三酸两碱工厂的设计与布局111.doc

政府主办全日制普通高校 全国职业教育先进单位 全国精神文明建设工作先进单位 国家100所示范性高等职业院校建设单位姓 名：齐秦专 业：P10化工设备班 学 号：201005140106前言化工厂设计是一种创造性活动。 化工厂设计是一种创造性活动。 化 工 厂 的 设 计 化工工艺设计： 化工工艺设计： 化工厂设计的核心， 化工厂设计的核心，决定 了整个化工设计的概 包括方案设计、设计计算、车间布置、 貌。包括方案设计、设计计算、车间布置、管路布 置设计、为非工艺提供设计条件、 置设计、为非工艺提供设计条件、编制概算书及设 计文件。 计文件。 非工艺设计： 非工艺设计： 以工艺设计为依据， 以工艺设计为依据，按照各专业的要求进行 的设计，它包括总图运输、公用工程、土建、 的设计，它包括总图运输、公用工程、土建、仪 表及控制等。 表及控制等。 根据化工过程开发程序，化工设计可分为： 根据化工过程开发程序，化工设计可分为：工程研究 概念设计 各种经济评价 基础设计 工程 设计初步设计 扩大初步设计 施工图设计过程研究 基础研究 小试验 大型冷模试验 中间试验初步设计是根据设计任务书和行业标准，对设计对象进行全面的研究， 初步设计是根据设计任务书和行业标准，对设计对象进行全面的研究，寻求 技术上可能、经济上合理的最符合要求的设计方案。 技术上可能、经济上合理的最符合要求的设计方案。初步设计：根据设计任务书和行业标准 初步设计：根据设计任务书和行业标准化工厂初步设计文件内容深度规 定，对设计对象进行全面的研究，寻求技术上可能、经济上合理的最符合 对设计对象进行全面的研究，寻求技术上可能、 要求的设计方案。 要求的设计方案。扩大初步设计：根据已批准的初步设计和有关行业规范， 扩大初步设计：根据已批准的初步设计和有关行业规范，解决初步 设计中的主要技术问题，使之明确、细化。编制准确度能满足控制 设计中的主要技术问题，使之明确、细化。 投资或报价使用的工程概算。 投资或报价使用的工程概算。施工图设计：根据已批准的扩大初步设计和行业标准化工工艺设计施 施工图设计：根据已批准的扩大初步设计和行业标准 工图内容和深度统一规定 结合建厂条件，在满足安全、 工图内容和深度统一规定，结合建厂条件，在满足安全、进度及控制 投资等前提下开展施工图设计。 投资等前提下开展施工图设计。设计任务书工艺路线和生产 方法的确定 物料衡算 能量衡算 设备工艺计算及选型号 工艺流程图设计 车间布置设计扩大初步设计的工作程序和内容 工艺流程方框图物料平衡图 原料用量、消耗定额及“三废” 原料用量、消耗定额及“三废”排放 表 能量消耗综合表 设备一览表 非定型设备条件表 带控制点工艺流程图 车间布置图 概算 编写设计说明书化工工艺设计（方案设计、设计计算、车间布置、管路布置设计、 化工工艺设计（方案设计、设计计算、车间布置、管路布置设计、 为非工艺提供设计条件、编制概算书及设计文件） 为非工艺提供设计条件、编制概算书及设计文件）工 厂 的 总 体 设 计车 间 设 计设 备 设 计 和 选 型方案设计： 方案设计： 主要任务是选择生产方 法和确定工艺流程。 法和确定工艺流程。 化工工艺设计计算： 化工工艺设计计算： 主要任务是进行物料衡算、 主要任务是进行物料衡算、 能量衡算、设备的工艺尺寸 能量衡算、 计算和选型。 计算和选型。非工艺设计（如总图运输、公用工程、土建、仪表及控制等） 非工艺设计（如总图运输、公用工程、土建、仪表及控制等）（一）化工原理课程设计教学目的 化工原理课程设计是一个具有总结性的实践教学 环节，是学生在学完理论课后的继续学习过程。 环节，是学生在学完理论课后的继续学习过程。其教 学目的有以下两方面： 学目的有以下两方面： 1.通过课程设计，使学生受到一次化工设计的初 通过课程设计， 通过课程设计 步训练，掌握化工设计的主要程序和方法， 步训练，掌握化工设计的主要程序和方法，为综合设 毕业设计和今后从事技术工作打下一定的基础。 计、毕业设计和今后从事技术工作打下一定的基础。 2. 通过课程设计，建立和培养学生的工程的观念， 通过课程设计，建立和培养学生的工程的观念 工程的观念， 树立正确的设计思想，用工程的观点考虑设计问题， 树立正确的设计思想，用工程的观点考虑设计问题， 使理论正确、技术可行、操作安全、经济合理。 使理论正确、技术可行、操作安全、经济合理。（二） 化工原理课程设计的对象和内容工原理课程设计的对象主要是： 化工原理课程设计的对象主要是：化工单元操作 设备及其主要辅助设备的工艺设计和选型。 设备及其主要辅助设备的工艺设计和选型。是化工设 及其主要辅助设备的工艺设计和选型 计中常称的单机设计。 计中常称的单机设计。 化工原理课程设计的主要内容是： 化工原理课程设计的主要内容是： 1.设计方案的确定 设计方案的确定先进、可靠、合理 先进、可靠、 设计方案的确定 先进 主要包括选择合适的流程；确定主体设备的类型； 主要包括选择合适的流程；确定主体设备的类型； 合适的流程 操作方式、操作压力、进出料状况、加热方式、 操作方式、操作压力、进出料状况、加热方式、回流 比选择等。 