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化工制图讲座 2011 03 17于天津大学 主要内容 制图基础知识关于AutoCAD管道及仪表流程图设备布置图 化工制图是研究 讨论化工专业图样的表达和阅读方法的一门工程应用性课程 化工制图是在机械制图的基础逐步形成和发展起来的 它与机械制图既有共同点 又有不同点 本课程着重介绍和讨论这些不同点 目前计算机绘图软件 CAD SOLIDWORKS等 已广泛用于化工制图 绪论 关于制图的知识 国家标准GB T14689 1993 HG20519 92图纸幅面 边框 标题栏底图和蓝图 图纸幅面 装订边a 非装订边c 图纸幅面 非装订边c 装订边a 图纸幅面允许按标准幅面的短边尺寸加宽加长 标题栏的格式由设计单位统一规定 填写图名 图号 项目名称 设计阶段等 相关职责人员签字 基础化工设计单位标题栏的宽度一般为180mm 石油化工设计单位标题栏的宽度一般为160mm 关于CAD 推荐使用CAD2004最基本的CAD绘制命令化工图样的CAD绘制方法学生应了解并掌握这些基本方法 普通的 机械制图 工程制图 化工制图 均可作为参考书 教材与参考书 马瑞兰 化工制图 上海科技文献出版社 2000 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 HG20519 92 我国化工企业设计分为基础工程设计 初步设计 和详细工程设计 施工图设计 两个阶段 在工程设计之前 还可能经历申请立项 可行性研究等 设计阶段 依据 是设计任务书 项目可行性研究报告及其批复文件 内容 设计说明书 概算 表格汇编和图纸 工艺图纸包括 物料流程图 工艺流程图 设备布置图 过程装备图纸包括 非标关键设备总图 以满足审查 确定投资 订货 定员 定工期的需要 1 基础工程设计 初步设计 依据 初步设计及其批复文件和修改文件 修改和补充部分的说明等 内容 由文字说明 表格 图样三部分组成 必须严格执行国家和行业的标准和技术规定 是工程设计的成品 为项目实施 订货 施工 验收 开工 生产 维修 管理 提供条件 2 详细工程设计 施工图设计 化工工程设计施工图内容 化工工程设计施工图分为化工工艺图和化工过程装备图 化工工程设计施工图除图纸外 还包括各种表格和文字说明 设计内容取决于设计对象的具体情况 图纸目录 设计说明 工艺 管道 隔热 隔声 防腐 管道及仪表流程图 分区索引图 首页图 设备布置图 设备一览表 设备安装图 设备地脚螺栓表 软管站布置图 管道布置图 管道轴测图及其索引 管段表及其索引 管道特性表 特殊管架图 管架图索引 管架表 弹簧汇总表 特殊阀门和管道附件表 隔热材料表 防腐材料表 伴热管图和伴热管表 综合材料表 管口方位图等 1 化工工艺图的内容 内容包括 工程设计统一规定 技术条件 设计条件审核 设备计算书 设计说明书 设计文件校审记录 设计质量卡 图纸目录 定型设备图样 总装配图 装配图 部件图 零件图 表格图 特殊工具图 非定型设备图样 总装配图 装配图 部件图 零件图 管口方位图 预焊件图 2 化工过程装备图的内容 认识工程图纸 什么是蓝图 属于哪个专业的图纸 从中获得了那些信息 第一章工艺流程图 工艺流程图是表示生产工艺流程的示意图样 可按其作用及内容的详细程度分为若干种 初步设计阶段使用全厂总工艺流程图 物料流程图 施工图设计阶段使用管道及仪表流程图 复杂系统可细分为 工艺管道及仪表流程图 辅助管道及仪表流程图 公用工程管道及仪表流程图 辅助系统指生产中用的压缩空气 燃料气 油 导热油 氮气 润滑油系统 放空系统等 公用工程系统指蒸汽及其冷凝水 冷却水及其回水 各种软化水 冷冻水 饮用水等 初步设计阶段的流程图比较简单 