New2013化工工藝系統(tǒng)設(shè)計

1、主講：鄭納偉主講：鄭納偉8.1 8.1 化工工藝系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容和深度化工工藝系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容和深度8.1.1 8.1.1 概述概述 8.1.2 8.1.2 化工工藝專業(yè)和工藝系統(tǒng)專業(yè)的區(qū)別化工工藝專業(yè)和工藝系統(tǒng)專業(yè)的區(qū)別 工藝系統(tǒng)專業(yè)的主要設(shè)計任務(wù)是：整個工藝系統(tǒng)專業(yè)的主要設(shè)計任務(wù)是：整個工藝流程的系統(tǒng)分析；管道流體力學(xué)計算；工藝流程的系統(tǒng)分析；管道流體力學(xué)計算；全流程的泄壓裝置、疏水器等管件閥門的全流程的泄壓裝置、疏水器等管件閥門的設(shè)置；全流程的控制方案的設(shè)計。它是將設(shè)置；全流程的控制方案的設(shè)計。它是將工藝專業(yè)提供的工藝專業(yè)提供的PFDPFD發(fā)展成為能指導(dǎo)施工、發(fā)展成為能指導(dǎo)施工、安裝、正常開

2、車停車、事故停車、滿足生安裝、正常開車停車、事故停車、滿足生產(chǎn)要求的產(chǎn)要求的PIDPID。以下，從以下，從8.1.38.1.3至至8.1.108.1.10，為工藝系統(tǒng)，為工藝系統(tǒng)專業(yè)的主要工作內(nèi)容大項列舉專業(yè)的主要工作內(nèi)容大項列舉8.1.3 8.1.3 管道及儀表流程圖（管道及儀表流程圖（PID)PID)PIDPID在工藝包階段就開始形成初版，隨著設(shè)計階段的深在工藝包階段就開始形成初版，隨著設(shè)計階段的深入，不斷補充完善深化，它分階段和版次分別發(fā)表。入，不斷補充完善深化，它分階段和版次分別發(fā)表。PIDPID各個版次的發(fā)表，表明了工程設(shè)計進展情況，為工各個版次的發(fā)表，表明了工程設(shè)計進展情況，為工藝

3、、自控、設(shè)備、電氣、電訊、配管、管機、管材、藝、自控、設(shè)備、電氣、電訊、配管、管機、管材、設(shè)備布置和給排水等專業(yè)及時提供相應(yīng)階段的設(shè)計信設(shè)備布置和給排水等專業(yè)及時提供相應(yīng)階段的設(shè)計信息。息。PIDPID是基礎(chǔ)設(shè)計和詳細設(shè)計中主要成品之一，它反是基礎(chǔ)設(shè)計和詳細設(shè)計中主要成品之一，它反映的是工藝設(shè)計流程、設(shè)備設(shè)計、設(shè)備和管道布置設(shè)映的是工藝設(shè)計流程、設(shè)備設(shè)計、設(shè)備和管道布置設(shè)計、自控儀表設(shè)計的綜合成果。計、自控儀表設(shè)計的綜合成果。PID所包含的內(nèi)容所包含的內(nèi)容（1） 表示出全部設(shè)備、機械、驅(qū)動機及備機（包括制造表示出全部設(shè)備、機械、驅(qū)動機及備機（包括制造商提供的），并進行標注。商提供的），并進行標

4、注。（2） 表示出所有工藝、公用工程、輔助物料管道（包括表示出所有工藝、公用工程、輔助物料管道（包括開、停車管道、吹掃、置換、再生、溶液制備管道，以及開、停車管道、吹掃、置換、再生、溶液制備管道，以及間斷使用的管道），并標注管道順序、物料代號、管道直間斷使用的管道），并標注管道順序、物料代號、管道直徑、管道等級（在同一管道中有不同等級的應(yīng)表示出分界徑、管道等級（在同一管道中有不同等級的應(yīng)表示出分界符號）、管道材料代號和隔熱、隔聲代號，并表明物料流符號）、管道材料代號和隔熱、隔聲代號，并表明物料流向。向。（3） 所有檢測與控制儀表，以及功能標識，并進行編所有檢測與控制儀表，以及功能標識，并進行編

5、號。號。（4） 畫出工藝生產(chǎn)所需的全部閥門，不同閥門類別以畫出工藝生產(chǎn)所需的全部閥門，不同閥門類別以不同圖形表示，特殊管件、限流孔板、安全閥、爆破片、不同圖形表示，特殊管件、限流孔板、安全閥、爆破片、疏水器、阻火器等都進行標注。疏水器、阻火器等都進行標注。（5） 設(shè)備的關(guān)鍵標高（最小尺寸）和關(guān)鍵的設(shè)計尺寸，設(shè)備的關(guān)鍵標高（最小尺寸）和關(guān)鍵的設(shè)計尺寸，對設(shè)備、管道、儀表有特定布置的要求和其他關(guān)鍵的設(shè)對設(shè)備、管道、儀表有特定布置的要求和其他關(guān)鍵的設(shè)計要求說明（如對配管對稱要求、真空管路等計要求說明（如對配管對稱要求、真空管路等). （6） 成套（配套）設(shè)備供貨范圍和設(shè)計單位分工范圍。成套（配套）設(shè)

6、備供貨范圍和設(shè)計單位分工范圍。（7） 首頁圖上文字代號、編寫字母、各類圖形符號、首頁圖上文字代號、編寫字母、各類圖形符號、以及儀表圖形、代號、線型符號的表示含義。以及儀表圖形、代號、線型符號的表示含義。8.1.4 8.1.4 公用工程管道及儀表流程圖公用工程管道及儀表流程圖(UID)(UID)UIDUID包含了：包含了： (1)(1)在工藝流程中重要考慮的公用工程配套設(shè)施，如在工藝流程中重要考慮的公用工程配套設(shè)施，如工藝用水、蒸汽、儀表空氣、壓縮空氣、氮氣等以及冷工藝用水、蒸汽、儀表空氣、壓縮空氣、氮氣等以及冷凍、真空系統(tǒng)等。凍、真空系統(tǒng)等。 (2)(2)與其他專業(yè)密切配合的公用工程，如生產(chǎn)用

7、電、與其他專業(yè)密切配合的公用工程，如生產(chǎn)用電、給排水、空調(diào)采暖通風(fēng)等。給排水、空調(diào)采暖通風(fēng)等。8.1.58.1.5化工管道設(shè)計化工管道設(shè)計( (在在“8.2”8.2”節(jié)中詳述節(jié)中詳述).).8.1.68.1.6設(shè)置和選擇必要的安全設(shè)施，如安設(shè)置和選擇必要的安全設(shè)施，如安全閥、爆破片、限流孔板、阻火器等。全閥、爆破片、限流孔板、阻火器等。8.1.7 8.1.7 機泵的安裝設(shè)計機泵的安裝設(shè)計8.1.8 8.1.8 確定設(shè)備、管道布置原則及要求確定設(shè)備、管道布置原則及要求8.1.9 8.1.9 編制管道數(shù)據(jù)表編制管道數(shù)據(jù)表（重點為分類，（重點為分類，分級，下頁）分級，下頁）8.1.10 8.1.10

