工艺系统统一规定.docx
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工艺系统统一规定
工艺系统-统一规定
编号：
1218-3-4-1
版次：
A0
秘密等级：
B
中安华谊新材料有限公司
安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目
（一期一阶段）
基础工程设计
第四卷统一规定
第一册工艺专业
上海华谊工程有限公司
二〇一三年十一月
中安华谊新材料有限公司
安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目
（一期一阶段）
基础工程设计
第四卷统一规定
第一册工艺专业
项目经理：
总工程师：
主管副总经理：
上海华谊工程有限公司
中安华谊新材料有限公司
安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目
（一期一阶段）
基础工程设计
第四卷统一规定
第一册工艺专业
编制：
校核：
审核：
审定：
基础工程设计
总目录
编号
名称
文件号
版次
第一卷
全厂总说明
第一册
总论、总图布置及总概算
1218-3-1-1
第二册
公用工程及辅助设施
1218-3-1-2
第二卷
工艺装置
第一册
预处理装置
1218-3-2-1
第二册
MMA装置
1218-3-2-2
第三卷
专篇
第一册
环境保护专篇
1218-3-3-1
第二册
劳动安全专篇
1218-3-3-2
第三册
职业卫生专篇
1218-3-3-3
第四册
消防专篇
1218-3-3-4
第五册
节能专篇
1218-3-3-5
第六册
抗震专篇
1218-3-3-6
第四卷
统一规定
第四卷统一规定
第一册工艺专业
1总则
1.1目的
为统一本项目中各装置在工程设计工作中的设计原则、设计标准，设计文件的内容深度，特制定本规定。
1.2适用范围
本规定适用中安华谊新材料有限公司安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目范围内各专业设计文件的编制。
本规定若有不完善之处，可参照执行相关的国家、行业及公司内部的标准、规范和规定，对本规定不断加以补充、完善和修改。
本规定在执行过程中，当出现下列情况时各设计承包商（装置设计院）有义务提出修改或补充的建议，经总体院确认后生效。
1）完善或修订某条款时；
2）执行指定规范产生矛盾时；
3）遇特殊情况下不能执行某条款时。
当装置设计院必须采用本标准未列入行业标准、规范或习惯做法时，须经总体院确认，在不致与本规定产生矛盾时，方可使用。
本规定经补充完善后，由总体院确认后可作为设计依据。
1.3设计依据
1）上海华谊工程有限公司编制的《上海华谊丙烯酸有限公司安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目》的可行性研究报告；
2）安徽省电力设计院编制的《安徽华谊新材料有限公司安庆68万t/a醚前液化气深加工项目热电站可行性研究报告》；
3）安徽华谊新材料有限公司安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目环境影响报告书及安庆市环保局对该环境影响报告书的批复（环建函[2013]31号）；
4）地质勘察报告（初勘）；
5）各装置工艺包或各装置院所提供的总体工程设计条件。
2项目概况和设计分工
2.1项目概况
项目名称：
安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目（一期一阶段）
建设单位：
中安华谊新材料有限公司
建设地址：
安庆化学工业区
建设性质：
新建
本项目一期一阶段方案利用800万吨/年炼化一体化项目产出的56万吨/年醚前碳四为原料，与甲醇进行醚化反应生成甲基叔丁基醚，其中一部分作为产品，另一部分进行裂解生成异丁烯，进而生成甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯；而醚后碳四则直接返回安庆石化。
2.2设计分工
本项目一期一阶段设计范围包括：
MMA装置I、预处理装置及配套的公辅设施，均由华谊工程负责设计。
3设计基础数据
厂区气象条件、工程地质条件、水文地质条件详见“设计基础数据表”。
4设计执行的标准、规范
1.
GB12801-2008
生产过程安全卫生要求总则
2.
GB151-1999
管壳式换热器
3.
GB150.1~.4-2011
《压力容器1.通用要求；2.材料；3.设计；4.制造、检验和验收》
4.
