2026西安石油大学函授《CAD及化工制图》作业2

2026西安石油大学函授《CAD及化工制图》作业2本次2026学年西安石油大学函授《CAD及化工制图》课程作业2，为承接第一模块基础二维绘图能力、面向油气田及炼化企业一线技术人员岗位需求的专项实操考核，所有任务执行标准严格对齐GB/T4457-2018《机械制图尺寸注法》、HG/T20519-2014《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》、SH/T3104-2018《石油化工仪表安装设计规范》三大行业强制标准，结合西安石油大学油气储运、石油加工特色学科的实训要求，选取炼化装置核心部件F1型浮阀零件图测绘、长庆油田15×10⁴t/a轻烃回收装置脱乙烷单元P&ID（工艺管道及仪表流程图）绘制、标准化图纸合规性校验、三维实体建模与工程图转换四大实操任务作为核心考核内容，所有实操步骤完全适配工程现场的真实出图规范，无冗余理论要求，所有学员完成作业后可直接将产出的图纸应用于本单位的设备维护、工艺改造项目中。第一部分F1型浮阀零件CAD测绘与出图实操本次测绘对象取自西安石油大学化工原理实验中心DN800原油常压蒸馏塔配套的F1型重载荷浮阀，该型浮阀是国内油气加工领域应用最广泛的塔内件，适配原油分馏、轻烃分离等气相负荷波动大的操作场景，测绘前首先完成符合化工行业规范的AutoCAD绘图环境配置：首先新建7个专用图层，其中粗实线层线宽设置为0.5mm、颜色索引值7（纯黑），对应所有零件可见轮廓线；细实线层线宽0.25mm、颜色索引值5（蓝），对应尺寸线、剖面线、引出标注线；虚线层线宽0.25mm、颜色索引值2（黄），对应不可见内部轮廓线；点画线层线宽0.25mm、颜色索引值1（红），对应零件中心线、旋转轴基准线；双点画线层线宽0.25mm、颜色索引值6（洋红），对应假想装配轮廓、工艺余量轮廓；标注层线宽0.25mm、颜色索引值3（绿），对应常规尺寸标注文字；特殊工艺层线宽0.25mm、颜色索引值4（青），对应耐腐蚀要求、表面处理等专项技术标注。所有图层禁用打印样式中的灰度转换，确保后续出图所有轮廓线条颜色统一合规。测绘过程中使用精度0.02mm的游标卡尺、0.01mm的千分尺对浮阀的所有功能尺寸逐一测量，取3次测量的平均值作为绘图基准数值：本次测绘得到的F1型DN50浮阀阀片直径为50.02mm，偏差符合国家浮阀制造标准的±0.1mm允许范围，阀片厚度为2.01mm，三个均布阀腿的高度为17.03mm，导向脚宽度为3.00mm、长度为10.01mm，三个阀腿的径向定位偏差小于0.05mm。绘图过程中不可手动逐一绘制阀腿轮廓，需调用AutoCAD“环形阵列”命令，设置项目总数为3、填充角度为360°，选择单根阀腿的闭合轮廓作为阵列对象，阵列中心点选取浮阀的中心轴线交点，可完全避免手动定位产生的角度偏差，确保三个阀腿120°均匀分布的精度符合装配要求。完成轮廓绘制后，需严格按照石油化工装备的使用场景标注技术要求：浮阀材质选用06Cr19Ni10奥氏体不锈钢，适配原油、天然气、轻烃等腐蚀性混合介质的操作环境，阀片的额定开启高度为2.5mm，尺寸偏差控制为+0.1mm、-0mm，阀片工作面的平面度公差为0.1mm，避免操作过程中出现气相偏流导致的塔盘分离效率下降；阀片与塔盘升气孔的配合间隙控制为0.8~1.2mm，既要防止卡涩无法正常启闭，也不能因为间隙过大导致漏液率超过5%的行业允许阈值；浮阀密封接触面的粗糙度设置为Ra1.6μm，其余非加工面粗糙度为Ra12.5μm，三个阀腿下端面作为浮阀的装配基准面，其相对于阀片顶面的平行度公差需控制在0.05mm以内，避免多个浮阀安装后开启高度不一致，影响塔盘整体的气相分布均匀性。