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1、基础设计教材送审讲稿大学论文第三章 基础设计（初步设计）第一节 绪言1998年颁布的“石油化工初步设计内容规定SHSG-033-88（试行）”的前言中指出，初步设计文件的深度应达到设计范围明确，在此范围内所需建设的单项工程考虑齐全；主要技术方案已经过比选确定，主要设备的选型和主要材料的选择已确定；列有单项工程所需的钢材、水泥、木材耗用量。在初步设计文件被批准后，可以满足下列要求：一 据以编制施工图设计二 据以确定土地征用范围三 据以进行主要通用设备和特殊材料的安排与订货四 据以进行施工准备工作五 据以进行生产准备工作六 据以控制基建投资（设计无法作出估计的影响因素除外）。过去的习惯做法是，在没

2、有进行初步设计审批并获得批准以前，不准订货。否则，会被认为违规！从上述要求可以看出，这个规定与国际上通行的基础设计深度有较大的差距，例如，这个规定只要求初步设计完成后达到进行主要通用设备和特殊材料的安排与订货，而按照国际上通行的做法，在基础设计过程中，许多大型设备都已经订货，一些制造周期长的设备甚至在工艺包设计过程中即已订货，这就大大加快了建设进度。此外，按照这个规定编制出来的初步设计，无论是土建工程量还是安装工程量，都难以估算，无法满足工程项目总承包招标的要求，而国外的基础设计完成后，稍加深化即可用于工程招标。为了促进工程建设管理体制和设计程序与国际接轨，有效地控制工程建设投资，中国石化总公

3、司委托中国石化北京石化工程公司和中国石化北京设计院，对“石油化工工厂初步设计内容规定”（以下简称为原规定）进行了修订。1997年6月24日至26日召开了修订工作研讨会。1998年6月29日发布了“中国石油化工总公司石油化工装置基础设计（初步设计）内容规定SHSG-033-98”（以下简称为新规定）。 由于新规定内容比较多，因此，在本材料中，仅就“新规定”与“原规定”中的主要不同处做一介绍。第二节 “新规定”编制说明1 “新规定”名称说明“新规定”出台前，有关初步设计的叫法非常混乱，有把初步设计称为工艺基础设计的，也有称为基础工程设计的，还有称为扩大初步设计的，为了与国际接轨，经研究，决定统一称

4、为基础设计，但考虑到国内的一些审批部门习惯于“初步设计”的叫法，故新规定称作为“中国石油化工总公司石油化工装置基础设计（初步设计）内容规定”。2 编制“新规定”的指导思想2.1 与国际接轨，其内容深度应与国外工程公司的通行做法基本一致。2.2 要满足国内基本建设项目设计审批要求，即应有供审批用的专篇（如消防设计专篇、环境保护专篇和劳动安全卫生专篇）2.3 仅提基本要求，不做过细的规定国内设计单位过去的习惯做法各有不同，特别是要将石油、化工和纺丝等行业的表格也统计一起来，至少在目前还有相当的困难，因此，编制本规定时，大家认为，基础设计的内容需要有统一的基本要求，但不宜规定得过细，过于具体。可以允

5、许不同的设计单位具有各自的特色和风格。3 适用项目“石油化工工厂初步设计内容规定”适用于新建的炼油厂和石油化工厂的初步设计。扩建、改建炼油厂或石油化工厂的新建单独装置的初步设计可参照执行。化纤厂的单体、造粒及其上游工程项目的初步设计，原则上可按本规定执行；抽丝、纺丝项目的初步设计，可按国家或有关部的规定执行。与“原规定”不同，“新规定“不是针对工厂，而是针对装置。这里所说的“装置”，可以是石油化工或化工工艺生产装置、可以是公用设施和辅助设施（如锅炉房、空分站、循环水站、总变电站、维修设施、仓储设施、行政管理设施等）当然也可以是界外设施。不同的只是主导专业不同而已。总而言之，“新规定”适用于新建

