化工厂建设规范步骤及建设过程中注意事项简述.docx
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化工厂建设规范步骤及建设过程中注意事项简述
化工厂建设规范步骤及建设过程中注意事项简述
规范化工项目建设程序：
规范项目建设需通过项目建议、可行性研究、初步设计直到施工图设计等几个阶段。
一：
项目建议书
项目建议书是工程建设程序中最初阶段的工作，是对建设项目的轮廓设想和项目立项的先导，是为建设项目的得以立项提出的建设性建议。
文件内容包括市场初步分析、原、辅助料供应、产品规模、初步厂址选定、预计投资和效益等。
重点是论述项目建设的必要性。
二、可行性研究报告
上级部门批准项目建议书、设计单位与建设单位签订委托合同后便进行该项目的可行性研究。
在可行性研究中对建设项目的产品品种、工艺路线、生产方法、建设规模、市场分析并结合厂址总图布置、交通、水、电、气供应、环境保护、安全卫生等进行技术、经济的先进性合理性的全面分析论证。
通过多方比较提出评价介意。
此后对单项工程的估算及全厂总投资估算。
及资金筹措方案。
并提出国民经济评价，最后给出评估意见。
最终由上级主管部门对该项目《可行性研究报告》作出批复。
重点是评价项目建设的可行性。
三、初步设计
初步设计是根据已批准的可行性研究报告，确定全厂性设计原则，设计标准、设计方案及重大技术问题，包括工艺流程、生产方法、工厂组成、总图布置、水、电、气的供应方式和用量。
关键设备和仪表选型，全厂储运方案、消防、职业安全卫生、环境保护和综合利用以及车间或单项工程的工艺流程和各专业设计方案等。
初步设计是确定建设项目投资、土地征用、组织主要设备及材料采购，进行施工准备、生产准备及施工图设计依据。
也是编制施工组织设计、签订总承包合同、银行贷款以及实行投资包干可控制建设工程拨款的依据。
引进的化工建设项目，在国外专利商提供的专利技术基础设计的基础上进行工程化。
完成基础工程设计，并完成初步设计，供主管部门审查。
初步设计文件组成除了说明书、图纸、表格外、还应有详细的热量衡算、物料衡算及重大的主要设备的设备计算书。
初步设计完成后，由上级主管部门委托单位组织建厂所在地的有关专家（消防、运输、财政、环保）建设单位相应专业的各类人员进行审核、提出修改补充、深化等意见。
设计单位在进行设计过程中考虑、贯彻上述意见。
施工图设计阶段：
准备资料：
计算书，初步设计、初步审核意见、PFD、业主意见、设备询价及规格单。
准备一次调条件：
外管条件、给排水条件、电气条件、爆炸区域划分）自控条件、设备条件、
计算书-PFD-PID初步-自控条件（电气、给排水、仪表、设备布置图、管道布置图（热管应力条件）等条件-土建一次条件-结构条件-平台梯子图-完善设备布置图-设备表-对外二次条件-提出土建二次条件-完善PID图-轴侧图-材料表-会签。
综合材料表-施工说明-图纸目录编制-入库。
1、遵守专业设计规范、标准和内部规定
2、防火、防爆、安全、卫生及环保方面的规定与标准
3、管道、法兰、管件、垫片、螺栓选用标准
4、管架设计标准
一、施工图设计一次条件：
1、设备及机泵条件（由于非标设备设计周期较长，而且化工装置设计中的其他条件如设备布置、土建自控、电气、给排水等都建立在设备专业总图及设备安装图条件之上。
2、机泵条件也急早交给供应商返回合适的机泵数据表并提供给土建厂房、设备基础、自控、电气、水汽等
3塔类条件
介质条件：
名称、组分、流量、重量、粘度、比重等
2、含特殊性介质的组分及含量等
3、操作温度、操作压力
4、塔径、塔高、塔裙高
5、推荐材料
对于外形高大的塔应要求设备提供土建埋地螺栓用的底座模板规格。
6、管口条件
管口符号、管口名称及规格、介质名称、用途
法兰标准、密封面型式、紧固件
管口位置及伸出长度等。
自控点检测点位置、规格
7、特殊条件
填料层高度、层数、层间距等
2、泵的选用条件
1、工艺条件
介质名称、组分、毒性、腐蚀性、介质颗粒含量及大小是否结晶
2、输送介质的操作条件及参数
流量、连续/间歇、扬程、泵的进出口压力、进出口温度
3、现场条件
室内/室外，采暖/不采暖
爆炸危险区域划分等级
操作环境对密封性要求
环境温度、相对湿度、大气压力、大气腐蚀情况
三；阀门选型步骤
为了正确的选用阀门，必须对各种阀门的特性进行详细的了解
阀门一般有两种特性
使用特性：
阀门的类型、阀门零部件的材料、阀门的传动方式等
结构特性：
阀门的结构长度、管道的连接形式（法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、焊接连接等）密封面的形式（阀座有镶圈、螺纹、堆焊、喷焊、阀体本身加工等方式阀杆结构形式（旋转杆、升降杆等
具体选型步骤如下：
1、明确阀门在设备或装置中的用途；确定阀门的工况条件、介质；工作压力；工作温度等等
2、确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式：
法兰、螺纹、焊接
