第7章非工藝專業(yè)設計

1、化工設計電子課件化工設計化工設計第第7章章 非工藝專業(yè)設計非工藝專業(yè)設計Chart7 Non-Process design化工設計電子課件工藝專業(yè)在工藝專業(yè)在初步設計階初步設計階段向其他專業(yè)提供第一段向其他專業(yè)提供第一次設計條件次設計條件，各專業(yè)根，各專業(yè)根據條件確定各自的方案，據條件確定各自的方案，開始設計。開始設計。在施工圖設計階段，在施工圖設計階段，提提供二次條件，為各專業(yè)供二次條件，為各專業(yè)完善設計提供條件。完善設計提供條件。 化工設計化工設計工藝設計工藝設計總圖設計總圖設計設備設計設備設計管路設計管路設計土建設計土建設計電氣設計電氣設計自控設計自控設計給排水設計給排水設計采暖通風設計

2、采暖通風設計技術經濟技術經濟非工藝設計非工藝設計7.1 土建設計土建設計設計內容：設計內容：全廠全廠所有建筑物、構筑物所有建筑物、構筑物，包括框架、設備基礎、平臺、，包括框架、設備基礎、平臺、爬梯等構件設計。爬梯等構件設計?；ぴO計電子課件建筑專業(yè)建筑專業(yè)結構專業(yè)結構專業(yè)根據建筑標準，對根據建筑標準，對化工廠各類建筑物化工廠各類建筑物進行設計；進行設計；根據建設單位環(huán)境，提出新建建筑物的根據建設單位環(huán)境，提出新建建筑物的立面處理和立面處理和內外裝修標準內外裝修標準；說明墻體、門、窗、地平、樓面和屋面的說明墻體、門、窗、地平、樓面和屋面的工程做法工程做法對有防腐、防爆、高溫等對有防腐、防爆、高溫

3、等特殊要求的車間提出處理特殊要求的車間提出處理措施。措施。 確定確定地基處理方案、廠房結構型式地基處理方案、廠房結構型式；對對主要結構構件主要結構構件如基礎、柱、樓層梁、板、屋架等如基礎、柱、樓層梁、板、屋架等進行設計和選型進行設計和選型；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。工的特殊要求等。 化工設計電子課件化工建筑設計中應注意以下幾方面的問題：化工建筑設計中應注意以下幾方面的問題： (1) 有易燃、易爆產品及危險的生產車間必須有易燃、易爆產品及危險的生產車間必須在建筑結構和布置上考在建筑結構和布置上考慮防火、防爆要求慮防火、

4、防爆要求，并采取必要的措施。，并采取必要的措施。 (2) 要考慮要考慮建筑結構的耐腐蝕性建筑結構的耐腐蝕性。 (3) 散發(fā)有害氣體的車間，建筑上要散發(fā)有害氣體的車間，建筑上要保證工人的操作環(huán)境衛(wèi)生和安全保證工人的操作環(huán)境衛(wèi)生和安全。 (4) 考慮特殊的考慮特殊的溫度和濕度要求溫度和濕度要求。 (5) 有強烈震動的機械裝置的工藝車間，如離心機、壓縮機、破碎機有強烈震動的機械裝置的工藝車間，如離心機、壓縮機、破碎機等，要考慮等，要考慮建筑結構的抗震要求和堅固性建筑結構的抗震要求和堅固性。 化工設計電子課件7.2 設備設計設備設計 對于對于非標準設備非標準設備則由工藝專業(yè)提供工藝參數，由設備專業(yè)進行

5、設則由工藝專業(yè)提供工藝參數，由設備專業(yè)進行設計，圖紙交付設備制造廠進行制造。計，圖紙交付設備制造廠進行制造。 化工生產中的反應器、換熱器、分離器、貯運容器等化工生產中的反應器、換熱器、分離器、貯運容器等都屬于壓力都屬于壓力容器容器。 (1) 按壓力大小將容器分為四個等級按壓力大小將容器分為四個等級 低壓容器：低壓容器：0.1 p1.6MPa 中壓容器：中壓容器：1.6 p10.0MPa 高壓容器：高壓容器：10.0 p100MPa 超高壓容器：超高壓容器： p100MPa常壓容器常壓容器p0.1MPa和真空容器不屬于壓力容器范圍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

