机械工厂工艺设计基础知识.docx

1、机械工厂工艺设计基础知识机械工厂工艺设计基础知识2004年5月27日一、设计阶段一个项目的设计一般可分为项目建议书、可行性研究、初步设计、施工图设计及设计后期服务等阶段。项目建议书和可行性研究阶段新来同志一般还不会介入，其内容、格式、深度由主任设计师根据项目性质规模和有关方面要求确定。下面讲的主要是初步设计和施工图设计阶段的内容、格式、深度基本要求。二、设计专业一个项目设计所涉及专业一般包括：工艺、总图、技术经济、建筑、结构、电气（强电和弱电）、给排水、动力、采暖通风、概预算，工艺专业又细分为机械加工、理化计量、装配试验、涂装电镀、冷作锻造、铸造、热处理、物流、自动化控制等专业。建筑和结构统称

2、为土建专业，电气、给排水、动力、采暖通风统称为公用专业。主任设计师是一个项目的技术负责人，根据项目的审批文件及合同要求等，组织各专业设计人员完成项目设计，对项目总体设计的技术水平、质量及进度全面负责，在这里不作为一个专业来考虑。下面把各个专业与设计有关的职能简单介绍一下：1. 工艺负责工厂各生产厂房工艺设计和一般性专用设备设计，涵盖上述各工艺专业。2. 总图工厂总平面布置图及区域规划绿化设计；工厂区域运输系统包括道路、铁路、码头等设计；主导和归口协调全厂各类仓库工艺设计，承担不属于其他专业设计的全厂性仓库和堆场的工艺设计，如总仓库、外协件库、成品库、废品及废料库、油化库、瓶装氧气瓶库、汽车库等

3、；工厂区域范围内室外管道系统平面协调汇总设计。3. 技术经济制订项目设计“总概算编制要择”，编制总概算，单项工程综合预算及总预算；编制技术经济分析报告和协助工艺专业编制单位工程概算或工艺设计专项设备论证的技术经济分析报告；编制全厂行政福利设施和厂部人员的组织设计；归口工程项目的修正概算或预算，汇总工程项目的三材指标（水泥，钢材，木材）。4. 建筑承担工厂各建构筑物的建筑设计及装饰设计，配合总图专业提供厂前区、工厂生活文化福利设施区的建筑组合布置方案。5. 结构承担工厂各建构筑物的结构设计，包括设备基础的结构设计。6. 电气工厂区域及各建筑物内的电力、照明、控制设计；总降（升）压站、配变电所、充

4、电站、备用发电机房的工艺及电气设计；调节系统、给排水和消防系统、三废处理系统等的电气联锁控制设计；工厂项目中弱电系统的设计，包括电话通讯系统、广播音响系统、闭路电视系统、共用天线系统、防盗监控及电子传呼保安系统等智能化综合布线系统的工艺设计；建构筑物的防雷及接地设施的设计。7. 给排水工厂区域几个建筑物内给排水系统及其构筑物、净水站、消防站、一般化粪池、冷却塔设计；中小型工业废水（处理量为25t/h）治理设施和工业生产项目生活污水及锅炉房水力青灰、渣系统的废水治理设计；工厂区域范围内室外管线系统竖向布置协调汇总设计。8. 动力气体、热力站房（包括除电站外的过路费、热交换站、煤气站、氧气占、乙炔

5、站、压缩空气站、液化气站、氢氧站等）成套工艺和管路设计；厂区以及建筑物内部的供气（汽）管路系统设计（不包括是车站的工艺管路）；负责项目集中供油（主要指燃料油）活页太原（燃）料系统工艺及装置设计。9. 采暖通风工厂各建筑物内部及设备、工作位置的采暖、通风、除尘、废气治理、空气调节设施及其管道设计；采暖、通风、车、除尘、废气治理、空气调节等机房（站）以及冷藏库房工艺设计。10. 概预算承担工程土建、公用部分的估算及概预算工作，包括三材用量计算工作。三、专业内各类设计人员岗位职责1. 设计人是项目专业设计的参与者，须是技术员以上职称的人员担任，在设计负责人的统一组织和领导下参与项目的专业设计，认真完

