工艺技术设计院工艺设计条件提交指南.docx
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工艺技术设计院工艺设计条件提交指南
外管：
1.条件
1）总图
2）各主项各专业的管道一览表（特性一览表、命名表）
介质、管道规格、来去走向。
2.成品
1）管道一览表，管道命名表；
2）系统图
3）管架分布、管架型式（单肢双肢、单层双层）
4）将管子规格、材质提给概算
初步设计阶段
1.工作内容
1）系统图
2）管道特性一览表
3）管廊说明
4）材料表
5）存在问题
6）电气仪表电缆的预留位置
7）预留20%空位
2.条件
1）概算条件
2）土建应力条件
3）防腐保温专业条件
施工图阶段
1）各主项外管提管道位置（三向坐标）交接点外廊外一米
2）标高过马路过铁路
3）电气仪表电缆空间
4）自控管件调节阀、消音器、空冷口等、导淋放空、减温减压口
5）平台梯子
6）静电接地
7）热管计算及条件
8）管家一览表
9）管道命名表（压力管道等级）
外管标高与主项或界外接口标高都用绝对标高！
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条件部分
规范的项目建设程序需通过项目建议、可行性研究、初步设计直至施工图设计等几个阶段。
一、项目建议书
项目建议书是基本建设程序中最初阶段的工作，是对建设项目的轮廓设想和立项的先导，是为建设项目得以立项而提出的建议。
文件内容包括市场初步分析、原材料供应、产品规模、初步厂址、预计投资和效益等内容。
重点是论述项目建设的必要性。
二、可行性研究报告
在报告中，对工艺路线、生产方法等结合总图布置、水电气供应等进行技术、经济的先进性和合理性的全面分析论证，并多方案比较提出评价意见。
对投资进行分析，拟定资金筹措方式，进行财务及国民经济评价，提出评价结论。
其重点是评价项目建设的可行性。
三、初步设计
初步设计是确定建设项目的投资额、征用土地、组织主要设备及材料采购，进行施工准备、生产准备及施工图设计的依据，亦是编制施工组织设计、签订建设总承包合同、银行贷款及实行投资包干和控制建设工程拨款的依据。
初步设计文件的组成除了说明书、图纸、表格外，还应该有详细的物料横算、热量横算以及重大的、主要的设备计算书。
四、施工图设计
施工图设计是为了满足建筑工程施工、设备、仪表、电气及管道等安装、设备的制作及控制工程建设造价的要求。
可作为生产准备的依据。
1.可分为三个主要阶段：
1）准备一次条件及开工报告
2）开展施工图设计，并适时提出有关专业条件
3）在完成PID、设备布置图、管道布置图、管口方位图、平台梯子基础上，完成管道轴测图、设备表、管道材料表、综合材料表、管道支架一览表等，并适时提出有关二次条件及最终就工艺专业提出的条件对其他专业的设计文件会签等。
4）最后编写图纸目录、写施工图说明，设计文件经室级院级质保部门审查后入档案室归档及发送。
5）继续将保温、防腐专业条件提出。
2.施工图设计的技术准备工作
2.1设计基础及设计依据的最终确定
2.2.1对已批准初步设计的设计基础、总平面布置、主要工艺流程、主要设备选型、建筑形式及规模标准予以确认，并不得随意变更。
2.1.2对初步设计审查中提出的修改意见，认真修改后经室、公司级技术方案论证后确定
2.2.3对初步设计审查中提出的尚需落实、深化的技术问题需明确专人及时间予以解决。
2.2最终版的计算书、工艺物料流程图（PFD）和设备数据表
2.3专业统一规定
为确保项目各主项施工图设计文件在图面、图签、图形、文字、线条、分层、标注等都一致，补充施工图统一规定的不足。
2.4施工图设计的一次条件
2.4.1设备及机泵条件
施工图开展前最早应提出的是设备条件及机泵选用条件。