6、為三類按壓力容器監(jiān)察規(guī)程將容器分為三類化工設計電子課件介質性質介質性質非易燃無毒非易燃無毒/輕毒性輕毒性易燃中度毒性易燃中度毒性高度毒性高度毒性/極度毒性極度毒性PV值值/MPa m30.5100.2低壓低壓/MPa0.1P1.6換熱容器換熱容器分離容器分離容器一類一類 容器容器儲存容器儲存容器反應容器反應容器管殼式余熱鍋爐管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器搪玻璃壓力容器中壓中壓/MPa1.6P10換熱容器換熱容器二類二類 容器容器分離容器分離容器儲存容器儲存容器反應容器反應容器管殼式余熱鍋爐管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器搪玻璃壓力容器高壓高壓/MPa10P100換熱容器換熱容器分離容器分離容器三類三

7、類 容器容器儲存容器儲存容器反應容器反應容器管殼式余熱鍋爐管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器搪玻璃壓力容器使用強度級別較高材料制造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移動式壓力容器球形儲罐球形儲罐(容積容積50m3)低溫液體儲存容器低溫液體儲存容器(容積容積5m3)注：表中注：表中P代表設計壓力，代表設計壓力，V代表壓力容器的幾何容積。代表壓力容器的幾何容積。 化工設計電子課件國家監(jiān)察部門規(guī)定：無論是國家監(jiān)察部門規(guī)定：無論是設計單位或是制造單位設計單位或是制造單位，必須經過，必須經過申報申報與考核與考核，方可取得進線一類、二類或三類容器設計的，方可取得進線一類、二類或三類容器設計的

8、設計許可證，設計許可證，或制造許可證?；蛑圃煸S可證。 7.3 電氣設計電氣設計電氣部分包括電氣部分包括動力、照明、避雷、弱電、變電、配電動力、照明、避雷、弱電、變電、配電等。等。一、供電一、供電1. 供電電壓及負荷等級供電電壓及負荷等級 化工生產用電電壓化工生產用電電壓最高為最高為 6000V，中小型電機為，中小型電機為 380V；輸電網是高壓電，一般在輸電網是高壓電，一般在 10330kV 范圍范圍內，須經過變壓才能使用。內，須經過變壓才能使用。車間高壓一般為車間高壓一般為 6000V 或或 3000V(多為多為6000V)，低壓為，低壓為380V。150kW以上電機選用以上電機選用 600

9、0V，150kW以下電機選用以下電機選用 380V；當高壓為當高壓為 3000V 時，時，100kW 以上電機選用以上電機選用 3000V，100kW 以下電以下電機選用機選用 380V?；ぴO計電子課件根據設備要求，將其電力負荷分成根據設備要求，將其電力負荷分成一級負荷、二級負荷、三級負荷一級負荷、二級負荷、三級負荷。 一一級負荷要求最高級負荷要求最高，用電設備要求連續(xù)運轉，突然停電將造成火災、，用電設備要求連續(xù)運轉，突然停電將造成火災、爆炸、機械損失及人員傷亡，或造成巨大經濟損失。爆炸、機械損失及人員傷亡，或造成巨大經濟損失。 2. 供電中的防火防爆供電中的防火防爆 爆炸和火災危險環(huán)境電力

10、裝置設計規(guī)范爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范（GB50058-92）根據）根據爆炸性物質出現的爆炸性物質出現的頻繁程度、持續(xù)時間與危險程度頻繁程度、持續(xù)時間與危險程度，將爆炸性氣體環(huán)，將爆炸性氣體環(huán)境分為境分為 0 區(qū)、區(qū)、1 區(qū)和區(qū)和 2 區(qū)區(qū)三個危險區(qū)域。三個危險區(qū)域。0 區(qū)：區(qū)：正常情況下，正常情況下，連續(xù)、短時間頻繁出現連續(xù)、短時間頻繁出現或或長時間存在爆炸性氣體長時間存在爆炸性氣體混合物混合物的環(huán)境；的環(huán)境；1 區(qū)：區(qū)：正常運行時正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物可能出現爆炸性氣體混合物的環(huán)境；的環(huán)境；2 區(qū)：區(qū)：正常運行時正常運行時不可能出現爆炸性氣體混合物不可能出現爆炸性氣體混

11、合物的環(huán)境，或即使出現的環(huán)境，或即使出現也僅是短時存在的環(huán)境也僅是短時存在的環(huán)境 。化工設計電子課件在下列情況，危險區(qū)域等級要作相應變動：在下列情況，危險區(qū)域等級要作相應變動： 離開危險介質設備在離開危險介質設備在7.5m之內的立體空間，對于之內的立體空間，對于通風良好的敞通風良好的敞開式、半敞開式廠房或露天裝置開式、半敞開式廠房或露天裝置區(qū)可降低一級；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，與其隔劃分，與其相鄰的隔一道有門墻的場所，可降低一級相鄰的隔一道有門墻的場所，可降低一級； 如果如果通過走廊