GB16297-1996
大气污染物综合排放标准
5.
GB50016-2006
建筑设计防火规范
6.
建标（2013）33号
《工程建设标准强制性条文》石油和化工建设工程部分
7.
GB50029-2003
压缩空气站设计规范
8.
GB50058-1992
爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
9.
GB50160-2008
石油化工企业设计防火规范
10.
GB5083-1999
生产设备安全卫生设计总则
11.
GBZ1-2010
工业企业设计卫生标准
12.
GBJ87-85
工业企业噪声控制设计规范
13.
GB50493-2009
石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范
14.
HG/T20505-2000
过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号
15.
HG20559-93
管道仪表流程图设计规定
16.
HG/T20570-95
工艺系统工程设计技术规定
17.
SH3009-2001
石油化工企业燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范
18.
SH3011-2011
石油化工工艺装置布置设计规范
19.
SH3024-1995
石油化工企业环境保护设计规范
20.
SH/T3032-2002
石油化工企业总体布置设计规范
21.
SH/T3035-2007
石油化工企业工艺装置管径选择导则
22.
SH3047-1993
石油化工企业职业安全卫生设计规范
23.
SH/T3110-2001
石油化工设计能量消耗计算方法
24.
SHB-Z06-1999
石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则
25.
国务院令第549号
特种设备安全监察条例
26.
TSGR0004-2009
固定式压力容器安全技术监察规程
27.
TSGD0001-2009
压力管道安全技术监察规程——工业管道
5设计原则
5.1设计深度
本总体设计范围包括安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目各生产装置、配套辅助设施、公用工程设施以及火炬系统的工艺系统设计。
总体设计深度按中国石油化工集团公司总体设计内容规定（SHSG-050-2008）；基础工程设计深度按中国石油化工集团公司石油化工装置基础工程设计内容规定（SHSG-033-2008）和石油化工工厂基础工程设计内容规定（SHSG-054-2012）；详细工程设计深度按中国石油化工集团公司石油化工装置详细工程设计内容规定（SHSG-053-2011）。
5.2设计单位和语言
原则上计量单位应使用国际单位制SI。
对于管道尺寸，若是引进装置可用英寸（inch），采用国内技术的工艺装置和公用工程及辅助工程部分用毫米（mm）。
所有的文件和项目内部之间的联络原则上都使用汉语。
对于引进装置需外商审查的文件和图纸应有中英文对照。
5.3使用参数
各装置所使用的原料和公用工程参数、规格，以发布的设计基础文件为准，原则上不高于设计基础文件规定的参数。
6工艺/系统设计规定
6.1工艺设计规定
6.1.1一般工程设计规定
1）标准状态和焓基准
气体标准状态定义为：
0℃和101.325kPa（a）
2）计算/规定精度
计算和规定的数字一般应保留小数点后三位有效数字，但特别敏感和关键的数据可能会需要更高的精度。
