GB 50488-2018 腈纶工厂设计标准

人人文库专用

中华人民共和国国家标准

腈纶工厂设计标准

Standardfordesignofacrylicfibresplant

GB50488-2018

主编部门中国纺织工业联合会

:

批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部

:

施行日期年月日

:201891

人人文库专用

中国计划出版社

2018北京

中华人民共和国国家标准

腈纶工厂设计标准

GB50488-2018

☆

中国计划出版社出版发行

网址

:

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

:11C3

邮政编码电话发行部

:100038:(010)63906433()

三河富华印刷包装有限公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/323.7594

年月第版年月第次印刷

201881201881

☆

统一书号

人人文库专用:155182·0293

定价元

:23.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

:(010)63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

,

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1831号

住房城乡建设部关于发布国家标准

腈纶工厂设计标准的公告

《》

现批准腈纶工厂设计标准为国家标准编号为

《》,GB50488—

自年月日起实施其中第

2018,201891。,9.3.3、9.5.1、9.5.7、

条为强制性条文必须严格执行原腈纶

9.5.9、9.5.13、9.5.14,。《

工厂设计规范同时废止

》GB50488—2009。

本标准在住房城乡建设部门户网站

()

公开并由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社

,

出版发行

。

中华人民共和国住房和城乡建设部

人人文库专用2018年2月8日

前言

本标准是根据住房城乡建设部关于印发年工程建设

《<2015

标准制订修订计划的通知建标号的要求由中国

、>》(〔2014〕189),

纺织工业联合会和上海纺织建筑设计研究院会同有关单位编制

完成

。

本标准在编制过程中编制组根据我国化纤行业发展现状和

,

持续发展的需要结合腈纶工厂设计的特点在总结原标准实施以

,,

来建设腈纶工厂的实践基础上吸收了国内外腈纶工厂的设计经

,

验对工艺生产储运防火防爆安全卫生环境保护节约能源

,、、、、、、

和资源等方面作了修改和补充并广泛征求了有关单位的意见最

,,

后经审查定稿

。

本标准共分章主要内容包括总则术语和缩略语工艺

13,:,,

设计工艺设备布置和管道设计自动控制电气总平面布置建

,,,,,

筑和结构供暖通风和空气调节给水排水动力环境保护和职

,、,,,

业安全卫生

。

本次修订的主要内容是删除了我国已淘汰的二甲基甲酰胺

溶剂法腈纶生产工艺设计规定增加了环境保护和职业安

(DMF),

全卫生两章及聚丙烯腈基碳纤维原丝工厂设计规定并对

(PAN),

原标准进行了补充和完善

人人文库专用。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执行

,。

本标准由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释

,

中国纺织工业联合会负责日常管理上海纺织建筑设计研究院负

,

责具体技术内容的解释本标准在执行过程中请各单位不断积

。,

累资料总结经验如有修改和补充之处请将意见和有关资料寄

,,,

送上海纺织建筑设计研究院地址上海市长寿路号邮政编

(:130;

·1·

码传真以供今后修订时参考

:200060;,。

本标准主编单位参编单位主要起草人和主要审查人

、、:

主编单位:中国纺织工业联合会

上海纺织建筑设计研究院

参编单位:中国纺织勘察设计协会

中国昆仑工程有限公司

中国石化上海石油化工股份有限公司

吉林碳谷碳纤维有限公司

主要起草人:尹振文荣季明陈福生毛超英史晓东

胡晓冬曹书淳陈鸣峰钱建勇胡敏瑛

罗非万网胜许建明徐坡丁贵智

刘强孙春梅庄海林王继军梅诗宇

黄翔宇路金奎吴量夫

主要审查人:陈达俊刘承彬张世平高葆春邵宝忠

方跃陈波毛洪山么士朋曹志敏

张震东

人人文库专用

·2·

目次

总则…………………

1(1)

术语和缩略语……………

2(2)

术语……………………

2.1(2)

缩略语…………………

2.2(4)

工艺设计…………………

3(5)

一般规定………………

3.1(5)

工艺技术选择……………

3.2(5)

工艺设备配置……………

3.3(6)

主要设备生产能力的计算………………

3.4(8)

工艺辅助设施和布置……

3.5(8)

节能……………………

3.6(9)

仓储和运输……………

3.7(10)

主要物料火灾危险性划分………………

3.8(10)

工艺设备布置和管道设计………………

4(12)

一般规定………………

4.1(12)

设备布置………………

4.2(12)

管道设计………………

4.3(14)

管道布置………………

4.4人人文库专用(18)

自动控制…………………

5(21)

一般规定………………

5.1(21)

仪表选型………………

5.2(21)

控制系统………………

5.3(26)

控制室…………………

5.4(27)

供电和接地……………

5.5(28)

·1·

供气……………………

5.6(29)

配管配线………………

5.7(29)

伴热保温………………

5.8(30)

电气…………………

6(31)

一般规定………………

6.1(31)

供配电…………………

6.2(31)

消防电源………………

6.3(33)

照明……………………

6.4(33)

防雷接地………………

6.5、(33)

火灾自动报警系统………

6.6(34)

总平面布置………………

7(35)

一般规定………………

7.1(35)

总平面布置……………

7.2(35)

建筑和结构………………

8(38)

一般规定………………

8.1(38)

生产厂房和辅助用房……

8.2(38)

建筑防火防爆防腐蚀…………………

8.3、、(39)

结构型式和构造…………

8.4(41)

供暖通风和空气调节……

9、(43)

