化工工藝設計手冊（下冊）

前言

《化工工藝設計手冊》是由中國石化集團上海工程有限公司（原上海醫(yī)藥工業(yè)設計院）組織撰寫、化學工業(yè)出版社編輯出版的化工工藝設計工具書。本書自1986年首版以來，歷經二十多年，深受廣大讀者的歡迎，期間進行了兩次修訂再版，總發(fā)行量已達12萬余套，成為業(yè)內頗有影響的一部工具書。2008年，應廣大讀者的要求，上海工程有限公司會同化學工業(yè)出版社研究決定在2003年第三版的基礎上進行修訂再版。經過雙方的共同努力，《化工工藝設計手冊》第四版的修編工作業(yè)已完成。本次再版是在第三版的基礎上進行的升級。修訂中突出反映了第三版出版以來化工工藝設計技術和方法上的新進展和新成果，化工生產過程中應用的新設備，以及國家和行業(yè)有關法律、法規(guī)、標準的新變化，大部分章節(jié)都進行了修訂、補充和完善。為滿足企事業(yè)開展科技創(chuàng)新活動的需求，我們在再版中新增加了第37章“科學實驗建筑”。設計是知識、經驗和標準規(guī)范的綜合應用，《化工工藝設計手冊》內容全面實用、理論結合實踐、資料翔實可靠、信息及時準確、使用簡捷方便?！痘すに囋O計手冊》出版以來，承蒙廣大讀者的關心和愛護，在此謹表衷心感謝，并希望讀者繼續(xù)提出寶貴意見，以便不斷地改進和完善。

內容概要

　　上冊包括工廠設計，化工單元工藝計算和選型兩篇；下冊包括化工系統設計，配管設計，相關專業(yè)設計和設備選型三篇?！妒謨浴吩诒３值谌鎯热菘蚣艿幕A上，反映了新修訂公布的有關標準規(guī)范及產品資料，新型單元設備等內容，對第三版內容中的大量數據進行了更新、補充，基本滿足了相關行業(yè)發(fā)展的需要，體現了自第三版出版以來化工工藝設計方法和技術上的新發(fā)展?！　　痘すに囋O計手冊(第4版)(下冊)》可供化工、石油化工、醫(yī)藥、輕工等行業(yè)從事工廠設計的工程技術人員使用，也可供其他行業(yè)和有關院校的師生參考。

作者簡介

中國石化集團上海工程有限公司（英文簡稱SSEC），創(chuàng)建于1953年，曾用名“上海醫(yī)藥設計院”、“中國石化集團上海醫(yī)藥工業(yè)設計院”等，是國內最早從事石油化工、醫(yī)藥、化工工程設計和總承包的大型綜合性工程公司之一。上海工程公司的主要業(yè)務領域分為三大類，一是石化、化纖、煉油化工等，二是醫(yī)藥化工和生物能源化工等，三是環(huán)保、電子、輕紡食品、天然氣儲運工程等；服務范圍覆蓋工程項目的規(guī)劃咨詢、項目建議書、可行性研究和基礎工程設計、詳細工程設計，以及工程采購、工程總承包、工程項目管理、技術開發(fā)等。

