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化工厂系统设计


⑦详细的安全分析
⑧事故模式和后果分析
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管道仪表流程图初步分析考虑要点
高压介质进入低压区 高温介质进入低温区 低温介质进入高温区 化学反应 物料本身的性质
加热炉、压缩机、反应器等的控制方案、开停车和操作程序、 连锁等的制定,以及设备异常情况产生的原因分析; 在设计中,要考虑到装置的全负荷运行以及低负荷运行; 应考虑主要设备、工艺生产的非主要系统或部分生产系 统因故障或停车而产生的后果及影响; 两相流管线,输送易凝固物料的管线,重力流管线,低压、 低流量、大口径管线应特别注意;
6、分程控制系统
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工艺测量 用仪表
压力仪表
温度仪表
流量仪表
液面仪表
分析仪
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电子应力 压力测量 仪表
1.用电器工作原理
热电偶 金属电阻
压力 仪表
物理变形 压力测量 仪表
温度 仪表
2.机械原理
双金属温度计 压力式温度计
电容压力 测量仪表
3.辐射式高温温度计
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涡轮流 量计
《化工厂系统设计》1
1、《化工厂系统设计》,蔡尔辅,陈树辉,2004
目 录
引言
管道仪表流程图的设计及制图要求 配管 仪表和控制 管道仪表流程图的设计
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1、引言
系统 工艺
配管
项目
项目 工程师
设备 仪表 电气
土建
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1、各专业职责
工艺 设计出装置的工艺流程,完成热平衡和物料平衡计算,压力 泄放的安全阀负荷计算,提供设备的工艺数据和操作手册; 负责装置中设备和管道的布置,建立计算机配管模型,管道 应力分析,提供管道制造和安装用的管段图,编制配管有关 材料规格书和采购配管材料; 采购机械设备和审核制造厂图纸,确认制造厂供应的设备完 全符合项目的工艺和设备的规格要求; 负责仪表和工艺的控制设计、仪表安装的详细设计、控制原 理图、仪表接线图、计算机分散控制系统的程序输入和所有 仪表的采购; 需要对工厂中所有的设备进行供电、照明和伴热,设计接地 系统,和工艺专业一起绘制装置的电气防爆区域图,并采购 所有的电气设备和零件;
4.接管和连接方式;
5.零部件; 6.标高; 7.驱动装置; 8.泄放条件;
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配 管
1.管线规格;
9.管件;
2.间断使用的管线; 10.取样点; 3.阀件; 4.管道的衔接; 11.特殊要求; 12.快装设备接管;
5.两相流管线;
6.管口; 7.伴热管; 8.埋地管道;
13.扩建管线与原有管线;
公称管径 介质代号 保温伴热代号 管路等级代码
管线编号
装置分区号或代号 11.工程图纸常要缩小复制或缩微储存,所以对图面的要求比较严格, 线条的粗细、字体的大小都有规定; 12.管线介质流向箭头一般画在管线改变走向处;
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2、管道仪表流程图的布置要求
1.设备在画面上的布置一般是顺流程从左到右; 2.塔、反应器、压缩机、储罐、换热器、加热炉等若放在 地面上,一般是从图面水平中线往上布置; 3.泵布置在图面底部1/4线以下; 4.中线以下1/4高度供走管线用;
2.每变更一个介质代号应另外使用一
张管线表,顺序号也从头开始填写; 3.一个管线号具有多个管径、管路等 级或其他不同数据时,要分行填写; 4.一个管线号有多根支管时,要分行 填写; 5.若要取消图中的某根管线,在管道 表上划去即可; 6.由一单元去另一单元的管线,只填
Page 16 写在管线起点所在单元的管线表上;
1.调节阀的旁通; 2.放空阀、放净阀 后不接管线; 3.直接相接的设备 管口; 4.仪表管线;
线的干管、支管和辅助管
线; 2.放空、放净阀后的放空 、放净管线; 3.设备管口接有阀门、盲 板或仪表,但不接管线时 ,可把一个设备的所有类 似的管口合编一个号;
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5.随成套设备供应
的管线;
2、管线号编制原则及管线表填写原则
14.装置内、外管线; 15.特殊阀件; 16.其他管线;
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仪表和仪表配管
1.在线仪表; 2.调节阀; 3.安全阀;
4.设备附带仪表;
5.仪表编号; 6.联锁及信号; 7.冲洗、吹扫; 8.快装设备;
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2、管线号的编制
需要编号的管线 不必编号的管线
1.工艺管线、公用工程管
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1、系统设计的重要性
1. 系统设计给各专业的设计提供指导,指 导各专业如何进行他们专业的设计; 2. 系统设计对工程的造价有决定性的影响; 3. 系统工程师对整个工艺过程有全面的了 解,最了解装置内所有不见的运行情况; 4.系统工程是进入项目管理的台阶;
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2、管道仪表流程图的制图要求
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连锁和可编程序控制器(PLC)
