化工設計第七章

1、化工設計第七章第1頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二工藝專業(yè)在初步設計階段向其他專業(yè)提供第一次設計條件，各專業(yè)根據(jù)條件確定各自的方案，開始設計。在施工圖設計階段，提供二次條件，為各專業(yè)完善設計提供條件。化工設計工藝設計總圖設計設備設計管路設計土建設計電氣設計自控設計給排水設計采暖通風設計技術經(jīng)濟非工藝設計7.1 土建設計設計內(nèi)容：全廠所有建筑物、構筑物，包括框架、設備基礎、平臺、爬梯等構件設計。第2頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二建筑專業(yè)結構專業(yè)根據(jù)建筑標準，對化工廠各類建筑物進行設計；根據(jù)建設單位環(huán)境，提出新建建筑物的立面處理和內(nèi)外裝修標準；說明

2、墻體、門、窗、地平、樓面和屋面的工程做法對有防腐、防爆、高溫等特殊要求的車間提出處理措施。確定地基處理方案、廠房結構型式；對主要結構構件如基礎、柱、樓層梁、板、屋架等進行設計和選型；說明地區(qū)性特殊問題、在設計中采取的措施及對施工的特殊要求等。第3頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二化工建筑設計中應注意以下幾方面的問題：(1) 有易燃、易爆產(chǎn)品及危險的生產(chǎn)車間必須在建筑結構和布置上考慮防火、防爆要求，并采取必要的措施。(2) 要考慮建筑結構的耐腐蝕性。(3) 散發(fā)有害氣體的車間，建筑上要保證工人的操作環(huán)境衛(wèi)生和安全。(4) 考慮特殊的溫度和濕度要求。(5) 有強烈震動的機械裝

3、置的工藝車間，如離心機、壓縮機、破碎機等，要考慮建筑結構的抗震要求和堅固性。第4頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二7.2 設備設計對于非標準設備則由工藝專業(yè)提供工藝參數(shù)，由設備專業(yè)進行設計，圖紙交付設備制造廠進行制造?；どa(chǎn)中的反應器、換熱器、分離器、貯運容器等都屬于壓力容器。(1) 按壓力大小將容器分為四個等級低壓容器：0.1 p1.6MPa中壓容器：1.6 p10.0MPa高壓容器：10.0 p100MPa超高壓容器： p100MPa常壓容器p0.1MPa和真空容器不屬于壓力容器范圍。(2) 按壓力容器監(jiān)察規(guī)程將容器分為三類第5頁，共29頁，2022年，5月20日，

4、1點15分，星期二介質(zhì)性質(zhì)非易燃無毒/輕毒性易燃中度毒性高度毒性/極度毒性PV值/MPam0.5100.2低壓/MPa0.1P1.6換熱容器分離容器一類容器儲存容器反應容器管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器中壓/MPa1.6P10換熱容器二類容器分離容器儲存容器反應容器管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器第6頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二介質(zhì)性質(zhì)非易燃無毒/輕毒性易燃中度毒性高度毒性/極度毒性PV值/MPam0.5100.2高壓/MPa10P100換熱容器分離容器三類容器儲存容器反應容器管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器使用強度級別較高材料制造壓力容器移動式壓力容器球形儲罐(容積50m

5、)低溫液體儲存容器(容積5m )注：表中P第7頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二國家監(jiān)察部門規(guī)定：無論是設計單位或是制造單位，必須經(jīng)過申報與考核，方可取得進線一類、二類或三類容器設計的設計許可證，或制造許可證。7.3 電氣設計電氣部分包括動力、照明、避雷、弱電、變電、配電等。一、供電1. 供電電壓及負荷等級化工生產(chǎn)用電電壓最高為 6000V，中小型電機為 380V；輸電網(wǎng)是高壓電，一般在 10330kV 范圍內(nèi)，須經(jīng)過變壓才能使用。車間高壓一般為 6000V 或 3000V(多為6000V)，低壓為380V。150kW以上電機選用 6000V，150kW以下電機選用 38

6、0V；當高壓為 3000V 時，100kW 以上電機選用 3000V，100kW 以下電第8頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二根據(jù)設備要求，將其電力負荷分成一級負荷、二級負荷、三級負荷。一級負荷要求最高，用電設備要求連續(xù)運轉，突然停電將造成火、爆炸、機械損爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范（GB50058-92）根據(jù)爆炸性物質(zhì)出現(xiàn)的頻繁程度、持續(xù)時間與危險程度，將爆炸性氣體環(huán)境分為 0 區(qū)、1 區(qū)和 2 區(qū)三個危險區(qū)域。0 區(qū)：正常情況下，連續(xù)、短時間頻繁出現(xiàn)或長時間存在爆炸性氣體混合物的環(huán)境；1 區(qū)：正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境；2 區(qū)：正常運行時不可能出現(xiàn)