書籍目錄

第3篇 化工系統設計第22章 管道及儀表流程圖設計1 管道及儀表流程圖的設計基礎1.1 工藝設計包提交的內容1.1.1 設計基礎1.1.2 工藝說明1.1.3 工藝流程圖1.1.4 物料平衡和能量平衡1.1.5 管道及儀表流程圖1.1.6 工藝設備表1.1.7 主要工藝設備的工藝規(guī)格書1.1.8 自動控制和儀表1.1.9 管道設計1.1.10 電氣設計1.1.11 泄放閥和安全閥1.1.12 分析手冊1.1.13 工藝操作手冊1.2 PIO設計需要的資料2 管道及儀表流程圖的設計過程2.1 管道及儀表流程圖A版（初步條件版）2.2 管道及儀表流程圖B版（內部審核版）2.3 管道及儀表流程圖C版（用戶批準版）2.4 管道及儀表流程圖0版（設計版）2.5 管道及儀表流程圖1版（詳細設計1版）2.6 管道及儀表流程圖2版（詳細設計2版）2.7 管道及儀表流程圖3版（施工版）3 管道及儀表流程圖的管道編號3.1 管道編號3.1.1 需要編號的管道3.1.2 不需要編號的管道3.1.3 管道號的組成3.2 管道編號的標注規(guī)則3.2.1 一般要求3.2.2 標注規(guī)則3.3 管道特性表3.3.1 管道特性表填寫方法3.3.2 管道特性表內容說明4 管道及儀表流程圖校審提綱5 設計壓力和設計溫度5.1 設計壓力5.1.1 術語說明5.1.2 設計規(guī)范5.1.3 設備設計壓力的確定原則5.1.4 各類系統中設備最高壓力的確定5.1.5 管道設計壓力的選取5.2 設計溫度5.2.1 設備設計溫度的確定5.2.2 管道設計溫度的確定第23章 管道及儀表流程圖基本單元典型設計1 泵的管道儀表及流程圖設計1.1 離心泵的典型設計1.2 往復泵的典型設計2 容器的管道及儀表流程圖設計3 塔設備的管道及儀表流程圖設計3.1 蒸餾塔的典型設計3.2 再沸器的典型設計3.3 冷凝器和回流罐的典型設計4 儲罐的管道及儀表流程圖設計5 換熱器的管道及儀表流程圖設計6 空冷器的管道及儀表流程圖設計7 加熱爐的管道及儀表流程圖設計8 壓縮機的管道及儀表流程圖設計9 除塵分離設備的管道及儀表流程圖設計9.1 袋式過濾器除塵系統的典型設計9.2 洗滌塔除塵系統10 其他10.1 管道分界10.2 控制閥組10.3 兩相流管道10.4 鎖與鉛封10.5 保溫10.6 伴熱10.7 夾套管10.8 取樣參考文獻第24章 公用工程分配系統和輔助系統設計1 工業(yè)水系統2 冷卻水系統3 蒸汽和蒸汽冷凝水系統3.1 蒸汽系統3.2 蒸汽冷凝水系統4 鍋爐給水系統5 工業(yè)和儀表用壓縮空氣系統6 燃料氣系統7 燃料油系統8 惰性氣體系統9 火炬排放系統10 安全閥10.1 安全閥的選型10.2 主要名詞術語10.3 安全閥的管道設計10.4 安全閥排放量的計算10.4.1 超壓原因10.4.2 超壓來源10.4.3 單個安全閥排放量確定11 化學品注入系統12 含油污水排放系統13 物料排凈系統14 冷凍系統15 典型的系統設計圖參考文獻第25章 管道流體力學計算和絕熱設計1 管道流體力學計算1.1 工藝管道設計原則1.1.1 經濟管徑1.1.2 壓力降要求1.1.3 工藝控制要求1.1.4 限制管壁磨損1.1.5 滿足介質安全輸送的規(guī)定1.1.6 滿足噪聲控制要求1.1.7 符合管材的標準規(guī)格1.2 流體流動的伯努利方程1.3 管道的流體力學計算方法1.4 初步管徑計算1.5 管道壓力降計算1.5.1 流體阻力的分類1.5.2 單相流(不可壓縮流體)管道的壓力降計算1.5.3 單相流(可壓縮流體)管道的壓力降計算1.5.4 氣液兩相流(非閃蒸型)管道的壓力降計算1.5.5 氣液兩相流(閃蒸型)管道的壓力降計算1.5.6 真空系統1.6 管道流體力學計算的計算機應用2 設備和管道絕熱設計2.1 絕熱的功能和應用范圍2.1.1 絕熱的功能2.1.2 絕熱的應用范圍2.2 絕熱材料的性能和種類2.2.1 基本性能和選用要求2.2.2 常用絕熱材料的性能2.3 絕熱計算2.3.1 保溫計算數據的選取2.3.2 圓形管道和設備的保溫計算2.3.3 蒸汽伴管加熱和保溫計算2.3.4 非圓形管道和設備的保溫計算2.3.5 絕熱計算實例2.4 絕熱結構設計2.4.1 絕熱結構的設計要求2.4.2 絕熱結構的種類2.4.3 絕熱結構設計的規(guī)定和要求2.4.4 絕熱層結構施工圖例2.5 保溫材料用量計算2.5.1 圓形設備簡體部分的用量計算2.5.2 圓形設備封頭部分的用量計算2.5.3 管道保溫材料工程用量和輔助材料工程用量2.6 相關標準參考文獻第4篇 配管設計第26章 管道布置和設計1 管道設計基礎1.1 壓力管道定義1.2 壓力管道設計類別、級別的劃分1.3 壓力管道檢驗1.4 常用標準規(guī)范1.5 特殊說明1.6 鋼管壁厚1.6.1 鋼管壁厚表示方法1.6.2 常用公稱壓力下管道壁厚選用1.7 閥門型式選用1.8 法蘭型式選用1.9 墊片型式選用1.10 緊固件型式選用1.11 法蘭、墊片、緊固件選配1.12 常用管道的類型、選材和用途1.13 