3）使用的计算软件
流程模拟采用ASPENPLUS或PROⅡ软件进行计算。
换热设备采用HTRI、HTFS软件进行计算，包括无相变换热器、空冷器和再沸器，其它有效版本的换热设备计算程序也应该可行。
绘图软件采用AUTOCAD，保存文件格式不高于2004版本。
三维设计采用PDMS。
其它单体设备有效版本的计算软件。
6.1.2流程图
工程项目的工艺流程图（PFD）、管道和仪表流程图（P&ID）、公用工程流程图（UFD）、热量和物料平衡（HMB）将由不同方提供：
对于工艺装置，这些文件将由技术的提供方和工程设计方提供。
6.1.3工艺编号
工艺编号是指设备位号、管线号、仪表编号等设计文件内的一些编号。
1）工艺编号规定
a.PFD物流点编号：
顺序号，顺序号采用两位数字表示，如001……200等；
b.设备位号：
XXX
X
XX
X
主项号
设备类别代号
2位顺序号
系列号
如：
221E01A
221：
主项号
E：
设备类别编号
01：
2位顺序号
A：
系列号：
表示一台设备是常用，一台备用，如果无后缀，表示仅一台设备。
c.仪表编号：
XXX
X
X
XXX
X
主项号
被测变量
仪表功能
顺序号
系列号
如：
221PI001A
221：
主项号
P：
被测变量
I：
仪表功能
001：
3位仪表顺序号
A：
其中A为系列号，根据仪表台数确定，如果无后缀，表示仅一台，为常用仪表；
仪表被侧变量和仪表功能符号见工艺系统专业管道仪表流程图—自控图例。
d.管道编号：
管道编号由六部分组成，在每个部分之间可用一短横线隔开。
XXX
XX
XXX
XX
XXX
X
主项号
介质代号
管道顺序号
管径
管道等级
绝热代号
如：
221P-001-250-A1B-H
221：
主项号
P：
介质代号（详见介质代号表）
001：
3位管道顺序号：
如有多系列用A，B，C加以区分。
250：
管道尺寸（公称直径）。
A1B：
管道等级
H：
绝热代号
WH1—保温（岩棉）；WH2—保温（长丝硅酸铝）；WC1（硬质闭孔阻燃型聚氨酯）；WC2—保冷（闭孔型泡沫玻璃）；WP1—防烫（岩棉）；WP2—防烫（长丝硅酸铝）；WST—蒸汽伴热；WT—热水伴热；JT—夹套伴热；D—防结露；S—隔声；W—防冻。
e.特殊管件等编号：
XXX
XX
XX
X
主项号
特殊管件代号
顺序号
系列号
如：
221SG-01A
221：
主项号
SP：
特殊管件代号
01：
两位特殊管件顺序号
A：
其中A为系列号，根据特殊管件台数确定，如果无后缀，表示仅一台，为常用。
表6.1-1特殊件代号表
特殊件名称
特殊件代码
特殊件名称
特殊件代码
消音器
SIL
Y型过滤器
SRY
空气调节器
AR
T型过滤器
SRT
膨胀节
EXP
篮式过滤器
SRB
阻火器
FA
采样箱
SBX
柔性金属软管
FH
采样冷却器
SC
空气分配器
IM
视镜
SG
限流孔板
FO
疏水器
ST
8字盲板
SB
金属丝网
WM
安全阀
PSV
爆破片
RD
f.设备管口编号
一般为N，编号即为N1、N2、N3…….顺序编号，对于下列管口，代号按以下规定：
手孔：
H
视镜：
G
人孔：
M
对于仪表管口，主要有温度取T；压力取P；液位取L。
对于多个仪表管口用后缀阿拉伯数字进行区分，如T1，T2等。
对于同一用途的多个管口可以加小写英文字母进行区分，如L1a、L1b等。
2）设备类别代号
本项目设备类别代号如下：
表6.1-2设备代号表
A
混合器、搅拌器
C
压缩机、风机类
E
换热器类
F
工业炉类
K
透平机
J
喷射器
M
压滤机、离心脱水类
L
起重运输机械类
P
泵类
N
秤重机
S
过滤器、筛子
