项目初步设计说明书--九、十一、十二、十五.doc

第11章 电信工程11.1 概述为了加强企业的管理，提高生产效率，增加组织和调度能力，保证工厂生产的安全、快速、有效的进行，工厂内部安装有电信设备。 本项目电信设施主要包括：电话系统、安全监控系统、扩音呼叫系统、无线对讲系统、信息网络系统等内容。 11.2设计原则采用网络安全防范体系设计准则 ：（1）网络信息安全的木桶原则 （2）网络信息安全的整体性原则 （3）安全性评价与平衡原则（4）标准化与一致性原则 （5）技术与管理相结合原则 （6）统筹规划，分步实施原则（7）等级性原则 （8）动态发展原则 （9）易操作性原则11.3设计依据 名称标准号石油化工装置电信设计规范SH/T3028-2007 石油化工企业设计防火规范 GB50160-92（1999 年版）建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB50311-2007 工业企业扩音通信系统工程设计规范CECS62-94 火灾自动报警系统设计规范 GB50116-98 电子计算机机房设计规范GB50174-93工业企业程控用户交换机工程设计规范 CECS09-89工业企业调度电话和会议电话工程设计规范CECS36-91 工业企业通信工程设计图形及文字符号标准CECS37-91 11.4电信方案 11.4.1电话系统（1）行政管理电话 为了全厂行政管理和对外联络的需要，考虑用户数量和分布情况。在厂前区办公室内设一个电话总机站，厂区内需要行政电话约46门。（2）生产调度电话由于生产管理机构设置情况，需要生产适度电话约20门，拟设80门程控电话交换机及其配套设备一套，作为全厂调度使用。 11.4.2安全监控系统（1）火灾自动报警系统为了防止火灾在厂内发生，能及时报告火灾信号，拟在全厂设置一套火灾自动报警系统，由火灾报警控制器、火灾自动探测器、手动报警按钮、线路等组成。（2）闭路电视监视系统 闭路电视监视系统由电视监控台、监视器、机柜、数字硬盘录像机、矩阵、主控键盘、摄像机、电动云台、解码器等组成。在化工区中央控制室、现场机柜间急变配电室输出各种控制信号，遥控现场摄像机，实现现场摄像机的旋转、远距离广角变焦和监控等功能。采用系统集中分路供电方式。在机柜室的机柜内设配电盘，从该配电盘放射式为摄像机供电，电源引自现场机柜室 UPS 室的 UPS 。项目现场机柜室设置一台机柜，在碳四分离车间设置6 套摄像机，在丙烯合成车间设置 3 套摄像机，在变配电室与现场机柜间设置 6 套摄像机；机柜内配置视频分配器、数字光端机、数字硬盘刻录机等，在控制室设置液晶彩色电视墙、监控台、主监控键盘和主监视器等。监控台设置在化工区中央控制室。现场机柜间机柜内配置视频分配器和数字光端机，通过视频光缆将信号送至全厂电视监控内的视频分配器、监视器等主控设备。路电视监视系统设备与中央控制室内闭路电视监视系统兼容。 11.4.3扩音呼叫系统控制室为了和现场通讯联络，巡回检查时对通讯的要求，维修和安装调试有关岗位联络等要求，拟设扩音呼叫/通话系统及其配套设备一套，由 8 个呼叫通话站组成。 11.4.4无线对讲系统在生产联系密切的固定或移动岗位，在噪声较大的环境，需要频繁、及时联系工作之处，拟设 8 对无线对讲电话机。 11.4.5信息网络系统信息网络系统(LAN) 由机柜(内含光纤配线设备、交换机、数字配线架等)、超六类非屏蔽双绞线和信息插座等组成。在机柜室设置一台机柜，机柜内配置光纤配线设备、交换机、数字配线架等设备，在现场机柜间的机柜室、值班室、工程师室和变电 所的控制室设置信息插座。第12章 土建工程12.1设计概述在进行土建工程的设计时，充分联系本厂所在地的环境及生产特点。本厂所在地陕西榆林靖江县地处半干旱大陆性季风气候区，可充分考虑噪声、废气等的影响，合理设计合成工段、压缩工段与非生产区的相对位置。本厂各生产工段之间联系紧密，生产区和非生产区相对独立，各区域功能明显，方便施工建设。由于本厂以榆林炼油厂为依托，因此可相应减少公用工程、废物处理及生活设施等方面的建设。结合以上特点，可将本厂整体规划分三个区域，区域内分块定位。三个区域分别指生产区、辅助生产区和生活区，区域之间设置绿化带作为分隔界限，并留出合适宽度的道路车辆进出。 