7、爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的環(huán)境 。第9頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二在下列情況，危險區(qū)域等級要作相應變動： 離開危險介質(zhì)設備在7.5m之內(nèi)的立體空間，對于通風良好的敞開式、半敞開式廠房或露天裝置區(qū)可降低一級； 封閉式廠房中爆炸和火災危險場所范圍由以上條件按建筑空間分隔劃分，與其相鄰的隔一道有門墻的場所，可降低一級； 如果通過走廊或套間隔開兩道有門的墻，則可作為無爆炸及火災危險區(qū)； 而對地坑、地溝因通風不良及易積聚可燃介質(zhì)區(qū)要比所在場所提高一級。第10頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二電器設備選擇：區(qū)域爆炸危險等級確定后，根

8、據(jù)不同情況選擇相應的防爆電器。屬于 0 區(qū)、1 區(qū)和2區(qū)的都應選用防爆電器，線路應按防爆要求敷設。防爆電氣設備應根據(jù)爆炸危險環(huán)境區(qū)域和爆炸物質(zhì)的類型、級別、組別選型。防爆安全型(標志A)、隔爆型(標志B)、防爆充油型(標志C) 、防爆通風(或充氣)型(標志F)防爆安全型火花型(標志H)防爆特殊型(標志T)。第11頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二防爆電器選型危險區(qū)域電機0區(qū)、1區(qū)隔爆、防爆通氣、充氣型2區(qū)任何一種防爆型2區(qū)防濺式、封閉式表固定電 安裝器和 移動式儀隔爆、防爆充油、防爆通風充氣、安全火花型隔爆、防爆充氣、安全火花型任何一種防爆型隔爆、防爆充氣、安全火花型防塵

9、型除防爆充油型外，任何一種防爆型或密封型攜帶式隔爆、防爆安全型隔爆、安全火花型隔爆乃至密封型照明燈具固定安裝及移動式隔爆、防爆充氣型隔爆安全型防塵型攜帶式隔爆型隔爆型隔爆、防爆安全型乃至密封型變壓器通訊電器配電裝置隔爆、防爆通風型隔爆、防爆充油防爆通氣、安全火花型隔爆、防爆通風充氣型隔爆安全花型、防爆充油型隔爆安全型任何一種防爆型防塵型密封型密封型第12頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二二、電氣設計條件1. 動力設計條件生產(chǎn)特點，用電要求； 提出設備布置平面圖，標明用電設備的名稱和位置；提供用電設備條件表，如表 8-4 所示；電加熱表（溫度、控制精度、熱量、工作時間）；用

10、電設備的自控要求及其他用電量。2. 照明條件在設備平面布置圖上標明照明位置及照明度；照明地區(qū)的面積和體積及照度；照明四周的環(huán)境要求；特殊要求，如事故照明、檢修照明、接地等。第13頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二3. 弱電標明弱電設在設備平面布置圖上位置(電訊設備、儀表用電位置)；設置火警信號、警衛(wèi)信號；生產(chǎn)聯(lián)系訊號、電話、揚聲器、電視監(jiān)視器等。4. 避雷設計按建設物防雷設計規(guī)范（GB5005794）執(zhí)行，根據(jù)工業(yè)建筑的防雷等級，針對不同情況采取相應的防雷措施。防雷等級分類： 第一類：建筑物中存在爆炸物或經(jīng)常產(chǎn)生爆炸性混合物，故有可能由于電火花而引起爆炸者。 第二類，類似

11、于第一類，但僅在事故時才能形成爆炸性混合物的場合，且不致引起大破壞和人身死亡者。 第三類，不屬于第一類和第二類，但還需要保護的建筑物，如水塔、煙囪、木材加工車間等。第14頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二7.4 自控設計（略）7.5 給排水設計生產(chǎn)用水工藝用水、冷卻用水和鍋爐給水輔助生產(chǎn)用水清洗設備及清洗工作環(huán)境用水生活用水消防用水化工工業(yè)用水水源自備水源深井水(地下水)或河流水、湖泊水(地面水)市政供水系統(tǒng)第15頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二給排水水質(zhì)要求：SH 3099-2000 石油化工給排水水質(zhì)標準SHJ 1080-1991 煉油廠給排水