因为非标设备设计制造周期较长，且其他条件如布置、土建、自控等专业设计条件都建立在设备专业返回的设备总图及设备安装条件的基础之上。
2.4.1.1塔类设备条件
1）介质条件：
（1）介质名称、组分、流量、重量、粘度、比重等。
（2）含特殊腐蚀性介质的组分及含量（二氧化硫等）
（3）操作温度、操作压力。
2）通用设备条件：
（1）塔径、塔高、塔裙高
（2）推荐材料
（3）接地板是否保温、保温层厚度和重量。
（4）对重量大、外形高大的高塔，应要求设备提供土建埋地脚螺栓用的底座模板规格。
3）管口条件：
（包括人孔、装卸填料触媒孔）
（1）管口符号、管口名称及规格、介质名称及用途
（2）法兰标准、密封面形式、是否需要配对供应法兰及紧固件。
（3）管口位置和伸出长度
4）塔结构条件
（1）塔板形式、浮阀形式、开孔率、塔板数、板间距、检修手孔位置和规格
（2）除沫器形式、液体或气体分布器形式、位置
（3）自控检测点位置、规格
5）塔顶吊装杆
2.4.1.2反应器设备条件
1）介质条件：
（1）介质名称、组分、流量、重量、粘度、比重等。
（2）操作温度、操作压力。
2）通用设备条件：
（1）反应器直径、高度、塔裙高
（2）推荐材料、接地板、吊装杆
（3）保温层厚度和重量
（4）气体进口防冲板
3）管口条件：
（1）管口符号、管口名称及规格、介质名称及用途
（2）法兰标准、密封面形式、伸出长度。
4）特殊条件
（1）触媒层层数、每层高度、层间距
（2）触媒型号、颗粒大小、堆比重
（3）触媒层上下瓷球规格、层高
2.4.1.3热交换器设备条件
1）热交换器的分类
（1）按工艺功能分类
i.冷却器：
冷却工艺物流的设备，一般冷却剂多采用水。
若冷却温度较低时，采用氨或氟利昂为冷却剂。
ii.加热器：
加热工艺物料的设备，多采用水蒸气作为加热介质，当温度较高时，采用导热油、熔盐等作为加热介质。
iii.再沸器：
用于蒸馏塔底蒸发物料的设备。
其中虹吸式再沸器被蒸发的物料依靠液位压差自然循环，动力循环式再沸器，被蒸发物流用泵进行循环。
iv.冷凝器：
蒸馏塔顶物流的冷凝或反应器的冷凝循环回流的设备，分凝器，多用于多组分的冷凝，最终冷凝温度高于混合组分的泡点，仍有一部分组分未冷凝，以达到在一次分离的目的。
另一种含有惰性气体的多组分的冷凝，排除的气体含有惰性气体和未冷凝组分。
v.全凝器：
多组分冷凝器的最终冷凝温度等于或低于混合组分的泡点，所有组分全部冷凝，为了储存目的可将冷凝液再过冷。
vi.蒸发器：
专门用于蒸发溶液中的水分或者溶剂的设备。
vii.过热器：
对饱和蒸汽再加热升温使之成为过热蒸汽的设备。
viii.废热锅炉：
从工艺的高温物流或废气中回收其热量而发生蒸汽的设备。
ix.换热器：
两种不同温位的工艺物流互相进行显热交换能量的设备。
（2）按传热方式和结构分类
i.通过间壁传递热量式
间壁式换热器的特性表
分类
名称
特性一览表
管壳式
固定管板式
使用广泛，已系列化；壳程不易清洗，管壳两物流温差大于70℃时设置膨胀节，最大使用温差不应大于120℃
浮头式
壳程易清洗，管壳两物流温差＞120℃，内垫片易渗漏
填料函式
优缺点同浮头式，造价高，不宜制造大直径
U型管式
制造安装方便，造价较低，管程耐高压，但结构不紧凑、管子不宜更换和清洗，使用普遍
板式
板翅式
紧凑、效率高，可多股物料同时热交换，使用温度不大于150℃，传热面积大
螺旋板式
制造简单紧凑，总传热系数高，可用于带颗粒物料，温位利用好；不宜检修
伞板式
使用简单紧凑，成本低、易清洗，适用压力不大于12kgf/cm2，适用温度不大于150℃
波纹板式
紧凑、效率高、易清洗，适用压力不大于15kgf/cm2，适用温度不大于150℃
管式
空冷器
投资和操作费用一般较水冷式低，易维修，但受周围空气温度影响大
套管式
制造方便，不宜堵塞，耗金属多，使用面积不宜大于20m2
喷淋管式