R
反应器类
U
公用工程设备类
T
塔器
X
烟筒、火炬
V
容器（罐/槽）类
Y
其它设备
3）介质代号
工艺流程图使用的介质代号与本工程工艺系统专业制定的介质代号相同，见工艺系统专业管道仪表流程图工艺图例，各装置设计单位可根据需要调整。
部分物料代号，详见下表。
表6.1-3介质代号表
介质名称
介质代码
介质名称
介质代号
介质名称
介质代码
工艺介质
P
高压蒸汽
HP
放空气
OG
去焚烧单元的放空气
TVG
中压蒸汽
NMP
氢气
H
循环冷却水上水
CTWS
次中压蒸汽
MP
仪表空气
IA
循环水冷却回水
CTWR
次中压过热蒸汽
MUP
装置空气
PA
冷冻水A上水
CWAS
低压蒸汽
LP
氮气
N2
冷冻水A回水
CWAR
低低压蒸汽
LLP
除盐水
DMW
热水上水
HWS
低压蒸汽冷凝水
SCL
饮用水
DW
热水回水
HWR
中压蒸汽冷凝水
SCM
锅炉给水
BFW
氢氧化钠溶液
NaOH
低压氮气
LN
紧急氮气
EN
冷冻水B上水
CWBS
冷冻水C上水
CWCS
工业水
IW
冷冻水B回水
CWBR
冷冻水C回水
CWCR
消防水
FW
界外中压蒸汽
OSNMP
界外次中压蒸汽
OSMP
其它生产废水
WW
液化气
LPG
丙烷
C3H8
去焚烧单元介质
V
火炬气
FV
含硫废碱液
WW1
高浓度有机废水
WW2
中浓度有机废水
WW3
正丁烯废水
WW4
含盐废水
WW5
7工艺设备设计规定
7.1设计压力和温度
7.1.1单体设备的设计压力
1）常压容器：
PD=常压，用常压加上系统附加条件校核。
2）内压容器
a）无安全泄放装置：
PD=1.0～1.1P
b）装有安全阀时,一般取PD=1.0～1.1P（当最高工作压力偏高时，可取下限，反之可取上限），且PD≥安全阀的开启压力；
c）装有爆破片时，PD≥最大标定爆破压力；
d）出口管线装有安全阀时,PD≥安全阀的开启压力+流体从容器至安全阀处的压力降；
e）容器位于泵进口侧，且无安全泄放装置时，设计压力取无安全阀泄放装置时的设计压力，且以0.1Mpa（表）外压进行校核；
f）容器位于泵出口侧，且无安全泄放装置时，设计压力取泵的关闭压力。
3）外压容器
a）不设安全控制装置：
取可能出现的最大内外压力差；
b）设安全控制装置：
取1.25倍最大内外压力差。
4）真空容器
a）夹套内为内压的带夹套真空容器
容器壁：
按外压容器设计，设计压力取无夹套真空容器规定的压力值，再加夹套内的设计压力，且必须校核在夹套试验压力下的稳定性；
夹套壁：
按内压容器规定设计。
b）无夹套真空容器
设有安全泄放装置时，设计外压力取1.25倍最大内外压力差值或0.1Mpa（表）进行比较，两者取较小值。
未设有安全泄放装置时，按全真空条件设计[即设计外压力取0.1Mpa（表）]。
P——最高操作（工作）压力，MPaG（根据装置具体情况综合考虑确定。
承受内压的压力容器，其最高工作压力是指在正常使用过程中，顶部可能出现的最高压力；承受外压的压力容器，其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，可能出现的最高压力差值；对夹套容器指夹套顶部可能出现的最高压力差值。
）
PD——设计压力，MPaG；
7.1.2复杂系统的设计压力
当几个设备用同一个安全阀保护时，每个设备的设计压力最低应为事故状态下安全阀泄放条件传递给其的压力。
泵出口的换热器、容器和其他设备，在阀门关闭（无论调节阀还是闸阀）时，要必须承受泵的关闭扬程的设备按下列压力设计：
PD=入口容器的设计压力+泵吸入口的容器HLL液位高度+泵的关闭扬程
若不能获得关闭扬程，按下列压力设计：
