第5章 化工工艺图的识读

工艺流程图识图基工艺流程图是工艺设计的关键文件，它以形象的图形、符号、代号，表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表等的排列及连接，借以表达在一个化工生产中物量和能量的变化过程。

流程图是管道、仪表、设备设计和装置布置专业的设计基础，也是操作运行及检修的指南。

在生产实际中我们经常能见到的表述流程的工艺图纸一般只有两种，也就是大家所知道的PFD和P&ID。

PFD实际上是英文单词的词头缩写，全称为Process Flow Diagram，翻译议成中文就是“工艺流程图”的意思。

而P&ID也是英文单词的词头缩写，全称为Piping and Instrumentation Diagram，“&”在英语中表示and。

整句翻译过来就是“工艺管道及仪表流程图”。

二者的主要区别就是图中所表达内容多少的不同，PFD较P&ID内容简单。

更明了的解释就是P&ID图纸里面基本上包括了现场中所有的管件、阀门、仪表控制点等，非常全面，而PFD图将整个生产过程表述明白就可以了，不必将所有的阀门、管件、仪表都画出来。

另外，还有一种图纸虽不是表述流程的，但也很重要即设备布置图。

下面就介绍一下大家在图纸中经常看到的一些内容及表示方法。

1 流程图主要内容不管是哪一种，那一类流程图，概括起来里面的内容大体上包括图形、标注、图例、标题栏等四部分，我们在拿到一张图纸后，首先就是整体的认识一下它的主要内容。

具体内容分别如下：a 图形将全部工艺设备按简单形式展开在同一平面上，再配以连接的主、辅管线及管件，阀门、仪表控制点等符号。

b 标注主要注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸数据等。

c 图例为代号、符号及其他标注说明。

d 标题栏注写图名、图号、设计阶段等。

明确了图纸的四个主要组成，我们就可以逐一了解每一部分的具体内容，在读工艺施工流程图时，首先了解标题栏和图例说明，从中掌握所读图样的名称、各种图形符号、代号的意义及管路标注等；然后在掌握设备的名称和代号、数量的基础上，了解主要物料流程线，按箭头方向逐一找其所通过的设备、控制点和经每台设备后的生成物和最后物料的排放处；最后了解其他流程线，如蒸汽线、冷凝水线及上、下水管线等。

第5章化工工艺图的识读一、内容要求1．了解工艺流程图、设备布置图和管道布置图内容。

2．理解工艺流程图、设备布置图和管道布置图概念。

3．掌握工艺流程图、设备布置图和管道布置图识读方法。

4．掌握绘制典型的化工管道布置图和化工工艺流程图方法。

二、学习要点1．工艺流程图（包括方案流程图、带控制点的工艺流程图）的内容及其图样的识读。

带控制点的工艺流程图中设备、管道、阀门、管件、仪表控制点的表示方法。

2．建筑图样中的基本知识（主要包括视图、尺寸、标高等）。

3．设备布置图内容、设备的表示方法。

4．管道布置图的内容，管道、管道连接、阀门、管架、管件及管道转折、交叉、重叠在管道布置图中的表达方法。

三、例题分析1.已知下列两图分别为两段管道的正立面图，分析管道的空间走向，并画出管段的平面图和左侧立面图。

（宽度自定）（1）（2）（1）图3-1中，黑色图为原题图，红色图形为答案。

管段空间走向：由西→东→北→上→北→东图3-1[讲评]此类题是识读并绘制管段图的练习题。

在做这类题时，先要根据已给图形，分析有几段管？每段管的空间走向？管道转折情况，然后再以此为基础开始画图。

分析：本题所给管段图为管道的正立面图，共有五段管。

按从左至右顺序，判断其空间走向为：由西→东→北→上→北→东。

管道转折四次，分别为向北、向上、向北、向东。

此题中只有一段竖直管，所以管段平面图中只有一个圆，其他为直线；有两段东西向管，所以管段左侧立面图中有两个圆。

作图步骤：1）画左侧立面图宽度自定，先画出上下、南北走向管段的左侧立面图，投影为直线，如图3-2所示；再画东西向管，投影为圆，如图3-3所示；判断管子是转向观察者，还是背离观察者，用规定转折方向表示法，90°转弯处画圆角，如图3-4所示。

