PID中的典型单元设计.docx
《PID中的典型单元设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PID中的典型单元设计.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
PID中的典型单元设计
P&ID中的典型单元设计
1.1离心泵
（1）泵的吸入阀和排出阀应与管线尺寸相同。
但是,如果吸入和排出管线尺寸比泵接管口大两级或两级以上,阀门可以比管线尺寸小一级。
当泵为备用泵或停止运转时，在下列情况下应设暖泵管线和/或防凝
管线：
a.泵温度超过230C；
b.环境温度低于工艺流体的凝点。
当离心泵（特别是高速离心泵）在流量低于额定流量太多的情况下操作时需设最小流量保护管线。
当泵输送在环境温度下饱和蒸汽压大于大气压的液体或处于闪蒸状态的液体时需设一平衡管线以防止蒸汽进入泵体产生汽蚀。
根据工艺要求，可将循环旁路线连回吸入容器，最好在冷却设施之前返回。
（2）一般情况下，需在泵的吸入管线上设置永久过滤器。
永久过滤器选取原则如下：
－Y型过滤器2管线；
－T型过滤器>2管线。
过滤器外壳材质应适用于所处理工艺物流。
永久过滤器的滤网材质应为不锈钢，临时过滤器滤网材质应为碳钢，除非特殊要求。
（3）在输送烃类物流时,如果泵扬程超过7.0MPa应在泵出管线上设置双止逆阀。
（4）离心泵和往复泵典型流程详见图5.1.1和5.1.2。
图1.1.1离心泵
注:
1.如果需采用永久过滤器,选取原则如下:
-Y型2管线；
-T型>2管线。
2.如果需设置暖泵旁路,3/4排放阀可取消。
3.泵的放空和排净详见5.8节。
图1.1.2往复泵
注:
1.永久过滤器。
2.安全阀出口管返回泵吸入管线、吸入罐或指定系统。
1.2容器和储罐
（1）如无特殊工艺要求，应尽可能将安全阀、放空口、排净口、TI和PI口等连接在管线上，减少容器上的管口数。
（2）容器上放空和排净口尺寸的选取详见5.8节。
（3）与离心泵垂直吸入口连接的容器管口应设置防涡流挡板。
（4）所有储罐的工艺管线上应在储罐根部和围堤外侧设置切断阀。
1.3水冷器
（1）水冷器上的冷却水供水、回水管线的设置参见图5.3.1。
（2）冷却水管线上的阀门应按下列原则选取:
进口：
闸阀，对于小于4管线，
蝶阀，对于4及4以上管线；
出口：
截止阀，对于小于4管线，
蝶阀，对于4及4以上管线。
（3）冷却水管线应采取防冻措施,详见5.12节。
图1.3.1水冷器系统设置
注:
1.如果无进口阀门，冷却水管不能完全切断，则冷却水侧不需设膨胀用安全阀。
1.4蒸汽透平
（1）从蒸汽总管引入透平机的分支蒸汽管线应分别在靠近总管和透平机的位置设置切断阀。
如果已设置自启动开关阀，靠近透平机的切断阀可以省掉。
（2）如果透平排出蒸汽与总管相连，透平排出管线上应设切断阀，切断阀之前应设安全阀，安全阀的泄放量为事故情况下最大蒸汽负荷。
透平系统的所有低点都应设置疏水器。
（3）蒸汽透平系统流程图详见图5.4.1。
图1.4.1蒸汽透平机
注：
1.将切断阀设置在距总管尽可能近的地方。
2.Y型过滤器。
3.若透平为自启动,该阀应锁定开。
4.透平机旁路（至少3/4）。
5.疏水器数目根据透平厂商要求确定。
6.疏水器设置在高压管线的低点。
7.自启动情况下,用开关阀;手动启动情况下,用截止阀。
8.开车旁路。
1.5加热炉
（1）燃料气分离罐应尽可能安装在加热炉附近,距离应不小于7.5m。
（2）点火燃料气总管应设置Y型过滤器（至少30目）,并从燃料气控制阀上游的燃料气总管处引出。
（3）引向各烧嘴的管线的系统图参见图5.5.1。
将引向烧嘴的管线上的阀门放置到邻近观察门位置，以便于一边观察火焰一边调节烧嘴。
连接烧嘴管线不应采用软管。
（4）采用液体燃料的加热炉应设置中压蒸汽吹灰器。