比选择等。2.工艺设计计算： 工艺设计计算： 工艺设计计算 （1）物性数据的搜集与整理； ）物性数据的搜集与整理； （2）工艺过程的计算： ）工艺过程的计算： 主要包括物料衡算、热量衡算； 主要包括物料衡算、热量衡算； （3）主体设备工艺尺寸的确定； ）主体设备工艺尺寸的确定； （4）主要辅助设备及管路的选用计算； ）主要辅助设备及管路的选用计算； （5）主体设备内流体力学条件的计算与核核； ）主体设备内流体力学条件的计算与核核； （6）任务书规定的其它设计内容 ） 如某些设备的机械计算、新方案的设计等。 如某些设备的机械计算、 如某些设备的机械计算 新方案的设计等。 3.编制设计说明书； 编制设计说明书； 编制设计说明书 4.绘制有关设计图纸。 绘制有关设计图纸。 绘制有关设计图纸（三）具体的设计步骤（以板式塔为例）： 具体的设计步骤（以板式塔为例）：根据设计任务书和工艺要求，确定设计方案； 根据设计任务书和工艺要求，确定设计方案； 选择塔板类型； 选择塔板类型； 确定塔径、塔高等工艺尺寸； 确定塔径、塔高等工艺尺寸； 进行塔板的设计，包括溢流装置的设计、 进行塔板的设计，包括溢流装置的设计、塔板的 布置、升气道（泡罩、筛孔或浮阀等） 布置、升气道（泡罩、筛孔或浮阀等）的设计及 排列； 排列； ? 进行流体力学验算； 进行流体力学验算； ? 绘制塔板的负荷性能图； 绘制塔板的负荷性能图； ? 根据负荷性能图，对设计进行分析，若设计不够 根据负荷性能图，对设计进行分析， 理想，可对某些参数进行调整，重复上述过程， 理想，可对某些参数进行调整，重复上述过程， 一直到满意为止。 一直到满意为止。板式塔计算流程图： 板式塔计算流程图：理论与实际塔板数的计算 精馏段、提馏段气、液相负荷： 、 、 、 精馏段、提馏段气、液相负荷：L、L、V、V 调整H 调整 T、hL *塔径计算：选HT、hL 塔径计算： 塔径计算 确定塔板形式、 确定塔板形式、流程 调整： 调整：lw/D *堰及降液管的设计：选lw/D 堰及降液管的设计： 堰及降液管的设计 物料恒算： 、 、 、 计算开始 物料恒算：F、D、W、xF 、 xD xW计算堰上液流高度h 计算堰上液流高度 ow 雾沫夹带e 雾沫夹带 v 35s调整H 调整 T、hL 调整： 调整：lw/D否是 计算： 计算：hw、ho、hw、hL 计算筛孔或阀孔的数目 、 调整H 调整 T、hL 调整： 调整：lw/D否流体力学计算及校核： 流体力学计算及校核： ev 35s ； 不液泛计算结束是 冷凝器、再沸器的计算与选型 冷凝器、注意： 注意： 画出负荷性能图的 五条线后， 五条线后，还应标出 操作点P、画出操作 操作点 、画出操作 线、 计算操作弹性以 计算操作弹性 操作弹性以 及注明控制气相的上 及注明控制气相的上 限量的是哪一条线 的是哪一条线。 限量的是哪一条线。Vs Vmax Vs设 液相负荷 液相负荷 下限线 Vmin P 雾沫夹带线液泛线 液相负 荷上限 线漏液线 Ls设 Ls操作弹性= 操作弹性 Vmax/Vmin填料吸收塔计算流程图： 填料吸收塔计算流程图：平衡数据计算 吸收剂用量计算选填料类型、 平衡数据计算 吸收剂用量计算选填料类型、装填方式 否 泛点气速及空塔气速计算 塔径计算是 泛点率=0.60.8 填料层分层高度计算 泛点率 是润湿率0.08？ ？ 润湿率校核填料层 压降=49.3kpa 压降否否校核D/d20 校核否是 传质单元高度计算 润湿率计算 最低润湿分率的计算 传质单元数计算 填料层高度初算值是 end是（四）图纸的绘制要求： 图纸的绘制要求： 工艺流程图 带控制点工艺流程图 工艺流程图带控制点工艺流程图 ? 主体设备的设计条件图1.工艺流程图 工艺流程图 把各个生产单元按照一定的目的要求有 机地组合在一起， 机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺 过程，并用图形描绘出来。 过程，并用图形描绘出来。 ?工艺流程草图 流程图示意图 工艺流程草图流程图示意图 工艺流程草图 ?工艺物料流程图 工艺物料流程图 ?带控制点的工艺流程图 带控制点的工艺流程图 工艺流程中包括如下内容： 工艺流程中包括如下内容： （1） 物料流向 ） 1）设备示意图 示意图大致依设备外形 尺 ）设备示意图:示意图大致依设备外形 寸比例画出，标明设备的主要管口， 寸比例画出，标明设备的主要管口，适当考虑 设备合理的相对位置； 设备合理的相对位置； 2）设备流程号； ）设备流程号； 3）物料及动力（水、汽、真空、压缩 真空、 ）物料及动力（ 冷冻盐水等）管线及流向箭头； 机、冷冻盐水等）管线及流向箭头； 4）管线上的主要阀门、设备及管道的必 ）管线上的主要阀门、 要附件； 要附件； 5）必要的计量、控制仪表，如流量 ）必要的计量、控制仪表， 液位计、压强表、 计、液位计、压强表、真空表及其它测 量仪表等； 量仪表等； 6）简要的文字注释，如冷却水、加 ）简要的文字注释，如冷却水、 热蒸汽来源、热水及半成品去向等。 