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发布时间:2020-07-04 10:10:33

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作者:贺燕、左继成、李成吾 编著

出版社:化学工业出版社

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高分子材料工厂工艺设计

高分子材料工厂工艺设计试读:

前言

本书是依据卓越工程师教育培养计划和应用技术型人才培养方案的指导思想,为高分子材料与工程专业的本科高年级学生编写的。学生们在修完《化工原理》、《聚合物合成原理及工艺》、《高分子加工成型原理》等课程之后,有必要引导学生们将所学到的基本理论与生产的实际情况相衔接,使学生在能力建设、知识探究、人格养成三个方面都得到综合训练,以期学生毕业时在用人企业快速地进入工作状态,平稳地完成身份改变。

本书着重于传授高分子材料工厂工艺设计的基本原理、设计的程序、设计的规范、设计的计算方法及设计技巧和经验。同时增强学生的工程概念,建立既要考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想。还可以使学生掌握高分子材料合成与加工成型生产过程的独特特点,熟悉一般的设计过程,掌握安全生产、质量检测分析与跟踪管理方法,培养学生综合分析和解决实际问题的能力。

本书是在沈阳理工大学贺燕教授的教学讲义的基础上编写的,引入了2010年开始执行的HG 20519—2009《化工工艺设计图内容和深度统一规定》等的设计规范,内容广泛性、综合性和工程实用性很强,非常符合当今培养高素质、创新型工程技术人才的教育目标。

本书的第1章、第2章、第3章、第5章和第7章由贺燕编著,第4章和第8章由左继成编著,第6章和第9章由李成吾编著。全书由贺燕统一整理定稿。感谢刘艳辉、徐淑姣、常军三位同事在编写过程中提供的帮助。

在本书的编著过程中援引了部分参考书的数据、图表等,在此向各位作者致谢。编者2018年11月第1章 设计的概念

设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。人类通过劳动改造世界,创造文明,创造物质财富和精神财富,而最基础、最主要的创造活动是造物。设计便是对造物活动进行预先的计划,可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。

高分子材料从原料到制品,合成和成型加工是不可缺少的手段。所以高分子材料工厂工艺的设计,包括对工艺过程的调查、发展、评定、选择,设备的设计、制造、购置,施工、试运行等,以及对预算、投资、工程管理、质量管理、安全管理、人员配备、编制组织等。

而且,高分子新产品的工业化生产,也必须在技术、经济、环境和安全可靠的前提下,进行最佳配方和工艺技术路线等的模拟分析,确定优化工艺流程、工艺条件、设备选型等内容。可以说,工厂工艺设计是将实验室的研究成果转化为工业生产的一项创造性劳动。1.1 设计的种类

设计可根据项目性质分类,也可按设计性质分类。1.1.1 根据项目性质分类(1)新建项目设计

新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。这类设计往往由开发研究单位提供基础设计,然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况做出工程设计。(2)重复建设项目设计

由于市场需要,有些产品需要再建生产装置,由于新建厂的具体条件与原厂不同,即使是产品的规模、规格及工艺完全相同,还是需要由工程设计部门进行设计。(3)已有装置的改造设计

一些老的生产装置其产品质量和产量均不能满足客户要求,或者由于技术原因,原材料和能量消耗过高而缺乏竞争能力,必须对老装置进行改造,其中包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”,优化生产过程操作控制,以及提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。这类设计往往由生产企业的设计部门进行。1.1.2 根据设计性质分类(1)新技术开发过程中的设计

①概念设计 基础研究结束后,应进行概念设计。概念设计的规模应是工业化时的最佳规模。概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计,其做法可参照常规的工程设计方法和步骤,设计工艺流程,进行全系统的物料衡算、热量衡算和设备工艺计算,确定工艺操作条件及主要设备的型式和材质,进行参数的灵敏度和生产安全分析,确定三废治理措施,计算基建投资、产品成本等主要技术经济指标。

②中试设计 按照现代技术开发的观点,中试的主要目的是验证模型和数据,即概念设计中的一些结果和设想通过中试来验证。

③基础设计 基础设计是新技术开发的最终成果,它是工程设计的依据。与技术设计不同的是基础设计除了一般的工艺条件外,还包括了大量的工程方面的数据,特别是反应工程方面的数据,以及利用这些数据进行设计计算的结果。(2)工艺设计

工艺设计是工程师依据单一或数个过程(包括化学反应过程),设计出一个能将原料转变为客户所需求产品的生产流程和工厂。在设计的过程中,工程师要对生产流程的经济性、操作性、合理性、可靠性与安全性进行评估,要根据生产流程以及条件,选择适当的生产设备、管线、仪器等设施,并同时配合工厂的新建工程,将厂内的布局合理化与最适化,最终使工厂完工投产。

工艺设计工作,包括确定生产规模、产品方案、生产方法的选择与工艺流程设计、工艺计算、设备选型与计算、管道设计、车间设备及管道布置设计、编制设计说明书。(3)工程设计

工程设计是根据建设工程的要求,对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证,编制建设工程设计文件的活动。工程设计是人们运用科技知识和方法,有目标地创造工程产品构思和计划的过程,几乎涉及人类活动的全部领域。通常工程设计包括工艺设计。

根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度及计划任务书的规定,工程设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。重要的大型企业和使用较复杂的技术时,为了保证设计质量,可以按初步设计、扩大初步设计及施工图设计三个阶段进行。一般技术比较成熟的大中型工厂或车间的设计,可按扩大初步设计和施工图设计两个阶段的设计。技术上比较简单、规模较小的工厂或车间的设计,可直接进行施工图设计,即一个阶段的设计。

1)初步设计

根据设计任务书,对设计对象进行全面的研究,寻求在技术上可能、经济上合理的最符合要求的设计方案。主要是确定全厂性的设计原则、标准和方案,水、电、气的供应方式和用量,关键设备的选型及产品成本、项目投资等重大技术经济问题。所编制的初步设计书,其内容和深度以能使对方了解设计方案、投资和基本出处为准。

初步设计阶段要交付的文件有设计说明书,设备一览表,主要材料估算表,物料流程图,管道及仪表流程图,总平面布置图,车间设备布置图,关键设备总图,概算书和技术经济分析资料。