一般用作讨论方案 审查 修改和进一步设计的依据 施工图设计阶段的管道及仪表流程图表达详细 本章重点讨论后者 第一节管道及仪表流程图的作用和内容 一 管道及仪表流程图的作用 二 管道及仪表流程图的内容 一 管道及仪表流程图的作用 管道及仪表流程图是最重要的工艺图样 是工艺设计的主导及核心 是其它各项设计的依据 如提出设备条件图 设备设计及选型 设备布置 管道布置 仪表及自动化设计 同时又可作为施工 操作 和检修的指南 二 管道及仪表流程图的内容 1 图形表达流程中的全部设备 管道及管件阀门 仪表控制点 2 标注表达流程中的全部设备的位号及名称 管道编号及尺寸 仪表编号及功能 其它必要的标注及说明 3 标题栏格式由设计单位统一规定 填写图名 图号 项目名称 设计阶段等 相关职责人员签字 第二节管道及仪表流程图的图示方法 管道及仪表流程图为示意性的展开图样 通常以工艺装置的主项 工段或工序 为单元绘制 也可以工艺装置为单元绘制 按流程顺序由左至右展开画在同一平面上 一 图幅与比例 管道及仪表流程图是最重要的工艺图样 一般采用A1横幅绘制 数量不限 简单的流程可用A2 一般不要求比例 设备图例可取相对比例 过大或过小可进行调整 1 用细实线绘制 设备图形按相关设计规定 未规定图形的设备按其外形和内部结构特征绘制 只取大小 不按比例 二 设备的图示 1 卧式换热器 固定管板 卧式换热器 U形管 立式热虹吸再沸器 填料塔 板式塔 2 必须表达设备上与配管和外界有关的管口 如排液 放空 仪表接口 管口可用细实线 也可用连接管路相同的线型 允许个别管口用双细实线 其它管口 人孔 卸料口等 如有可能均应画出 管口法兰可不画出 二 设备的图示 2 3 设备自身的相关附件 如柱塞泵的安全阀 缓冲罐 管板的排气孔 设备自备液面计 虽不接管 但对操作和检测有用 也应画出 设备支承和平台可不表示 二 设备的图示 3 5 设备间的相对位置 按流程顺序由左向右横向排列设备 设备间距根据管线多少而定 要便于管线连接和标注 图面要排列整齐 饱满 匀称 避免管线过量往返 设备间的相对高低应尽可能符合实际 地下或半地下设备要表示一段相关地面 二 设备的图示 4 1 用单粗实线绘制 表达各物料进出设备的情况 各类管道的线型规定如下 举例 工艺物料 其它物料 隔热 伴热 仪表信号线 固体物料 三 管道的图示 1 工艺物料 其它物料 隔热 伴热 仪表信号线 2 管线应横平竖直 注意避免穿过设备 减少管线交叉 交叉处断开其中一条线 三 管道的图示 2 三 管道的图示 3 4 当图上管线与其它图纸有关时 用空心箭头框说明来 去向 箭头框内注明相应图纸序号或编号 框上或一端标注承接的设备位号 或管代号 仪表位号 空心箭头框一般画在图纸两侧 3 管道的放气 排液 取样 液封均应表达 用细实线绘制 图例按HG20519 92中规定 管道连接件一般不必画出 举例 四 管件阀门的图示 用细实线绘出全部相关的检测仪表 调节控制系统和分析取样系统 符号 代号 表示方法应符合相关规定 并可在首页图 P12 13 集中说明 五 仪表调控系统和分析取样系统的表示 代号 符号的规定 P10 11表1 1 1 2 1 3 检测仪表的检测项目 功能 位置举例说明P14 调节控制系统 分析取样点在选定位置标注和编号 按其具体组成 单阀 4阀 画出管道 阀门 附件 并注明调节控制的项目 功能 位置及调节自身的特性 如电动 气动 气开 气闭 阀门组 4阀 第三节管道及仪表流程图的标注 除了用图形表示流程中的全部设备 管道及管件阀门 仪表控制点外 还必须对设备 管道和仪表控制点进行标注 设备的标注 管道的标注 特殊设计要求的标注 1 标注内容在流程图中标注设备的名称和位号 2 标注方法由设备位号 位号线 