化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序.ppt

1、2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,1/26,主講：李昶紅 材料與化學(xué)工程學(xué)院 E-mail: 2012年 秋,Chemical Process Design,化 工 工 藝 設(shè) 計(jì),2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,2/26,化工工藝設(shè)計(jì)以化工生產(chǎn)車間(裝置)的工藝設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，講述與國際化工設(shè)計(jì)相接軌、目前國內(nèi)通用的化工設(shè)計(jì)的原則、方法、設(shè)計(jì)程序與技巧，和各種化工工藝圖與化工設(shè)備圖的繪制與閱讀方法，以及計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)計(jì)算與繪圖中的應(yīng)用。 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對化工生產(chǎn)車間（裝置）設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟有較全面的了解，并

2、具有初步的化工裝置設(shè)計(jì)能力。 通過本課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解訣實(shí)際工程問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的工程概念和技術(shù)經(jīng)濟(jì)意識，熟悉化工設(shè)計(jì)的常用規(guī)范，使學(xué)生具備化學(xué)工程師的基本素質(zhì)。,化工工藝設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容、性質(zhì)與基本要求,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,3/26,基本要求 1 掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序、基本規(guī)律、基本方法、主要規(guī)范 和基本思維方式； 2 給學(xué)生以扎實(shí)的化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)； 3 掌握工藝方案選擇和工藝流程設(shè)計(jì)、以及車間設(shè)備布置和管 道布置的原則、方法和步驟； 4 掌握物料衡算、熱量衡算及設(shè)備的選型

3、與工藝計(jì)算的原理和方 法，并能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝計(jì)算； 掌握工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖及化工設(shè)備圖的表達(dá)內(nèi)容、繪制方法和閱讀方法，并能運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪制工藝流程圖、設(shè)備布置圖和化工設(shè)備圖； 6 了解非工藝專業(yè)的設(shè)計(jì)及概算的內(nèi)容，設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法，為非工藝專業(yè)提供設(shè)計(jì)條件。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,4/26,主要內(nèi)容 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序 工藝流程設(shè)計(jì) 物料衡算和能量衡算 設(shè)備的工藝設(shè)計(jì) 車間布置設(shè)計(jì) 管路布置設(shè)計(jì) 非工藝專業(yè)基本知識 工程設(shè)計(jì)概算,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,5/26,第一章

4、化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,Chemical Process Design,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,6/26,主要內(nèi)容 1.1 化工設(shè)計(jì)的種類 1.2 化工廠設(shè)計(jì)的工作程序 1.3 化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及內(nèi)容 1.4 設(shè)計(jì)文件 1.5 計(jì)算機(jī)在化工廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,重點(diǎn)難點(diǎn) 化工設(shè)計(jì)的種類 化工廠設(shè)計(jì)的工作程序,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,7/26,教學(xué)內(nèi)容： 理解概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)的概念與內(nèi)容。 重點(diǎn)和難點(diǎn)： 重點(diǎn)是理解概念設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)的區(qū)別與聯(lián)系，特別要掌握國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、

5、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)與國外的工藝設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)及詳細(xì)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與區(qū)別。,1.1 化工設(shè)計(jì)的種類,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,8/26,根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)分類 1 新建項(xiàng)目設(shè)計(jì) 2 重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì) 3 已有裝置的改造設(shè)計(jì),根據(jù)化工過程開發(fā)程序分類,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,9/26,國外各設(shè)計(jì)階段的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及成品 1、工藝設(shè)計(jì) 與國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類似 (1) 工藝流程圖(PFD) (2) 工藝控制圖(PCD) (3) 工藝說明書 (4) 物料平衡表 (5) 工藝設(shè)備表 (6) 工藝數(shù)據(jù)表 (7) 安全