热蒸汽来源、热水及半成品去向等。 （2）图例 ） 将物料流程图中有关管线、阀门、 将物料流程图中有关管线、阀门、 设备附件、计量-控制仪表等图形用文字 设备附件、计量 控制仪表等图形用文字 予以说明。 予以说明。 （3）设备一览表 ）2.主体设备的设计条件图 主体设备的设计条件图 主体设备是指在每个单元操作中处 于核心地位的关键设备。 于核心地位的关键设备。 主体设备设计条件图是将设备的结 主体设备设计条件图是将设备的结 构设计和工艺尺寸的计算结果用一张总 构设计和工艺尺寸的计算结果用一张总 图表示出来。图面上应包括如下内容： 图表示出来。图面上应包括如下内容： 指主要尺寸（ （1）设备图形 指主要尺寸（外形尺 ） 寸、结构尺寸，连接尺寸）、接管、人 结构尺寸，连接尺寸）、接管、 ）、接管 孔等； 孔等； （2）主要部件图 板式塔指塔板结构 ） 布置图； 布置图；（3）技术特性表：指装置设计和制造检验的主要 ）技术特性表： 性能参数。通常包括设计压力、设计温度、 性能参数。通常包括设计压力、设计温度、工作压 力和工作温度、介质名称、物系名称、 力和工作温度、介质名称、物系名称、操作条件 （压强、温度、组成）等； 压强、温度、组成） （4）管接口表：注明各管口的符号或代号、公称 ）管接口表：注明各管口的符号或代号、 直径、连接方式和用途； 直径、连接方式和用途； （5）设备组成一览表：设备的主要部件和零部件 ）设备组成一览表： 编号列出。 编号列出。（五）设计报告编制设计说明书 设计报告应包括所有论述、原始数据、 应包括所有论述、原始数据、 计算、 计算、表格等 图纸 设计说明书1. 封面：学校名称、化学工程基础课程设计说明 封面：学校名称、 设计题目、专业班级、设计者姓名、 书、设计题目、专业班级、设计者姓名、指导 教师和设计完成日期等； 教师和设计完成日期等； 2. 设计任务书 3. 目录 4. 概述或前言：设计方案的确定 概述或前言： 5. 工艺计算及主体设备设计； 工艺计算及主体设备设计； 6. 辅助设备的计算及选型； 辅助设备的计算及选型； 7. 设计结果概要或设计结果汇总表 设计结果概要或设计结果汇总表 8. 参考资料 9. 对本设计的评述； 对本设计的评述； 10. 附图（带控制点的工艺流程图、主体设备工艺 附图（带控制点的工艺流程图、 条件图） 条件图）（六）课程设计中应注意的问题 1. 在规定的时间内，按照设计任务书的要求， 在规定的时间内，按照设计任务书的要求， 独立完成课程设计任务； 独立完成课程设计任务； 2.自行搜集数据和公式，不能局限在教科书 自行搜集数据和公式， 自行搜集数据和公式 的范围内。对不同参考资料上的数据要进行分 的范围内。 比较、判断，选择更合理的使用， 析、比较、判断，选择更合理的使用，不成熟 的技术不能用到设计中去； 的技术不能用到设计中去； 3.工程计算中，常涉及到适宜范围内的选择， 工程计算中，常涉及到适宜范围内的选择， 工程计算中 必须运用已获得的知识，全面分析其影响因素， 必须运用已获得的知识，全面分析其影响因素， 必要时进行多次计算、多种方案的比较， 必要时进行多次计算、多种方案的比较，从可 靠性和合理性全面考虑方能确定； 靠性和合理性全面考虑方能确定；4.在设备结构尺寸上，要从加工制造方便、操 在设备结构尺寸上，要从加工制造方便、 在设备结构尺寸上 作安全可靠的角度考虑， 作安全可靠的角度考虑，适当地把有些尺寸调 整为整数； 整为整数； 5.主体设备工艺尺寸图是设计结果的图形化， 主体设备工艺尺寸图是设计结果的图形化， 主体设备工艺尺寸图是设计结果的图形化 应按机械制图的规定绘制； 应按机械制图的规定绘制； 6.在完成规定的基本设计任务后，可进行如多 在完成规定的基本设计任务后， 在完成规定的基本设计任务后 方案比较； 方案比较；增加辅助设备和零部件的设计计算 内容; 查阅参考资料，充实设计方案的评述； 内容 查阅参考资料，充实设计方案的评述；增 加微机的应用等。 加微机的应用等。（七）通过设计实践，希望大家获得以下几方 通过设计实践， 面的锻炼和提高： 面的锻炼和提高： 1.掌握化工设备的工艺设计程序、方法和有 掌握化工设备的工艺设计程序、 掌握化工设备的工艺设计程序 关的设计原则。包括查阅技术资料、正确选取 查阅技术资料 关的设计原则。包括查阅技术资料、正确选取 工艺数据、搜集有关的公式 使用图表手册 有关的公式和 图表手册的 工艺数据、搜集有关的公式和使用图表手册的 能力， 能力，以及正确选取工程计算和使用计算机辅 助设计的能力； 助设计的能力； 2. 学习确定和评价化工单元操作工艺流程及保 证过程实现的措施； 证过程实现的措施； 3. 进行一系列较为全面的化工工艺过程的计算， 进行一系列较为全面的化工工艺过程的计算， 并通过准确、严密的分析、论证， 并通过准确、严密的分析、论证，表达出自己 的设计思想； 的设计思想； 4. 