设备名称3部分组成 举例 一 设备标注 设备位号 设备位号线 粗实线 设备名称 1 设备位号 由类型代号 主项编号 顺序号 相同设备数量尾号组成 b 主项编号由工程总负责人给定 一般采用2位数字 a 设备类型代号一般取英文名称的第1位大写字母 规定见表1 4 c 设备顺序号按在流程图中的先后顺序编制 采用2位数字 d 相同设备数量尾号 只有 2台相同设备并联时标注 用大写英文字母A B C 按顺序排列 2 设备名称 写在位号线下方 尽可能用用途命名 如氨精馏塔 氨精馏再沸器 混酸循环泵 设备位号一般在2处标注 一处标在设备图形内或旁边 只标注位号和位号线 另一处标在设备图形之上或之下 位于图纸上端或下端 要求排列整齐 处于同一水平线 此处还要标注设备名称 3 标注方式 1 标注内容每条管线均要编号并标注 由4部分内容 管道号 也叫管段号 由物料代号 主项编号 管道顺序号组成 管道直径 一般采用公称直径 管道等级 隔热或隔声代号 每条管道用箭头表示物料流向 二 管道的标注 示例 PG1310 150A1A H 隔热 或隔声代号 管道等级 管道直径 管道号 物料代号 主项编号 管道顺序号 2 标注方法 1 物料代号 按HG20519 92中规定填写 2 主项编号 按工程规定的主项编号填写 一般采用2位数 01 99 小项目也可采用1位数 1 9 3 管道顺序号 在同一主项内 同类物料按流程顺序编号 01 99 以上3项组成管道号 4 管道直径 采用公称直径 以mm计 只注数字不注单位 5 管道等级 由公称压力等级代号 顺序号 材质类别3个单元组成 a 公称压力等级代号 A K I J不用 用于ANSI 美国标准协会 L Z O X不用 用于国内标准 如 L 1 0M 1 6N 2 5P 4 0Q 6 4R 10S 16T 20U 22V 25W 32 Mpa c 材质类别 A 铸铁B 碳钢C 普通低合金钢D 合金钢E 不锈钢F 有色金属G 非金属H 衬里及内防腐 b 顺序号 用1 2 3 H 保温C 保冷P 人身防护D 防结露E 电伴热S 蒸汽伴热 W 热水伴热O 热油伴热J 夹套伴热N 隔声 6 隔热或隔声代号 按隔热或隔声功能 用大写字母表示 三 特殊设计要求的标注 当设备 管件等相互之间或本身有特殊要求时 可标注 1 尺寸标注 1 设备间相对高度 如图1 20 2 液封管应注出最小高度 当其位置与设备与管道有关时 也一并注出 如图1 21 3 异径管应注出大 小端直径 当位置有要求时 还应标注尺寸 如图1 22 2 其它特殊要求 如 泵入口直管长度可在图中用文字 数字 简图说明 4 支管与总管连接 对支管上阀门位置有要求时 还应标注尺寸 5 管道坡向和坡度要求 如图1 24 练习 设计一个典型的连续精馏流程采用规范的图例和标注 思考 必须的关键设备有哪些 如何表达 如何在图上布置 怎样表达管道及仪表 如何控制产品质量及维持正常操作 PI104 T2104 LIC102 PI105 PI106 LIC103 PI103 TI102 TIC103 TI101 分析3个自控措施 请标注设备位号和管代号 PI104 T2104 LIC102 PI105 PI106 LIC103 PI103 TI102 TIC103 TI101 E102 V102 PL108 25 PL107 25 PG101 150 CWS101 65 SC101 25 T101 E101 LS101 100 CWR101 101 不完整标注 说明含义 P102B P102A PL104 32 PG102 150 PL103 150 PL105 40 PL106 40 标题栏 位号栏 位号栏 流程图布局示例1 标题栏 流程图布局示例2 位号 位号 图例区 第二章设备布置图 