8、 進行必要的系統(tǒng)安全分析進行必要的系統(tǒng)安全分析管道分類管道分類 根據(jù)根據(jù)ASMEASME、ANSIANSI標準，化工廠和煉油廠輸送流體的標準，化工廠和煉油廠輸送流體的分類分為分類分為4 4類：類： (1) D(1) D類流體類流體非易燃，無毒，無害非易燃，無毒，無害; ;1.035MPaG1.035MPaG-29-29186186度度 (2) M(2) M類流體（高毒）類流體（高毒） (3) (3) 高壓流體（大于高壓流體（大于PN420,PN420,即即2500#2500#） (4) (4) 一般流體一般流體 分類規(guī)定。分類規(guī)定。 我國壓力管道分類、分級規(guī)定我國壓力管道分類、分級規(guī)定見下頁（

9、重點見下頁（重點）TSG D0001-2009 TSG D0001-2009 壓力壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道8.2 8.2 化工管道設(shè)計化工管道設(shè)計 8.2.1 8.2.1 化工管道設(shè)計的原則化工管道設(shè)計的原則 化工裝置的工藝管道設(shè)計應(yīng)在滿足工藝要求和安化工裝置的工藝管道設(shè)計應(yīng)在滿足工藝要求和安全生產(chǎn)的前提下，求得最經(jīng)濟的管徑。要求工藝系統(tǒng)全生產(chǎn)的前提下，求得最經(jīng)濟的管徑。要求工藝系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)流體力學(xué)知識，從生產(chǎn)裝置的不同工藝要求專業(yè)根據(jù)流體力學(xué)知識，從生產(chǎn)裝置的不同工藝要求進行管道工藝設(shè)計，并符合有關(guān)介質(zhì)安全設(shè)計規(guī)定。進行管道工藝設(shè)計，并符合有關(guān)介質(zhì)安全設(shè)計

10、規(guī)定。在管道工藝設(shè)計時，一般應(yīng)考慮以下原則。在管道工藝設(shè)計時，一般應(yīng)考慮以下原則。 8.2.1.1 8.2.1.1 經(jīng)濟管徑經(jīng)濟管徑管徑選擇方法對化工裝置的經(jīng)濟效果十分重要，一個化管徑選擇方法對化工裝置的經(jīng)濟效果十分重要，一個化工裝置的管道投資往往占整個裝置投資的工裝置的管道投資往往占整個裝置投資的10%10%20%20%，如，如果任意放大管徑，不僅增大了管壁厚度和管子重量，還果任意放大管徑，不僅增大了管壁厚度和管子重量，還增大了相應(yīng)的閥門和關(guān)鍵的尺寸，增加了保溫材料的用增大了相應(yīng)的閥門和關(guān)鍵的尺寸，增加了保溫材料的用量以及管子支吊架的荷重。因此在計算管徑時應(yīng)盡量選量以及管子支吊架的荷重。因此

11、在計算管徑時應(yīng)盡量選用較高的流速，以減小管徑。但是，隨著流速的增大，用較高的流速，以減小管徑。但是，隨著流速的增大，管內(nèi)摩擦阻力也加大，增加壓縮機和泵的功率消耗和操管內(nèi)摩擦阻力也加大，增加壓縮機和泵的功率消耗和操作費用。因此，需在建設(shè)投資和操作費用之間尋找最佳作費用。因此，需在建設(shè)投資和操作費用之間尋找最佳結(jié)合點，即成本最低，來求得經(jīng)濟管徑。結(jié)合點，即成本最低，來求得經(jīng)濟管徑。在初選管徑時，由于條件所限，還無法從建設(shè)投資在初選管徑時，由于條件所限，還無法從建設(shè)投資和操作費用兩者中尋找最佳結(jié)合點的角度來求得經(jīng)和操作費用兩者中尋找最佳結(jié)合點的角度來求得經(jīng)濟管徑，但可以采用查取常用流速范圍，（見濟管

12、徑，但可以采用查取常用流速范圍，（見P606P606609,609,表表8.3.2-18.3.2-1）和管道壓力降控制表（見）和管道壓力降控制表（見P610P610611,611,表表8.3.2-28.3.2-2，表，表8.3.2-38.3.2-3）的方法，這樣計算得）的方法，這樣計算得到的管徑比較接近經(jīng)濟管徑。一般部是由查取經(jīng)濟到的管徑比較接近經(jīng)濟管徑。一般部是由查取經(jīng)濟流速計算管徑。對于重要管道，例如；真空管道、流速計算管徑。對于重要管道，例如；真空管道、低壓管道、自吸泵進口管道、對阻力降有嚴格要求低壓管道、自吸泵進口管道、對阻力降有嚴格要求的管道和對安全有要求的管道，都要認真計算一下。的

13、管道和對安全有要求的管道，都要認真計算一下。8.2.1.28.2.1.2 壓力降要求壓力降要求一般情況下，管道是一般情況下，管道是按閥門全開按閥門全開情況下計算壓力降情況下計算壓力降的，否則流量將難以滿足工藝需要。的，否則流量將難以滿足工藝需要。一般對于允許壓力降較小的流體，一般對于允許壓力降較小的流體，流量小的流體、流量小的流體、粘度較大的流體則應(yīng)選取較低的流速。反之，則應(yīng)粘度較大的流體則應(yīng)選取較低的流速。反之，則應(yīng)選取較高的流速。選取較高的流速。8.2.1.38.2.1.3 工藝控制要求工藝控制要求在一般情況下，在一般情況下，調(diào)節(jié)閥壓降應(yīng)占整個控制系統(tǒng)總壓力調(diào)節(jié)閥壓降應(yīng)占整個控制系統(tǒng)總壓力

14、降的降的30%30%左右，左右，這樣調(diào)解閥的開大關(guān)小對流量控制就比這樣調(diào)解閥的開大關(guān)小對流量控制就比較明顯，易于調(diào)節(jié)。較明顯，易于調(diào)節(jié)。8.2.1.48.2.1.4 限制管壁磨損限制管壁磨損金屬的耐腐蝕性能，在大多數(shù)情況下，主要依靠其接金屬的耐腐蝕性能，在大多數(shù)情況下，主要依靠其接觸腐蝕介質(zhì)表面的一層保護膜，管內(nèi)流速過高會損壞觸腐蝕介質(zhì)表面的一層保護膜，管內(nèi)流速過高會損壞保護膜，引起管道沖蝕和磨損的現(xiàn)象，最終將縮短管保護膜，引起管道沖蝕和磨損的現(xiàn)象，最終將縮短管道的預(yù)期使用壽命。因此，在進行管道工藝計算時，道的預(yù)期使用壽命。因此，在進行管道工藝計算時，應(yīng)該注意在下列條件下會使腐蝕速率加快，必須

15、采取應(yīng)該注意在下列條件下會使腐蝕速率加快，必須采取限制流速的措施。限制流速的措施。 （1 1）腐蝕介質(zhì)會引起管壁脆弱。）腐蝕介質(zhì)會引起管壁脆弱。 （2 2）軟金屬管（如鉛或銅）軟金屬管（如鉛或銅） （3 3）工藝介質(zhì)中存在有腐蝕性的固體顆粒）工藝介質(zhì)中存在有腐蝕性的固體顆粒 （4 4）帶有大量管件的管道將導(dǎo)致高的湍流）帶有大量管件的管道將導(dǎo)致高的湍流 如遇到上述問題時，應(yīng)采取限制流速的方法，建如遇到上述問題時，應(yīng)采取限制流速的方法，建議液體最大的流速為議液體最大的流速為2m/s,2m/s,部分腐蝕介質(zhì)的最大流速部分腐蝕介質(zhì)的最大流速見下表：見下表：8.2.1.58.2.1.5 滿足介質(zhì)安全輸送

