课程设计工程技术文件编制
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1 过程设备课程设计指导书 初步设计和施工图设计阶段的设计工作都要用工程语言将设计结果编制成工程技术文件，将设计人员对工程设计的全部构思以图纸、表格及必要的文字说明的形式表达出来，这些图纸。表格和说明书的形成过程就是工程技术文件的编制过程。 化工图样可分为两种类型，化工工艺图与化工机器和化工设备图。前者由化工工艺人员根据设计任务，拟定出工艺方案，然后绘制完成；后者则由设备专业人员根据工艺人员提供的设计条件设计完成。 化工工艺图是反映工艺内容为主的图纸，主要包括化工工艺流程图（包括方块流程图、物料流程图、带控制点的工艺流程图），设备布置图，管路布置图（常配有管段图、管架图、管件图）。 化工机器和化工设备图纸有化工设备总图、装配图、部件图、零件图。管口方位图、表格图及预焊接件图。作为施工设计文件的还有工程图、通用图和标准图。
第一节 化工工艺流程图
工艺流程图是一种示意性的图样，它以形象的图形、符号、代号表示出化工设备、管路附件和仪表自控等，用于表达生产过程中物料的流动顺序和生产操作程序，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。不论在初步设计还是在施工图设计阶段，工艺流程图都是非常重要的组成部分。 工艺流程图在不同的设计阶段提供的图样也不同。 １．可行性研究阶段 一般需提供全厂（车间、总装置）方块物料流程图和方案流程图。其中，方块物料流程图主要用于工艺及原料路线的方案比较、选择、确定；方案流程图又称为流程示意图或流程简图，主要用于工艺方案的论证和进行初步设计的基本依据。 ２．初步设计阶段 一般包括物料流程图、带控制点的工艺流程图、公用工程系统平衡图。物料流程图是在全厂（车间、总装置）方块物料流程图的基础上，分别表达各车间（工段）内部工艺物料流程的图样，在工艺路线、生产能力等已定，完成物料衡算和热量衡算时绘制的，它以图形与表格相结合的形式来反映衡算的结果，主要用来进行工艺设备选型计算、工艺指标确定、管径核算以及作为确定主要原料、辅助材料、项目环境影响评价等的主要依据（见图）；带控制点的工艺流程图是以物料流程图为依据，在管道和设备上画出配置的有关阀门、管件、自控仪表等有关符号的较为详细的一种工艺流程图（如图ｌ所示）。在初步设计阶段提供的带控制点的工艺流程图的要求较施工图阶段的内容要少一些，如辅助管线、一般阀门可以不画出。它是初步设计设备选型、管道材料估算、仪表选型估算的依据；公用工程系统平衡图是表示公用工程系统（如蒸汽、冷凝液、循环水等）在项目某一工序中的使用情况的图样。 ３．施工图设计阶段 包括带控制点的工艺流程图和辅助管道系统与蒸汽伴管系统图。带控制点的工艺流程图也称工艺管道及仪表流程图（PID），它系统地反映了某个过程中所有设备、物料之间的各种联系，是设备布置和管道布置设计的依据，也是施工安装，生产操作、检修等的重要参考图。因此，带控制点的工艺流程图是介绍装置情况最权威、最系统、最重要的图纸资料；辅助管道系统图是反映系统中除工艺管道以外的循环水、新鲜水、冷冻盐水、加热蒸汽及冷凝液、置换系统用气、仪表用压缩空气等辅助物料与工艺设备之间关系的管道流程图；蒸汽伴管系统图则是单指对具有特殊要求的设备、管道、仪表等进行蒸汽加热保护的蒸汽管道流程图。 鉴于课程设计的深度和时间所限，课程设计所提供工艺部分图纸仅为初步设计阶段的带控制点的工艺流程图和主要设备的设备条件图。 2