6、、扩建、改建的石油化工装置的基础设计。化纤厂的聚合、造粒等前纺装置的基础设计，原则上可按本规定执行。公用设施、辅助设施的基础设计可参照执行。4 基础设计与初步设计的融合国外的基础设计文件比我们的初步设计文件在内容方面要深得多，不仅包括了我们的一部分详细设计的工作，还包括了大部分设备材料订货后，制造厂商返回的初步资料，它们在表达形式上也有很大的不同，例如： 初步设计文件中，以说明书或文字说明为主，主要是想叙述设计的结果，可以说，其主要目的是有助于对图纸和表格的理解，方便有关部门审查，整个初步设计文件中，没有或几乎没有对设计和制造的检验要求。基础设计文件中的文字说明比较少，只有工艺设计基础、工艺说

7、明、有关的设计规定和工程规定才用文字来表述。工艺设计基础和工艺说明是工艺包中的内容，这里的重复只是为了承上启下，而设计规定和工程规定是表格和图纸的补充，它完整而全面地提出了对设计、制造、安装和检验的要求，是一种指导性的文件，必须严格执行。 初步设计文件中有供主管部门审查用的总说明、消防设计专业篇、环境保护专篇、劳动安全卫生专篇和概算，而国外的基础设计中没有总说明和这些专篇，当然，在基础设计文件中，还是可以找到有关消防、环境保护和劳动安全卫生方面的资料，但不是专篇。 初步设计中只有简单的设备表和材料表，没有表达设计要求的数据表和规格书。基础设计中不仅有表达设计要求的数据表和规格书，还有相应的工程

8、图纸，如非标设备的工程图，这些图纸可以用作设备的询价和预订货。 初步设计中有概算，这是初步设计审批的重点。国外基础设计中没有概算，当然，在设计过程中，也会编制相应的概算，但这是工程承包公司为了进行费用控制而编制的，这些概算是不提交给业主的。 为了达到既与国际上通行的基础设计接轨，又能满足国家基本建设项目的审批要求，在“新规定”中，增设有 总说明：在这一节中，要对装置设计作全面的介绍。是供审批用的主要文件之一。 消防设计专篇 环境保护专篇 劳动安全卫生专篇 概算5 基础设计的深度基础设计的深度应达到能满足上级主管部门和用户审查、设备订货、开展详细设计的要求。“新规定”是对石油化工装置基础设计文件

9、内容的一般要求，如用户有特殊要求时，可在签订合同时另行规定。第三节 “新规定”与“原规定”各章目录对比前面讲过，“新规定”的内容适用于新建、扩建、改建的石油化工装置的基础设计；化纤厂的聚合、造粒等前纺装置的基础设计，原则上可按“新规定”执行；公用设施、辅助设施的基础设计可参照执行。而“原规定”的内容适用于新建的炼油厂和石油化工厂的初步设计。扩建、改建炼油厂或石油化工厂和新建单独装置的初步设计可参照执行。抽丝、纺织项目的初步设计，可按国家或有关部的规定执行。一个是针对装置，一个是针对工厂。因此，两个规定在在总的章节内容上有较大的不同，现列表如下：“新规定”与“原规定”章节内容比较表章节名称新规定

10、原规定原规定名称总则有有概述有有总说明工艺有有设备有有总图运输有有装置布置有无配管有无仪表有有自动控制电气有有供电电信有有土建有有建筑、结构暖通空调有有采暖通风和空气调节分析化验有有给排水及消防有有给水、排水消防设计专篇有无环境保护专篇有有环境保护劳动安全卫生专篇有有职业安全卫生概算有有气体、液体原料、产品储运无有工艺及供热外管无有供热无有压缩空气、氮、氧供应和制冷无有维修无有仓库无有其它辅助生产设施无有其它无有 说明：1、由于“新规定”是针对装置，因此，下列章节全部取消：气体、液体原料、产品储运；工艺及供热外管；供热； 压缩空气、氮、氧供应和制冷；维修；仓库；其它辅助生产设施；其它 2、“新

11、规定”中的新增章节为：装置布置；配管；消防设计专篇；在1988年编制“原规定”时，消防部门尚不要求编制消防设计专篇，但在随后的初步设计审批工作中，地方消防部门一再要求设立专篇，因此，不少设计单位不得不在初步设计审核会后，补报“消防设计专篇”。“装置布置”和“配管”是新设的章节。大家知道，过去的设计单位，其分工是按照原苏联的模式，近年来，国内的一些较大的设计单位，普遍感到把“装置布置”和“配管”专业放在工艺专业中，不仅制约工艺专业的发展，而且也制约了布置和配管专业的进步，因此，纷纷设立配管、材料和应力专业。所以，在“新规定”中增设了“装置布置”和“配管”这两个章节。需要说明的是，即使名称相同的章

