工藝流程圖課件

第十三章化工制圖第三節(jié)化工工藝圖

化工工藝圖包括工藝流程圖、設(shè)備布置圖和管路布置圖，本章主要介紹工藝流程圖。工藝流程圖是用于表達(dá)生產(chǎn)過(guò)程中物料的流動(dòng)次序和生產(chǎn)操作順序的圖樣。由于不同的使用要求，屬于工藝流程圖性質(zhì)的圖樣有許多種。一般我們?cè)诟鞣N論文或教科書(shū)見(jiàn)到的工藝流程圖各具特色，沒(méi)有強(qiáng)制統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只要表達(dá)了主要的生產(chǎn)單元及物流走向既可，圖12-6所示為生產(chǎn)燃料級(jí)二甲醚（DME）的工藝流程圖?；すに嚵鞒虉D是用來(lái)表達(dá)整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。它既可用于設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)施工方案的討論，亦是進(jìn)一步設(shè)計(jì)施工流程圖的主要依據(jù)。它通過(guò)圖解的方式體現(xiàn)出如何由原料變成化工產(chǎn)品的全部過(guò)程?；すに嚵鞒虉D的設(shè)計(jì)過(guò)程可以分為如下三個(gè)階段：①生產(chǎn)工藝流程示意圖②生產(chǎn)工藝流程草圖；③生產(chǎn)工藝流程圖。生產(chǎn)工藝流程圖的設(shè)計(jì)或繪制過(guò)程是隨著化工工藝設(shè)計(jì)的展開(kāi)而逐步進(jìn)行的?；すに囋O(shè)計(jì)是化工工程設(shè)計(jì)的主體，它是整個(gè)工程設(shè)計(jì)成敗優(yōu)劣的關(guān)鍵。就工藝設(shè)計(jì)而言，首先要進(jìn)行的是生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)。

工藝流程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)方案中規(guī)定的原則和主導(dǎo)思想的具體體現(xiàn)，也是下一步工藝設(shè)計(jì)和其他各專業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，即決定了以后工藝設(shè)計(jì)和其他專業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和條件。生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)就是如何從原料通過(guò)化工過(guò)程和設(shè)備，經(jīng)過(guò)化學(xué)或物理變化逐步變成需要的產(chǎn)品，即化工產(chǎn)品。在復(fù)雜的化工生產(chǎn)過(guò)程中，原料不是直接變成產(chǎn)品的，與此同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品、廢渣、廢液和廢氣等，有的副產(chǎn)品還要經(jīng)過(guò)一些加工步驟才成為合格的副產(chǎn)品，而生產(chǎn)的三廢又必須經(jīng)過(guò)合格處理后才能拋棄和排放。因此，生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜而細(xì)致的工作，除了極少數(shù)工藝流程十分簡(jiǎn)單外，都要經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲，精心安排，不斷修改和完善才能善才能完成。隨著生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的不斷展開(kāi)，就需要繪制生產(chǎn)工藝流程示意圖、生產(chǎn)工藝流程草圖和生產(chǎn)工藝流程圖等。一般在編制設(shè)計(jì)方案時(shí)，生產(chǎn)方法和生產(chǎn)規(guī)模確定后就可以考慮設(shè)計(jì)并繪制生產(chǎn)工藝流程示意圖了。有了工藝流程示意圖就可以進(jìn)行物料衡算、能量衡算以及部分設(shè)備計(jì)算，然后才可以進(jìn)行生產(chǎn)工藝流程草圖的設(shè)計(jì)及繪制。待設(shè)備設(shè)計(jì)全部完成后，再修改和補(bǔ)充工藝流程草圖，由流程草圖和設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行車間布置，根據(jù)車間布置圖再來(lái)修改工藝流程草圖，最后得出工藝流程圖。本節(jié)在介紹工藝流程圖基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，著重講述工藝流程圖的組成內(nèi)容、各部件的繪制方法或標(biāo)注要求，如生產(chǎn)工藝流程圖中設(shè)備如何表示、物料管線如何繪制、儀器儀表如何表示等。3.1工藝流程圖的分類較規(guī)范的工藝圖流程圖一般有以下3種。一、總工藝流程圖