16、的規(guī)定滿足介質(zhì)安全輸送的規(guī)定特殊介質(zhì)的流速還應(yīng)符合相應(yīng)的標準，例如：特殊介質(zhì)的流速還應(yīng)符合相應(yīng)的標準，例如：氧氣流速應(yīng)符合（氧氣流速應(yīng)符合（GB50030-2007)GB50030-2007)氧氣站氧氣站設(shè)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范氫氣流速應(yīng)符合氫氣流速應(yīng)符合（GB5077-2005)GB5077-2005)氫氣站設(shè)計規(guī)范氫氣站設(shè)計規(guī)范乙炔流速應(yīng)符合（乙炔流速應(yīng)符合（GB50031-1991)GB50031-1991)乙炔站設(shè)計規(guī)范乙炔站設(shè)計規(guī)范部分流體最大流速可參見下表：部分流體最大流速可參見下表：在沒有數(shù)據(jù)情況下，可根據(jù)已有生產(chǎn)裝置的情況，在沒有數(shù)據(jù)情況下，可根據(jù)已有生產(chǎn)裝置的情況，經(jīng)核算，求出有關(guān)流

17、速數(shù)據(jù)。經(jīng)核算，求出有關(guān)流速數(shù)據(jù)。8.2.1.68.2.1.6 滿足噪聲控制要求滿足噪聲控制要求流體在閥門或管道內(nèi)的流速越高，噪聲也越高，降流體在閥門或管道內(nèi)的流速越高，噪聲也越高，降低流速可以減小噪聲。一般氣體管道內(nèi)流速的限制低流速可以減小噪聲。一般氣體管道內(nèi)流速的限制值見下表值見下表：8.2.1.78.2.1.7 符合管材的標準規(guī)格符合管材的標準規(guī)格由材料工程師確定管壁厚度，由材料工程師確定管壁厚度，再由工藝系統(tǒng)工再由工藝系統(tǒng)工程師作核算。程師作核算。8.2.2 8.2.2 系統(tǒng)阻力降分析系統(tǒng)阻力降分析伯努利方程伯努利方程管內(nèi)流動的雷諾數(shù)管內(nèi)流動的雷諾數(shù)磨擦產(chǎn)生的壓力損失磨擦產(chǎn)生的壓力損失

18、摩擦系數(shù)和管道粗糙度的影響摩擦系數(shù)和管道粗糙度的影響閥門及管件的當量長度閥門及管件的當量長度8.2.3.1 8.2.3.1 管道中可壓縮流體的阻力計算管道中可壓縮流體的阻力計算當管道末端的壓力小于始端壓力的當管道末端的壓力小于始端壓力的80%80%時，應(yīng)按可壓時，應(yīng)按可壓縮流體的計算方法選擇管徑和計算壓力降?？s流體的計算方法選擇管徑和計算壓力降。初選管徑初選管徑管徑選擇管徑選擇HG/T20570.95HG/T20570.958.2.3 8.2.3 系統(tǒng)阻力降計算系統(tǒng)阻力降計算最終確定管徑，按下式校核。最終確定管徑，按下式校核。 牛頓型與非牛頓型流體流體的流動是一種極為復(fù)雜的現(xiàn)象，粘度是液體在層

19、流時流變性質(zhì)的主要特征，粘度的大小不僅與流體的化學(xué)、物理性質(zhì)或其溫度有關(guān)，還與流動時所受的作用力大小有關(guān)。在一定溫度下和較寬的剪切速率范圍在一定溫度下和較寬的剪切速率范圍內(nèi)，粘度值保持恒定的稱為牛頓型流體，內(nèi)，粘度值保持恒定的稱為牛頓型流體，如水、常見溶劑、低分子溶液和某些高分子稀溶液等；相反，當一種液體的粘度值隨剪切應(yīng)力或剪切速率的變化而改變時，這種流體則稱為非牛頓型流體，如高分子熔融體、非牛頓型流體涂料、油漆、油墨、漿糊及許多樹脂流體等均屬非牛頓型流體8.2.3.28.2.3.2 管道中不可壓縮流體的阻力計算管道中不可壓縮流體的阻力計算液體和液體和進出口端的壓差小于進口端壓力的進出口端的壓

20、差小于進口端壓力的20%20%的氣體的氣體都可都可按不可壓縮流體來進行計算。按不可壓縮流體來進行計算。 8.2.3.2.1 8.2.3.2.1 確定流體的流動狀態(tài)和摩擦系數(shù)確定流體的流動狀態(tài)和摩擦系數(shù)的求取的求取流動狀態(tài)可用流體的雷諾數(shù)流動狀態(tài)可用流體的雷諾數(shù)ReRe表示表示,Re,Re的計算公式的計算公式: : Re=d Re=di iu u/ /當當Re2000Re2000Re2000時，流體的流動處于湍流狀態(tài)，管道的時，流體的流動處于湍流狀態(tài)，管道的阻力與阻力與ReRe和管壁粗糙度和管壁粗糙度有關(guān)。而湍流的摩擦系數(shù)有關(guān)。而湍流的摩擦系數(shù)可分為三個區(qū)域，即水力光滑區(qū)、過渡區(qū)和阻力可分為三個

21、區(qū)域，即水力光滑區(qū)、過渡區(qū)和阻力平方區(qū)。平方區(qū)。水力光滑區(qū)：當管道相對粗糙度水力光滑區(qū)：當管道相對粗糙度/d15/Re/d15/Re時，摩時，摩擦系數(shù)擦系數(shù)可按光滑管計可按光滑管計當當3 3* *10103 3Re10Re105 5時時 =0.3164/Re=0.3164/Re0.250.25阻力平方區(qū)：當管道相對粗糙度阻力平方區(qū)：當管道相對粗糙度/d 560/Re/d 560/Re時，時，摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)與與ReRe無關(guān)，而只取決于相對粗糙度，此無關(guān)，而只取決于相對粗糙度，此時時 =1/=1/（1.74+2log(d1.74+2log(di i/2/2)2 2過渡區(qū)：當過渡區(qū)：當15/Re

22、15/Re /d 560/Re/d 560/Re時，摩擦系數(shù)時，摩擦系數(shù)與與ReRe數(shù)和管道相對粗糙度數(shù)和管道相對粗糙度/d /d 有關(guān)。有關(guān)。 =1/=1/（1.74-2log(21.74-2log(2/d/di i+18.7/Re+18.7/Re)2 28.2.3.2.28.2.3.2.2 管道壓力降管道壓力降流體在管道中流動的壓力降流體在管道中流動的壓力降P Pp p可分為直管壓力降可分為直管壓力降P Pf f和局部壓力降和局部壓力降P Pt t 即即P Pp p= =P Pf f+ +P Pt t考慮到估算的直管長度和管件數(shù)量的不準確性，考慮到估算的直管長度和管件數(shù)量的不準確性，計算出