2)扩大初步设计

根据已批准的初步设计,解决初步设计中的主要技术问题,使之明确、细化。编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算。

扩大初步设计要交付的文件要比初步设计阶段更为详细和准确。

3)施工图设计

主要目的是为施工服务。施工图是全部施工的依据,用于进行建筑安装工程、设备安装、管道敷设及标准和非标准设备、装置和金属结构的制造。

施工图设计的主要工作内容是完善初步设计中提出的工艺流程图设计、工艺设备布置设计、工艺管道布置设计和设备、管路的保温及防腐设计等。施工图设计的深度除了和初步设计互相连贯衔接之外,还必须满足以下内容。

①全部设备、材料的订货和交货安排;

②非标准设备的订货、制造和交货安排;

③能作为施工安装预算和施工组织设计的依据;

④控制施工安装质量,并根据施工说明要求进行验收。

施工图阶段是根据初步设计审批的意见,解决初步设计中特定的问题,并由此进行施工单位的编制施工组织设计、编制施工预算以及如何实施施工等。

施工图设计交付的文件有:根据初步设计的结果提供详细的施工安装用的图纸、表格和施工文字说明;向非工艺专业提供设计条件和提出设计要求;工程预算书。1.1.3 根据设计范围分类

从设计范围分,工程设计通常又分为以工厂为单位和以车间为单位的两种设计。

工厂设计包括厂址选择、总图设计、工艺设计、非工艺设计、技术经济等各项设计工作。

车间设计分为工艺设计和其他非工艺设计两部分。工艺设计内容主要有生产方法的选择、生产工艺流程设计、工艺计算,设备选型、车间布置设计及管道布置设计,向非工艺专业提供设计条件,设计文件以及概(预)算的编制等项设计工作。

设计工作是基本建设的决定性环节。基本建设工程能否多、快、好、省地建成投产,在很大程度上取决于能否做出具有现代化先进科学技术水平的设计。因此,设计工作是一门政治、经济、技术三者相结合的科学。在我国,它必须从国家建设的根本利益出发;从符合国家的政治方针和技术政策出发;必须以积极的精神尽可能吸取科学技术上的最新成就,达到技术上先进,经济上合理,安全适用的要求。

设计工作是一个非常复杂而细致的工作。它是各种不同专业的设计人员形成一个以工艺为主体的团队,在同一目标下,进行集体的劳动、创造。高分子材料工厂工艺设计就是以高分子专业人员为主体。所谓主体,是指设计中的主导方面,而不是唯一的,更不是问题的全体。所以工艺设计人员应尽量考虑到其他各个非工艺专业的要求,要保证设计质量,不仅是工艺或某一专业的要求得到满足,而是所有有关专业的要求都能得到解决。

工艺设计人员应当具备各个方面的知识,要熟悉生产的特性及产品的工艺流程,了解先进的生产技术,掌握各种设备的性能及计算方法,掌握设计中所涉及的规范标准,懂得简单的经济分析,能遵循设计管理的规章制度等。

工艺设计人员还要与各个非工艺人员密切配合、精心设计,构思各种可能的方案,反复比较,选择其中优化的方案。

高度的责任心是一个设计工作者应具备的重要素质。正确的设计思想和相应的设计技术与经验是做好设计的必要条件。所以,设计人员要经常接触实际,积累经验。它不仅对设计新厂有用,而且对于已经投入生产的工厂,如何正确操作设备,发现并解决生产中的问题,提出改善工艺过程以及提高生产效率的各种措施,都是十分必需的。1.2 设计的前期工作

工厂建立一般需要经过投资设想、项目建议、可行性分析、设计、施工、试车和考核等几个阶段。一个工程项目从设想到建成投产这一阶段称为基本建设阶段。图1-1为工厂建立的基本过程。图1-1 工厂建立的基本过程

一般工厂建立的工作程序是以基础设计为依据提出项目建议书,经上级主管部门认可后写出可行性研究报告,上级批准后,编写设计任务书,进行扩大初步设计,后者经上级主管部门认可后进行施工图设计。

设计前期工作,包括设计准备、项目建议书、可行性分析、厂址选择和设计任务书的编制。设计任务书由建设项目的主管部门组织编制,其目的是根据可行性分析报告和厂址选择报告,对建设项目的主要问题,即产品方案、建设规模、建设地区和地点、专业化协作范围、投资限额、资金来源、要求达到的技术水平和经济效益等做出决策。

设计后期工作,包括施工配合、验收考核、工程总结评估等工作。由此可见专业工艺设计人员在整个工厂建设过程中要全程参与的。1.2.1 资料准备

当接到设计任务后,必须认真周密地研究设计任务书,正确领会客户的意图,构思设计对象的轮廓,考虑如何收集为设计所需的一切设计资料。这是一项重要的工作,在国外尤其被重视。国外把这项工作称为情报的收集与整理。

资料收集是为顺利开展设计工作创造一切的必要条件。设计准备工作的含义是比较广泛的。要了解政府的相关政策,收集并掌握有关设计资料,深入现场听取各方意见,市场调研,安排设计力量及各工种的配合,安排好设计进度,设计工具的准备等都属于设计准备的工作范畴。这里,仅对收集设计资料一项工作做重点介绍。(1)资料的内容

为了使收集资料的完整和有序的工作,避免重复和遗漏最好是拟一个收集提纲,据此逐渐收集,提纲一般包括下列内容。

1)物料计算

①生产步骤和化学反应,包括主反应、副反应;

②各步骤所需要的原料、中间体的物理化学性质;

③成品的规格、性能、质量标准;

④各生产步骤的产率及损耗率;

⑤每批加料量,或单位时间进料量及必要的工艺控制参数。

2)工艺流程叙述

3)热量计算和设备设计

①设备的容量、单位生产能力、结构、主要尺寸、材料等,设备制造图,标准定型设备的产品样本等;

②为热量计算所需要的物理化学常数,如,比热、潜热、生成热、燃烧热等;

③为计算传热过程所需要的数据,如,导热系数,给热系数、传热系数等;

④为计算流体动力过程所需要的参数,如,黏度、管道阻力、阻力系数、过滤常数、离心分离因数等;

⑤为计算冷冻所需的力学数据;