一般规定………………

9.1(43)

供暖……………………

9.2(44)

通风……………………

9.3(45)

空气调节………………

9.4人人文库专用(47)

设备风管和其他………

9.5、(47)

制冷……………………

9.6(49)

给水排水…………………

10(51)

一般规定………………

10.1(51)

给水……………………

10.2(51)

排水……………………

10.3(52)

·2·

消防给水及灭火设施……

10.4(53)

动力…………………

11(55)

一般规定………………

11.1(55)

蒸汽……………………

11.2(55)

压缩空气………………

11.3(56)

氮气……………………

11.4(56)

环境保护…………………

12(57)

一般规定………………

12.1(57)

废水收集与处理………

12.2(57)

废气处理………………

12.3(57)

固体废弃物处理………

12.4(58)

噪声控制………………

12.5(58)

绿化……………………

12.6(58)

职业安全卫生……………

13(59)

一般规定………………

13.1(59)

职业危害因素…………

13.2(59)

安全防护措施…………

13.3(59)

职业卫生措施…………

13.4(60)

本标准用词说明………………

(62)

引用标准名录…………………

(63)

附条文说明…………………

:(65)

人人文库专用

·3·

Contents

………

1Generalprovisions(1)

…………………

2Termsandabbreviation(2)

…………………

2.1Terms(2)

……………

2.2Abbreviation(4)

……………

3Processdesign(5)

……

3.1Generalrequirements(5)

……………

3.2Processtechnologyselection(5)

…………

3.3Processequipmentconfiguration(6)

3.4Thecalculationoftheproductioncapacityofmajor

………………

equipment(8)

……

3.5Processauxiliaryfacilitiesandlayout(8)

…………

3.6Energysaving(9)

………………

3.7Storageandtransportation(10)

………………

3.8Firehazardclassificationofmainmaterials(10)

……

4Processequipmentarrangementandpipingdesign(12)

……

4.1Generalrequirements(12)

…………………

4.2Equipmentarrangement(12)

……………

4.3Pipi人人文库专用ngdesign(14)

……

4.4Pipingarrangement(18)

………

5Automaticcontrol(21)

……

5.1Generalrequirements(21)

…………………

5.2Selectionofinstrument(21)

…………

5.3Controlsystem(26)

……………

5.4Controlroom(27)

·4·

……

5.5Electricpowersupplyandgrounding(28)

……

5.6Instrumentairsupply(29)

……………

5.7Pipinglayout(29)

………………

5.8Heattracingandinsulation(30)

…………………

6Electricity(31)

……

6.1Generalrequirements(31)

……

6.2Powersupplyanddistributionscheme(31)

………………

6.3Firefightingpowersupply(33)

………………

6.4Lighting(33)

………

6.5Lightningprotectionandgrounding(33)

……………

6.6Automaticfirealarmsystem(34)

……………

7Generallayout(35)

……

7.1Generalrequirements(35)

…………

7.2Generallayout(35)

………………

8Architectureandstructure(38)

……

8.1Generalrequirements(38)

………

8.2Productionbuildingsandauxiliaryproductionroom(38)

……

8.3Buildingfireprevention,explosionproof,anti-corrosion(39)

……………

8.4Structureformandstructure(41)

……………

9Heating,ventilationandair-conditioning(43)

……

9.1Generalrequirements(43)

…………………

9.2Heating(44)

………………

9.3Ven人人文库专用tilation(45)

…………

9.4Air-conditioning(47)

……………

9.5Equipment,ductandothers(47)

……………

9.6Refrigeration(49)

……………

10Watersupplyanddrainage(51)

…………………

10.1Generalrequirements(51)

…………

10.2Watersupply(51)

·5·

………………

10.3Drainage(52)

……

10.4Firefightingwatersupplyandfirefightingfacilities(53)

……………

11Motivepower(55)

…………………

11.1Generalrequirements(55)

…………………

11.2Steam(55)

…………

11.3Compressedair(56)

………………

11.4Nitrogen(56)

………………

12Environmentalprotection(57)

…………………

12.1Generalrequirements(57)

……

12.2Wastewatercollectionandtreatment(57)

……

12.3Wastegastreatment(57)

…………………

12.4Wastesolidtreatment(58)

…………

12.5Noisecontrol(58)

………………

12.6Greening(58)

………

13Occupationalsafetyandhealth(59)

…………………

13.1Generalrequirements(59)

……………

13.2Occupationalhazardfactors(59)

……

13.3Mainprotectivemeasuresforsafety(59)

…………

13.4Occupationalhealthmeasures(60)

…

Explanationofwordinginthisstandard(62)

……

Listofquotedstandards(63)

………

Addition:E人人文库专用xplanationofprovisions(65)

