化工设计的程序文件Word文档下载推荐.docx
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安装结束探伤、水压实验、气密性实验
12、
调试整个系统（包括设备运行情况，自动化仪表零点及满量程设定，自动化系统静态与动态调试等）
13、
试车，检查各个方面是否运行正常。
化工设计的原则
在整个化工设计过程中，我们必须熟悉他的原则和精神，从而贯彻到其中去。
把化设计工中的细节进行灵活运用，既符合规范，又不造成对生产的违背。
实现对资源的最大利用。
现在我们对化工设计的要求及相关的内容进行进一步的了解。
因为在化工生产中，安全是第一性的，所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。
熟悉我们的原材料和产品性质，以便我们对号入座。
化工规范把物品的危险程度分为五个等级（详细见GBJ16-87），他的划分主要是综合生产过程中所使用、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等情况来决定的。
根据危险等级的不同，我们才能确定防火间距、防爆等级。
他对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材的选用起到决定性的作用。
在甲、乙、丙、丁、戊五个等级中，我公司绝大多数原材料是甲级危险物。
他是这样定义的：
闪点小于28℃的液体
爆炸极限小于10％的液体
常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质
常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质
遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇到有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂
受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质
在密闭设备内操作温度等于或大于物质本身自燃点的生产
B、在这几个条件中，只要满足一个条件，即框入甲级防爆，象苯、甲苯、丙酮等都属于甲级危险物品。
对于甲级危险物品，有关规定是这样的：
1.地上甲级固定顶立式储罐防火间距：
当单储罐体积大于1000立方米，储罐间距0.6D（D为储罐直径），当储罐间距小于等于1000立方米时，储罐间距0.75D。
但是同时又规定，单罐容量不超过1000立方米的甲乙类液体的地上式固定储罐之间的防火间距，如采用固定冷却消防方式时，其防火间距可不小于0.6D。
还规定装有液下喷射泡沫灭火设备、固定冷却水设备和扑救防火堤内液体火灾的泡沫灭火设备时，储罐之间的间距可适当减少，但地上储罐不宜小于0.4D。
2.地上甲级固定顶立式储罐与工艺装置之间的防火间距必须大于25米；
与甲类物品仓库的防火间距在25米—35米之间（视储罐的大小定）。
3.甲级工艺装置与配电室、泵房之间的防火间距不宜小于20米，最低不小于15米；
与明火及散发地点的防火间距不宜小于30米；
与污水处理厂的防火间距不宜小于30米。
与厂外道路（路边）防火间距15米；
与厂内主要道路（路边）防火间距10米；
与厂内次要道路（路边）防火间距5米；
与民用建筑之间的防火间距不小于25米；
与重要公共建筑之间的防火间距不小于50米。
4.有爆炸危险的甲级防爆厂房应独立设置，并采用敞开或半敞开的厂房，并应采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架或排架结构，钢柱应采用防火保护层；
厂房安全出口不应少于两个。
5.控制室与生产装置之间的距离不少于15米，而且应离开电气防爆区（危险区）。
如果必须在防爆区，则朝向危险区的墙不开门窗，而且采取防爆正压措施，使室内保持5—10mm水柱正压，以免危险气体进入控制室。
另外，还需考虑其他因素：
A：
布置在有毒气体设备的上风头
B：
注意要离开高温、高压及盛有可燃性或有毒性物质的设备
C：
控制室至少要有一面不朝向生产设施
关于在爆炸性气体环境防爆等级的划分：
举例说明dⅡBT4
d代表隔爆型，此项代表爆炸性气体环境电气设备的选型，即在爆炸性气体区域（0区、1区、2区）不同电气设备使用安全级别的划分。
如旋转电机选型分为隔爆型（代号d）、正压型（p）、增安型（e）、无火花型（n）；
灯具类选型分为隔爆型（代号d）、增安型（e）；
信号、报警装置选型分为本质安全型（ia、ib）、隔爆型（代号d）、增安型（e）。
ⅡB代表气体或蒸气爆炸性混合物等级的划分，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三种，其中ⅡA最低（如通常的烷烃甲烷乙烷；
芳香烃苯、甲苯），ⅡB类主要有丙炔、乙烯、环丙烷、1，2-环氧丙烷、焦炉煤气等；
ⅡC最高（主要有氢、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤气等。
这些等级的划分主要是依照最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MICR）来区分的。
T4代表135＜T≤200℃，它的定义是指能引燃某种介质的温度分组的划分。
主要分为T1——450℃＜T、T2——300＜T≤450℃、T3——200＜T≤300℃、T4——135＜T≤200℃、T5——100＜T≤135、T6——85＜T≤100℃.