（5）应在炉子总管箱和燃烧室设置熄炉保护系统（如蒸汽保护系统）。
（6）从加热炉去蒸馏塔的输送管线，一经离开炉子即引向高于塔进口标高高度。
该输送管线应坡向蒸馏塔。
图1.5.1加热炉烧嘴系统典型流程
1.6控制阀
（1）除非有工艺或安全方面的要求，2及2以下的控制阀应设有旁路和切断阀，与联锁系统连接的控制阀只设切断阀，不设旁路。
对于2以上的控制阀，若阀上带有手轮可不设旁路。
（2）在控制阀和其上游的切断阀之间应设有3/4的排净阀。
（3）如果由于物料闪蒸致使控制阀后管径变大，控制阀后的切断阀尺寸应等于变大后的管径或比其小一级。
（4）6及6以下的旁路阀应选截止阀，6以上的旁路阀应选闸阀。
（5）P&ID上的控制阀应注明以下内容：
－位号；
－事故开关位置（FO，FC，FL）。
图1.6.1控制阀组
注：
1.截止阀6管线;
闸阀>6管线。
2.控制阀事故开关位置：
FC=事故关闭
FO=事故开启
FL=事故锁定
3.如需设置，切断阀和旁路阀尺寸（略）。
1.7安全阀
（1）安全阀应安装在尽可能靠近所保护设备且便于检查维修的位置。
（2）安全阀设置的典型流程图详见图5.7.1和图5.7.2。
（3）根据工艺要求可在安全阀前后设置全开阀（铅封全开）。
这种阀的型式和尺寸选择要保证既不能因压降增大而降低安全阀的泄放能力，又不能影响安全阀的正常操作。
（4）安全阀安装应保证向火炬总管自排放,如果无法实现自排放,应采取适当措施防止液体在系统内积存。
（5）排向总管的支管应在总管上部与之连接。
火炬总管应至少0.2%坡向分离罐，以避免中间积液。
（6）P&ID上安全阀应注明以下内容：
－位号；
－进出口尺寸；
－设定压力。
图1.7.1安全阀组（排向封闭系统）
注：
1.在管线上部与之连接。
2.安全阀安装在排放总管之上。
3.火炬总管应至少0.2%坡向火炬分离罐。
4.全开阀（只有工艺要求时才设置此阀）。
5.铅封阀（CSO）的阀杆应水平或垂直向下。
图1.7.2安全阀组（排至大气）
注：
1.在管线上部与之连接。
2.安全阀安装在排放总管之上。
3.在安全地方排向大气。
4.安全阀（只有工艺要求时才设置此阀）。
5.铅封阀（CSO）的阀杆应水平或垂直向下。
1.8设备的放空和排净
（1）容器
a.所有压力容器都应设置带阀门的放空及排净口。
放空口应设置在容器顶部。
排净口应尽可能设置在容器底部排出管线的低点。
如果容器底部无排出管线或该管不能使容器完全排净，应在容器底部设置单独排净口。
带有内部挡板的容器的排净口设置需特殊考虑。
b.处理易燃易爆、有毒和强腐蚀性流体的压力容器需设置附加放空和排净口，用于容器泄压和流体的排空，推荐的处理方法如下：
流体
放空
排净
C4及C4以下轻烃
火炬
火炬或密闭排放系统
其它烃类
火炬或大气安全位置
密闭排放系统或含油污水系统
有毒和强腐蚀性流体
特定放空系统
特定排放系统
c.有关双阀系统的设置要求详见5.11节。
d.除非特殊要求，放空和排放阀的最小尺寸应按如下原则选取:
容器体积（m3）
放空阀尺寸（inch）
排净阀尺寸（inch）
＜1.5
1
1
1.5～6
1
11/2
6～17
2
2
17～70
2
3
＞70
2
3
（2）离心泵
a.除非在c列出的操作情况下，否则离心泵壳体上的放空和排净口应用丝堵封住。
b.离心泵放空和排净口的尺寸依据厂商标准确定。
c.除非有其它工艺要求,否则下列情况下放空和排净口应设置阀门,并采用管线与相应的放空和排净系统相连接。
流体
放空
（1）
排净
C4及C4以下轻烃
火炬或密闭排放系统
火炬或密闭排放系统
烃类（操作温度高于其闪点）
密闭排放系统或含油污水系统
含油污水系统
烃类（操作温度低于其闪点）
大气或含油污水系统
含油污水系统
有毒和强腐蚀性流体
特定放空系统或密闭排放系统
吸入罐
特定密闭排放系统
真空系统
注:
1.带阀门的放空连接方式不适用于自放空泵。
1.9过滤器