·6·

1总则

1.0.1为规范腈纶工厂设计达到技术先进经济合理安全适

,、、

用节能环保节约资源制定本标准

、、,。

1.0.2本标准适用于腈纶和聚丙烯腈基碳纤维原丝制造工厂的

新建扩建和改建工程设计

、。

1.0.3腈纶工厂的设计除应执行本标准外尚应符合国家现行有

,

关标准的规定

。

人人文库专用

·1·

2术语和缩略语

2.1术语

2.1.1腈纶或

PolyacrylicfibreAcrylicfibre

纤维结构的大分子中含有以上丙烯腈链节形成的线状

85%

共聚物也称聚丙烯腈纤维

,。

2.1.2腈纶一步法工艺

One-stepprocessofacrylicfibre

腈纶生产工艺方法之一在腈纶生产过程中丙烯腈和共聚

。,

单体在溶剂中进行聚合反应聚合反应完成后经脱除未反应的单

,,

体直接制成原液送纺丝工序纺制纤维的生产方法

,。

2.1.3腈纶二步法工艺

Two-stepprocessofacrylicfibre

腈纶生产工艺方法之一腈纶生产过程中将聚合和原液制

。,

备分成二步进行的生产工艺简称单体经聚合反应生成含有共

。,

聚物及未反应单体的淤浆经脱单水洗脱水干燥等工序处理

,、、、,

将共聚物溶解于某种溶剂中再经混合过滤脱泡等工序制成原

,、、

液后送纺丝工序纺制纤维

,。

2.1.4腈纶干法纺丝

Dryspinningofacrylicfibre

将丙烯腈共聚物溶解于二甲基甲酰胺或丙酮等挥发性溶剂

后制成的原液经喷丝头挤出后在垂直的纺丝甬道里与热气流接

,,

触使溶剂气化而聚合物固化成丝条的一种生产方法简称干纺

人人文库专用,,。

2.1.5腈纶湿法纺丝

Wetspinningofacrylicfibre

将丙烯腈共聚物组成的纺丝原液经管道送至纺丝浴槽再经

,,

喷丝头挤入纺丝凝固浴中经双扩散固化成丝条的一种生产方法

,,

简称湿纺

。

2.1.6单体

Monomer

通过自聚或共聚反应能构成聚合物链段的低分子量物质包

,

·2·

括具有聚合性能的低聚物

。

2.1.7聚合

Polymerization

由低分子化合物或单体经过化学反应生成高分子物高聚

,(

物的反应过程

)。

2.1.8聚合物

Polymer

通过聚合反应所形成的产物

。

2.1.9脱单

MonomerStripping

聚合反应完成后生成的反应物中含有共聚物和部分未反应

,

的单体通常是指采用汽提解吸等方法将单体脱除的过程

,、,。

2.1.10原液

Dope

溶解于溶剂中的聚合物经过进一步的处理后得到适用于纺

,

丝的聚合物溶液

。

2.1.11纺丝

Spinning

高聚物溶液原液经干法或湿法等方法将溶解的聚合物固化

()

成丝条的过程

。

2.1.12回收

Recovery

将使用后的稀溶剂或纺丝凝固浴或车间内有回收价值的溶剂

进行收集经过滤浓缩去除杂质调整浓度酸碱度和温度的生

,、、、、

产过程

。

2.1.13聚合物淤浆

PolymerSlurry

聚合反应后形成的含有聚合物未反应的单体水和溶剂的悬

、、

浮状混合物

。

2.1.14丝束

人人文库专用Tow

亦称纤维束由一定数量连续单丝集合而成的基本无捻的

。,

化学纤维束的通称

。

2.1.15聚丙烯腈基碳纤维原丝

(PAN)PAN-basedcarbon

fiberprecursors

丙烯腈均聚物或丙烯腈为主的共聚物制成的纤维用作碳纤

,

维前驱体

。

·3·

2.2缩略语

偶氮二异丁腈

AIBN(Azodi-isobutyronitrile)

或丙烯腈

AN(AcrylicnitrileAcrylonitrile)

二甲胺

DMA(Dimethylamine)

二甲基乙酰胺

DMAc(Dimethylacetamide)

二甲基亚砜

DMSO(Dimethylsulfoxide)

醋酸

HAc(Aceticacid)

衣康酸

ITA(Itaconicacid)

丙烯酸甲酯

MA(Methylacrylate)

硫氰酸钠

NaSCN(Sodiumthiocyanate)

聚丙烯腈

PAN(Polyacrylonitrile)

醋酸乙烯

VA(Vinylacetate)

人人文库专用

·4·

3工艺设计

3.1一般规定

3.1.1工艺设计范围应包括罐区聚合原液纺丝及后处理回

、、、、

收等生产车间和单元以及组件清洗油剂调配物检化验原料和

,、、、

产品存储等辅助设施

。

3.1.2腈纶工厂的年设计能力应以产品方案中考核产品的平均

纤度为计算依据并应以为单位表示

,“t/a”。

3.1.3腈纶工厂的年运行时间宜为

8000h。

3.1.4工艺设计应以其物料衡算和热量衡算数据为基本依据

。

3.2工艺技术选择

3.2.1腈纶生产工艺技术应对下列因素综合比较后确定

:

1生产技术先进成熟可靠

、、;

2产品质量稳定差别化功能性纤维品种多

,、;

3原料及能源消耗低

;

4三废排放量少处理方法成熟

,。

3.2.2腈纶生产工艺可按所选择的纺丝溶剂分为

,NaSCN、

等生产工艺

DMAc、DMSO。

3.2.3新建工厂应采用湿法工艺技术并应根据产品品种确定工

人人文库专用,

艺流程扩建和改建工厂宜结合老厂的工艺技术进行综合比较后

;

选择

。

3.2.4工艺流程应按原料和产品方案以及选定的工艺技术和设

备来确定并应符合下列规定

,:

1应满足正常生产开停车安全事故处理和节能低耗的要

、、、

求并应有一定的操作灵活性

,;

·5·

2腈纶纤维质量指标应按现行国家标准腈纶短纤维

《》GB/T

规定执行

16602;

3基碳纤维原丝质量指标宜按现行行业标准聚丙烯

PAN《

腈基碳纤维原丝规定执行

》FZ/T54065;