能根据工艺计算的结果确定设备的结构尺寸 及进行有关附属设备的选型； 及进行有关附属设备的选型；5. 能从理论上的正确性、技术上的可行性和 能从理论上的正确性、 经济上的合理性等方面 对设计成果进行可 行性和先进性的评价； 行性和先进性的评价； 6. 学习绘制工艺流程图、设备的工艺条件图 学习绘制工艺流程图、 及简单设备的结构图； 及简单设备的结构图； 7.学习编写设计说明书，学会用精练的语言、 学习编写设计说明书，学会用精练的语言、 精练的语言 学习编写设计说明书 简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计 简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计 思想和计算结果。 思想和计算结果。（八）设计时间安排（2周 ）： 设计时间安排（ 周要求： 要求： （1）设计动员、下达设计任务书后学生自行搜 ）设计动员、 集资料、阅读设计教材、 集资料、阅读设计教材、确定设计方案并确定 设计工作的流程框图（要求细化到选用的公式 设计工作的流程框图（ 和计算方法），周五向负责老师汇报。 ），周五向负责老师汇报 和计算方法），周五向负责老师汇报。 （2）设计计算：计算量大，可能有重复计算， ）设计计算：计算量大，可能有重复计算， 因此，建议采用EXCEL编程计算（包括编写说 编程计算（ 因此，建议采用 编程计算 明书草稿）； 明书草稿）； （3）两张图纸中任选一张手工绘图，另一张为 ）两张图纸中任选一张手工绘图， CAD图。 图主要参考书1.大连理工大学化工原理教研室编化工原理课程 大连理工大学化工原理教研室编 大连理工大学化工原理教研室编 设计 大连理工大学出版社 大连理工大学出版社,1994 设计,大连理工大学出版社 2.柴诚敬等编化工原理课程设计，天津科学技 柴诚敬等编 柴诚敬等编 化工原理课程设计 术出版社,1994 术出版社 3.国家医药管理局上海医药设计院编化工工艺设 国家医药管理局上海医药设计院编 国家医药管理局上海医药设计院编 计手册 化学工业出版社， 计手册，化学工业出版社，1996 4.化学工程手册编委会编化学工程手册， 化学工程手册编委会编化学工程手册 化学工业出版社， 化学工业出版社，1996 5.卢焕章等石油化工基础数据手册，化学工业 卢焕章等石油化工基础数据手册 卢焕章等 出版社， 出版社，1982设计题目：乙醇 正丙醇混合物连续精馏塔 设计题目：乙醇正丙醇混合物连续精馏塔 设计 ? 设计条件 处理量： t/a (15000，17500，20000, 25000, 处理量： ， ， 30000) 料液组成（质量分数）： 料液组成（质量分数）： （30%，35%，40%， ， ， ， 45%，50%） ， ） 塔顶产品组成（质量分数）： （99.5%，98%， 塔顶产品组成（质量分数）： ， ， 95.5%） ） 塔顶易挥发组分回收率： （99%， 99.9%） 塔顶易挥发组分回收率： ， ） 每年实际生产时间：7200 h 每年实际生产时间：设计任务完成精馏塔的工艺设计， 完成精馏塔的工艺设计，有关附属设 备（如再沸器、冷凝冷却器或者泵）进行 如再沸器、冷凝冷却器或者泵） 简单计算并选型（不必校核），绘制精馏 简单计算并选型（不必校核），绘制精馏 ）， 塔系统带控制点工艺流程图和精馏塔设计 条件图，编写设计说明书。 条件图，编写设计说明书。成绩分为五档：优秀、良好、中等、及格、 成绩分为五档：优秀、良好、中等、及格、 不及格 ? 评定方法 ：答辩30% 图纸30% 说明书30% 答辩 图纸 说明书 平时10% 平时 化工1班 化工1 化工2 化工2班 应化1 应化1班 应化2 应化2班 生物班 15000 t/a 17500 t/a 20000 t/a 25000t/a 30000t/a 赵国虎教授 蒲陆梅老师 雷泽老师 曹俊雅、 曹俊雅、刘泽老师 孙永军老师 附1：设计说明书每部分的具体要求 ： 1.标题页 标题页 封面的格式可多样，但至少应有：学校名称、 封面的格式可多样，但至少应有：学校名称、 化工原理课程设计说明书、设计题目、专业班级、 化工原理课程设计说明书、设计题目、专业班级、 设计者姓名、指导教师和设计完成日期等。 设计者姓名、指导教师和设计完成日期等。 2.设计任务书 设计任务书 设计任务书是设计者的设计依据， 设计任务书是设计者的设计依据，是设计工作 的指令性文件。它提出了设计的规模、原则、 的指令性文件。它提出了设计的规模、原则、条件 和要求。设计任务书一般包括： 和要求。设计任务书一般包括：设计题目和设计条 物系、流量或生产能力、组成、 件（物系、流量或生产能力、组成、操作的温度及 压力等），设计计算的项目或内容， ），设计计算的项目或内容 压力等），设计计算的项目或内容，对设计结果的 要求等。 要求等。3.目录 目录 目录的标题和页码与说明书中的标题 和页码要严格一致。标题是内容的高度 和页码要严格一致。 概括和体现，应紧扣内容、言简义明。 概括和体现，应紧扣内容、言简义明。 