3、确定操纵阀门的方式：
手动、电动、电磁、气动或液动、电气联动或电液联动
4、根据管线输送介质、工作压力、工作温度确定所选用阀门的壳体条件和内件的材料：
灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢、不锈钢、铜合金等
5、选择阀门的种类：
闭塞阀门、调节阀门、安全阀门等
6、确定阀门的型式：
闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀
7、确定阀门的参数：
对于自动阀门根据不同的需要，要先确定允许流阻、排放能力背压等、再确定管道的公称通径和阀座孔的直径
8利用现有的资料（阀门产品目录、阀门产品样本等）选择适当的阀门产品
9、确定所选用阀门的几何参数、结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后高度方向的尺寸、连接的螺杆孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸
10、所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方法
11、工作介质和性质：
工作压力、工作温度、腐蚀性能是有否含有固体颗粒、介质是否有毒、是否是易燃易爆介质、介质的粘度等等
12、对阀门流体特性的要求：
流阻、排放能力、流量特性、密封等级
13、安装尺寸和外形尺寸要求：
公称通径、管道的连接方式、连接尺寸、外形尺寸安装空间等
14、对于阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等附加要求
阀门类型：
闭塞类：
截止阀
截止阀是所用阀门中最多的一种，截止阀是强制密封阀门，所以在关闭时必须向阀瓣施加压力，使两密封面不产生泄漏。
由于截止阀的密封力和和压力是在同一轴线上，而且方向相反，密封力不但得不到放大，还要克服介质的压力，所以截止阀所需要的密封力要比闸阀大得多，口径大于200mm通常采用双阀瓣的结构。
在选用中应该特别注意：
带有平面密封的截止阀不能用于污秽介质或含有固体颗粒的介质、在这些介质中选用锥形密封更为恰当。
通常在节流、调节、高压管路系统中选用截止阀。
在要求密封性能好，高压截止（压差大）、低噪声、有气穴和汽化现象、允许有少量泄漏时采用截止阀，在易燃易爆具有毒质、介质十分昂贵的工况使用波纹管截止阀。
对流阻要求不严格的工况可以使用截止阀
旋转类：
球阀、蝶阀
球阀：
球阀是由旋塞阀派出来的，它的优缺点与装衬套的旋塞阀相似，因此使用温度同样受阀座的材料限制、球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下与塑料阀座之间相互贴紧来完成的。
阀座密封圈在一定的接触压力作用力、局部发生弹性变形，这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度、保证球阀的密封性能。
由于球阀阀座密封圈普遍采用塑料制成，要考虑球阀的防火性能。
球阀适用工况：
在双位调节，密封性能严格，泥浆、磨损、缩口通道，启闭动作迅速高压截止（压差大）低压截止（压差小）低噪声、有穴和汽化现象、向大气少量渗漏，推荐使用此球阀。
在要求具有调节性能时，需要用带V形缺口的专用结构的球阀，它的流量特性是等百分比的特性。
蝶阀：
蝶阀适用于流量调节，由于蝶阀在管道中的压力损失比较大，大约是闸阀的三倍，因此在选择蝶阀时，应充分考虑介质压力的损失的影响。
蝶阀的结构长度和总体高度最小，开启和关闭速度快，具有良好的流体控制特性，因此蝶阀适合制做大口径阀门。
蝶阀适用工况：
在节流、调节控制、泥浆介质、要求结构长度短，启闭速度快，低压截止（压差小）的使用条件中推荐选用蝶阀
滑动类：
闸阀
闸阀是关闭件（闸板）沿阀痤通道轴线垂直运动的阀类。
它只适用于全开全闭，不能调节和节流使用。
闸阀的主要优点是当阀门完全开启时，管道中介质能直线流过，面通过的流体阻力较小。
闸阀适用工况：
要求密封性能好，高压截止（压差大）、低压截止（压差小）低噪声、有气穴和汽化现象、高温介质、低温（深冷）时，推荐用闸阀。
在泥浆介质、向大气渗漏少的场合可以选用闸阀。
闸阀的主要缺点：
在所有阀门中，闸阀的启闭动作最慢。
在启闭过程中，闸板的移动距离要大于阀门的通道直径，阀门总高较高、占空间大，也较笨重。
夹紧类：
隔膜阀
它有两个主要的优点：
其一是该阀不需要单独的阀杆填充密封结构。
隔膜在切断介质的同时起到阀杆的密封作用。
其二是柔性很强的隔膜关闭时可靠，甚至对污秽液都能起到良好的切断。
因此操纵机构和介质通道完全隔开，使隔膜阀不仅能适用于食品工业和医药卫生一业中而且还适用于一些难以输送的介质和危险性能较大的介质。
但是由于隔膜阀的隔膜必须由弹性好的非金属制成，工作温度受到限制。
隔膜阀的使用寿命要比其它阀门短。
隔膜阀适用工况：