也稱全廠物料平衡圖，用于表達(dá)全廠各生產(chǎn)單位（車間或工段）之間主要物流的流動(dòng)路線及物料衡算結(jié)果。二、物料流程圖

也稱方案流程圖，是在總工藝流程圖的基礎(chǔ)上，分別表達(dá)各車間內(nèi)部工藝物料流程的圖樣。見(jiàn)圖12-8、圖12-9。三、帶控制點(diǎn)工藝流程圖（PID圖）

也稱生產(chǎn)控制流程圖或施工工藝流程圖，它是以物料流程圖為依據(jù)，內(nèi)容較為詳細(xì)的一種工藝流程圖，見(jiàn)圖12-10。3.2工藝流程圖的繪制要求工藝流程圖是工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵文件，它以形象的圖形、符號(hào)、代號(hào)，表示出工藝過(guò)程選用的化工設(shè)備、管路、附件和儀表等的排列及連接，借以表達(dá)在一個(gè)化工生產(chǎn)中物量和能量的變化過(guò)程。流程圖是管道、儀表、設(shè)備設(shè)計(jì)和裝置布置專業(yè)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也是操作運(yùn)行及檢修的指南。工藝流程圖一般分三個(gè)階段進(jìn)行繪制，即：生產(chǎn)工藝流程草圖的繪制、物料流程圖的繪制、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的繪制。下面分別對(duì)這三種流程圖進(jìn)行介紹。一、生產(chǎn)工藝流程草圖生產(chǎn)方法確定后，可進(jìn)行生產(chǎn)工藝流程草圖的繪制，繪制依據(jù)是可行性研究報(bào)告中提出的工藝路線，繪制不需在繪圖技術(shù)上花費(fèi)時(shí)間，而把主要精力用在工藝技術(shù)問(wèn)題上，它只是定性地標(biāo)出由原料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的變化、流向順序以及采用的各種化工過(guò)程及設(shè)備，生產(chǎn)工藝流程草圖一般由物料流程、圖例、標(biāo)題欄三部分組成．其中物料流程包括如下。①設(shè)備示意圖

可按設(shè)備大致幾何形狀畫(huà)出(或用方塊圖表示)，設(shè)備位置的相對(duì)高低不要求準(zhǔn)確，但要標(biāo)出設(shè)備名稱及位號(hào)。②物流管線及流向箭頭

包括全部物料管線和部分輔助管線，如：水、氣、壓縮空氣冷凍鹽水，真空等。③必要的文字注釋，包括設(shè)備名稱、物料名稱、物料流向等。

圖例只要標(biāo)出管線圖例，閥門、儀表等不必標(biāo)出，標(biāo)題欄包括圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段等內(nèi)容。全圖采用由左至右展開(kāi)式繪制，先物料流程，再圖例，最后設(shè)備一覽表。設(shè)備一覽表一般在圖例下面，全圖的布局大致如圖8-2所示。所用線條遵循設(shè)備輪廓線用細(xì)實(shí)線、物料管線用粗實(shí)線、輔助管線用中實(shí)線的基本原則，繪制技術(shù)不要求十分精確。二、物料流程圖

物料流程圖是在生產(chǎn)工藝流程草圖的基礎(chǔ)上，完成物料衡算和熱量衡算后繪制的流程圖。它是一種以圖形與表格相結(jié)合的形式反映設(shè)計(jì)計(jì)算某些結(jié)果圖樣；它既可用作提供審查的資料，又可作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。物料流程圖一般包括下列內(nèi)容：物料流程圖例圖12-12生產(chǎn)工藝流程草圖布局情況圖12-13物料列表說(shuō)明示意圖①圖形

包括設(shè)備示意圖形、各種儀表示意圖形及各種管線示意圖形。②標(biāo)注內(nèi)容

主要標(biāo)注設(shè)備的位號(hào)、名稱及特性數(shù)據(jù)，如流程中物料的組分、流量等。③標(biāo)題欄

包括圖名，圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段等。圖樣采用展開(kāi)式，按工藝流程的次序從左至右繪出一系列圖形，并配以物料流程線和必要的標(biāo)注，物料流程圖一般以車間為單位進(jìn)行繪制。通常用加長(zhǎng)A2或A3幅面的長(zhǎng)邊而得，圖面過(guò)長(zhǎng)也可分張繪制。圖中一般只畫(huà)出工藝物料的流程，物料線用粗實(shí)線，流動(dòng)方向在流程線上以箭頭表示。三、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖

帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一般分為初步設(shè)計(jì)階段的帶控制點(diǎn)工藝流程圖和施工設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，而施工設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖也稱管道及儀表流程圖(PID圖)。在不同的設(shè)計(jì)階段，圖樣所表達(dá)的深度有所不同。初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是在物料流程圖、設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及控制方案確定完成之后進(jìn)行的，所繪制的圖樣往往只對(duì)過(guò)程中的主要和關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行稍為詳細(xì)的設(shè)計(jì)，次要設(shè)備及儀表控制點(diǎn)等考慮得比較粗略。3.3工藝流程圖繪制內(nèi)容及表示方法一、流程圖的設(shè)計(jì)及繪制內(nèi)容管道及儀表流程圖是設(shè)備布置設(shè)計(jì)和管道布置設(shè)計(jì)的基本資料，也是儀表測(cè)量點(diǎn)和控制調(diào)節(jié)器安裝的指導(dǎo)性文件，我們以其為例說(shuō)明流程圖的設(shè)計(jì)內(nèi)容及繪制方法。該流程圖包括圖形、標(biāo)注、圖例、標(biāo)題欄等四部分，具體內(nèi)容分別如下。①圖形將全部工藝設(shè)備按簡(jiǎn)單形式展開(kāi)在同一平面上，再配以連接的主、輔管線及管件，閥門、儀表控制點(diǎn)等符號(hào)。②標(biāo)注主要注寫設(shè)備位號(hào)及名稱、管段編號(hào)、控制點(diǎn)代號(hào)、必要的尺寸數(shù)據(jù)等。③圖例為代號(hào)、符號(hào)及其他標(biāo)注說(shuō)明。④標(biāo)題欄注寫圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段等。管道及儀表流程圖是以車間(裝置)或工段為主項(xiàng)進(jìn)行繪制，原則上一個(gè)車間或工段繪一張圖，如流程復(fù)雜可分成數(shù)張，但仍算一張圖，使用同一圖號(hào)。所有工藝流程圖不按精確比例繪制，一般設(shè)備(機(jī)器)圖例只取相對(duì)比例．允許實(shí)際尺寸過(guò)大的設(shè)備(機(jī)器)按比例適當(dāng)縮小，實(shí)際尺寸過(guò)小的設(shè)備(機(jī)器)按比例可適當(dāng)放大，可以相對(duì)示意出各設(shè)備位置高低，整個(gè)圖面要協(xié)調(diào)、美觀。一）設(shè)備的表示方法1、在流程圖上化工設(shè)備按大致比例用細(xì)實(shí)線繪制．要求畫(huà)出能顯示形狀特征的主要輪廓，有時(shí)也畫(huà)出顯示工藝特征的內(nèi)部示意結(jié)構(gòu)，也可將設(shè)備畫(huà)成剖視形式表示，設(shè)備的傳動(dòng)裝置也應(yīng)簡(jiǎn)單示意出。設(shè)備示意畫(huà)法見(jiàn)圖12-14。2、對(duì)安裝高度有要求的設(shè)備須標(biāo)出設(shè)備要求的最低標(biāo)高。塔和立式器，須標(biāo)明自地面到塔和容器下切線的實(shí)際距離或標(biāo)高，臥式容器應(yīng)標(biāo)明容器底部到地面的實(shí)際距離或標(biāo)高。3、工藝流程圖中一般應(yīng)繪出全部工藝設(shè)備及附件，兩組或兩組以上相同系統(tǒng)或設(shè)備，可只繪出—組設(shè)備，并用細(xì)實(shí)線框定，其它幾組以細(xì)雙點(diǎn)劃線方框表示，方框內(nèi)標(biāo)注設(shè)備位號(hào)和名稱。4、流程圖上的設(shè)備必須標(biāo)注設(shè)備位號(hào)和名稱，其它所有圖紙和表格上的設(shè)備位號(hào)和名稱必須與流程圖保持—致．設(shè)備位號(hào)—般標(biāo)注在兩個(gè)地方．第一是在圖的上方或下方，要求排列整齊，并盡可能正對(duì)設(shè)備，在位號(hào)線的下方標(biāo)注設(shè)備名稱；第二是在設(shè)備內(nèi)或其近旁，此處僅注位號(hào)，不注名稱。當(dāng)幾個(gè)設(shè)備或機(jī)器為垂直排列時(shí)，它們的位號(hào)和名稱可以由上而下按順序標(biāo)注，也可水平標(biāo)注。）