⑥各种温度、压力、流量、液面、时间参数及生产控制;

⑦设备材料对介质的化学稳定性。

4)车间布置图及其优缺点

5)管道设计

①管道配置、管道材料、管径等资料;

②管道地下敷设和架设方法、保温材料等;

③阀门管件资料。

6)其他工艺项目

①自动控制、仪表仪器资料;

②土建、采暖、通风、供排水、供热、废水处理资料;

③动力电、照明电、弱电装置等资料。

7)概预算等经济资料。

8)原材料供应、产品销售、运输等资料。

9)劳动保护、安全技术和防火技术资料。(2) 资料的来源

①设计单位有的资料 包括可行性报告,设计前期工作报告,初步设计说明书,技术设计和扩大初步设计说明书,施工图及施工说明书,概预算书,标准设计图集,设计标注、规范,为设计所需的基础资料等。

②向科研单位收集的资料 包括小、中型试验研究报告,中间试验生产工艺操作规程,中间试验装置的设计资料,科学研究的基础资料,有关产品或技术的国外文献等。

③向生产企业收集资料 包括车间原始记录,各种生产报表,工艺操作规程,设备维修检修规程,劳动保护及安全技术规程,车间化验室、物理检验室的分析研究资料,工厂中心试验室的试验研究报告,车间实测数据,工厂科室掌握的设计和设计措施资料,供销科产品目录,全厂职工的劳动福利资料等。

④向建设单位收集资料 包括厂址选择的原始资料,设计的基础资料(如人文、地理、气象、水文、地质等),基本建设决算书,试车总结和原始记录,施工部门和试车部门对设计的意见等。

⑤在设计过程中为设计开展而进行的试验研究的有关资料。

⑥有关的产品、目录、样本、销售价格等资料。

⑦书籍资料 包括各国的文献和专利,各类技术词典和大全,高分子材料的书籍,各种调查报告,各类手册,各种化工设计书籍、期刊等。

⑧主要物性参数查询网站

化学专业数据库www.organchem.csdb.cn

化学工程师资源www.cheresources.com

美国国家标准与技术研究所(NIST) www.nist.gov

英国皇家化学协会www.chemspider.com

ChemSynthesis www.chemsynthesis.com(3)资料整理

收集资料工作事先要有计划,拟出提纲,按计划进行,有些资料经出差或查阅技术资料文献即可取得,即便如此,亦需要去寻找、选择、提炼,最后才得到所需的材料。也有些资料需要等试验结果,或者亲自参加试验研究。有时也遇到边设计边试验的情况。

资料收集过程以及收集后尚需作整理、增删、汇总等工作,然后用于设计中去。

对待收集资料的态度必须是实事求是的,一般要掌握下列原则。

①去粗存精 按照设计要求,选出能够反映出事物本质的资料,舍弃不能说明问题的资料。

②去伪存真 要把资料加以核实,切忌鱼目混珠。如果有两种矛盾资料存在时,切忌主观臆断加以肯定。要用科学方法来衡量真伪。

③科学技术是不断前进的,往往新的资料要比旧的资料在技术更先进,在经济上更合理。但是在某些场合也要根据具体情况决定,不可机械搬用。对于采用国外先进技术也是如此,要根据我国国情适当引进,贯彻以自力更生为主,外援为辅的原则。

④凡属新产品的设计,最妥当的办法是按照科学研究的一般程序,研究试验→中试工厂→工程设计来进行。1.2.2 项目建议

项目建议书(又称项目立项申请书或立项申请报告),由项目筹建单位或项目法人根据国民经济的发展、国家和地方中长期规划、产业政策、生产力布局、国内外市场、所在地的内外部条件,就某一具体新建、扩建项目提出的项目的建议文件,是对拟建项目提出的框架性的总体设想。项目建议书主要从宏观上论述项目设立的必要性和可能性,往往是在项目早期,对项目的具体建设方案还不明晰,建设方案和投资估算也比较粗,投资误差为±30%左右。

项目建议书是由项目投资方向其主管部门上报的文件,目前广泛应用于项目的国家立项审批工作中。项目建议书的呈报可以供项目审批机关作出初步决策。它可以减少项目选择的盲目性,项目建议书也是进行可行性分析和编制设计任务书的依据,应包括下列内容。

①项目建设目的和意义,即项目提出的背景和依据,投资的必要性及经济意义;

②产品需求初步预测;

③产品方案和拟建规模;

④工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源);

⑤资源、主要原材料、燃料和动力的供应;

⑥建厂条件和厂址初步方案;

⑦环境保护;

⑧工厂组织和劳动定员估算;

⑨项目实施规划设想;投资估算和资金筹措设想;经济效益和社会效益的初步估算。1.2.3 可行性分析

可行性分析是通过对项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的系统分析方法。可行性分析应具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。

可行性分析报告为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。因行业特点不同差异很大,但一般应包括投资必要性、财务可行性、技术可行性、组织可行性、经济可行性、环境可行性、社会可行性、风险因素及对策等内容。

根据原化工部对“可行性分析报告”的有关规定,可行性分析报告的内容如下。

①总论 包括项目名称、进行可行性分析的单位、技术负责人、可行性分析的依据、可行性分析的主要内容和论据、评价的结论性意见、存在问题和建议等,并附上主要技术经济指标表;

②需求预测 包括国内外需求情况预测和产品的价格分析;

③产品的生产方案及生产规模;

④工艺技术方案包括工艺技术方案的选择、物料平衡和消耗定额、主要设备的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等内容;

⑤原材料、燃料及水电气的来源与供应;

⑥建厂条件和厂址选择布局方案;

⑦公用工程和辅助设施方案;

⑧环境保护及安全卫生;

⑨工厂组织、劳动定员和人员培训;项目实施规划;投资估算和资金筹措;经济效益评价及社会效益评价;结论包括综合评价和研究报告的结论等内容。1.2.4 设计任务书

设计任务书的主要依据是获得批准的建设项目可行性分析报告,将可行性分析报告中的相关要求加以具体细化。

设计任务书是在设计之前发给设计人员的指令性文件,它是设计工作的根本依据,也是评判设计方案的重要依据。它的任务是给设计工作提出有关设计原则、要求和指示。编制好设计任务书对于工程建设非常重要,要尽量翔实、具体。