彎管最小彎曲半徑1.14 熱力管道地溝的敷設尺寸1.15 管道連接1.16 管徑當量換算1.17 埋地管道1.18 管道刷油面積計算1.19 管道系統試驗1.20 管道留孔1.21 管道坡度1.22 管道間距1.23 管架跨距1.24 地漏的安裝尺寸1.25 車間排水1.26 支管上衛(wèi)生設備配置數量1.27 環(huán)焊縫間距2 裝置(車間)內管道設計的依據和要求2.1 設計依據2.2 基本要求3 裝置(車間)內管道設計的分區(qū)原則和繪制方法4 管道設計的一般原則5 主管設計6 管道布置圖的繪制6.1 一般規(guī)定6.2 設計規(guī)定6.3 管道平立面布置圖的繪制方法6.4 單元配管設計6.4.1 塔的配管設計6.4.2 立式容器的配管設計6.4.3 泵的配管設計6.4.4 冷換設備的配管設計6.4.5 壓縮機的配管設計6.4.6 蒸汽輪機的配管設計6.4.7 排放管的設計6.4.8 取樣管的設計6.4.9 雙閥的設計6.4.10 一次儀表的安裝和配管設計6.4.11 防靜電設計6.5 公用工程管道的設計6.5.1 蒸汽管道6.5.2 上下水管道6.5.3 壓縮空氣管道6.6 潔凈廠房的管道設計6.6.1 設計規(guī)定6.6.2 管道和管件材料規(guī)定6.7 管道軸測圖6.7.1 圖面表示6.7.2 尺寸和方位的標注6.7.3 裝配用的特殊標記6.7.4 隔熱(隔音)分界6.7.5 軸測圖上材料表填寫要求7 管道支吊架的編號和表示方法7.1 管道支吊架的編號7.2 管道支吊架在管道布置圖中的表示方法7.3 管道支吊架的定位8 管道等級號和管道材料等級表8.1 管道等級號說明8.2 選用原則9 配管圖的校核9.1 圖面的校核9.2 配管圖與各專業(yè)設計條件的校核9.2.1 與土建專業(yè)建筑圖、結構圖的校核9.2.2 與工藝配管圖的校核9.2.3 與設備安裝圖的校核9.2.4 與儀表專業(yè)的校核9.2.5 與暖風專業(yè)的校核9.2.6 與電力專業(yè)的校核9.2.7 與給排水專業(yè)的校核10 模型設計10.1 工程模型設計10.1.1 總圖布置模型10.1.2 裝置(車間)設備布置模型10.1.3 裝置(車間)配管布置模型10.2 裝置(車間)配管布置模型設計的功能10.2.1 在設計過程中的功能10.2.2 在設計校審過程中的功能10.2.3 在施工和生產培訓中的功能10.3 裝置(車問)配管布置模型設計的應用范圍10.4 裝置(車間)配管布置模型設計和制作10.4.1 模型比例的選擇10.4.2 模型制作的分塊分層原則10.4.3 模型制作材料的選用10.4.4 裝置(車間)配管布置模型設計制作的深度10.5 標準系列模型元件10.5.1 標準系列模型元件的材料及性能10.5.2 標準系列模型元件的組裝方式10.6 模型成品的運輸和保管10.6.1 模型成品包裝運輸的基本要求10.6.2 模型的存放保管11 計算機配管設計11.1 計算機配管設計軟件的功能和應用11.1.1 配管設計軟件的功能11.1.2 工程項目中配管設計人員的組織11.1.3 配管專業(yè)應用cAD技術的效果11.1.4 計算機配管設計主要軟件11.2 三維模型設計第27章 金屬管道和管件1 金屬管1.1 鋼管的外徑和壁厚系列1.2 鋼管的技術參數1.3 管螺紋1.4 鋼管1.4.1 無縫鋼管1.4.2 焊接鋼管1.5 許用應力和焊縫系數1.6 使用限制1.7 鋁和鋁合金管1.7.1 擠壓無縫圓管1.7.2 拉(軋)無縫圓管1.7.3 焊接圓管1.7.4 化學成分1.8 鈦和鈦合金管1.9 銅和銅合金管1.9.1 銅和銅合金拉制管1.9.2 銅和銅合金擠制管1.10 鉛和鉛合金管1.11 金屬管常用規(guī)格、材料及適用溫度2 標準管件2.1 可鍛鑄鐵管件2.2 對焊管件2.2.1 彎頭2.2.2 異徑管2.2.3 等徑三通、異徑三通尺寸系列2.2.4 管帽2.2.5 對焊管件形位偏差2.3 翻邊短節(jié)2.4 管法蘭2.4.1 歐洲體系管法蘭2.4.2 美洲體系管法蘭2.4.3 法蘭材料和標準2.4.4 法蘭壓力一溫度等級2.5 螺紋、承插焊及其他管件2.5.1 螺紋管件2.5.2 承插焊管件2.5.3 其他管件2.6 墊片2.6.1 歐洲體系墊片2.6.2 美洲體系墊片2.7 緊固件，2.7.1 歐洲體系緊固件2.7.2 美洲體系緊固件3 管道附件3.1 過濾器3.1.1 過濾器選用原則3.1.2 過濾器常用標準和主要技術參數3.1.3 過濾器的結構型式和特性3.2 阻火器3.2.1 阻火器的選用原則3.2.2 阻火器主要技術參數3.2.3 阻火器結構長度3.3 視鏡3.4 噴嘴3.5 軟管3.5.1 金屬軟管3.5.2 非金屬軟管3.6 快速接頭……第28章 非金屬管道和管件第29章 管系應力分析第30章 自動控制第31章 采暖通風和空氣調節(jié)第32章 制劑生產常用設備第33章 天然藥物生產設備第34章 電動機和照明第35章 常用設備系列第36章 化驗樓設計和儀器設備第37章 科學實驗建筑參考文獻