PD=入口容器的设计压力+泵吸入口的容器HLL液位高度+120%泵的进出口压差。
7.1.3设计温度
当T≤-20℃，TD为介质正常工作温度减去0℃～10℃；
当-20℃＜T＜15℃时，TD=T-5℃，（但最低仍高于-20℃即：
TD＞-20℃）
当15℃≤T≤350℃时，TD=T+20℃（最低为60℃）
当T＞350℃时，TD=T＋5～15℃
T—最高（或最低）操作温度（根据装置具体情况综合考虑确定），℃；
TD—设计温度，℃；
对反应进料／产物换热器在最大操作温度的基础上至少加25℃，并且要考虑在低负荷时温度分布的变化。
在冷却液断流的情况下，冷却器上游的最大操作温度应作为下游设备的设计温度。
7.1.4用蒸汽吹扫的设备
一般情况下设备均考虑蒸汽吹扫，对开停工过程要用蒸汽吹扫的设备，设备要安装蒸汽吹扫口，并在设备数据表中注明承受蒸汽吹扫条件，并给出蒸汽压力和温度，设备吹扫采用低压蒸汽。
7.1.5用其它介质吹扫的设备
应在设备数据表中注明吹扫介质，并给出吹扫介质的压力和温度。
7.2设备设计条件的确定
设备的最高工作压力、最高（或最低）工作温度不同时出现在一种工况的情况下，不应把所有的苛刻工作条件组合在一起用以确定设计条件。
最高工作压力和最高（或最低）工作温度应与仪表控制系统的超温或超压报警设定值相匹配，与联锁系统设定值相一致。
7.3安全阀
安全阀设置原则上按以下规定执行，如专利商有特殊规定，可按专利商要求执行。
7.3.1一般规定
安全阀的设置要能够满足安全部门对安全阀进行每年检测的要求。
安全阀常规安装在设备上。
当容器可以通过易接近的阀和合适的管线向火炬泄压时，安全阀不设副线。
当容器没有放空线时，安全阀设置副线，按容器放空阀的原则设计安全阀副线大小。
安全阀的出口隔断均应有CSO/CSC标志。
主安全阀入口隔断阀注明CSO，备用安全阀入口隔断阀注明CSC。
安装在临氢系统的安全阀的密封等级至少为ANSI五级。
入口隔断阀和安全阀间应设置放空阀，阀后加丝堵。
若操作压力大于4.0MPa，放空阀为双阀。
烃类蒸气装置的安全阀正常泄放至火炬系统。
用户的政策和环保法规是否允许无毒蒸汽向大气中排放和排放条件。
安全阀排向大气时，可不设尾管和切断阀。
7.3.2特殊规定
对本项目除下列情况外，安全阀不设备用，但应有旁路：
1）处理固体系统的泄压阀要求有备用阀，不需要旁路；
2）压力在10MPaG以上的系统内的泄压阀应有备用阀和旁路；
3）蒸汽发生系统内的泄压阀应有两个独立连接的泄压阀，没有备用件和切断阀。
8工艺管道设计规定
8.1管道设计压力
1）设有安全阀的压力管道，设计压力应大于或等于安全阀定压加静液柱压力。
2）与未设安全阀的设备相连的压力管道，设计压力应大于或等于设备设计压力与静压头之和。
3）泵入口管道的设计压力不应低于吸入设备的设计压力加上入口管道静压之和。
离心泵进口法兰压力等级同泵出口法兰压力等级。
4）无安全泄压设施的离心泵出口与第一个带安全泄放设施的设备间管道设计压力应不低于入口设备的设计压力加管道的静压及泵流量为零时的压差之和。
5）往复泵出口管道的设计压力应大于或等于泵出口安全阀开启压力。
6）压缩机排出管道的设计压力应大于或等于安全阀开启压力加压缩机出口至安全阀沿程最大流量下的压力降
7）真空管道应按外压设计，当装有安全控制装置（真空泄放阀）时，设计压力应取1.25倍最大内外压差；无安全控制装置时，设计压力应取最大内外压差和FV/0.3MPaG二者中较为苛刻的。
8）常温下输送混合液化烃管道的设计压力除考虑操作中压力源的压力外还应考虑最高环境温度下静止时液化烃的饱和蒸气压力。
9）除上述情况外，也可根据管道中介质的最高操作压力按下表选取管道设计压力。