设计任务书应该由建设工程有关的主管单位进行编制。但是,由于高分子材料产品的种类多,工艺流程复杂,外部联系广泛,因此,也常吸收设计单位参与或委托设计单位进行编制。编制设计任务书是一项具有高度思想性的工作。在设计任务书中,原则指示越规定得明确具体,设计亦就越能符合上级(或用户)的意图和要求,只有正确的设计任务书,才能有正确的设计。

通常设计的任务书一般应包括下列内容。

①项目设计的目的和依据;

②设计项目的适用地区;

③生产规模、产品方案(如产品名称、品种、规格、年产量和其他特殊要求)、使用的原料及生产方法或工艺原则;

④劳动定员及组织管理制度;

⑤矿产资源、水文地质,原材料、燃料、动力、供水的供应条件,运输等协作条件;资源综合利用、环境保护、三废治理的要求,防空、防震等的要求;

⑥设计范围及配合关系;

⑦设计阶段、设计分工、设计进度及设计审批要求;

⑧建设工期与进度计划;

⑨主要经济技术指标(包括投资控制数、资金来源、成本估算、投资回收年限);对技术资料的要求。

上报审批的设计任务书还应包括厂址(或车间)的占地面积,与城市规划的关系;资金来源及筹措情况;征地和外部协作条件意向书;可行性报告等。1.3 设计各阶段的工作及完成形式1.3.1 初步设计阶段

初步设计是最终成果的前身,相当于一幅图的草图,一般做设计的在没有最终定稿之前的设计都统称为初步设计。

初步设计根据设计任务书,对技术项目进行全面研究,找出在技术上可行,经济上合理的最符合要求的设计方案。批准后的初步设计是建设投资的拨款、成套设备的订购和施工图设计的依据。

初步设计要包括:确定主要原材料、燃料、水、动力的来源和用量;规定工艺过程、物料储运、环境保护等设计的主要原则;明确设备、建筑物和公用系统的构成和要求;进行工厂布置,设计全厂和车间的平面布置图;提出生产组织、管理信息系统和生活福利设施的方案;计算主要设备材料的数量、各项技术经济指标和工程概算。

以工厂为单位的初步设计说明书一般包括的内容如下。

①总论 阐述本设计在贯彻国家技术方针路线上的正确性和经济上的合理性等。其内容一般包括设计目的、设计原则、设计条件、生产规模及发展远景、厂址选择、市场方法、车间组成、原材料来源、产品销售、水电气供应、辅助生产设施、资源的综合利用、生产的配合、建厂的有利条件、协作关系、定员及劳动生产率、产品成本、基建投资,技术经济指标、要求上级明确或解决的问题。

②总图及运输 简要阐述总平面图的布置以及布置原则,必要时列出几个方案进行比较。在运输方面,主要叙述厂内外运输的合理性等。附全厂总平面图,必要时增加鸟瞰图。

③工艺部分 主要阐述全厂总生产流程和以车间为单位的工艺设计说明书。其中主要包括车间生产规模、生产方法、工艺流程、定额表、安全技术等。附工艺流程图和主要设备简图(或设备技术特征一览表)。

④建筑部分 主要阐述全厂各生产车间、辅助车间、构筑物以及生活室的设置原则等。阐明全厂辅助生产基本设施,包括机修车间、生产控制车间、中心化验车间、仓库等。附主要建筑物、构筑物草图。

⑤阐述厂内供排水、废水处理、软化水、冷凝水系统等方案的选择,供电及供热系统的选择,采暖通风设计原则,必要时还应阐述生产废热的利用方案等。附供水管网图、排水管网图、供电线路图、弱电装置系统图等。

上述介绍的只是初步设计说明书的一般情况,可根据生产规模、技术难度等具体情况适当的增减。1.3.2 技术设计和扩大初步设计阶段

技术设计一般是根据已批准的初步设计,解决初步设计中主要的技术问题,使之进一步明确化,具体化。在技术设计和扩大初步设计阶段,应编写出技术说明书和工程概算书。在采用二阶段设计的初步设计时,在内容上和技术设计接近,它应满足初步设计和技术设计二个阶段的要求。根据技术设计,即可进行一切不需要施工蓝图的各项准备工作,包括工厂设备及主要基建材料的加工订货和施工准备工作等。

技术设计和扩大初步设计说明书的项目与初步设计大致相同,但其深度比初步设计深。例如,工艺部分应该有主要设备的选择说明及计算依据、车间平剖面布置图、详细的设备一览表、设备总图等;建筑部分必须阐述设计中采用的建筑结构、基础工程及施工条件等基本设计要求,建筑物和构筑物技术设计图等。

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。设计说明书内容和编写要求,根据设计的范围(整个工厂,一个车间或一套装置)、规模的大小和主管部门的要求而不同。对于一个装置或一个车间,其设计说明书的内容如下。(1)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。(2)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、自动控制水平等原则。(3)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。(4)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 工艺划分简图,用方块图表示;带控制点工艺流程图和流程简述,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。(5)车间(工段)组成和生产制度

①车间(工段)组成;

②生产制度,年工作日、操作班制,间歇或连续生产。(6)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。(7)工艺计算

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3操作)或每批投料量(kg或m,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、工艺计算和材料选择。

①基础数据来源包括物料及热量计算数据、主要理化数据等;

②主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行编写。

3)一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选择结果。

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。

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。(8)车间设备及管道布置(9)公用工程

土建,仪表和自动控制,电气电路,给排水,空调等。(10)技术保安、防火及工业卫生(11)“三废”治理及综合利用(12)车间维修(13)概算(14)技术经济分析

投资,产品成本。(15)存在问题及建议(16)必要的附表及附图

附表: 主要原料、动力消耗定额及消耗量表,工艺设备一览表,自控仪表一览表,公用工程设备材料表。

附图:带控制点工艺流程图、车间布置图(平面图及剖面图)、关键设备总图、建筑平面、立面、剖面图。

设计工作内容及完成形式见图1-2。图1-2 设计工作内容及完成形式1.3.3 施工图设计阶段

施工图设计是根据已批准的技术设计或扩大初步设计进行的。它是施工的依据,为施工服务。此阶段的设计主要目的是为施工服务。施工图是全部施工的依据,用于进行建筑安装工程、设备安装、管道敷设及标准和非标准设备、装置和金属结构的制造。

