政策方針。諸如資源、環(huán)境、能源、勞動保護(hù)、工業(yè)布局等因素，并使之獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。同時，化工設(shè)計 還必須遵循國家和行業(yè)的設(shè)計規(guī)范和相關(guān)的政策、法規(guī)。主要包括建筑工程、環(huán)境保護(hù)工程、安全、防火、防爆、防毒物泄漏等相關(guān)的要求。下面僅列出主要設(shè)計規(guī)范和規(guī)定的名稱，詳細(xì)內(nèi)容見化工工藝設(shè)計手冊（國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計院編，化學(xué)工業(yè)出版社，1986年）及有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（1）建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ 16-87；（2）煉油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)定（石油化工篇）YHS 01.-78（試行）；（3）工業(yè)企

23、業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)TJ36-79；（4）工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)TJ36-79；（5）化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險場所電力設(shè)計技術(shù)規(guī)定CD90A4-83；（6）中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程（試行）（1987）；（7）化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范 HG/T 206491998；（8）工礦企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范 GB 501871993；（9）石油化工工藝裝置布置設(shè)計通則 SH3011-2000；（10）石油化工給水排水管道設(shè)計圖例 SH 3089-1998；（11）石油化工管道器材標(biāo)準(zhǔn)（合訂本1996年）SH 3401-3410；（12）石油化工管道布置設(shè)計通則 SH3012-2000；（13）石油化工企業(yè)

24、給水排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 SH3015-2003 。2.5 設(shè)計文件工藝專業(yè)人員在擴大初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段應(yīng)編制說明書和說明書的附圖、附表等設(shè)計文件。其中車間工藝設(shè)計文件是最基本的和最常碰到的，因此，本課程著重介紹車間工藝專業(yè)設(shè)計文件的內(nèi)容和格式。2.5.1 擴大初步設(shè)計文件擴大初步設(shè)計的設(shè)計文件應(yīng)包括以下兩部分內(nèi)容：設(shè)計說明書和說明書的附圖、附表?；S（車間）初步設(shè)計說明書內(nèi)容和編寫要求，根據(jù)設(shè)計的范圍（整個工廠，一個車間或一套裝置）、規(guī)模的大小和主管部門的要求而不同，對煉油、化工廠的初步設(shè)計的內(nèi)容和編寫要求，化學(xué)工業(yè)部曾有文件規(guī)定。對于一個裝置或一個車間，其初步設(shè)計說明書的內(nèi)容如下。

25、（一）設(shè)計依據(jù)（1）文件，如計劃任務(wù)書以及其他批文等；（2）技術(shù)資料，如中試試驗報告、調(diào)查報告等。（二）設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計原則（1）設(shè)計所遵循的具體方針政策和指導(dǎo)思想；（2）總括各專業(yè)的設(shè)計原則，如工藝路線的選擇、設(shè)備的選型和材質(zhì)選用、自控水平等原則。（三）產(chǎn)品方案（1）產(chǎn)品名稱和性質(zhì)；（2）產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格；（3）產(chǎn)品規(guī)模（噸/年）；（4）副產(chǎn)品數(shù)量（噸/年）；（5）產(chǎn)品包裝方式。（四）生產(chǎn)方法和工藝流程（1）生產(chǎn)方法。扼要說明設(shè)計所采用的原料路線和工藝路線；（2）化學(xué)反應(yīng)方程式。寫出方程式，注明化學(xué)反應(yīng)名稱、主要操作條件；（3）工藝流程。 工藝劃分簡圖，用方塊圖表示； 帶控制點工藝流程圖和流程

26、簡述。帶控制點工藝流程圖應(yīng)表示出全部工藝設(shè)備、物料管線、閥件、設(shè)備的輔助管路以及工藝和自控儀表圖例、符號。（五）車間（裝置）組成和生產(chǎn)制度（1）車間（裝置）組成；（2）生產(chǎn)制度，年工作日、操作班制，間歇或連續(xù)生產(chǎn)。（六）原料、中間產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格（1）原料、輔助原料的主要技術(shù)規(guī)格；（2）中間產(chǎn)品及成品的主要技術(shù)規(guī)格。（七）工藝計算（1）物料計算 物料計算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 物料計算結(jié)果以物料平衡圖表示，計量單位用小時(h)（連續(xù)操作）或每批投料量kg或m3（分批操作），采用的計量單位在一個項目內(nèi)要統(tǒng)一。（2）主要工藝設(shè)備的選型、化工計算和材料選擇 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源包括物料及熱量計算數(shù)據(jù)、主要化工數(shù)據(jù)等