6、備忘錄 (8) 概略布置圖 (9) 各專業(yè)設(shè)計(jì)條件,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,10/26,根據(jù)化工過程開發(fā)程序分類 1 概念設(shè)計(jì) 2 中試設(shè)計(jì) 3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 4 工程設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì) 擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 施工圖設(shè)計(jì),2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,11/26,1.2 化工設(shè)計(jì)的工作程序,教學(xué)內(nèi)容 了解從項(xiàng)目建議書到投料試車的化工廠設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容和程序。理解項(xiàng)目建議書、可行性研究、設(shè)什任務(wù)書、擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)掌握擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容和工作程序。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)

7、計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,12/26,化工廠設(shè)計(jì)的工作程序，見圖1-2。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,13/26,項(xiàng)目建議書是進(jìn)行可行性研究和編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的依據(jù)，根據(jù)原化工部化計(jì)發(fā)(1992)995號化工建設(shè)項(xiàng)目建議書內(nèi)容和深度的規(guī)定(修訂本)中的有關(guān)規(guī)定制訂。,1.2.2 可行性研究,1.2.1 項(xiàng)目建議書,可行性研究是以擬建項(xiàng)目進(jìn)行全面分析及多方面比較，對其是否應(yīng)該建設(shè)及如何建設(shè)作出論證和評價(jià)，為上級機(jī)關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計(jì)任務(wù)書提供可靠的依據(jù)。 根據(jù)原化工部化計(jì)發(fā)(1997)426號化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定(修訂

8、本) 和中石化1997咨字345號石油化工項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制規(guī)定中的有關(guān)規(guī)定制訂。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,14/26,1.2.3 編制設(shè)計(jì)任務(wù)書,可行性研究呈報(bào)給上級主管部門，當(dāng)被上級主管部門認(rèn)可后，便可根據(jù)化工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書，以作為設(shè)計(jì)項(xiàng)目的依據(jù)。,1.2.5 施工圖設(shè)計(jì),施工圖設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)審批意見，解決擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)階段待定的各項(xiàng)問題，并以它作為施工單位編制施工組織設(shè)計(jì)、編制施工預(yù)算和進(jìn)行施工的依據(jù)。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,15/26,化工設(shè)計(jì),1

9、.2 化工廠設(shè)計(jì)的工作程序,1.2.4 擴(kuò)大化初步設(shè)計(jì),2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,16/26,1.2.6 設(shè)計(jì)代表工作,設(shè)計(jì)代表是指各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員。在擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)階段，需要大量各專業(yè)的設(shè)計(jì)代表參加。到設(shè)計(jì)文件編制完畢，工作轉(zhuǎn)人了基本建設(shè)和試車階段的時(shí)候，就只需少量的各專業(yè)設(shè)計(jì)代表參加了。 各專業(yè)設(shè)計(jì)代表的任務(wù)就是參加基本建設(shè)的現(xiàn)場施工和安裝（必要時(shí)修正設(shè)計(jì)），建成化工裝置后要參加試車運(yùn)轉(zhuǎn)工作，使裝置達(dá)到設(shè)計(jì)所規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)要求。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,17/26,1.3 化工車間工藝設(shè)

10、計(jì)的程序及內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容 了解車間(裝置)工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和工作程序。 重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)掌握車間(裝置)工藝設(shè)計(jì)的工作程序和設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作及方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,18/26,化工廠通常由化工生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)裝置、公用工程及罐區(qū)、服務(wù)性工程、生活福利設(shè)施、三廢處理設(shè)施和廠外工程等構(gòu)成。,1.3.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作,（1）熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書 （2）了解化工設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容，其 方法步驟如何。 （3）查閱文獻(xiàn)資料 （4）收集第一手資料 。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,19/26,1.3