12、水質(zhì)標準第16頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二一、采暖 采暖在冬季調(diào)節(jié)生產(chǎn)車間及生活場所的室內(nèi)溫度，達到生產(chǎn)工藝及人體生理要求，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的正常進行。 按采暖系統(tǒng)蒸汽壓力分低壓和高壓(界線為0.07MPa)，常采用0.050.07MPa低壓蒸汽采暖系統(tǒng)。 還可采用熱風采暖系統(tǒng)將空氣加熱到一定的溫度（70）送入車間，它除采暖外還兼有通風作用。7.6 采暖通風設計第17頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二二、通風通風作用：排除車間余熱、余濕、有害氣體及粉塵。通風方式：(1) 自然通風設計中指的是有組織的自然通風（可以調(diào)節(jié)和管理），可利用室內(nèi)外空氣溫差引

13、起的相對密度差和風壓進行自然換氣。(2) 機械通風分三種 局部通風局部吸風罩； 全面通風； 有毒氣體的凈化和高空排放。第18頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二7.7 安全防火一、安全技術措施1. 生產(chǎn)和貯存按危險化學品火災危險性分類 貯存易燃、可燃液體的火災危險性分類按閃點分甲，乙，丙類，即：甲級貯存，乙級貯存，丙級貯存(庫存) 工藝裝置及其設備、機械、建筑物火災危險性分類按危險化學品的閃點、自燃點、爆炸下限及其性質(zhì)等將生產(chǎn)車間分為甲，乙，丙，丁，戊類別；即：甲級生產(chǎn)，乙級生產(chǎn).第19頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二第20頁，共29頁，2022年，

14、5月20日，1點15分，星期二第21頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二化工設計電子課件第22頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二化工設計電子課件第23頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二化工設計電子課件第24頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二耐火等級建筑層數(shù)防爆電機電氣甲級生產(chǎn)貯存1.2級單層隔爆型乙級生產(chǎn)貯存1.2級13層放寬（充砂型，充油型）丙級生產(chǎn)貯存13級放寬2. 預防形成爆炸性混合物 防止泄漏：防危險化學品的跑，冒，滴，漏； 惰性介質(zhì)保護：N2、CO2、水蒸汽等； 通風換氣； 安全監(jiān)測及連鎖（如多位閥

15、） 色標：如氣焊的氧氣膠管為黑色（或藍色），乙炔膠管為紅色。 根據(jù)不同危險類型采取相應的安全措施。第25頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二3. 消除著火源著火源主要有： 電能轉化為著火源：電火花，電弧，靜電放電，短路，雷擊，電磁輻射(BP機、手機等)； 機械能轉化為著火源：摩擦，撞擊，絕熱壓縮等； 化學能轉化為著火源：自熱自燃，化學反應熱，各種明火(爐子，噴燈，煙頭) 熱表面：煙囪，暖氣片，熾熱物體 光能(日光照射)轉化為著火源等。采取安全措施：如靜電防護，防雷，防爆電機電器，保護性接地接零，機器潤滑消除摩擦，采用不產(chǎn)生火花的工具（銅制工具），嚴禁煙火，防日曬等等。第26

16、頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二4. 限制火災蔓延的措施如防火門，阻火裝置(細孔銅網(wǎng)等)，防爆泄壓裝置(防爆膜爆破片)等。5. 安全間距防止燃燒三個基本條件的相互作用，如規(guī)定氣焊工作點距乙炔瓶10m以上；電石庫距鑄工車間30m以上等。6. 工藝參數(shù)的控制工藝參數(shù)主要指溫度、壓力、流量、物料配比等。防超壓：壓力表，安全閥等；防超溫：溫度計，連鎖等；防泄漏：氣密性檢驗等。第27頁，共29頁，2022年，5月20日，1點15分，星期二7. 運輸安全要求8. 儲存安全要求 在選擇工藝操作條件時，對物料配比要避免可燃氣體或蒸氣同空氣的混合物落在爆炸極限范圍內(nèi)； 需要使用溶劑時，在工藝生產(chǎn)允許的前提下，設計上盡量選用火災危險性小的溶劑； 使用的熱源盡量不用明火(可采用蒸汽或熔鹽加熱) ； 在易燃易爆車間設置