4物料平衡和热量平衡计算应根据选定的工艺流程进行

。

3.2.5基碳纤维原丝生产宜选择一步法生产工艺

PANDMSO,

也可选择或二步法湿法工艺

NaSCNDMAc。

3.2.6基碳纤维原丝纺丝可选用湿纺工艺或干喷湿纺

PAN

工艺

。

3.2.7采用一步法工艺生产基碳纤维原丝应符合

DMSOPAN

下列规定

:

1储槽应设置氮封冷却其排气应经喷淋吸收处理后

AN、,、

排放

;

2纯化应采用低温减压蒸馏并应对排气和冷凝液

AN、MA,

进行回收

;

3和与溶液的调配浓度应满足工艺

AIBNITADMSO

要求

;

4和储存槽应设置氮封槽内溶液温度宜

AIBNITA,

为

25℃;

5单体混合制备单元应包括

AN、MA、AIBN、ITA、DMSO

的计量单体混合制备储罐应具备氮封搅拌循环冷却静态混合

;、、、

功能混合液进入反应器的管道上应设置泵后过滤器

;;

6聚合釜应设置氮封压力保护温度控制和搅拌器的

人人文库专用、、DMSO

冷却及紧急排放系统

;

7原液夹套管的伴热温度宜控制在

40℃~70℃。

3.3工艺设备配置

3.3.1工艺设备的配置应符合优质高效节能低噪声性能稳

、、、、

定安全适用的要求

、。

·6·

3.3.2腈纶工厂的聚合原液纺丝及后处理和回收等生产车间

、、,

设备能力的配置应根据不同设备的运转效率及不同的产品或中间

品的需求进行综合平衡

。

3.3.3采用为溶剂的工艺设备接触溶剂的部分应采用

NaSCN,

耐腐蚀性能不低于含钼不锈钢

S31603。

3.3.4主机设备配置应符合下列规定

:

1设备的材质应根据介质性质要求选取

;

2聚合反应器脱单塔真空系统等设备均应防爆和耐腐

、、

蚀

;

3聚合反应器内部表面和搅拌器应进行抛光处理表面粗糙

,

度不应大于且应无死区

Ra3.2,;

4聚合反应器内部的换热面积应按放热高峰期值为设计基

准相应配套的换热器宜留有的余量

,20%;

5基碳纤维原丝设备的加工精度和装配质量应满足

PAN

基碳纤维生产的要求

PAN;

6纺丝设备应选用运转效率高运行稳定维修方便节能的

、、、

设备

;

7纺丝车间的水洗浴槽干燥机蒸汽牵伸机上方应设置排

、、

风罩

;

8单体溶剂回收设备的生产能力应与聚合纺丝设备能力

、、

相匹配

。

3.3.5通用设备配置应符合下列规定

:

1应选用高效节能噪声小运行性能稳定故障率低维修

人人文库专用、、、、、

方便的产品

;

2泵过滤器等连续运转和需经常拆洗的设备宜设置备台

、,;

3输送易燃易爆有毒腐蚀性物料的设备应具有防泄漏

、、、

性能

。

3.3.6罐区内的易燃易爆物料储罐应设置阻火器和呼吸阀氮

、、

封和冷却系统

。

·7·

3.4主要设备生产能力的计算

3.4.1聚合反应器的生产能力应按下式计算

:

VdCiH

P=m····

Ct(3.4.1)

m·

式中P年产纤维能力

:———(t/a);

V聚合釜有效容积3

m———(m);

d物料密度3

———(t/m);

C总单浓度

———(%);

i转化率

———(%);

H年生产时间

———(h/a)。

C聚合体耗量成品纤维

m———(t/t);

t停留时间

———(h);

3.4.2纺丝线单线生产能力应按下式计算

:

VHNnDRη-K

P=60·······(1)

10(3.4.2)

10

式中P年产纤维能力

:———(t/a);

V纺丝牵伸出口速度

———(m/min);

H年生产时间

———(h/a);

N纺丝位数位

———();

n喷丝头孔数孔

———();

D单丝纤度

——人人文库专用—(dtex);

R成品率

———(%);

η设备运转率

———(%);

K丝束总收缩率

———(%)。

3.5工艺辅助设施和布置

3.5.1化验室设置应符合下列规定

:

·8·

1化验室应包括各类化工原料中间品油剂水等的化学分

、、、

析以及各装置排放的三废的分析

,;

2化验室不应与甲乙类的房间布置在同一个防火分区内

、,

可独立设置或布置在车间附房内并应接近生产取样点

,;

3化验室的门应向室外开启

。

3.5.2物检室设置应符合下列规定

:

1物检室应包括纤维中间品纤维成品的物理分析和物理性

、

能测试

;

2物检室应设置恒温恒湿空调及防尘设施

;

3物检室的设置应方便生产取样并应远离打包机及其他振

,

动大噪声大的区域

、。

3.5.3纺丝组件清洗室布置应符合下列规定

:

1组件清洗室应包括纺丝组件的分解清洗检验组装

、、、;

2清洗区域应设置排风装置

;