施工图设计的主要工作内容是在技术设计的基础上完善流程图设计和车间布置设计,进而完成管道配置设计、设备及管路的保温及防腐设计。内容包括工艺图纸目录,工艺流程图,设备制造图、布置图、安装图,管道布置图,管架管件图,设备管口方位图,设备和管路保温及防腐设计等;非工艺专业方面有土建施工图,供电、供水排水弱电装置线路安装图等。

施工图设计阶段的文件有如下。(1) 施工图设计文件目录

编制各主项施工图设计时,应编写主项图纸总目录、非定型设备图纸目录和工艺图纸目录。(2)工艺施工图设计文件

工艺设计说明。工艺设计说明可根据需要按下列各项内容编写。

①带控制点工艺流程图(施工流程图) 带控制点工艺流程图应表示出全部工艺设备和物料管路、阀件等,进出设备的辅助管线和工艺及自动仪表的图例、符号。

②辅助管路系统图 辅助管路系统图应表示出系统的全部管路。一般在带控制点工艺流程图左上方绘制,如辅助管路系统复杂时,可单独绘制。

③首页图 当某一个设计项目(装置)范围较大(如除主要生产厂房或构筑物外,附有生活室、控制室、分析室或有较多的室外其他生产和辅助生产部分),设备布置和管路安装图需分别绘制首页图。

④设备布置图 设备布置图包括平面图与剖面图,其内容应表示出全部工艺设备的安装位置和安装标高,以及建筑物、构筑物、操作台等。

⑤设备一览表 根据设备订货分类的要求,分别做出非定型设备表、定型设备表等。

⑥管路布置图 管路布置图包括管路布置平面图和剖面图,其内容表示出全部管路、管件和阀件及其在空间的位置,简单的设备轮廓线及建、构筑物外形。

⑦配管设计模型 做模型设计时,可用配管设计模型代替管路布置图。

⑧管段图 管段图表示一段管道在空间的位置的图形,也叫做空视图或单线图。

⑨管架和非标准管件图。管段表 当绘制管段图时,可不单独绘制管段表,其相应内容可填入管段图的附表中去。管架表。综合材料表综合材料表应按以下三类材料进行编制。管口方位图 管口方位图应表示出全部管口、吊耳、支脚及地脚螺栓的方位,并标注管口编号、管口和管径名称。对塔还要表示出地脚螺栓、吊柱、直爬梯和降液管位置。换热器条件图。思考题

1.设计的含义。

2.基本建设包括哪几个阶段?

3.项目建议书包括哪些内容?

4.设计任务书包括哪些内容?

5.为什么要编制可行性分析报告?它包括哪些内容?

6.设计资料怎么收集,包括哪些内容?

7.工艺设计分几个阶段,包括哪些内容?

8.施工图设计与初步设计有什么区别?

9.设计各阶段的设计说明书和设计图纸的主要有哪些内容?

10.设计后期工作阶段主要做哪些工作?

11.设计人员应具备哪些基本素质才能完成设计任务?第2章 工艺流程设计

生产工艺流程设计和车间布置设计是工艺设计的两个重要项目,是工艺设计的核心。工艺流程设计的目的,是用图解形式来表达整个生产工艺过程。

工艺流程设计的主要任务包括两个方面:一是确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式,达到由原料制得所需产品的目的;二是绘制工艺流程图,要求以工艺流程图的形式,形象地反映出由原料进入到产品输出的过程,其中包括物料和能量的变化,物料的流向以及生产中所经历的工艺过程和所使用的设备仪表。2.1 工艺路线的确定2.1.1 要考虑的因素

产品生产的技术方案或工艺路线的确定,主要考虑的因素如下。(1)技术上可行

技术上可行是指建设投产后,能生产出产品,且质量指标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符合国家标准,这对实验室研究项目成果的工程化尤为重要。(2)经济上合理

经济上合理是指生产的产品具有经济效益,这样工厂才可能正常运转。对有些特殊的产品,为了国家需要和人民的利益,主要考虑社会效益或环境效益,而经济效益相对较少,这种项目也是需要建设的,但其只能占工厂建设的一定的比例,是企业可以承受的,不影响工厂整个生产。(3)原料的纯度及来源

原料的纯度对生产有很大的影响,尤其是无机添加物,常以矿物为原料。由于长期开采,矿的品位下降,结果将影响企业的生产成本及效益。因此,对这类产品应了解我国的矿产资源情况。此外还要了解原料的国内、外市场状况。(4)公用工程中的水源及电力供应

水源与电源是建厂的必备条件,在水资源有些缺乏地区建设工厂时,应加以注意,以避免发生建厂后不能正常生产的情况。(5)环境保护

环境保护是建设工厂必须重点审查的一项内容,像聚合物合成之类的企业容易产生三废。我国目前对环境保护已经十分重视,设计时应防止新建的工厂对周围环境产生严重污染。为此,对三废污染严重的工艺路线应避免采用,工厂的排放物必须达到国家规定的排放标准,符合环境保护法的规定。(6)安全生产

安全生产是工厂生产管理的重要内容。高分子工业是一个易发生火灾和爆炸的行业,因此要从设备上、技术上、管理上对安全予以保证,严格制订规章制度、对工作人员进行安全培训是安全生产的重要措施。同样对有毒产品或生产中产生的有毒气、液体和固体,应采用相应的措施避免外溢,达到安全生产的目的。(7)国家有关的政策及法规

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。其中主要的列举如下:

①化工企业总图运输设计规范  HG/T 20649—1998

②工矿企业总平面设计规范  GB 50187—1993

③化工装置设备布置设计规定 HG 20546—92

④石油化工给水、排水管道设计图例 SH 3089—1998

⑤石油化工管道器材标准(合订本1996年) SH 3401—3410

⑥石油化工管道布置设计通则 SH 3012—2000

⑦石油化工企业给水、排水系统设计规范  SH 3015—2003

如若以上各因素中任意一项未达到规定要求,均可以否定此项目的建设,因此对每一因素均要仔细进行评审,以免造成重大损失,这是建设单位及设计单位必须慎重考虑的。2.1.2 工艺线路评价原则(1) 先进性