27、； 主要工藝設(shè)備的工藝計算按流程編號為序進(jìn)行編寫，內(nèi)容包括：a. 承擔(dān)的工藝任務(wù)；b. 工藝計算。包括操作條件、數(shù)據(jù)、公式、運算結(jié)果、必要的接管尺寸等；c. 最終結(jié)論。包括計算結(jié)果的論述、設(shè)計選取；d. 材料選擇。（3）一般工藝設(shè)備以表格形式分類表示計算和選擇結(jié)果。根據(jù)工藝特點列表，參看表21。表21 塔（T）工藝設(shè)備一覽表按非定型工藝設(shè)備和定型工藝設(shè)備兩類編制。為便于查找，統(tǒng)一工序的各類設(shè)備采用一個位號，前面冠以不同代號。例如B101，T312等，各類工藝設(shè)備的代號見表22。表中設(shè)備名稱為工藝專用名稱（設(shè)備圖紙上系通用名稱）。表22 各類工藝設(shè)備代號（4）工藝用的水、蒸汽、冷凍用量；（5）分

28、批操作的設(shè)備要排列工藝操作時間表和動力負(fù)荷曲線。（八）主要原料、動力消耗定額及消耗量表23是原材料、動力消耗定額及消耗量的表格形式。表23 原材料、動力消耗定額及消耗量（九）生產(chǎn)控制分析（1）包括中間體、生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的常規(guī)分析和三廢分析等；（2）主要生產(chǎn)控制分析表；（3）分析儀器設(shè)備表。（十）儀表和自動控制（1）控制方案說明，具體表現(xiàn)在工藝流程圖上；（2）控制測量儀器設(shè)備匯總表。（十一）技術(shù)保安、防火及工業(yè)衛(wèi)生（1）工藝物料性質(zhì)及生產(chǎn)過程中的特點；（2）技術(shù)保安措施；（3）消防；（4）通風(fēng)設(shè)計說明及設(shè)備材料匯總表。（十二）車間布置（1）車間布置說明，包括生產(chǎn)部分、輔助生產(chǎn)不符合生活部分的區(qū)

29、域劃分、生產(chǎn)流向、防毒、防爆的考慮；（2）設(shè)備布置得平面圖和剖面圖。（十三）公用工程（1）供電 設(shè)計說明，包括電力、照明、避雷、弱電等； 設(shè)備材料匯總表。（2）供排水 供水； 排水；包括清下水、生產(chǎn)污水、生活污水、蒸汽冷凝水等； 消防用水。（3）各種蒸汽用量和規(guī)格等；（4）冷凍與空壓 冷凍； 空壓，分壓縮用氣和儀表用氣； 設(shè)備、材料匯總表。（十四）“三廢”治理及綜合利用（1）“三廢”情況匯總；（2）處理方法及綜合利用途徑。（十五）車間維修（1）任務(wù)、工種和定員；（2）主要設(shè)備一覽表。（十六）土建（1）設(shè)計說明；（2）車間（裝置）建筑物、構(gòu)筑物表；（3）建筑平面、立面、剖面圖。（十七）車間裝置定

30、員包括生產(chǎn)工人、分析工、維修工、輔助工、管理人員，見表24。表24 車間定員（十八）概算（十九）技術(shù)經(jīng)濟（1）投資（見表25）；表25 投資（2）產(chǎn)品成本 計算依據(jù)a. 各種原料、中間產(chǎn)品的單價和動力單價依據(jù)；b. 折舊費、工資、維修費、管理費用依據(jù)。 成本計算a. 原料和動力單耗費用（見表26）；表26 原料、動力單耗費用b. 折舊、工資、維修、管理費用及其他費用；c. 產(chǎn)品工廠成本。技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（見表27）。表27 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（二十）存在問題及建議（二十一）擴大初步設(shè)計中必要的附表及附圖附表：工藝設(shè)備一覽表、自控儀表一覽表、公用工程設(shè)備材料表附圖：帶控制點工藝流程圖、車間布置圖（平面圖及剖面圖）、關(guān)鍵設(shè)備總圖、建筑平面、立面、剖面圖2.5.2 施工圖文件的編制（一）施工圖設(shè)計文件目錄編制各主項施工圖設(shè)計時，應(yīng)編寫主項圖紙總目錄、非定型設(shè)備圖紙目錄和工藝圖紙目錄。（二）工藝施工圖設(shè)計文件（1）工藝設(shè)計說明。工藝設(shè)計說明可根據(jù)需要按下列各項內(nèi)容編寫。 工藝修改說明，說明對初步設(shè)計的修改變動； 設(shè)備安裝說明，主要及大型設(shè)備吊裝；建筑預(yù)留孔；安裝前設(shè)備可放位置；設(shè)備的防腐、脫脂、除