（1）设置过滤器用于保护下列设备:
-泵（吸入管线和冲洗管线）;
-透平机;
-喷射器;
-疏水器;
-长明灯燃料气管线;
-安全淋浴器和洗眼器;
-压缩机（吸入管线,空压机和风机应在吸入口设置滤网）。
（2）离心式或轴流式压缩机的滤网应用多孔板或钢肋加强。
（3）过滤器壳体材质应满足管道等级的要求，滤网材质应为不锈钢。
1.10疏水器
（1）疏水器用于排除设备和蒸汽管线低点的凝液。
（2）除非疏水器本身带有过滤器，否则所有疏水器前都应设置Y型过滤器。
（3）常用疏水器的类型如下：
a.热动力式－用于蒸汽伴热或热夹套管线
b.热静力式－用于蒸汽管线的排净
c.浮力式－用于换热器和高热流的储罐加热器
（4）疏水器系统图详见图5.10.1。
图1.10.1疏水器
注：
1.如果疏水器本身不带过滤器，需在疏水器之前设置过滤器。
1.11阀门
（1）下列情况下应设置切断阀：
a.所有穿越工厂界区线的管线[火炬总管上的阀门应锁定开（CSO）];
b.与备用设备连接的管线;
c.容器之间的连接管线，但下列情况除外：
－塔顶气相管线，炉子与蒸馏塔之间进料管线，再沸器与塔之间的连接管线及侧线抽出管线;
－回流泵吸入管线和塔回流管线;
－直接通入大气的放空管线;
－安全阀进出口管线（见5.7节）。
d.泵、压缩机的吸入和排出管线;
e.蒸汽透平的进、出口管线;
f.与工艺管线或设备连接的公用工程管线;
g.与工厂正常操作时需检修的仪表（如控制阀）或设备连接的管线;
h.公用工程软管站;
i.储罐管口附近和围堤外管线;
g.换热器工艺流体侧;
k.疏水器系统;
l.取样系统;
m.放空、排净、蒸汽吹扫口及旁路管线;
n.消防水环形总管的适当位置，用于消防水供水的分区。
（2）切断阀通常应为闸阀，但下列情况除外：
a.烧碱、燃料气管线用旋塞阀;
b.等于或大于4的冷却水管线用蝶阀;
c.LPG管线用球阀;
d.需人工调节流量时用截止阀;
e.浆状物流用全通径球阀。
（3）下列情况应设双阀：
a.取样;
b.管道等级为600#及600#以上并经常操作的放空和排净口;
c.对于含氢气系统或LPG系统，由于可能发生闪蒸并由此引起结冰，因此，该系统操作用的放空和排净口应采用双阀;
a.与工艺管线或设备永久连接的公用工程管线;
b.在8字盲板不适用的地方，为防止产品的污染，应采用双阀。
（4）下列情况应设置止逆阀：
a.离心泵、旋转泵和压缩机排出口;
b.与工艺管线或设备永久连接的公用工程管线;
c.需要防止倒流地方。
1.128字盲板
（1）下列情况应设置8字盲板：
a.界区线所有进出管线,在工厂侧应设置8字盲板;
b.工厂正常操作时需要检验的容器的进出口应设置8字盲板;
c.反应器用空气再生时，为了防止空气进入工艺管线，应设置8字盲板。
1.13蒸汽吹扫
（1）在化工厂的设计过程中，应考虑足够数量和大小的蒸汽吹扫口或其它惰性气体吹扫口，以保证工厂开车、停车和检修时的吹扫。
吹扫口最好设置在管线上，如果吹扫口设置在容器上，吹扫口应尽可能靠近容器底部切线。
容器容积（m3）
吹扫口尺寸（inch）
＜28
1
28～57
11/2
57～1400
2
＞1400
3
（2）1.1/2及小于1.1/2的蒸汽吹扫口应配有阀门以保证有效密封。
2及2以上的吹扫口应与蒸汽总管永久连接。
（3）在开车或停车时需要蒸汽吹扫的设备及其附属管线在设计热膨胀时应考虑吹扫蒸汽温度、容器或管线设计温度的较大值。
1.14排放系统
（1）设备、管线或仪表的所有排净口应在P&ID上表示出，并注明排放地点（含油污水，化学污水，回收系统等）。
1.15防冻
（1）防冻保护设计应以大气最冷月平均温度为基础。
（2）管道设计中应尽可能利用系统内流体循环防冻以避免伴热。
例如冷却水系统，当设备停车时可利用靠近换热器的旁路实现供水/回水循环。
对于流体流动管线设计,应避免可能发生冻结的死角。
对于不可避免死角,应采用保温和伴热防冻。