4.概述或前言（设计方案的确定） 概述或前言（设计方案的确定） 概述或前言 这部分内容无统一的要求， 这部分内容无统一的要求，设计者 可以充分表达自己的设计意图及考虑的 主要问题。 主要问题。4.设计方案的确定总原则是： 设计方案的确定总原则是：满足设 计任务书规定要求，经济合理， 计任务书规定要求，经济合理，保证安 全生产。 全生产。 （1）确定流程：工艺流程简图及说 ）确定流程： 明； （2）确定设备的结构形式； ）确定设备的结构形式； （3）某些操作指标的确定。 ）某些操作指标的确定。5.设备的工艺计算 设备的工艺计算 工艺计算的任务是要计算出设备外形的主要 尺寸和设备内部的结构尺寸。 尺寸和设备内部的结构尺寸。 6.设备零部件和辅助设备计算或选型 设备零部件和辅助设备计算或选型 在设计中，定型设备可根据工艺条件按国家 在设计中， 标准或产品目录直接选用。 标准或产品目录直接选用。而非定型设备的设 计也必须选择零部件及结构。 计也必须选择零部件及结构。 辅助设备是除典型设备外流程中必须的辅 助装置。如换热器、分离设备、干燥器、 助装置。如换热器、分离设备、干燥器、泵、 风机，原料和产品的高位槽、贮槽、贮罐等。 风机，原料和产品的高位槽、贮槽、贮罐等。7.设计结果汇总表 设计结果汇总表 主要汇总典型设备的操作条件、 主要汇总典型设备的操作条件、工艺结 构尺寸和有关的重要参数，它是绘制设备结 构尺寸和有关的重要参数， 构图的依据。 构图的依据。 8.设计结果评述 设计结果评述 评述是对设计结果的总结和补充。 评述是对设计结果的总结和补充。主要 包括设计是否达到了任务书的要求；本设计 包括设计是否达到了任务书的要求； 的优、缺点；改进的措施或途径；突出特征； 的优、缺点；改进的措施或途径；突出特征； 设计者要强调指出的问题等。 设计者要强调指出的问题等。9.参考资料 参考资料 参考资料是设计者所选公式、数据、 参考资料是设计者所选公式、数据、 图表和论点的来源和证据，反映设计 图表和论点的来源和证据， 结果的可信程度。 结果的可信程度。可按设计说明书中 出现的先后次序， 出现的先后次序，将参考资料编号和 排序分别列出：作者姓名、书名、 排序分别列出：作者姓名、书名、出 版者、出版年月、页码。 版者、出版年月、页码。目录第一章 三酸两碱工厂的选址与布局131.1 选址131.1.1 选址应注意的问题131.1.2 选址原则131.1.3 设施选址影响因素的权衡141.2选址理由151.2.1 选址考虑因素151.2.2.现状与分析161.2.3工厂选址中的质方面的因素161.2.4供应链的不确定性171.2.5.研究框架和衡量的进行171.3选址因素的衡量181.3.1对工厂选址因素的衡量方面181.3. 2工厂选址中考虑的因素181.3.3供应链的不确定性及其衡量191.3.4供应链的竞争力191.3.5制造业的实际情况191.4.我们重点研究选址变量、供应链不确定性；并对制造业的实际情况进行衡量。201.4.1地理位置变量201.4.2供应链不确定性的变量201.4.3可靠性分析211.4.4对因素的讨论211.4.5结论211.5 工厂布局图22第二章 管道、设备和容器防腐工程施工工艺232.1、范围232.1.1、施工准备232.1.2、主要机具232.1.3、作业条件232.2、操作工艺232.2.1、工艺流程232.3、质量标准262.3.1、保证项目262.4、成品保护272.4.1、已做好防腐层的管道及设备之间要隔开，不得粘连，以免破坏防腐层。272.4.2、刷油前先清理好周围环境，防止尘土飞扬，保持清洁，如遇大风、雨、雾、雪不得露天作业。272.4.3、涂漆的管道、设备及容器，漆层在干燥过程中应防止冻结、撞击、震动和温度剧烈变化。272.5、应注意的质量问题272.5.1、管材表面脱皮、返锈。主要原因是管材除锈不净。272.5.2、管材、设备及容器表面油漆不均匀，有流坠或有漏涂现象，主要是刷子沾油漆太多和刷油不认真。272.6、应具备的质量记录272.6.1、防锈漆、面漆、沥青豚稀释剂等材料应有出厂合格证。272.6.2、应有进场的验收记录。272.6.3、管道及设备防腐前的预检记录。272.6.4、完工后的验收记录。27第三章 化工厂设计和操作安全283.1、危险和防护的一般考虑283.2、工厂的定位问题303.3、工厂选址的安全问题303.4、工厂布局的安全问题313.4.1工艺装置区323.4.2罐区323.4.3公用设施区333.4.4运输装卸区333.4.5辅助生产区333.4.6管理区34第一章 三酸两碱工厂的选址与布局1.1 选址1.1.1 选址应注意的问题化工厂厂址选择是一个复杂的问题，它涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素。应对这些因素全面综合地考虑，权衡利弊，才能作出正确的选择。 硫酸厂厂址的选择是一个典型的例子。硫酸是一种腐蚀性液体，不能像普通固体化工产品那样可以较多地贮存，需要随产随销。