工藝設(shè)備位號(hào)的編法：每個(gè)工藝設(shè)備均應(yīng)編一個(gè)位號(hào)，在流程圖、設(shè)備布置圖和管道布置圖上標(biāo)注位號(hào)時(shí)，應(yīng)在位號(hào)下方畫(huà)一條粗實(shí)線，圖線寬度為0.9~1.2mm，位號(hào)的組成如圖所示。主項(xiàng)代號(hào)一般用兩位數(shù)字組成，前一位數(shù)字表示裝置(或車間)代號(hào)。后一位數(shù)字表示主項(xiàng)代號(hào)，在一般工程設(shè)計(jì)中，只用主項(xiàng)代號(hào)即可。裝置或車間代號(hào)和主項(xiàng)代號(hào)由設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人在開(kāi)工報(bào)告中給定；設(shè)備順序號(hào)用兩位數(shù)字01、02…、10、11…表示；相同設(shè)備的尾號(hào)用于區(qū)別同一位號(hào)的相同設(shè)備，用英文字母A、B、C、……尾號(hào)表示。常用的設(shè)備分類代號(hào)見(jiàn)表12-1，一般用設(shè)備英文名稱的首字母作代號(hào)。⑤對(duì)于需隔熱的設(shè)備和機(jī)器要，在其相應(yīng)部位面出一段隔熱層圖例．必要時(shí)注出其隔熱等級(jí)；有伴熱者也要在相應(yīng)部位畫(huà)出—段伴熱管，必要時(shí)可注出伴熱類型和介質(zhì)代號(hào)，如下圖所示。

二）管道的表示方法①工藝流程圖中一般應(yīng)畫(huà)出所有工藝材料和輔助物料的管道，當(dāng)輔助管道比較簡(jiǎn)單時(shí)，可將總管繪制在流程圖的上方，向下引支管至有關(guān)設(shè)備。當(dāng)輔助管道系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，需另繪制輔助管道系統(tǒng)圖予以補(bǔ)充。②一般情況下主工藝物料管道用粗實(shí)線繪制，輔助管線用中實(shí)線繪制，儀表及信號(hào)傳輸管線用細(xì)實(shí)線或細(xì)虛線繪制。管道圖例及圖線寬按HG20519.28——92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，見(jiàn)表12-2。③管線排布應(yīng)做到橫平豎直，盡量避免穿過(guò)設(shè)備或交叉，必須交叉時(shí)，一般采用橫斷豎不斷的畫(huà)法，也可豎斷，管道轉(zhuǎn)彎應(yīng)畫(huà)成直角，如圖12-15所示。管道上的放空口、排液管、取樣口、液封管等應(yīng)全部畫(huà)出。若管道與其它圖紙有關(guān)時(shí)，應(yīng)將管道畫(huà)到近圖框線左方或右方，用空心箭頭表示物料出（或入）方向，空心箭頭畫(huà)法如圖12-16所示，箭頭為粗實(shí)線，箭頭內(nèi)寫連接的圖紙圖號(hào)，箭頭附近注明來(lái)（或去）的設(shè)備位號(hào)或管道號(hào)，見(jiàn)圖12-17。④工藝管道用管道組合號(hào)標(biāo)注，管道組合號(hào)由四部分組成，即管道號(hào)(或管段號(hào)，由三個(gè)單元組成)、管徑、管道等級(jí)和隔熱或隔聲。共分為三組，用一短橫線將組與組之間隔開(kāi)，隔開(kāi)兩組間留適當(dāng)?shù)目障?，組合號(hào)一般標(biāo)注在管道的上方，如圖12-18所示。第一組有三個(gè)單元，分別為物料代號(hào)、主項(xiàng)編號(hào)及管道順序號(hào)。其中第1單元為物料代號(hào)，由1~3位英文字母表示，各種物料代號(hào)見(jiàn)表12-3，表中未規(guī)定的物料代號(hào)的由專業(yè)技術(shù)人員按英文字母選取。第2單元為主項(xiàng)編號(hào)，按工程規(guī)定的主項(xiàng)編號(hào)填寫，采用兩位數(shù)字，從01、02開(kāi)始至99為止；第3單元為管道順序號(hào)，相同類別的物料在同一主項(xiàng)內(nèi)以流向先后為序，順序編號(hào)。采用兩位數(shù)字，從01、02開(kāi)始，至99為止。第一組的三個(gè)單元組成管道號(hào)(管段號(hào))。第二組由第4、第5兩個(gè)單元組成，其中第4單元為管道尺寸，一般標(biāo)注公稱直徑．以mm為單位，但只注數(shù)字，不注單位；第5單元為管道等級(jí)由三個(gè)部分組成，見(jiàn)圖12-4所示，其中第一部分為管道的公稱壓力（MPa）等級(jí)代號(hào)，用大寫英文字母表示，A-K用于ANSI標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)代號(hào)(其中I、J不用)，L~Z用于國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)代號(hào)(其中O、X不用)。