11、.2 方案設(shè)計(jì),方案設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。要求運(yùn)用所掌握的各種信息，根據(jù)有關(guān)的基本理論進(jìn)行不同生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程的對比分析。 方案設(shè)計(jì)階段的工作可以培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員分析、歸納總結(jié)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。,1.3.3 化工計(jì)算,化工計(jì)算包括工藝設(shè)計(jì)中的物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型與計(jì)算三個(gè)內(nèi)容，其任務(wù)是在這三項(xiàng)計(jì)算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖、主要設(shè)備圖和帶控制點(diǎn)工藝流程圖。因此，化工計(jì)算的結(jié)果關(guān)系到整體設(shè)計(jì)的成敗。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,20/26,1.3.4 車間布置設(shè)計(jì),車間布置設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)HG20546-92化工裝置

12、設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定和SH3032-1992 石油化工企業(yè)總體布置設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，滿足施工、操作和檢修的要求，其主要任務(wù)是確定整個(gè)工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確的具體位置，相應(yīng)地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)型式。 車間布置對生產(chǎn)的正常進(jìn)行和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有重要影響，同時(shí)為土建、電氣、自控、給排水、外管等專業(yè)開展設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,21/26,1.3.5 配管工程設(shè)計(jì),配管工程設(shè)計(jì)是化工設(shè)計(jì)最重要的內(nèi)容之一，其任務(wù)是確定生產(chǎn)流程中全部管線、閥門及各種管架的位置、規(guī)格尺寸和材料，綜合權(quán)衡建設(shè)投資和操作費(fèi)用。配管工程設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)

13、HG/T20549-1998化工裝置管道布置設(shè)計(jì)規(guī)定和SH3012-2000石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則，注意節(jié)約管材，便于操作、檢查和安裝檢修，而且做到整齊美觀。,1.3.6 提供設(shè)計(jì)條件,工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)全局性的總體要求，向非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)條件。 設(shè)計(jì)條件的內(nèi)容包括：總圖、土建、外管、非定型設(shè)備、自控、電氣、電訊、電加熱、采暖通風(fēng)、空調(diào)、給排水、工業(yè)爐等。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,22/26,1.3.7 編制概算書及編制設(shè)計(jì)文件,工程概算書應(yīng)根據(jù)中石化2000建字476號石油化工工程建設(shè)設(shè)計(jì)概算編制辦法（修訂版）進(jìn)行編制

14、，它是在初步設(shè)計(jì)階段編制的車間投資的初步估算結(jié)果，可以作為上級主管部門決策和銀行對基本建設(shè)單位貸款的依據(jù)。 概算主要提供了車間建筑、設(shè)備及安裝工程費(fèi)用。經(jīng)濟(jì)是否合理是衡量一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要標(biāo)志。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,23/26,1.4 設(shè)計(jì)文件,教學(xué)內(nèi)容 了解初步設(shè)計(jì)文件和施工圖設(shè)計(jì)文件的主要內(nèi)容和要求。 重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)掌握初步設(shè)計(jì)文件中工藝設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,24/26,1.4.1 初步設(shè)計(jì)文件,初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件應(yīng)包括以下兩部分內(nèi)容：設(shè)計(jì)說明書和說明書的附圖、附表

15、。 化工廠初步設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容和編寫要求，依據(jù)化工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定和設(shè)計(jì)的范圍（整個(gè)工廠，一個(gè)車間，或一套裝置）、規(guī)模的大小和主管部門的要求而不同，對煉油、化工廠的初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容和編寫要求。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,25/26,1.4.2 施工圖設(shè)計(jì)文件,設(shè)計(jì)施工圖是工藝設(shè)計(jì)的最終成品，應(yīng)依據(jù)HG20519-92化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定，在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制。它由文字說明、表格和圖紙三部分組成，編制每個(gè)獨(dú)立的裝置或主項(xiàng)施工圖的內(nèi)容深度及設(shè)計(jì)規(guī)定。,2020/8/14,李昶紅-化工工藝設(shè)計(jì)-第一章 化工設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序,26/26,1.5 計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,在化工廠設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，對整個(gè)設(shè)計(jì)過程的進(jìn)度和以后的施工質(zhì)量將有很大