生产区域规划：生产厂房是主体，远离污染源是原则； 生产区包括MTBE合成和分离、MTBE裂解、异丁烯分离、甲醇回收段以及储罐区。各工段功能区分明显又紧密联系，严格按照生产工艺要求，合理安排厂房的走向。按主导风向确定生产车间的位置，避免对厂区环境的污染。原料及产品储存区要远离生产车间。 （2）非生产区规划上，满足功能要求，力求经济适用； 非生产区主要包括辅助生产区和生活区，其中综合功能区主要包括办公楼、配电站、控制室、维修站、仓库等，生活区主要包括餐厅、车库等。非生产区的安排，在满足企业管理功能要求的前提下，应尽量节省投资，合理配置景观。物流通道、人流通道和生产区绿化以草坪为主，非生产区可考虑建花坛，种植灌木和乔木，栽培草木植物。 12.2设计依据名称标准号建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 建筑结构荷载规范（2006年版）GB 50009-200l 混凝土结构设计规范 GB 50010-2002 砌体结构设计规范 GB 50003-2001混凝土结构加固设计规范 GB 50367-2006多孔砖砌体结构技术规范（2002年版）JGJ 137-200l 钢结构设计规范 GB 500172003 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ 138-2001 无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ 922004 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2002 混凝土异形柱结构技术规程 JGJ 149-2006 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 9998 网架结构设计与施工规程 JGJ7-9l 建筑工程抗震设防分类标准GB 502232004 建筑抗震设计规范 GB 50011-200l建筑抗震加固技术规程 JGJ 1162009 12.3设计范围12.4厂区自然条件12.5建筑与结构设计方案12.5.1设计原则（1）根据工艺生产的特点，并遵照装置露天化、建筑结构轻型化和标准化的原则，本集成工厂新建（构）筑物在满足工艺需求，功能要求的前提下，设计主要采用钢筋混凝土框架结构、框排架结构、钢结构（包括轻型钢结构）和混合结构，建筑物上贯彻能露天则露天，能敞开则敞开的原则，为节省资金，利于抗震，平、立面布置应尽量均匀、规则和对称，简洁大方，且力求与整体风格一致，尽可能体现现代化工企业的风貌特征。（2）在无保温要求的条件下，甲、乙类生产厂房应选用敞开式或半敞开式建筑的厂房，自然通风良好，因而能使管道法兰、设备接口等系统中泄漏出来的可燃液体、可燃气体等随着空气的流动很快地蒸发扩散，不易达到爆炸极限。但对采用敞开或半敞开式建筑中的生产原料及成品遇水发生爆炸的情况，应作好防水设施。气象条件对生产操作人员影响，并妥善合理地解决雨、雪天操作人员垂直交通和安全疏散，操作环境的安全防护等方面的问题。（3）一般情况下，有爆炸危险的厂房宜采用单层建筑，应将有爆炸危险的设备布置在厂房的一端靠外墙的地方。（4）合理布置进、排风口位置，使可燃气体顺畅的排出室外，降低建筑物内可燃气体的浓度。（5）有爆炸危险的生产部位不应设在地下室或半地下室。（6）多层厂房应将有爆炸危险的生产部位布置在顶层厂房一端靠外墙布置。（7）有爆炸危险的设备不应布置在单层和多层厂房梁下及其它承重构件下。（8）甲、乙类厂房内不应设置地沟，工艺管道需设地沟时，地沟应用不然材料填实封严（干砂），地下管沟穿过防火墙时，应设阻火分割设施。 （9）无论单层厂房和多层甲乙类厂房，车间的配电室、控制室、办公室、更衣室可在厂房外贴建，设置防爆墙与生产车间分隔，以保安全。车间的配电室、控制室且在主导风向的上风向位置，室内外高差600mm，采用机械送风使室内保持正压，防止有害气体进入，避免形成爆炸的条件。送风机的空气吸入口设置在无可燃气体或可燃粉尘处。12.5.2设计方案（1）基础型式 根据各建（构）筑物的结构型式、上部结构荷载大小、建筑功能，并针对工程地质情况，可分别采用浅基础、深基础，甚至桩基。