管道壓力等級(jí)代號(hào)具體含義參見(jiàn)表8-3；第二部分為順序號(hào)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由1開(kāi)始；第三部分為管道材質(zhì)類別，用大寫英文字母表示，其含義如下：A—鑄鐵；B—碳鋼；C—普通低合金鋼；D—合金鋼；E—不銹鋼；F—有色金屬；G—非金屬；H—襯里及內(nèi)防腐。第三組由第6單元組成，為隔熱或隔聲代號(hào)，其表示方法見(jiàn)表12-5。當(dāng)工藝流程簡(jiǎn)單，管道品種規(guī)格不多時(shí)，管道組合號(hào)中的第5、6兩個(gè)單元可省略。第4單元的尺寸可直接填寫管子的外徑×壁厚，并標(biāo)注工程規(guī)定的管道材料代號(hào)。三）閥門與管件的表示方法

在管道上用細(xì)實(shí)線畫(huà)出全部閥門和各種管路附件（化工部HG20519.32——92），如補(bǔ)償器，軟管、永久(臨時(shí))過(guò)濾器、盲板、疏水器、視鏡、阻火器、異徑接頭、下水漏斗及非標(biāo)準(zhǔn)管件等都要在圖上表示出來(lái)，并用圖例示出閥門的形狀。工藝流程圖中豎管上閥門的高低位置應(yīng)大致符合實(shí)際高度，當(dāng)閥門的壓力等級(jí)與管道的壓力等級(jí)不一致時(shí)，要標(biāo)注清楚，如果壓力等級(jí)相同，但法蘭面的形式不同，也要標(biāo)明，以免安裝設(shè)計(jì)時(shí)配錯(cuò)法蘭，導(dǎo)致無(wú)法安裝，見(jiàn)表12-6。四）儀表控制及分析取樣點(diǎn)表示方法

工藝流程圖中應(yīng)給出和標(biāo)注全部與工藝有關(guān)的檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、分析取樣點(diǎn)和取樣閥。其符號(hào)、代號(hào)規(guī)定見(jiàn)表12-7。儀表控制點(diǎn)的符號(hào)圖形一般用細(xì)實(shí)線繪制，常見(jiàn)的符號(hào)圖形見(jiàn)表12-8。各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥的符號(hào)也用細(xì)實(shí)線繪制，具體表示方法見(jiàn)圖12-20和圖12-21。

儀表圖形符號(hào)和字母代號(hào)組合起來(lái)，可以表示工業(yè)儀表所處理的被測(cè)變量和功能，或表示儀表、設(shè)備、元件、管線的名稱；字母代號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)組合起來(lái)，就組成了儀表的位號(hào)。在檢測(cè)控制系統(tǒng)中，一個(gè)回路中的每一個(gè)儀表或元件都應(yīng)標(biāo)注儀表位號(hào)。儀表位號(hào)由字母組合和阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)組成。第一個(gè)字母表示被測(cè)變量，后繼字母表示儀表的功能。數(shù)字編號(hào)表示儀表的順序號(hào)，數(shù)字編號(hào)可按車間或