制造方便，便于检修，但喷淋不宜均匀，可用海水冷却，造价较套管式低
箱管式
制造简单占地面积大，一般作为出料冷却
液膜式
升降膜式
接触时间短，效率高，无内压降，浓缩比不大于5
括板薄膜式
接触时间短，使用于高粘度、易结垢物料，浓缩比11~20
离心薄膜式
受热时间短，清洗方便，效率高，浓缩比不大于15
其他
型式
板壳式
结构紧凑、传热好、成本低，压降小，较难制造
热管
高导热性和导温性，热流密度大，制造要求高
2）管壳式换热器条件
（1）介质条件
i.冷侧（管程或壳程）：
介质名称、组分、流量，进出口温度、压力。
ii.热侧（管程或壳程）：
介质名称、组分、流量，进出口温度、压力。
（2）通用条件
i.型式、直径、直管段管长、总长、列管规格Ф外*δ
ii.换热面积、热负荷（GJ/h）、壳程隔板间距、高度
iii.保温层厚度、鞍座位置（卧式）、支耳位置（立式）
（3）管口条件
i.管口符号、管口位置、管程及壳程介质进出管口规格（DN）、压力等级PN
ii.法兰型式、规格、密封面型式、伸出长度、法兰标准号
iii.导淋及放空口、防冲板
（4）附表
管壳式换热器形式代号表
管壳式换热器及冷却器条件表
管壳式冷凝器条件表
管壳式再沸器（蒸发器）条件表
3）螺旋板式换热器条件
（1）介质条件
i.冷侧（管程或壳程）：
介质名称、组分、流量，进出口温度、压力。
ii.热侧（管程或壳程）：
介质名称、组分、流量，进出口温度、压力。
（2）通用条件
i.型式和规格Ф*H
螺旋通道的厚度、高度、圈数、通道长度、材料、换热面积、热负荷（GJ/h）
ii.保温层厚度
（3）管口条件（需附图）
i.管口符号、管口位置及伸长长度、管口规格
ii.法兰压力等级、规格、密封面型式、法兰标准号
iii.导淋及放空口、位置与规格
4）再沸器条件
（1）介质条件
i.冷侧：
介质名称、组分、流量，进出口温度、压力。
ii.热侧：
加热蒸汽的压力、流量。
（2）通用条件（需附图）
i.型式和规格：
立式还是卧式，立式与列管换热器相同，卧式则要提加热釜直径切线长和总长，换热管规格与换热面积
ii.保温层厚度
（3）管口条件（需附图）
冷侧进出料管口，热侧蒸汽进口与冷凝液出口，再沸器、加热釜头放气管及导淋，压力温度表接管，液位计安全法接口，亦有热工艺介质来加热或产生蒸汽的类似再沸器的设备（表）
2.4.1.5容器类设备条件
1）容器类设备种类：
i.储存液体物料所用的储槽（罐）：
立式、卧式，有的设盘管加热器或加热夹套，有的带搅拌器。
ii.有一定功能的容器：
如过滤器、除沫器、分离器、沉降槽、混合气和缓冲罐。
iii.以混凝土为主结构设有钢盖板的大型容器类设备。
2）容器类设备的设备条件有：
i.通用条件：
介质名称，组分，浓度，密度，压力，温度，有效容积，规格尺寸，含颗粒度情况。
管口条件：
管口符号、名称、位置、规格，连接法兰规格（DN，PN）型式、标准号、自控检测点接管位置、规格，人孔，备用看等。
设备材料，衬里层材料、厚度，防腐保温要求，设备支架。
ii.特别要求：
如过滤部分的开孔率、孔大小、套不锈钢钢丝网的目数、除沫器的型式、规格，搅拌器，加热盘管或加热夹套条件。
iii.设备条件应附简图
2.4.1.6机泵条件
1）泵的选用条件
（1）工艺条件
输送介质的物理化学性能
介质名称，组分，毒性，腐蚀性
介质颗粒含量及颗粒大小，是否结晶
介质的密度及粘度
输送介质的操作条件及参数
i.要求泵连续或间歇操作
ii.要求泵的流量：
正常流量，物料横算得出的流量m3/h
最大流量：
为正常流量的1.1~1.15倍
iii.要求泵的扬程：
计算扬程：
工艺装置所需的扬程值（m）
额定扬程：
装置所需扬程的1.05~1.1倍
iv.泵的进口压力（Ps）和出口压力（Pd）
泵进出口压力的大小影响到壳体的耐压及轴封的要求
v.泵的进口介质温度
