化工设计的原则

1、化工设计的原则 在整个化工设计过程中，我们必须熟悉他的原则和精神，从而贯彻到其 中去。把化设计工中的细节进行灵活运用，既符合规范，又不造成对生 产的违背。实现对资源的最大利用。现在我们对化工设计的要求及相关 的内容进行进一步的了解。因为在化工生产中，安全是第一性的，所以 我们必须对生产中的安全性进行剖析。 熟悉我们的原材料和产品性质，以便我们对号入座。化工规范把物 品的危险程度分为五个等级（详细见GBJ16-87），他的划分主要是综合 生产过程中所使用、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、 数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等情况来决定的。根据危 险等级的不同，我们才能确定防火

2、间距、防爆等级。他对我们选用设备、 仪表、操作方式、消防器材的选用起到决定性的作用。 在甲、乙、丙、丁、戊五个等级中，我公司绝大多数原材料是甲级 危险物。他是这样定义的： 1、闪点小于28 C的液体 2、爆炸极限小于10 %的液体 3、常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质 4、常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧 或爆炸的物质 5、遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇到有机物或硫磺等易燃的无 机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂 6、受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 7、在密闭设备内操作温度等于或大于物质本身自燃点的生产 B、在

3、这几个条件中，只要满足一个条件，即框入甲级防爆，象苯、 甲苯、丙酮等都属于甲级危险物品。对于甲级危险物品，有关规定是这 样的： 1. 地上甲级固定顶立式储罐防火间距：当单储罐体积大于1000立 方米，储罐间距0.6D（D为储罐直径），当储罐间距小于等于1000立方 米时，储罐间距0.75D。但是同时又规定，单罐容量不超过1000立方 米的甲乙类液体的地上式固定储罐之间的防火间距，如采用固定冷却消 防方式时，其防火间距可不小于0.6D。还规定装有液下喷射泡沫灭火 设备、固定冷却水设备和扑救防火堤内液体火灾的泡沫灭火设备时，储 罐之间的间距可适当减少，但地上储罐不宜小于0.4D。 2. 地上甲级固

4、定顶立式储罐与工艺装置之间的防火间距必须大于 25米；与甲类物品仓库的防火间距在 25米一35米之间（视储罐的大 小定）。 3. 甲级工艺装置与配电室、泵房之间的防火间距不宜小于20米， 最低不小于15米；与明火及散发地点的防火间距不宜小于30米；与污 水处理厂的防火间距不宜小于 30米。与厂外道路（路边）防火间距15 米；与厂内主要道路（路边）防火间距 10米；与厂内次要道路（路边） 防火间距5米；与民用建筑之间的防火间距不小于 25米；与重要公共 建筑之间的防火间距不小于 50米。 4. 有爆炸危险的甲级防爆厂房应独立设置，并采用敞开或半敞开的 厂房，并应采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架或

5、排架结构，钢柱应采 用防火保护层；厂房安全出口不应少于两个。 5. 控制室与生产装置之间的距离不少于15米，而且应离开电气防 爆区（危险区）。如果必须在防爆区，贝V朝向危险区的墙不开门窗，而 且采取防爆正压措施，使室内保持 510mm水柱正压，以免危险气体 进入控制室。另外，还需考虑其他因素： A :布置在有毒气体设备的上风头 B :注意要离开高温、高压及盛有可燃性或有毒性物质的设备 C :控制室至少要有一面不朝向生产设施 6、关于在爆炸性气体环境防爆等级的划分：举例说明d n BT4 d代表隔爆型，此项代表爆炸性气体环境电气设备的选型，即在爆 炸性气体区域（0区、1区、2区）不同电气设备使用

6、安全级别的划分。 如旋转电机选型分为隔爆型（代号d ）、正压型（p ）、增安型（e）、无 火花型（n）；灯具类选型分为隔爆型（代号 d）、增安型（e）;信号、 报警装置选型分为本质安全型 （ia、ib）、隔爆型（代号d）、增安型（e）。 n B代表气体或蒸气爆炸性混合物等级的划分，分为nA、n b、n C三种，其中n a最低（如通常的烷烃甲烷乙烷；芳香烃苯、甲苯）， n B类主要有丙炔、乙烯、环丙烷、1, 2-环氧丙烷、焦炉煤气等；n C 最高（主要有氢、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤气等。这些等级的 划分主要是依照最大试验安全间隙（MESG、或最小点燃电流（MICR ） 来区分的。 T4代表