6、成所分工任务，并确保其设计的水平、质量及进度，具体如下：a. 根据需要，参与专业设计的准备工作，认真收集设计基础资料。b. 正确执行国家、行业及地方有关的设计标准、规范、规程。c. 按照项目和专业设计事先指导文件，正确运用设计基础资料进行专业设计和计算，注意技术方案的比较及优选，加强专业设计人内部相互配合。做好与其他专业的配合协调，对所提设计资料正确齐全负责，认真做好图纸会签工作。重视出手设计文件的内在与外表质量，根据校审意见认真做好设计修改工作，使其符合各项质量特性的要求。d. 根据安排参与专业设计的技术交底和施工安装中涉及专业设计技术问题的处理。2. 设计负责人是所承担项目在该专业设计中的

7、负责人，须由中级职称以上或经批准的初级职称的人员担任，组织本专业各设计人按照有关深度格式全面完成项目专业设计，确保专业设计的正确、统一与完整，对项目专业设计的水平、质量及进度负责，具体如下：a. 根据主任设计师统一安排，做好专业设计的准备，取得必要的设计基础资料和协议文件。b. 正确执行国家、行业及地方有关的设计标准、规范、规程。c. 贯彻执行经评审批准的项目设计事先指导文件，并做好本专业设计事先指导工作，组织确定本专业设计主要原则。d. 根据专业间的组织和技术接口要求，汇总并向主任设计师递交本专业向有关专业提出的设计资料，做好专业间设计图纸相互会签，完成专业设计文件的汇总编制，根据校审意见做

8、好设计修改工作，使专业设计文件质量符合各项质量特性要求。e. 负责施工安装前的专业设计交底，根据需要参加项目的评审、施工配合及验收工作。f. 负责对专业设计过程中形成的文件资料进行收集、整理及归档。3. 校对人是项目专业设计的校对者，须由认定资质的人员担任，负责项目专业设计基础资料、专业设计文件、设计计算书及提出设计资料的校对工作，有关意见填入审校记录单，签署有关设计文件及记录。对专业所完成的工程设计文件，根据质量特性符合程度进行质量等级的科级评定。校对人对专业设计文件的校对，主要着重于以下几个方面：a. 项目专业设计是否符合经评审的项目设计事先指导文件的要求。b. 提出的设计任务资料是否准确

9、齐全，内容深度满足规定要求。c. 专业设计基础资料是否落实可靠、运用正确，专业设计文件是否符合有关专业提来的资料要求，建筑物、设备、系统及管线布置是否合理，与有关专业相互协调，定位及间距恰当，符合规范要求，无碰撞情况。d. 设备、材料、管线及结构选型是否适当，定额、基础数据及系数等取值合理，设计计算书正确齐全。e. 设计图纸内容、深度是否符合规定要求，其名词、术语、图例、符号、单位是否符合标准和规定，示图和尺寸是否正确齐全。f. 采用标准图、通用图等是否因地制宜，恰当合理，开列完整。g. 设备材料表是否开列齐全，型号、规格、数量及价格等有无差错。h. 概预算编制是否完整正确，定额及费率系数取值

10、符合要求，投资控制得当。i. 专业设计文件是否完整，表达清楚，协调无误，符合规定的专业设计深度和格式要求。4. 审定人（审核人）审定人（审核人）是项目专业设计的审定者（审核者），须由认定资质的人员担任，参与项目专业设计的设计验证，负责项目专业设计文件、设计计算书的审定（审核）工作，审定（审核）意见填入审核记录单，对所作出的决定负责并签署有关设计文件及记录。对所完成专业的工程设计文件，根据质量特性符合程度进行质量等级的所级评定。审定人（审核人）对专业设计文件的审定（审核），主要着重于以下几个方面：a. 项目专业设计是否符合国家建设方针、政策及有关规定，是否符合经评审的项目设计事先指导文件，在技术

11、上是否满足了顾客的要求b. 主要技术决定是否正确，重大专业技术问题是否进行了多方案比较及优选。c. 工程设施及系统的平面及空间布置是否合理，符合流程及功能要求，便于施工、维修及管理。d. 主要工艺、设备、材料选用是否正确合理，达到先进、适用、经济、落实。e. 项目专业设计是否符合环保、职业安全卫生、消防、抗震等方面的标准、规范及规定的要求，满足工程的安全性。f. 是否按规定进行了专业设计的计算，审定（审核）计算书齐全、正确，基础数据可靠，有无原则问题。g. 项目专业设计的依据性文件和基础资料是否正确齐全。h. 专业投资计算是否完整正确、控制得当。i. 专业设计文件是否完整，表达清楚，协调无误，