12、节，“新规定”的内容也与“原规定”有许多不同之处，下面，仅就一些主要专业的主要不同处做一介绍。 第四节 工艺专业编制说明1 工艺部分基础设计文件工艺部分基础设计文件应包括工艺设计基础、工艺说明、界区条件表、管道表、工艺设备表、工艺流程图（PFD）、公用物料流程图（UFD）、工艺管道和仪表流程图（PID）、公用系统管道和仪表流程图等。如果有工艺设计包文件，工艺部分的基础设计文件可酌情简化。文件的内容深度要能满足详细设计的要求；向相关专业提出工艺条件，满足相关专业完成基础设计的要求。2 新规定与原规定的增减内容2.1 工艺设计基础部分2.1.1 装置能力中，增加了小时生产能力或原料处理能力、 主生

13、产线数和产品方案。（以便对装置进行考核和组织生产）2.1.2 原料、产品和副产品性质及技术规格新规定要求按不同物料分别列出物性和组成、单位、指标、分析方法和（或）标准号等。这些数据应包括贮存、包装和运输等设计所需数据，以满足配套设施设计的要求。由于聚合物产品牌号较多，其规格表示方法和一般单体有所不同，因此，“新规定”要求：“对聚合物产品规格应分别列出性能、单位、测试方法和/或标准号、各牌号产品指标等。2.1.3 催化剂、化学品性质及技术规格要求按不同物料分别列出物性及组成、单位、指标、分析方法和/或标准号等。这些数据应包括有贮存、运输、装料和卸料设计所需要的数据。2.1.4 原料、催化剂、化学

14、品消耗量和产品、副产品产量 对于在使用过程中逐渐损耗的溶剂或效能逐渐降低的催化剂、吸附剂和中和剂等，增加了“如需进行定期补充，则需注明补充间隔时间和补充量，并折成每吨产品的消耗量；对于初次充填的或定期更换的催化剂、溶剂或干燥剂等，必须注明一次填充量和更换的间隔时间，并折成每吨产品的消耗量”，这样，可方便用户生产管理和经济核算。2.1.5 公用物料、能量消耗定额和综合能耗要求分类列出消耗定额和小时耗量（包括正常值和峰值），在公用物料系统的设计中，需要考虑峰值。增加峰值数据后，对公用工程的设计准确性会有很大好处。2.1.6 定员和设计依据 “新规定”将定员改放在概述部分中，在工艺这一章中不再列出。

15、过去每个专业都分别列有设计依据，现一并列入概述中。在各专业的章节中，都不再列出，避免重复。2.2 工艺说明2.2.1 增加了副产品回收、利用和三废处理方案的说明2.2.2 “新规定”列有消防设计专篇、环境保护专篇，因此，在工艺部分，删除了这些内容，以免重复，但是，在详细设计时，有关专业仍需要有关劳动安全卫生方面的内容，因此，在“新规定”中，增加了安全与卫生的内容。2.3 管道表 “新规定”中的“工艺管道及仪表流程图”比较完善，在详细设计阶段，不会有重大的修改，因此，增设了管道表。2.4 工艺设备2.4.1 工艺设备表 “新规定”中，设备专业要出版工艺设备数据表和工程图，其内容非常详细，因此，“

16、新规定”中的工艺设备表只要求列出工艺设备的位号、设备名称、操作台数/备用台数、主要操作条件、技术规格、主要材质和重量等。“原规定”为：选用设备应作必要的工艺计算，计算结果分别填写入相应的设备数据表或相应的设备工艺计算汇总表。将选用的设备的特征数据、规格、型号、数量填入相应设备表的有关栏中。主要设备需有必要的选型说明。2.4.2 工艺设备数据表 在“新规定”中，工艺设备数据表作为设备专业的基础设计文件，故在工艺篇中不再列入。2.5 配管和装置布置将阀门类规格表或规格书和材料表放到配管部分。将设备布置图放到装置布置部分。2.6 取消存在问题及处理意见在基础设计阶段，应该说，所有的重大问题都已经解决