术语解释：
7．1闪点：
又称闪燃点。
可燃性液体性质的指标之一。
是液体表面上的蒸气和空气的混合物与为火接触而初次发生蓝色火焰的闪光时的温度。
在标准仪器中测定，有开杯式和闭杯式两种。
一般前者用于测定高闪点液体，后者用于测定低闪点液体。
温度比着火点低些。
可燃性液体的闪点和着火点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小，对运输、储存和使用的安全有极大的关系。
C、厂区（装置）管廊及道路的设计：
管廊在道路上空横穿时，其净高度为：
次要道路（装置内道路一般为次要道路）4.5m以上;
主要道路（主干道）:
6m以上;
铁路7m以上。
管廊有支架时要按支架底高计算。
管廊下检修通道的净高不小于3.1m。
管线穿越平台、人行道上空时净高度不少于2.1米。
联合装置并排布置时，设公用的检修（兼消防）道路，道路宽5.2—6m、次要道路4.5m。
D、其中泵的安装与排布都一定的要求，必须符合安全生产及检修的需要，另外还应当考虑到操作面的间距。
泵间的操作通道净距不小于1m，泵前操作通道不小于1.25m，泵的检修通道不小于3.5m，以便于吊车与卡车进入，小型泵的检修通道宽度可减到2.5m。
布置大小不一样的泵时，一般有三种方式：
1．
泵出口中心线取齐，优点是操作面方便统一。
2．
泵基础面取齐，便于设置排污管或排污沟以及基础施工方便。
3．
动力端基础面取齐。
优点是电缆接线容易且经济，泵的开关与电流表在一条线上取齐，电动机易操作。
当然如果泵的大小差异太大，会造成吸入管太长
其他要注意的是阀门手轮到邻进泵的突出部分或柱子的间距最少为750mm，电动机之间距离为1.5—1.8m。
泵在安装时，一般基础面比地坪高200—600mm，安装高度要统一。
当然在考虑安装高度时，应把泵的气蚀余量因素考虑在内（所谓气蚀现象是指当液体进入泵内第一级叶轮时的静压力低于或等于该温度下的饱和蒸气压时，液体发生气化，产生气泡，随液体流入较高压力处，气泡突然凝结，周围液体快速集中，产生水力冲击，这种气化和凝结产生的力量对泵的充蚀、振动和性能下降的现象称之为气蚀现象）。
在泵吸入口前安装过滤器时，其基础高度应考虑过滤器清洗与拆卸的方便。
另外还要考虑排水漏斗与埋地管。
若泵从池内抽液，吸管底部要设底阀，泵启动时要有灌入吸入高度的液柱高度。
泵出口切断阀应尽量考虑用阻力比较小的阀门如闸阀尽量不要用截止阀，以降低压力降，防止对泵造成损伤。
泵出口压力表，应安装在泵出口与第一个切断阀之间。
泵的轴承一般需要冷却水冷却，冷却水管应设检流器或漏斗，观察水流情况，防止断流，冬天要注意防冻。
离心泵（如水泵）的泵体上部应设放空口，底部应设放净口。
化工用泵的选择
在泵的选择上，要考虑到不同泵的特点。
泵的分类按照泵作用于液体的原理分为叶片式和容积式两大类，叶片式泵是由泵内的叶片在旋转时产生的离心力作用将液体吸入或排出。
容积式泵是由泵的活塞或转子在往复或旋转运动产生挤压作用将液体吸入或压出。
叶片式泵因泵内叶片结构不同分为离心泵、轴流泵、旋涡泵。
容积式泵又分为活塞（柱塞）泵、转子泵。
4.1.1离心泵
输送温度下液体粘度不大于650mm2/S，否则泵的效率下降较大。
（当粘度大于650mm2/S时，离心泵的性能下降很大，一般不选用离心泵，但由于离心泵输液无脉动，不须要安全阀且流量调节简单，因此在化工生产中也罢常看到离心泵用于输送粘度达1000mm2/S的液体）。
流量较大，而扬程相对教低
液体中溶解或夹带的气体不大于5%（体积）
液体中含有固体颗粒时，宜选用特殊离心泵（如泥浆泵）
要求流量变化大、扬程变化小，宜选用平坦的流量---扬程曲线的离心泵，要求流量变化小、扬程变化大，宜选用陡降的流量---扬程曲线的离心泵。
4.1.2容积式泵
输送温度下液体粘度大于650mm2/S，
流量较小而扬程相对较高，宜选用往复泵。
液体中溶解或夹带的气体允许稍大于5%（体积）
液体需要准确计量时，可选用柱塞式计量泵，液体要求严格不漏时，可选用隔膜计量泵
润滑性能差的液体不应选用齿轮泵和三螺杆泵，可选用往复泵。
流量较小，温度较低、压力要求稳定的，宜选用转子泵或双螺杆泵。
4.2根据装置所需流量和扬程,按泵的分类及适用范围初步确定泵的选型,因离心泵结构简单,输液无脉动、流量调节简单，因此除离心泵难以胜任的场合外，尽可能选用离心泵。
泵的选型确定后，就可以根据工艺装置参数和介质特性选择泵的系列和材料。
然后再根据泵厂提供的样本和有关技术资料确定泵的具体型号（规格）。
4.3对于特殊介质的输送
类型
适用粘度范围mm2/s
叶片式泵
离心泵
＜150
旋涡泵
＜37.5
容积式泵
往复泵
＜850
计量泵
＜800
旋转活塞泵
200~10000
单螺杆泵
10~560000
双螺杆泵
0.6~100000