12、符合院规定的专业设计深度和格式要求。四、初步设计程序及规定a. 设计准备签订合同；组织设计班子；收集和复核基础资料；协助建设单位到有关部门签订取得供水、排水、供电、动力供应、铁路接轨、征用土地、环境保护等协议文件；进行必要的调研，了解新技术、新工艺的应用、收集有关指标定额和国外的水平资料；主任设计师提出下达计划进度表；主任设计师编制提出初步设计要则（包括草总图及技经设计原则），经评审后下达给各有关设计专业。b. 各专业设计负责人按初步设计要则制定专业设计原则，并会同有关设计人员进行讨论补充，确定后据此进行设计。c. 各工艺专业按规定格式和程序，向总图、土建、公用等专业提出车间区划图等初步资料。

13、d. 总图专业进行多方案比较后提交第一版总平面布置图给各专业，作为各车间、站房等进行工艺布置的依据，同时亦作为室外管线设计考虑系统方案之用。e. 土建、公用专业对各车间区域布置图提出意见，土建专业开始考虑生活办公建筑设计方案，配合总图研究确定厂前区布置方案。f. 各工艺专业吸收土建、公用专业提出的意见，对设计进行详细计算，完成车间工艺平面布置图，组织各专业进行讨论，必要时进行中间审查，而后，按规定格式深度向各专业提出正式设计任务资料。g. 各专业按规定格式深度相互提交任务资料。h. 总图专业编制第二版总平面布置图由主任设计师组织各专业讨论确定后提交各专业，可作为室外管线的设计依据。i. 总图专

14、业主持厂区管线平面布置图协调会议，使厂区各种管线和建筑物、构筑物、铁路道路相互协调一致，然后完成总平面布置图和厂区各管线平面布置图。j. 技经专业完成总概算及经济分析初稿；主任设计师编制总说明；各专业按审校制度对设计进行各级审校，并根据审校意见对设计进行必要的修改或调整，进行签署、会签后送交主任设计师审核汇编，然后送交有关部门复制文印、发送和归档。k. 有关工艺专业编制专用设备技术任务书。五、施工图设计程序及规定a. 设计准备取得初步设计审批文件；取得工程地质、水文地质、地形图等勘测资料；取得供水、排水、供电、动力工艺、铁路接轨、征用土地等正式协议文件和环保部门的书面同意文件；取得与土建、公用

15、设计密切相关的设备的资料；取得工厂现有部分有关资料；初步设计遗留问题和初步设计审批意见得到考虑和解决；主任设计师提出下达计划进度表；主任设计师编制提出施工图设计要点，经评审后下达给各有关设计专业。b. 各建筑物施工图设计的基本程序和要求：a) 车间、站房、仓库等建筑物的主导专业完成工艺布置方案，向各专业提出设计任务资料，包括专用设备的设计技术条件。b) 专用设备设计专业按工艺提交的设计任务资料完成设计方案后，向有关专业提出任务资料。c) 各建筑物主导专业汇总有关专业要求向土建提出平面隔间等资料。d) 建筑专业完成建筑物平立剖面图，并提交各专业。e) 公用各专业相互提出任务资料，并向土建提出需要

16、增加的构筑物（包括地沟）等任务资料；各建筑物主导专业向土建专业提出预留孔、预埋件和设备基础等二次资料。f) 主任设计师召开管道汇总会议，解决相互之间的协调问题。c. 总平面运输及厂区管线施工图设计的基本程序和要求：a) 总图专业根据各建筑物主导专业提交的设计任务资料进行设计，并向公用专业提出设计任务资料。b) 公用专业协商进行厂区动力管道、给排水、供电、照明等施工图设计。c) 主任设计师主持进行厂区管线平面汇总会议，解决平面上的相互协调问题，公用各专业提交厂区管线图给总图专业，总图专业编制厂区管线平面汇总图。d) 主任设计师主持进行厂区管线立面汇总会议，解决管线在立面上的相互协调问题，给排水专