一、物料流程图（又称原则流程图） （一）物料流程图的内容 物料流程图一般包括如下内容。 （1）图形设备的示意图和流程线。 （2）标注设备的位号、名称及特性数据等。 （3）物料平衡表物料代号、物料名称、组分、流量、压力、温度、状态及来源去向等。 （4）标题栏包括图名、图号、设计阶段等。
（二）物料流程图的绘制 物料流程图图样采用展开图形式，一般以车间为单位进行。按工艺流程顺序，自左至右依次画出一系列设备的图形，并配以物料流程线和必要的标注与说明。在保证图样清晰的原则下，图形不一定按比例。图１为某车间的物料流程图。 １．设备表示法 图形设备示意图用细实线画出设备简略外形和内部特征（加塔的填充物、塔板、搅拌器和加热管等）目前很多设备的图形已有统一规定。 因为课程设计所要求绘制的是初步设计阶段的带控制点工艺流程图，其表述内容比施工图设计阶段的要简单些，只对主要和关键设备进行稍详细的设计，对自控仪表方面要求也比较低，画出过程的主要控制点即可。 2．图例与标题栏 （1）图例图纸绘制及标注完毕，应在图纸右上方把图中所涉及到的管道、管件、阀门、物料、仪表符号等图例绘制出来，以表明图中的文字、符号、数字等的含义。若流程复杂，图样分成数张绘制时，应将以上内容单独编制成首页图，各分项工艺流程图不再表示这些图例。 （2）标题栏标题栏应放在图的右下角，按一定格式填写设计项目、图号以及设计单位名称和设计者名字等。
第二节 设备工艺条件图（设备设计条件单）
一个完整的化工设计，除了化工工艺设计外，还需要非工艺专业的相应配合。非工艺专业人员是根据化工工艺人员提供的设计条件进行设计的。如化工设备图的绘制，是由设备专业人员进行设计完成的。其设计依据就是工艺人员提供的“设备工艺条件图”，该图提出了该设备的全部工艺要求，一般包含下列内容。 1.设备简图 用单线条绘成的简图表示工艺设计所要求的设备结构形式、尺寸、所需管口及其初步
方位等。 ２.技术特性指标列表 给出工艺要求提出的设备操作压力、温度、介质名称、容积、材质以及传
热面积等各项要求。 ３.管口表列表 注明各管口的符号、用途、公称尺寸和连接面形式等项。
设备的工艺条件图格式，目前尚无统一规定。各专业各部门按各自规格绘制。 3
第三节设备设计常用标准、技术文件及技术要求 一、化工设备设计常用标准和规范 标准是根据国民经济各部门之间互相协作和配合的要求，以统一、简化生产设计和提高工作质量与效率为目的，由主管机关发布，在规定范围内具有约束力的一种特定形式的技术文件。是各生产、设计单位为保证生产技术上必要的协调统一，所必须遵守的共同依据。 有关化工设备中的容器和各种零部件的标准很多，若不遵循这些标准进行随意设计，将会给设备的运行可靠性、制造、检验、安装、操作和维修的方便性以及经济性带来许多问题。因此，作为一名从事化工设备设计的工程技术人员，必须对各类有关标准非常熟悉，并能熟练的运用。
（一）标准的分类和代号
标准的种类，一般可按标准化的对象(标准的内容）和标准的适用范围(标准发布机关的权限）进行分类。按标准化的对象，可把标准分为基础标准、产品标准和方法标准三大类。按照适用范围、制定、修改和发布权限，可把标准分为国家标准、部标准、专业标准、行业标准和厂标准等几个等级。 （1）国家标准国家标准由国家技术监督局颁发，它的适用范围最广，是其他各种同类标准必须遵守的共同准则和最低要求。 （2）部标准部标准是由国务院各有关部、委颁发的标准，它只在本部委所辖范围内适用，对超出此范围的技术问题，一般只有参照作用而无约束作用。 （3）专业标准专业标准是由各部、委专业局颁发的标准，它只在本专业局所属范围内适用。 （4）行业标准有的行业是跨部门的，其标准由几个主管部门共同制定、颁发。如有关化工设备的某些标准，就是由几个跨行业部门共同制定颁发。 （5）厂标准厂标准又称企业标准，它只在本厂（企业）中适用。 以上的标准等级排列顺序只说明了它们各自管辖范围的大小，而不代表它们各自技术要求的高低。不应有这样的误解，认为国家标准是技术要求最高，最严的标准。然后依次递降，到了厂标准则是技术要求最低的标准。其实情况恰相反，国家标准由于是在全国范围的某一领域中必须遵守的最低技术要求，因此其他等级的同类标准都不能违反它，即其他等级的标准在技术要求上只能高于同类的国家标准。实际上，厂标的适用范围虽然最小，但在技术要求上，它是要求最高，最严的标准。 标准的表示方法在中国一般由四部分组成。例如GB150-98（钢制压力容器），其中GB为标准代号，表示该标准为国家标准；150为标准编号；98为标准批准颁发的年份；最后部分是该标准的名称。 化工设备设计现在或曾经常用的有关标准代号为： GB——国家标准代号； JB——原机械部标准代号； YB——原冶金部标准代号； HG——原化工部技术标准代号； TH——原机械部化工通用机械专业标准； HG——原化工部基建司作为指导设备设计和制造的部颁指令性技术文件。
（二）中国化工设备标准体系的构成和特点
中国化工设备标准体系由基础标准、相关标准、附属标准和产品标准四大部分组成。 其中，基础标准是体系的核心，它是以一般的化工设备中的压力容器为对象，着重解决共性问题。体系的其他部分都是为基础标准服务或由它派生出来的。中国的《钢制压力容器》国家标准成为所有化工设 4
备的设计。制造、检验所应共同遵守的标准。 相关标准包括材料标准、材料检验法标准和材料试验法标准，这些标准大多是冶金部门制定的冶标（YB）或国标（GB），且随着发展和中国体制的改革，逐渐以国家标准的形式公布。就其相关标准的内容而言，它并不是专门针对化工设备制定的，但由于化工设备用材的广泛性、特殊性、复杂性，而被纳人了化工设备标准体系之中。 附属标准分为零部件标准，工艺方法标准和产品检验标准等三大组成部分。它们都是属于基础标准之下，直接为化工设备产品服务的。在进行化工设备的设计中，大量应用的是附属标准。 基础标准-GB150钢制压力容器 相关标准 附属标准 产品标准 材料标准 零部件标准 形式参数标准 材料检验法标准 工艺方法标准 专用产品标准 材料试验法标准 产品检验标准
产品标准由形式参数标准和专用产品标准两部分构成。其中形式参数标准是出于产品规格尺寸及结构形式的系列化、标准化需要而制定的，以便在实际应用中选用，可以大大减少设计工作量，减少制造费用，专用产品标准则是在基础标准的基础上，针对不同的材质，不同的外形和不同的结构形式的压力容器产品的特点，而提出的专用技术要求。
二、国外主要规范简介 化工设备作为化工生产中的主要设备，由于化工生产中的特殊工况，稍有不慎将会发生失效，而这种失效也就是事故，有可能带来巨大损失，甚至是灾难性的损失。为了有效控制事故的出现，就必须规范从事这方面的设计，制造，安装和使用。很多国家都制定了自己的工程规范。其中包括设计方法、设计步骤、材料的选用、制造的要求以及试验和验收要求，并有关于检验方法和技术鉴定。目前在世界上影响较广泛的权威规范主要有以下几种：美国的ASME规范、德国的AD规范、英国的BS5500及日本的JISB8243和8250。中国的国家标准大量地参阅和吸收了上述标准中的先进部分，随着中国加人WTO世贸组织及中国压力容器产品在国际市场上竞争的需要，从事这一技术的工程技术人员，熟悉国外有关标准是完全必要的。