章節(jié)摘錄

第3篇 化工系統設計第22章 管道及儀表流程圖設計管道及儀表流程圖（Piping＆InstrumentDiagram，簡稱P＆ID）的設計是石油化工裝置設計從工藝設計實施工程設計的過程。管道及儀表流程圖是石化裝置工程設計中最重要的圖紙之一，所有與工藝過程有關的信息都反映在該圖上，如全部設備、儀表、控制聯鎖方案、管道、閥門及管件，開停車管道，特殊操作要求，安裝要求，布置要求，安全要求等。管道及儀表流程圖不僅是設計、．施工的依據，而且也是企業(yè)管理、試運轉、操作、維修和開停車各方面所需的完整技術資料的一部分。管道及儀表流程圖各設計版次，可為工藝、儀表、設備、電氣、配管（安裝）、應力、材料、給排水等相關專業(yè)及時提供相應階段的設計信息。1管道及儀表流程圖的設計基礎P＆ID的設計基礎為工藝設計包和各專業(yè)為實施工藝設計所提交的資料。經濟性和安全性是P＆ID設計中應考慮的重要原則。1.1工藝設計包提交的內容石油化工裝置一般都有專利技術，向專利技術擁有者購買專利技術使用權，專利商將提供工藝包，工藝包的內容主要為專利使用者實施工程設計和生產操作所必需的工藝及相關專業(yè)條件。1．1．1設計基礎（1）工藝裝置的組成和工藝特性說明本工藝裝置有哪些工藝單元組成，同其他工程的聯系和協作關系，工藝過程的主要特性，如多相聚合反應、萃取、減壓精餾、干燥等工藝過程。（2）生產規(guī)模說明本工藝裝置的設計規(guī)模，主要產品產量，中間產品產量，原料處理量（萬噸／年，或t／h）（3）年操作小時說明本工藝裝置年操作時數；生產方式（連續(xù)、間歇）。

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