23、計算出P Pp p應(yīng)乘以應(yīng)乘以1.151.15安全系數(shù)作為設(shè)計值。安全系數(shù)作為設(shè)計值。（1 1）直管壓力降）直管壓力降單相流（不可壓縮流體）在湍流區(qū)的直管壓力降的計算單相流（不可壓縮流體）在湍流區(qū)的直管壓力降的計算 P Pf f=6.26=6.26* *10104 4LVLV2 2f f/d/d5 5i i單相流（可壓縮流體）的等溫流動單相流（可壓縮流體）的等溫流動 P Pf f=6.26=6.26* *10103 3g gLWLW2 2G G/d/d5 5i im m(2)(2)局部阻力局部阻力 1) 1)當量長度法當量長度法 2)2)局部阻力系數(shù)法局部阻力系數(shù)法8.2.4 8.2.4 管道

24、設(shè)計壓力和設(shè)計溫度管道設(shè)計壓力和設(shè)計溫度8.2.4.1 8.2.4.1 管道設(shè)計壓力的確定原則管道設(shè)計壓力的確定原則管道設(shè)計壓力是在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定管道設(shè)計壓力是在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定管道壁厚及其它管件尺寸的壓力值，它不應(yīng)小管道壁厚及其它管件尺寸的壓力值，它不應(yīng)小于操作運行中遇到的壓力（內(nèi)壓或外壓）與溫于操作運行中遇到的壓力（內(nèi)壓或外壓）與溫度相組合中最苛刻條件下的壓力值。度相組合中最苛刻條件下的壓力值。本專業(yè)根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正常工作過程本專業(yè)根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正常工作過程中各種工況的工作壓力數(shù)據(jù)，結(jié)合本專業(yè)該管中各種工況的工作壓力數(shù)據(jù)，結(jié)合本專業(yè)該管道系統(tǒng)的附加條件（如

25、管道系統(tǒng)壓力變化、介道系統(tǒng)的附加條件（如管道系統(tǒng)壓力變化、介質(zhì)狀況等）來確定管道的最大工作壓力（即本質(zhì)狀況等）來確定管道的最大工作壓力（即本專業(yè)所確定的設(shè)計壓力），作為管材專業(yè)確定專業(yè)所確定的設(shè)計壓力），作為管材專業(yè)確定管道壓力等級的基準壓力和進行管壁厚度計算管道壓力等級的基準壓力和進行管壁厚度計算的依據(jù)。的依據(jù)。1 1）管道設(shè)計壓力不得低于最大工作壓力）管道設(shè)計壓力不得低于最大工作壓力2 2）裝有安全泄放裝置的管道，其設(shè)計壓力不得低于安）裝有安全泄放裝置的管道，其設(shè)計壓力不得低于安全泄放裝置的開啟壓力全泄放裝置的開啟壓力3 3）所有與設(shè)備相連接的管道，其設(shè)計壓力應(yīng)不小于所）所有與設(shè)備相連接的

26、管道，其設(shè)計壓力應(yīng)不小于所連接設(shè)備的設(shè)計壓力。連接設(shè)備的設(shè)計壓力。4 4）輸送制冷劑、液化氣類等低沸點介質(zhì)的管道，按閥）輸送制冷劑、液化氣類等低沸點介質(zhì)的管道，按閥被關(guān)閉或介質(zhì)不流動時介質(zhì)可能達到的最大飽和蒸被關(guān)閉或介質(zhì)不流動時介質(zhì)可能達到的最大飽和蒸汽壓力作為設(shè)計壓力。汽壓力作為設(shè)計壓力。5 5）管道或管道組成件與超壓泄放裝置間通路可能被堵）管道或管道組成件與超壓泄放裝置間通路可能被堵塞或隔斷時，設(shè)計壓力按不低于可能產(chǎn)生的最大工塞或隔斷時，設(shè)計壓力按不低于可能產(chǎn)生的最大工作壓力來確定作壓力來確定。6 6）設(shè)計規(guī)定需要計算管壁厚度的管道，其）設(shè)計規(guī)定需要計算管壁厚度的管道，其“管壁厚度管壁厚度

27、數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表”所列的計算壓力即為該管道的設(shè)計壓力，所列的計算壓力即為該管道的設(shè)計壓力，與計算相對應(yīng)的工作溫度即為該管道的設(shè)計溫度。與計算相對應(yīng)的工作溫度即為該管道的設(shè)計溫度。 8.2.4.2 8.2.4.2 管道設(shè)計壓力選取管道設(shè)計壓力選取 1 1）設(shè)有安全閥的壓力管道）設(shè)有安全閥的壓力管道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力安全閥開啟壓力安全閥開啟壓力 2 2）與未設(shè)安全閥的設(shè)備相連的壓力管道）與未設(shè)安全閥的設(shè)備相連的壓力管道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力設(shè)備設(shè)計壓力設(shè)備設(shè)計壓力 3 3）離心泵出口管道）離心泵出口管道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力泵的關(guān)閉壓力泵的關(guān)閉壓力 4 4）往復(fù)泵出口管道）往復(fù)泵出口管

28、道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力泵出口安全閥開啟壓力泵出口安全閥開啟壓力 5 5）壓縮機排出管道）壓縮機排出管道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力安全閥開啟壓力安全閥開啟壓力+ +壓縮壓縮 機出口至安全閥沿程最大正常流量下的機出口至安全閥沿程最大正常流量下的 壓力降壓力降 6 6）真空管道）真空管道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力= =全真空全真空 7 7）凡不屬上述范圍管道）凡不屬上述范圍管道 管道設(shè)計壓力管道設(shè)計壓力工作壓力變動中的最大工作壓力變動中的最大 值值8.2.4.3 8.2.4.3 管道設(shè)計溫度選取管道設(shè)計溫度選取管道設(shè)計溫度應(yīng)根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正管道設(shè)計溫度應(yīng)根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正常操作過

29、程中各種工況的工作溫度，按常操作過程中各種工況的工作溫度，按“最苛刻最苛刻條件下的壓力溫度組合條件下的壓力溫度組合”來選取管道設(shè)計溫度來選取管道設(shè)計溫度。 本專業(yè)不確定管道設(shè)計溫度，本專業(yè)不確定管道設(shè)計溫度，但需根據(jù)化工但需根據(jù)化工工藝專業(yè)發(fā)表的數(shù)據(jù)，向管道專業(yè)和管材專業(yè)提工藝專業(yè)發(fā)表的數(shù)據(jù)，向管道專業(yè)和管材專業(yè)提出在相應(yīng)壓力下的出在相應(yīng)壓力下的正常工作溫度正常工作溫度和（或）最高和（或）最高（或最低）工作溫度。如需本專業(yè)提出時，可按（或最低）工作溫度。如需本專業(yè)提出時，可按下述確定。下述確定。 1 1）以傳熱計算或?qū)崪y得出的正常工作過程介質(zhì)的）以傳熱計算或?qū)崪y得出的正常工作過程介質(zhì)的最高工作