三螺杆泵
21~600
齿轮泵
＜2200
泵输送含气液体时,泵的流量、扬程、效率均有所下降。
含气量愈大，效率下降愈快。
随着含气量的增加，泵出现额外的噪声、振动，严重时加剧腐蚀或出现断流、断轴现象。
为保证泵的运转可靠，可采取措施降低液体内的含气量：
4.3.1、吸液池的结构型式和泵吸入管的布置应使各并联泵能等量吸入液体，泵吸入量口在吸液池内应具有一定的淹没深度，离池底有一定的悬空高度。
4.3.2吸液池的进液管、回流管、废液收集管要远离泵的吸入管口，以免气泡尚未消失时就被泵吸入。
同时吸入管不能放在池中央，也不能太靠近池壁，一般要离池壁大于1。
5D，以免产生旋涡或抽空。
保证管路接头处密封良好，避免空气漏入。
吸入管路布置时应避免形成空气囊的部位。
4.3.3输送含固体颗粒的液体时，悬浮在液体中的固体颗粒既不能象液体那样吸收、贮存或传递能量，又不能将动能传递给液体。
固体颗粒的存在使泵扬程、效率均较输送清水时低。
4.3.4输送易汽化液体，主要考虑易汽化液体的特点对泵的影响：
4.3.4.1泵入口压力高
4.3.4.2汽化压力随温度而剧变。
4.3.43对泵的轴封要求严，及泵的吸入压力对物料汽化的影响。
4.3.5对于输送不允许泄漏的液体,应采用无密封泵（磁力驱动泵和屏蔽泵）或带泄漏收集、报警等装置的机械密封泵。
磁力驱动泵与屏蔽泵比较：
项目
磁力驱动泵
屏蔽泵
隔离套（或屏蔽套）厚度
3倍于屏蔽泵屏蔽套的厚度
隔离套（或屏蔽套）破坏的后果
介质漏向大气
有第二防泄漏套（电机外壳）可阻止介质漏向大气，但易损坏电机定子
效率
稍低
稍高
遥控操作
目前没有
可以
制造技术和设备
要求较低
要求较高
驱动机
标准电机或汽轮机
专用电机
噪音
稍大（电机带风扇）
稍小（电机不带风扇）
轴向长度
较长
较短
联轴器
有联轴器，需对中找正
无联轴器
轴承磨损监视器
处于试用阶段
有
价格
基本相近
正常维护检修
易
难
适用范围
功率KW/温度℃/压力MPA
良好
常压常温、清洁不易汽化的介质
一般不适用
有专用型号
含固体颗粒的介质
一般不适用含固体颗粒稍高的场合，尤其不适用于含铁粒子的场合
有专用于含固体颗粒介质的型号（需外部清洗冲洗液）
高融点易结晶的介质
强腐蚀性介质
不适用（由于屏蔽套的限制）
4.3.6对于输送腐蚀性介质应选用耐腐蚀泵，其特点是其过流部分采用耐腐蚀性材料，其余不耐腐蚀的零件，如托架应防止受到腐蚀。
密封环（口环）间隙比水泵大些，避免在小流量下工作，以免液体温度升高加剧腐蚀。
停车时应及时关闭吸入阀，或采用停车密封以免介质漏出泵体。
常用的金属泵，其过流部件的材质有：
普通铸铁、高硅铸铁、不锈钢、高合金钢、钛及其合金等，可根据介质特性和温度范围选用不同的材质。
高合金钢、钛及其合金的价格高，除万不得已一般应避免选用。
金属泵的耐温、耐压及工作稳定性一般优于非金属泵。
非金属泵过流部件材质有：
聚氯乙烯、玻璃钢、聚丙烯、F46、氟合金、PVDF、超高分子量聚乙烯、石墨、陶瓷、搪玻璃等。
也应根据介质的特性和温度范围选用材质。
一般非金属的耐温、耐压一般比金属差。
因此常用于流量不大且温度、使用压力较低和场合。
4.3.7真空泵的选用：
真空泵是为了获取低于常压的真空度而使用的一种泵，通常它的分类是通过真空度的大小或抽气速率的多少来确定泵的类型。
通常可分为旋片式、容积式（活塞式、螺杆式）、水环式。
有几种指标可以说明真空泵的性能：
A、真空度：
以绝对压力P表示，单位Kpa、Tor、mmHg
（1个大气压=101.325Kpa=1Torr=760mmHg=1.01325bar
B、抽气速率：
指在单位时间内，真空泵吸入口吸入的气体体积（指常温常压下的体积流量）。
单位立方：
立方米/小时、升/秒。
真空泵的抽气速率与吸入压力有关，吸入压力愈高，抽气速率愈大。
C、极限真空：
是指真空泵抽气时间能达到的稳定最低压力值，也称最大真空度。
D、各种泵的选用：
机械泵
活塞泵
仅适用于真空度低，含水蒸气少的场合
如W型往复式真空泵
叶片泵
排气量大的场合，必需加辅助泵
旋片式真空泵，抽气速率较低
分子泵
适用于工作精度高场合
水环泵
适用真空度低，如排除水蒸气的场合
喷射泵
水喷射泵
以0.2~0.3MPA水为动力，适用于排除水蒸气和冷凝性气体
是利用流体流动时静压能与动压能相互转换的原理来吸送流体的。
蒸汽喷射泵
对各种气体均能适应，按不同要求可选择不同级数
油扩散泵
适合于高真空度
分子离心泵
阀门是介质流通或压力系统中的一种设施，它用来调节介质的流量或压力。
其功能包括切断或接通介质，控制流量，改变流量，改变介质流向，防止介质回流，控制压力或泄放压力。
4.1依照阀门的用途和作用来分，可分为：
切断阀类（其作用是接通和截断管路内的介质，如球阀、闸阀、截止阀、蝶阀和隔膜阀）；