浅基础通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层，适用于层数不多，负载不大的单层房屋或混合结构；深基础或桩基以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层，用于层数较多，负载较大建（构）筑物和大型动力基础等。 （2）结构型式： 本工程设计中，单层和多层厂房采用现浇钢筋框架结构，厂房下采用现浇注下单独基础，生活辅助用房采用砖混结构，并采用砖柱刚性基础。钢柱采用防火保护层。墙体的要求如下：外墙采用承重墙，用普通砖做厂房维护墙，并在檐口设置一道圈梁。屋顶板采用空心板，楼墙板采用空心板活槽形板。为了便于生产以及安全疏散，本设计采用室外楼梯，楼梯采用防火材料。侧窗采用开平窗，大门采用开平门。屋顶采用坡度为5的平面顶刚性放水屋顶，有组织排水；对有爆炸危险的厂房，设置轻质屋顶，作为泄压面积。因为本工程生产区中厂房有爆炸危险，因此要对其设置一定的泄压面，并用防火墙体隔开，厂房的梁重等承重构件需采用防火措施。对安置有重要贵重仪器设备的厂房，其墙体的耐火行能根据实际选择。（3）防火防爆防雷电等特殊设计 本项目生产中涉及大量易燃易爆物质，故规避火灾爆炸风险、防止重大事故的发生就尤为重要。对有爆炸危险的厂房，要处理好泄压屋盖、泄压外墙、泄压窗、不发火地面和楼面以及防爆墙。并且，应在易发生火灾及爆炸事故的厂房内安置避雷针，防止雷电引发的爆炸事故。对安置有重要贵重仪器设备的厂房，墙体的耐火性能根据实际选择。 特殊结构的设计： 泄压屋盖：可以加大泄压面积，有利于尽快释放爆炸时产生的大量气体和热量，以降低室内爆炸压力，防止建筑物的内部爆炸。按规范要求，用作泄压的屋盖和墙体自重不宜大于1203kg/m 。普遍采用小波石棉瓦做泄压屋面。为了施工和检修安全，下面设置镀锌钢丝网或钢筋网。为了防水和保温，在轻质瓦面上加设保温和卷材防水层。 l 泄压轻质外墙：与泄压屋盖作用基本相同，采用大、中波石棉瓦，为适应建筑物许可的变形，安装固定均用柔性节点避免石棉瓦减压破碎。 泄压窗：为避免开关时由于碰撞产生火花，泄压窗应采用木窗，并用铜质零件。为了泄压，窗的形式采用外开窗，并用转轴偏上的中悬窗。 不发火花的地面和楼面：面层材料需选择耐酸瓷砖、天然磨光大理石板（禁用花岗岩等火成岩制品）、木板（钉头不得外露）、塑料和橡胶板（采取导静电措施）等。 防爆门：应具有很高的抗爆强度，需采用角钢或槽钢、工字钢拼装焊接制作门框骨架，门板则以抗爆强度高的装甲钢板或锅炉钢板制作。门的铰链装配时，应衬有青铜套轴和垫圈；门扇的周边衬贴橡皮带软垫，以排除因开关时由于摩擦碰撞可能产生的火花。 防爆墙：防爆墙应具有耐爆炸压力的强度和耐火性能。是抵抗外部环境爆炸的重要措施，用钢筋砖填充防爆墙，防爆墙上不应开通气孔道，不宜开普通门、窗、洞口，必要时应采用防爆门窗。 防爆窗：防爆窗的窗框及玻璃均应采用抗爆强度高的材料。窗框可用角钢、钢板制作。玻璃应采用有夹层的防爆玻璃。 安全疏散设施：包括疏散门、过道、楼梯、事故照明和排烟设施等。应保证安全出口的数目不应少于2 个且不得随意堆物，必须保证畅通。疏散门应向疏散方向开启，不能采用吊门和侧拉门，严禁采用转门，要求在内部可随时推动门把手开门，门上禁止上锁。疏散门不应设置门槛。 第15章 供配电工程15.1概述化工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择, 防雷接地装置设计等.15.2设计标准表8.1 采用的专业标准规范名称标准号供配电系统设计规范GB50052-200935、110kV及以下设计规范GB50059-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-2008通用用电设备配电设计规范GB50055-93工业企业照明设计规范GB50034-2004低压配电设计规范GB50054-95化工企业静电接地设计技术规定HGJ28-90化工企业腐蚀场所电力设计技术规定HG/T20666-1999石油化工企业工厂电力系统设计规范SH 3060-94石油化工企业生产装置电力设计技术规定SHJ38-91化工企业电缆线路设计技术规定DL/T5221-2005石油化工企业电气设备抗震鉴定标准SH 3071-9515.3设计原则（1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。