3组件清洗室宜布置在纺丝机附近的附房内

。

3.5.4油剂调配室宜就近布置在纺丝车间附房内

。

3.6节能

3.6.1工艺生产设备应选择高效节能型设备所配电机应选用高

,

效电机

。

3.6.2生产车间内设备应根据流程顺序合理布置竖向布置应充

,

分利用设备的位差

。

3.6.3在满足输送要求和防火防爆安全间距的前提下应优化

人人文库专用、,

设备布置缩短管线距离

、。

3.6.4工艺流程设计应充分利用生产装置和工艺设备排放的余

热洁净废水应采取回收和再利用措施

,。

3.6.5生产车间应设置独立的公用工程计量仪表

。

3.6.6保温保冷的设备和管道应选用保温性能良好的不燃绝热

、

材料

。

·9·

3.6.7生产车间宜设置废胶废丝回收设施和洁净冷凝水回收

、

设施

。

3.7仓储和运输

3.7.1罐区应符合下列规定

:

1罐区的位置应满足工艺生产储运装卸风向和安全防护

、、

要求并宜留有必要的发展用地

,;

2在保证连续生产的前提下主要原料及溶剂的储存量可根

,

据原料供应点的远近转送条件和厂区的地理环境确定

、。

3.7.2腈纶生产所需物料储存的火灾危险性分类二甲基亚砜应

,

为丙类其他应符合现行国家标准纺织工程设计防火规范

,《》GB

的有关规定

50565。

3.7.3火灾危险类别为甲乙丙类的物品库房应符合下列规

、、

定

:

1甲类物品应独立设置库房储量不应超过当储量小

,30t,

于时可与乙丙类物品库房共用一栋库房但应设置独立防火

3t,、,

分区

;

2乙丙类物品的储量可按装置产量计算确定

、,2d~15d;

3物品应按其化学物理特性分类储存当物料性质不允许同

,

库储存时应采用实体墙隔开并应分别设出入口

,,;

4应单层存放周期不得超过个月库房应设置机

AIBN,3;

械通风室温应小于

,28℃。

3.7.4等原料通过铁路或汽车装运到工厂罐区内

AN人人文库专用、VA、MA

应设置装卸站装卸站的设计应符合现行国家标准石油化工企业

,《

设计防火规范的有关规定

》GB50160。

3.8主要物料火灾危险性划分

3.8.1腈纶生产的主要物料毒性及生产火灾危险性类别应符合

表的规定

3.8.1。

·10·

表3.8.1主要物料毒性及生产火灾危险性类别

物料名称毒性生产火灾危险性类别用途

高度甲第一单体

AN

轻度甲第二单体

MA

中度甲第二单体

VA

中度丙溶剂

DMAc

轻度丙溶剂

DMSO

轻度溶剂

NaSCN—

中度甲制造原料

DMADMAc

中度乙制造原料

HAcDMAc

高度乙引发剂

AIBN

轻度丙第三单体

ITA

3.8.2腈纶工厂各生产部门的生产火灾危险性分类应符合现行

国家标准纺织工程设计防火规范的有关规定

《》GB50565。

人人文库专用

·11·

4工艺设备布置和管道设计

4.1一般规定

4.1.1工艺设备布置和管道设计应根据工艺流程图管道

(PFD)、

和仪表流程图确定

(P&ID)。

4.1.2腈纶工厂存在易燃易爆和有毒物料的车间设备布置图

、

上应标注其危险性区域等级划分接触易燃易爆和有毒物料的

,;、

设备宜集中布置

。

4.1.3车间布置应保证生产过程的连续性和流程的合理性联系

,

密切的车间应相对集中

。

4.1.4生产车间的设备布置应设置合理的通道和检修场地

。

4.1.5工艺管道布置时应根据流程结合电气仪表管线桥架风

,、、

管公用工程管线等走向进行统筹规划合理布置

、,。

4.1.6车间内部管道布置宜紧凑宜集中设置管廊管廊的设置

,;

不宜通过电仪柜的上空

。

4.1.7管道设计应安全可靠操作便利整齐美观满足正常生产

、、,

需要应满足安装后吹扫试压和开停车事故处理时的需要管

,、、。

道设计还应符合现行国家标准工业金属管道设计规范

《》GB

的有关规定

50316。

人人文库专用4.2设备布置

4.2.1生产车间工艺设备的布置可根据当地气温降水量风沙

,、、

等自然条件结合工艺设备的具体情况确定可采用室内全敞开

,,、

或半敞开型式

。

4.2.2易燃易爆物料的罐区应独立设置等可燃

、,AN、MA、VA

液体储罐应设置防火隔离堤并应静电接地

,。

·12·

4.2.3氧化剂应与还原剂的储藏溶解调配隔开放置分道运

、、,

送酸碱调配系统在条件许可时宜分开布置

;、。

4.2.4生产控制中心不应布置在防爆区内

。

4.2.5车间柱距应合理设置单机设备布置不应骑跨在结构变形

,

缝上

。

4.2.6多层厂房宜设置大型设备检修所需的吊装孔位置可设在

,

车间出入口附近或易于搬运的场所

。

4.2.7室内易散发烟雾粉尘有害气体的设备宜靠外墙布置

、、,。

4.2.8存在易燃易爆物料的生产区域应根据释放源的级别和位

、

置物料性质通风条件等综合因素确定防爆分区范围

、、。

4.2.9设备布置除应满足生产工艺和防火防爆的要求外还应

、,

符合下列规定

:

1应满足操作检修装卸吊装所需的场地和通道的要求

、、、;

2带搅拌器设备的上方应预留吊点和搅拌器吊装所需的

,

空间

;

3平台梯子等构筑物的布置位置应满足生产操作管理

、,、、

维修等综合要求

;

4底层设备布置时应与柱子基础地下埋设管道管沟电缆

、、、

沟和排水井等统一安排较深的设备地坑应避免靠墙靠柱

,、。

4.2.10泵的布置应符合下列规定

:

1成排布置的泵应按防火要求操作条件和物料特性分组布

、

置宜将泵端基础边线对齐也可将泵端出口中心线对齐中间应

;,;

留出检修通道

人人文库专用;

2室内布置的泵两排泵净距不宜小于泵端或泵侧与

,2.0m,

墙之间的净距应满足检修要求不宜小于除安装在联合基础

,1m;

上的小型泵外两台泵之间的净距不宜小于

,1m。

4.2.11换热器布置应符合下列规定

:

1管箱侧应按换热器管束抽出方式所需的空间朝向预留通

道并应留有操作和检修的所需通道

,;

·13·

2成组布置时换热器应排列整齐换热器管箱接管中心宜

,,

在一条直线上并应避免中心线正对结构框架柱

,;

3除工艺有特殊要求外壳体直径大于或等于的换热

,1.2m

器不宜两台重叠布置在一起

,。

4.2.12塔的布置应符合下列规定

:

1宜采用单排形式按流程顺序沿管廊或框架一侧的中心线

,

对齐直径较小而本体较高的塔可采用双排布置应利用平台或

;,,

框架将塔联系在一起

。

2塔与管廊立柱之间的布置间距应符合下列规定

:

1无泵布置时塔的外壁与管廊立柱之间净空间距离不应

),

小于

3m;

2有泵布置时应满足泵的操作检修和管道布置要求不

),、,

宜小于

2.5m。

4.2.13容器的布置应符合下列规定

:

1立式容器安装在地面楼板或平台上在楼板或平台安装

、;

时应采用支耳支撑但应避免液位计和液位控制器穿越楼板或

,,

平台

;

2大型立式容器宜利用地面支撑顶部有加料口的容器需

,,

人工加料时加料点的高度不应高出楼板或加料平台

,1.0m;

3成组布置的卧式容器宜按支座基础中心线取齐或按封头

切线对齐容器之间当有阀门或仪表时操作通道宽度不宜小

;,

于

0.8m;

4容器的安装高度应满足物料重力流或泵吸入高度的要求

人人文库专用;

5容器布置在地下坑内应具备处理坑内的积水和有毒易

,、

爆可燃介质的积聚的措施坑内的尺寸应满足操作和检修要求

、,。

4.3管道设计

4.3.1管道规格书应根据压力温度流体特性等工艺条件并结

、、,

合环境和各种荷载等条件确定

。

·14·

4.3.2管道及其每个组成件的设计压力不应小于运行中的内压

,

或外压与温度耦合时最不利条件下的压力

。

4.3.3管道的设计温度应按管道运行时的压力和温度相耦合时

,

最不利条件下的温度确定

。

4.3.4管道设计应满足工艺要求其流量应按正常生产条件下介

,

质的最大流量确定工艺管道的管径可根据物料特性物料的流

;、

量物料的流速及管道的压力损失确定主要物料流速宜符合表

、。

的规定

4.3.4。

表4.3.4主要物料流速(m/s)

介质名称流速

AN0.8~1.2

VA0.8~1.2

MA0.8~1.2

DMAc0.8~1.2

DMSO0.8~1.2

NaSCN1.0~1.5

聚合物淤浆

0.6~1.0

原液

0.4~0.6

4.3.5管道设计流体类别应符合下列规定

:

1有毒介质的管道分类应按现行国家标准工业金属管道设

《

计规范的有关规定执行

》GB50316,AN、VA、MA、DMA、DMAc、

的管道分类应属类流体

HAc人人文库专用A2;

2输送混合介质的管道管道分类应按危害性高的介质

,

确定

。

4.3.6工艺管道的管材选择应符合下列规定

:

1管道材料的选用应根据管道的设计压力设计温度等使用

、

条件和流体性质综合确定管道材料规格与性能应符合国家现行

,

标准压力管道规范工业管道第二部分材枓

《:》GB/T20801.2

·15·

和石油化工管道设计器材选用规范的有关规定

《》SH/T3059;

2主要物料管道的材质不应低于表的规定

,4.3.6。

表4.3.6主要物料管道材质

物料名称常用管道材料备注

优质碳素钢用于过滤后进聚合的管道

AN20、S30408、S30403S30403

MAS30408—

VAS30403—

NaSCNS31603—

DMAcS30408、S30403—

DMSOS30408—

混合单体

S30403、S30408—

工艺接触介质

S31603NaSCN(NaSCN)

聚合物淤浆碳钢衬聚四氟乙烯工艺脱单前

DMAc()

工艺脱单后

S31603DMAc()

工艺

S31603NaSCN

原液工艺

S30403、S30408DMAc

工艺

S31603DMSO

4.3.7混合单体等管道设计应符合现行国

AN、VA、MA、DMA、

家标准工业金属管道设计规范的有关规定

《》GB50316。

4.3.8管道防静电设计应符合下列规定

人人文库专用:

1聚合物粉料输送管道系统应采取静电接地措施

;

2输送回收单体混合单体溶液

AN、VA、MA、、、DMA、

蒸气的管道应静电接地管线所有法兰均应跨接并应符

DMA,,,

合现行国家标准工业金属管道工程施工规范的有关

《》GB50235

规定

。

4.3.9下列管道设计时应进行应力分析当管道与振动设备或转

,

·16·

动设备连接时应采用柔性连接

,。

1蒸汽管道

;

2两相流易振动管道

、;