概述厂房建筑图简介设备布置图的视图设备布置图的标注 第一节概述 设备布置图是表达设备空间位置的图样 工艺流程中确定的全部设备须根据生产工艺要求 合理地进行安装布置 设备布置设计一般应提供下列图样 设备布置图 设备安装图 管口方位图等 1 一组视图表示厂房建筑的基本结构及设备在厂房内外的安装布置情况 2 尺寸及标注标注设备布置的相关尺寸 建筑定位轴编号 设备位号及名称 3 安装方位标表示方位基准的图标 4 设备一览表表达设备名称 位号 技术规格等5 标题栏填写图名 图号 比例 设计阶段等 设备布置图一般包括下列内容 第二节厂房建筑图简介 与机械图一样 厂房建筑图也是按正投影原理绘制的 由于建筑物的形状 大小 结构与一般机械区别较大 所以表达方法有所不同 一 房屋建筑图的视图按建筑制图标准规定 视图有平面图 立面图 剖面图 建筑详图等 本节仅介绍与设备布置有关的几种基本视图 1 立面图如图2 2所示 表达建筑物各方向外形的视图 主要表示房屋的高度 门窗的形式 大小 位置等内容 按主次可分为 正立面图 侧立面图 背立面图 按朝向可分为 南 北 东 西 立面图 2 平面图如图2 3所示 为俯视的剖面图 主要表示房屋的平面形状和房间的分隔 大小 用途 门 窗 楼梯 走廊的位置等内容 一般说来 房屋有几层就有几个平面图 图的下方注明层数或标高 3 剖面图如图2 4所示 表达房屋内部结构形状 分层情况 各部位的联系 高度等 剖切位置应选择在能显露房屋内部主要的 构造复杂的地方 通常选择通过门 窗 洞位置 多层房屋应选择楼梯间处 由于建筑图采用缩小的比例 有些结构 内容在图中不能按实际情况画出 因此采用国际标准规定的图例表达各种建筑配件 建筑材料 1 常用建筑配件图例 见P26表2 1 BMP 2 建筑材料图例 见P27表2 2 BMP 二 房屋建筑图的图例 三 建筑图的尺寸标注 1 尺寸标注形式用短斜线表示箭头 2 尺寸单位建筑平面图中为mm 标高为m 3 定位轴线把墙 柱 梁等承重构件的轴线用细点划线画出并进行编号 A B C 1 2 3 4 9000 4500 4500 4500 13500 4500 4500 定位轴线编号方法 自左向右 自西向东 用1 2 3 依次编号 通常画在下方 自下向上 自南向北 用A B C 依次编号 通常画在左方 左右不对称时 右方也需标注 编号圆的直径为8mm 用细实线 在立面图 剖面图上一般只画出建筑物最外测的墙 柱定位轴线及编号 定位轴线编号有时可作为立面图的图名 如 建筑物的总体尺寸大 精度要求不高 因此允许尺寸封闭标注 同时为施工方便 还可标注必要的重复尺寸 在建筑平面图上 通常沿长 宽两个方向标注3道尺寸 如附图 第一道尺寸为外包尺寸 表示总长和总宽 如13500 第二道尺寸为轴线尺寸 表示墙 柱定位轴之间的距离 如4500 第三道尺寸为定位尺寸 表示外墙上门窗的宽度和位置 4 建筑平面图的尺寸标注 在剖面图中 对楼板 梁 屋面 门窗等配件的高度位置 规定用标高标注 标高的单位为m 数字注到小数点后三位 不写单位 基准标高 0 000通常取室内底层地面 低于基准标高须加负号 标高的注法 5 建筑剖面图的尺寸标注 第三节设备布置图的视图 1 图幅设备布置图一般采用A1幅面 小主项可用A2幅面 不宜加宽或加长 2 比例通常采用1 100 也可采用1 50 1 200 视设备布置疏密而定 对于大装置需分段绘制时 必须采用相同比例 一 图幅与比例 设备布置图通常包括一组平面图和立面剖视图 二 视图的配置 一般只绘平面图 只有当平面图表示不清楚时 才绘制立面图或局部剖视图 一般每层厂房绘制一个平面图 多层厂房按楼层或大的操作平台分层绘制 1 平面图 在平面图上可只画出局部操作台下方的设备 局部操作台上方的设备画在局部平面图上 在不影响图面清晰的前提下 