17、业编制厂区管线主要交叉点的立面汇总图。e) 各专业完成施工图设计。d. 各专业按审校制度对设计进行各级审校、签署，按会签制度进行会签，然后送交主任设计师审核汇编后由主任设计师送交有关部门复制文印、发送和归档。六、配合施工、安装、调试和参加竣工验收a. 施工图发送到现场以后，应与施工安装单位协商进行施工图设计交底，并可根据合同要求或施工需要，派设计人员配合施工、安装和调试工作，或在施工安装过程中组织回访，及时掌握设计质量问题。b. 现场配合施工、安装、调试的人员，负责向施工安装单位解释图纸，解决设计中的一般性问题，重大问题应及时向主任设计师汇报请示，负责做好配合施工安装纪录。c. 项目建成投产交

18、付验收时，主任设计师及有关设计人员根据要求前往工厂参加验收工作。七、专用设备技术任务书内容要求a. 专用设备的名称、用途及使用范围。b. 主要技术规格：包括产品对象、设备生产能力、特性及必要的工艺参数等。c. 使用和操作要求：包括动作、操作说明和自动化程度。d. 设备的结构及原理是以图：包括估计的外形轮廓和尺寸、结构和必要的说明。e. 电源和燃料种类、使用环境以及其他注意事项。f. 其他有关要求（如布置要求、设计进度、设备需要数量、有否类似参考资料等）。 八、机械工厂工艺专业（或主导专业）初步设计深度和格式各工艺专业机械工厂初步设计深度和格式在JEY J01 006 96机械工厂初步设计深度和

19、格式中都有详细要求，这里将内容与要求概述如下：1. 说明部分：一般包括如下部分，可酌情增减。a. 设计依据及主要原始资料产品资料，现场原始资料，与设计有关的协议、文件及会议纪要等。b. 车间现状原有车间生产任务、最好年份产量、质量、工艺水平及特点、协作关系，产品劳动量；原有车间主要设备数量、水平及新旧程度，人员分类、数量及技术等级；原有车间在总图上的位置，厂房的结构、跨度、高度、面积、新旧程度及起重设备能力，厂房四周发展的可能；原有车间的环境保护、职业安全卫生及能源利用情况；原有车间存在的主要薄弱环节及在本设计中需要解决的问题等。无原有车间时可略。c. 车间任务和生产纲领车间任务，生产纲领，生

20、产性质，生产协作。d. 工作制度和年时基数工作制度和年时基数表。e. 设计原则设计贯彻的政策、规程、规定及规范等；车间分工及专业化协作原则；新工艺、新设备、新材料采用及机械化、自动化程度确定原则；主要指标和定额选用原则；车间组成、布置、物流运输、厂房结构确定原则；原有厂房及设备利用原则；环境保护、职业安全卫生与节能设计原则；发展扩建原则等。f. 主要工艺说明简述主要生产工艺过程，必要时可用列表或流程图表示；简述关键生产工艺和主要设备选用，对现有车间说明为改善主要薄弱环节所采取的措施；采用新工艺、新设备、新材料情况；工艺水平比较等。g. 劳动量确定劳动量的依据和方法；所采用劳动量分析对比；劳动量

21、计算汇总等。h. 设备采用的主要设备数量、工作位置数量及其平均负荷率；论述重大、贵重设备和大吨位起重设备；设备汇总等。i. 人员车间人员表。j. 车间组成、面积和平面布置车间在总图上位置及周围情况；厂房建筑结构形式、跨度、长度、高度（轨搞活屋架下弦高度）及吊车起重量等；原有厂房利用、改建、扩建情况；工艺平面布置特点，各组成部分划分情况及主要任务；车间组成和面积表。k. 材料消耗车间材料消耗量表。l. 物料运输车间年运输量表；车间内部各工序间运输方法，工位器具及运输设备选用分析，与厂内运输系统的联系与协调。m. 节能及合理用能节能措施及效果；车间能耗量表；用能水平及用能指标；需进行能源三级计量的