12、或套間隔開兩道有門的墻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，則可作為無爆炸及火災危險區(qū)；危險區(qū)； 而而對地坑、地溝因通風不良及易積聚可燃介質區(qū)對地坑、地溝因通風不良及易積聚可燃介質區(qū)要比所在場所提要比所在場所提高一級。高一級。化工設計電子課件電器設備選擇：電器設備選擇：區(qū)域爆炸危險等級確定后，根據不同情況選擇相應的防爆電器。區(qū)域爆炸危險等級確定后，根據不同情況選擇相應的防爆電器。屬于屬于 0 區(qū)、區(qū)、1 區(qū)和區(qū)和2區(qū)的都應區(qū)的都應選用防爆電器選用防爆電器，線路應，線路應按防爆要求敷設按防爆要求敷設。防爆電氣設備應根據爆炸危險環(huán)境區(qū)域和爆炸物質的類型、級別、防爆電氣設備應根據爆炸

13、危險環(huán)境區(qū)域和爆炸物質的類型、級別、組別選型。組別選型。類型類型按防爆電器的防爆結構按防爆電器的防爆結構分分6類：類： 防爆安全型防爆安全型(標志標志A)、 隔爆型隔爆型(標志標志B)、 防爆充油型防爆充油型(標志標志C) 、 防爆通風防爆通風(或充氣或充氣)型型(標志標志F) 防爆安全型火花型防爆安全型火花型(標志標志H) 防爆特殊型防爆特殊型(標志標志T)?；ぴO計電子課件防爆電器選型防爆電器選型危險區(qū)域危險區(qū)域0區(qū)、區(qū)、1區(qū)區(qū)2區(qū)區(qū)2區(qū)區(qū)電機電機隔爆、防爆通氣、充氣型隔爆、防爆通氣、充氣型任何一種防爆型任何一種防爆型防濺式、封閉式防濺式、封閉式電電器器和和儀儀表表固定固定安裝安裝隔爆、防

14、爆充油、防爆通隔爆、防爆充油、防爆通風充氣、安全火花型風充氣、安全火花型任何一種防爆型任何一種防爆型防塵型防塵型移動式移動式隔爆、防爆充氣、隔爆、防爆充氣、安全火花型安全火花型隔爆、防爆充氣、隔爆、防爆充氣、安全火花型安全火花型除防爆充油型外，任何一種防除防爆充油型外，任何一種防爆型或密封型爆型或密封型攜帶式攜帶式隔爆、防爆安全型隔爆、防爆安全型隔爆、安全火花型隔爆、安全火花型隔爆乃至密封型隔爆乃至密封型照照明明燈燈具具固定安固定安裝及移裝及移動式動式隔爆、防爆充氣型隔爆、防爆充氣型隔爆安全型隔爆安全型防塵型防塵型攜帶式攜帶式隔爆型隔爆型隔爆型隔爆型隔爆、防爆安全型乃至密封型隔爆、防爆安全型乃

15、至密封型變壓器通變壓器通訊電器配訊電器配電裝置電裝置隔爆、防爆通風型隔爆、防爆通風型隔爆、防爆充油防爆通氣、隔爆、防爆充油防爆通氣、安全火花型安全火花型隔爆、防爆通風充氣型隔爆、防爆通風充氣型隔爆安全花型、防隔爆安全花型、防爆充油型爆充油型隔爆安全型隔爆安全型任何一種防爆型任何一種防爆型防塵型防塵型密封型密封型密封型密封型化工設計電子課件二、電氣設計條件二、電氣設計條件1. 動力設計條件動力設計條件生產特點，生產特點，用電要求用電要求； 提出設備布置平面圖，標明提出設備布置平面圖，標明用電設備的名稱和位置用電設備的名稱和位置；提供提供用電設備條件表用電設備條件表，如表，如表 8-4 所示；所示

16、；電加熱表電加熱表（溫度、控制精度、熱量、工作時間）；（溫度、控制精度、熱量、工作時間）；用電設備的用電設備的自控要求及其他用電量自控要求及其他用電量。 2. 照明條件照明條件在設備平面布置圖上在設備平面布置圖上標明照明位置及照明度標明照明位置及照明度；照明地區(qū)的照明地區(qū)的面積和體積及照度面積和體積及照度；照明四周的照明四周的環(huán)境要求環(huán)境要求；特殊要求，特殊要求，如事故照明、檢修照明、接地等。如事故照明、檢修照明、接地等。 化工設計電子課件3. 弱電弱電標明弱電設標明弱電設在設備平面布置圖上位置在設備平面布置圖上位置(電訊設備、儀表用電位置電訊設備、儀表用電位置)；設置火警信號、警衛(wèi)信號；設置