实操过程中学员常见的错误包括遗漏装配基准标注、出现封闭尺寸链，即在标注浮阀总高度的同时分别标注阀片厚度、阀腿高度，三个尺寸形成闭环，会导致后续零件加工时公差无法分配，必须删除非功能的总高度尺寸，将浮阀总高度设置为自由公差，避免制造过程中出现尺寸超差的问题。所有绘制完成的浮阀零件需定义为带属性的动态块，将浮阀的材质、允许操作温度、适配塔盘厚度等参数设置为可编辑属性，后续绘制浮阀塔盘装配图、塔设备总图时可直接调用，无需重复绘制，可将绘图效率提升70%以上。第二部分轻烃回收装置脱乙烷单元P&IDCAD绘制实操本次绘制的对象为长庆油田某油气联合站15×10⁴t/a轻烃回收装置的核心脱乙烷单元P&ID，该装置年处理伴生气量可达2.2×10⁸Nm³，产出的液化烃产品直接输送至下游炼厂，所有绘图规则严格对齐HG/T20519.11-2014化工工艺流程图制图规范，图幅选用A1横向布置，绘图比例设置为1:100，所有工艺设备按照介质流向从左到右依次排布，避免出现流向迂回的不合理布局。绘图第一步完成标准设备与管件的属性块定义，脱乙烷单元涉及的所有设备图例严格采用国家标准规定的简化轮廓：DN1200脱乙烷塔的轮廓用细实线绘制，塔体总高度设置为12m，塔内用5条等距分布的细实线表示浮阀塔盘，塔顶部设置全启式安全阀图例，塔底设置手动排污阀、就地温度检测点图例；配套的浮头式重沸器分别用上下两个平行的简化轮廓表示壳程与管程，明确标注壳程走换热热媒（常压塔产出的120℃原油）、管程走脱乙烷塔底的C3+烃类介质；塔顶的列管式冷凝器、卧式回流罐、进料泵、回流泵、塔底产品泵的图例全部采用统一规格的简化标识。所有阀门、仪表点位提前定义为带属性的动态块，其中闸阀块的默认属性值为“Z41Y-25”，代表PN25压力级别的金属硬密封闸阀，适配液化烃类介质的操作场景；压力变送器块的默认位号前缀为“PT”，液位变送器块的默认位号前缀为“LT”，后续插入块时仅需输入具体位号数值，无需重复绘制轮廓、编辑文字，大幅提升绘图规范性与出图效率。第二步完成工艺管道绘制，所有介质输送主管道的线宽设置为0.5mm，伴热管道、放空管道、排污管道等辅助管道的线宽设置为0.25mm，管道上标注的编号格式严格执行HG/T20519的统一规定，为“介质代号-公称直径-压力等级-管道顺序号”，例如脱乙烷塔进料管道的介质为混合烃类，代号为HC，公称直径为DN100，压力等级为PN25，该单元的第一根工艺管道，编号标注为“HC-100-25-001”，所有标注文字选用GB/T14691-1993规定的长仿宋字体，字高设置为3.5mm，标注位置统一在管道上方居中对齐，不得出现文字压线、文字倒置的问题。所有仪表控制点的标注规则对齐SH/T3104-2018石油化工仪表规范，脱乙烷塔塔顶压力控制回路的位号为PIC101，其中第一位字母“P”代表被测变量为压力，后续字母“I”代表具备现场指示功能，“C”代表具备自动调节功能，数字“101”代表脱乙烷单元的第一控制回路，使用AutoCAD多重引线命令统一设置引线箭头大小为3mm、引线基线长度为5mm，所有引线对齐排列，避免图面杂乱。