工艺技术路线首要条件是技术上可行和经济上合理,为了能有较高的经济效益,技术上要尽可能先进,体现当代工业水平的企业,才可能有较大的竞争能力。技术上先进主要考虑技术经济指标优良,原材料及能源消耗少,成本低,此外生产工厂环境优良,生产安全,产品质量好。在评价时,应在同一规模情况下进行比较,以避免规模效应的影响。(2)可靠性

可靠性是指所选择的工艺路线是否成熟可靠。如果采用的技术不成熟,就会影响企业正常生产,甚至不能投产,造成极大的浪费。因此,对尚处于试验阶段的新技术、新工艺、新设备应慎重对待,要防止只考虑先进性,而忽视装置运行的可靠性。

应避免将新建厂设计成试验工厂,对将实验室成果转化为工业化的新建厂,应坚持要求提供较完整的基础设计;另一方面,如果实验数据完整可靠,设计人员要以创新的劳动使装置能可靠地运行。(3)是否符合国情

我国是一个发展中国家。在评价中,不能单纯只从技术观点,而应从我国的具体情况出发考虑各种具体问题。生产工艺流程设计要考虑的问题如下。

①消费水平及消费趋势;

②机械设备及电气仪表的制造能力;

③原材料及设备用金属、非金属材料的供应情况;

④环境保护的有关规定和生产中三废排放情况;

⑤劳动就业与生产自动化水平的关系;

⑥资金筹措和外汇储备情况。

上述三项原则必须在技术路线和工艺流程论证或选择中全面衡量,综合考虑。设计人员采取分析对比的方法,根据建设项目的具体要求,选择先进可靠的工艺技术,竭力发挥有利的一面,设法减少不利的因素。在设计时,要仔细研究设计任务书中提出的各项原则要求,对收集到的资料进行加工整理,提炼出能够反映本质的、突出主要优缺点的数据材料,作为比较的依据,从而使新建工厂的产品质量、生产成本以及建厂难易等主要指标达到比较理想的水平。2.1.3 工艺路线确定的步骤

确定工艺路线一般要经过三个阶段。(1)搜集资料,调查研究

这是确定工艺路线的准备阶段。在此阶段中,要根据建设项目的产品方案及生产规模,有计划、有目的地搜集国内外同类型生产厂的有关资料,包括技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等技术经济资料。掌握国内外企业技术经济的资料,仅靠设计人员自己搜集是不够的,还应取得技术信息部门的配合,有时还要向咨询部门提出咨询。具体内容见资料准备。(2)落实设备

设备是完成生产过程的重要条件,是确定工艺路线时必然会涉及的因素。在搜集资料过程中,必须对设备予以足够重视。对各种生产方法中所用的设备,分清国内已有定型产品的、需要进口的及国内需要重新设计制造的三种类型,并对设计制造单位的技术力量、加工条件、材料供应及设计、制造的进度加以了解。(3)全面分析对比

全面分析对比的内容很多,主要比较下列几项。

①几种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势;

②产品的质量情况;

③生产能力及产品规格;

④原材料、能量消耗情况;

⑤建设费用及产品成本;

⑥三废的生产及治理情况;

⑦其他特殊情况。2.2 工艺流程设计2.2.1 一般的工厂工艺流程

一个典型的工艺流程一般可由多个单元组成,如图2-1所示。图中所示的各单元在生产过程中的作用,产品不同会有一些的变化。图2-1 一般的工厂工艺过程及影响因素(1)原料贮存

原料贮存要保证原料的供应与生产的需求相适应。在一般的生产中,贮存量主要根据原料来源、运输方法(如空运、海运、铁路运输及公路运输)、原料的物理化学性质(如液体、固体、易燃易爆等)以及运输所需要的时间决定,一般要求贮存量为几天至三个月。对自己企业可以供应的,通常除在生产产品处有贮存量外,在车间也要有一定贮存量作为缓冲。(2)原料加工与提纯

若原料纯度不符合要求,需要进行处理。有的原料纯度不高,通常要经过分离、提纯;有些原料需要溶解或熔融后进料;固体原料往往需要破碎、磨粉及筛分。(3)化学反应

反应是高分子合成生产的心脏。将原料放置反应器中,按照一定的工艺操作条件,得到合格的产品。反应过程中,也难免生成一些副产物或不希望获得的化合物。(4)产品分离及提纯

反应结束后,需要将产品、副产物与未反应的物料进行分离。如果转化率低,经分离后物料可再循环返回反应器进一步转化以提高收率。在此阶段,可得到副产品。

一般产品需要经过提纯使之成为合格产品,以满足用户的要求。如果所得到的副产品具有经济价值,也可以经提纯后出售。(5)包装和运输

液体一般用桶或散装槽类(如汽车槽车、火车槽车或槽船)装运。固体可用袋型包装(纸袋、塑料袋)、纸桶、金属桶等装运。产品贮存量取决于产品的性质和市场情况。

一个工艺过程除了上述的各单元外,还需要有公用工程(水、电、气)及其他附属设施(消防设施、辅助生产设施、办公室及化验室等)的配合。

初学设计的人们对工艺流程设计不够重视,认为只要画图就可以了,其实这是对流程图的作用和意义的认知太低了。工艺流程设计和车间布置设计是决定整个车间(装置)基本面貌的关键设计,对设备设计和管路设计等单项设计也起着决定性的作用。当生产工艺路线选定之后,留给流程设计上的任务很重且很复杂。

在设计流程时,为了能够实现优质、高产、低消耗和安全生产,首先要考虑操作方式,是连续操作还是间歇操作。

按照一般的规律,连续操作比较经济合理。这是因为连续操作具有如下的优点。

①设备紧凑,费用省,可减少基本建设投资及维修费用。

②由于操作稳定,易于自动控制,可使操作高度机械化、自动化,减少手工劳动,提高生产效率。

③减少开车、停车次数,使产品均匀,有利于产品质量的提高,减少对能源的浪费。

间歇操作在工业上并不完全被遗弃,因其具有如下的优势。

①易于更换产品品种,产品多样,适应经常变化的市场。

②由于数据不全或其他技术问题,连续操作设备尚未成熟时,间歇操作设备研究成本较低,容易得到可靠的工艺数据。

③设备利用率高,同一设备可进行几个产品的生产。

在不少情况下,采用连续和间歇的联合操作。如在高分子材料成型加工过程中,工程中的大多数采用连续操作,少数为间歇操作,中间采用缓冲贮罐衔接,这在技术和经济上也较合理。