也可重叠绘制 此时平台下的设备用虚线绘制 平面图可画在一张图纸上 也可画在几张图纸上 在一张图纸上绘制几个平面图时 由0 000平面起 自下向上 自左向右顺序排列 每个平面图下方用标高标注图名 例如 0 000平面 7 500平面 表达设备在高度方向的布置情况 起平面图的辅助作用 在表达清楚 充分的前提下 应尽量减少剖视图的数量 剖视图与平面图可以画在同一图纸上 也可单独绘制 如画在同一图纸上 应按剖视顺序 由左向右 自下而上排列 2 剖视图 剖视图的剖切位置及投影方向应在平面图上标注规定的剖切符号 如右图 若同时涉及几个平面时 每个平面图都要标注 剖视图下方应注明剖视名称 如A A 剖视 在剖视图中 设备按不剖绘制 设备布置图中视图的表达内容主要是两部分 一是建筑物及其构件 二是设备 分别讨论如下 a 用细实线画出厂房平面图 一般每层画一个平面图 应按比例并采用规定图例画出厂房大小 内部分隔情况和与设备布置有关的建筑物及其构件 如门 窗 墙 柱 楼梯 平台 吊轨 栏杆 安装孔洞 管沟 明沟 散水坡等 三 图示方法 1 建筑物及其构件 c 用细点划线画出承重墙 柱等结构的定位轴线 d 生活室 配电室 控制室等均应画出 但只用文字标注房间名称 b 与设备布置关系不大的门 窗等构件 一般只在平面图画出它们的位置和开启方向 在剖视图不予表示 2 设备 设备布置是本图的主要表达内容 设备及其附件 金属支架 电机及传动装置 的外形均用粗实线按比例画出 未绘管口方位图的非定型设备 应画出表示设备安装方位的特征管口 设备轮廓线之外的管口 人孔除外 允许用单粗实线表示 图2 11 图2 11 用虚线按比例画出预留的设备检修场地 如换热器抽管束 图2 12 安装在室外又不与厂房连接的设备及其支架只在底层平面图画出 图2 13 a 对于穿过楼层的设备 在每层平面图上均画出其平面位置 可按附图2 13 a 所示的剖视形式表示 剖视图中 设备的钢筋混凝土基础与设备轮廓组合在一起时 通常将它们一起绘成粗实线 如图2 11 当图样有两个以上剖视图时 设备在剖视图中一般只出现一次 无特殊必要不予重复 对于定型设备 一般用粗实线按比例画出其轮廓 对多台小型通用设备 如泵 风机等 的情况 若其位号 管口方位 支承方式完全相同 可只画一台 其余用实线矩形画出其基础轮廓 如例图所示 动设备可也可只画基础轮廓并表示特征管口和驱动机位置 如图2 14中用M表示电机的安全位置 并画出必要的特征管口位置 图2 14 设备布置图的标注包括 厂房建筑定位轴线的编号 建筑物及其构件的尺寸 设备的位号 名称 定位尺寸及其它说明 第四节设备布置图的标注 1 厂房建筑物的长度 宽度总尺寸 2 柱 墙定位轴线的间距尺寸 3 为设备安装预留的孔洞以及沟 坑的定位尺寸4 地面 楼板 平台 屋面的主要高度及其它与设备安装定位有关的建筑构件的高度 一 厂房建筑及其构件 二 设备 1 平面定位尺寸设备的平面定位尺寸一般以建筑定位轴线为基准 注出设备 或其基础 中心至定位轴线的距离 悬挂在墙或柱的设备 应以壁面为基准 已由定位轴线定位的设备中心线可作为邻近设备的定位基准 一般只标注设备定位尺寸 不注定型尺寸 动设备可用其中心线或特征管口定位 设备的高度定位一般标注其基础面或卧式设备中心线的标高 必要时标注设备支架 法兰面 特征管口中心线或最高点的标高 2 高度定位尺寸 设备标高注写在设备轴线的下方或右方 机泵主轴中心线或卧式设备中心线标注 EL 立式设备支撑点标注POSEL 例如 所有设备的名称及位号在平面图和剖面图中都应标出 且与管道及仪表流程图一致 允许只标位号不标名称 如图2 16 三 名称及位号 安装方向标是确定设备安装方位的基准 一般画在图纸的右上角 通常以北向或接近北向的建筑轴线为0 方位基准