30、溫度下的管壁溫度，作為設(shè)計溫度。最高工作溫度下的管壁溫度，作為設(shè)計溫度。 2 2）不便于傳熱計算或?qū)崪y管壁溫度的情況下，以正常工）不便于傳熱計算或?qū)崪y管壁溫度的情況下，以正常工作過程中介質(zhì)的最高（或最低）工作溫度作為管道設(shè)計作過程中介質(zhì)的最高（或最低）工作溫度作為管道設(shè)計溫度。溫度。金屬管道金屬管道a.a.不保溫管道不保溫管道 介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度3838管道：管道設(shè)計溫度管道：管道設(shè)計溫度= =介質(zhì)最高溫度介質(zhì)最高溫度 介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度3838管道：管道設(shè)計溫度管道：管道設(shè)計溫度=95%=95%介質(zhì)最高溫度介質(zhì)最高溫度b.b.外部保溫管道外部保溫管道 管道設(shè)計溫度管道設(shè)計溫度= =介質(zhì)最高溫度介

31、質(zhì)最高溫度c.c.內(nèi)部保溫管道（用絕熱材料襯里）內(nèi)部保溫管道（用絕熱材料襯里） 管道設(shè)計溫度管道設(shè)計溫度= =傳熱計算管壁溫度或?qū)嶒炇覝y的壁溫傳熱計算管壁溫度或?qū)嶒炇覝y的壁溫d.d.介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度00時時 管道設(shè)計溫度管道設(shè)計溫度= =介質(zhì)最低溫度介質(zhì)最低溫度非金屬管道及非金屬襯里的金屬管道非金屬管道及非金屬襯里的金屬管道a.a.無環(huán)境溫度影響的管道無環(huán)境溫度影響的管道 管道設(shè)計溫度管道設(shè)計溫度= =介質(zhì)最高溫度介質(zhì)最高溫度b.b.安裝在環(huán)境溫度高于介質(zhì)最高溫度的環(huán)境中的管道安裝在環(huán)境溫度高于介質(zhì)最高溫度的環(huán)境中的管道（除已采取保護措施者以外）（除已采取保護措施者以外） 管道設(shè)計溫度管道設(shè)計

32、溫度= =環(huán)境溫度環(huán)境溫度3 3）以化工工藝專業(yè)提出的正常工作過程中介質(zhì)的正常）以化工工藝專業(yè)提出的正常工作過程中介質(zhì)的正常工作溫度加（或減）一定裕量作為設(shè)計溫度，按下式工作溫度加（或減）一定裕量作為設(shè)計溫度，按下式確定：確定：介質(zhì)正常工作溫度介質(zhì)正常工作溫度0 0 300 300 ，設(shè)計溫度，設(shè)計溫度介質(zhì)正常工介質(zhì)正常工作溫度作溫度+30+30介質(zhì)正常工作溫度大于介質(zhì)正常工作溫度大于300 300 ，設(shè)計溫度，設(shè)計溫度介質(zhì)正常介質(zhì)正常工作溫度工作溫度+15+154 4）當流體介質(zhì)溫度接近所選材料允許使用溫度界限）當流體介質(zhì)溫度接近所選材料允許使用溫度界限時，應(yīng)結(jié)合具體情況慎重選取設(shè)計溫度，以

33、免增加投時，應(yīng)結(jié)合具體情況慎重選取設(shè)計溫度，以免增加投資或降低安全性。資或降低安全性。注意管道設(shè)計溫度、設(shè)計壓力與注意管道設(shè)計溫度、設(shè)計壓力與設(shè)備設(shè)計溫度、設(shè)計壓力選取方設(shè)備設(shè)計溫度、設(shè)計壓力選取方法與專業(yè)分工的區(qū)別法與專業(yè)分工的區(qū)別8.2.4.3 8.2.4.3 鋼管壁厚的計算鋼管壁厚的計算為了使選材合理，減少管壁厚度的分級數(shù)量，便于采購、管為了使選材合理，減少管壁厚度的分級數(shù)量，便于采購、管理和施工，管壁厚度可采用管表號（理和施工，管壁厚度可采用管表號（Schedule number,Schedule number,簡稱簡稱Sch)Sch)分級。在化工行業(yè)標準分級。在化工行業(yè)標準化工配管用

34、無縫及焊接鋼管尺化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列寸選用系列(HG20533)(HG20533)和石化標準和石化標準石油化工企業(yè)鋼管尺石油化工企業(yè)鋼管尺寸系列寸系列(SH3405)(SH3405)也有采用也有采用SchSch號表示的鋼管壁厚系列，可號表示的鋼管壁厚系列，可供設(shè)計人員選用。供設(shè)計人員選用。管表號僅起到管壁厚度分級排列的作用，沒有其它含義，它管表號僅起到管壁厚度分級排列的作用，沒有其它含義，它是管道設(shè)計壓力是管道設(shè)計壓力P P與設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力與設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力t t的比值乘的比值乘以以10001000后園整的數(shù)值。后園整的數(shù)值。 Sch=P/Sch=P/t t* *

35、 1000 1000計算出來的計算出來的SchSch經(jīng)園整即可查到上述兩系列中的鋼管壁厚。經(jīng)園整即可查到上述兩系列中的鋼管壁厚。8.2.5 8.2.5 機泵壓差要求機泵壓差要求在確定機泵的壓差要求是：在確定機泵的壓差要求是：（1 1）要考慮到管道阻力計算的誤差，運行過程管道）要考慮到管道阻力計算的誤差，運行過程管道的結(jié)垢使管道阻力增大。一般考慮泵揚程的安全的結(jié)垢使管道阻力增大。一般考慮泵揚程的安全系數(shù)為系數(shù)為1.11.1 1.151.15。（2 2）泵選型后，應(yīng)考慮到制造商提供的泵的性能曲）泵選型后，應(yīng)考慮到制造商提供的泵的性能曲線或性能表，一般是在常溫常壓下用清水測得的，線或性能表，一般是在

36、常溫常壓下用清水測得的，若我們輸送的液體的物理性質(zhì)與水有較大差異時，若我們輸送的液體的物理性質(zhì)與水有較大差異時，則應(yīng)將泵的性能指標流量、揚程換算成被輸送液則應(yīng)將泵的性能指標流量、揚程換算成被輸送液體性質(zhì)的流量、揚程，與所要求的工藝條件比較體性質(zhì)的流量、揚程，與所要求的工藝條件比較確定所選泵的性能是否符合工藝要求。確定所選泵的性能是否符合工藝要求。 8.2.5.1 8.2.5.1 揚程的計算揚程的計算機泵所需要的揚程，是由管網(wǎng)系統(tǒng)的安裝和操作機泵所需要的揚程，是由管網(wǎng)系統(tǒng)的安裝和操作條件決定的。根據(jù)其實際長度條件決定的。根據(jù)其實際長度, ,走向走向, ,相對位置來相對位置來計算揚程計算揚程. .