17、火警信號、警衛(wèi)信號；生產聯(lián)系訊號、電話、揚聲器、電視監(jiān)視器等。生產聯(lián)系訊號、電話、揚聲器、電視監(jiān)視器等。 4. 避雷設計避雷設計按按建設物防雷設計規(guī)范建設物防雷設計規(guī)范（GB5005794）執(zhí)行，）執(zhí)行，根據工業(yè)建筑的防雷等級，針對不同情況采取相應的防雷措施。根據工業(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：防雷等級分類： 第一類：建筑物中第一類：建筑物中存在爆炸物或經常產生爆炸性混合物存在爆炸物或經常產生爆炸性混合物，故有可能，故有可能由于電火花而引起爆炸者。由于電火花而引起爆炸者。 第二類，類似于第一類，但第二類，類似于第一類，但僅在事故時才能形成爆炸性混合物僅在事故時

18、才能形成爆炸性混合物的場的場合，且不致引起大破壞和人身死亡者。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，但還第三類，不屬于第一類和第二類，但還需要保護的建筑物需要保護的建筑物，如水塔、，如水塔、煙囪、木材加工車間等。煙囪、木材加工車間等?；ぴO計電子課件7.4 自控設計（略）自控設計（略）7.5 給排水設計給排水設計 生產用水生產用水工藝用水、冷卻用水和鍋爐給水工藝用水、冷卻用水和鍋爐給水輔助生產用水輔助生產用水清洗設備及清洗工作環(huán)境用水清洗設備及清洗工作環(huán)境用水生活用水生活用水消防用水消防用水 化工工化工工業(yè)用水業(yè)用水水源水源自備水源自備水源深井水深井水(地下水地下水

19、)或河流水、湖泊水或河流水、湖泊水(地面水地面水) 市政供水系統(tǒng)市政供水系統(tǒng) 化工設計電子課件給排水水質要求：給排水水質要求：SH 3099-2000 石油化工給排水水質標準石油化工給排水水質標準SHJ 1080-1991 煉油廠給排水水質標準煉油廠給排水水質標準化工設計電子課件一、采暖一、采暖 采暖采暖在冬季調節(jié)在冬季調節(jié)生產車間及生活場所生產車間及生活場所的室內溫度，達到的室內溫度，達到生產工生產工藝及人體生理要求藝及人體生理要求，實現化工生產的正常進行。，實現化工生產的正常進行。 按采暖系統(tǒng)蒸汽壓力分低壓和高壓按采暖系統(tǒng)蒸汽壓力分低壓和高壓(界線為界線為0.07MPa)，常采用，常采用0

20、.050.07MPa低壓蒸汽低壓蒸汽采暖系統(tǒng)。采暖系統(tǒng)。 還可還可采用熱風采暖系統(tǒng)采用熱風采暖系統(tǒng)將空氣加熱到一定的溫度（將空氣加熱到一定的溫度（70）送入）送入車間，它除采暖外還兼有通風作用。車間，它除采暖外還兼有通風作用。 7.6 采暖通風設計采暖通風設計化工設計電子課件二、通風二、通風通風作用：通風作用：排除車間余熱、余濕、有害氣體及粉塵。排除車間余熱、余濕、有害氣體及粉塵。通風方式：通風方式： (1) 自然通風自然通風設計中指的是設計中指的是有組織的自然通風有組織的自然通風（可以調節(jié)和管（可以調節(jié)和管理），可利用室內外空氣溫差引起的相對密度差和風壓進行自然換氣。理），可利用室內外空氣溫

21、差引起的相對密度差和風壓進行自然換氣。 (2) 機械通風機械通風分三種分三種 局部通風局部通風局部吸風罩；局部吸風罩； 全面通風；全面通風； 有毒氣體的凈化和高空排放。有毒氣體的凈化和高空排放。 化工設計電子課件工程名稱工程名稱工程代號工程代號采暖通風與空調、局部通風設計條件采暖通風與空調、局部通風設計條件審審 核核 設計階段設計階段項目項目(或工段或工段)名稱名稱校校 核核提資日期提資日期編編 制制編編 號號采暖通風與空調采暖通風與空調局部通風局部通風序序號號房房間間名名稱稱防防爆爆等等級級生生產產類類別別室溫室溫/濕度濕度有害氣有害氣體或灰體或灰塵塵事故事故排風排風設備設備位號位號其他設其