连锁是一个电气开关系统,当它收到一个或多个从按钮、位置开 关、工艺开关等地方来的电气开/关信号,便驱动电气系统内的 设备完成一系列预定的动作,预定的动作可能是立即发生,也可 能是按程序发生的一系列动作。 连锁常用在安全保护的场合;
电气机械连锁用继电器来完成开或关的任务;
管线表填写原则 管线号编制原则
1.按装置分区号或单元号分别编制管 线表,相同的介质代号编在一起,按 顺序号和支管号先后排列;
1.按介质代号、单元号编制流水号; 2.按流程自左往右编号,干管上引出 的支线可另外编号或仅加后缀; 3.分区号或单元号应与管线开始处设 备的装置分区号或单元号一致; 4.公用工程中的冷却水管线、蒸汽及 冷凝液管线,有的公司标相同的号,
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3、阀门种类
闸阀
广泛用于各种介质的切断;
截止阀 用于调节流体流量之处,最大口径为DN150; 止回阀 靠介质的力量自行开闭,用于防止流体逆向流动 蝶阀 用于常温低压和不重要的介质,用于节流和切断
旋塞阀 一般不宜在高温下使用; 球阀 隔膜阀 适用于浆液和黏稠流体;
用于输送气体、液体、黏性流体、浆液和腐蚀性介质的管线
1.图例和符号遵照公司的规定;(首页图) 2.已有管线和设备用细实线表示,将来发展的设备一般不表示,或者用虚线表示; 3.设备内件用细实线表示; 4.图上不表裙座及设备支腿,人孔和手孔只是需要时才表示出来; 5.当管线改变管路等级时,应表明分界点位置及管路等级; 6.变径管一般应表示出来; 7.成套供应的机械设备,其供货范围用细点划线框出; 8.工艺管线出入图面要绘出相接图号的空心箭头,并注上必要的说明。公共工程管
配管
设备
仪表
电气
土建
负责所有的土木、结构和建筑物设计,采购所有建设所需的 建筑材料;
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1、各专业职责
系统专业
把工艺专业设计的工艺流程图发展成管道仪表流程图, 根据操作和安全的需要来规定所有的机械部件的要求以保 证工厂建成投产后能有效、安全地生产产品; 管线尺寸和水力计算、计算意外事故时的工况、决定设 备和管道的设计压力和设计温度、安全阀尺寸计算、出席 安全检查和设计复查的会议; 对仪表专业提供所有必须的仪表工艺数据;校核制造厂 的数据,使之和PID上的一致;检查配管模型,确认设计和 PID上的设计要求一致;
可编程序控制器由固体电路组成,用程序软件来控 制动作;
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集中分散控制系统(DCS)
1.控制模块 2.操作站 3.现场总线
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5、管道仪表流程图的设计
管道仪表流程图的设计步骤:
①初步考虑; ②绘制初步的管道仪表流程图 ③初步水力计算 ④工艺流程图的危险和操作分析(HAZOP); ⑤确定设计压力和设计温度 ⑥进行管道仪表流程图设计
门配置等;
11. 所有出入图纸的管线,除可用介质代号表示公用工程 管线的图纸连接外,都要带箭头,并注出连接图号、管线
号、介质名称、相接设备的位号等相关内容;
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2、管道仪表流程图的设计内容
管道仪表流程图的设计内容
设备
配管
仪表和 仪表配管
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设 备
1.设备的名称和位号; 2.快装设备; 3.设备规格;
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切断措施
1、一般情况 1、遥控切断 2、特殊情况 2、双阀 3、锁与铅封
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调节阀
1、调节阀前后都要设置阀门;
2、调节阀常设有旁通阀; 3、调节阀的放净问题 调节阀是气开阀,调节阀 前后都要设置放净阀; 调节阀是气闭阀,只在调节 阀入口处装一个放净阀;
PS:放净阀一般采用公称直径DN20的闸阀;
线要标出介质名称及相接的图号;
9.设备位号的表示方法: 若同一编号的设备有多台,
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设备编号 装置分区号或单元号 设备类型代号
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用后缀A、B、C等表示,
如:P-601A、P-601B。
2、管道仪表流程图的制图要求
10.管线号的表示方法:
100 - P - 6 012 - CIE - H
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3、阀门的选用
1.被输送流体的性质 2.阀门的功能
3.阻力损失
4.温度和压力
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3、管道设计考虑要点
1. 管道 2. 切断措施 3. 调节阀 4.放空和放净 5.取样
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管 道
公共工程管线与工艺管线的连接 回转弯头 两相流管线 浆料管线
法兰盖、管帽和丝堵
管道腐蚀检查点 保温、伴热、套管
容积式 流量计 孔板
质量流 量计
流量 仪表
文丘里 管
电磁流 量计 涡街流 量计 转子流 量计
毕托管
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1.玻璃管和玻璃板液面计
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