图3-2 图3-3 图3-42. 阅读蒸气工段管道及仪表流程图并回答问题。

⑴看图中的设备，了解设备的名称、位号及数量，大致了解设备的用途。

该工段共有设备种、台，自左至右名称和位号分别为、、、、、、、、、、、其中相同的设备是。

10.3 电解法制烧碱技术
（2）阴极材料 ➢ 对阴极材料的要求：
❖ 耐氢氧化钠、氯化钠的腐蚀； ❖ 导电性能好； ❖ 氢在电极上的过电位低。
➢ 低碳钢 ➢ 立式吸附隔膜电解槽：
❖ φ2.6的铁丝编织成孔眼尺寸3×3钢丝网 ❖ 打孔的铁板
10.3 电解法制烧碱技术
（3）隔膜材料 ① 隔膜材料的选择
（2）电解法及发展概况
➢ 据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同
隔膜法 水银法 离子交换膜法
➢ 将阳极产生的氯气与阴极产生的氢气和氢氧化钠
分开
阳极室和阴极 通过生成钠汞 选择透过性的阳离
室间设置多孔 齐来使氯气分 子交换膜分隔阳极
渗透性隔层
开
室与阴极室
离子交换膜法：实质上也是一种隔膜法。用有 选择性的离子交换膜来分隔阳极和阴极。这种 离子交换膜是一种半透膜，只允许钠离子和水 通过。
（3）稳定的操作性能。为适应生产变化，必须能在较大电流波 动范围内正常工作，且操作条件变化时能迅速恢复其电化学 性能。
（4）较高的机械强度。具有较好的物理性能，膜 薄但不易破，柔韧性好但不易变形。由于要长时 间在盐水中工作，要具有较小的膨胀率。
离子交换膜的种类
根据离子交换基团的不同，可分为以下3种， P132。
① 金属离子在电极上放电时过电位不大，可忽略； ② 当电极上发生气体，如Cl2、H2等的反应时，过电位比较大，
不可忽略。 过电位的数值主要取决于电极材料性质，电流密度、电解液
温度、电极表面特性等也过电位的大小有不同程度影响。 注：过电位虽然消耗了一部分电能，但在电解技术中作用重要
。由于过电位的存在，结合选择适当的电解条件可使电解过 程按照要求进行。
离子膜是离子交换法制碱的核心部位，应具备以下特性：

、 化工工艺图化工工艺图是表达化工生产过程与联系的图样，化工工艺图的设计绘制是化工工艺人员进行工艺设计 的主要内容，也是进行工艺安装和指导生产的重要技术文件。

化工工艺图主要包括工艺流程图、设备布置 图和管道布置图。

本章主要介绍工艺流程图。

工艺流程图用于表达化工生产工艺流程，属该性质的图样主要有工艺方案流程图（简称方案流程图） 物料流程图和施工流程图。

这几种图要求不同，其内容和表达的重点也不同，但他们之间有着密不可分的 联系。

第一节 方案流程图一、方案流程图的作用及内容工艺方案流程图（又简称方案流程图）用于表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，及所使用的 设备和机器。

方案流程图可用于设计开始时的工艺方案讨论，也可以作为下一步施工流程图的设计基础。

图 7—1 所示为某物料残液蒸馏处理系统的工艺方案流程图。

物料残液进入蒸馏釜 R0401 中，通过蒸 汽加热后被蒸发气化，气化后的物料进人冷凝器 E0401 被冷凝为液态，该液态物料流经真空受槽 V0408 排 出到物料贮槽。

图 7-1 残液蒸馏处理系统的方案流程图从图中可知，方案流程图主要包括两方面内容：①设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位 号；②工艺流程——用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程。

二、方案流程图的画法方案流程图是一种示意性的展开图，它按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右的展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明。

方案流程图的绘制主要涉及：①设表7-1常用设备分类代号及其图例备画法；②设备位号及名称的注写；③工艺流程线的画法。

1、设备的画法在绘制方案流程图时，设备、机器按流程顺序用细实线画出其大致轮廓或示意图，一般不按比例，但应保持它们的相对大小。

常用设备图例见表7-1。

各设备的高低位置及设备上重要接口的位置应基本符合实际情况，各设备之间应保留适当距离以布置流程线。