22、他設備備備備注注序序號號設備設備位號位號及名及名稱稱有害物有害物質及粉質及粉塵塵密閉設密閉設備備敞開敞開設備設備要求通要求通風方式風方式特特殊殊要要求求(風風量、量、風風壓、壓、溫溫濕濕度度等等)備備注注正正(負負)壓壓/Pa潔潔凈凈級級別別冬冬季季夏夏季季冬冬季季夏夏季季名名稱稱數量數量/(mg/m3)名稱名稱 數數量量操操作作面面積積/m3排排氣氣溫溫度度/有有害害物物源源溫溫度度/通通風風或或排排風風間間斷斷或或連連續(xù)續(xù)采暖通風與空調、局部通風設計條件采暖通風與空調、局部通風設計條件化工設計電子課件8.7 安全防火安全防火一、安全技術措施一、安全技術措施1. 生產和貯存按危險化學品火災危

23、險性分類生產和貯存按危險化學品火災危險性分類 貯存易貯存易燃、可燃液體的燃、可燃液體的火災危險性分類火災危險性分類 按閃點分甲，乙，丙類，即：甲級貯存，乙級貯存，丙級貯存按閃點分甲，乙，丙類，即：甲級貯存，乙級貯存，丙級貯存(庫存庫存) 工藝裝置及其工藝裝置及其設備、機械、建筑物設備、機械、建筑物火災危險性分類火災危險性分類按危險化學品的按危險化學品的閃點、自燃點、爆炸下限及其性質等閃點、自燃點、爆炸下限及其性質等將生產車間分將生產車間分為甲，乙，丙，丁，戊類別；為甲，乙，丙，丁，戊類別；即：甲級生產，乙級生產即：甲級生產，乙級生產.化工設計電子課件化工設計電子課件化工設計電子課件化工設計電子

24、課件化工設計電子課件化工設計電子課件耐火等級耐火等級建筑層數建筑層數防爆電機電氣防爆電機電氣甲級生產貯存甲級生產貯存1.2級級單層單層隔爆型隔爆型乙級生產貯存乙級生產貯存1.2級級13層層放寬（充砂型，充油型）放寬（充砂型，充油型）丙級生產貯存丙級生產貯存13級級放寬放寬2. 預防形成爆炸性混合物預防形成爆炸性混合物 防止泄漏：防止泄漏：防危險化學品的跑，冒，滴，漏；防危險化學品的跑，冒，滴，漏； 惰性介質保護：惰性介質保護：N2、CO2、水蒸汽等；、水蒸汽等； 通風換氣；通風換氣； 安全監(jiān)測及連鎖安全監(jiān)測及連鎖（如多位閥）（如多位閥） 色標：色標：如氣焊的氧氣膠管為黑色（或藍色），乙炔膠管為

25、紅色。如氣焊的氧氣膠管為黑色（或藍色），乙炔膠管為紅色。 根據根據不同危險類型采取相應的安全措施不同危險類型采取相應的安全措施?；ぴO計電子課件3. 消除著火源消除著火源著火源主要有：著火源主要有： 電能轉化為著火源電能轉化為著火源：電火花，電弧，靜電放電，短路，雷擊，電：電火花，電弧，靜電放電，短路，雷擊，電磁輻射磁輻射(BP機、手機等機、手機等)； 機械能轉化為著火源機械能轉化為著火源：摩擦，撞擊，絕熱壓縮等；：摩擦，撞擊，絕熱壓縮等； 化學能轉化為著火源化學能轉化為著火源：自熱自燃，化學反應熱，各種明火：自熱自燃，化學反應熱，各種明火(爐子，爐子，噴燈，煙頭噴燈，煙頭) 熱表面熱表面：煙

26、囪，暖氣片，熾熱物體：煙囪，暖氣片，熾熱物體 光能光能(日光照射日光照射)轉化為著火源等。轉化為著火源等。采取安全措施采取安全措施：如靜電防護，防雷，防爆電機電器，保護性接地接：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，采用不產生火花的工具（銅制工具），嚴零，機器潤滑消除摩擦，采用不產生火花的工具（銅制工具），嚴禁煙火，防日曬等等。禁煙火，防日曬等等?；ぴO計電子課件4. 限制火災蔓延的措施限制火災蔓延的措施 如防火門，阻火裝置如防火門，阻火裝置(細孔銅網等細孔銅網等)，防爆泄壓裝置，防爆泄壓裝置(防爆膜防爆膜爆破爆破片片)等。等。5. 安全間距安全間距 防止防止燃燒三個基