3设备管口有特殊受力要求的其他管道

。

4.3.10干燥机蒸汽冷凝水系统宜选用机械型疏水器

。

4.3.11脱单前聚合物淤浆单体排气二氧化钛水溶液管线宜

、、,

在可能堵塞位置处设置拆装法兰

。

4.3.12原液管道宜减少弯头纺前原液管道应在最高点设置排

。

气阀最低点设置排放阀

、。

4.3.13溶液浓度大于或等于的管道室外的

50%NaSCN、HAc

管道原液管道应设置伴热

、DMSO。

4.3.14管道穿过防火围堰防火墙的空隙应采用不燃填塞物

、,

封堵

。

4.3.15聚合体粉料和纤维输送管道的弯头的曲率半径不应小

,

于管道公称直径的倍

5。

4.3.16采用法工艺烘干聚合物宜采用氮气闭路循环

NaSCN

输送

。

4.3.17用于和含有的聚合物管道冷却水的温度

DMSODMSO

不应低于

22℃。

4.3.18阀门应根据物料特性进行选择原液和聚合物淤浆管道

,

应采用球阀或闸阀

。

4.3.19储槽的出料口宜设置串联双阀

AN。

4.3.20浓和原液等管道系统在安装试压检查

A人人文库专用N、VA、DMAc,

合格并经水冲洗后应用压缩空气吹干

。

4.3.21管道安装完成后管道清洗试压和气密性试验应符合现

,、

行国家标准工业金属管道工程施工质量验收规范的

《》GB50184

有关规定

。

4.3.22绝热材料的选用应符合现行国家标准工业设备及管道

《

绝热工程设计规范的有关规定

》GB50264。

·17·

4.4管道布置

4.4.1管道布置应满足管道和仪表流程图要求达到便

(P&ID),

利操作安装及维修的要求

、。

4.4.2工艺物料管道宜采用架空敷设架空布置应符合下列

,

规定

:

1工艺管道宜布置在相连设备的一侧大口径管道宜靠近管

,

廊柱子或支架内侧布置

;

2工艺物料管道公用工程管道仪表电气管线共架敷设时

、、,

介质温度高于的管道应布置在外侧气体管道公用工程管

150℃;、

道仪表和电气电缆桥架等应布置在上层一般工艺管道腐蚀性

、;、

介质管道低温管道应布置在下层

、。

4.4.3管沟中管道的排列及阀门的设置应便于安装和检修并应

,

采取防止气液在管沟内积聚的措施

、。

4.4.4与设备连接的管道布置应符合下列规定

:

1与泵类连接时泵的吸入管道应短捷少用弯头并应避免

,、,

出现袋形

“”。

2连接热交换器的工艺管道应按冷热物料的流向进行布置

,

冷流宜自下而上热流宜由上而下并应设置高点放空低点放尽

,,、

措施

。

3与聚合反应器连接需经常拆卸的管道应设计为可拆卸式

;

阀门应布置在可拆卸区的外侧并应不影响搅拌器的安装和设备

,

维修

。人人文库专用

4与塔类设备连接的管道应符合下列规定

:

1塔顶放空管道应安装在塔顶气相管道最高处的水平管道

)

顶部塔顶气相管道宜短捷并应有一定的柔性但不应

;,,

出现袋形

“”;

2每一根沿塔管道应在上部设承重支架

),。

5与过滤器类设备连接的管道应符合下列规定

:

·18·

1滤浆管道宜少用弯头

);

2滤浆管道易堵处宜采用法兰连接

),。

4.4.5等物料管道布置应符合下列规定

AN、DMA、MA、VA:

1管道不得穿越与其无关的建筑物

;

2装置内管道应架空敷设或沿地面敷设

;

3管道不应布置在可通行沟内必须采用管沟敷设时应采

。,

取防止气体或液体在管沟内积聚的措施并应在进出装置厂房处

,、

密封隔断管沟内的污水应经水封井后排入生产污水管道

;,;

4除耐腐蚀要求外宜采用钢制阀体的阀门

,;

5应根据生产工艺排气方式以及排气性质处理方法设置

、、

不同的收集系统对废气进行分质收集处理达标排放各个废气

,,;

收集系统均应实现压力损失平衡和较高的收集效率

;

6管道不宜采用平焊平板式法兰采用软垫片时应

AN();,

采用凹凸面或榫槽面的法兰

;

7管道施工的无损检测应符合现行国家标准工业金属管道

《

设计规范和现场设备工业管道焊接工程施工及验收

》GB50316《、

规范的有关规定

》GB50236。

4.4.6其他管道布置应符合下列规定

:

1蒸汽外伴热管道布置应符合下列规定

:

1伴热管应从蒸汽管或蒸汽分配管顶部引出并应在靠近

),

引出处设置切断阀

;

2每根伴热管伴热长度应按蒸汽温度和压力计算不宜超

),

过应沿工艺管道由高向低敷设并应在最低点排

人人文库专用60m;,

凝同时宜减少液袋

,“”。

2取样管的布置应符合下列规定

:

1取样管设置应满足工艺要求并应避免死角或袋形取

),“”,

样阀应布置在便于操作的位置设备或管道与取样阀之

,

间的管段宜短

;

2垂直管道内液体自下而上流动时取样管可设置在管道

),

·19·

的任意侧液体自上而下流动且充满取样管时取样管

。,

可设在管道的任意侧但未充满取样管时不宜设取样点

,;