一般给出正常，最低和最高温度，此值会影响到泵的净正吸入压头及泵材料的选用
vi.装置的有效气蚀余量（净正吸入压头）NPSHa
现场条件
i.室内或室外，采暖不采暖
ii.爆炸危险区域的划分等级
iii.操作环境中沙尘及水分对泵电机，密封等级的要求
iv.环境温度，相对湿度，大气压力，大气腐蚀状况等
土建条件
土建条件是在完成设备布置及设备专业返回了设备总图、机泵设备供应商提供了初步规格单后进行的。
装置火灾危险等级分类—耐火、防火、防爆设计，定位、定形、定设计北。
2.4.2.1厂房及设备基础、外形尺寸、位置、标高条件
厂房的型式主要有混合结构、框架结构、排架结构及钢结构等型式。
土建位置条件以设备布置图为蓝本，标注出下列内容：
轴线及轴线间距
层数及楼层标高
设备基础直径或外形尺寸及标高（以室内地平为±0.00或EL100.00的相对标高），动设备按制造厂提供的基础条件。
DN≥250管道穿楼的预留孔、设备吊装孔，穿楼板的设备安装孔。
建筑门窗、梯子、平台位置及尺寸等
地面坡度、地坑、地沟管沟的位置、尺寸。
泵区、罐区的围堰要求。
基础表面、墙面、地面要求及基础防腐要求。
落地的钢平台及梯子的位置、尺寸、标高条件
为满足设备吊装或安装要求而设置的吊车轨道，活动梁及后砌墙，预埋吊钩等内容。
北向为0°的方向标志
2.4.2.2设备基础、楼板及钢平台的荷重条件
✧设备空重
✧设备充水重或充满物料重，因为考虑到水压试验时对基础的荷重，但不包括填料、催化剂、触媒筐等。
✧高塔设备及烟囱、排气筒等
提供塔径×塔高，以便土建计算风压对基础的要求
✧动设备荷重按制造厂或样本提供的荷重，并增加动荷载因素
✧楼板及钢平台的荷重：
一般操作区域：
200~250kg/m3
一般检修区域：
250~300kg/m3
大机泵检修区域：
按照放最大零部件重量~500kg/m3
堆放触媒、化学品、金属或陶瓷填料：
根据物料的堆比重
✧保温材料重
✧其他外加荷重：
如管道、管架等
管道载荷：
一次条件限于1吨及以上的荷重
二次条件为200kg以上，一顿以下的荷重
200kg以下荷重均包括在楼面设计的平均荷载内
管件阀门等集中载荷
风载荷，地震载荷等由土建专业考虑
管道开孔条件：
管径DN＞250mm的开孔属一次条件内容
管径DN≤250mm的开孔属二次条件内容
2.4.2.3设备吊装要求的土建条件
设备穿楼板孔：
除了设备外径外，还要考虑管口、吊耳也能穿过楼板预留孔，且设备穿楼孔四周沿边应有H=50~80m/m的堰（起挡水作用）
靠边梁布置的高塔，可请土建设计活动梁（钢梁），等高塔安装就位后，再安装活动边梁将框架封闭。
大机泵厂房需设起重行车，起吊重量大于机泵重量，起吊高度要保证吊起一台机泵能跨过另一台机泵。
大机泵厂房在靠近道路的边跨应设吊装孔，吊装孔上铺设活动钢格栅及护栏杆。
为装置设备维修或更换的方便，应在设备上方及适当位置埋设吊钩
小型机泵厂房可在机泵排列中心线上方设置单轨吊车或猫头吊
需后封墙的应与说明。
2.4.2.4设备地角螺栓条件
专业分工：
非定型设备地脚螺栓的型式、材料、尺寸和伸出的长度、总长应由设备专业根据安装要求确定，提给工艺设计人员，供土建结构专业进行设备基础设计时标明。
定型设备和转动设备的地脚螺栓一般由设备制造厂配套供应，设备地脚螺栓表中著名配套即可。
设计要求：
大型塔设备应采用带模板的直埋地脚螺栓，以保证在打设备土建基础的同时准确的埋设设备地脚螺栓，地脚螺栓的埋入长度宜≥30D。
其他静止设备及小型机泵地脚螺栓埋入长度为（20~30）D，一般在土建基础上预留孔，预留孔深度大于地脚螺栓埋入深度，待设备及地脚螺栓就位后，在预留孔内二次灌浆将地脚螺栓固定。
提地脚螺栓土建条件时要认真与设备图及设备布置图核对设备安装的位置及标高、螺栓伸出基础面的高度及螺栓长度，确保一次成功，不能又任何差错，以免造成土建返工。
标准与材料