7、135 V T200 C,它的定义是指能引燃某种介质的温度分组 的划分。主要分为T1 450 Cv T、T2 300 V T450C、T3 200 T6 85 V T 100C . 7、术语解释： 7 . 1闪点：又称闪燃点。可燃性液体性质的指标之一。是液体 表面上的蒸气和空气的混合物与为火接触而初次发生蓝色火焰的闪光 时的温度。在标准仪器中测定，有开杯式和闭杯式两种。一般前者用于 测定高闪点液体，后者用于测定低闪点液体。温度比着火点低些。可燃 性液体的闪点和着火点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小，对运 输、储存和使用的安全有极大的关系。 C、厂区（装置）管廊及道路的设计： 管廊在道路上空横

8、穿时，其净高度为：次要道路（装置内道路一般 为次要道路）4.5m以上;主要道路（主干道）:6m以上;铁路7m以上。管 廊有支架时要按支架底高计算。管廊下检修通道的净高不小于3.1m。 管线穿越平台、人行道上空时净高度不少于2.1米。联合装置并排布置 时，设公用的检修（兼消防）道路，道路宽5.2 6m、次要道路4.5m c D、其中泵的安装与排布都一定的要求，必须符合安全生产及检修 的需要，另外还应当考虑到操作面的间距。泵间的操作通道净距不小于 1m，泵前操作通道不小于1.25m，泵的检修通道不小于 3.5m，以便于 吊车与卡车进入，小型泵的检修通道宽度可减到2.5m。 布置大小不一样的泵时，一

9、般有三种方式： 1泵出口中心线取齐，优点是操作面方便统一。 2. 泵基础面取齐，便于设置排污管或排污沟以及基础施工方便。 3. 动力端基础面取齐。优点是电缆接线容易且经济，泵的开关与电 流表在一条线上取齐，电动机易操作。当然如果泵的大小差异太大，会 造成吸入管太长 其他要注意的是阀门手轮到邻进泵的突出部分或柱子的间距最少为 750mm，电动机之间距离为1.5 1.8m。泵在安装时，一般基础面比地 坪咼200 600mm，安装咼度要统一。 当然在考虑安装高度时，应把泵的气蚀余量因素考虑在内（所谓气蚀 现象是指当液体进入泵内第一级叶轮时的静压力低于或等于该温度下 的饱和蒸气压时，液体发生气化，产生

10、气泡，随液体流入较高压力处， 气泡突然凝结，周围液体快速集中，产生水力冲击，这种气化和凝结产 生的力量对泵的充蚀、振动和性能下降的现象称之为气蚀现象）。 在泵吸入口前安装过滤器时，其基础高度应考虑过滤器清洗与拆卸 的方便。另外还要考虑排水漏斗与埋地管。 若泵从池内抽液，吸管底部要设底阀，泵启动时要有灌入吸入高度 的液柱高度。 泵出口切断阀应尽量考虑用阻力比较小的阀门如闸阀尽量不要用截 止阀，以降低压力降，防止对泵造成损伤。 泵出口压力表，应安装在泵出口与第一个切断阀之间。 泵的轴承一般需要冷却水冷却，冷却水管应设检流器或漏斗，观察 水流情况，防止断流，冬天要注意防冻。 离心泵（如水泵）的泵体上

11、部应设放空口，底部应设放净口 常用化工工艺设计标准目录 建筑设计防火规范(GB50016-2006 ) 石油化工企业设计防火规范(GB50160-92 ) 工艺系统设计管理规定(HG20557-93 ) 工艺系统设计文件内容的规定(HG20558-93) 管道仪表流程图设计规定(HG20559-93) 化工企业安全卫生设计规定(HG20571-95) 化工装置管道布置设计规定(HG/T20549-1998) 化工装置设备布置设计规定(HG20546-92) 化工管道设计规范(HG20695-1987) 工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002) 工业设备及管道绝热工程施工及验收规范(GBJ12

12、6-89) 化工建设项目环境保护设计规定(HG20667-2005) 化工建设项目噪声控制设计规定(HG20503-92) 工业金属管道设计规范(GB50316-2000) 设备及管道保温设计导则(GB/T8175-87) 工业设备及管道绝热工程设计规范(GB50264-97) 化工设备管道外防腐设计规定(HG/T20679-1990) 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定(HG/T20519-92) 化工蒸汽凝水系统设计技术规定(HG/T20591-97) 化工装置管道机械设计规定(HG/T20645-1998) 化工装置管道材料设计规定(HG/T20646-1999 ) 钢制管法兰、垫片、