17、，因此，在“新规定”中，不再保留这一章节。3 综述“新规定”对“工艺管道和仪表流程图”的内容做了较为详尽的描述，并增设了管道表等内容。总的来讲，在内容上，“新规定”比“原规定”明显加深，例如，容器、换热器和工业炉工艺条件要满足绘制工程图的要求，机泵和机械专业完成的数据表要达到订货的要求，安全阀、呼吸阀等特殊阀门管件的工艺条件也要达到完成规格书的要求。第五节 设备专业编制说明1. 设备设计说明设备（包括容器、换热器、工业炉、机泵、机械）设计说明一般应有：为了解设备概况所需的、带特征的主要的设备操作、设计参数和工艺物料特性，设备选材要求，设备制造、检验、包装运输的特殊要求、设备（材料）的供货范围和

18、采用的标准，设备汇总表和设备分类汇总表等内容。2. 非定型设备“原规定”只要求说明 国内外分交情况，按设备类型分别列出设备台数及吨位，注明不锈钢、耐热钢、有色金属等特殊材料的吨位。 说明特殊材料的品种、规格以及高温、低温、耐蚀等主要设备的材料选择和设计原则。 设计基础数据和标准规范，包括基本风压、地震烈度、雪载荷，必须遵守的标准规范。 提出大型设备是否在现场制造的建议及其特殊要求，如现场整体或局部热处理、焊接要求等。 采用新结构、新技术的主要非定型设备应有总图或简图。“新规定”除了上述要求外，还要求有设计规定、数据表和主要非定型设备的工程图。 数据表应包括容器机械设计所必须的设计数据和简图，其

19、内容应包括操作参数、设计参数、结构参数、介质名称（及必要的物性）、腐蚀裕度、接管法兰的标准类型、压力等级、密封面型式等，必要时还应提出载荷特征（如压力、温度循环波动）、制造要求（如表面抛光）、推荐容器或零部件规格和用材等。简图则应包括必要的几何尺寸、支承方式、必要的液面高度，需要时还要对部分结构形式给予推荐。工程图要求应能满足开展配管、土建设计和容器询价（预订货）要求。应包括 主要设计规范、设计数据和制造、检验要求表 主要零（部）件规格和用材表 估计的总质量（其中特种材料的质量应说明） 管口表 特殊要求和说明 装配简图：标出主要零件的壁厚（或有关尺寸），安装和配管、土建设计用的必要尺寸，附有必

20、要的结构节点放大图3. 工业炉“原规定”只要求说明国内外分交情况；按化工炉、加热炉、焚烧炉和其它工业炉炉型分别列出台数及吨位，注明不锈钢，耐热合金钢等特殊材料的吨位、品种、规格及选择原则，提出特殊材料的订货建议或解决办法。“新规定”则要求提供工业炉设计规定、设计说明书、数据表和主要工业炉工程图。 工业炉数据表一般应包括：操作条件数据、燃料和燃烧数据、排管数据、耐火、保温材料数据、空气预热器数据、燃烧器和吹灰器数据、炉群和附属设备布置，余热回收流程等简图。工业炉工程图应能满足配管、土建等相关专业开展设计工作和工业炉主要部件预订货的要求： 工程图中应标出配管、土建等相关专业开展设计工作所需的有关尺

21、寸、标高，主要部件的规格、质量和必要的结构放大图。 材料表应提出设计使用的主要材料和主要部件（如炉管及其支撑件、燃烧器、吹灰器、风机、大型型钢以及耐火保温构件等）的规格、数量、材质、标准号，对无标准号的材料应提出设计要求达到的技术特性。 凡设计采用新结构、新材料、新技术等的工业炉，其工业炉设计说明书应包括采用后的效果，设计评审结论，对可能出现的问题应采取的措施等。4 机泵“原规定”要求说明国内外分交情况，并按离心式压缩机、往复压缩机、鼓风机、离心泵、往复泵、计量泵、真空泵其它机泵等分别列出设备台数及吨位，此外，还要求说明机泵及配套驱动装置选型原则。（例如说明耐高温、低温、腐蚀、高扬程，大流量，