当操作方式确定后,还要考虑下列问题。

①必需的工业化生产概念 如液体物料的混合,在实验室里只要将几种物料人工倒进烧杯里搅匀即可。但简单的混合过程在高分子材料加工生产并不简单,因为要考虑到一系列的问题,如首先要有混合槽,为使混合均匀还需要均化器、调配罐,有时需要在一定的温度下操作,还需要考虑到将混合好的物料输送到指定贮罐内等。

②辅助流程 根据生产方法,确定了主要生产过程及设备,还需要根据主要生产过程及设备进一步确定配合主要生产过程所需的辅助过程及设备。如合成聚酯时,乙二醇回收系统中,除了要考虑蒸馏塔本身外,尚需考虑进料方式(泵送还是靠液位差送),进料是否需要预热,塔底残液的排除与贮存,塔顶蒸汽的冷凝及回流分布,塔顶冷凝下来的甲醇、水分和乙二醇的贮存等。

③重力流程 重力流程是指借助两个相邻设备在空间位置上的差异,使物料借自身重力作用流到下面设备的流程。设备的相对高低位置对连续操作程度、动力消耗、厂房展开 、劳动生产效率等都有直接和间接关系。设计流程时,尽可能采用重力流程。但也要考虑车间布置和厂房建筑的合理性。因此,在保证工艺流程合理的原则下,应适当减少厂房的层数,减少建筑费用。

④在设计流程时,应了解设备中的压力差 从压力高的设备向压力低的设备中自然流动。从减压设备中出料时,必须采取相应措施,例如采用相应高度的液封等。

⑤物料输送方式的考虑。(具体见后)

⑥产品的包装 有些产品是下一工序的原料,有些可直接作为商品。作为商品的产品需包装后进行销售,根据产品聚集状态及物料性质选择不同的包装方式,如对气体进行计量灌装,液体进行桶装或槽车,固体包装堆放。因此,需要筛选、包装、计量、贮存、输送等过程。

⑦“三废”排出物的处理 在生产过程中,不得不排放的各种废气、废液和废渣,应尽量综合利用,变废为宝,加以回收。无法回收的应妥善处理。“三废”中如含有有害物质,在排放前应该达到排放标准。因此,在化工开发和工程设计中必须研究和设计治理方案和流程,要做到“三废”治理与环境保护工程、“三废”治理工艺与主产品工艺同时设计,同时施工,而且同时投产运行。按照国家有关规定,如果污染问题不解决,是不允许投产的。

⑧公用工程的配套 在生产工艺流程中必须使用的工艺用水(包括作为原料的软水、冷却水、溶解用水以及洗涤用水等)、蒸汽(原料用汽、加热用汽、动力用汽及其他用汽等)、压缩空气、氮气等以及冷冻、真空都是工艺中要考虑的配套设施。至于生产用电、上下水、空调、采暖通气都是应与其他专业密切配合的。

⑨操作条件和控制 一个完善的工艺设计除了工艺流程以外,还应把投产后的操作条件确定下来,这也是设计要求。这些条件包括整个流程中各个单元设备的物料流量(投料量)、组成、温度和压力等,并且提出控制方案(与仪表控制专业密切配合),以确保能稳定地生产出合格产品来。安全生产 在工艺设计中要考虑到开停车、长期运转和检修过程中可能存在各种不安全因素。根据生产过程中物料性质和生产特点,在工艺流程和装置中,除设备材质和结构的安全措施保障外,在流程中应在适宜部位上设置事故槽、安全阀、放空管、安全水封、防爆板、阻火栓等以保证安全生产。2.2.2 工艺流程图

工艺流程图就是把各个生产单元按照一定的目的和要求,有机地组合在一起,形成一个完整的生产工艺过程,并用图形描绘出来,展示出各设备之间的种种关系。当生产方法确定后,即可开始进行工艺流程图的设计。

由于生产工艺流程非常复杂,各方面都有牵连。因此,它不可能一气呵成,它贯穿于整个设计过程,需要由浅入深,由定性到定量,逐步分阶段进行。不同设计阶段流程图的内容、重点和深度也有所不同。(1)方框流程图

方框流程图是在工艺路线选择确定之后,工艺流程进行概念设计时完成的一种流程图,将主要工艺步骤或单元操作,用一方框表示,方框内注明名称和主要操作条件,同时用主要的物流线将各方框连接起来。方框流程图的主要作用是:定性地表明原料变成产品的路线和顺序,以及应用的过程及设备。

方框流程图绘制要求:用细实线绘制矩形框,用粗实线加箭头表示出主要物流方向,并加上必要的文字注释。如图2-2所示。图2-2 挤出造粒的流程框图(2)工艺物料流程图

完成物料衡算和热量衡算后,以图形与表格的形式反映物料衡算和热量衡算的结果,即绘制工艺物料流程图。如图2-3所示。图2-3 工艺物料流程图

工艺物料流程图列入初步设计阶段的设计文件,为设计审查提供资料;也作为生产操作和技术改造的参考资料,归入设计档案资料。

工艺物料流程图是在物料计算前设计,它只是定性地标出物料由原料变成产品的来龙去脉(路线)、采用的各种加工过程及设备,一般应包括物料流程、图例、设备一览表等内容。

工艺物料流程图绘制要求如下。

①采用常用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备。由于在此阶段尚未进行物料计算和设备设计,不可能按比例画出设备示意图,只需按照设备的大致几何形状画出,甚至方块图也可,而且设备的相对高低位置也不要求精确。设备示意图用细实线绘出。