应尽可能避免无流体流动管线、间断使用管线，如果这类管线不可避免,设计时应考虑保温和伴热。
（3）利用排净防冻
对于水、凝液和蒸汽等公用工程管线，停车时可能会发生液体累积和冻结，设计时应考虑适当的排净、放空和自排净。
在不操作期间，这些管线应完全排净。
（4）地下管线
地下管线及其排净系统应埋在冻土层以下。
消防水、饮用水、公用工程用水和冷却水的总管应埋地敷设。
a.对于从地下引出的单用户管，应在刚露出地面的上升管上设置切断阀。
下列情况应提供防冻保护：
●紧靠切断阀下,自供水管至回水管的旁路管线。
对于3及3以下的管线，旁路管线应为3/4;4至8的管线,旁路管线应为1;8以上旁路管线应为11/2,所有旁路管线应设1厚的保温层。
●在切断阀之上距切断阀最近处设置排净口。
●水上升管自地面至切断阀（包括切断阀）应提供1保温层或伴热。
b.对于自地下引出的多用户水总管，防冻保护措施同地上水总管。
c.地上供水回水总管防冻措施如下：
●在供水回水总管之间和总管端点之间设置循环旁路管线。
●对于从总管上引出的支管，应在靠近总管的水平段高点设置切断阀。
切断阀与总管之间的长度应尽可能短。
另外，支管也可按总管处理,见a.。
●软管站的水管线应与去软管站的蒸汽管线一起保温。
●所有低点应设置排净阀，所有高点应设置带丝堵的放空口。
（5）消火栓
消火栓应选用自排净型。
（6）安全淋浴器和洗眼器
应选用自排净型安全淋浴器和洗眼器。
（7）设备
a.对于处理烃类和水的容器,与水接触的管口、切断阀和排净管线应采用伴热和保温方式防冻。
b.对于处理可能冻结流体的换热器和冷却器，应设置足够的带阀门的排净口,以保证停车时设备完全排净。
c.泵或压缩机上的水冷却系统应设置足够的带阀门的排净点,以保证停车时系统能完全排净。
（8）对于必须进行防冻保护的管线，应采用蒸汽伴热和保温。
加热介质应为低压蒸汽，且在低点设置疏水器。
所有管线应尽可能采用自排净方式，伴热管中的蒸汽应采取向下流的方式。
各伴热单元应有独立的蒸汽供给阀和疏水器。
二.UID设计
1.基本内容
UID基本内容和绘制要求与P&ID基本一致。
（1）表示与公用工程系统有关，即使用或产生公用工程的设备（包括备用设备），填写设备位号及名称；有温度、压力变化处，表示出温度和压力。
（2）表示公用工程物料、总管、支管及进出设备的所有公用工程管道及管件、阀件等。
并标注管道内介质、管道号、公称直径等；正确表示公用工程物料经过的设备顺序、连接位置及其走向（即公用工程物料系统图亦称公用工程分配图）。
（3）表示公用工程物料管道上的所有仪表和控制方案，但在P&ID上已表示的公用工程仪表不得重复出现。
（4）表示工程中的全部公用工程站（UTILITYSTATION），包括公用工程站中各种公用工程物料管道的介质、管道号、公称直径、管件、阀件等，同时应反应其大概位置及管道的排列顺序。
三.P&ID的安全分析
化工装置的安全分析在工艺流程的设计中就应该进行，如安全阀的设置、放空系统的设计、安全联锁的设计等。
在基础设计阶段进一步完善和补充，同时要完成安全专业设计（防火安全措施、消防工程等），完成三个专篇。
这是由工艺系统、安全卫生、给排水、电气、仪表、电气等专业共同完成的。
在此同时，工艺系统专业还要对P&ID进行安全分析，一般分为安全性初步分析和安全审核两个阶段。
P&ID的安全审核一般是在P&ID内部审核版（1版）和供建设单位批准版（2版）之间进行，可单独进行，也可与P&ID的内部审核会同时进行，其目的为：
●从安全的角度审查设计；
●确认设计中没有对安全生产考虑不同之处；
●对开、停车或者事故处理所需的设备、管道、阀门、仪表在P&ID上都应表示；
●对任何尚未解决的安全问题进行研究，并找出解决办法；
●记录有关资料，以备编写操作手册时使用。
当P&ID通过安全分析之后若有较大改动时，需请各有关专业人员重新对修改部分进行安全分析。
升级会员 