第二章 化工厂设计的内容与程序

西北民族大学《化工设计》教案

的方法。

2.3.5 化工管路设计

管路配置设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置，以满足工艺生产的要求。应注意节约管材，便于操作、检查和安装检修，而且做到整齐美观。

这项设计任务是在工艺流程设计和车间布置设计都完成的基础上进行的，是施工图中最重要的设计内容。工作量非常大，需要绘制大量图纸，绘制大量表格，而且这一阶段工艺专业和非工艺专业的工作交叉多，设计条件往返频繁，工作中需要细致周到、密切协同。

2.3.6 提供设计条件

设计条件内容包括总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、空调、给排水、工业炉等非工艺专业的设计条件。

设计条件是各专业据以进行具体设计工作的依据，因此提好设计条件是确保设计质量的重要一环。为了正确贯彻执行各项方针政策和已定的设计方案，保证设计质量，工艺专业设计人员应认真负责地编制各专业的设计条件，并确保其完整性和正确性。 2.3.7 编制概算书及编制设计文件

概算书是在初步设计阶段编制的车间投资的大概计算，作为银行对基本建设单位贷款的依据。概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。经济是否合理是衡量一项工程设计质量的重要标志。编制概算可以帮助判断和促进设计的经济合理性。通常，在编制概算之前，经济考核工作已经开始，例如编制设计任务书和选择厂址阶段就进行了大量的经济考察。进入初步设计阶段之后，不论是选定生产方法，或是设计生产流程，都要反复进行技术经济指标的比较，进行设备设计和车间布置设计也都要仔细考虑经济合理性，设计者应当明确技术上的先进性是由经济合理性来体现的，只有每一步都重视经济因素，力求经济上合理，到最后才能做出既经济节约又合理可行的概算来。

初步设计阶段与施工图设计阶段的设计工作完成后都要编制设计文件。它是设计成果的汇总，是进行下一步工作的依据，内容包括设计说明书、附图（流程图、布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。对设计文件和图纸要进行认真的自校核复校。对文字说明部分，要求做到内容正确、严谨，重点突出、概念清楚、条理性强、完整易懂；对设计图纸则要求消灭错误，整洁清楚，图面安排合理，考虑了施工、安装、生产和维修的需要，能满足工艺生产要求。

以上仅是车间工艺设计的大体内容，叙述的顺序就是一般的设计工作程序，实际设

20

西北民族大学《化工设计》教案

计过程中，这些工作内容往往是交错进行的。

2.4 国家和行业的基本设计政策和规范

一个化工设计项目，除了一般意义上做到技术上先进、经济上合理、安全上可靠之外，还必须符合国家的政治、经济政策方针。诸如资源、环境、能源、劳动保护、工业布局等因素，并使之获得最佳的经济效益和社会效益。同时，化工设计 还必须遵循国家和行业的设计规范和相关的政策、法规。主要包括建筑工程、环境保护工程、安全、防火、防爆、防毒物泄漏等相关的要求。

下面仅列出主要设计规范和规定的名称，详细内容见《化工工艺设计手册》（国家医药管理局上海医药设计院编，化学工业出版社，1986年）及有关的标准和规范。

（1）建筑设计防火规范GBJ 16-87；

（2）炼油化工企业设计防火规定（石油化工篇）YHS 01.-78（试行）； （3）工业企业设计卫生标准TJ36-79； （4）工业企业噪声卫生标准TJ36-79；

（5）化工企业爆炸和火灾危险场所电力设计技术规定CD90A4-83； （6）中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行）（1987）； （7）化工企业总图运输设计规范 HG/T 20649－1998； （8）工矿企业总平面设计规范 GB 50187－1993； （9）石油化工工艺装置布置设计通则 SH3011-2000； （10）石油化工给水排水管道设计图例 SH 3089-1998； （11）石油化工管道器材标准（合订本1996年）SH 3401-3410； （12）石油化工管道布置设计通则 SH3012-2000；

（13）石油化工企业给水排水系统设计规范 SH3015-2003 。

2.5 设计文件

工艺专业人员在扩大初步设计阶段和施工图设计阶段应编制说明书和说明书的附图、附表等设计文件。其中车间工艺设计文件是最基本的和最常碰到的，因此，本课程着重介绍车间工艺专业设计文件的内容和格式。 2.5.1 扩大初步设计文件

扩大初步设计的设计文件应包括以下两部分内容：设计说明书和说明书的附图、附表。化工厂（车间）初步设计说明书内容和编写要求，根据设计的范围（整个工厂，一

21

西北民族大学《化工设计》教案

个车间或一套装置）、规模的大小和主管部门的要求而不同，对炼油、化工厂的初步设计的内容和编写要求，化学工业部曾有文件规定。对于一个装置或一个车间，其初步设计说明书的内容如下。

（一）设计依据

（1）文件，如计划任务书以及其他批文等； （2）技术资料，如中试试验报告、调查报告等。 （二）设计指导思想和设计原则

（1）设计所遵循的具体方针政策和指导思想；

（2）总括各专业的设计原则，如工艺路线的选择、设备的选型和材质选用、自控水平等原则。

（三）产品方案 （1）产品名称和性质； （2）产品质量规格； （3）产品规模（吨/年）； （4）副产品数量（吨/年）； （5）产品包装方式。 （四）生产方法和工艺流程

（1）生产方法。扼要说明设计所采用的原料路线和工艺路线；

（2）化学反应方程式。写出方程式，注明化学反应名称、主要操作条件； （3）工艺流程。

① 工艺划分简图，用方块图表示；

② 带控制点工艺流程图和流程简述。带控制点工艺流程图应表示出全部工艺设备、物料管线、阀件、设备的辅助管路以及工艺和自控仪表图例、符号。

（五）车间（装置）组成和生产制度 （1）车间（装置）组成；

（2）生产制度，年工作日、操作班制，间歇或连续生产。 （六）原料、中间产品的主要技术规格 （1）原料、辅助原料的主要技术规格； （2）中间产品及成品的主要技术规格。 （七）工艺计算

22

西北民族大学《化工设计》教案

（1）物料计算

① 物料计算的基础数据；

② 物料计算结果以物料平衡图表示，计量单位用小时(h)（连续操作）或每批投料量kg或m3（分批操作），采用的计量单位在一个项目内要统一。

（2）主要工艺设备的选型、化工计算和材料选择

① 基础数据来源包括物料及热量计算数据、主要化工数据等； ② 主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行编写，内容包括： a. 承担的工艺任务；

b. 工艺计算。包括操作条件、数据、公式、运算结果、必要的接管尺寸等； c. 最终结论。包括计算结果的论述、设计选取； d. 材料选择。

（3）一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选择结果。根据工艺特点列表，参看表2—1。

表2—1 塔（T）

工艺设备一览表按非定型工艺设备和定型工艺设备两类编制。为便于查找，统一工序的各类设备采用一个位号，前面冠以不同代号。例如B101，T312等，各类工艺设备的代号见表2—2。表中设备名称为工艺专用名称（设备图纸上系通用名称）。

表2—2 各类工艺设备代号

（4）工艺用的水、蒸汽、冷冻用量；

（5）分批操作的设备要排列工艺操作时间表和动力负荷曲线。

23