37、計算公式如下：計算公式如下： H=(PH=(Pd d-P-Ps s)/)/g+Hg+HD D+H+HS S+h+hfsfs+h+hfdfd 式中各符號的含意詳見書式中各符號的含意詳見書8.2.5.2 8.2.5.2 泵的軸功率的校核泵的軸功率的校核 離心泵的軸功率計算公式為離心泵的軸功率計算公式為 N=QHN=QH/102/102 單位一定要正確！單位一定要正確！8.3 8.3 化工工藝系統(tǒng)的安全設(shè)施化工工藝系統(tǒng)的安全設(shè)施8.3.1 8.3.1 安全設(shè)施設(shè)置的原則安全設(shè)施設(shè)置的原則（總平面布置、消防設(shè)計、火災(zāi)報警（總平面布置、消防設(shè)計、火災(zāi)報警均均牽涉安全問題），嚴格按國家和行業(yè)有關(guān)的標準牽涉

38、安全問題），嚴格按國家和行業(yè)有關(guān)的標準和規(guī)范，特別是一些強制性規(guī)范。和規(guī)范，特別是一些強制性規(guī)范。主要規(guī)范有：主要規(guī)范有：石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160-2008GB50160-2008爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50058-1992 GB50058-1992 （危險區(qū)域的劃分）（危險區(qū)域的劃分）建筑物防雷擊設(shè)計規(guī)范建筑物防雷擊設(shè)計規(guī)范 GB50057-2010GB50057-2010建筑設(shè)計防火規(guī)范建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB50016-2006GB50016-2006工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準 GBZ1-2

39、010GBZ1-2010 以及其它行業(yè)標準和規(guī)范。如果用戶有要求，只要以及其它行業(yè)標準和規(guī)范。如果用戶有要求，只要不違背上述主要標準，也可以按用戶要求。不違背上述主要標準，也可以按用戶要求。 對于對于化工裝置、儲運中危險物料的安全控制是防火、化工裝置、儲運中危險物料的安全控制是防火、防爆最有效的措施，因此必須嚴格遵照上述規(guī)范規(guī)定執(zhí)防爆最有效的措施，因此必須嚴格遵照上述規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。在行。在PIDPID階段中，化工工程師必須和儀表工程師共同階段中，化工工程師必須和儀表工程師共同合作，設(shè)計必要的安全保護措施。安全泄壓系統(tǒng)就是其合作，設(shè)計必要的安全保護措施。安全泄壓系統(tǒng)就是其中之一。中之一。8.3.

40、2 8.3.2 化工化工裝置安全泄壓系統(tǒng)裝置安全泄壓系統(tǒng) 系統(tǒng)安全設(shè)計至關(guān)重要系統(tǒng)安全設(shè)計至關(guān)重要, ,泄壓系統(tǒng)主要由各個獨泄壓系統(tǒng)主要由各個獨立的泄壓裝置組成立的泄壓裝置組成, ,它包括火炬管道系統(tǒng)它包括火炬管道系統(tǒng), ,火炬分火炬分離器離器, ,以及包括點火以及包括點火, ,噴咀密封裝置和用于無煙燃噴咀密封裝置和用于無煙燃燒的蒸汽噴射裝置燒的蒸汽噴射裝置. .泄壓閥或其它泄壓裝置泄壓閥或其它泄壓裝置( (安全安全閥閥, , 爆破片等爆破片等) )用于管道或設(shè)備的過壓保護用于管道或設(shè)備的過壓保護. .為保為保護人身安全和設(shè)備的完好，必須正確選擇、設(shè)計護人身安全和設(shè)備的完好，必須正確選擇、設(shè)計

41、泄壓裝置，同時要符合規(guī)范與法規(guī)的要求。泄壓裝置，同時要符合規(guī)范與法規(guī)的要求。 其中最大泄放量的計算與確定是重點。其中最大泄放量的計算與確定是重點。 參考書中關(guān)于催化裂化裝置汽油穩(wěn)定塔泄放量計算參考書中關(guān)于催化裂化裝置汽油穩(wěn)定塔泄放量計算的例題一定要熟練掌握。的例題一定要熟練掌握。 一般造成安全隱患的因素有：一般造成安全隱患的因素有：(1)(1)設(shè)備和機泵等出口堵塞設(shè)備和機泵等出口堵塞(2)(2)火災(zāi)火災(zāi)(3)(3)管道破裂管道破裂(4)(4)控制閥故障控制閥故障(5)(5)熱膨脹熱膨脹(6)(6)公用工程故障公用工程故障8.3.3 8.3.3 閥門設(shè)置的原則閥門設(shè)置的原則 閥門設(shè)置是在設(shè)計閥門

42、設(shè)置是在設(shè)計PIDPID時的一項重要工作，在設(shè)時的一項重要工作，在設(shè)置置閥門時必須考慮以下諸因素：閥門時必須考慮以下諸因素：(1)(1)輸送流體的性質(zhì)輸送流體的性質(zhì)( (是否含固體顆粒是否含固體顆粒, ,腐蝕性如何腐蝕性如何, ,粘稠性如何粘稠性如何, ,液體是否會氣汽化液體是否會氣汽化, ,氣體是否會液化等氣體是否會液化等) )(2)(2)閥門的功能閥門的功能( (用于切斷還是調(diào)節(jié)用于切斷還是調(diào)節(jié), ,是否需快速啟是否需快速啟閉閉) )(3)(3)閥門的尺寸閥門的尺寸( (一般與管道尺寸一致一般與管道尺寸一致) )(4)(4)閥門的阻力損失閥門的阻力損失( (主要指可接受的阻力損失主要指可接

43、受的阻力損失) )(5)(5)閥門的工作溫度和壓力閥門的工作溫度和壓力(6)(6)閥門的材質(zhì)閥門的材質(zhì)( (當閥門的溫度壓力等級和流體特性當閥門的溫度壓力等級和流體特性確定后確定后, ,就應(yīng)選擇合適經(jīng)濟的材質(zhì)就應(yīng)選擇合適經(jīng)濟的材質(zhì)) )8.3.4 8.3.4 安全閥的設(shè)置安全閥的設(shè)置在石油化工生產(chǎn)過程中，為了防止由于某些生產(chǎn)事故造成在石油化工生產(chǎn)過程中，為了防止由于某些生產(chǎn)事故造成生產(chǎn)裝置系統(tǒng)壓力超過設(shè)備和管道的設(shè)計壓力，而發(fā)生爆生產(chǎn)裝置系統(tǒng)壓力超過設(shè)備和管道的設(shè)計壓力，而發(fā)生爆炸事故，應(yīng)在設(shè)備或管路上設(shè)置安全閥。炸事故，應(yīng)在設(shè)備或管路上設(shè)置安全閥。安全閥適用于清安全閥適用于清潔、無顆粒、低粘

44、度流體。凡必須安裝安全泄壓裝置而又潔、無顆粒、低粘度流體。凡必須安裝安全泄壓裝置而又不適合安裝安全閥的場所，應(yīng)安裝爆破片或安全閥與爆破不適合安裝安全閥的場所，應(yīng)安裝爆破片或安全閥與爆破片串聯(lián)使用。片串聯(lián)使用。8.3.4.8.3.4.1 1凡屬下列情況之一的容器必須安裝安全閥：凡屬下列情況之一的容器必須安裝安全閥： （1 1）獨立的壓力系統(tǒng)）獨立的壓力系統(tǒng)（有切斷閥與其他系統(tǒng)分開）（有切斷閥與其他系統(tǒng)分開）。該系統(tǒng)指全氣相、全液相或與氣相連通；該系統(tǒng)指全氣相、全液相或與氣相連通； （2 2）反應(yīng)器異常而引起的超壓）反應(yīng)器異常而引起的超壓（3 3）容器的物料來源處沒有安全閥的場合）容器的物料來源處