22、主要耗能设备。n. 环境保护废水处理；废气、粉尘防治；噪声、振动控制；废弃物综合利用及处置。汇总由工艺自行治理采用的主要设备及投资。o. 职业安全卫生防火防爆；电气安全；防机械伤害；防尘、防毒、防腐蚀；防暑降温；防振动、防噪声；防辐射等。汇总由工艺自行治理采用的主要设备及投资。p. 工艺概算车间工艺概算表。q. 主要数据和技术经济指标车间主要数据和技术经济指标表。适宜时可对设计前后数据进行分析比较。r. 需要说明的问题及建议设计遗留主要问题，解决问题的方法和建议。s. 有关技术经济论证资料对限额以上设备。2. 附表a. 专业表格不同的工艺专业会有不同的表格。b. 劳动量、工作位置、设备及工人计

23、算表。c. 车间工人明细表。d. 设备明细表。3. 附图a. 厂车间工艺平面布置图（包括剖面图）与下述施工图设计工艺平面布置图内容与要求基本一样，无需表示方格网，有些次要尺寸可省略。b. 厂车间试车台工艺系统图与下述施工图设计试车台工艺系统图内容与要求基本一样，可作适当简化，介质流向箭头、管线外径和壁厚、阀门公称压力和公称直径可不表示。 九、机械工厂工艺专业（或主导专业）施工图设计深度和格式各工艺专业机械工厂施工图设计深度和格式在JEY J01 007 96机械工厂施工图设计深度和格式中都有详细要求，这里以装配试验专业为例将内容与要求概述如下（可酌情增减）：a. 图纸目录应包括设计需发图的全部

24、图纸，按整套图纸的设计图、套用图、标准图、通用图的次序及其图号的先后顺序编排。b. 施工图说明一般应包括设计依据、设计变动情况（相对初步设计而言）、需要说明的专业技术问题、施工安装注意事项等。c. 工艺平面布置图（包括剖面图）a) 比例一般为1 : 100或1 : 200。b) 位置及方向应与总平面布置图相一致，其方向应在图上用指北针标出，指北针指向应在平面坐标系统的第一、四象限内。c) 有关建构筑物的绘制应与建筑专业回提资料相符合，以细实线表示。设备、装配钳工台位、试车台位的图样用粗实线表示，设备基础和预留设备则以细虚线表示。用规定的图例绘制吊车、平板车、工作位置、水气（汽）供应点、除尘、通

25、风、隔间、封顶等，吊车并应注明起重吨位、轨距、轨顶高，平板车并应注明载重量和轨距。d) 占用车间面积的所有设备均应编号，与设备明细表中的平面图编号一致。e) 标注厂房跨度、柱距及长度、轨顶高或屋架下弦的高度、门窗位置和大小尺寸，多层建筑物或构筑物还要标注分层高度。拥有单独基础的设备应标注与附近建筑物如永久隔墙、柱子轴线等的相对尺寸；无基础设备可用方格网表示其相对位置即可。工艺地坑、地沟、预留门洞、墙洞，应标注定位尺寸和大小尺寸。f) 一个厂房由多车间组成时，应在适当位置绘制区域图，以粗实线或阴影线表示出本车间的平面位置，并标注出相邻车间的名称、跨度、柱距、吊车吨位以及预留发展方向等。g) 视图

26、不易表达清楚的内容可用文字加以标注。h) 在图中空处表示应用图例及说明，并明确有关技术要求。d. 设备明细表宜按工段或小组或试车台分别开列，其顺序为主要设备、辅助设备及起重运输设备。需使用单相电源（220V）或特殊电源的设备应予说明。原有设备价格以圆括号列出，缓购设备价格以方括号列出，进口设备应将外币价格列入备注栏；最后列出设备投资总计，其中新增工艺设备费、原有设备费、缓购设备费应分别汇总列出。e. 试车台工艺系统图采用规定的图例表达清楚系统中被试产品、设备、管线及附件等的内在联系，被试产品用假想线绘制，设备和附件用细实线绘制，以箭头表示介质流向，并标注出管线的外径和壁厚以及阀门的公称压力和公

27、称直径。在图纸标签栏上方列出系统中设备明细，表达设备名称、型号规格及数量。在图中空处表示应用图例及说明，并明确有关技术要求。f. 主要材料表设备安装材料和各分类管道材料汇总。g. 设备基础、地坑、地沟、预留孔、预埋件资料图详细表达设备基础、地坑、地沟、预留孔、预埋件结构形状、定位尺寸、大小尺寸、有关数据等，视图不易表达清楚的内容可用文字加以标注。设备基础、地坑、地沟、预留孔、预埋件可见部分用粗实线表示，不可见部分用细虚线表示，有关建筑物用细实线表示，标注建筑物跨度和柱距。在图中空处明确有关技术要求。h. 主要设备安装图设备外形用假想线表示，采用的安装材料可见部分用粗实线表示，不可见部分用细虚线