22、小流量、高计量精度、防尘、防爆、长期连续运转，噪声控制、安全等技术要求。）“新规定”要求有机泵设计规定和机泵数据表。机泵设计规定一般应包括： 总则（规定适用范围、现场自然条件、公用物料和能量参数条件等） 采用的标准规范 选型原则、设备配套范围和结构选择（如原动机选择，主要部件选择）等 依据介质特性和操作条件确定机泵选材要求，并对润滑、密封、控制油系统的用材做出规定 确定主要参数（如流量、扬程、排出压力、有效汽蚀余量（NPSHA）、原动机功率和动力参数等 制造、检验和验收要求。数据表应包括机泵设计（选型）所必须的数据。一般应有：流体名称（及必要的物性）、操作条件、现场条件、防爆要求、结构数据、主

23、要用材、计量精度、辅机要求、控制联锁要求、接管法兰标准、压力等级、密封面型式、驱动机要求和冲洗方案、检查和试验要求、供货范围等。必要时应附机泵结构（或布置）示意图，对于复杂的机组还应附流程示意图。5 机械“原规定”只要求按输送机械、起重机械、破碎机械、专用阀门、运输车辆等的国内、外订货台数及吨位数给予说明，对特殊材料的品种、规模及选择原则也要求说明，并提出订货建议或解决办法。“新规定”要求机械的基础设计文件应有机械设计规定和机械数据表。机械设计规定一般应包括下列内容： 基本设计条件：如合同要求，工艺要求现场自然条件等 设计范围 设计原则：如防爆要求、环保要求、消防要求，主要机械生产能力的裕量、

24、材料要求、精度要求等 设计、制造和验收规范机械数据表应包括：机械名称、机械位号、要求台数、技术参数、操作（使用）环境、主要用材、结构要求、单台机械净质量和机械总质量。与外部有管路连接的管口应注明接管法兰标准、压力等级、密封面型式。技术参数应包括机械能力，水、电、汽消耗量及其参数，操作方式和连续运转时数等。重要机械应注明制造厂。必要时，应附机械结构（或布置）和操作原理图。第二节 装置布置装置布置是“新规定”中新增加的内容，其主要目的是使详细设计单位在收到基础设计后，可以非常容易地开展详细设计工作。在国外，基础设计和详细设计经常不是由一个设计单位完成，因此，装置布置内容可使详细设计单位非常容易地按

25、照基础设计单位的意图把工作继续下去。在国内有过这样的事例，按照“原规定”的深度，负责基础设计的单位，没有注明压缩机应设单独的基础，详细设计单位，在进行详细设计时，没有考虑压缩机的振动，只按静荷载来设计，并把这台压缩机放在二楼的楼面上，安装完成后，才发现设计上的这个错误，造成砸楼板，重打基础的局面，给国家带来巨大的损失。装置布置的基础设计文件应包括：装置布置设计说明、装置布置设计规定、装置区域划分图和装置设备布置图等。装置布置设计说明应阐述装置布置的特点，主要考虑的因素和占地面积等。装置布置设计规定应对装置布置的原则，遵守的标准规范，装置布置的一般要求（如操作维修场地，通道、安全间距等）的原则作

26、出规定。装置区域划分图的内容如下： 各分区范围的定位坐标或尺寸，并在各区界限内注明区号或名称，图中应表示出本区建、构筑物，道路和主要设备简单轮廓线； 装置界区分界线和各分区的分界线； 标注相对标高，并用文字说明其与绝对标高的关系； 注明相对标高，并用文字说明其与绝对标高的关系； 辅助设施的范围和名称 图的右上方应绘制建北方位标“新规定”对装置设备布置图的内容深度有详细的规定，例如，规定图中应表示装置或分区内建、构筑物轮廓线，各层框架（楼层）标高，柱间距尺寸和轴线编号、设备的定位尺寸、支承方式和标高，并标注设备位号及名称、卧式容器和换热器的固定支座端，换热器的抽芯方向及空间、主要设备的操作、维修