15.4供配电系统方案15.4.1电源情况（1） 工作电源按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线型号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。（2） 备用电源为满足工厂一级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。15.4.2负荷计算（1） 全厂用电设备情况本项目工艺装置生产过程连续性强，自动化水平高，且生产过程中的大部分物料为易燃易爆物质，突然中断供电可能造成爆炸及火灾，危及人身和设备安全，造成重大或较大经济损失，所以工艺生产装置用电设备大部分为二级用电负荷，部分为三级用电负荷。一级用电负荷主要包括应急照明、关键仪表负荷、开关柜的控制电源、消防负荷及部分重要的工艺负荷。行政区域部分为二级用电负荷，大部分为三级用电负荷。 （3）负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷15.4.3变配电所选型及总体布置（1） 根据厂区的范围和负荷分布情况，全场可设置一个总降压变电所来满足伸长需要。总降压变电所位置和供电的可靠性、经济性以及电压质量密切相关，最重要一点是变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。15.4.4变压器、主接线方案的选择（1） 由于该厂的负荷主要为二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。（2） 厂长期连续运行，负荷变动较小，电源进线较长,主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的长远发展。采用主接线一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段的总降压主接线。15.4.5电力线路接线及敷设方式由于本厂的地形不复杂，按经济性及可操作性来选择，故高压供电线路选择为架空线。15.4.6主要电气设备选择电气设备的结构型式选择如下： 爆炸危险区电气设备全部选择防爆型，防护等级不得低于IP55，并根据 GB50058-92 或IEC-79来确定。 室外非危险区域的电气设备全部选用户外性设备，防护等级不得低于IP54 。电气设备防护等级根据IEC-529 确定。15.4.7照明设计照明网络电压选用380/220V中性电接地系统，根据生产要求及技术经济性，照明设计应遵循“安全、适用、经济、美观”的原则，进行设计。 具体的设计方案由电气专业人员负责，下面针对光源选择方面提出几点工程上的要求，供设计人员参考: (1) 常用照明采用中性点直接接地的380/220V网络，灯电压为220V：移动照明为36V以下，事故照明为220V。(2) 在照明开闭频繁、需要调光或因效应影响视觉效果以及需要防止电磁波干扰的场所，选用白炽灯或卤钨灯。(3) 在需识别颜色要求较高、视看条件较好的场所，选用日光色荧光灯、白炽灯和卤钨灯。(4) 在需耐震的场所选用外镇流式高压水银灯或高压钠灯。(5) 在烟雾、粉尘较多的场所和生产设备内部视察照明，选用钠灯。(6) 道路、广场、室外生产装置或室外电气装置，选用钠灯。 此外，选择的光源应考虑灯具的安装及节能要求，照明最低悬挂要求参考表。当用一种光源光色较差时，可考虑两种或多种光源混光加以改善。选择好照明光源后，对于白炽灯和荧光灯采用单位容量法计算照度；对于灯具布置均匀及利用墙和天花板作反射面时可采用利用系数法计算照度；对于直射灯具采用逐点法计算。15.4.8防雷与接地根据照建筑物防雷设计规范GB 50057-94（2000 年版）的规定，装置区内新建建构筑物防雷等级为第二类防雷建构筑物。根据装置建构筑物防雷等级，采用避雷网或利用金属屋面做接闪器，尽量利用建筑物基础内钢筋做接地体，柱内钢筋做引下线，无法利用建筑物基础内钢筋及柱内钢筋的设专用人工接地体及引下线。为防止雷电波侵入对信息设备造成的危害，对信息设备供电的回路逐级装设过电压保护器。