密封性能严格、泥浆介质、磨损、轻型结构、低压截止（压差少）、向大气少量渗漏、磨损性好的介质时推荐选用隔膜阀门。
在高温介质、高压介质、高压截止（压差大）启闭动作快，结构长度短的条件下，尽量不选用。
四、阀门材料的选择
选择阀门主要零件的材料，首先应考虑工作介质的物理性能（温度、压力）和化学性能（腐蚀性）等。
在阀门零件材料的划分中，按壳体材料分为：
铸铁阀、灰铸铁阀、可锻铸铁阀和球墨铸铁阀、碳素钢阀、合金钢阀、不锈耐酸钢阀、钛钢阀、铜阀、铝阀、塑料阀、陶瓷阀。
1、铸铁阀
铸铁阀价格低廉，制造工艺简单，有较好的耐腐蚀性能，使用于水道建筑设备、煤气设备、冶金、化工、消防设备等。
铸铁阀门的使用范围规定如下：
当用于公称压力PN小于等于1.0MPA，工作温度为-10~200摄氏，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等。
常用标号HT200、HT250、HT300、HT350的灰铸铁阀。
当用于公称压力PN小于等于2.5MPA，工作温度为-30~300摄氏，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，常用标号为KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10的可锻铸铁阀。
当用于公称压力PN小于等于4.0PMA工作温度为-30~350摄氏时，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，常用标号为QT400—15、QT450—10、QT500—7的球墨铸铁阀。
2、钢阀
碳素钢阀：
由于其力学特性和综合使用性能优异，因此其使用范围更广，
用于公称压力PN小于等于32MPA，工作温度为-30~450度工作介质为水、蒸汽、空气、氯、氨、氢及石油产品等，常用标号为WCA、WCB、WCC的碳素钢，标号为20、25、30、35的优质碳素钢锻件或标号为16Mn的低合金结构钢锻件。
合金钢阀
用于工作压力PN小于等于17MPA，工作温度小于或等于550度，工作介质为蒸汽及石油产品等，通常选用标号为ZGCR5MO的铬钼钢铸件。
标号为ZG20CR5MO1V
不锈钢阀
用于公称压力PN小于等于6.4MPA、工作温度大于或等于-196度，工作介质为乙烯、丙烯、液态天然气及液氮等，通常选用标号为ZGOCR18NI9、ZGOCR18NI9TI、ZG1CR18NI9TI的奥氏体不锈钢耐酸钢铸件。
或标号为OCR18NI9、1CR18NI9、OCR18NI9TI、1CR18NI9TI的奥氏体不锈钢锻件。
D、钛钢阀
用于公称压力PN小于等于6.4MPA、工作温度小于等于200度，工作介质为硝酸等选用标号为ZGOCR18NI9、ZG1CY18NI9、ZGOCR18NI9TI、ZG1CR18NI9T奥氏不锈钢铸件。
标号为OCR18NI9、1CR18NI9、OCR18NI9TI、1CR18NI9TI的奥氏体不锈钢锻件。
有色金属及其合金阀门
有色金属及其合金包括铜合金、铝合金以及钛和钛合金。
铜合金阀
用于公称压力PN小于等于2.5MPA的水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等介质。
当工作温度为–40~250度的蒸汽时，通常选用标号为ZCUSN3ZN11PB4、ZCUSN10ZNZ的铸锡青铜、标号为H62、HPB59—1的黄铜、标号为QA19—2、QA19—4R的铝青铜。
铝合金阀
用于公称压力PN小于等于1.0MPA的腐蚀性介质工况时，常用标号ZLT、ZL10。
钛和钛合金阀
工业纯钛和钛合金有很好的耐腐蚀性能，它的相对密度小、强度高、低温和高温性能都较稳定，是一种很好的耐腐蚀阀门。
但由于钛和钛合金阀的成本较高，铸造工艺性不好，很少有生产厂家。
阀门的连接——形式的选择
管径选择与管道压力降计算
阀门连接面得选择
阀门材料——主体材料
阀门材料——内件材料
GB3836.1-2000
管径选择
1．应用范围和说明
本规定适用于化工生产装置中牛顿型流体管道，即采用预定流速或预定管道压力降值（设定压力降控制值）来选择管径，可用于工程设计中的估算。
1.0.1当按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径：
式中
d——管道的内径，mm；
W——管内介质的质量流量，kg／h；
Vf——管内介质的体积流量，m3／h；
ρ——介质在工作条件下的密度，kg／m3；
u——介质在管内的平均流速，m／s。
预定介质流速的推荐值见表2.0.1。
1.0.2当按每100m计算管长的压力降控制值（⊿Pf100）来选择管径时，采用下式以初定管径：
d＝18.16W0.38ρ-0.207µ0.033⊿Pf100–0.207（1.0.4—1）
或d＝18.16V00.38ρ0.173µ0.033⊿Pf100–0.207（1.0.4—2）
式中
µ——介质的动力粘度，Pa·s；