13、紧固件 (HG2059220614-97 ) 石油化工装置工艺管道安装设计手册(14册修订本) 管架标准图(HG21629-1999 ) 变力弹簧支吊架(HG/T 20644-1998) 工业金属管道工程施工及验收规范(GB50235-97) 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-97) 工业设备、管道绝热质量检验评定标准(GB50185-92) 工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范(HGJ229-91) 生产单位要组织生产人员早上岗，主动配合施工单位搞好工程扫尾、三 查四定”(三查即查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完工程量；四 定即对检查出来的问题定任务，定人员，定措

14、施，定时间限期完成)、 单机试车和联动试车，及早发现问题提出问题。 第三十条 从工程安装过渡到扫尾试车，具有不同性质的工作特点。建 设指挥部或总承包单位要根据试车阶段的划分，及时调整和加强扫尾试 车工作的领导。组织扫尾试车领导班子，按照统一的试车统筹控制计划， 安排好扫尾试车工作，实施试车方案，检查试车进度，负责解决试车中 的问题。 第三十一条工程扫尾是工程即将竣工建成十分重要的标志，是缩短建 设周期，早日投产的关键环节，要高标准、严要求，抓早、抓紧、抓狠。 按统一的试车统筹控制计划，安排工程扫尾进度，满足试车要求，保质、 保量按时完成。 工程即将竣工前，要进行设计、施工质量大检查，组织施工、

15、设计、生 产单位，充分发动群众，按专业、分工号开展三查四定”。三查四定” 检查又可分为三个阶段进行，即单机试车之前，全系统联动试车之前， 化工投料试车之前。检查的方法是以自检为主，在自检基础上由建设指 挥部或总承包单位组织设计、 施工、生产单位联合检查，共同确认签字， 对查出来的问题要指定专人负责限期完成。 第三十二条 抓紧进行资料审查及中间验收工作。 中间交接资料应保证质量，完整准确，达到规范要求。经资料审查、扫 尾试车合格后应办理中间验收交接手续，明确双方责任，或按承包合同 规定内容办理。工程资料的审查及中间验收（交接）是全面检查工程质 量，促进扫尾试车，加强基本建设管理的重要程序，必须认

16、真对待。 第二节机械试车 第三十三条 生产装置的机械试车，一般分为两个阶段。第一阶段为单 机试车（即单台传动设备及辅助设备局部联动或单元联动试车）；第二 阶段为全系统联动试车（即假物料试车）。 第三十四条大型化工装置的机械试车应坚持如下原则。 1. 公用工程系统要坚持早竣工、早试车、早稳定的试车原则，为主体 装置提早单机试车创造条件，为化工投料试车一次成功提供可靠保证。 2单机试车要早，达不到标准，必须反复试车和处理。不允许把问题 带到全系统联动试车阶段。 3. 全系统联动试车（即假物料试车）要 全”，时间要有充分保证。要 做到全面暴露问题，消除隐患，为化工投料一次成功做好充分准备。 机械试车

17、两上阶段的责任分工， 应根据不同的承包方式在合同中予以明 确。 第三十五条 编制切实可行的总体试车方案。总体试车方案的核心是编 制一个试车统筹控制计划（网络图），搞好各项工作的衔接，指导工程 扫尾和试车工作。建设指挥部或工程总承包单位要做好组织、协调工作, 设计、施工、生产单位应按照试车程序组织工程扫尾和试车工作，确保 试车统筹控制，计划正点完成。 总体试车方案，由建设指挥部或总承包单位负责组织设计。施工、生产 单位，参照编制大、中型建设项目后期总体试车方案的方法制定。 国家重点建设项目的总体试车方案，应在工厂接受水、电前3个月报主 管部门审批后执行。 对于引进装置，各阶段的试车方案除经领导批

18、准外，还应经过外商现场 技术人员书面确认之后方可执行。 试车方案应包括的内容： 1 .试车目的； 2. 试车组织、试车负责人及参加试车的人员； 3试车必须具备的条件； 4 .试车所需准备工作及检查内容的目录； 5. 试车所需外部协作条件及临时设施的方案； 6. 试车所需原料、燃料，化学药品和水、电、汽、气、备品备件等物 资清单； 7试车工艺条件及控制指标； 8试车程序和进度表； 9开、停车及紧急事故处理的程序与要求； 10.试车费用预算。 第三十六条单机试车应具备下列条件： 1单机传动设备（包括辅助设备）经过详细检查，润滑、密封油系统 已完工，油循环达到合格要求；施工记录等技术资料符合要求，经