硫酸的运输费用比较高。据估算：1tH2SO4的运价约为同质量黄铁矿矿石的三倍。这样就决定了硫酸厂靠近消费中心比靠近原料产地更为有利。因此，考虑到综合经济效益，硫酸厂厂址离硫酸消费中心不能太远。在决定建厂规模时，可以考虑在消费中心建厂规模大些，在边远或硫酸用量不多的地区，建厂规模小些。1.1.2 选址原则+ M+ 1 T1 s6 H; v$ m! p1、厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区，并在储运、机修、公用工程和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。4 i! A, up; x7 D1 s7 f H2、厂址应靠近水量充足、水质良好，电力供应充足的地方。) w& V% a6 b5 O# g/ b3、厂址应选在有便利交通的地方。2 + _) a% V* 9 L: y- _4、选厂应注意节约用地，不占或少占耕地，厂区的面积形状和其它条件应满足工艺流程合理布置的需要，并要予留适当的发展余地。: c0 ?; G1 B* w1 |1 X* r a5、选厂应注意当地的自然环境条件，工厂投产后对周围环境造成的影响作出预评价，工厂的生产区和居民区的建设地点应同时选定。: t9 ?2 a& w9 f) c8 Y% D一般来说，厂区应避免建在以下地区：* I* z. C - e# q; 7 0 f0 ) Z1、具有开采价值的矿藏地区。0 _ P h: W4 X7 h$ T2、易遭受洪水、泥石流、滑坡等的危险地区。- O/ 8 |5 z9 M& d& E3、厚度较大的三级自重湿陷性黄土地区。$ P1 Sp# Y* W4、发震断层地区和基本烈度9度以上的地震地区。4 D; . W, f3 e5、对机场、电台、国防线路等使用有影响的地区。1 m3 e3 R9 r) w7 |+ L6、国家选定的历史文物、生物保护和风景旅游地区。1.1.3 设施选址影响因素的权衡在进行设施选址时，企业有很所要考虑的影响因素。在考虑这些因素时，需要注意的是：第一，必须仔细权衡所列出的这些因素，决定哪些是与设施选址紧密相关的，哪些虽然与企业经营或经营结果有关，但是与设施位置的关系并不大，以便在决策是分清主次，抓住关键。否则，有时候所列出的影响因素太多，在具体决策时容易主次分不清楚，做不出最佳的决策。第二，在不同情况下，同一影响因素会有不同的影响作用，因此，决不可生搬硬套任何原则条文，也不可完全模仿照搬已有的经验。最后，还应该注意的一点时，对于制造业和非制造业的企业来说，要考虑的影响因素以及同一因素的重要程度可能有很大不同。 一项在全球范围内对许多制造业企业所作的调查表明，企业认为下列5组因素（每一组中又可分为若干因素）是进行设施选址时必须考虑的：1、劳动力条件；2、与市场的接近程度；3、生活质量；4、与供应商和资源的接近程度；5、与其它企业设施的相对位置。 由此可见，制造业企业在进行设施选址时，要更多地考虑地区因素，而对于服务业来说，由于服务项目难以运输到远处，哪些需要与顾客直接接触的服务业企业的服务质量的提高有赖于对最终市场的接近与分散程度时，设施必须靠近顾客群。例如，一个洗衣店或一个超级市场，影响其经营收入的因素有多种，但其设施位置有举足轻重的作用。如设施周围的人群密度、收入水平、交通条件等，将在很大程度上决定企业的经营收入。对于一个仓储或配送中心来说，与制造业的工厂选址一样，运输费用是要考虑的一个因素，但快速接近市场可能更重要，可以缩短交货时间。此外，制造业的生产的选址来说，与竞争对手的相对位置有时并不重要。而在服务业，可能是一个非常重要的因素。服务业企业在进行设施选址时，不仅必须考虑竞争者的现有位置，还需估计他们对新设施的反映。在有些情况下，选址时应该避开竞争对手，但在商店、快餐店等情况下，在竞争者附近设址有更多的好处。在这种情况下，可能会有一种“聚焦效应”，即受聚焦于某地的几个公司的吸引下而来的顾客总数，大于这几个公司分散在不同地方情况下的顾客1.2选址理由1.2.1 选址考虑因素工厂选址决策对供应链的运行情况影响深远。很多研究倾向于重点强调量方面的因素，如运费、劳动力成本和税收。虽然很多模型中有将质方面的变量纳入其中的，但与这些衡量工厂操作竞争能力有关的研究有限。在本文中，我们重点分析工厂选址决策制造业实际运行方面的因素。我们认为这些因素的综合考虑有利于提高供应链竞争力；质方面的因素例如劳动力、基础设施、商业环境、政治稳定、与市场的接近程度、与供应商的接近程度、和制造业实际情况与供应链的操作性竞争力之间存在显著的关系，正如根据质量、灵活性、和响应度等方法衡量的结果一样。 经理们所面临的最重要而又影响长久的决策之一是决定新制造基地选址在何处。这是一个对厂商资本不可变更地进行分配的战略决定，通常对衡量企业供应链的运行情况的重要标准，如提前期、存货、对需求的多变性、适应性和质量要求的响应度有决定性的影响。随着有效的供应链管理作为竞争的重要方面的出现，设备选址的决策变得更加重要。