45、沒有安全閥的場合（4 4）設(shè)計壓力小于壓力來源處的壓力的容器管道）設(shè)計壓力小于壓力來源處的壓力的容器管道（5 5）容積式泵和壓縮機的出口管道）容積式泵和壓縮機的出口管道（6 6）由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器）由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器（7 7）加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時，）加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時，應(yīng)在該閥的上游設(shè)置安全閥應(yīng)在該閥的上游設(shè)置安全閥（8 8）由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事）由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事故和公用工程事故引起的超壓部位故和公用工程事故引起的超壓部位（9 9）液體因兩端閥門關(guān)閉而產(chǎn)生熱膨脹的部位）液體因兩端閥門關(guān)閉而

46、產(chǎn)生熱膨脹的部位（1010）凝氣透平機的蒸汽出口管道）凝氣透平機的蒸汽出口管道（1111）某些情況下，由于泵出口止回閥的泄漏，則在）某些情況下，由于泵出口止回閥的泄漏，則在泵的入口管道上設(shè)置安全閥泵的入口管道上設(shè)置安全閥火災(zāi)工況安全閥的設(shè)置8.3.4.28.3.4.2安全閥形式的選擇安全閥形式的選擇（1 1）排放氣體或蒸汽時，選用全啟式安全閥）排放氣體或蒸汽時，選用全啟式安全閥（2 2）排放液體時，選用全啟式或微啟式安全閥）排放液體時，選用全啟式或微啟式安全閥（3 3）排放水蒸汽或空氣時，可選用帶扳手的安全閥）排放水蒸汽或空氣時，可選用帶扳手的安全閥（4 4）對設(shè)定壓力大于）對設(shè)定壓力大于3M

47、Pa3MPa，溫度超過，溫度超過235235的氣體用的氣體用安全閥，則選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介安全閥，則選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介質(zhì)直接沖蝕彈簧。質(zhì)直接沖蝕彈簧。（5 5）排放介質(zhì)允許泄漏至大氣的，選用開式閥帽安全）排放介質(zhì)允許泄漏至大氣的，選用開式閥帽安全閥；不允許泄漏至大氣的，選用閉式閥帽安全閥。閥；不允許泄漏至大氣的，選用閉式閥帽安全閥。（6 6）排放有劇毒、有強腐蝕、有極度危險的介質(zhì)，選）排放有劇毒、有強腐蝕、有極度危險的介質(zhì)，選用波紋管安全閥。用波紋管安全閥。（7 7） 高背壓的場合，選用背壓平衡式安全閥或?qū)Ц弑硥旱膱龊?，選用背壓平衡式安全閥或?qū)?閥控制式安全閥。閥

48、控制式安全閥。（8 8） 在某些重要的場合，有時要安裝互為備用的在某些重要的場合，有時要安裝互為備用的兩個安全閥。兩個安全閥的進口和出口切斷閥宜兩個安全閥。兩個安全閥的進口和出口切斷閥宜采用機械聯(lián)鎖裝置，以確保在任何時候（包括維采用機械聯(lián)鎖裝置，以確保在任何時候（包括維修，檢修期間）都能滿足容器所要求的泄放面積。修，檢修期間）都能滿足容器所要求的泄放面積。8.3.4.3 8.3.4.3 安全閥安全閥選用方法選用方法（1 1） 區(qū)別各種事故類別，計算泄放量區(qū)別各種事故類別，計算泄放量（2 2） 計算最小泄放面積計算最小泄放面積（3 3） 按制造廠的產(chǎn)品資料選擇合適的安全閥。選按制造廠的產(chǎn)品資料選

49、擇合適的安全閥。選擇原則時所選擇的實際泄放面積應(yīng)不小于計算的擇原則時所選擇的實際泄放面積應(yīng)不小于計算的最小泄放面積。最小泄放面積。安全閥數(shù)據(jù)表可依據(jù)行業(yè)標準制作填寫或參照安全閥數(shù)據(jù)表可依據(jù)行業(yè)標準制作填寫或參照“化工裝置工藝系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定化工裝置工藝系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定( (二）二）”8.3.4.4 8.3.4.4 安全閥的開啟壓力（整定壓力）安全閥的開啟壓力（整定壓力） 是指安全閥的閥瓣開始升起，物料連續(xù)流出時的壓是指安全閥的閥瓣開始升起，物料連續(xù)流出時的壓力，或稱之為安全閥起跳壓力，其數(shù)值與安全閥的設(shè)計力，或稱之為安全閥起跳壓力，其數(shù)值與安全閥的設(shè)計壓力相當。要求不大于被保護系統(tǒng)內(nèi)最低的設(shè)計

50、壓力。壓力相當。要求不大于被保護系統(tǒng)內(nèi)最低的設(shè)計壓力。8.3.5 8.3.5 爆破片的設(shè)置爆破片的設(shè)置8.3.5.1 8.3.5.1 下列下列7 7種情況優(yōu)先選用爆破片：種情況優(yōu)先選用爆破片： （1 1）壓力有可能迅速上升的。）壓力有可能迅速上升的。 （2 2）泄放介質(zhì)含有顆粒、易沉淀、易結(jié)晶、易聚合和介）泄放介質(zhì)含有顆粒、易沉淀、易結(jié)晶、易聚合和介質(zhì)粘度較大。質(zhì)粘度較大。 （3 3）釋放介質(zhì)有強腐蝕性，使用安全閥時其價格很高。）釋放介質(zhì)有強腐蝕性，使用安全閥時其價格很高。 （4 4）工藝介質(zhì)十分貴重或有劇毒，在工作過程中不允許）工藝介質(zhì)十分貴重或有劇毒，在工作過程中不允許有任何泄漏，應(yīng)與安全

51、閥串連使用。有任何泄漏，應(yīng)與安全閥串連使用。 （5 5）工作壓力很高或很低時，選用安全閥則其制造比較）工作壓力很高或很低時，選用安全閥則其制造比較困難。困難。 （6 6）當使用溫度較低而影響安全閥的工作特性。）當使用溫度較低而影響安全閥的工作特性。 （7 7）需要較大的泄放面積。）需要較大的泄放面積。 8.3.5.2 8.3.5.2 爆破片的分類爆破片的分類（1 1）正拱型金屬爆破片裝置（拉伸型金屬爆破片裝置）正拱型金屬爆破片裝置（拉伸型金屬爆破片裝置）壓力敏感元件呈正拱型。在安裝時，拱的凹面處于壓力敏感元件呈正拱型。在安裝時，拱的凹面處于壓力系統(tǒng)的高壓側(cè)，動作時該元件發(fā)生拉伸破裂。壓力系統(tǒng)的

52、高壓側(cè)，動作時該元件發(fā)生拉伸破裂。（2 2） 反拱型金屬爆破片裝置（壓縮型金屬爆破片裝置）反拱型金屬爆破片裝置（壓縮型金屬爆破片裝置）壓力敏感元件呈反拱型。在安裝時，拱的凸面處于壓力敏感元件呈反拱型。在安裝時，拱的凸面處于壓力系統(tǒng)的高壓側(cè)，動作時該元件發(fā)生壓縮失穩(wěn)，壓力系統(tǒng)的高壓側(cè)，動作時該元件發(fā)生壓縮失穩(wěn)，致使破裂或脫落。致使破裂或脫落。8.3.5.3 8.3.5.3 爆破爆破片的選用片的選用爆破片型式確定應(yīng)考慮的因素。爆破片型式確定應(yīng)考慮的因素。（1 1） 壓力壓力 a. a. 壓力較高時，宜選擇正拱型壓力較高時，宜選擇正拱型（見下頁圖片）（見下頁圖片） b. b. 壓力較低時，宜選用開縫