27、平台和梯子、重型或超限型设备吊装空间和方位、设备检修空间、检修通道和道路、管廊（带、桥）的走向、宽度、柱距和各层管廊（带、桥）标高，并注尺寸等等。第三节 配管专业编制说明在1988年，配管专业的工作全部由工艺专业承担。近年来，国内各大设计单位仿照国外工程公司的做法，普遍成立配管专业。并在配管专业内部分别设立安装专业、应力专业和材料专业。分别负责装置的配管、管道应力计算和材料的选用等工作，因此，在基础设计文件中，增设有配管一章。1、 基础设计文件的内容基础设计文件应包括配管设计规定、管道材料等级规定、管道应力设计规定、设备和管道隔热设计规定、设备和管道涂漆设计规定、阀门规格书、综合材料表、主要管

28、道配管研究图和界区交接点图。2、 设计规定基础设计文件中，包括以下五个设计规定，这些规定阐述了装置基础设计和详细设计中应遵循的设计原则： 配管设计规定 管道材料等级规定 管道应力设计规定 设备和管道隔热设计规定 设备和管道涂漆设计规定3、 表格、图纸的种类及内容、深度这部分应包括阀门规格书、综合材料表、主要管道配管研究图和界区交接点图。阀门规格书除以表格形式表示阀门编号或型号、管道材料等级、公称尺寸、压力等级、允许最高温度、阀门形式、端面连接、阀门结构、材料、阀门标准等以外，还应包括阀门设计、结构、检验和试验、装运、阀门型式的特殊要求、阀门规格中所用缩写词、加长阀杆尺寸表等内容。综合材料表应列

29、出整个装置所用的主要管子、管件、管道附件、阀门、隔热材料、涂料等材料的编码、规格、数量、质量等，并作必要的说明。综合材料表的内容应作满足装置的订货要求，并应作为装置基础设计概算的依据。装置内主要管道（包括主要工艺物料管道和大直径公用物料管道，不包括地下循环水管道）应进行配管研究，并绘制主要管道配管研究图。其内容包括： 管道走向，主要定位尺寸、标高和物料流向。 设备间相对管口直接相连的管道 从控制室和配电室来的仪表、电气电缆桥架（槽板）或埋地电缆的位置和走向； 建、构筑物的柱间距尺寸、轴线号，梯子、平台、吊车梁等； 主要管道的管架形式、管架位置 设备的外形、简单的支承形式，基础、人孔开启方向，设

30、备的定位尺寸、设备位号；界区交接点图应表示本装置与外部联系的工艺物料管道、公用物料管道的位置，并标注物料流向，所有管道需按顺序编号并在图中列表填写各管道的介质名称、管道号、去向、标高等；主要管道配管研究图和界区交接点图应作为详细设计的依据。 第四节 仪表专业编制说明“原规定”的仪表部分称作为自动控制，其内容相对较为简单，仅要求叙述生产过程的自动化水平，和控制、检测仪表选型原则，以及随设备成套供应的仪表范围；原规定对控制室的设置只要求说明控制室的大小、规模、仪表盘规格、数量以及模拟仪表盘的设置等内容；对于检测及控制方案的确定，则只要求对特殊测量仪表、复杂控制系统、顺序控制系统、信号报警和安全联锁

31、系统做简要说明。“新规定”为了满足上级主管部门和用户审查、设备订货和开展详细设计的要求，在内容及深度上作了调整与充实。“原规定”的灵活性很大，“新规定”则对每一项要求都做了较为具体的规定。现将仪表专业基础设计的内容做一简单介绍：1. 基础设计文件应包括：仪表设计说明、仪表设计规定、仪表索引表、仪表规格书、仪表盘（柜）规格书、在线分析仪表规格书、在线分析器室规格书、节流装置计算书、调节阀计算书、仪表材料表、控制室平面布置图、可燃气体和有毒气体检测报警器平面图、仪表电缆主汇线槽走向图、紧急停车和联锁系统逻辑框图、顺序控制系统逻辑框图、复杂控制回路图、仪表和控制系统的制造厂商推荐表等。2. 仪表设计说明主要说明生产装置对仪表和控制系统的要求，生产过程自动化水平，主体仪表和控制系统选型原则，原料、