进行有效的选址决策的一项任务是经理们对每个可能的地点进行评估，他们通过考察提前期、存货、响应度等关键衡量标准产生的影响来进行。例如，打算在一个新地点实际全面质量管理计划的企业应对当地劳动力的素质及其对产品和服务质量产生的影响进行评估。类似地，一家在三线城市利用廉价劳力建立制造工厂的企业必须评估贫乏的基础或有技术的劳力的缺乏是否会破坏其在时间上的竞争力。很多研究主要强调数量分析，协定的运输费用、规模经济及其他基于成本的变量。从其他衡量竞争力的标准如提前期、存货和响应度方面来看，这种强调数量的分析法在分析短期成本收益时可能会存在不足。1.2.2.现状与分析 工厂选址问题在关于策划研究的文献中有广泛的研究，从决策成本方面的观点，例如最小化各种由时间折算的成本，包括建设、数量不足、货物积压、闲置容积、维修和存货等，这些观点忽略了对于形成和保持竞争优势通常十分重要的质方面的因素。在本文中，我们的重点在于将质方面的因素纳入工厂选址决策的框架中。探讨关于供应链不确定性和在制造业中实施情况的研究。最后是供应链的不确定性。1.2.3工厂选址中的质方面的因素 根据选址决策中组合质的因素的观点，最为广泛应用的方法是一种加权分析法，各种重要但又互异的因素如与顾客的接近程度、商业氛围、立法、税收优惠政策及其他鼓励性的因素都按一加权比例计算并得到一个总分。被选中的地址即为得分最高的那个。但这种方法会由于决策制定者的偏好而导致主观的结果。此外，对这种加权机制的有效性进行衡量的研究不多见。在选址决策中经理们应当考虑到的最重要的变量有良好的劳动力市场、与市场的接近程度、所在地区的生活质量、与供应商的接近程度、较低的劳动力价格。不同行业群对上述反应的明显不同（例如，变量的重要程度）。关注于经济效益评估的择址战略往往可能导致较差的结果，在研究工厂选址问题时过于狭隘，主要关注数量方面的资料如运输成本、汇率、税收、劳动力价格，而非质方面的因素如基础设施、工人的技能、当地政府立法和与供应商的接近程度。例如，工厂选址决策时忽视当地劳动力的技能水平将会显著地影响企业运用新生产技术的能力，或者会影响全面质量管理计划的效率；而对供应商的接近程度方面的忽视有可能对企业的运做产生严重后果。因此，企业必须重视质方面的因素，这对于整体商业战略是必须的。仅当在考虑质方面的因素的基础上确立了一系列可供选择的地点之后，企业才能通过以计算为基础的成本来改进其选择。对工厂作用的更进一步的理解可以通过在全球制造网络下对制造能力和工厂任务的评估来获得。工厂的制造能力和工厂选址标准是确立工厂任务的重要因素。地理位置因素和其各自的任务和能力匹配的工厂与那些没有考虑到能力和工厂选址的因素联系的工厂相比具有更优秀的商业运行情况。而且更接近于他们的顾客和供应商，吸引有技术和才能的雇员并为整个公司创建技术中心，企业将会获得高水平的收益。选址决策中的相对效率标准的重要性，不同的任务都是不同厂商为自己定义的。随着时间的过去，工厂“自身”的运行情况因此而需要与其竞争者的比较情况相联系来进行评估，这转而提出了对供应链运行情况衡量的问题。1.2.4供应链的不确定性 供应链实体间复杂、灵活的相互影响关系给策划带来了相当的不确定性，不确定性使得供应链增多或减少，这影响了供应链的运行情况。供应链中不确定性的三个不同来源供应的不确定性、进程的不确定性和需求的不确定性。供应的不确定性由供应商的情况各异所引起，而供应商的情况可能与传送时的迟后或故障有关，进程的不确定性由机器故障所引起的生产过程的不可靠性导致。需求的不确定性是三种不确定性中最严重的，由易变的需求或无法精确化的预期所导致。工厂选址影响供应链的不确定性，转而影响了供应链的运行情况。例如，在一个交通条件很差的地区为一工厂选址会增加供应商的不确定性，类似的在一个能源条件很差的地区为一工厂选址会破坏生产进程，增加进程的不确定性。最后一点，供应链中的不确定性越大，则会导致诸如存货费用、提前期和响应度等标准的运行情况越糟。供应链运行情况的衡量在成本导向型中加入其他项目如客户满意度、资产利用、生产率和质量。传统的以成本为基础的运行情况（例如，通过诸如存货等方式衡量的成本和生产率）与更具创新的非成本衡量法如质量、时间为基础的运行情况和灵活程度有明显区别。更好地将现有的运行情况衡量体系与其他为公司使用的系统整合的是必要的，其他系统包括会计核算系统、制造计划和控制系统及战略规划系统。1.2.5.研究框架和衡量的进行 在上一部分中说明了供应链的竞争力主要受三种主要因素的影响地理位置因素、供应链的不确定性和制造的实际情况。这一研究的主要描述如下：A：工厂选址因素，诸如成本、结构、商业服务、劳动力、政府、消费者/市场、与供应商的接近程度和主要竞争者的位置对供应链的竞争力有重要影响。B：供应链的不确定性对供应链的竞争力有重要影响。C：制造的运行情况对供应链的竞争力有重要影响。