53、型或反拱型壓力較低時，宜選用開縫型或反拱型（見下頁圖（見下頁圖片片） c. c. 系統(tǒng)有可能出現(xiàn)真空或爆破片可能承受背壓時要系統(tǒng)有可能出現(xiàn)真空或爆破片可能承受背壓時要配置背壓托架配置背壓托架 d. d. 有循環(huán)壓力或脈沖壓力側(cè)選用反拱型有循環(huán)壓力或脈沖壓力側(cè)選用反拱型（2 2） 溫度溫度 高溫對金屬材料和密封膜的影響高溫對金屬材料和密封膜的影響（3 3） 使用場合使用場合 a. a. 在安全閥前使用，爆破片爆破后不能有碎片在安全閥前使用，爆破片爆破后不能有碎片 b. b. 用于液體介質(zhì)，不能選用反拱型爆破片用于液體介質(zhì)，不能選用反拱型爆破片8.3.5.4 8.3.5.4 與爆破片相關(guān)的壓力關(guān)系

54、圖與爆破片相關(guān)的壓力關(guān)系圖8.3.5.5 8.3.5.5 爆破片選用的方法爆破片選用的方法爆破片數(shù)據(jù)表可依據(jù)行業(yè)標準制作填寫，或參照爆破片數(shù)據(jù)表可依據(jù)行業(yè)標準制作填寫，或參照“化化工裝置工藝系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定（二）工裝置工藝系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定（二）”掌握參考書中爆破片計算選型例題并記住以下內(nèi)容以下內(nèi)容需掌握以下內(nèi)容需掌握8.3.6 8.3.6 呼吸閥的設(shè)置呼吸閥的設(shè)置8.3.7 8.3.7 氣封和液封的設(shè)置氣封和液封的設(shè)置見見HG/T20570-16HG/T20570-16，17-9517-95設(shè)置液封裝置時， 必須正確地確定液封所需高度， 才能達到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系統(tǒng)內(nèi)壓力(

55、 Pl ) 、 受液槽或排料出口壓力( P2 ) 及管道壓力降( h , ) 等參數(shù)計算確定的?？砂词? 4 . 0 . 1 -1 ) 計算:8.3.8 8.3.8 盲板的設(shè)置盲板的設(shè)置見見HG/T20570-23-95HG/T20570-23-958.3.8 8.3.8 限流孔板的設(shè)置限流孔板的設(shè)置見見HG/T20570-15-95HG/T20570-15-958.3.8.1 8.3.8.1 限流孔板應(yīng)用的場合限流孔板應(yīng)用的場合 限流孔板設(shè)置在管道中適用于限制流體的流量或降低流體的限流孔板設(shè)置在管道中適用于限制流體的流量或降低流體的壓力。限流孔板常應(yīng)用于下列幾種場合：壓力。限流孔板常應(yīng)用于下

56、列幾種場合： （1 1）工藝物料需要降壓且精度要求不高）工藝物料需要降壓且精度要求不高 （2 2）在管道中閥門上、下游需要有較大壓降時，為減少流）在管道中閥門上、下游需要有較大壓降時，為減少流體對閥門的沖蝕，當經(jīng)過孔板節(jié)流不會產(chǎn)生汽化時，可在閥體對閥門的沖蝕，當經(jīng)過孔板節(jié)流不會產(chǎn)生汽化時，可在閥門上游串聯(lián)孔板門上游串聯(lián)孔板 （3 3）流體需要小流量且連續(xù)流通的地方，如泵的沖洗管道、）流體需要小流量且連續(xù)流通的地方，如泵的沖洗管道、熱備用泵的旁路管道（低流量保護管道）、分析取樣管等場熱備用泵的旁路管道（低流量保護管道）、分析取樣管等場所。所。 （4 4）需要降壓以減少噪聲或磨損的地方，如放空系統(tǒng)

57、。）需要降壓以減少噪聲或磨損的地方，如放空系統(tǒng)。8.3.8.2 8.3.8.2 限流孔板分類及選型要點限流孔板分類及選型要點分類分類限流孔板按孔板上開孔數(shù)分為單孔板和多孔板；按板限流孔板按孔板上開孔數(shù)分為單孔板和多孔板；按板數(shù)可分為單板和多板。數(shù)可分為單板和多板。選型要點選型要點（1 1） 氣體、蒸汽氣體、蒸汽為了避免使用限流孔板的管路出現(xiàn)噎賽流，限流孔板為了避免使用限流孔板的管路出現(xiàn)噎賽流，限流孔板壓力（壓力（P P2 2）不能小于板前壓力（）不能小于板前壓力（P P1 1）的）的55%55%，即，即P P2 20.55P0.55P1 1, ,因此當因此當P P2 20.55P0.55P1

58、1時，不能用單板，要選時，不能用單板，要選擇多板，其板數(shù)要保證每塊板的板后壓力大于板前壓擇多板，其板數(shù)要保證每塊板的板后壓力大于板前壓力的力的55%55%。（2 2） 液體液體 a. a. 當液體壓降小于或等于當液體壓降小于或等于2.5Mpa2.5Mpa時，選擇單板孔時，選擇單板孔板。板。 b. b. 當液體壓降大于當液體壓降大于2.5Mpa2.5Mpa時，選擇多板孔板，且時，選擇多板孔板，且使每塊孔板的壓降小于使每塊孔板的壓降小于2.5MPa2.5MPa。4.6.2.34.6.2.3孔數(shù)的確定孔數(shù)的確定（1 1） 管道公稱直徑小于或等于管道公稱直徑小于或等于150mm150mm的管路，通的管

59、路，通常采用單孔孔板；大于常采用單孔孔板；大于150mm150mm時，采用多孔孔板。時，采用多孔孔板。（2 2） 多孔孔板的孔徑（多孔孔板的孔徑（d0d0），一般可選用），一般可選用12.5mm,20mm,25mm,40mm12.5mm,20mm,25mm,40mm 在計算多孔孔板時，首先按單孔孔板求出孔徑在計算多孔孔板時，首先按單孔孔板求出孔徑(d)(d)后后, ,按下式求取選用多孔孔板的孔數(shù)（按下式求取選用多孔孔板的孔數(shù)（N N） N=dN=d2 2/d0/d02 2例如：若已算得單孔孔板的孔徑例如：若已算得單孔孔板的孔徑d=120mmd=120mm，孔徑偏大，孔徑偏大，改選用改選用40m

60、m40mm孔徑的多孔孔板，則孔數(shù)孔徑的多孔孔板，則孔數(shù)N=(120/40)N=(120/40)2 2=9=9掌握規(guī)范掌握規(guī)范HG/T20570-15-95HG/T20570-15-95中的計算實例中的計算實例8.3.10 8.3.10 阻火器的設(shè)置阻火器的設(shè)置 見見HG/T20570HG/T20570-19-19-95958.3.10.1 8.3.10.1 阻火器的功能阻火器的功能 阻火器是一種能夠通過氣體的，具有許多細小通道或阻火器是一種能夠通過氣體的，具有許多細小通道或縫隙的材料組成，當發(fā)生火災(zāi)時，火焰進入安裝在化縫隙的材料組成，當發(fā)生火災(zāi)時，火焰進入安裝在化工裝置上的阻火器后，被阻火元件