28、表示，设备基础和参照对象（墙、柱、地坪等）用细实线表示。标注设备定位尺寸，设备及基础外形尺寸，管道接口名称、定位尺寸及规格大小等。在图纸标签栏上方列出安装材料明细，表达安装材料代号、名称及规格、数量、材料、重量等。在图中空处明确有关技术要求。i. 分类管道系统图是试车台工艺系统的一部分，主要部分与试车台工艺系统图完全一样，细节上应表达更清楚些。可不列设备明细，在设备图样旁注明设备名称即可。j. 分类管道布置图表达管道及附件平面形状和布置位置。管径较大管道用双粗实线加中心线表示，管径较小管道（两线按比例重合）用单粗实线（较粗）表示。有关建筑物用细实线表示，标注建筑物跨度和柱距。有关被试产品和设备

29、用假想线表示。标注管道、附件及接口位置尺寸，支吊架位置尺寸及编号，管道各水平段标高及外径和壁厚等。在图中空处明确有关技术要求。k. 分类管道安装图用单粗实线（较粗）绘制整个管道及附件的正等轴测图或斜二等轴测图，表示支吊架位置、型式和编号，编号应与管道布置图一致。标注整个管道定位尺寸，管径和壁厚，各段管件长度，水平管段标高、坡度及坡向，接口名称、标高、规格等，视图不易表达清楚的内容可用文字加以标注。在图中空处明确有关技术要求。l. 分类管道支吊架明细表按管道布置图和管道安装图上支吊架编号顺序根据管道支吊架手册确定各支吊架的名称、管道外径、标高（管中心和支承面）、荷载、位移值、弹簧安装压缩度和整体

30、结构。m. 分类管道主要材料表包括支吊架材料。列出需要材料的名称及规格、材料代号或标准号、数量等。n. 非标准件制作安装图基础槽铁、非标准管道附件、支吊架制作安装图，参照国家标准机械制图规定要求绘制。十、机械工厂工艺专业提交设计任务资料格式与内容 机械工厂工艺专业提交设计任务资料格式与内容在JEY J01 008 96机械工厂各工种提交设计任务资料格式与内容的规定中中有详细要求，这里将内容与要求概述如下：1. 初步设计阶段(1) 工艺平面布置图a. 车间、站房及仓库的方向、扩建位置与要求。多层建筑物或构筑物需要提交分层平面布置图。铸工车间、锅炉房及煤气站的机运系统平、剖面图。b. 开门位置和大

31、小尺寸。c. 厂房的跨度、柱距及长度、轨顶高或屋架下弦的高度，多层建筑物或构筑物要提交分层高度。d. 吊车的类型、轨距、起重量、行使范围、驾驶室位置、操作型式和数量，电动或手动平板车的载重量、轨距及位置。e. 楼面荷重及地面超载荷重资料。地坪的特殊要求。f. 对柱基有影响的大型设备、坑道、烟道及特构物等概略尺寸和深度。g. 防震、防爆、防尘、隔声、防射线及辐射热、防腐蚀、空调及恒温和电磁屏蔽等要求。h. 车间生活室内的辅助生产部门隔间要求。附设在车间内的公用设施（如变电所、控制室、制冷站及通风机房等）的位置和尺寸。附属车间、站房及仓库的室外堆场、起重运输设备及烟囱、水池、油箱（或地下油库）等构筑物的位置与轮廓尺寸。i. 应用符号分别注明：给、排水点的位置；全室通风的房间及需抽风吸尘的工艺设备；工艺设备的电源进线点位置，安装三相、单相及2436V安全电压的插座位置，对照明及移动用电由特殊要求的设备；各种生产用气（汽）点的位置；工人操作位置。j. 产品试车站或公用站房工艺系统图及测试控制等要求。(2) 设备明细表要分别注明：a. 设备自带抽风、除尘装置的以及自带抽风装置而需另加除尘设备的。b. 每台设备配用的电力总容量，