表8.1-1管道的设计压力
最高操作压力P，MPaG
设计压力PD，MPaG
P≤1.8
PD=P+0.18
1.8＜P≤4.0
PD=1.1P
4.0＜P≤8.0
PD=P+0.4
P＞8.0
PD=1.05P
8.2管道设计温度的选取
1）不保温管道
a）当工艺介质温度不大于38℃时，管道设计温度可取60℃。
公用工程介质按公用工程介质设计参数。
b）介质温度大于38℃时，管道的设计温度不应低于95％的介质最高温度，且不低于60℃。
c）外部保温的管道除了经过计算、试验或根据测量所得的操作数据可以选取其它温度外，管道的设计温度应取介质的最高温度。
d）内部保温的管道（用绝热材料衬里），管道的设计温度应由经传热计算的管壁温度或实测的管壁温度来确定。
e）安装在环境温度高于介质最高温度的环境中的管道（已采取防护措施除外），管道设计温度应取环境温度。
f）带夹套的管道应取伴热介质温度为设计温度。
g）安全泄压的管道，应取泄压排放时可能出现的最高或最低温度作为设计温度。
h）要求吹扫的管道，管道设计温度应同时满足操作工况和吹扫工况的要求。
对于需要吹扫的管道，当吹扫介质的操作压力和（或）操作温度比设计条件苛刻时，在管道表中除标注设计压力和设计温度外，还应标注吹扫介质的操作压力和操作温度。
i）如知道管道在正常工作过程中介质的最高（或最低）工作温度或最高工作温度下的壁温，就可将其作为管道的设计温度。
如不知道管道在正常工作过程中介质的最高（或最低）工作温度，可将正常工作温度加上（或减去）一定裕量作为设计温度。
计算原则见下表：
表8.2-1管道设计温度的选取
介质温度
设计温度
T≤-20℃
介质正常工作温度减0℃～10℃或取最低介质温度
-20℃＜T＜15℃
介质正常工作温度减5℃（但最低仍取-20℃）
15℃≤T≤350℃
介质正常工作温度加30℃
T＞350℃
介质正常工作温度加15℃
2）管道设计条件确定的注意事项
a）当介质温度接近所选材料允许使用温度极限时，应结合具体情况慎重选取设计温度，以免增加投资或降低安全性。
若增加温度裕量后会引起更换高一档的材料时，从经济上考虑，允许按工程设计要求，可不加或少加温度裕量，但工艺必须有措施，使操作中不至于超温。
b）当操作压力和相应的操作温度有各种不同工况或周期性的变动时，工艺设计人员应将各种工况数据详细列出并向配管专业加以书面说明。
c）确定管道的设计压力、设计温度时，除考虑正常操作工况外，还应考虑开工、停工工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况等。
d）最高操作压力、最高（或最低）操作温度不同时出现在一种工况时，不应把所有的苛刻条件组合在一起来确定设计条件，这样做是不必要的，也是不经济的。
e）凡介质骤然气化会造成急剧降温的管道，如液化烃等的节流阀或泄压阀后的一段管道，要取可能达到的最低温度作为设计温度。
如果因此导致材料升级，可采取局部伴热的措施，并在管道流程中注明最小伴热长度从而提高设计温度，避免材料升级。
f）当一根管路中隔断阀两侧的管道等级不同时，该隔断阀应按较高等级来选取；如果阀门远离高温集合管（或设备）而在较低温度下操作时，阀门可按较低等级来选取；但阀门及其配对法兰应能承受阀门两侧管道的水压试验。
g）管道中的“盲肠”、放空、排凝部分，当其预计最低温度是冬季最低环境温度时，应核对按照主管道所选的管道等级能否符合最低环境温度的要求，否则应修改管道等级或采取局部伴热的措施。
9设备和管线的吹扫
9.1
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