地脚螺栓按GB799-1988标准
直径大于M48的地脚螺栓是土建专业资料，地脚螺栓一般用Q235A即可。
地脚螺栓的特殊做法
✓对于有振动的设备和塔类，地脚螺栓应采用双螺母
✓设备基础安装弯钩式地脚螺栓时，地脚螺栓直径和基础预留孔尺寸见下图
✓将设备底板、裙座或耳架上的螺栓孔适当予以放大，待地脚螺栓穿入后，加一块垫板，将垫板焊在设备底板上，再上螺母。
✓在地脚螺栓上焊一个套管，将套管与地脚螺栓一起埋入基础中，套管顶部与基础顶面齐平。
当设备地脚螺栓孔间与埋入基础中的地脚螺栓间距有偏差时，可将套管中的地脚螺栓位置予以调整。
✓对于受拉力不大的静设备，可将地脚螺栓焊在预埋在基础面的钢板上，地脚螺栓采用单头螺栓，端部开坡口。
✓在钢结构上的设备一般均采用普通的螺栓代替地脚螺栓，其长度按连接结构而定。
✓有些布置在楼板上的设备，其地脚螺栓型式应与土建专业协商，采取合适的设计，以确保安全。
2.4.2.5管廊及其他土建条件
装置内的管廊需提下列内容
（1）管廊跨度及跨距
（2）管廊层数与标高
（3）对管廊基础的荷重
a）管廊横梁上≥DN300以上管道的集中载荷
b）一般DN＜200以下管道布置区的均匀载荷
c）重要蒸汽管道及热管道固定管架的水平推力
装置内≥DN300的工艺管道独立管架位置及载荷条件
地下管沟、地下池土建设计条件
土建基础及构筑物的防腐防火要求
2.4.2.6其他要说明的条件内容
对于地震区域的大型立式设备，应由设备专业提出该设备中心位置。
对卧式高温设备鞍座基础应注明固定鞍座与滑动鞍座（对管程壳程又膨胀结构的除外）。
对几个有温差的高塔联合钢平台，应将各塔高层平台间做成一端铰接一端搭接，以适应各塔不同的热膨胀高度差。
设备基础，框架楼板的防腐条件，框架梁柱的耐火要求、防火墙、爆炸区域厂房、防腐轻质墙轻型屋顶等要求。
管道穿墙穿楼板等开孔条件
2.4.3自控条件的重要内容
2.4.3.1自控条件的依据
自控条件的依据是以完成了自控部分的管道仪表流程图（PID）。
在PID图上已用各字母、符号及连线表示了工艺对自控的要求。
2.4.3.2检测部分条件内容
1）监测对象：
介质的组分、物性参数、操作状态（气、液）、操作条件（温度压力）及监测参数（温度、压力、液位、流量等）
2）监测地点：
分现场、机旁、控制室、计算机中心
3）监测目的：
指示、记录、累计、控制、报警和连锁等
2.4.3.3控制部分条件内容
1）控制参数：
温度、压力、液位、流量、位移等
2）控制方式：
调节、报警、连锁等
3）调节方案主要有：
✧定值调节
✧串级调节
✧比例调节
✧分程调节
4）报警
当装置系统中的被监测的参数（温度、压力、液位等）超出或低于工艺要求的高限或低限时，发出声光信号提醒操作人员进行调节使装置运行参数保持在设定的正常范围，所以应向自控专业提出高限与低限的报警值。
5）连锁
当装置运行中参数超出了高限与低限的报警值而达到了高高限、低低限连锁值时，为了装置的安全，控制系统的连锁功能会动作以确保装置系统设备或生产的安全。
✓连锁动作是通过下列方式完成的：
将遥控阀、调节阀全开或全闭；
打开泄压阀；
启动或停止相应的机泵，或切断进出口阀打开旁通阀使机泵在全回流状态运行；
✓向自控专业提连锁部分的条件
1）连锁动作的原因侧项目及连锁值
2）连锁动作的动作侧项目及是AND还是OR
3）连锁系统的编号
4）连锁动作是否要延时
5）连锁系统的检修与复位开关
2.4.3.4在线分析项目条件主要内容
✓在线分析项目名称
✓在线分析项目测量及监测介质的名称、组分和物性
✓在线分析项目测量及监测内容的正常值、最大值和最小值
✓有否根据在线分析项目的测得的数据进行生产最佳生产调节（ACS系统）
✓在线分析仪房的有关建筑、通风、管道、仪器安装等条件，由自控专业为主导专业提出。
2.4.3.5调节阀、节流装置条件内容