②用粗实线及箭头表示物料的流动方向,动力(水、汽、压缩空气、真空等)的一部分流程管线用中粗线及箭头表示。

③标注工艺设备位号和名称。

④用表格列出各物料的物料名称、质量流量、质量分数、摩尔流量和摩尔分率。

⑤标示出主要工艺数据,如温度、压力和流量等。

⑥在有热量变化的设备旁,标出热量计算值。

⑦图例 只要求标出管线图例。至于阀门、仪表等无需标出。

⑧设备一栏表 包括序号、流程号、设备名称和备注。

⑨标题栏。

工艺物料流程图由左至右展开,先物料流程,再图例。最后设备一览表。在绘图技术上,不要求精工细作,但是技术路线上不能马虎,要多花时间,仔细研究。(3)生产工艺流程草图

当生产工艺物料流程图设计结束后,要着手物料计算。物料计算的结果会有:原料、半成品、成品、副产品、与物料计算有关的废水和废物等的规格、重量和体积等数据。根据这些数据就可以开始设备设计。设备设计可以分为二个阶段。当第一阶段设备设计完成后,即可进行生产工艺流程草图的设计。

第一阶段的设备设计一般包括:计算和选定贮存设备的容积,选定定型设备和标准设备及其台套数,确定非定型设备的形式、台数和主要尺寸等。

通常能量计算和第二阶段的设备设计要着重解决化工过程的技术问题(如过滤面积、传热面积、干燥面积、蒸馏塔塔板数等)以及加热剂和冷却剂用量等。至此所有设备的主要技术参数与台套数均已经知晓。于是据此修改和补充生产工艺流程草图,得出正式的生产工艺流程图。

生产工艺流程草图的内容与工艺物料流程图是不同的。前者是定量的,后者是定性的。生产工艺流程草图一般包括物料流程、图例、设备一览表、图签、图框等内容。

1)物料流程

①厂房各层地平线及标高;

②设备示意图。须按比例画出设备外形尺寸、设备进出管口位置等;

③设备流程号;

④物料及动力管线及流动方向;

⑤必要的设备及管件。如,管道过滤器、冷凝水排除器、管线上的主要阀门等;

⑥必要的计量-控制仪表。如,转子流量计、玻璃计量管、温度表、压力表、真空表等;

⑦必要的文字注解。标出物料的名称、来源及去向、设备的编号和名称等。如废水去下水道、半成品去向。

2)图例

图例是将物料流程中画出的有关管线、阀门、设备附件、计量-控制仪表等图形用文字予以对照。各种管线、阀门、附件、仪表的图例见表2-8。在施工图设计阶段图例要更加详细。

3)设备一览表

设备一览表的作用是表示物料流程中所有设备和名称、数量、规格、材料等。设备一览表列在图签上部,由下往上写。它包括序号、位号、设备名称、设备规格、设备数量、设备材料和备注。

4)图签及标题栏

图签的作用是表明图名、设计单位、设计制图审核人员签名、图纸比例尺(见表2-1)、图号等。列在流程图右下角。

5)图框

图框是指图纸上限定绘图区域的线框。图纸上必须用粗实线画出图框。图框格式有留装订边和不留装订边两种(如图2-4、图2-5,表2-1所示),但同一产品图样只能采用一种格式。图2-4 图框格式图2-5 生产工艺流程草图图面布局示例表2-1 图纸幅面及相应的图框尺寸  单位:mm

当设备设计和生产流程草图设计结束后,便可着手车间布置设计。在进行车间布置设计时,可能会发现生产工艺流程草图设计中某些设备的空间位置不合适,或个别的设备形式和主要尺寸确定不当,此时可做部分修整,最后得出工艺管道及仪表流程图,作为正式的设计成品。(4)工艺管道及仪表流程图

工艺管道及仪表流程图,又称施工流程图或带控制点的工艺流程图,与之配套的还有辅助管道及仪表流程图、公用系统管道及仪表流程图。它是由工艺人员和自控人员合作进行绘制的,在初步设计和施工图设计中都要提供这种图样。

工艺管道及仪表流程图是在工艺物料流程图和生产工艺流程草图基础上绘制的。在完成设备设计计算,确定控制方案后,即可绘制,作为设计成果编入初步设段的设计文件中。

工艺管道及仪表流程图是工程项目设计的一个指导性文件,是设备布置和管道布置设计的依据,并可供施工、安装、生产操作时参考。所以工艺管道及仪表流程图中要包括所有机械设备、仪表控制点、阀门、重要管件等。

工艺管道及仪表流程图绘制要求:工艺管道及仪表流程图与工艺流程草图的内容要完全相同,但在绘图技术上要求精工细作,要绘出全部设备示意图、设备位号、名称、接管口;标出管道代号、管道流程线、管道规格、阀门和仪表控制点(测温、测压、流量、自控及分析点);必要的说明及阀门、管件、仪表控制点的图例。2.3 工艺流程图绘制要点2.3.1 图纸尺寸及线条要求

工艺流程图可以以车间(装置)或工段(分区或工序)为单元进行绘制,原则上一个单元绘一张图。若流程复杂,一个主项也可以分成数张(或分系统)绘制但仍算一张图样,且需使用同一个图号,并要注明各是该图号图纸总张数的第几张。必要时也可适当缩小比例进行绘制。(1)比例

图上的设备图形及其高低相对位置大致按1∶100或1∶200的比例进行绘制,流程简单时也可用1∶50的比例。实际上并不全按比例绘制,按相对比例进行绘制,如设备过高(如蒸馏塔)、过大(如大型贮存槽)或过小(如泵),则设备外形可以适当缩小或放大,使图面视觉美观。因此在流程图标题栏中的“比例”一栏,不予注明。(2)图幅

由于图样采用展开图形式,图形多呈长条形,因而以前的图纸幅面常采用标准幅面加长的规格,加长后的长度以方便阅读为宜。近年来,考虑到图样使用和底图档案保管的方便,有关标准已有统一规定,一般均采用A1图幅,特别简单的可采用A2、A3图幅,且不加长或加宽。(3)线条要求

按照HG/T 20519—2009中对图纸的图线宽度规定,所有图线都要清晰光洁、均匀,平行线间距至少要大于1.5mm,以保证复制件上的图线不会分不清或重叠。图线宽度分三种:粗线、中粗线、细实线。图线画法的一般规定见表2-2。表2-2 流程图图线用法的一般规定(摘录)

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