19、 查四定”检查已确认，存在问题已消除（引进装置要经过现场外籍专家 确认）； 2单机试车有关配管已全部完成； 3试车有关的管道吹扫、清洗、试压合格； 4. 试车设备供电条件已具备，电器绝缘试验已完成； 5. 试车设备周围现场达到工完料净场地清； 6. 试车方案和有关操作规程已审批和公布； 7. 试车小组已经成立，试车专职技术人员和操作人员已经确定； 8试车记录表格已准备齐全。 第三十七条 装置安装竣工必须达到以下标准： 1 配管工程全部完成（包括保温伴管）； 2. 仪表一次调试全部完成； 3. 电器设备绝缘试验完成，并具备供电条件； 4凡有条件进行单机试运的转动设备，已经试车合格； 5. 管道的

20、吹扫、化学清洗工作结束； 6. 设备及管道经过水压试验及系统气密试验合格； 7. 充填物充装合格； 8分析化验室已交付生产使用； 9 保温及油漆工作大部分完成； 10.界区内上下水道、道路竖向整平、照明及通讯工程已完成； 11 .现场达到工完料净场地清； 12. 施工记录资料齐全准确； 13. 工程质量符合要求，不合格的工程已经返修合格。 第三十八条全系统联动试车前要进行全面地工程质量和生产准备工作 大检查。由上级领导部门组织各方面有经验的专家对工程质量、设计质 量、设备制造质量和相互的适应性；对生产领导班子、管理体制和有关 生产准备四个方面的情况，进行全面检查。对查出不适应试车工作的一 切问

21、题，提出解决措施，限期完成，为化工投料试车一次成功做好充分 准备。 第三十九条全系统联动试车应具备下列条件： 1 .已建立岗位责任制； 2. 专职技术人员和操作人员已经确定，并考试合格； 3. 公用工程系统已稳定运行，能满足全系统联动试车条件； 4. 试车方案和有关操作规程已经公布； 5. 各项工艺指标业经生产管理部门批准公布，操作人员人手一册； 6. 生产记录报表已经准备齐全，印发到岗位； 7. 仪表联锁、报警的整定值已经批准公布，操作人员人手一册。 各种阀门简介 -01阀门Valve用来控制管道内介质流动的具有可动机构的机械产品 的总称。 1-02通用阀门 Generalvalve 各工业

22、企业中管道上普通采用的阀门。 1-03闸阀Gate valve,slide valve 启闭件（闸阀）由阀杆带动，沿阀座 密封面作升降运动的阀门。 1-04截止阀 Globe valve,stop valve启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀 座（密封面）轴线作升降运动的阀门。 1-05节流阀Throttle valve 通过启闭件（阀瓣）改变通路截面积以调 节流量、压力的阀门。 1-06球阀Ball valve启闭件（球体）绕垂直于通路的轴线旋转的阀门。 1-07蝶阀Butterfly valve启闭件（蝶板）绕固定轴旋转的阀门。 1-08隔膜阀Diaphragm Valve启闭件（隔膜）由阀杆

23、带动，沿阀杆轴 线作升降运动，并将动作机构与介质隔升的阀门。 1-9旋塞阀Cock,plug启闭件（塞子）绕其轴线旋转的阀门。 1-10止回阀 Check valve,Non-return valve启闭件（阀瓣）借介质作 用力，自动阻止介质逆流的阀门。 1-11安全阀Safety valve 一种自动阀门，它不借助任何外力，而是利 用介质本身的力来排出额定数量的流体， 以防止系统内压力超过预定的 安全值，当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续留出。 1-12减压阀Pressure reducing valve通过启闭件的节流，将压力降 低，并利用本身介质能量，使阀后的压力自动满足预定要

24、求的阀门。 1-13蒸汽疏水阀 Automatic steam trap Trap自动排放凝结水并阻止 蒸汽泄漏的阀门。 1-14低压阀门Low pressure valve 公称压力小于1.6MPa的各种阀 门。 1-15中压阀门 Middle pressure valve 公称压力为2.56.4MPa的各 种阀门。 1-16高压阀门 High pressure valve 公称压力1080MPa的各种阀 门。 1-17超高压阀门 Super high pressure valve公称压力大于100MPa 的各种阀门。 1-18高温阀门High pressure valve 用于介质温度450C的各种阀 门。 1-19低温阀门Sub-zero valve 用于介质温度为-40 -100C的各种阀 门。 1-20超