2.4.3.6设备与管道上有关仪表的安装条件
1）设备上自控监测点接管规格、材料、压力等级，安装状态（水平或垂直）
2）管道上自控监测点的管长、管道规格、材料、水平或垂直。
2.4.3.7爆炸危险区类别详见下节
2.4.3.8管道仪表流程图中自控部分的图示线条、符号及字母代号的规定，详见《工艺施工图设计统一规定》
2.4.4电气条件
2.4.4.1电气条件的主要内容
工艺用电设备（如动设备及机泵的电机、电加热器）的动力电设备
装置区域厂房楼层及室外装置区照明条件
仪表及操作区局部照明条件
易燃易爆介质的设备与管道的静电接地条件
装置区域的防雷要求条件
2.4.4.2装置电气专业条件主要内容说明
1）用电负荷等级条件
电力负荷是根据其重要性和中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。
按国家标准电力负荷分级的规定：
一级负荷：
Ø中断供电将造成人身伤亡者
Ø中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱，需要长时间才能恢复的等。
Ø中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作者，如重要铁路枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆，经常用于国际活动的人员大量集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。
二级负荷：
✧中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打断，需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等。
✧中断供电将影响重要用电单位的正常工作者，如铁路枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等人员大量集中的重要的公共场所秩序混乱者。
三级负荷：
不属于一级和二级负荷者。
2）控制连锁要求
在化工装置中，有的自控系统中设有连锁；有的连锁系统要求的动作侧为停用电设备或开用电设备，在电气条件中必须予以说明该连锁的原因侧、动作侧项目，以便电气专业配合自控专业完成相应的设计。
3）用电设备安装地点环境特性条件
主要指装置现场环境的沙尘或浸水状况及对用电设备密封的要求，可参考电机防护等级标记说明提出。
防护等级的标记示例
IPAB
防止水进入内部的防护等级
防止固体颗粒进入内部的防护等级
外壳防护等级标志
防止固体颗粒进入内部的防护等级（A）
防护等级
简称
定义
0
无防护
没有专门的防护
1
防护大于50mm的固体颗粒
能防止直径大于50mm的固体异物进入壳内，能防止人体的某一大面积部分偶然或意外的触及壳内带电部分或运行部分，但不能防止有意识的接近这些部分
2
防护大于12mm的固体颗粒
能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内，能防止手指触及壳内带电部分或运行部分
3
防护大于2.5mm的固体颗粒
能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内，能防止直径大于2.5mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分
4
防护大于1mm的固体颗粒
能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内，能防止直径大于1mm的工具、金属线等触及壳
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