针对石油石化行业的特殊安全要求，绘图过程中不得遗漏阻火器、紧急切断阀、静电接地点等安全设施的图例：脱乙烷塔塔顶安全阀的出口放空管道上必须设置DN50的阻火器图例，避免放空时出现回火引发爆炸；脱乙烷塔底产品泵的出口管道上必须设置止回阀，防止突发停电时高压物料倒流引发泵体反转损坏机械密封；脱乙烷回流罐的就地磁翻板液位计的安装高度，其上下测量限必须分别对应罐内最高操作液位与最低操作液位，距离罐顶的预留间距不小于200mm，距离罐底的预留间距不小于150mm，完全匹配现场安装的实际尺寸要求。此外所有涉及高压液化烃的管道，必须在P&ID上标注静电跨接的安装点位，每间隔30m设置一个静电接地点，管道两端的法兰之间设置铜质跨接导线，跨接电阻小于0.03Ω，避免介质高速流动产生静电引发爆炸风险，这些细节都是一线油气田技术人员日常维护设备时重点核查的内容，本次作业通过绘图实操强化学员对安全规范的记忆深度。第三部分化工CAD图纸标准化校验实操本模块作业要求学员依托AutoCAD自带的核查工具，结合我国化工行业的强制制图规范，对已完成的浮阀零件图、脱乙烷单元P&ID图纸开展全维度合规性校验，完全贴合企业图纸归档前的三级校对流程要求。首先开展图层规范性校验，调用AutoCAD的“LAYWALK”分层浏览命令，逐一检查所有图形元素的所属图层，排查将轮廓线误放在标注层、将文字标注误放在点画线层的常见错误，避免后续修改图纸时出现误删元素、线条线宽不符合要求的问题。其次开展尺寸标注合规性校验，检查所有尺寸标注的样式完全统一，箭头统一选用实心闭合箭头，大小为3mm，标注文字与尺寸线保持平行，无文字倒置、文字偏离尺寸线的问题，针对浮阀零件图排查所有封闭尺寸链，删除非功能的自由公差尺寸，确保所有功能尺寸的公差分配符合零件制造要求。最后开展P&ID工程合规性校验，逐一核对所有阀门的流向标识是否正确，液化烃管道的介质代号是否标注准确，所有涉及原油、天然气、液化烃的压力管道，必须在图纸的管道标注栏补充标注液压试验压力为设计压力的1.5倍、气密性试验压力等于设计压力的特殊施工要求，为后续现场管道安装提供准确的技术依据。校验过程中学员需要逐一标注图纸中的错误项，按照企业校对单的格式填写错误位置、修改依据、修改方案，例如针对常见的遗漏安全阀校验回路的错误，明确标注脱乙烷塔塔顶安全阀的出口管道上需要新增压力释放检测点PSV101，联动塔进料泵的联锁停车回路，当安全阀起跳后自动切断进料，避免超压风险，完全对齐油气田安全联锁的相关管理规定。第四部分三维实体建模与工程图转换实操本模块要求学员使用AutoCAD三维建模功能完成F1型浮阀的全参数化三维实体建模，首先将绘制完成的浮阀阀片二维轮廓使用“拉伸”命令拉伸2mm得到阀片实体，将三个均布阀腿的二维轮廓拉伸17mm得到阀腿实体，使用“并集”命令将所有实体合并为一个完整整体，再调用“差集”命令在阀片上加工出3个φ3mm的导向定位孔，完成的三维模型可直接导入ANSYSFluent软件开展流场模拟，测算不同气相流速下浮阀的开启高度、塔盘漏液率，适配长庆油田轻烃回收装置脱乙烷塔的操作参数优化需求。最后通过AutoCAD布局功能将三维实体自动生成第一角投影的六个基本视图，设置视口比例为1:1，自动关联标注所有功能尺寸，生成的工程图无需手动调整即可直接用于零件加工生产。全部作业完成后，统一将文件保存为AutoCAD2018版本的.dwg格式，避免低版本软件无法打开，文件命名规则为“学号-姓名-浮阀零件图/脱