工厂选址考虑因素：数量方面：成本质量方面：基础设施、商业服务、劳动力、政府、客户/市场供应商、资源、竞争者供应链不确定性 ：供应的不确定性：提前期 进程的不确定性：存货 需求的不确定性：与市场的时差制造业实际情况： 质量、标准 、客户服务、计算机辅助进程、灵活程度计算机一体化、制造、与转包商的网络化连接、协作管理弹性制造系统、内部质量管理系统、ISO9000、准时制制造单元 、预测性检修、预防性检修、快速转化、统计进程控制对供应商和客户的关注、全面质量管理、价值管理、销售认证1.3选址因素的衡量1.3.1对工厂选址因素的衡量方面变量： 成本 土地、能源、运输、基础设施、商业服务、通讯和劳动力基础设施： 土地的有效性、交通、运输和通讯；通讯质量和交通方 面的基础设施商业服务： 空中运输服务、海运服务、陆路运输服务的有效性和质量金融服务、法律服务和信息技术 劳动力： 教育水平、技能水平、劳务纠纷的影响、工程师行政 人员、操作者、国外工人和生产率的有效性1.3. 2工厂选址中考虑的因素 为解释的方便起见，工厂选址时考虑的因素从8个类目里选出：基础设施、商业服务、 劳动力、政府、与市场的接近程度、与供应商的接近程度、主要竞争者的方位和成本。用于工厂选址时考虑的不同类别的因素的具体衡量方法。用五分制指出各种因素的相对重要程度，从1（制定工厂选址决策时极其重要）到5（在制定工厂选址决策时一点也不重要）。1.3.3供应链的不确定性及其衡量 供应的不确定性 供应商的平均交付时间、供应商的平均供应精确性、供应的平均质量、进程的不确定性、与供应商的关系维持的平均长度、计划性的暂时停工的持续时间、显著影响操作的非计划性的短缺的持续时间、需求的不确定性 月度需求预测的平均精度、消费者基础的规模1.3.4供应链的竞争力 我们采用六种被广泛使用的操作性模型：提前期、存货、客户满意度、适应性、与市场的时差和质量。这些模型的绝对衡量方法由于本研究重点不一定放在一个特定行业而稍欠可靠性。对每一项目而言，企业都要求回答出一个五分制的结果，从1（大大恶化）到5（大大改善）。1.3.5制造业的实际情况 如标准化管理、计算机辅助进程规划、计算机一体化制造、与供应商的计算机网络化、协作管理、弹性制造制度、内部质量审计、ISO9000、准时制、制造单元组织、预防性检修、迅速转化、统计进程控制、供应商/客户集中、全面质量管理、价值管理、销售认证等因素工厂选址时考虑的因素：成本因素： 能源、劳动力 、土地 、支持 、通讯 、交通 劳动力因素 ：工程师 、行政人 、操作者 、教育水平 、劳务纠纷 、生产率 、技能水平政府因素 ： 行政效率 、行政透明度 、政府支持、支持机构、外国投资保护 、汇率稳定、政府稳定 、法规稳定 基础设施因素：能源、土地 、通讯 、交通系统 、通讯质量 、运输质量商业/支持性服务：有效性（质量）、空运费用 、金融服务 、IT服务陆路交通服务 、法律服务 客户因素：与市场接近程度、市场规模 、市场的稳定性供应商因素：供应的可靠性 、与供应商的接近程度竞争者因素：主要竞争者的方位、竞争者的反应1.4.我们重点研究选址变量、供应链不确定性；并对制造业的实际情况进行衡量。1.4.1地理位置变量 地理位置变量可分成8组包含多个项目。分别是成本、劳动力、政府、基础设施、商业服务、与市场的接近程度、与供应商的接近程度和主要竞争者的方位。显然，成本因素是在考虑选址决策影响时最关键的因素。尽管具体因素的重要程度不同。能源和劳动力被排在极端重要的位置而将土地成本放在最重要的位置上。其他成本因素如通讯费用、支持性和运输服务，尽管也被认为很重要，但相对强调的很少。 通常，在劳动力的因素中，劳务纠纷和生产率被认为是最至关重要的而专门的技能水平、工程师、行政人员和操作者同样被认为是重要的。只有极少数人认为教育水平是极端重要的（尽管大多数人认为教育是重要的）。 不出意外，政府、法规和外汇的稳定性被认为是在选址决策中最为强调的因素，有几乎一半的支持者认为在选址决策时应充分考虑其重要性。行政效率和透明度也被认为是重要的，但仅仅6%的企业认为支持性机构是选址决策中非常重要的因素。从基础设施因素的相对重要性来看，基础设施水平被认为是工厂选址中的关键因素。大多与能源、土地、通讯和运输有关的基础设施都被认为是极其重要的。关于与客户/市场有关的因素：合适的供应基地的有效性被看成极其重要的因素，有几乎1/3的回复者这样认为。在较低的比例下，与供应商的接近程度也是重要的。1.4.2供应链不确定性的变量如前文所述，供应链的不确定性包含由供应商、进程和需求所带来的不确定性，对供应链的运行情况产生了重要影响，这是这项研究中第二个要考虑的因素。 供应商不确定性的衡量需要对运行情况评价如： 平均交付时间、 供应商的平均准确度和供应的平均质量关于供应方的交付延迟的重要原因，主要有需求的多变、较长的供应方提前期和与供应商的距离。1.4.3可靠性分析：八个独立的地理位置因素是成本、劳动力、政府、基础设施、支持/商业服务、消费者/市场、供应商/资源和竞争者。类似的，对于供应链不确定性的衡量结果被加总到三个因素中由供应商造成的不确定性、由进程造成的不确定性及由需求造成的不确定性，回归分析是用于分析数据的最好方法。但原始数据应被适当的转化用于回归分析中。 我们采用下述转化方法将影响选址的因素和供应链不确定性的因素转化为虚拟变量，作为自变