3水平管道内液体在压力输送的条件下取样管可设置在

),

任意部位但液体中含有固体颗粒时取样管宜设置在水

;,

平管的两侧在自流的水平管道上取样时取样管应设置

;,

在管道的底部

。

4.4.7在半径范围内有三个或三个以上的伴热点及回收点

3m

时应设置热水分配站和热水回收站

,。

4.4.8有毒有腐蚀性介质的管道不得穿过与其无关的附房机

、、

泵上方与热力管道和电缆交叉敷设时应在热力管道和电缆的下

;,

方通过

。

人人文库专用

·20·

5自动控制

5.1一般规定

5.1.1仪表选型应符合生产过程控制要求

。

5.1.2仪表标度刻度应使用法定的计量单位

()。

5.1.3大中型腈纶工厂的工艺全过程宜采用集中分散控制系统

、

进行控制集中分散控制系统的硬件软件配置应与腈纶生产的

。、

规模和控制要求相适应

。

5.1.4仪表接触工艺介质部分的材质等级应等于或高于工艺要

求材质的等级

。

5.1.5用于爆炸性危险场所的仪表应根据所确定的危险场所类

别采取防爆措施

。

5.1.6用于腐蚀性气体环境的仪表应根据使用环境条件选择

,,

合适的外壳材质及防护等级

。

5.2仪表选型

5.2.1温度仪表选型应符合下列规定

:

1就地显示温度仪表宜选用双金属温度计宜采用万向式结

,

构也可根据需要选用轴向式或径向式

,;

2远传温度仪表宜选用分度的热电阻聚合反应釜

人人文库专用Pt100。

内反应物温度测量宜选用双支热电阻

,。

5.2.2用于稀硫酸聚合物淤浆和纺丝原液等强腐蚀性介质或高

、

黏度物料的压力仪表宜选用法兰式隔膜压力表或法兰式隔膜压

,

力变送器

。

5.2.3流量仪表选型应符合下列规定

:

1差压式流量计应符合下列规定

:

·21·

1蒸汽空气洁净液体可选用标准节流装置孔板或一体

)、、()

化节流式流量计

;

2节流装置取压方式宜采用角接取压或法兰式取压整个

),

工程宜采用统一的取压方式

。

2转子流量计应符合下列规定

:

1可用于要求精度允许偏差为量程比不大于

)±1.50%、

的场合

10∶1;

2应垂直安装流体方向应自下而上倾斜度不应大于

),,5°;

对脏污介质应在流量计的进口处加装过滤器

,。

3旋涡流量计或涡街流量计应符合下列规定

:

1可用于洁净气体蒸汽和液体的大中流量测量但不可

)、、,

用于低流速或黏度大的物料管道振动或泵出口处

、;

2直管段的上游应为DD下游应大于D可根据

)15~50,5,

配管情况确定

。

4质量流量计应符合下列规定

:

1主要生产原料在调配过程中的计量主要生产物料的其

)、

他计量应选用测量精度等级为级的质量流量计

0.1;

2辅助生产原料在调配过程中的计量辅助生产原料的其

)、

他计量可选用测量精度等级为级的质量流量计导

0.2,

电介质可选用高精度电磁流量计

;

3质量流量计不需直管段被测液体应充满测量管件

)。。

5电磁流量计应符合下列规定

:

1导电介质的流量测量如酸液碱液溶剂和均匀的液固

)人人文库专用,、、

两相流宜选用电磁流量计

,;

2垂直安装时液体应自下而上水平安装时液体应充满

),。,

管段直管段长度上游不应小于D下游不应小于D

。5,3。

6容积式流量计应符合下列规定

:

1洁净的黏度较高的液体当量程比小于时宜选

)、,10∶1,

用椭圆齿轮流量计

;

·22·

2椭圆齿轮流量计应以水平方式安装在水平管道上上下

),

游应设置切断阀上游应设置过滤器

,。

7涡轮流量计应符合下列规定

:

1洁净的黏度不高的液体当量程比不大于时宜

)、,10∶1,

选用涡轮流量计

;

2应安装在水平管道上液体应充满管道上游应设置过

),。

滤器下游应设置排放阀直管段长度上游不应少于

,;

D下游不应小于D

20,5。

8其他流量计选型应符合下列规定

:

1对大管径工艺管线压损对能耗有影响时可选用阿牛巴

),,

流量计插入式旋涡流量计电磁流量计或超声波流

、、

量计

;

2气体介质流量测量宜选用热式质量流量计等量程比宽的

)

流量计

;

9流量计安装应符合下列规定

:

1流量仪表测量液体流量时应让被测介质充满管段

),;

2流量计选用过程中应考虑流量计前后直管段的要求在

),

配管设计时应预留空间空间受限场所应考虑平衡式流

;,

量计等对直管段要求不高的流量计

。

5.2.4物位仪表的选型应符合下列规定

:

1差压式测量仪表应符合下列规定

:

1易结晶易结胶黏度较高易沉淀的液体宜选用插入式

)、、、,

法兰差压变送器

人人文库专用;

2有气相挥发的腐蚀性液体气相有大量冷凝物沉淀物析

)、、

出的液体以及需要将高温液体与变送器隔离时可选用

,

双法兰式差压变送器

;

3液体物料的物位测量宜选用差压式测量仪表

);

4腐蚀性和高黏度液体的物位测量宜选用法兰式差压变

)

送器

。

·23·

2超声波雷达波测量仪表应符合下列规定

、:

1对固体介质明渠的物体测量宜采用超声波式物位测量

)、

仪表高黏度液体物位测量也可采用超声波式物位测量

,

仪表超声波式物位仪表应用于可反射和传播声波的容

;

器不得用于真空容器不宜用于含气泡含固体颗粒或

,