⊿Pf100——100m计算管长的压力降控制值，kPa。
推荐的⊿Pf100值见表2.0.2。
1.0.3本规定除注明外，压力均为绝对压力。
2．管道内流体常用流速范围和一般工程设计中的压力降控制值
管道压力降计算
不可压缩流体计算方法
1.安全系数
对平均需要使用5～10年的钢管，在摩擦系数中加20％～30％的安全系数，就可以适应其粗糙度条件的变化；超过5～10年，条件往往会保持稳定，但也可能进一步恶化。
此系数中未考虑由于流量增加而增加的压力降，因此须再增加10％～20％。
的安全系数。
规定中对摩擦压力降计算结果按1.15倍系数来确定系统的摩擦压力降，但对静压力降和其它压力降不乘系数。
2计算准确度
在工程计算中，计算结果取小数后两位有效数字为宜。
对用当量长度计算压力降的各项计算中，最后结果所取的有效数字仍不超过小数后两位。
3管径
3.1确定管径的一般原则
（1）应根据设计条件来确定管道直径，需要时，可以有设计条件下压力降15％～25％的富裕量，但以下情况除外：
a.有燃料油循环管路系统的排出管尺寸，应考虑一定的循环量；
b.泵、压缩机和鼓风机的管道，应按工艺最大流量（在设备设计允许的流速下）来确定尺寸，而不能按机器的最大能力来确定管道尺寸；
c.间断使用的管道（如开工旁路管道）尺寸，应按可能得到的压差来确定。
（2）在允许压力降范围内，应采用经济管径，
4、根据化工原理上进行计算
管道计算表
（单相流）表1.2.6
管道编号和类别
自
至
物料名称
流量m3／h
分子量
温度℃
压力kPa
粘度mPa·s
压缩系数
密度kg／m3
真空度
管道公称直径mm
表号或外径×壁厚
流速m／s
雷诺数
流导cm3／s
压力降kPa（100m）
直管长度m
管件当量长度m
弯头90°
三通
大小头
闸阀
截止阀
旋塞
止逆阀
其它
总长度m
管道压力降kPa
孔板压力降kPa
控制阀压力降kPa
设备压力降kPa
始端标高m
终端标高m
静压力降kPa
设备接管口压力降kPa
总压力降kPa
压力（始端）kPa
压力（终端）kPa
版次或修改
版次
日期
编制
校核
审核
可压缩流体是指气体、蒸汽和蒸气等（以下简称气体），因其密度随压力和温度的变化而差别很大，具有压缩性和膨胀性。
可压缩流体沿管道流动的显著特点是沿程摩擦损失使压力下降，从而使气体密度减小，管内气体流速增加。
压力降越大，这些参数的变化也越大。
化工管道材料选用表
流 体
材 料
碳钢
铸铁
302或304不锈钢
316不锈钢
青铜
蒙乃尔合金
哈氏合金B
哈氏合金C
不锈钢﹟20
钛
钴－铬合金﹟6
416不锈钢
440C不锈钢
17-4
PH不锈钢
乙醛
醋酸（无气的）
醋酸（充气的）
醋酸蒸气
丙酮
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C
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B
B
A
乙炔
乙醇
硫酸铝
氨
氯化铵
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LL
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硝酸铵
磷酸铵（一价的）
硫酸铵
亚硫酸铵
苯胺
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LL
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沥青
啤酒
苯
苯甲酸
硼酸
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丁烷
氯化钙（碱的）
次氯酸钙
石碳酸
二氧化碳（干的）
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LL
LL
A
二氧化碳（湿的）
二硫化碳
四氯化碳
碳酸
氯，气体（干的）
C
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A
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氯，气体（湿的）
液氯
铬酸
柠檬酸
焦炉气
C
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硫酸铜
棉子油
杂酚油
乙烷
乙醚
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氯乙烷
乙烯
乙二醇
氯化铁
甲醛
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LL
A
甲酸
氟里昂（湿的）
氟里昂（干的）
糖醛
汽油（精制的）
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