调节阀类（其作用是用来调节介质的流量、压力的参数，如调节阀、节流阀和减压阀等）；
止回阀类（其作用是防止管路中介质倒流，如止回阀和底阀）；
分流阀类（其作用是用来分配、分离或混合管路中的介质，如分配阀、疏水阀等）；
安全阀类
依驱动形式来分，可分为：
手动阀；
动力驱动阀（如电动阀、气动阀）；
自动类（此类不手须外力驱动，而利用介质本身的能量来使阀门动作，如止回阀、安全阀、自力式减压阀和疏水阀等）
依公称压力分类可分为：
真空阀门（工作压力低于标准大气压）；
低压阀门（公称压力小于或等于1.6Mp）;
中压阀门（公称压力为2.5MPA、4.0MPA、6.4MPA）；
高压阀门（公称压力10MPA—80MPA）；
超高压阀门（大于100MPA）
按温度等级分类可分为：
超低温阀门（工作温度低于—80℃）；
低温阀门（工作温度介于—40℃~—80℃）；
常温阀门（工作温度高于—40℃，而低于或等于120℃）；
中温阀门（工作温度高于120℃，而低于450℃）；
高温阀门（工作温度高于450℃）
通常分类法是按照既考虑工作原理和作用，又考虑阀门结构，此为国内通常分类法，可分为：
闸阀；
蝶阀；
截止阀；
止回阀；
旋塞阀；
球阀；
夹管阀；
隔膜阀；
柱塞阀等。
4．2下面介绍一下各种阀门的优缺点：
闸阀：
闸阀是指关闭件（闸板）沿通道轴线的垂直方向移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。
一般，闸阀不可作为调节流量使用。
它可以适用低温压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质。
但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。
优点：
①流体阻力小；
②启、闭所需力矩较小；
③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制；
④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；
⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好；
⑥结构长度比较短。
缺点：
①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大；
②在启闭过程中，密封面人相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象；
③一般闸阀都有两个密封面，给给加工、研磨和维修增加了一些困难；
④启闭时间长。
蝶阀：
蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°
左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。
①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，别用于大口径阀门中；
②启闭迅速，流阻小；
③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。
可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。
①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就将进95%以上。
②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。
一般工作温度在300℃以下，PN40以下。
③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。
球阀：
是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°
实现开启和关闭的目的。
球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。
①具有最低的流阻（实际为0）；
②因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中；
③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封；
④可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。
快速启闭阀门时，操作无冲击。
⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；
⑥工作介质在双面上密封可靠；
⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；
⑧结构紧凑、重量轻，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；
⑨阀体对称，尤其是焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力；
⑩关闭件能承受关闭时的高压差。
⑾全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受浸蚀，最高使用寿命可达30年，是石油、天然气管线最理想的阀门。
①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。
但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。
所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。
而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。
超过此温度，密封材料就会老化。
而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。
②它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。
截止阀：
是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。
根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。
由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。
因此，这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。
①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小，因而耐磨。
②开启高度一般仅为阀座通道的1/4，因此比闸阀小得多；
③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修。
④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。
一般蒸汽阀门都用截止阀。
①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；
②由于行程较长，开启速度较球阀慢。
旋塞阀：
是指关闭件成柱塞形的旋转阀，通过90°
的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。
阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。
其原理与球阀基本相似，球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的，其主要用于油田开采，同时也用于石油化工。
隔膜阀：
是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。
阀痤可以堰形，也可以是直通流道的管壁。
①操纵机构与介质通路隔开，不但保证了工作介质的纯净，同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封，除非在控制有害介质中作这安全设施使用；
②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体，二者均可以采用多种不同的材料，因此该阀能理想控制多种工作介质，尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。
③结构简单，只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。
该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内完成。
①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制，较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难，故隔膜不宜用于较大的管径，一般应用在DN≤200mm以下的管
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