对装置尽量利用建筑物基础内钢筋做接地体，无法利用建筑物基础内钢筋的设专用人工接地体。装置内设等电位联结，电气设备的保护 接地系统均采用防腐接地线作接地干线及接地支线。工作接地、保护接地、防静电接地及防雷接地共用一套接地装置，构成一个复合接地系统，要求工频、冲击接地电阻不大于4 欧姆。所有电气装置正常不带电的外露可导电部分、电缆铠装层、金属电缆桥 架、支架、穿线钢管及有关专业提出接地要求的设备等均应进行可靠接地。 全厂变压器工作接地、各生产装置和建筑物的保护接地、防雷接地等接地系统相互连接，形成全厂接地网。 第9章 自动控制9.1概述自动控制的目的是使生产过程达到安全、平稳、优质、高效，它是化学工业生产的重要组成部分，是工业生产得以稳定有效进行的基础和保障。本工艺参照 管道仪表流程图上的无聊代号和缩写词 管道等级号及管道材料等级表 化工制图 化工厂系统设计等资料进行自控设计。9.2自动控制方案设计本厂将采用集散控制系统（DCS）的思想，所有的工艺装置和大部分公用工程、辅助设施等，均采用PLC进行控制和检测，现场仪表所得参数经现场总线送往中央控制室，建立全场实时数据，为全厂计算机信息管理和生产调度建立基础。为保证生产的安全要求，设置安全仪表系统（SIS），且与过程控制系统（DCS）分离。安全仪表系统的安全等级要高于DCS系统。复杂装置和重要机组的安全仪表系统要独立于DCS之外，能够独立完成紧急停车及安全联锁功能。9.2.1 DCS系统的机构设计DCS系统的机构图如下：工程师站操作员站工程师站操作员站操作员站交换机计算机计算机计算机TCP/IP交换机PLCPLC前端设备传感器传感器PLCPLC前端设备PLCPLC交换机现场总线 TCP/IP自动控制系统采取的是集散控制的思想，因此，可把整个控制系统分为三层。第一层为总控制中心和信息管理层。它主要完成整个系统关键技术数据的设定、用户以不同身份登陆系统、实时数据的显示以及运行状态的控制、报警与故障的提示及处理、历史趋势的查看等功能。这些功能的实现主要由上位机组态软件、通讯模块等来完成。具体来说，是通过上位机的组态来实现这些功能的。第二层为系统控制层。它主要实现实时数据的采样与处理、控制算法的实现、异常现象自动处理等功能。这些功能的实现主要由可编程逻辑控制器（PLC)的相应模块来完成。具体来说，是通过下位机编程来实现这些功能的。第三层为设备层。设备层主要接收来自PLC的控制命令，执行相应的动作或提供相应的数据。这些功能的实现主要由路由器、交流接触器、温度变送器、压力变送器、流量变送器、模拟信号隔离分配器等组成。9.2.2 硬件系统的设计与选型该自动控制系统主要包括上位机工控系统，下位机PLC系统以及现场设备等。这些设备的选择，应在保证功能的同时做到尽可能的高可靠性与实用性。9.2.2.1 上位机的设计与选型控制系统说用的计算机，要求可靠性高、体积小、维护容易和成本低等特点。所以选用工业控制计算机，作为工程师站（ES0和操作员站（OS）。OS站为操作员提供图形、列表、操作、历史数据再现等，可以在打印机上输出结果。ES站主要完成实时数据库、控制块、图形、趋势、报表等系统数据的生成和下载，完成对系统的详细自诊断和系统数据的列表和后备。9.2.2.2下位机的设计与选型系统的下位机I/O现场控制站，是系统与现场的桥梁，负责数据的采集和传送，以及过程控制的实现，本厂拟采用西门子公司的S7-400通用性PLC作为现场工作站。9.2.2.3现场仪表的设计与选型监测和控制仪表选型一般按HG/T20507-20005自动化仪表选型规定执行。其选型原则如下：（1） 仪表选型应满足过程测量介质工况条件和过程监控要求。（2） 仪表选型在满足工艺过程检测及控制功能的前提下，选用技术先进、质量可靠、便于维修且具有合理性能价格比的仪表设备。（3） 主要仪表选用电子式，部分带智能通讯，仪表传输信号为4-20mA。（4） 现场一次仪表根据现场情况分别采用防水型或者其他形式。根据工艺介质情况，仪表材质选用不锈钢，耐高温合金钢等，以满足使用。（5） 所有现场安装的仪表是全天候型的，可以满足现场使用环境和气候条件，并符合相应防护等级的要求，各类现场仪表的防护等级最低为IP54。重要的精密仪表安装于仪表保护箱内，防止日晒和腐蚀。（6） 仪表防电磁干扰措施采用带屏蔽层的双绞型计算机专用电缆并可靠接地。（7） 仪表防爆